Osmolaritate și osmolalitate în chimie

Osmolaritatea și osmolalitatea sunt unități de solut concentrație care sunt adesea utilizate în referință la biochimie și lichide ale corpului În timp ce orice solvent polar ar putea fi utilizat, aceste unități sunt utilizate aproape exclusiv pentru soluții apoase (de apă). Aflați ce sunt osmolaritatea și osmolaritatea și cum să le exprimați.

Atât osmolaritatea, cât și osmolalitatea sunt definite în termeni de osmoli. O osmolă este o unitate de măsură care descrie numărul de alunițe a unui compus care contribuie la presiune osmotica a unei soluții chimice.

Osmola este legată de osmoză și este utilizat cu referire la o soluție în care presiune osmotica este important, cum ar fi sângele și urina.

Osmolaritatea este definită ca numărul de osmoli de solut per litru (L) de soluție. Este exprimat în termeni de osmol / L sau Osm / L. Osmolaritatea depinde de numărul de particule dintr-o soluție chimică, dar nu de identitatea moleculelor sau ionilor.

O soluție de 1 mol / L NaCl are o osmolaritate de 2 osmol / L. O molă de NaCl se disociază complet în apă pentru a produce două alunițe de particule: Na⁺ ioni și Cl^- ioni. Fiecare molă de NaCl devine doi osmoli în soluție.

O soluție de 1 M de sulfat de sodiu, Na₂ASA DE₄, se disociază în 2 ioni de sodiu și 1 anion sulfat, astfel încât fiecare molă de sulfat de sodiu devine 3 osmoli în soluție (3 Osm).

Pentru a găsi osmolaritatea unei soluții de NaCl 0,3%, calculați mai întâi molaritatea soluției de sare și apoi transformați molaritatea în osmolaritate.

Conversia procentului în molaritate:
0,03% = 3 grame / 100 ml = 3 grame / 0,1 L = 30 g / L
molaritate NaCl = alunițe / litru = (30 g / L) x (1 mol / greutate moleculară de NaCl)

Căutați greutățile atomice ale lui Na și Cl tabelul periodic și se adaugă împreună pentru a obține greutatea moleculară. Na este 22,99 g și Cl este 35,45 g, deci greutatea moleculară a NaCl este 22,99 + 35,45, care este de 58,44 grame pe aluniță. Conectarea acestui lucru:

molaritatea soluției de sare de 3% = (30 g / L) / (58,44 g / mol)
molaritate = 0,51 M

Știți că există 2 osmoli de NaCl pe aluniță, deci:

osmolaritate de 3% NaCl = molaritate x 2
osmolaritate = 0,51 x 2
osmolaritate = 1,03 Osm

Osmolalitatea este definită ca numărul de osmoli de solut per kilogram de solvent. Se exprimă în termeni de osmol / kg sau Osm / kg.

Când solventul este apă, osmolaritatea și osmolalitatea pot fi aproape aceleași în condiții obișnuite, deoarece densitatea aproximativă a apei este de 1 g / ml sau 1 kg / L. Valoarea se modifică pe măsură ce temperatura se schimbă (de exemplu, densitatea apei la 100 C este 0,9974 kg / L).

Osmolalitatea este convenabilă de utilizat deoarece cantitatea de solvent rămâne constantă, indiferent de modificările de temperatură și presiune.

În timp ce osmolaritatea este ușor de calculat, este mai puțin dificil de determinat, deoarece volumul unei soluții se modifică în funcție de temperatură și presiune. Osmolaritatea este cea mai frecvent utilizată atunci când toate măsurătorile sunt făcute la temperaturi și presiuni constante.

Rețineți că o soluție de 1 molar (M) va avea, de obicei, o concentrație mai mare de solut decât o soluție de 1 mol, deoarece soluția reprezintă o parte din spațiul din volumul soluției.