Ciśnienie osmotyczne: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
m lit. |
m przecinek, replaced: wtedy gdy → wtedy, gdy przy użyciu AWB |
||
Linia 1:
{{Dopracować|źródła=2015-05}}
'''Ciśnienie osmotyczne''' – [[ciśnienie]], którym należy działać na [[roztwór]] aby powstrzymać przepływ [[rozpuszczalnik]]a przez [[membrana półprzepuszczalna|półprzepuszczalną membranę]], która rozdziela roztwory o różnym stężeniu. Przyczyną pojawienia się ciśnienia osmotycznego jest różnica stężeń [[związek chemiczny|związków chemicznych]] lub [[jon
Kontaktujące się roztwory mają [[termodynamika|termodynamiczną]] tendencję do wyrównywania stężeń (np. przez [[dyfuzja|dyfuzję]] cząsteczek rozpuszczonych związków). W przypadku membrany, która przepuszcza małe cząsteczki [[rozpuszczalnik]]a a nie przepuszcza jonów ani większych cząsteczek, jedynym sposobem wyrównania stężenia roztworów jest przepływ przez membranę rozpuszczalnika. W najprostszym przypadku, dla roztworów silnie rozcieńczonych, ciśnienie osmotyczne na granicy roztworów "1" i "2" można wyrazić wzorem:
Linia 13:
Warto zwrócić uwagę, że:
* wzór ten ma sens fizyczny tylko wtedy, gdy [X]<sub>1</sub> > [X]<sub>2</sub> - gdyż ciśnienie osmotyczne jest różnicą rzeczywistych ciśnień wywieranych przez oba roztwory, stąd "działa" ono od strony bardziej stężonego roztworu. W przypadku gdy przez membranę może przepływać tylko rozpuszczalnik, wzór ten trzeba "odwrócić" lub ewentualnie wpisać do niego stężenie rozpuszczalnika, a nie stężenie rozpuszczonej substancji.
* gdy przez membranę przepływa kilka różnych związków chemicznych, każdy z nich generuje niezależnie od siebie cząstkowe ciśnienie osmotyczne, sumaryczne ciśnienie wywierane na membranę jest wypadkową ciśnień cząstkowych.
Linia 21:
Dla roztworu o stężeniu [X] w kontakcie poprzez membranę z czystym rozpuszczalnikiem, ciśnienie osmotyczne definiowane jest przez '''równanie van 't Hoffa''':
:: <math>\pi = [X] RT</math>
Przykład: dla roztworu soli o stężeniu [X] = 10<sup>
Równanie van 't Hoffa jest słuszne dla bardzo rozcieńczonych roztworów zbliżonych do roztworu idealnego. Dla roztworów bardziej stężonych, gdzie istotne stają się oddziaływania pomiędzy cząsteczkami X, przyjmuje się, że równanie van 't Hoffa jest jedynie pierwszym członem rozwinięcia (analogicznie do rozwinięcia stosowanego w [[wirialne równanie stanu|wirialnym równaniu stanu]] gazu):
Linia 39:
* p<sub>o</sub> - ciśnienie pary nasyconej nad czystym rozpuszczalnikiem.
Zgodnie z [[Prawo Raoulta|prawem Raoulta]] dla [[roztwór doskonały|roztworu doskonałego]]: (p<sub>r</sub>/p<sub>o</sub>) = x<sub>rozp</sub> - [[ułamek molowy]] rozpuszczalnika w roztworze X. Dla [[Roztwór właściwy|roztworu rzeczywistego]], zamiast ułamka molowego należy użyć [[aktywność|aktywności]] rozpuszczalnika a<sub>rozp</sub> w tym roztworze, skąd:
::<math>\pi = - \frac{RT}{V_{m,rozp}} \ln \left(a_{rozp}\right)</math>
| |||