Sådan beregnes solution Potential

Osmose er en vigtig proces for levende organismer. Det er fænomenet, hvor vand vandrer over en semi-permeabel barriere fra siden med den mindst koncentration af opløste stoffer til den side med mest koncentration. Kraften, der driver denne proces, er osmotisk tryk, og det afhænger af koncentrationen af opløst stof på begge sider af barrieren. Jo større forskel, jo stærkere er det osmotiske tryk. Denne forskel kaldes opløst potentiale, og det afhænger af temperatur og antallet af partikler af opløst stof, som du kan beregne ud fra den molære koncentration og en mængde kaldet ioniseringskonstanten.

TL; DR (for lang; didn 't læst)

Det opløste potentiale (ψs) er produktet af ioniseringskonstanten (i) af det opløste stof, dets molære koncentration (C), temperaturen i Kelvins (T) og en konstant kaldet trykket konstant (R). I matematisk form:

ψs \u003d iCRT - ionisering konstant

Når et opløst stof opløses i vand, bryder det ind i dets komponentioner, men det gør det måske ikke helt, afhængigt af dets sammensætning . Ioniseringskonstanten, også kaldet dissociationskonstanten, er summen af ioner til forenede molekyler af opløst stof. Med andre ord er det antallet af partikler, det opløste stof vil fremstille i vand. Salte, der opløses fuldstændigt, har en ioniseringskonstant på 2. Molekyler, der forbliver intakte i vand, såsom saccharose og glucose, har en ioniseringskonstant på 1.
Molekoncentration

Du bestemmer koncentrationen af partikler ved at beregne molkoncentration eller molaritet. Du ankommer til denne mængde, der udtrykkes i mol pr. Liter, ved at beregne antallet af mol opløst stof og dividere med volumen af opløsning.

For at finde antallet af mol opløst stof, divider vægten af opløst med forbindelsens molekylvægt. For eksempel har natriumchlorid en molekylvægt på 58 g /mol, så hvis du har en prøve, der vejer 125 g, har du 125 g ÷ 58 g /mol \u003d 2,16 mol. Del nu antallet af mol opløst stof med volumen af opløsning for at finde den molære koncentration. Hvis du opløser 2,16 mol natriumchlorid i 2 liter vand, har du en molkoncentration på 2,16 mol ÷ 2 liter \u003d 1,08 mol pr. Liter. Du kan også udtrykke dette som 1,08 M, hvor "M" står for "molær."
Formel for solut potentiale

Når du først har kendt ioniseringspotentialet (i) og molkoncentrationen (C), vide, hvor mange partikler opløsningen indeholder. Du relaterer dette til osmotisk tryk ved at multiplicere med trykkonstanten (R), som er 0,0831 liter bar /mol ^{oK. Da trykket er afhængig af temperaturen, skal du også faktor dette i ligningen ved at multiplicere med temperaturen i grader Kelvin, hvilket er lig temperaturen i grader Celsius plus 273. Formlen for opløst potentiale (ψs) er:}

ψs \u003d iCRT - Eksempel

Beregn det opløste potentiale for en 0,25 M opløsning af calciumchlorid ved 20 grader Celsius.

Calciumchlorid dissocieres fuldstændigt til calcium og chlorioner, så dens ioniseringskonstant er 2, og temperaturen i grader Kevin er (20 + 273) \u003d 293 K. Opløbt potentialet er derfor (2 • 0,25 mol /liter • 0,0831 liter bar /mol K • 293 K)

\u003d 12,17 søjler.