Осмотичний тиск розчинів

Всі розчини мають здатність до дифузії. Дифузією називається прагнення речовини рівномірно розподілитися по всьому наданому йому обсягу.

Якщо розділити розчин і розчинник полунепроніцаемой перегородкою, через яку проходять молекули розчинника, але не проходять молекули розчиненої речовини, то в даному випадку можлива лише дифузія розчинника в розчин.

Процес односторонньої дифузії розчинника в розчин через полунепроніцаемую перегородку називається осмосом.

Осмотичним тиском називається сила на одиницю площі (Н / м 2), що змушує розчинник переходити через полунепроніцаемую перегородку в розчин, що знаходиться при тому ж зовнішньому тиску, що і розчинник. Осмотичний тиск розбавлених розчинів підпорядковується законам ідеального газу.

Осмотичний тиск розбавлених ідеальних розчинів чисельно дорівнює тому тиску, яке надавало б розчинена речовина, в разі якби при даній температурі воно у вигляді ідеального газу займало той же обсяг.

де C - молярна концентрація розчину, моль / л; R - універсальна газова постійна 8,314 Дж / (моль # 8729; К); T - абсолютна температура, К.

У розчинах електролітів завдяки електролітичноїдисоціації і збільшення числа частинок експериментальне значення осмотичного тиску завжди вище, ніж теоретично обчислена за рівнянням (71). Ступінь відхилення спостережуваного осмотичного тиску (πексп) від обчисленої величини (πвич) виражається фізіологічним коефіцієнтом

При обчисленні осмотичного тиску розчинів електролітів в рівняння (71) вводиться поправочний (ізотонічний) коефіцієнт i> 1, що враховує збільшення числа частинок в розчині внаслідок електролітичноїдисоціації молекул˸

Для розчинів неелектролітів ізотонічний коефіцієнт дорівнює 1. Ізотонічний коефіцієнт i залежить від природи електроліту і ступеня дисоціації ᴇᴦο молекул. У загальному випадку при розпаді електроліту з утворенням k - іонів

Якщо при розпаді молекули утворюється два іона k = 2, то формула (73) прийме більш простий від˸

Користуючись виразами (71- 74), можна розрахувати осотіческое тиск, концентрацію, молекулярні ваги розчинених речовин, а також ступінь дисоціації електролітів в розчинах.

Приклад 10. Обчислити осмотичний тиск 2% -ного розчину глюкози при 0ºС. Щільність розчину прийняти рівною одиниці.

Рішення. Осмотичний тиск обчислюємо за формулою (71). Концентрація розчину виражається в моль / дм 3. R = 8,314 Дж / (моль # 8729; К), молекулярна маса глюкози С6 Н12 ПРО6 дорівнює 180 г / моль.

У 100 г 2% -ного розчину міститься 2 г глюкози. Оскільки щільність даного розчину дорівнює 1, то в 1 дм 3 міститься 20 г глюкози, а це відповідає молярної концентрації С =. в результаті получаем˸

π = 252,2 кПа

Читайте також

Осмотичний тиск розчинів полімерів, як і у колоїдних розчинів, має дуже малу величину в порівнянні з істинними розчинами. Це пояснити-ється малої чисельної концентрацією їх в розчині через більшого розміру макро-молекул. Однак зі збільшенням концентрації. [Читати далі].