Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Ionizačná konštanta
- Molárna koncentrácia
- Vzorec pre potenciál rozpustnosti
- príklad
Osmóza je životne dôležitý proces pre živé organizmy. Je to jav, pri ktorom voda migruje cez polopriepustnú bariéru zo strany s najmenšou koncentráciou rozpustených látok na stranu s najvyššou koncentráciou. Sila, ktorá riadi tento proces, je osmotický tlak a závisí od koncentrácie rozpustenej látky na oboch stranách bariéry. Čím väčší je rozdiel, tým silnejší je osmotický tlak. Tento rozdiel sa nazýva solutový potenciál a závisí od teploty a počtu častíc solutu, ktoré môžete vypočítať z molárnej koncentrácie a množstva nazývaného ionizačná konštanta.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Potenciál rozpustenej látky (ψs) je súčinom ionizačnej konštanty (i) rozpustenej látky, jej molárnej koncentrácie (C), teploty v Kelvinoch (T) a konštanty nazývanej tlaková konštanta (R). V matematickej podobe:
ψs = iCRT
Ionizačná konštanta
Keď sa rozpustená látka rozpustí vo vode, rozpadne sa na ióny jej zložiek, ale nemusí to urobiť úplne, v závislosti od jej zloženia. Ionizačná konštanta, tiež nazývaná disociačná konštanta, je súčet iónov k zjednoteným molekulám rozpustenej látky. Inými slovami, je to počet častíc, ktoré solut vytvorí vo vode. Soli, ktoré sa úplne rozpustia, majú ionizačnú konštantu 2. Molekuly, ktoré zostávajú neporušené vo vode, ako je sacharóza a glukóza, majú ionizačnú konštantu 1.
Molárna koncentrácia
Koncentráciu častíc určujete výpočtom molárnej koncentrácie alebo molárnosti. Toto množstvo, ktoré je vyjadrené v móloch na liter, sa získa vypočítaním počtu mólov rozpustenej látky a vydelením objemu roztoku.
Na zistenie počtu mólov rozpustenej látky vydelte hmotnosť rozpustenej látky molekulovou hmotnosťou zlúčeniny. Napríklad chlorid sodný má molekulovú hmotnosť 58 g / mol, takže ak máte vzorku s hmotnosťou 125 g, máte 125 g ÷ 58 g / mol = 2,16 mol. Teraz vydeľte počet mólov rozpustenej látky objemom roztoku, aby ste našli molárnu koncentráciu. Ak rozpustíte 2,16 mol chloridu sodného v 2 litroch vody, máte molovú koncentráciu 2,16 mol ÷ 2 litre = 1,08 mol na liter. Môžete to vyjadriť aj ako 1,08 M, kde „M“ znamená „molár“.
Vzorec pre potenciál rozpustnosti
Akonáhle poznáte ionizačný potenciál (i) a molárnu koncentráciu (C), viete, koľko častíc roztok obsahuje. Vzťahujete to na osmotický tlak vynásobením tlakovou konštantou (R), ktorá je 0,0831 litra bar / mol oK. Pretože tlak je závislý od teploty, musíte to tiež zahrnúť do rovnice vynásobením teplotou v stupňoch Kelvin, ktorá sa rovná teplote v stupňoch Celzia plus 273. Vzorec pre potenciál solutu (ψs) je:
ψs = iCRT
príklad
Vypočítajte solutový potenciál 0,25 M roztoku chloridu vápenatého pri 20 ° C.
Chlorid vápenatý úplne disociuje na ióny vápnika a chlóru, takže jeho ionizačná konštanta je 2 a teplota v stupňoch Kevin je (20 + 273) = 293 K. Potenciál rozpustenej látky je preto (2 • 0,25 mol / liter • 0,0831 litra bar / krtek K • 293 K)
= 12,17 barov.