Wenn sich eine ionische Verbindung auflöst, wird sie in ihre Ionen zerlegt. Jedes dieser Ionen wird von Lösungsmittelmolekülen umgeben, ein Vorgang, der als Solvatation bezeichnet wird. Folglich trägt eine ionische Verbindung mehr Partikel zu einer Lösung bei als eine molekulare Verbindung, die auf diese Weise nicht dissoziiert. Die Osmolarität ist nützlich, um den osmotischen Druck zu bestimmen.
Molarität vs. Osmolarität
Chemiker beschreiben die Konzentration normalerweise als Molarität, wobei ein Mol 6,022 x 10^23 Partikel, Ionen oder Moleküle umfasst und eine einmolare Lösung ein Mol gelöster Stoff pro Liter Lösung enthält. Eine einmolare Lösung von NaCl würde ein Mol NaCl-Formeleinheiten enthalten. Da das NaCl im Wasser jedoch in Na+- und Cl--Ionen zerfällt, enthält die Lösung tatsächlich zwei Mol Ionen: ein Mol Na+-Ionen und ein Mol Cl--Ionen. Um diese Messung von der Molarität zu unterscheiden, bezeichnen Chemiker sie als Osmolarität; eine einmolare Salzlösung ist in Bezug auf die Ionenkonzentration zwei osmolar.
Faktoren
Der wichtigste Faktor bei der Bestimmung der Osmolarität ist die Molarität der Lösung – je mehr Mol gelöster Stoff, desto mehr Osmol an Ionen sind vorhanden. Ein weiterer wichtiger Faktor ist jedoch die Anzahl der Ionen, in die die Verbindung dissoziiert. NaCl dissoziiert in zwei Ionen, aber Calciumchlorid (CaCl2) dissoziiert in drei: ein Calciumion und zwei Chloridionen. Folglich hat bei sonst gleichen Bedingungen eine Calciumchloridlösung eine höhere Osmolarität als eine Natriumchloridlösung.
Abweichung von der Idealität
Der dritte und letzte Faktor, der die Osmolarität beeinflusst, ist die Abweichung von der Idealität. Theoretisch sollten alle ionischen Verbindungen vollständig dissoziieren. Tatsächlich bleibt jedoch ein wenig von der Verbindung undissoziiert. Das meiste Natriumchlorid spaltet sich in Wasser in Natrium- und Chloridionen auf, aber ein kleiner Teil bleibt als NaCl zusammengebunden. Die Menge an undissoziierte Verbindung nimmt mit zunehmender Konzentration der Verbindung zu, sodass dieser Faktor bei höheren. zu einem größeren Problem werden kann Konzentrationen. Bei niedrigen Konzentrationen des gelösten Stoffes ist die Abweichung von der Idealität vernachlässigbar.
Bedeutung
Die Osmolarität ist wichtig, da sie den osmotischen Druck bestimmt. Wenn eine Lösung durch eine semipermeable Membran von einer anderen Lösung unterschiedlicher Konzentration getrennt ist und die semipermeable Membran Wassermoleküle, aber keine Ionen passieren lassen, diffundiert das Wasser in Richtung zunehmender Konzentration durch die Membran. Dieser Vorgang wird Osmose genannt. Die Membranen der Zellen in Ihrem Körper fungieren als semipermeable Membranen, weil Wasser sie durchdringen kann, Ionen jedoch nicht. Aus diesem Grund verwenden Ärzte Kochsalzlösung zur IV-Infusion und kein reines Wasser; Wenn sie reines Wasser verwenden, würde die Osmolarität Ihres Blutes abnehmen, wodurch Zellen wie rote Blutkörperchen Wasser aufnehmen und platzen.