Lorsqu'un composé ionique se dissout, il se sépare en ses ions constitutifs. Chacun de ces ions est entouré de molécules de solvant, un processus appelé solvatation. Par conséquent, un composé ionique apporte plus de particules à une solution qu'un composé moléculaire, qui ne se dissocie pas de cette manière. L'osmolarité est utile pour déterminer la pression osmotique.
Molarité vs. Osmolarité
Les chimistes décrivent généralement la concentration en termes de molarité, où une mole correspond à 6,022 x 10^23 particules, ions ou molécules, et une solution à une molaire contient une mole de soluté par litre de solution. Une solution molaire de NaCl contiendrait une mole d'unités de formule NaCl. Comme le NaCl se dissocie en ions Na+ et Cl- dans l'eau, cependant, la solution contient en réalité deux moles d'ions: une mole d'ions Na+ et une mole d'ions Cl-. Pour distinguer cette mesure de la molarité, les chimistes l'appellent osmolarité; une solution de sel à une molaire équivaut à deux osmolaires en termes de concentration en ions.
Les facteurs
Le facteur le plus important pour déterminer l'osmolarité est la molarité de la solution - plus il y a de moles de soluté, plus il y a d'osmoles d'ions. Un autre facteur important, cependant, est le nombre d'ions dans lesquels le composé se dissocie. NaCl se dissocie en deux ions, mais le chlorure de calcium (CaCl2) se dissocie en trois: un ion calcium et deux ions chlorure. Par conséquent, toutes choses égales par ailleurs, une solution de chlorure de calcium aura une osmolarité plus élevée qu'une solution de chlorure de sodium.
Déviation de l'idéalité
Le troisième et dernier facteur qui affecte l'osmolarité est la déviation de l'idéalité. En théorie, tous les composés ioniques devraient se dissocier complètement. En réalité, cependant, une petite partie du composé reste indissociable. La plupart du chlorure de sodium se divise en ions sodium et chlorure dans l'eau, mais une petite fraction reste liée sous forme de NaCl. La quantité de composé non dissocié augmente à mesure que la concentration du composé augmente, de sorte que ce facteur peut devenir un problème plus important à plus haut concentration. Pour de faibles concentrations de soluté, l'écart par rapport à l'idéalité est négligeable.
Importance
L'osmolarité est importante car elle détermine la pression osmotique. Si une solution est séparée d'une autre solution de concentration différente par une membrane semi-perméable, et si la membrane semi-perméable laisser passer les molécules d'eau mais pas les ions, l'eau diffusera à travers la membrane dans le sens d'une concentration croissante. Ce processus est appelé osmose. Les membranes des cellules de votre corps agissent comme des membranes semi-perméables car l'eau peut les traverser mais pas les ions. C'est pourquoi les médecins utilisent une solution saline pour perfusion IV et non de l'eau pure; s'ils utilisaient de l'eau pure, l'osmolarité de votre sang diminuerait, provoquant l'absorption d'eau et l'éclatement de cellules comme les globules rouges.