როგორ გამოვთვალოთ ხსნადი პოტენციალი

ოსმოსოსი სასიცოცხლო პროცესია ცოცხალი ორგანიზმებისათვის. ეს არის ფენომენი, რომლის დროსაც წყალი მიგრირდება ნახევრად გამტარი ბარიერის მხრიდან, ყველაზე მცირე კონცენტრაციით ხსნადი ნივთიერებებიდან, ყველაზე მეტი კონცენტრაციით. ამ პროცესის მამოძრავებელი ძალა არის ოსმოსური წნევა და ეს დამოკიდებულია ბარიერის ორივე მხარეს გამხსნელის კონცენტრაციაზე. რაც მეტია სხვაობა, მით უფრო ძლიერია ოსმოსური წნევა. ამ განსხვავებას ხსნადი პოტენციალი ეწოდება და ეს დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და ნაწილაკების რაოდენობაზე ხსნადი, რომელიც შეგიძლიათ გამოთვალოთ მოლური კონცენტრაციიდან და რაოდენობით, რომელსაც უწოდებენ იონიზაციას მუდმივი

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ხსნადი პოტენციალი (ψs) არის გამხსნელის იონიზაციის მუდმივის (i) პროდუქტი, მისი მოლური კონცენტრაცია (C), ტემპერატურა კელვინებში (T) და მუდმივა, რომელსაც წნევის მუდმივა (R) ეწოდება. მათემატიკური ფორმით:

ψs = iCRT

როდესაც ხსნადი ნივთიერება იხსნება წყალში, ის იშლება მის შემადგენელ იონებში, მაგრამ შეიძლება ეს სრულად არ მოხდეს, რაც დამოკიდებულია მის შემადგენლობაში. იონიზაციის მუდმივა, რომელსაც დისოციაციის მუდმივასაც უწოდებენ, არის იონების ჯამი ხსნადი კავშირის მოლეკულებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ნაწილაკების რაოდენობა, რომელსაც წყალხსნარი შექმნის წყალში. მარილებს, რომლებიც მთლიანად იხსნება, აქვთ იონიზაციის მუდმივა 2. მოლეკულებს, რომლებიც წყალში უცვლელი რჩება, როგორიცაა საქაროზა და გლუკოზა, აქვთ იონიზაციის მუდმივა 1.

თქვენ განსაზღვრავთ ნაწილაკების კონცენტრაციას მოლური კონცენტრაციის, ან მოლარობის გაანგარიშებით. თქვენ მიაღწევთ ამ რაოდენობას, რომელიც გამოხატულია moles- ზე ლიტრზე, ხსნალის მოლების რაოდენობის გაანგარიშებით და გამოყოფთ ხსნარის მოცულობას.

გამხსნელის მოლების რაოდენობის დასადგენად, გამყოფი ნივთიერების წონა გავყოთ ნაერთის მოლეკულურ წონაზე. მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდს აქვს მოლეკულური წონა 58 გ / მოლი, ასე რომ, თუ თქვენ გაქვთ ნიმუში წონის 125 გრ, გაქვთ 125 გრ ÷ 58 გ / მოლი = 2,16 მოლი. ახლა გავყოთ ხსნადის მოლების რაოდენობა ხსნარის მოცულობის მიხედვით, რომ იპოვოთ მოლური კონცენტრაცია. თუ 2 ლიტრ წყალში გახსნით 2.16 მოლ ნატრიუმის ქლორიდს, თქვენ გაქვთ მოლური კონცენტრაცია 2.16 მოლი ÷ 2 ლიტრი = 1.08 მოლი ლიტრზე. ამის გამოხატვა ასევე შეგიძლიათ 1,08 მ, როგორც "M" ნიშნავს "molar".

მას შემდეგ რაც გაიგებთ იონიზაციის პოტენციალს (i) და მოლური კონცენტრაციას (C), გაიგებთ რამდენ ნაწილაკს შეიცავს ხსნარი. ამას უკავშირებთ ოსმოსურ წნევას წნევის მუდმივაზე გამრავლებით (R), რომელიც არის 0,0831 ლიტრი ბარი / მოლი ^ოკ. მას შემდეგ, რაც წნევა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, თქვენ ასევე უნდა გაითვალისწინოთ ეს განტოლებაში გამრავლებით ტემპერატურაზე კელვინის გრადუსზე, რაც ტოლია ტემპერატურაზე გრადუს ცელსიუსით პლუს 273. ხსნადი პოტენციალის (ψs) ფორმულაა:

ψs = iCRT

გამოთვალეთ კალციუმის ქლორიდის 0,25 მ ხსნარის ხსნადი პოტენციალი 20 გრადუს ცელსიუსზე.

კალციუმის ქლორიდი მთლიანად იშლება კალციუმის და ქლორის იონებად, ამიტომ მისი იონიზაციის მუდმივაა 2, ხოლო კევინის გრადუს ტემპერატურაა (20 + 273) = 293 კ ამრიგად, ხსნადი პოტენციალია (2 • 0,25 მოლი / ლიტრი • 0,0831 ლიტრი ბარი / მოლი K • 293 K)

= 12,17 ბარი.