Wanneer een ionische verbinding oplost, scheidt deze zich in zijn samenstellende ionen. Elk van deze ionen wordt omgeven door oplosmiddelmoleculen, een proces dat solvatatie wordt genoemd. Bijgevolg draagt een ionische verbinding meer deeltjes bij aan een oplossing dan een moleculaire verbinding, die niet op deze manier dissociëert. Osmolariteit is nuttig voor het bepalen van de osmotische druk.
Molariteit versus osmolariteit
Chemici beschrijven concentratie gewoonlijk in termen van molariteit, waarbij een mol 6,022 x 10^23 deeltjes, ionen of moleculen is, en een éénmolaire oplossing één mol opgeloste stof per liter oplossing bevat. Een éénmolaire oplossing van NaCl zou één mol NaCl-formule-eenheden bevatten. Omdat het NaCl in het water dissocieert in Na+ en Cl-ionen, bevat de oplossing echter in werkelijkheid twee mol ionen: één mol Na+-ionen en één mol Cl-ionen. Om deze meting van molariteit te onderscheiden, noemen chemici het osmolariteit; een één molaire oplossing van zout is twee osmolair in termen van ionenconcentratie.
Factoren
De belangrijkste factor bij het bepalen van de osmolariteit is de molariteit van de oplossing - hoe meer molen opgeloste stof, hoe meer osmolen ionen aanwezig zijn. Een andere belangrijke factor is echter het aantal ionen waarin de verbinding dissocieert. NaCl dissocieert in twee ionen, maar calciumchloride (CaCl2) dissocieert in drie: één calciumion en twee chloride-ionen. Als al het andere gelijk is, zal een oplossing van calciumchloride een hogere osmolariteit hebben dan een oplossing van natriumchloride.
Afwijking van Idealiteit
De derde en laatste factor die de osmolariteit beïnvloedt, is de afwijking van idealiteit. In theorie zouden alle ionische verbindingen volledig moeten dissociëren. In werkelijkheid blijft echter een beetje van de verbinding ongedissocieerd. Het meeste natriumchloride splitst zich in water op in natrium- en chloride-ionen, maar een kleine fractie blijft aan elkaar gebonden als NaCl. Het bedrag van niet-gedissocieerde verbinding neemt toe naarmate de concentratie van de verbinding toeneemt, dus deze factor kan een groter probleem worden bij hogere concentraties. Voor lage concentraties opgeloste stof is de afwijking van idealiteit verwaarloosbaar.
Betekenis
Osmolariteit is belangrijk omdat het de osmotische druk bepaalt. Als een oplossing wordt gescheiden van een andere oplossing met een andere concentratie door een semipermeabel membraan, en als het semipermeabele membraan watermoleculen maar geen ionen doorlaat, zal het water door het membraan diffunderen in de richting van toenemende concentratie. Dit proces wordt osmose genoemd. De membranen van cellen in uw lichaam fungeren als semipermeabele membranen omdat water ze kan passeren, maar ionen niet. Dat is de reden waarom artsen een zoutoplossing gebruiken voor IV-infusie en geen zuiver water; als ze zuiver water zouden gebruiken, zou de osmolariteit van uw bloed afnemen, waardoor cellen zoals rode bloedcellen water zouden opnemen en zouden barsten.