A osmose é um processo que ocorre entre dois recipientes separados por uma barreira semipermeável. Se a barreira tiver poros grandes o suficiente para permitir a passagem das moléculas de água, mas pequenos o suficiente para bloquear as moléculas de um soluto, a água fluirá do lado com menor concentração de soluto para o lado com maior concentração. Este processo continua até que a concentração de soluto seja igual em ambos os lados ou a resistência à pressão a mudança de volume no lado com a maior concentração excede a força que impulsiona a água através da barreira. Essa pressão é a pressão osmótica ou hidrostática e varia diretamente com a diferença na concentração do soluto entre os dois lados.
TL; DR (muito longo; Não li)
A pressão osmótica que conduz a água através de uma barreira impermeável aumenta com a diferença nas concentrações de soluto em ambos os lados da barreira. Em uma solução com mais de um soluto, some as concentrações de todos os solutos para determinar a concentração total do soluto. A pressão osmótica depende apenas do número de partículas de soluto, não de sua composição.
Pressão Osmótica (Hidrostática)
O processo microscópico real que impulsiona a osmose é um pouco misterioso, mas os cientistas o descrevem desta forma: Moléculas de água são está em um estado de movimento constante, e eles migram livremente através de um contêiner irrestrito para equalizar seus concentração. Se você inserir uma barreira no recipiente através da qual eles possam passar, eles o farão. No entanto, se um lado da barreira contém uma solução com partículas muito grandes para passar pela barreira, as moléculas de água que passam do outro lado precisam dividir espaço com elas. O volume do lado com o soluto aumenta até que o número de moléculas de água em ambos os lados seja igual.
O aumento da concentração de soluto reduz o espaço disponível para as moléculas de água, o que reduz seu número. Isso, por sua vez, aumenta a tendência da água de fluir para aquele lado vindo do outro lado. Para antropomorfizar ligeiramente, quanto maior a diferença na concentração das moléculas de água, mais elas "querem" se mover através da barreira para o lado que contém o soluto.
Os cientistas chamam isso de pressão osmótica de desejo ou pressão hidrostática, e é uma quantidade mensurável. Coloque uma tampa em um recipiente rígido para evitar que o volume mude e meça a pressão necessária para manter a água suba enquanto você mede a concentração da solução no lado com mais soluto. Quando não ocorrer mais nenhuma mudança na concentração, a pressão que você está exercendo na tampa é a pressão osmótica, supondo que as concentrações em ambos os lados não tenham se igualado.
Relacionando a pressão osmótica com a concentração de soluto
Na maioria das situações reais, como raízes sugando umidade do solo ou células trocando fluidos com seus arredores, uma certa concentração de solutos existe em ambos os lados de uma barreira semipermeável, como uma raiz ou parede celular. A osmose ocorre desde que as concentrações sejam diferentes e a pressão osmótica seja diretamente proporcional à diferença de concentração. Em termos matemáticos:
P = RT (∆C)
onde T é a temperatura em Kelvins, ∆C é a diferença nas concentrações e R é a constante ideal do gás.
A pressão osmótica não depende do tamanho das moléculas de soluto ou de sua composição. Depende apenas de quantos deles existem. Assim, se mais de um soluto estiver presente em uma solução, a pressão osmótica é:
P = RT (C1 + C2 +... Cn)
onde C1 é a concentração de soluto um, e assim por diante.
Teste você mesmo
É fácil ter uma ideia rápida do efeito da concentração na pressão osmótica. Misture uma colher de sopa de sal em um copo de água e coloque uma cenoura. A água fluirá da cenoura para a água salgada por osmose, e a cenoura murchará. Agora aumente a concentração de sal para duas ou três colheres de sopa e registre o quanto mais rápida e completamente a cenoura murcha.
A água da cenoura contém sal e outros solutos, portanto, o inverso acontecerá se você mergulhá-la em água destilada: a cenoura inchará. Adicione uma pequena quantidade de sal e registre quanto tempo leva menos para a cenoura inchar ou se fica do mesmo tamanho. Se a cenoura não inchar ou murchar, você conseguiu fazer uma solução com a mesma concentração de sal da cenoura.
