Когда ионное соединение растворяется, оно разделяется на составляющие ионы. Каждый из этих ионов окружается молекулами растворителя, и этот процесс называется сольватацией. Следовательно, ионное соединение вносит больше частиц в раствор, чем молекулярное соединение, которое не диссоциирует таким образом. Осмолярность полезна для определения осмотического давления.
Молярность vs. Осмолярность
Химики обычно описывают концентрацию в терминах молярности, где моль составляет 6,022 x 10 ^ 23 частиц, ионов или молекул, а одномолярный раствор содержит один моль растворенного вещества на литр раствора. Одномолярный раствор NaCl будет содержать один моль формульных единиц NaCl. Однако, поскольку NaCl в воде диссоциирует на ионы Na + и Cl-, раствор действительно содержит два моля ионов: один моль ионов Na + и один моль ионов Cl-. Чтобы отличить это измерение от молярности, химики называют его осмолярностью; Одномолярный раствор соли равен двум осмолярным по концентрации ионов.
Факторы
Наиболее важным фактором при определении осмолярности является молярность раствора - чем больше молей растворенного вещества, тем больше осмолей ионов. Однако другим важным фактором является количество ионов, на которые диссоциирует соединение. NaCl распадается на два иона, но хлорид кальция (CaCl2) распадается на три: один ион кальция и два иона хлорида. Следовательно, при прочих равных условиях раствор хлорида кальция будет иметь более высокую осмолярность, чем раствор хлорида натрия.
Отклонение от идеальности
Третий и последний фактор, влияющий на осмолярность, - это отклонение от идеальности. Теоретически все ионные соединения должны полностью диссоциировать. В действительности, однако, небольшая часть соединения остается недиссоциированной. Большая часть хлорида натрия в воде расщепляется на ионы натрия и хлорида, но небольшая часть остается связанной в виде NaCl. Количество недиссоциированное соединение увеличивается по мере увеличения концентрации соединения, поэтому этот фактор может стать более значительной проблемой при более высоких концентрации. Для низких концентраций растворенного вещества отклонение от идеала незначительно.
Значимость
Осмолярность важна, потому что она определяет осмотическое давление. Если раствор отделен от другого раствора другой концентрации полупроницаемой мембраной, и если полупроницаемая мембрана будет позволяет молекулам воды, но не ионам, проходить через нее, вода будет диффундировать через мембрану в направлении увеличения концентрации. Этот процесс называется осмосом. Мембраны клеток вашего тела действуют как полупроницаемые мембраны, потому что вода может пересекать их, а ионы - нет. Поэтому для в / в вливания врачи используют физиологический раствор, а не чистую воду; если бы они использовали чистую воду, осмолярность вашей крови снизилась бы, в результате чего клетки, такие как эритроциты, впитали воду и взорвались.