Osmoz, canlı organizmalar için hayati bir süreçtir. Suyun, yarı geçirgen bir bariyeri geçerek, en az çözünen konsantrasyonu olan taraftan en fazla konsantrasyonu olan tarafa geçmesi olgusudur. Bu süreci yönlendiren kuvvet ozmotik basınçtır ve bariyerin her iki tarafındaki çözünen maddenin konsantrasyonuna bağlıdır. Fark ne kadar büyük olursa, ozmotik basınç o kadar güçlü olur. Bu fark çözünen potansiyel olarak adlandırılır ve sıcaklığa ve maddenin parçacık sayısına bağlıdır. molar konsantrasyondan ve iyonizasyon adı verilen bir miktardan hesaplayabileceğiniz çözünen sabit.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Çözünen potansiyeli (ψs), çözünen maddenin iyonizasyon sabiti (i), onun molar konsantrasyonunun (C), Kelvin cinsinden sıcaklığın (T) ve basınç sabiti (R) olarak adlandırılan bir sabitin ürünüdür. Matematiksel biçimde:
ψs = iCRT
İyonlaşma Sabiti
Bir çözünen suda çözündüğünde bileşen iyonlarına ayrılır, ancak bileşimine bağlı olarak bunu tamamen yapamayabilir. Ayrışma sabiti olarak da adlandırılan iyonlaşma sabiti, iyonların birleşmiş çözünen moleküllere toplamıdır. Başka bir deyişle, çözünen maddenin suda yapacağı tanecik sayısıdır. Tamamen çözünen tuzların iyonlaşma sabiti 2'dir. Sükroz ve glikoz gibi suda bozulmadan kalan moleküllerin iyonizasyon sabiti 1'dir.
Molar konsantrasyon
Molar konsantrasyonu veya molariteyi hesaplayarak parçacıkların konsantrasyonunu belirlersiniz. Litre başına mol olarak ifade edilen bu miktara, çözünen maddenin mol sayısını hesaplayarak ve çözelti hacmine bölerek ulaşırsınız.
Çözünen maddenin mol sayısını bulmak için, çözünenin ağırlığını bileşiğin moleküler ağırlığına bölün. Örneğin, sodyum klorürün moleküler ağırlığı 58 g/mol'dür, bu nedenle 125 g ağırlığında bir numuneniz varsa, 125 g ÷ 58 g/mol = 2.16 mol elde edersiniz. Şimdi molar konsantrasyonu bulmak için çözünen maddenin mol sayısını çözeltinin hacmine bölün. 2.16 mol sodyum klorürü 2 litre suda çözerseniz, molar konsantrasyonunuz 2.16 mol ÷ 2 litre = litre başına 1.08 mol olur. Bunu 1,08 M olarak da ifade edebilirsiniz, burada "M", "molar" anlamına gelir.
Çözünen Potansiyel Formülü
İyonlaşma potansiyelini (i) ve molar konsantrasyonu (C) öğrendikten sonra, çözeltinin kaç tane parçacık içerdiğini de bilirsiniz. Bunu, 0,0831 litre bar/mol olan basınç sabiti (R) ile çarparak ozmotik basınçla ilişkilendirirsiniz. ÖK. Basınç sıcaklığa bağlı olduğundan, bunu denklemde şu şekilde de hesaba katmanız gerekir: Santigrat derece cinsinden sıcaklığa eşit olan Kelvin derece cinsinden sıcaklıkla çarpılması artı 273. Çözünen potansiyel (ψs) formülü şu şekildedir:
ψs = iCRT
Misal
0.25 M'lik bir kalsiyum klorür çözeltisinin 20 santigrat derecedeki çözünen potansiyelini hesaplayın.
Kalsiyum klorür tamamen kalsiyum ve klor iyonlarına ayrışır, bu nedenle iyonlaşma sabiti 2'dir ve Kevin derece cinsinden sıcaklık (20 + 273) = 293 K'dir. Bu nedenle çözünen potansiyeli (2 • 0.25 mol/litre • 0.0831 litre bar/mol K • 293 K)
= 12.17 bar.