Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Константа іонізації
- Молярна концентрація
- Формула для розчинного потенціалу
- Приклад
Осмоз - життєво важливий процес для живих організмів. Це явище, коли вода мігрує через напівпроникний бар'єр з боку з найменшою концентрацією розчинних речовин у бік з найбільшою концентрацією. Силою, що рухає цим процесом, є осмотичний тиск, і це залежить від концентрації розчиненого речовини з обох сторін бар'єру. Чим більша різниця, тим сильніше осмотичний тиск. Цю різницю називають потенційним розчиненням, і це залежить від температури та кількості частинок розчиненого речовини, яку можна обчислити з молярної концентрації та величини, що називається константою іонізації.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Потенційний розчин (ψs) - добуток постійної іонізації (i) розчиненого речовини, його молярної концентрації (C), температури в кельвінах (T) і постійної, званої постійною тиску (R). У математичній формі:
ψs = iCRT
Константа іонізації
Коли розчинний розчин розчиняється у воді, він розпадається на іони його компонентів, але може не зробити цього повністю, залежно від його складу. Постійна іонізації, яку ще називають постійною дисоціації, - це сума іонів до об'єднаних молекул розчиненого речовини. Іншими словами, його кількість частинок, які розчинник зробить у воді. Солі, які повністю розчиняються, мають постійну іонізацію 2. Молекули, які залишаються неушкодженими у воді, такі як сахароза та глюкоза, мають постійну іонізацію 1.
Молярна концентрація
Ви визначаєте концентрацію частинок, обчислюючи молярну концентрацію, або молярність. Ви досягаєте цієї кількості, яка виражається в молях на літр, обчислюючи кількість молей розчиненого речовини і діливши на об'єм розчину.
Щоб знайти кількість молей розчиненого речовини, розділіть масу розчиненого речовини на молекулярну масу сполуки. Наприклад, хлорид натрію має молекулярну масу 58 г / моль, тому, якщо ви маєте пробу вагою 125 г, у вас 125 г ÷ 58 г / моль = 2,16 молей. Тепер поділіть кількість молей розчиненого речовини на об'єм розчину, щоб знайти молярну концентрацію. Якщо ви розчиняєте 2,16 молей хлориду натрію в 2 л води, ви маєте молярну концентрацію 2,16 моль ÷ 2 літри = 1,08 моль на літр. Ви також можете виразити це 1,08 М, де "М" означає "моляр".
Формула для розчинного потенціалу
Коли ви знаєте потенціал іонізації (i) та молярну концентрацію (C), ви знаєте, скільки частинок містить розчин. Ви пов'язуєте це з осмотичним тиском, помноживши на константу тиску (R), яка становить 0,0831 літра бар / моль оK. Оскільки тиск залежить від температури, то ви також повинні віднести це значення до рівняння, помноживши на температуру в градусах Кельвіна, що дорівнює температурі в градусах Цельсія плюс 273. Формула потенціалу розчинника (ψs):
ψs = iCRT
Приклад
Обчисліть потенціал розчинення 0,25 М розчину хлориду кальцію при 20 градусах Цельсія.
Хлорид кальцію повністю дисоціює на іони кальцію та хлору, тому його константа іонізації дорівнює 2, а температура в градусах Кевіна становить (20 + 273) = 293 К. Потенціал розчинної речовини є (2 • 0,25 моль / літр • 0,0831 літра бар / моль K • 293 K)
= 12,17 барів.