Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Ionizacijska konstanta
- Molarna koncentracija
- Formula za topni potencial
- Primer
Osmoza je pomemben postopek za žive organizme. To je pojav, pri katerem voda seli čez polprepustno pregrado s strani z najmanj koncentracije topljenih snovi v stran z največ koncentracije. Sila, ki poganja ta postopek, je osmotski tlak in je odvisen od koncentracije topljenca na obeh straneh pregrade. Večja kot je razlika, močnejši je osmotski tlak. To razliko imenujemo topni potencial in je odvisen od temperature in števila delcev topljene snovi, ki jo lahko izračunate iz molske koncentracije in količine, imenovane ionizacijska konstanta.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Potencial topljenca (ψs) je produkt ionizacijske konstante (i) topila, njegove molske koncentracije (C), temperature v Kelvinih (T) in konstante, ki se imenuje tlačna konstanta (R). V matematični obliki:
ψs = iCRT
Ionizacijska konstanta
Ko se topilo raztopi v vodi, se razbije v njegove sestavne ione, vendar pa tega ne more storiti povsem, odvisno od njegove sestave. Ionizijska konstanta, imenovana tudi disocijacijska konstanta, je vsota ionov v neionizirane molekule topljene snovi. Z drugimi besedami, njegovo število delcev, ki jih bo topilo naredilo v vodi. Soline, ki se popolnoma raztopijo, imajo ionizacijsko konstanto 2. Molekule, ki ostanejo nedotaknjene v vodi, na primer saharoza in glukoza, imajo ionizacijsko konstanto 1.
Molarna koncentracija
Koncentracijo delcev določite tako, da izračunate molarno koncentracijo ali molarnost. To količino, izraženo v molih na liter, dosežemo tako, da izračunamo število molov topljene snovi in delimo z volumnom raztopine.
Če želite najti število molov topljene snovi, razdelite težo topljenca na molekulsko maso spojine. Na primer, natrijev klorid ima molekulsko maso 58 g / mol, tako da če imate vzorec, ki tehta 125 g, imate 125 g ÷ 58 g / mol = 2,16 molov. Zdaj razdelite število molov raztopine na prostornino raztopine, da ugotovite molsko koncentracijo. Če v 2 litrih vode raztopite 2,16 molov natrijevega klorida, imate molsko koncentracijo 2,16 molov ÷ 2 litra = 1,08 molov na liter. To lahko izrazite tudi kot 1,08 M, kjer "M" pomeni "molar".
Formula za topni potencial
Ko spoznate ionizacijski potencial (i) in molsko koncentracijo (C), veste, koliko delcev vsebuje raztopina. To povežete z osmotskim tlakom, tako da pomnožite s tlačno konstanto (R), ki je 0,0831 litra bar / mol oK. Ker je tlak odvisen od temperature, morate to enačiti tudi v enačbi tako, da pomnožite s temperaturo v stopinjah Kelvina, ki je enaka temperaturi v stopinjah Celzija in 273. Formula topilnega potenciala (ψs) je:
ψs = iCRT
Primer
Izračunajte topilni potencial 0,25 M raztopine kalcijevega klorida pri 20 stopinjah Celzija.
Kalcijev klorid se popolnoma disociira na kalcijeve in klorove ione, zato je njegova ionizacijska konstanta 2, temperatura v stopinjah Kevina pa (20 + 273) = 293 K. Topen potencial je torej (2 • 0,25 molov / liter • 0,0831 litrov bar / mol K • 293 K)
= 12,17 barov.