삼투압 : 계산 방법 및 삼투압과의 차이 - 화학

삼투압은 변수입니다 대책 상기 용액의 삼투압으로 알려진 colligative 속성이 기여 제공 용액 1 리터에 화학적 화합물이다 농도.

이러한 의미에서 용액의 삼투압은 삼투 과정을 늦추는 데 필요한 압력의 양을 의미하며, 이는 용액에서 반투과성 또는 다공성 막을 통해 용매 입자가 선택적으로 통과하는 것으로 정의됩니다. 더 낮은 농도에서 더 집중된 농도로.

마찬가지로 용질 입자의 양을 표현하는 데 사용되는 단위는 osmol (기호는 Osm)이며, 이는 대부분의 세계에서 사용되는 국제 단위계 (SI)의 일부가 아닙니다. 따라서 용액의 용질 농도는 리터당 오 스몰 (Osm / l) 단위로 정의됩니다.

공식

앞서 언급했듯이 삼투압 (삼투 농도라고도 함)은 Osm / L로 정의 된 단위로 표현됩니다. 이것은 삼투압 측정 및 삼투에 의한 용매 확산 측정과의 관계 때문입니다.

실제로 삼투 농도는 삼투압 계를 사용하여 물리량으로 결정할 수 있습니다.

삼투압 계는 용액의 삼투압을 측정하고 값을 얻기 위해 다른 충돌 특성 (예 : 증기압, 끓는점 증가 또는 빙점 감소)을 결정하는 데 사용되는 도구입니다. 용액의 삼투압 농도.

이런 식으로이 측정 매개 변수를 계산하기 위해이 속성에 영향을 줄 수있는 모든 요소를 고려한 다음 공식이 사용됩니다.

삼투압 = Σφ _i n _i C _i

이 방정식에서 삼투압은 세 가지 다른 매개 변수에서 얻은 모든 값을 곱한 결과의 합으로 설정되며 아래에 정의됩니다.

우선 그리스 문자 φ (phi)로 표시되는 삼투 계수가 있는데, 이는 솔루션이 이상적인 동작에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 즉 용액에서 용질이 나타나는 비 이상성의 정도를 설명합니다.

가장 간단한 방법으로 φ는 용질의 해리 정도를 나타내며 0과 1 사이의 값을 가질 수 있습니다. 여기서 단위 인 최대 값은 100 %의 해리를 나타냅니다. 즉, 절대적입니다.

자당과 같은 어떤 경우에는이 값이 1을 초과합니다. 염과 같은 다른 경우에는 정전 기적 상호 작용이나 힘의 영향으로 절대 해리가 발생하더라도 1보다 낮은 값의 삼투 계수가 발생합니다.

한편, n의 값은 분자가 해리 될 수있는 입자의 수를 나타냅니다. 이온 종의 경우, 그 예는 n의 값이 2 인 염화나트륨 (NaCl)입니다. 이온화되지 않은 포도당 분자에서 n의 값은 1과 같습니다.

마지막으로, c 값은 몰 단위로 표시되는 용질의 농도를 나타냅니다. 아래 첨자 i는 특정 용질의 정체를 나타내지 만 위에서 언급 한 세 가지 요소를 곱하여 삼투압을 얻을 때 동일해야합니다.

이온 성 화합물 KBr (브롬화 칼륨으로 알려짐)의 경우, 물에 1mol / l의 KBr과 같은 농도의 용액이 있다면 2 osmol / l와 같은 삼투압을 갖는 것으로 추정됩니다.

이것은 물에서의 완전 해리 호의 2 개 개의 독립적 인 이온 (K 릴리스 할 수있는 강한 전해질로서의 특성에 기인 ⁺ 및 브롬 ^- KBr을 각각 몰 두 osmoles 동등 그래서, 소정의 전하를 가지고). 솔루션에서.

마찬가지로 물에 1 mol / l의 BaCl ₂ (염화 바륨으로 알려짐) 농도가 같은 용액의 경우 3 osmol / l와 같은 삼투압이 있습니다.

3 개 개의 독립적 인 이온이 방출되기 때문이다 : 한 바 ²⁺ 이온 과 두 CL ^- 이온 . BaCl 각 몰 그래서 ₂ 용액 세 osmoles 동일하다.

반면에, 비이 온성 종은 그러한 해리를 겪지 않고 용질의 각 몰에 대해 단일 osmol을 생성합니다. 농도가 1 mol / l 인 포도당 용액의 경우, 이것은 용액의 1 osmol / l와 동일합니다.

osmol은 22.4 l의 용매에 용해되고 0 ° C의 온도에 노출되고 1 atm과 같은 삼투압을 발생시키는 입자의 수로 정의됩니다. 이러한 입자는 삼투 활성으로 간주된다는 점에 유의해야합니다.

이러한 의미에서 삼투압과 삼투압으로 알려진 특성은 동일한 측정을 나타냅니다. 즉 용액 내 용질 농도 또는 즉 용액 내 용질의 총 입자 함량입니다.

삼투압과 삼투압 사이에 확립 된 근본적인 차이점은 각각을 나타내는 단위에 있습니다.

삼투압은 용액 부피당 물질의 양 (즉, osmol / L)으로 표현되는 반면 삼투압은 용매 질량 당 물질의 양 (즉, osmol / 용액 kg)으로 표현됩니다.

실제로, 두 매개 변수는 서로 다른 측정 값의 총 크기간에 무시할 수있는 차이가 있기 때문에 서로 다른 단위로 나타나더라도 무관심하게 사용됩니다.