Osmolaritet og osmolalitet i kemi

Osmolaritet og osmolalitet er enheder af solut koncentration, der ofte bruges som reference til biokemi og kropsvæsker. Selvom ethvert polært opløsningsmiddel kunne anvendes, anvendes disse enheder næsten udelukkende til vandige (vand) opløsninger. Lær hvad osmolaritet og osmolalitet er, og hvordan man udtrykker dem.

Både osmolaritet og osmolalitet er defineret med hensyn til osmoler. En osmole er en måleenhed, der beskriver antallet af mol af en forbindelse, der bidrager til osmotisk tryk af en kemisk opløsning.

Osmolen er relateret til osmose og bruges som reference til en løsning, hvor osmotisk tryk er vigtig, såsom blod og urin.

Osmolaritet defineres som antallet af osmoler opløst per liter (L) af en opløsning. Det udtrykkes i form af osmol / L eller Osm / L. Osmolaritet afhænger af antallet af partikler i en kemisk opløsning, men ikke af identiteten af ​​disse molekyler eller ioner.

En 1 mol / l NaCl-opløsning har en osmolaritet på 2 osmol / L. En mol NaCI dissocieres fuldstændigt i vand for at give

En 1 M opløsning af natriumsulfat, Na₂SÅ₄, dissocieres i 2 natriumioner og 1 sulfatanion, så hver mol natriumsulfat bliver 3 osmoler i opløsning (3 Osm).

For at finde osmolariteten i en 0,3% NaCl-opløsning beregner du først molariteten i saltopløsningen og derefter konverterer molariteten til osmolaritet.

Konverter procent til molaritet:
0,03% = 3 gram / 100 ml = 3 gram / 0,1 L = 30 g / L
molaritet NaCl = mol / liter = (30 g / L) x (1 mol / molekylvægt NaCl)

Slå op atomvægtene fra Na og Cl på den periodiske tabel og tilføj sammen for at få molekylvægten. Na er 22,99 g, og Cl er 35,45 g, så molekylvægten af ​​NaCI er 22,99 + 35,45, hvilket er 58,44 g pr. Mol. Tilslutter dette:

molaritet af den 3% saltopløsning = (30 g / L) / (58,44 g / mol)
molaritet = 0,51 M

Du ved, at der er 2 osmoler NaCl pr. Mol, så:

osmolaritet på 3% NaCl = molaritet x 2
osmolaritet = 0,51 x 2
osmolaritet = 1,03 Osm

Osmolalitet er defineret som antallet af osmoler opløst pr. Kg opløsningsmiddel. Det udtrykkes som osmol / kg eller Osm / kg.

Når opløsningsmidlet er vand, kan osmolaritet og osmolalitet være næsten det samme under almindelige betingelser, da den omtrentlige tæthed af vand er 1 g / ml eller 1 kg / L. Værdien ændrer sig, efterhånden som temperaturen ændres (f.eks. Vandtætheden ved 100 ° C er 0,9974 kg / l).

Osmolalitet er praktisk at bruge, fordi mængden af ​​opløsningsmiddel forbliver konstant, uanset ændringer i temperatur og tryk.

Mens osmolaritet er let at beregne, er det mindre vanskeligt at bestemme, fordi volumen af ​​en opløsning ændres i henhold til temperatur og tryk. Osmolaritet bruges mest, når alle målinger foretages ved konstant temperatur og tryk.

Bemærk, at en 1 molær opløsning (M) normalt har en højere koncentration af opløst stof end en 1 molal opløsning, fordi opløsningen tegner sig for noget af rummet i opløsningsvolumenet.