Osmolariteit en osmolaliteit in de chemie

Osmolariteit en osmolaliteit zijn eenheden van opgelost concentraties die vaak worden gebruikt met betrekking tot biochemie en lichaamsvloeistoffen. Hoewel elk polair oplosmiddel kan worden gebruikt, worden deze eenheden bijna uitsluitend gebruikt voor waterige (water) oplossingen. Leer wat osmolariteit en osmolaliteit zijn en hoe je ze kunt uitdrukken.

Zowel osmolariteit als osmolaliteit worden gedefinieerd in termen van osmolen. Een osmole is een maateenheid die het aantal beschrijft moedervlekken van een verbinding die bijdragen aan de osmotische druk van een chemische oplossing.

De osmole is verwant aan osmose en wordt gebruikt in verwijzing naar een oplossing waar osmotische druk is belangrijk, zoals bloed en urine.

Osmolariteit wordt gedefinieerd als het aantal osmolen opgeloste stof per liter (L) van een oplossing. Het wordt uitgedrukt in osmol / L of Osm / L. Osmolariteit hangt af van het aantal deeltjes in een chemische oplossing, maar niet van de identiteit van die moleculen of ionen.

Een 1 mol / L NaCl-oplossing heeft een osmolariteit van 2 osmol / L. Een mol NaCl dissocieert volledig in water om op te leveren twee moedervlekken van deeltjes: Na⁺ ionen en Cl^- ionen. Elke mol NaCl wordt twee osmolen in oplossing.

Een 1 M oplossing van natriumsulfaat, Na₂ZO₄, dissocieert in 2 natriumionen en 1 sulfaatanion, dus elke mol natriumsulfaat wordt 3 osmol in oplossing (3 Osm).

Om de osmolariteit van een 0,3% NaCl-oplossing te bepalen, berekent u eerst de molariteit van de zoutoplossing en zet u vervolgens de molariteit om in osmolariteit.

Percentage omzetten in molariteit:
0,03% = 3 gram / 100 ml = 3 gram / 0,1 l = 30 g / l
molariteit NaCl = mol / liter = (30 g / L) x (1 mol / molecuulgewicht NaCl)

Zoek de atoomgewichten van Na en Cl op Het periodiek systeem en tel ze bij elkaar om het molecuulgewicht te krijgen. Na is 22,99 g en Cl is 35,45 g, dus het molecuulgewicht van NaCl is 22,99 + 35,45, wat 58,44 gram per mol is. Dit aansluiten:

molariteit van de 3% zoutoplossing = (30 g / L) / (58,44 g / mol)
molariteit = 0,51 M

Je weet dat er 2 osmol NaCl per mol zijn, dus:

osmolariteit van 3% NaCl = molariteit x 2
osmolariteit = 0,51 x 2
osmolariteit = 1,03 Osm

Osmolaliteit wordt gedefinieerd als het aantal osmolen opgeloste stof per kilogram oplosmiddel. Het wordt uitgedrukt in termen van osmol / kg of Osm / kg.

Als het oplosmiddel water is, kunnen osmolariteit en osmolaliteit onder normale omstandigheden bijna hetzelfde zijn, aangezien de dichtheid van water bij benadering 1 g / ml of 1 kg / l is. De waarde verandert naarmate de temperatuur verandert (bijv. De dichtheid van water bij 100 C is 0,9974 kg / L).

Osmolaliteit is handig in gebruik omdat de hoeveelheid oplosmiddel constant blijft, ongeacht veranderingen in temperatuur en druk.

Hoewel osmolariteit eenvoudig te berekenen is, is het minder moeilijk om te bepalen omdat het volume van een oplossing verandert afhankelijk van temperatuur en druk. Osmolariteit wordt het meest gebruikt wanneer alle metingen worden uitgevoerd bij een constante temperatuur en druk.

Merk op dat een 1 molaire (M) oplossing meestal een hogere concentratie opgeloste stof heeft dan een 1 molaire oplossing omdat opgeloste stof een deel van de ruimte in het oplossingsvolume voor zijn rekening neemt.