La presión osmótica de una solución es la cantidad mínima de presión necesaria para evitar que el agua fluya a través de una membrana semipermeable. La presión osmótica también refleja la facilidad con que el agua puede ingresar a la solución a través de la ósmosis, como a través de una membrana celular. Para una solución diluida, la presión osmótica obedece a una forma de la ley de gases ideal y puede calcularse siempre que conozca la concentración de la solución y la temperatura.
problema de presión osmótica
¿Cuál es la presión osmótica de una solución preparada agregando 13.65 g de sacarosa (c 12 h 22 o 11 ) a suficiente agua para obtener 250 ml de solución a 25 ° C?
solución: la
osmosis y la presión osmótica están relacionadas. La ósmosis es el flujo de un solvente hacia una solución a través de una membrana semipermeable. La presión osmótica es la presión que detiene el proceso de ósmosis. La presión osmótica es una propiedad coligativa de una sustancia, ya que depende de la concentración del soluto y no de su naturaleza química.
la presión osmótica se expresa mediante la fórmula:
Π = imrt (observe cómo se asemeja a la forma pv = nrt de la ley de los gases ideales)
donde
Π es la presión osmóticaen atm
i = factor de van 't hoff del soluto
m = concentración molar en mol / l
r = constante de gas universal = 0.08206 l · atm / mol · k
t = temperatura absoluta en k
paso 1, encuentra la concentración de sacarosa
para hacer esto, busque los pesos atómicos de los elementos en el compuesto:
de la tabla periódica :
c = 12 g / mol
h = 1 g / mol
o = 16 g / mol
usa los pesos atómicos para encontrar la masa molar del compuesto. multiplique los subíndices en la fórmula por el peso atómico del elemento. Si no hay un subíndice, significa que hay un átomo presente.
masa molar de sacarosa = 12 (12) + 22 (1) + 11 (16)
masa molar de sacarosa = 144 + 22 + 176
masa molar de sacarosa = 342
n sacarosa = 13.65 gx 1 mol / 342 g
n sacarosa = 0.04 mol
m sacarosa = n solución de sacarosa / volumen m sacarosa = 0.04 mol / (250 ml x 1 l / 1000 ml) m sacarosa = 0.04 mol / 0.25 l m sacarosa = 0.16 mol / l
paso 2, encuentra la temperatura absoluta
recuerde, la temperatura absoluta siempre se da en kelvin. Si la temperatura se da en grados Celsius o Fahrenheit, conviértala a Kelvin.
t = ° c + 273
t = 25 + 273
t = 298 k
paso 3, determina el factor van 't hoff
la sacarosa no se disocia en agua; por lo tanto, el factor van 't hoff = 1.
paso 4, encuentra la presión osmótica
Para encontrar la presión osmótica, inserte los valores en la ecuación.
Π = imrt
Π = 1 x 0.16 mol / lx 0.08206 l · atm / mol · kx 298 k
Π = 3.9 atm
respuesta:
la presión osmótica de la solución de sacarosa es 3.9 atm.
consejos para resolver problemas de presión osmótica
El mayor problema al resolver el problema es conocer el factor de van't hoff y usar las unidades correctas para los términos de la ecuación. Si una solución se disuelve en agua (p. ej., cloruro de sodio), es necesario administrar el factor de van't hoff o buscarlo. trabaje en unidades de atmósferas para presión, kelvin para temperatura, moles para masa y litros para volumen. mire cifras significativas si se requieren conversiones de unidades.