2015-05-26
927
Осмотическое давление
Осмосом называют явление односторонней диффузии молекул растворителя через полупроницаемую перегородку, разделяющую растворы с различным содержанием растворенного вещества. Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы остановить одностороннюю диффузию растворителя, называют осмотическим.
Связь между осмотическим давлением и составом разбавленных растворов неэлектролитов, Па или кПа, описывается законом Вант-Гоффа:
р осм = R T = С R T или р осм = С М R T,
где С – концентрация, моль/м3; С М– концентрация, моль/дм3; R – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль×К); T – абсолютная температура, К.
Уравнение позволяет вычислить для разбавленных растворов неэлектролитов:
1) молекулярную массу растворенного вещества;
2) концентрацию раствора;
3) осмотическое давление раствора.
Растворы, обладающие одинаковым осмотическим давлением, называются изотоническими.
Пример 1. В 250 см3 раствора содержится 17 мг растворенного вещества. Осмотическое давление раствора при 27 °С равно 1,84 кПа. Вычислить молярную массу растворенного вещества.
|
|
|
Р е ш е н и е
По закону Вант-Гоффа р осм V = n 2 R T = R T. Тогда формула для расчета молярной массы растворенного вещества имеет вид
М2 = = = 92 г/моль.
Пример 2. Вычислить осмотическое давление раствора при 22 °С, в 1,2 дм3 которого содержится 0,021 г сахара С12Н22О11.
Р е ш е н и е
1. Молярная концентрация раствора составит
С М = = = 5×10-5 моль/дм3.
2. р осм = С М R T = 5×10-5 моль/дм3 × 8,314 Дж / (моль × К) × 295 К = 0,13 кПа.
Пример 3. Определить массу глюкозы С6Н12О6 , которую должен содержать 1 дм3 раствора, чтобы быть изотоничным раствору, содержащему в 1 дм3 9,2 г глицерина С3Н8О3.
Р е ш е н и е
1. Определим молярную концентрацию глицерина
С М(С3Н8О3) == = 0,1 моль/дм3.
2. При одинаковой температуре изотоническими будут растворы с одинаковой молярной концентрацией неэлектролита. Следовательно, масса глюкозы будет равна
m (С6Н12О6) = С М(С3Н8О3) × M(С6Н12О6) × V,
m (С6Н12О6) = 0,1 моль/дм3 × 180 г/моль × 1 дм3 = 18 г.
