Osmolaritet och osmolalitet i kemi

Osmolaritet och osmolalitet är enheter löst ämne koncentration som ofta används med hänvisning till biokemi och kroppsvätskor. Medan vilket polärt lösningsmedel som helst kan användas, används dessa enheter nästan uteslutande för vattenhaltiga (vatten) lösningar. Lär dig vad osmolaritet och osmolalitet är och hur man uttrycker dem.

Både osmolaritet och osmolalitet definieras i termer av osmoler. En osmole är en måttenhet som beskriver antalet mol av en förening som bidrar till osmotiskt tryck av en kemisk lösning.

Osmolen är relaterad till osmos och används som referens till en lösning där osmotiskt tryck är viktigt, såsom blod och urin.

Osmolaritet definieras som antalet osmoler löst per liter (L) av en lösning. Det uttrycks i termer av osmol / L eller Osm / L. Osmolaritet beror på antalet partiklar i en kemisk lösning, men inte på identiteten hos dessa molekyler eller joner.

En 1 mol / L NaCl-lösning har en osmolaritet av 2 osmol / L. En mol NaCl dissocieras helt i vatten för att ge

En 1 M-lösning av natriumsulfat, Na₂SÅ₄, dissocierar i 2 natriumjoner och 1 sulfatanjon, så att varje mol natriumsulfat blir 3 osmoler i lösning (3 Osm).

För att hitta osmolariteten i en 0,3% NaCl-lösning, beräknar du först saltlösningens molaritet och omvandlar sedan molariteten till osmolaritet.

Konvertera procent till 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 / molekylvikt NaCl)

Slå upp atomvikterna på Na och Cl på periodiska tabellen och lägg till samman för att få molekylvikten. Na är 22,99 g och Cl är 35,45 g, så molekylvikten för NaCl är 22,99 + 35,45, vilket är 58,44 gram per mol. Ansluter detta till:

molaritet av 3% saltlösning = (30 g / L) / (58,44 g / mol)
molaritet = 0,51 M

Du vet att det finns 2 osmoler NaCl per mol, så:

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

Osmolalitet definieras som antalet osmoler löst per kilogram lösningsmedel. Det uttrycks i termer av osmol / kg eller Osm / kg.

När lösningsmedlet är vatten kan osmolaritet och osmolalitet vara nästan samma under vanliga förhållanden, eftersom den ungefärliga densiteten för vatten är 1 g / ml eller 1 kg / L. Värdet ändras när temperaturen ändras (t ex vattendensiteten vid 100 C är 0,9974 kg / L).

Osmolalitet är bekvämt att använda eftersom mängden lösningsmedel förblir konstant, oavsett temperaturförändringar och tryck.

Även om osmolaritet är lätt att beräkna är det mindre svårt att bestämma eftersom volymen av en lösning förändras beroende på temperatur och tryck. Osmolaritet används oftast när alla mätningar görs vid konstant temperatur och tryck.

Observera att en 1 molar (M) -lösning vanligtvis har en högre koncentration av löst ämne än en 1 molal lösning eftersom löst ämne står för en del av utrymmet i lösningsvolymen.