Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Констант на йонизация
- Моларна концентрация
- Формула за разтворен потенциал
- пример
Осмозата е жизненоважен процес за живите организми. Това е явлението, при което водата мигрира през полупропусклива бариера отстрани с най-малка концентрация на разтворени вещества в страната с най-голяма концентрация. Силата, задвижваща този процес, е осмотичното налягане и зависи от концентрацията на разтвореното вещество от двете страни на бариерата. Колкото по-голяма е разликата, толкова по-силно е осмотичното налягане. Тази разлика се нарича разтворен потенциал и зависи от температурата и броя на частиците разтворени вещества, които можете да изчислите от моларната концентрация и количеството, наречено йонизационна константа.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Потенциалът на разтворимото вещество ()s) е продукт на йонизационната константа (i) на разтвореното вещество, неговата моларна концентрация (C), температурата в келвини (T) и константа, наречена константа на налягането (R). В математическа форма:
ψs = iCRT
Констант на йонизация
Когато разтворителят се разтвори във вода, той се разпада на съставните йони, но може да не го направи напълно, в зависимост от състава му. Константата на йонизация, наричана още константа на дисоциация, е сумата от йони към обединени молекули на разтвореното вещество. С други думи, нейният брой частици, които разтворителят ще направи във вода. Солите, които се разтварят напълно, имат йонизационна константа 2. Молекулите, които остават непокътнати във вода, като захароза и глюкоза, имат йонизационна константа 1.
Моларна концентрация
Вие определяте концентрацията на частици, като изчислявате моларна концентрация или моларност. Получавате това количество, което се изразява в бенки на литър, като се изчислява броят на бенките на разтвореното вещество и се дели на обема на разтвора.
За да намерите броя на молите разтворено вещество, разделете теглото на разтвореното вещество на молекулното тегло на съединението. Например, натриевият хлорид има молекулно тегло 58 g / mol, така че ако имате проба с тегло 125 g, имате 125 g ÷ 58 g / mol = 2,16 мола. Сега разделете броя на молите разтворено вещество на обема на разтвора, за да намерите моларната концентрация. Ако разтворите 2,16 мола натриев хлорид в 2 литра вода, имате моларна концентрация 2,16 мола ÷ 2 литра = 1,08 мола на литър. Можете също така да изразите това като 1,08 М, където "М" означава "молар."
Формула за разтворен потенциал
След като знаете йонизационния потенциал (i) и моларната концентрация (C), знаете колко частици съдържа разтворът. Свързвате това с осмотичното налягане, като умножите по константата на налягане (R), което е 0,0831 литра бар / мол оK. Тъй като налягането зависи от температурата, вие също трябва да го отчетете в уравнението, като умножите по температурата в градуси Келвин, което е равно на температурата в градуси Целзий и 273. Формулата за потенциал на разтворител (ψs) е:
ψs = iCRT
пример
Изчислете потенциала на разтворимостта на 0,25 М разтвор на калциев хлорид при 20 градуса по Целзий.
Калциевият хлорид напълно се разделя на калциеви и хлорни йони, така че неговата йонизационна константа е 2, а температурата в градуси Кевин е (20 + 273) = 293 K. Следователно потенциалът на разтворимото вещество е (2 • 0,25 мола / литър • 0,0831 литра бар / мол K • 293 K)
= 12,17 бара.