L'osmose est un processus qui se produit entre deux récipients séparés par une barrière semi-perméable. Si la barrière a des pores assez grands pour permettre aux molécules d'eau de passer mais assez petites pour bloquer les molécules d'un soluté, l'eau s'écoulera du côté avec la plus petite concentration de soluté sur le côté avec la plus grande concentration. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la concentration de soluté soit égale des deux côtés ou que le changement de volume résistant à la pression du côté où la concentration est la plus élevée dépasse la force qui entraîne l'eau à travers la barrière. Cette pression est osmotique ou hydrostatique, et elle varie directement avec la différence de concentration en soluté entre les deux côtés.
TL; DR (trop long; pas lu)
La pression osmotique l'entraînement de l'eau à travers une barrière imperméable augmente avec la différence des concentrations de solutés de chaque côté de la barrière. Dans une solution avec plus d'un soluté, additionnez les concentrations de tous les solutés pour déterminer la concentration totale de soluté. La pression osmotique dépend uniquement du nombre de particules de soluté, pas de leur composition.
façon: Les molécules d'eau sont un état de mouvement constant, et elles migrent librement à travers un récipient sans restriction pour égaliser leur concentration. Si vous insérez une barrière dans le conteneur à travers lequel ils peuvent passer, ils le feront. Cependant, si un côté de la barrière contient une solution avec des particules trop grandes pour traverser la barrière, les molécules d'eau qui passent de l'autre côté doivent partager l'espace avec elles. Le volume sur le côté avec le soluté augmente jusqu'à ce que le nombre de molécules d'eau des deux côtés soit égal.
Augmenter la concentration de soluté réduit l'espace disponible pour les molécules d'eau, ce qui réduit leur nombre. Ceci augmente à son tour la tendance de l'eau à s'écouler dans ce côté de l'autre côté. Pour anthropomorphiser légèrement, plus la différence de concentration des molécules d'eau est grande, plus ils "veulent" se déplacer à travers la barrière jusqu'au côté contenant le soluté. Les scientifiques appellent cela la pression osmotique ou la pression hydrostatique, et c'est une quantité mesurable. Mettre un couvercle sur un récipient rigide pour éviter le changement de volume et mesurer la pression nécessaire pour empêcher l'eau de monter pendant que vous mesurez la concentration de la solution du côté le plus soluté. Quand il n'y a plus de changement de concentration, la pression que vous exercez sur la couverture est la pression osmotique, en supposant que les concentrations des deux côtés ne sont pas égales.
Relier la pression osmotique à la concentration de soluté
Dans la plupart des situations réelles, telles que les racines tirant l'humidité du sol ou les cellules échangeant des fluides avec leur environnement, une certaine concentration de solutés existe des deux côtés d'une barrière semi-perméable, telle qu'une racine ou une paroi cellulaire. L'osmose se produit aussi longtemps que les concentrations sont différentes, et la pression osmotique est directement proportionnelle à la différence de concentration. En termes mathématiques:
P = RT (ΔC)
où T est la température en Kelvins, ΔC est la différence de concentration et R est la constante de gaz idéale.
< La pression osmotique ne dépend pas de la taille des molécules de soluté ni de leur composition. Cela dépend seulement du nombre d'entre eux. Ainsi, si plus d'un soluté est présent dans une solution, la pression osmotique est:
P = RT (C 1 + C 2 + ... C n) où C 1 est la concentration de soluté un, et ainsi de suite. Testez-le vous-même Il est facile de se faire une idée de l'effet de la concentration sur pression osmotique. Mélanger une cuillère à soupe de sel dans un verre d'eau et mettre dans une carotte. L'eau s'écoulera de la carotte dans l'eau salée par osmose, et la carotte se ratatinera. Maintenant, augmentez la concentration de sel à deux ou trois cuillères à soupe et notez combien plus rapidement et complètement la carotte se ratatine. L'eau dans une carotte contient du sel et autres solutés, donc l'inverse se produira si vous l'immergez dans distillé eau: La carotte va gonfler. Ajoutez une petite quantité de sel et notez combien de temps il faut pour que la carotte gonfle ou qu'elle gonfle à la même taille. Si la carotte ne gonfle pas ou ne se ratatine pas, vous avez réussi à faire une solution qui a la même concentration en sel que la carotte.
