Inhoud
Wanneer een ionische verbinding oplost, scheidt deze zich in de samenstellende ionen. Elk van deze ionen wordt omgeven door oplosmiddelmoleculen, een proces dat solvatie wordt genoemd. Bijgevolg draagt een ionische verbinding meer deeltjes bij aan een oplossing dan een moleculaire verbinding, die niet op deze manier dissocieert. Osmolariteit is nuttig voor het bepalen van osmotische druk.
Molariteit versus osmolariteit
Chemici beschrijven concentratie meestal in termen van molariteit, waarbij een mol 6,022 x 10 ^ 23 deeltjes, ionen of moleculen is en een één molaire oplossing één mol opgeloste stof per liter oplossing heeft. Een één molaire oplossing van NaCl zou één mol NaCl-formule-eenheden bevatten. Omdat het NaCl dissocieert in Na + en Cl-ionen in het water, bevat de oplossing echter echt twee mol ionen: één mol Na + ionen en één mol Cl-ionen. Om deze meting van molariteit te onderscheiden, noemen chemici het osmolariteit; een oplossing van één mol zout is twee osmolair in termen van ionenconcentratie.
Factoren
De belangrijkste factor bij het bepalen van osmolariteit is de molariteit van de oplossing - hoe meer mol opgeloste stof, hoe meer osmolen ionen aanwezig zijn. Een andere belangrijke factor is echter het aantal ionen waarin de verbinding dissocieert. NaCl dissocieert in twee ionen, maar calciumchloride (CaCl2) dissocieert in drie: één calciumion en twee chloride-ionen. Dientengevolge zal, al het andere gelijk zijn, een oplossing van calciumchloride een hogere osmolariteit hebben dan een oplossing van natriumchloride.
Afwijking van idealiteit
De derde en laatste factor die van invloed is op osmolariteit is de afwijking van idealiteit. In theorie zouden alle ionische verbindingen volledig moeten dissociëren. In werkelijkheid blijft een klein deel van de verbinding echter niet gescheiden. Het meeste natriumchloride splitst zich op in natrium- en chloride-ionen in water, maar een kleine fractie blijft aan elkaar gebonden als NaCl. De hoeveelheid niet-gedissocieerde verbinding neemt toe naarmate de concentratie van de verbinding toeneemt, dus deze factor kan een groter probleem worden bij hogere concentraties. Voor lage concentraties opgeloste stof is de afwijking van idealiteit te verwaarlozen.
Betekenis
Osmolariteit is belangrijk omdat het de osmotische druk bepaalt. Als een oplossing van een andere oplossing met verschillende concentratie wordt gescheiden door een semipermeabel membraan, en als het semipermeabele membraan watermoleculen maar geen ionen doorlaat, zal het water diffunderen door het membraan in de richting van toenemende concentratie. Dit proces wordt osmose genoemd. De membranen van cellen in je lichaam werken als semipermeabele membranen omdat water ze kan kruisen, maar ionen niet. Dat is de reden waarom artsen een zoutoplossing gebruiken voor IV-infusie en niet voor zuiver water; als ze zuiver water zouden gebruiken, zou de osmolariteit van je bloed afnemen, waardoor cellen zoals rode bloedcellen water opnemen en barsten.