Comment calculer la pression osmotique

La pression osmotique d'une solution est la quantité minimale de pression nécessaire pour empêcher l'eau d'y pénétrer à travers une membrane semi-perméable. La pression osmotique reflète également la facilité avec laquelle l'eau peut pénétrer dans la solution par osmose, comme à travers une membrane cellulaire. Pour une solution diluée, la pression osmotique obéit à une forme de loi des gaz idéaux et peut être calculée à condition de connaître la concentration de la solution et la température.

Problème de pression osmotique

Quelle est la pression osmotique d'une solution préparée en ajoutant 13,65 g de saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁) à suffisamment d'eau pour faire 250 ml de solution à 25 ° C?
Solution:
L'osmose et la pression osmotique sont liées. L'osmose est l'écoulement d'un solvant dans une solution à travers une membrane semi-perméable. La pression osmotique est la pression qui arrête le processus d'osmose. La pression osmotique est une propriété colligative d'une substance car elle dépend de la concentration du soluté et non de sa nature chimique.
La pression osmotique s'exprime par la formule:
Π = iMRT (notez comment il ressemble à la forme PV = nRT de la loi des gaz parfaits)
où
Π est la pression osmotique en atm
i = facteur van 't Hoff du soluté
M = concentration molaire en mol / L
R = constante de gaz universelle = 0,08206 L · atm / mol · K
T = température absolue en K

Étape 1, trouver la concentration de saccharose

Pour ce faire, recherchez les poids atomiques des éléments dans le composé:
Du tableau périodique:
C = 12 g / mol
H = 1 g / mol
O = 16 g / mol

Utilisez les poids atomiques pour trouver la masse molaire du composé. Multipliez les indices dans la formule multiplié par le poids atomique de l'élément. S'il n'y a pas d'indice, cela signifie qu'un atome est présent.
masse molaire de saccharose = 12 (12) + 22 (1) + 11 (16)
masse molaire de saccharose = 144 + 22 + 176
masse molaire de saccharose = 342
n_saccharose = 13,65 g x 1 mol / 342 g
n_saccharose = 0,04 mol
M_saccharose = n_saccharose/Le volume_Solution
M_saccharose = 0,04 mol / (250 ml x 1 l / 1000 ml)
M_saccharose = 0,04 mol / 0,25 L
M_saccharose = 0,16 mol / L

Étape 2, trouver la température absolue

N'oubliez pas que la température absolue est toujours indiquée en Kelvin. Si la température est indiquée en degrés Celsius ou Fahrenheit, convertissez-la en Kelvin.

T = ° C + 273
T = 25 + 273
T = 298 K

Étape 3, déterminer la camionnette 't Facteur Hoff

Le saccharose ne se dissocie pas dans l'eau; donc le facteur van 't Hoff = 1.

Étape 4, Trouvez la pression osmotique

Pour trouver la pression osmotique, branchez les valeurs dans l'équation.

Π = iMRT
Π = 1 x 0,16 mol / L x 0,08206 L · atm / mol · K x 298 K
Π = 3,9 atm
Répondre:
La pression osmotique de la solution de saccharose est de 3,9 atm.

Conseils pour résoudre les problèmes de pression osmotique

Le plus gros problème pour résoudre le problème est de connaître le facteur van't Hoff et d'utiliser les bonnes unités pour les termes de l'équation. Si une solution se dissout dans l'eau (par exemple, le chlorure de sodium), il est nécessaire de donner le facteur van't Hoff ou de le rechercher. Travailler en unités d'atmosphères pour la pression, Kelvin pour la température, taupes pour la masse et litres pour le volume. Surveillez les chiffres importants si des conversions d'unités sont nécessaires.