Qu'est-ce qu'une solution hypertonique?

Hypertonique fait référence à une solution avec une pression osmotique plus élevée qu'une autre solution. En d'autres termes, une solution hypertonique est une solution dans laquelle il y a une plus grande concentration ou nombre de particules de soluté à l'extérieur d'une membrane qu'à l'intérieur.

Points clés à retenir: définition hypertonique

• Une solution hypertonique est une solution qui a une concentration en soluté plus élevée qu'une autre solution.
• Un exemple de solution hypertonique est l'intérieur d'un globule rouge par rapport à la concentration en soluté d'eau douce.
• Lorsque deux solutions sont en contact, le soluté ou le solvant se déplace jusqu'à ce que les solutions atteignent l'équilibre et deviennent isotoniques l'une par rapport à l'autre.

Exemple hypertonique

Les globules rouges sont l'exemple classique utilisé pour expliquer la tonicité. Lorsque la concentration de sels (ions) est la même à l'intérieur des cellules sanguines qu'à l'extérieur, la solution est isotonique par rapport aux cellules et elles prennent leur forme et leur taille normales.

S'il y a moins de solutés à l'extérieur de la cellule qu'à l'intérieur, comme cela se produirait si vous placez des globules rouges dans de l'eau douce, la solution (l'eau) est hypotonique par rapport à l'intérieur des globules rouges. Les cellules gonflent et peuvent éclater lorsque l'eau se précipite dans la cellule pour tenter de rendre la concentration des solutions intérieure et extérieure identique. Soit dit en passant, puisque les solutions hypotoniques peuvent provoquer l'éclatement des cellules, c'est l'une des raisons pour lesquelles une personne est plus susceptible de se noyer dans l'eau douce que dans l'eau salée. C'est aussi un problème si vous buvez trop d'eau.

S'il y a une concentration plus élevée de solutés à l'extérieur de la cellule qu'à l'intérieur, comme cela se produirait si vous placez des globules rouges dans une solution concentrée de sel, alors la solution de sel est hypertonique par rapport à l'intérieur des cellules. Les globules rouges subissent une crénulation, ce qui signifie qu'ils rétrécissent et se rétrécissent lorsque l'eau quitte les cellules jusqu'à ce que la concentration de solutés soit la même à l'intérieur et à l'extérieur des globules rouges..

Utilisations des solutions hypertoniques

La manipulation de la tonicité d'une solution a des applications pratiques. Par exemple, l'osmose inverse peut être utilisée pour purifier les solutions et dessaler l'eau de mer.

Les solutions hypertoniques aident à conserver les aliments. Par exemple, emballer des aliments dans du sel ou les mariner dans une solution hypertonique de sucre ou de sel crée un environnement hypertonique qui tue les microbes ou au moins limite leur capacité à se reproduire.

Les solutions hypertoniques déshydratent également les aliments et d'autres substances, car l'eau quitte les cellules ou passe à travers une membrane pour essayer d'établir l'équilibre.

Pourquoi les étudiants sont confus

Les termes «hypertonique» et «hypotonique» confondent souvent les étudiants car ils négligent de rendre compte du cadre de référence. Par exemple, si vous placez une cellule dans une solution saline, la solution saline est plus hypertonique (plus concentrée) que le plasma cellulaire. Mais, si vous regardez la situation de l'intérieur de la cellule, vous pourriez considérer le plasma comme hypotonique par rapport à l'eau salée.

De plus, il existe parfois plusieurs types de solutés à considérer. Si vous avez une membrane semi-perméable avec 2 moles de Na⁺ ions et 2 moles de Cl^- ions d'un côté et 2 moles d'ions K + et 2 moles de Cl^- les ions de l'autre côté, déterminer la tonicité peut être déroutant. Chaque côté de la cloison est isotonique par rapport à l'autre si l'on considère qu'il y a 4 moles d'ions de chaque côté. Cependant, le côté avec les ions sodium est hypertonique par rapport à ce type d'ions (un autre côté est hypotonique pour les ions sodium). Le côté avec les ions potassium est hypertonique par rapport au potassium (et la solution de chlorure de sodium est hypotonique par rapport au potassium). Comment pensez-vous que les ions se déplaceront à travers la membrane? Y aura-t-il un mouvement?

Vous vous attendriez à ce que les ions sodium et potassium traversent la membrane jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint, les deux côtés de la cloison contenant 1 mole d'ions sodium, 1 mole d'ions potassium et 2 moles d'ions chlore. Je l'ai?

Mouvement de l'eau dans les solutions hypertoniques

L'eau traverse une membrane semi-perméable. N'oubliez pas que l'eau se déplace pour égaliser la concentration de particules de soluté. Si les solutions de chaque côté de la membrane sont isotoniques, l'eau se déplace librement d'avant en arrière. L'eau passe du côté hypotonique (moins concentré) d'une membrane au côté hypertonique (moins concentré). Le sens de l'écoulement se poursuit jusqu'à ce que les solutions soient isotoniques.