Fórmula de cálculo de la presión osmótica

La ecuación se expresa de la siguiente manera:

π=cRT.

La llamada presión osmótica de la solución, en pocas palabras, se refiere a la atracción de las partículas de soluto de la solución hacia el agua. La presión osmótica de una solución depende del número de partículas de soluto por unidad de volumen de la solución: cuantas más partículas de soluto, es decir, cuanto mayor sea la concentración de la solución, mayor será la atracción hacia el agua y mayor será la presión osmótica de la solución. solución.

A su vez, el menor número de partículas de soluto está relacionado con el contenido de sales inorgánicas y proteínas. Entre los diversos iones de sales inorgánicas que componen el líquido extracelular, Na+ y Cl- tienen ventajas obvias en cuanto a su contenido. Más del 90% de la presión osmótica del líquido extracelular proviene de Na+ y Cl-. A 37°C, la presión osmótica del plasma humano es de aproximadamente 770 kPa, lo que equivale a la presión osmótica del líquido intracelular.

Dado que la presión osmótica de equilibrio sigue la ley de los gases ideales (la interacción de las moléculas de soluto se ignora en soluciones diluidas), este proceso de derivación matemática se omite aquí y finalmente se puede obtener la relación de Van't Hoff: π=cRT (o π=kTN/V; N/V es la densidad numérica de moléculas).

Se puede ver en la fórmula que la presión osmótica de una solución solo está determinada por el número de moléculas del soluto, por lo que la presión osmótica también es una propiedad coligativa de la solución. Esta relación no proporciona la presión real, sino la presión que puede ser necesaria para detener el flujo de permeado, es decir, la diferencia de presión necesaria para que el sistema alcance el equilibrio.

Cuando la temperatura es constante, la presión osmótica de una solución diluida es proporcional a la concentración de la solución. Cuando la concentración es constante, la presión osmótica de una solución diluida es proporcional a la temperatura termodinámica.

En 1886, el químico teórico holandés van'tHoff derivó teóricamente la relación entre la presión osmótica de una solución diluida de no electrolitos refractarios, la concentración de la solución y la temperatura termodinámica: la fórmula de Tove también es llamada fórmula de presión osmótica.

Donde R es la constante de los gases ideales. Cuando la unidad de π es Pa y la unidad de V es el litro (L), el valor de R es 8.314J·K-1·mol-1. La fórmula de Van Toff establece que a una determinada temperatura, la presión osmótica de una solución es proporcional al número de partículas (número de moléculas o iones) de soluto contenidas en una unidad de volumen de solución que no puede atravesar la membrana semipermeable y no tiene nada. que ver con la naturaleza del soluto.