الأسمولية: الصيغة ، وكيفية حسابها والاختلاف مع الأسمولية
الأسمولية هي المعلمة التي تقيس تركيز مركب كيميائي في لتر من المحلول ، طالما أنه يساهم في خاصية التلازم المعروفة باسم الضغط الاسموزي للمحلول المذكور.
في هذا المعنى ، يشير الضغط الاسموزي للمحلول إلى مقدار الضغط اللازم لإبطاء عملية التناضح ، والذي يعرف بأنه الممر الانتقائي لجزيئات المذيبات بواسطة غشاء نصف نافذ أو مسامي من محلول أقل تركيزا على واحد أكثر تركيزا.
أيضًا ، الوحدة المستخدمة للتعبير عن كمية الجزيئات الذائبة هي الأسمول (رمزه هو Osm) ، وهو ليس جزءًا من النظام الدولي للوحدات (SI) المستخدم في العالم بأكمله تقريبًا. لذلك يتم تحديد تركيز المادة المذابة في المحلول بوحدات أوسمول لكل لتر (Osm / l).
صيغة
كما ذكرنا سابقًا ، يتم التعبير عن الأسمولية (المعروف أيضًا باسم التركيز الأسموزي) في الوحدات التي تعرف باسم Osm / l. ويرجع ذلك إلى علاقتها مع تحديد الضغط الاسموزي وقياس انتشار المذيبات من خلال التناضح.
في الممارسة العملية ، يمكن تحديد تركيز الاسموزي على أنه كمية مادية باستخدام مقياس التناضح.
مقياس التناضح هو أداة تستخدم في قياس الضغط التناضحي لمحلول ، وكذلك تحديد الخواص التلازمية الأخرى (مثل ضغط البخار ، زيادة نقطة الغليان أو انخفاض نقطة التجمد) للحصول على القيمة من الأسمولية من الحل.
وبهذه الطريقة ، لحساب معلمة القياس هذه ، يتم استخدام الصيغة المعروضة أدناه ، والتي تأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي قد تؤثر على هذه الخاصية.
الأسمولية = Σφ i n i C i
في هذه المعادلة ، يتم تحديد الأسمولية على أنها مجموع ناتج عن ضرب جميع القيم التي تم الحصول عليها من ثلاثة معلمات مختلفة ، والتي سيتم تحديدها أدناه.
تعريف المتغيرات في صيغة الأسمولية
في المقام الأول ، يكون المعامل الاسموزي ، ممثلاً بالحرف اليوناني φ (phi) ، الذي يفسر إلى أي مدى يتحرك حل السلوك المثالي أو ، بمعنى آخر ، درجة عدم المثالية التي يظهرها المذاب في المحلول.
في أبسط الطرق ، تشير φ إلى درجة تفكك المادة المذابة ، والتي يمكن أن تكون لها قيمة بين صفر وواحد ، حيث تمثل القيمة القصوى للوحدة تفككًا بنسبة 100٪ ؛ هذا هو ، مطلق.
في بعض الحالات - مثل السكروز - تتجاوز هذه القيمة الوحدة ؛ بينما في حالات أخرى ، مثل تأثير الأملاح ، يؤدي تأثير التفاعلات أو القوى الإلكتروستاتيكية إلى معامل تناضح بقيمة أقل من الوحدة ، حتى لو حدث تفكك مطلق.
من ناحية أخرى ، تشير قيمة n إلى مقدار الجزيئات التي يمكن فصل الجزيء فيها. في حالة الأنواع الأيونية ، يتم إعطاء كلوريد الصوديوم (NaCl) ، الذي تساوي قيمته n اثنين ، كمثال على ذلك ؛ بينما في جزيء الجلوكوز غير المتأين ، تكون قيمة n تساوي واحد.
أخيرًا ، تمثل قيمة c تركيز المادة المذابة ، معبراً عنها بالوحدات المولية ؛ ويشير الحرف i إلى هوية مذيب معين ، ولكن يجب أن يكون هو نفسه عند ضرب العوامل الثلاثة المذكورة أعلاه وبالتالي الحصول على الأسمولية.
كيفية حسابها؟
في حالة المركب الأيوني KBr (المعروف باسم بروميد البوتاسيوم) ، إذا كان لديك محلول تركيز يساوي 1 مول / لتر من KBr في الماء ، فمن المستنتج أن لديه الأسمولية تساوي 2 osmol / لتر.
هذا يرجع إلى طابعها المنحل بالكهرباء القوي ، الذي يفضل تفككها التام في الماء ويسمح بإطلاق أيونات مستقلة (K + و Br-) تحتوي على بعض الشحنات الكهربائية ، بحيث يكون كل مول من KBr مكافئًا لـ osmoles في الحل.
بشكل مشابه ، للحصول على محلول تركيز يساوي 1 مول / لتر من BaCl 2 (المعروف باسم كلوريد الباريوم) في الماء ، يتم الحصول على الأسمولية من 3 أوسمول / لتر.
وذلك لأن هناك ثلاثة أيونات مستقلة يتم إطلاقها: واحد من نوع Ba2 + وأيضان. ثم ، كل مول من BaCl 2 يعادل ثلاثة أوسمولات في محلول.
من ناحية أخرى ، لا تخضع الأنواع غير الأيونية لمثل هذا التفكك وتنشأ أوسمول واحد لكل مول من المذاب. في حالة وجود محلول جلوكوز بتركيز يساوي 1 مول / لتر ، فإن هذا يساوي 1 سمول / لتر من المحلول.
الاختلافات بين الأسمولية والأسمولية
يتم تعريف الأوسمول على أنه عدد الجسيمات التي تذوب في حجم يساوي 22.4 لتر من المذيب ، وتخضع لدرجة حرارة 0 درجة مئوية وتتسبب في توليد ضغط اسموزي يساوي 1 atm. تجدر الإشارة إلى أن هذه الجسيمات تعتبر نشطة تناضحيا.
في هذا المعنى ، تشير الخواص المعروفة باسم الأسمولية والأسمولية إلى نفس القياس: تركيز المادة المذابة في محلول ، أو بطريقة أخرى ، محتوى الجزيئات الذائبة الكلية في المحلول.
الفرق الأساسي الذي يتم تأسيسه بين الأسمولية والأسمولية هو في الوحدات التي يتم تمثيل كل منها:
يتم التعبير عن الأسمولية من حيث كمية المادة لكل حجم المحلول (أي ، الأسمول / لتر) ، في حين يتم التعبير عن الأسمولية في كمية المادة لكل كتلة من المذيب (أي ، الأسمول / كجم من المحلول).
في الممارسة العملية ، يتم استخدام كلتا المعلمتين بطريقة غير مبالية ، حتى في الظهور في وحدات مختلفة ، نظرًا لوجود اختلاف لا يمكن تمييزه بين المقاييس الكلية للقياسات المختلفة.
