Osmolaritet og osmolalitet
Konsentrasjonsenheter
Moderne vitenskapelig laboratorium. Caiaimage/Sam Edwards / Getty Images
Osmolaritet og osmolalitet er enheter av oppløst stoff konsentrasjon som ofte brukes i referanse til biokjemi og kroppsvæsker. Mens et hvilket som helst polart løsningsmiddel kan brukes, brukes disse enhetene nesten utelukkende for vandige (vann) løsninger. Lær hva osmolaritet og osmolalitet er og hvordan du uttrykker dem.
Osmoler
Både osmolaritet og osmolalitet er definert i form av osmoler. En osmol er en måleenhet som beskriver antallet føflekker av en forbindelse som bidrar til osmotisk trykk av en kjemisk løsning.
Osmolen er relatert til osmose og brukes i referanse til en løsning hvor osmotisk trykk er viktig, som blod og urin.
Osmolaritet
Osmolaritet er definert som antall osmoler oppløst stoff per liter (L) av en løsning. Det uttrykkes i form av osmol/L eller Osm/L. Osmolaritet avhenger av antall partikler i en kjemisk løsning, men ikke av identiteten til disse molekylene eller ionene.
Eksempel på osmolaritetsberegninger
En 1 mol/L NaCl-løsning har en osmolaritet på 2 osmol/L. En mol NaCl dissosieres fullstendig i vann for å gi to føflekker av partikler: Na+ioner og Cl-ioner. Hver mol NaCl blir til to osmol i løsning.
En 1 M løsning av natriumsulfat, NatoSÅ4, dissosieres til 2 natriumioner og 1 sulfatanion, så hver mol natriumsulfat blir 3 osmol i løsning (3 Osm).
For å finne osmolariteten til en 0,3 % NaCl-løsning, beregner du først molariteten til saltløsningen og konverterer deretter molariteten til osmolaritet.
Konverter prosent til molaritet:
0,03 % = 3 gram / 100 ml = 3 gram / 0,1 L = 30 g/L
molaritet NaCl = mol / liter = (30 g/L) x (1 mol / molekylvekt av NaCl)
Slå opp atomvektene til Na og Cl på det periodiske systemet og legg til sammen for å få molekylvekten. Na er 22,99 g og Cl er 35,45 g, så molekylvekten til NaCl er 22,99 + 35,45, som er 58,44 gram per mol. Plugger denne inn:
molariteten til 3 % saltløsningen = (30 g/L) / (58,44 g/mol)
molaritet = 0,51 M
Du vet at det er 2 osmol NaCl per mol, så:
osmolaritet på 3 % NaCl = molaritet x 2
osmolaritet = 0,51 x 2
osmolaritet = 1,03 Osm
Osmolalitet
Osmolalitet er definert som antall osmoler oppløst stoff per kilo løsemiddel. Det uttrykkes i form av osmol/kg eller Osm/kg.
Når løsningsmidlet er vann, kan osmolaritet og osmolalitet være nesten det samme under vanlige forhold, siden den omtrentlige tettheten av vann er 1 g/ml eller 1 kg/L. Verdien endres etter hvert som temperaturen endres (f.eks. tettheten av vann ved 100 C er 0,9974 kg/L).
Når du skal bruke osmolaritet vs osmolalitet
Osmolalitet er praktisk å bruke fordi mengden løsemiddel forblir konstant, uavhengig av endringer i temperatur og trykk.
Mens osmolaritet er lett å beregne, er det mindre vanskelig å bestemme fordi volumet av en løsning endres i henhold til temperatur og trykk. Osmolaritet er mest brukt når alle målinger gjøres ved konstant temperatur og trykk.
Merk at en 1 molar (M) løsning vanligvis vil ha en høyere konsentrasjon av løst stoff enn en 1 molar løsning fordi løst stoff står for noe av rommet i løsningsvolumet.