18. Осмотическое давление

Осмосом называется преимущественно одностороннее проникновение молекул растворителя (диффузия) через полупроницаемую мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.

Необходимым условием возникновения осмоса является наличие растворителя и раствора или двух растворов различной концентрации, разделенных полупроницаемой мембраной.

С точки зрения термодинамики движущей силой осмоса является стремление системы к выравниванию концентраций, так как при этом энтропия системы возрастает, поскольку система переходит в менее упорядоченное состояние, энергия Гиббса системы соответственно уменьшается, химические потенциалы выравниваются. Поэтому осмос - самопроизвольный процесс.

Иллюстрацией, поясняющей связь механизма осмоса с изменением давления пара над раствором, может служить простой опыт. Если в закрытый стеклянный сосуд поместить стакан с чистым растворителем и стакан с раствором какого-либо нелетучего вещества (уровни жидкостей в сосудах одинаковы), то через некоторое время уровень жидкости в первом стакане понизится, а уровень раствора во втором стакане повысится. В этом случае происходит переход растворителя из первого стакана во второй стакан, что обусловлено (по закону Рауля) более низким давлением пара растворителя над раствором, чем над чистым растворителем.

Таким образом, воздушное пространство между растворителем и раствором выполняет роль полупроницаемой мембраны.

Наполним сосуд с полупроницаемыми стенками водным раствором глюкозы и поместим в другой сосуд с водой так, чтобы уровни жидкостей в этих сосудах совпадали. В результате осмоса объем раствора в первом сосуде увеличивается и уровень жидкости в этом сосуде постепенно повышается. При этом создается препятствующее осмосу дополнительное гидростатическое давление.

Гидростатическое давление столба жидкости при осмотическом равновесии определяет осмотическое давление раствора.

Осмотическим давлением называется величина, измеряемая минимальным гидравлическим давлением, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.

Законы осмотического давления.

Вант Гофф предложил эмпирическое уравнение для расчета осмотического давления разбавленных растворов неэлектролитов:

π = С_(Х)RT,

где π - осмотическое давление, кПа;

С_(Х) - молярная концентрация, моль/л;

R - универсальная газовая постоянная, равная

8,31 кПа - л/(моль - К);

Т - абсолютная температура, К.

Хотя закон Вант Гоффа был установлен на основе экспериментальных данных, он может быть выведен из условий термодинамического равновесия при ΔG = 0. Поэтому этот закон следует рассматривать как следствие второго начала термодинамики.

Выражение в вышеуказанной форме аналогично уравнению Клапейрона-Менделеева для идеальных газов, однако эти уравнения описывают разные процессы.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов

>> Вперед: Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Конституционное (государственное) право Российской Федерации. Шпаргалка

▪ Отечественная история. Шпаргалка

▪ Эндокринология. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Датчики для защиты американских футболистов 17.09.2013 После того как в прошлом месяце Американская национальная футбольная лига (NFL) выплатила 765 млн долл. 4200 бывшим игрокам, страдающим от черепно-мозговых травм, действующие игроки станут носить датчики-наклейки для мониторинга ударов головы, которые разработала компания X2Biosystems с использованием датчиков от STMicroelectronics. NFL одобрила использование системы X2 ICE на всех играх и тренировках для всех 32 команд этого сезона. X2 ICE собирает историю столкновений атлета и пред-сезонные данные о работе нейро-когнитивных функций, функций равновесия и координации, которые затем используются как основа для сравнения после инцидента с подозрением на травму. Датчики, названные xPatch, размером меньше монеты в 25 центов, используют МЭМС-датчики движения компании ST, микроконтроллер STM32L, маломощный радиопередатчик SPIRIT1, миниатюрный источник питания и схему зарядки батареи. Медики, работающие в спорте, армии и сфере промышленной безопасности, считают, что большее внимание к ушибам может помочь предотвратить серьезные повреждения мозга, которые могут вызвать слабоумие и депрессию в дальнейшей жизни. Мозг умеет сам себя восстанавливать после большей части сотрясений, если это состояние было вовремя распознано и были приняты соответствующие меры. "Создание xPatch было бы невозможно без передовых технологий ST. xPatch интегрирует все необходимые функции для мониторинга ударов головы, их анализа и беспроводной передачи данных, - сказал Кристоф Мэк (Christoph Mack), исполнительный директор X2 Biosystems. - Благодаря тому, что устройство такое маленькое и легкое, оно может быть малозаметно закреплено за ухом игрока - атлеты забывают о нем уже через несколько минут". В прошлом году всплыли записи помощника тренера New Orleans Saints Грега Вильямса, наставляющего игроков на умышленное нанесение травм игрокам противника перед игрой с San Francisco 49ers. Игроки Saints, которые "ударили в голову" и выбили оппонентов из игры были награждены денежными бонусами. Вильямс давал инструкции по усугублению предыдущих травм игроков 49ers, включая игрока, уже имевшего сотрясения. Скандал получил название "Bountygate". Вильямс вместе главным тренером Шоном Пэйтоном и другими были отстранены. Черепно-мозговые травмы не ограничиваются только футболистами. Мировая организация здравоохранения прогнозирует, что к 2020 г. черепно-мозговые травмы станут третьей по значимости в мире причиной смертности и инвалидности для всех возрастных групп.

Другие интересные новости:

▪ Индийская деревня близнецов

▪ Беспроводной сабвуфер Sonos Sub Mini

▪ Создание тяжелых химических элементов в космосе

▪ Видео на поле боя

▪ Ткань реагирует на прикосновения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Скелет в шкафу. Крылатое выражение

▪ статья Что такое элементы? Подробный ответ

▪ статья Боярышник пятипестичный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Малярные краски. Простые рецепты и советы

▪ статья Плавное зажигание лампы накаливания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025