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:

▪ Налоги и налогообложение. Конспект лекций

▪ Патологическая анатомия. Конспект лекций

▪ История и теория религий. 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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Часы Huawei Watch D с тонометром и ЭКГ 29.12.2021 Китайская компания Huawei представила новые умные часы Huawei Watch D, ставшие первым в мире гаджетом с манжетным тонометром и функцией регистрации ЭКГ. Устройство получило специальный ремешок со встроенной миниатюрной манжеткой - как в привычном тонометре, которым так любят пользоваться ваши бабушки и дедушки. Huawei Watch D обеспечивает точность замеров в пределах 3 миллиметров ртутного столба - как и у большинства коммерческих автоматических тонометров Новинка получила сертификацию в качестве медицинского устройства от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов Китая. Новинка поддерживает и привычные уже для смарт-часов функции мониторинга сердечного ритма и анализа количества кислорода в крови. Часы оснащены 1,64-дюймовым AMOLED-экраном разрешением 280 х 456 пикселей и аккумулятором емкостью 451 мАч, обеспечивающим до семи дней автономной службы.

Другие интересные новости:

▪ Спасение яблок от солнечных ожогов

▪ ШИМ-модуляторы Microchip MCP1631

▪ NOKIA создала телефон для спортсменов

▪ Карта расширения SilverStone ECU04 2хUSB 3.0

▪ Женский контрацептив с дистанционным управлением

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Слово и дело. Крылатое выражение

▪ статья Как называют мачты парусного корабля? Подробный ответ

▪ статья Финансовое обеспечение охраны труда

▪ статья Пыль - Кащеева игла компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вакуумный люминесцентный индикатор ИЛД1-М. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026