Осмотическое давление

 

Явление проникновения растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор называется осмосом, а давление частиц растворенного вещества на полупроницаемую мембрану - осмотическим давлением. Явление осмоса имеет место в том случае, когда раствор соприкасается с растворителем или раствором другой кон­центрации через полупроницаемую перепонку. Полупроницаемыми перегородками или мембранами называются такие мембраны, которые пропускают молекулы растворителя и не пропускают частицы растворенного вещества.

Изучение свойств разбавленных растворов привело к установлению аналогии между газовым состоянием и состоянием того же вещества в разбавленном растворе.

Так, Вант-Гофф применил уравнение газового состояния Менделеева-Клапейрона

PV = nRT (33)

к осмотическому давлению разбавленных растворов неэлект­ролитов,

где Р- осмотическое давление вещества в растворе,

V- объем раствора в литрах,

n- число молей растворенного вещества,

R -газовая постоянная,

Т- абсолютная температура.

Переписав уравнение (33) в виде P=n/V RT

и заменив n/V через С - концентрацию раствора, получим уравнение, выра-жающее закон Вант Гоффа:

P=СМ RT (34)

т. е. осмотическое давление разбавленного раствора прямо пропорционально его молярной концентрации и абсолютной температуре. Формулируется закон Вант-Гоффа следующим образом: осмотическое давление на полупроницаемую перепонку равно тому газовому, которое наблюдается, если растворенное вещество, находится в газообразном состоянии и при той же температуре занимает тот же объем, что и раствор. Пользуясь законом Вант-Гоффа можно вычислять осмо­тическое давление раствора по известной концентрации его при данной температуре.

Осмотическое давление играет большую роль в жизнедеятельности животных и растительных организмов. Оно явля­ется одним из важных факторов, влияющих на распределение в тканях воды и растворенных веществ.

Протоплазма клеток обладает свойствами полупроницае­мости, а клеточный сок содержит в растворенном состоянии различные вещества, не проникающие через слой протоплаз­мы. Если клетки погружены в воду или раствор меньшей кон­центрации, чем жидкость внутри клетки, то вода проникает в клетки, создавая в них гидростатическое давление, называе­мое тургором. Последнее, сообщает живым растениям, проч­ность и упругость тканей. Если клетки погружены в раствор большей концентрации, то вода уходит из клетки, протоплаз­ма сжимается, это явление называется плазмолизом.