Benützer:


Presión Osmótica

Storyboard

>Modell

ID:(568, 0)



Osmotischer Druck und U-Rohr

Definition

Wenn eine halbdurchlässige Membran am Boden eines U-förmigen Röhrchens platziert wird und Wasser hinzugefügt wird, kann man beobachten, dass das Hinzufügen von gelöstem Material dazu führt, dass sich die Säule mit dem gelösten Stoff erhöht:

Dies geschieht aufgrund des negativen Drucks des osmotischen Drucks.

ID:(2024, 0)



Presión Osmótica

Beschreibung

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$k_B$
k_B
Constante de Boltzmann
J/K
$R$
R
Constante de los gases
J/K mol
$p$
p
Druck
Pa
$g_0$
g_0
Energía libre molar de Gibbs
J
$g_{0h}$
g_0h
Energía libre molar de Gibbs solvente con presencia del soluto
J
$g_0$
g_0
Energía libre molar de Gibbs solvente sin soluto
J
$N_s$
N_s
Numero de partículas de soluto
-
$N$
N
Numero de partículas del solvente
-
$\Psi$
Psi
Presión de las partículas del soluto
Pa
$T$
T
Temperatur
K
$V$
V
Volumen
m^3
$v$
v
Volumen molar
m^3/mol

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele

Si consideramos una soluci n con una presi n separada del solvente con puro por una membrana semipermeable los potenciales qu micos deben ser iguales. Si suponemos que la temperatura es igual a ambos lados de la membrana se tendr que con

$ g_0(p,T) = g_0(p',T) -\displaystyle\frac{ N_s }{ N } k_B T $

donde p es la presi n del solvente puro y p' aquella del solvente con soluto. De esta ecuaci n se sigue que ambas presiones p y p' no pueden ser iguales. De hecho, como las funciones molares de Gibbs tienden a subir con la presi n p'>p y el soluto figura con una presi n negativa.

(ID 4064)

Cuando se tiene una membrana que separa solvente puro de solvente con soluto se presentara una presi n negativa que debe ser igual\\n\\n

$\Psi=p-p'$

\\n\\ny que denominaremos presi n osm tica. Para obtener una expresi n para la presi n osm tica basta expandir la funci n molar de Gibbs en $\Psi$:\\n\\n

$g_0(p'+\Psi,T)\sim g_0(p',T)+\left(\displaystyle\frac{\partial g_0}{\partial p}\right)_T\Psi$



lo que en la ecuaci n con constante de Boltzmann $J/K$, energía libre molar de Gibbs solvente con presencia del soluto $J$, energía libre molar de Gibbs solvente sin soluto $J$, numero de partículas de soluto $-$, numero de partículas del solvente $-$ und temperatur $K$

$ g_0(p,T) = g_0(p',T) -\displaystyle\frac{ N_s }{ N } k_B T $



nos deja con constante de Boltzmann $J/K$, energía libre molar de Gibbs solvente con presencia del soluto $J$, energía libre molar de Gibbs solvente sin soluto $J$, numero de partículas de soluto $-$, numero de partículas del solvente $-$ und temperatur $K$

$ \Psi =-\displaystyle\frac{ N_s }{ N }\displaystyle\frac{ k_B T }{\left(\displaystyle\displaystyle\frac{\partial g_0 }{\partial p }\right)_T}$

(ID 4154)

La deriva de la energ a libre de Gibbs respecto de la presi n es igual al volumen\\n\\n

$V=\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}$



por lo que la derivada de la energ a libre de Gibbs por part cula es

$\displaystyle\frac{\partial g_0 }{\partial p }=\displaystyle\frac{ V }{ N }$

(ID 9045)

Con la presi n osm tica es con constante de Boltzmann $J/K$, druck $Pa$, energía libre molar de Gibbs $J$, numero de partículas de soluto $-$, numero de partículas del solvente $-$, presión de las partículas del soluto $Pa$ und temperatur $K$ es igual a

$ \Psi =-\displaystyle\frac{ N_s }{ N }\displaystyle\frac{ k_B T }{\left(\displaystyle\displaystyle\frac{\partial g_0 }{\partial p }\right)_T}$



La deriva de la funci n molar de Gibbs se puede reemplazar por el volumen molar con druck $Pa$, energía libre molar de Gibbs $J$ und volumen molar $m^3/mol$ mediante

$\displaystyle\frac{\partial g_0 }{\partial p }=\displaystyle\frac{ V }{ N }$

\\n\\ncon lo que la presi n osm tica es\\n\\n

$ \Psi =-\displaystyle\frac{ N_s }{ V } k_B T $



Si recordamos que la constante de los gases es con

$ R_C = N_A k_B $



se tiene que con

$ \Psi =\displaystyle\frac{ n_s }{ V } R T $

\\n\\ncon n_s el numero de moles del soluto\\n\\n

$n_s=\displaystyle\frac{N_s}{N_A}$

Esta ecuaci n tiene la forma de una ecuaci n de los gases ideales o sea las mol culas de soluto en suspensi n se comportan como un gas ideal.

(ID 4155)

Wenn eine halbdurchl ssige Membran am Boden eines U-f rmigen R hrchens platziert wird und Wasser hinzugef gt wird, kann man beobachten, dass das Hinzuf gen von gel stem Material dazu f hrt, dass sich die S ule mit dem gel sten Stoff erh ht:

Dies geschieht aufgrund des negativen Drucks des osmotischen Drucks.

(ID 2024)


ID:(568, 0)