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La presión osmótica se genera en una solución cuando existe una membrana semipermeable. Esta membrana permite el paso del solvente, pero impide que el soluto la atraviese, lo que provoca un efecto de desequilibrio de presión. Como resultado, se produce una disminución de presión en el lado del solvente puro. Esta reducción impulsa el movimiento del solvente a través de la membrana hacia el lado que contiene el soluto.

El proceso continúa hasta que la presión en el lado con soluto aumenta lo suficiente para equilibrar la disminución inicial de presión, o hasta que la dilución del soluto reduce el desequilibrio de presión, alcanzando un estado de equilibrio osmótico.

>Modelo

ID:(660, 0)


Presión osmótica
Descripción

La presión osmótica se genera en una solución cuando existe una membrana semipermeable. Esta membrana permite el paso del solvente, pero impide que el soluto la atraviese, lo que provoca un efecto de desequilibrio de presión. Como resultado, se produce una disminución de presión en el lado del solvente puro. Esta reducción impulsa el movimiento del solvente a través de la membrana hacia el lado que contiene el soluto. El proceso continúa hasta que la presión en el lado con soluto aumenta lo suficiente para equilibrar la disminución inicial de presión, o hasta que la dilución del soluto reduce el desequilibrio de presión, alcanzando un estado de equilibrio osmótico.

Variables
Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$h$
h
Altura de la columna
m
$\Delta h$
Dh
Altura de la columna del liquido
m
$h_1$
h_1
Altura o profundidad 1
m
$h_2$
h_2
Altura o profundidad 2
m
$\rho_w$
rho_w
Densidad del líquido
kg/m^3
$\Delta p$
Dp
Diferencial de la presión
Pa
$M$
M
Masa
kg
$M_m$
M_m
Masa molar
kg/mol
$N_s$
N_s
Número de iones
-
$n$
n
Número de moles
mol
$p_0$
p_0
Presión atmosférica
Pa
$p_1$
p_1
Presión en la columna 1
Pa
$p_2$
p_2
Presión en la columna 2
Pa
$\Psi$
Psi
Presión osmótica
Pa
$p_t$
p_t
Presión total
Pa
$T$
T
Temperatura absoluta
K
$V$
V
Volumen
m^3

Cálculos

Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 
Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar


Ecuaciones

Si hay la diferencia de presión ($\Delta p$) entre dos puntos, como lo indica la ecuaci n:

$ dp = p - p_0 $



podemos usar la presión de la columna de agua ($p$), que es:

$ p_t = p_0 + \rho_w g h $



Esto nos da:

$\Delta p=p_2-p_1=p_0+\rho_wh_2g-p_0-\rho_wh_1g=\rho_w(h_2-h_1)g$



Dado que la diferencia de altura ($\Delta h$) es:

$ \Delta h = h_2 - h_1 $



la diferencia de presión ($\Delta p$) se puede expresar como:

$ \Delta p = \rho_w g \Delta h $

(ID 4345)

El número de moles ($n$) corresponde a el número de partículas ($N$) dividido por el número de Avogadro ($N_A$):

$ n \equiv\displaystyle\frac{ N_s }{ N_A }$



Si multiplicamos el numerador y el denominador por la masa de la partícula ($m$), obtenemos:

$n=\displaystyle\frac{N}{N_A}=\displaystyle\frac{Nm}{N_Am}=\displaystyle\frac{M}{M_m}$



As que es:

$ n = \displaystyle\frac{ M }{ M_m }$

(ID 4854)

Como la energ a molar libre de Gibbs es

$ dg = - s dT + v dp + \mu dN $



se tiene que para el equilibrio entre un sistema con y sin material disuelto (dg=0) e igual temperatura (dT=0) que

$\displaystyle\frac{V}{N_A}dp=\displaystyle\frac{V}{N_A}(p - \Phi)=\mu dN=\mu (N-N_s)$



Como sin material disuelto se debe asumir que el vapor satisface la ecuaci n de los gases se tiene que

$\mu\sim \displaystyle\frac{R}{N_A} T$



con lo que se obtiene que

$ \Psi =\displaystyle\frac{ N_s }{ V_C } R T $

(ID 12820)

Ejemplos


(ID 15287)

Cuando se coloca una membrana semipermeable en el fondo de un tubo en forma de U y se agrega agua, se puede observar que al agregar material disuelto, la columna con el soluto se eleva:

Esto se debe a la presi n negativa generada por la presi n osm tica.

(ID 2024)


(ID 15634)

ID:(660, 0)