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Osmotisch aktive Substanzen spielen neben einer grundlegenden Rolle in der Biologie eine wichtige Rolle in der Natur. Viele biologische Systeme nutzen die osmotische Aktivität, um Nährstoffe zu verteilen und Energie zu speichern. Um diese Substanzen zu definieren, ist es notwendig, die Eigenschaften der Lösungen zu verstehen.
Schritt 1
Verstehe die Bedeutung von Osmolarität. Die Osmolarität einer Lösung basiert auf den Mengen an gelöstem Stoff (dem gelösten Element) im Verhältnis zum Lösungsmittel (der Flüssigkeit, in der der gelöste Stoff gelöst ist). Die Menge an gelöstem Stoff wird üblicherweise in Mol definiert. Das Mol ist ein Wert, der auf dem Gewicht einer gegebenen Substanzmenge basiert. Die Molzahl des gelösten Stoffes geteilt durch das Volumen (üblicherweise in Litern) des Lösungsmittels ist die Molarität.
Schritt 2
Definieren Sie die relative Osmolarität einer anderen Lösung. Beispielsweise hat reines destilliertes Wasser per Definition keine Osmolarität. Andererseits haben zwei verschiedene Lösungen mit derselben Molarität kein osmotisches Potential zwischen ihnen. Eine Lösung, die in Bezug auf eine andere Lösung osmotisch aktiv ist, überträgt gelösten Stoff oder Lösungsmittel, bis die beiden Substanzen die gleiche Osmolarität aufweisen.
Schritt 3
Stellen Sie Ihre Lösungen zusammen. Eine osmotisch aktive Substanz ist nur dann aktiv, wenn es möglich ist, gelösten Stoff oder Lösungsmittel zwischen den beiden Lösungen auszutauschen. Manchmal ist eine Barriere vorhanden, die dieses Auftreten blockiert. Solche Barrieren werden als undurchlässig bezeichnet.
Schritt 4
Verstehe die osmotische Kraft. Osmotische Aktivitäten können verschiedene treibende Kräfte haben. Die grundlegendste Form ist die, die versucht, die Konzentration eines gelösten Stoffes zwischen zwei Lösungsmitteln auszugleichen. In anderen Situationen wird eine osmotisch aktive Substanz nicht so sehr durch die Konzentration einzelner gelöster Stoffe ausgelöst, sondern durch deren Ladungen. Wenn es gelöste Stoffe mit mehreren Ladungen gibt, kann die osmotische Aktivität dazu führen, dass Lösungen versuchen, die Nettoladung jeder Lösung zu minimieren.
Schritt 5
Verwenden Sie Entropie. Osmose ist das natürliche Ergebnis des Entropieprozesses, ein physikalisches Gesetz, das darauf hindeutet, dass alle natürlichen Zustände versuchen, in Unordnung zu geraten. Bei Lösungen bedeutet dies, dass die Moleküle eines gelösten Stoffes versuchen, sich so gleichmäßig wie möglich zwischen den kombinierten Lösungen zu verteilen.