Osmolarität und Osmolalität

Osmolarität und Osmolalität sind Einheiten der Konzentration gelöster Stoffe, die häufig in Bezug auf Biochemie und Körperflüssigkeiten verwendet werden. Während jedes polare Lösungsmittel verwendet werden könnte, werden diese Einheiten fast ausschließlich für wässrige (Wasser-) Lösungen verwendet. Erfahren Sie, was Osmolarität und Osmolalität sind und wie man sie ausdrückt.

Osmoles

Sowohl Osmolarität als auch Osmolalität werden als Osmole definiert. Ein Osmol ist eine Maßeinheit, die die Anzahl der Mole einer Verbindung beschreibt, die zum osmotischen Druck einer chemischen Lösung beitragen.

Das Osmol ist mit der Osmose verwandt und wird in Bezug auf eine Lösung verwendet, bei der der osmotische Druck wichtig ist, z. B. Blut und Urin.

Osmolarität

Osmolarität ist definiert als die Anzahl der gelösten Osmole pro Liter (L) einer Lösung. Es wird in Osmol / L oder Osm / L ausgedrückt. Die Osmolarität hängt von der Anzahl der Partikel in einer chemischen Lösung ab, nicht jedoch von der Identität dieser Moleküle oder Ionen.

Beispiel für Osmolaritätsberechnungen

Eine 1 Mol / L NaCl-Lösung hat eine Osmolarität von 2 Osmol / L. Ein Mol NaCl dissoziiert vollständig in Wasser und ergibt zwei Mol Partikel: Na⁺ Ionen und Cl^- Ionen. Jedes Mol NaCl wird zu zwei Osmolen in Lösung.

Eine 1 M Lösung von Natriumsulfat, Na₂SO₄, dissoziiert in 2 Natriumionen und 1 Sulfatanion, so dass jedes Mol Natriumsulfat zu 3 Osmolen in Lösung wird (3 Osm).

Um die Osmolarität einer 0,3% igen NaCl-Lösung zu ermitteln, berechnen Sie zunächst die Molarität der Salzlösung und rechnen sie dann in Osmolarität um.

Prozent nach Molarität umrechnen:
0,03% = 3 g / 100 ml = 3 g / 0,1 l = 30 g / l
Molarität NaCl = Mol / Liter = (30 g / l) x (1 Mol / Molekulargewicht NaCl)

Sehen Sie die Atomgewichte von Na und Cl im Periodensystem nach und addieren Sie sie, um das Molekulargewicht zu erhalten. Na ist 22,99 g und Cl ist 35,45 g, so dass das Molekulargewicht von NaCl 22,99 + 35,45 ist, was 58,44 Gramm pro Mol ist. Einstecken:

Molarität der 3% igen Salzlösung = (30 g / l) / (58,44 g / mol)
Molarität = 0,51 M

Sie wissen, dass es 2 Osmole NaCl pro Mol gibt, also:

Osmolarität von 3% NaCl = Molarität x 2
Osmolarität = 0,51 x 2
Osmolarität = 1,03 Osm

Osmolalität

Osmolalität ist definiert als die Anzahl der gelösten Osmole pro Kilogramm Lösungsmittel. Sie wird in Osmol / kg oder Osm / kg ausgedrückt.

Wenn das Lösungsmittel Wasser ist, können Osmolarität und Osmolalität unter normalen Bedingungen nahezu gleich sein, da die ungefähre Dichte von Wasser 1 g / ml oder 1 kg / l beträgt. Der Wert ändert sich, wenn sich die Temperatur ändert (z. B. beträgt die Wasserdichte bei 100 ° C 0,9974 kg / l)..

Verwendung von Osmolarität vs. Osmolalität

Die Osmolalität ist bequem zu verwenden, da die Menge des Lösungsmittels unabhängig von Änderungen der Temperatur und des Drucks konstant bleibt.

Die Osmolarität ist zwar einfach zu berechnen, jedoch weniger schwer zu bestimmen, da sich das Volumen einer Lösung in Abhängigkeit von Temperatur und Druck ändert. Die Osmolarität wird am häufigsten verwendet, wenn alle Messungen bei einer konstanten Temperatur und einem konstanten Druck durchgeführt werden.

Es ist zu beachten, dass eine 1-molare (M) Lösung normalerweise eine höhere Konzentration an gelöstem Stoff aufweist als eine 1-molare Lösung, da gelöster Stoff einen Teil des Raums im Lösungsvolumen ausmacht.