Osmotische Konzentration - LinkFang.de





Osmotische Konzentration


Die osmotische Konzentration cosm (veraltet Osmolarität) gibt die Stoffmengenkonzentration (veraltet Molarität) der osmotisch aktiven Teilchen einer Lösung an.

[math]c_\mathrm{osm} = \frac{n_\mathrm{osm}}{V_\text{Lösung}}[/math]

Im Fall einer Lösung, deren Volumen annähernd dem Volumen ihres Lösungsmittels entspricht, lässt sich die Osmolarität durch Multiplikation mit der Massendichte des Wassers aus der Osmolalität bosm errechnen:[1]

[math]b_\mathrm{osm} \cdot \rho_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{n_\mathrm{osm}}{m_\text{Lösungsmittel}} \cdot \rho_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{n_\mathrm{osm}}{V_\text{Lösungsmittel}} \approx c_\mathrm{osm}[/math]

Die Maßeinheit der Osmolarität ist osmol/m³, in der klinischen Chemie schreibt man stattdessen mosmol/l. Üblicherweise wird in der Medizin allerdings die Osmolalität verwendet, z. B. in mosmol/kg.

Bedeutung

Besitzt eine Lösung eine höhere Osmolarität als eine Vergleichslösung, so wird sie als hyperosmolar bezeichnet, besitzt sie eine geringere Osmolarität, als hypoosmolar. Wenn Lösungen durch eine Membran getrennt sind, die nur für das Lösungsmittel permeabel ist (semipermeable Membran), wandert dieses vom Ort der niedrigeren osmotischen Konzentration zum Ort der höheren osmotischen Konzentration. In älterer Literatur wird deshalb auch vom „osmotischen Wert oder Saugwert der Lösung“ gesprochen.[2]

Der osmotische Druck, der die Triebkraft für die Bewegung des Lösungsmittels quantifiziert, ist proportional zur Osmolarität:

[math]\Pi = R \cdot T \cdot c_\mathrm{osm}[/math]

Erklärung

Größe oder Art der Teilchen spielen für den osmotischen Druck keine Rolle, da es sich nicht um ein chemisches, sondern um ein physikalisches Phänomen handelt. Einzig die Zahl der Teilchen (gelöste Atome und Ionen, aber auch Moleküle wie Zucker, Proteine, Ethanol) ist entscheidend, daher ist der osmotische Druck eine kolligative Eigenschaft.

Messung

Im Labor wird die Osmolarität mit einem Osmometer bestimmt. Als Messprinzip dient die Messung der Gefrierpunktserniedrigung (Kryoskopie), da die Anzahl der in einem Lösungsmittel gelösten Teilchen den Gefrierpunkt der Lösung senkt (bzw. den Siedepunkt erhöht). (Dieses Prinzip wird auch im Winter mittels Salzstreuung verwendet.)

Alternativ kann die Osmolarität auch über die Druckdifferenz zwischen zwei Kammern bestimmt werden, die durch eine semipermeable Membran voneinander getrennt sind. Eine Kammer wird dabei mit einer definierten Vergleichslösung gefüllt, die andere mit der zu untersuchenden Lösung. Da die Teilchen die Membran nicht durchdringen können, muss das Lösungsmittel so lange in die Kammer der höheren Konzentration diffundieren, bis der dadurch entstehende hydrostatische Druck den osmotischen Druck ausgeglichen hat. Der gestiegene Flüssigkeitsstand kann einfach gemessen werden.

Unterschied zur Molarität

Der Unterschied zwischen Molarität und Osmolarität kann an einem Beispiel verdeutlicht werden:

  • Molarität: Eine 100 millimolare Natriumchlorid-Lösung enthält 0,1 Mol NaCl pro Liter (c = 0,1 mol/l = 100 mmol/l).
  • Osmolarität: In der Lösung dissoziiert das Kochsalz in die Ionen Na+ und Cl, sodass 0,2 Mol osmotisch aktive Teilchen gelöst sind (cosm = 0,2 osmol/l = 200 mosmol/l). Die tatsächliche Osmolarität ist etwas geringer, da nicht alle Teilchen dissoziieren und die Löslichkeit temperaturabhängig ist.

Einzelnachweise

  1. Eintrag zu osmotic concentration. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.O04343 .
  2. Strasburger: Lehrbuch der Botanik, 29. Auflage, Gustav Fischer, Stuttgart 1967, S. 210

Kategorien: Osmose | Chemische Größe

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Osmotische Konzentration (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

Änderungen: Alle Bilder mit den meisten Bildunterschriften wurden entfernt. Ebenso alle zu nicht-existierenden Artikeln/Kategorien gehenden internen Wikipedia-Links (Bsp. Portal-Links, Redlinks, Bearbeiten-Links). Entfernung von Navigationsframes, Geo & Normdaten, Mediadateien, gesprochene Versionen, z.T. ID&Class-Namen, Style von Div-Containern, Metadaten, Vorlagen, wie lesenwerte Artikel. Ansonsten sind keine Inhaltsänderungen vorgenommen worden. Weiterhin kann es durch die maschinelle Bearbeitung des Inhalts zu Fehlern gerade in der Darstellung kommen. Darum würden wir jeden Besucher unserer Seite darum bitten uns diese Fehler über den Support mittels einer Nachricht mit Link zu melden. Vielen Dank!

Stand der Informationen: August 201& - Wichtiger Hinweis: Da die Inhalte maschinell von Wikipedia übernommen wurden, ist eine manuelle Überprüfung nicht möglich. Somit garantiert LinkFang.de nicht die Richtigkeit und Aktualität der übernommenen Inhalte. Sollten die Informationen mittlerweile fehlerhaft sein, bitten wir Sie darum uns per Support oder E-Mail zu kontaktieren. Wir werden uns dann innerhalb von spätestens 10 Tagen um Ihr Anliegen kümmern. Auch ohne Anliegen erfolgt mindestens alle drei Monate ein Update der gesamten Inhalte.