OSMOLARITÉ: COMMENT LA CALCULER ET DIFFÉRENCE AVEC L'OSMOLALITÉ - CHIMIE - 2025

L' osmolarité est le paramètre qui mesure la concentration qui est d'un composé chimique dans un litre de solution, à condition que cela contribue à la propriété colligative dite de pression osmotique de ladite solution.

En ce sens, la pression osmotique d'une solution fait référence à la quantité de pression nécessaire pour ralentir le processus d'osmose, qui est définie comme le passage sélectif de particules de solvant à travers une membrane semi-perméable ou poreuse à partir d'une solution. d'une concentration plus faible à une concentration plus concentrée.

De même, l'unité utilisée pour exprimer la quantité de particules de soluté est l'osmol (dont le symbole est Osm), qui ne fait pas partie du Système international d'unités (SI) utilisé dans la plupart des pays du monde. Ainsi, la concentration du soluté dans la solution est définie en unités d'Osmoles par litre (Osm / l).

Formule

Comme mentionné précédemment, l'osmolarité (également connue sous le nom de concentration osmotique) est exprimée en unités définies comme Osm / L. Ceci est dû à sa relation avec la détermination de la pression osmotique et la mesure de la diffusion du solvant par osmose.

En pratique, la concentration osmotique peut être déterminée en tant que quantité physique à l'aide d'un osmomètre.

L'osmomètre est un instrument utilisé pour mesurer la pression osmotique d'une solution, ainsi que la détermination d'autres propriétés colligatives (telles que la pression de vapeur, une augmentation du point d'ébullition ou une diminution du point de congélation) pour obtenir la valeur de l'osmolarité de la solution.

De cette manière, pour calculer ce paramètre de mesure, la formule suivante est utilisée, qui prend en compte tous les facteurs pouvant affecter cette propriété.

Osmolarité = Σφ _i n _i C _i

Dans cette équation, l'osmolarité est établie comme la somme résultant de la multiplication de toutes les valeurs obtenues à partir de trois paramètres différents, qui seront définis ci-dessous.

Définition des variables dans la formule d'osmolarité

En premier lieu, il y a le coefficient osmotique, représenté par la lettre grecque φ (phi), qui explique à quel point la solution s'écarte du comportement idéal ou, en d'autres termes, le degré de non-idéalité que le soluté manifeste dans la solution.

De la manière la plus simple, φ fait référence au degré de dissociation du soluté, qui peut avoir une valeur comprise entre zéro et un, où la valeur maximale qui est l'unité représente une dissociation de 100%; c'est-à-dire absolu.

Dans certains cas, comme celui du saccharose, cette valeur dépasse l'unité; tandis que dans d'autres cas, comme les sels, l'influence des interactions ou des forces électrostatiques provoque un coefficient osmotique d'une valeur inférieure à l'unité, même si une dissociation absolue se produit.

En revanche, la valeur de n indique le nombre de particules dans lesquelles une molécule peut se dissocier. Dans le cas des espèces ioniques, l'exemple est le chlorure de sodium (NaCl), dont la valeur de n est égale à deux; alors que dans la molécule de glucose non ionisée, la valeur de n est égale à un.

Enfin, la valeur de c représente la concentration du soluté, exprimée en unités molaires; et l'indice i fait référence à l'identité d'un soluté spécifique, mais qui doit être le même au moment de multiplier les trois facteurs mentionnés ci-dessus et ainsi obtenir l'osmolarité.

Comment le calculer?

Dans le cas du composé ionique KBr (dit bromure de potassium), si vous avez une solution de concentration égale à 1 mol / l de KBr dans l'eau, on en déduit qu'elle a une osmolarité égale à 2 osmol / l.

Cela est dû à son caractère d'électrolyte fort, qui favorise sa dissociation complète dans l'eau et permet la libération de deux ions indépendants (K ⁺ et Br ^-) qui ont une certaine charge électrique, de sorte que chaque mole de KBr équivaut à deux osmoles. en solution.

De même, pour une solution de concentration égale à 1 mol / l de BaCl ₂ (dit chlorure de baryum) dans l'eau, il existe une osmolarité égale à 3 osmol / l.

En effet, trois ions indépendants sont libérés: un ion Ba ²⁺ et deux ions Cl ^-. Ainsi, chaque mole de BaCl ₂ équivaut à trois osmoles en solution.

D'autre part, les espèces non ioniques ne subissent pas une telle dissociation et produisent un seul osmol pour chaque mole de soluté. Dans le cas d'une solution de glucose de concentration égale à 1 mol / l, cela équivaut à 1 osmol / l de la solution.

Différences entre osmolarité et osmolalité

Un osmol est défini comme le nombre de particules dissoutes dans un volume égal à 22,4 l de solvant, soumises à une température de 0 ° C et qui provoquent la génération d'une pression osmotique égale à 1 atm. Il est à noter que ces particules sont considérées comme osmotiquement actives.

En ce sens, les propriétés dites osmolarité et osmolalité renvoient à la même mesure: la concentration de soluté dans une solution ou, en d'autres termes, la teneur en particules totales de soluté en solution.

La différence fondamentale qui s'établit entre l'osmolarité et l'osmolalité réside dans les unités dans lesquelles chacune est représentée:

L'osmolalité est exprimée en termes de quantité de substance par volume de solution (c'est-à-dire osmol / L), tandis que l'osmolalité est exprimée en quantité de substance par masse de solvant (c'est-à-dire osmol / kg de solution).

En pratique, les deux paramètres sont utilisés indifféremment, se manifestant même dans des unités différentes, du fait qu'il existe une différence négligeable entre les grandeurs totales des différentes mesures.

Références

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