Kimya I · 10. Ünite: Çözeltiler ve Koligatif Özellikler

Ozmotik Basınç

Ozmoz (osmosis), çözücü moleküllerinin yarı geçirgen (semipermeable) bir zardan seyreltik çözeltiden derişik çözeltiye doğru net akışıdır. Bu akışı durdurmak için derişik tarafa uygulanması gereken basınç ozmotik basınçtır ($\pi$) ve seyreltik çözeltide $\pi = i\,M\,R\,T$ ideal gaz yasasına benzer yalın bir bağıntıyla verilir. Bu konuda bağıntıyı kimyasal potansiyel eşitliğinden türetecek, hücrelerin hipotonik–izotonik–hipertonik ortamlardaki davranışını ve ters ozmozla deniz suyu arıtmayı açıklayacak, ozmotik basıncın protein ve polimer gibi büyük moleküllerin mol kütlesi tayininde neden en duyarlı koligatif özellik olduğunu hesaplarla göstereceksin.

Öğrenme hedefleri

Konu anlatımı

  1. 1. Bağlam: Turşu, Kan Hücresi ve Deniz Suyu

  2. 2. Ozmotik Basınç: Van't Hoff Bağıntısı ve Türetilmesi

  3. 3. Tonisite: Hücre ve Çevresi

  4. 4. Ters Ozmoz ve Su Arıtma

  5. 5. Mol Kütlesi Tayini: Neden Ozmoz?

  6. 6. Çözümlü Örnekler

  7. 7. Simülasyona Köprü: U Tüpünde Ozmoz

  8. 8. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

Anahtar terimler

Ozmoz (osmosis)
Çözücünün yarı geçirgen zardan seyreltik çözeltiden derişik çözeltiye net geçişi.
Ozmotik basınç (osmotic pressure)
Çözücü akışını durdurmak için derişik çözeltiye uygulanması gereken basınç: $\pi = iMRT$.
Yarı geçirgen zar (semipermeable membrane)
Çözücüyü geçiren, çözünenin çoğunu tutan zar.
Tonisite (tonicity)
Dış çözeltinin hücre içine göre ozmotik durumu: hipotonik, izotonik, hipertonik.
Ozmolarite (osmolarity)
Litredeki ozmotik olarak etkin tanecik sayısı ($i\cdot M$, ozmol/L).
Ters ozmoz (reverse osmosis)
Derişik tarafa $P > \pi$ uygulayarak çözücüyü derişikten seyreltiğe geçirme; deniz suyu arıtmada kullanılır.
Hemoliz / krenasyon
Hipotonik ortamda kırmızı kan hücresinin şişip patlaması / hipertonik ortamda büzülmesi.
Turgor ve plazmoliz
Bitki hücresinin su alıp gerginleşmesi / hipertonik ortamda zarın duvardan ayrılması.

Örnek soru

$0.100\,\text{M}$ glikoz çözeltisinin $25\,\text{°C}$'deki ozmotik basıncı yaklaşık kaç atm'dir? ($R = 0.082057\,\text{L·atm/(mol·K)}$)

  1. 0.205
  2. 4.89
  3. 24.5
  4. 2.45
  5. 0.0245

Doğru cevap: D

Çözüm

1. Glikoz iyonlaşmaz ⇒ $i = 1$. $T = 25 + 273.15 = 298.15\,\text{K}$.
2. $\pi = i M R T = 1 \times 0.100 \times 0.082057 \times 298.15 = \mathbf{2.45\,\text{atm}}$.
$0.205$ sıcaklığı $\text{°C}$ ($25$) bırakmaktır, $4.89$ $i = 2$ almaktır, $24.5$ derişimi $1\,\text{M}$ almaktır, $0.0245$ ise ondalık hatasıdır.

Kimya I: tüm konular