Pressione Osmotica

La pressione osmotica è la pressione idrostatica che, applicata a una soluzione, è necessaria per impedire il flusso netto di solvente attraverso una membrana semipermeabile. In altre parole, è la pressione che si deve applicare alla soluzione per equilibrare la tendenza del solvente a passare nella soluzione stessa, impedendo l'osmosi.

Definizione chiave: È una proprietà colligativa, il che significa che dipende dalla concentrazione dei soluti presenti, ma non dalla loro natura chimica.

Come funziona:

• L'osmosi è il movimento spontaneo di molecole di solvente (solitamente acqua) da una regione a bassa concentrazione di soluto a una regione ad alta concentrazione di soluto, attraverso una membrana semipermeabile. Questa membrana permette il passaggio del solvente, ma blocca il passaggio dei soluti.
• La differenza di concentrazione tra le due regioni crea un potenziale chimico che spinge il solvente a muoversi.
• La pressione osmotica è la pressione necessaria per contrastare questo movimento e raggiungere l'equilibrio.

Fattori che influenzano la pressione osmotica:

• Concentrazione del soluto: Maggiore è la concentrazione del soluto, maggiore è la pressione osmotica. (vedi: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/concentrazione%20del%20soluto)
• Temperatura: La pressione osmotica aumenta con l'aumentare della temperatura.
• Costante dei gas ideali (R): Una costante che compare nell'equazione di Van't Hoff.

Equazione di Van't Hoff:

L'equazione di Van't Hoff fornisce una relazione quantitativa tra la pressione osmotica, la concentrazione del soluto e la temperatura:

π = iMRT

Dove:

• π è la pressione osmotica
• i è il fattore di Van't Hoff (numero di particelle in cui un soluto si dissocia in soluzione. Per esempio, NaCl si dissocia in Na+ e Cl-, quindi i=2) (vedi: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/fattore%20di%20Van't%20Hoff)
• M è la molarità della soluzione (mol/L) (vedi: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/molarità)
• R è la costante dei gas ideali (0.0821 L atm / (mol K))
• T è la temperatura assoluta (in Kelvin)

Applicazioni:

La pressione osmotica ha importanti applicazioni in diversi campi:

• Biologia: Regolazione del volume cellulare, trasporto di nutrienti e eliminazione di scorie. (vedi: https://it.wikiwhat.page/kavramlar/regolazione%20del%20volume%20cellulare)
• Medicina: Dialisi, infusione di soluzioni intravenose.
• Industria alimentare: Conservazione degli alimenti (ad esempio, marmellate e conserve).
• Trattamento delle acque: Osmosi inversa per la desalinizzazione dell'acqua di mare.