La presión osmótica

LA PRESIÓN OSMÓTICA

Ana Viúdez FábregaRocío Ríos Vargas Sheila Ríos Moreno

Definición

Aplicaciones de la vida cotidiana

Magnitudes de la presión osmótica

Índice

Aplicación en procesos biológicos

El científico de la presión osmótica

Ejercicios de aplicación

Definición

Entendemos presión osmótica como la fuerza o presión que debe aplicarse a una solución para evitar la entrada de agua a través de una membrana semipermeable. La presión osmótica determinará la presión mínima que debe ser aplicada a una solución para así evitar el flujo de agua hacia el interior. De igual manera, se entiende como la medida de una solución para absorber agua por ósmosis.Cuando dos soluciones se ponen en contacto a través de una membrana semipermeable (membrana que deja pasar las moléculas de disolvente, pero no las de los solutos), las moléculas de disolvente se difunden, pasando habitualmente desde la solución con menor concentración de solutos a la de mayor concentración.

Este fenómeno recibe el nombre de ósmosis, palabra que deriva del griego osmos, que significa "impulso". Al suceder la ósmosis, se crea una diferencia de presión en ambos lados de la membrana semipermeable: la presión osmótica. Su ley enuncia que la presión osmótica de una solución, su temperatura y el número de moles de soluto están ligados por la misma relación que existe entre análogas magnitudes en el caso de un gas.

Magnitudes de la presión osmótica

• La presión osmótica, como su nombre indica, es una presión, y por tanto tiene las mismas unidades que el resto de presiones, es decir, Pascales (Pa) en el Sistema Internacional, aunque tradicionalmente también se utilizan las atmósferas (atm).

• La molaridad mide la cantidad de masa del soluto por volumen de disolución.

• La molaridad y la presión osmótica son dos magnitudes relacionadas proporcionalmente; el aumento o disminución de una de ellas produce el mismo efecto en la otra, aunque en distinta proporción.

• Del mismo modo, la temperatura (medida en kelvin, K) también posee la misma relación con la presión osmótica.

El científico de la presión osmótica

El científico que descubrió la presión osmótica de una disolución diluida fue Jacobus Henricus Van't Hoff, nacido en Rotterdam, Holanda, en 1852, que recibió el premio Nobel en el área de la química como un reconocimiento por descubrir las leyes de la cinética química y las leyes que gobiernan la presión osmótica de las disoluciones.

Ejercicios de aplicación

Calcula la presión osmótica de una disolución de KCL 0,5 mol/L que se encuentra a 30OC.

1-

Ecuación:

• V = n • R • T = n/V • R • T = c • R • T

Datos: Concentración molar = 0,5 mol/L Temperatura = 30OC --> 30 + 273 = 303 K R (constante) = 0,082 atm • L • mol-1 •K-1

= 0,5 mol/L • 303 K • 0,082 = 12,4 atm

Se preparan 500 mL de una disolución acuosa que contiene 5 g de soluto cuya masa molar es desconocida. La presión osmótica de la disolución es 4 · 103 mm de Hg a 20OC. ¿Cuál es la masa molar del soluto?

2-

Ecuación::

Datos: Presión = 4 • 103 mmHg --> 5,26 atm Temperatura = 20OC --> 20 + 273 = 293 K Volumen = 500 mL --> 0,5 L Masa = 5 g R (constante) = 0,082

π = (n/V) · R · T = (m/M · V) · R · T

m = (m · R · T) / (π · V)m = (5 · 0,082 · 293 K) / (5,26 · 0,5) = 45,7 g/mol

Aplicaciones en la vida cotidiana y seres vivos

• Transporte de nutrientes en los árboles. El transporte de nutrientes desde las raíces a otras ramas del árbol se realiza por ósmosis. La concentración de nutrientes o agua es mayor en el fondo o en las raíces. El agua es transportada a otros ramales donde la concentración es menor. • La transpiración. La transpiración en los seres humanos tiene lugar para mantener el cuerpo fresco cuando hace ejercicio o se expone al calor. El agua salada sale del cuerpo a través de pequeños poros presentes en nuestra piel. • Absorción de nutrientes del suelo. Los nutrientes son absorbidos por las raíces a través de la ósmosis. La concentración de nutrientes es alta en el suelo. Es por eso que se recomienda agregar fertilizantes al suelo para que el suelo siga siendo rico en nutrientes, lo que eventualmente promoverá el crecimiento de la planta.

• Absorción de agua en resina. Cuando sumergimos resinas en agua, la resina se hincha después de un cierto período de tiempo. Esto sucede debido al hecho de que una mayor cantidad de azúcar está presente dentro de las resinas. Entonces el agua se precipita dentro de la resina. • Los peces absorben agua a través de la piel y las branquias. Son membranas semipermeables a través de las cuales se produce la transferencia de moléculas de agua. Conservación de alimentos. La conservación de los alimentos es la aplicación directa de la ósmosis. La comida se vuelve rica en azúcar, vinagre, y aceites conservantes cuando la comida (por ejemplo, encurtidos) se coloca dentro de un frasco que contiene estos conservantes.

Aplicación de procesos biológicos

• Transferencia de oxígeno a la sangre. La transferencia de oxígeno a la sangre se realiza mediante el proceso de difusión u ósmosis. Las células tienen una membrana semipermeable a través de la cual se produce la transferencia de oxígeno. • Absorción de los alimentos digestivos en los intestinos grueso y delgado. La comida. cuando llega a los intestinos, se convierte en un semilíquido espeso llamado quimo. Cuando este semi líquido espeso o quimo se traslada al intestino delgado, se produce la ósmosis. • Este proceso, es, asimismo, una de las características principales a tener en cuenta en las relaciones de los líquidos que constituyen el medio interno de los seres vivos, ya que la membrana plasmática regula la entrada y salida de soluto al medio extracelular que la rodea, ejerciendo de barrera de control.

La presión osmótica, explicada en imágenes y vídeos