Osmolarität und Osmolalität

Einheiten der Konzentration

Modernes Wissenschaftslabor. Caiaimage/Sam Edwards/Getty Images

Osmolarität und Osmolalität sind Einheiten von gelöst Konzentration, die oft in Bezug auf Biochemie und Körperflüssigkeiten verwendet werden. Obwohl jedes polare Lösungsmittel verwendet werden könnte, werden diese Einheiten fast ausschließlich für wässrige (Wasser-)Lösungen verwendet. Erfahren Sie, was Osmolarität und Osmolalität sind und wie man sie ausdrückt.

Osmolen

Sowohl Osmolarität als auch Osmolalität werden in Form von Osmolen definiert. Ein Osmol ist eine Maßeinheit, die die Anzahl beschreibt Maulwürfe einer Verbindung, die zu der beitragen osmotischer Druck einer chemischen Lösung.

Die Osmole ist verwandt mit Osmose und wird in Bezug auf eine Lösung verwendet, bei der osmotischer Druck ist wichtig, wie Blut und Urin.

Osmolarität

Die Osmolarität ist definiert als die Anzahl der Osmole des gelösten Stoffes pro Liter (L) einer Lösung. Sie wird in Osmol/L oder Osm/L ausgedrückt. Die Osmolarität hängt von der Anzahl der Partikel in einer chemischen Lösung ab, aber nicht von der Identität dieser Moleküle oder Ionen.

Beispielberechnungen der Osmolarität

Eine 1 mol/l NaCl-Lösung hat eine Osmolarität von 2 osmol/l. Ein Mol NaCl dissoziiert vollständig in Wasser, um nachzugeben zwei Maulwürfe von Partikeln: Na⁺Ionen und Cl^-Ionen. Jedes Mol NaCl wird in Lösung zu zwei Osmolen.

Eine 1 M Lösung von Natriumsulfat, Na_zweiALSO₄, dissoziiert in 2 Natriumionen und 1 Sulfatanion, so dass jedes Mol Natriumsulfat in Lösung 3 Osmole (3 Osm) wird.

Um die Osmolarität einer 0,3 %igen NaCl-Lösung zu ermitteln, berechnen Sie zuerst die Molarität der Salzlösung und wandeln dann die Molarität in Osmolarität um.

Prozent in Molarität umrechnen:
0,03 % = 3 Gramm / 100 ml = 3 Gramm / 0,1 L = 30 g/L
Molarität NaCl = Mol / Liter = (30 g/L) x (1 Mol / Molekulargewicht von NaCl)

Schlagen Sie die Atomgewichte von Na und Cl nach das Periodensystem und addieren Sie die zusammen, um das Molekulargewicht zu erhalten. Na beträgt 22,99 g und Cl 35,45 g, also beträgt das Molekulargewicht von NaCl 22,99 + 35,45, was 58,44 Gramm pro Mol entspricht. Das einstecken:

Molarität der 3%igen Salzlösung = (30 g/L) / (58,44 g/mol)
Molarität = 0,51 M

Sie wissen, dass es 2 Osmole NaCl pro Mol gibt, also:

Osmolarität von 3 % NaCl = Molarität x 2
Osmolarität = 0,51 x 2
Osmolarität = 1,03 Osm

Osmolalität

Die Osmolalität ist definiert als die Anzahl der Osmole des gelösten Stoffes pro Kilogramm Lösungsmittel. Sie wird in Osmol/kg oder Osm/kg ausgedrückt.

Wenn das Lösungsmittel Wasser ist, können Osmolarität und Osmolalität unter normalen Bedingungen nahezu gleich sein, da die ungefähre Dichte von Wasser 1 g/ml oder 1 kg/l beträgt. Der Wert ändert sich, wenn sich die Temperatur ändert (z. B. beträgt die Dichte von Wasser bei 100 °C 0,9974 kg/L).

Wann sollte man Osmolarität vs. Osmolalität verwenden?

Die Osmolalität ist praktisch in der Anwendung, da die Lösungsmittelmenge unabhängig von Temperatur- und Druckänderungen konstant bleibt.

Während die Osmolarität einfach zu berechnen ist, ist sie weniger schwierig zu bestimmen, da sich das Volumen einer Lösung je nach Temperatur und Druck ändert. Die Osmolarität wird am häufigsten verwendet, wenn alle Messungen bei konstanter Temperatur und konstantem Druck durchgeführt werden.

Beachten Sie, dass eine 1-molare (M) Lösung normalerweise eine höhere Konzentration an gelöstem Stoff aufweist als eine 1-molare Lösung, da der gelöste Stoff einen Teil des Raums im Lösungsvolumen ausmacht.