Osmolarità
Definizione di osmolarità
La osmolarità di una soluzione indica il numero di osmoli di soluto contenuti in un litro di soluzione.
Pertanto, una soluzione 1 osmolare contiene una osmole di soluto in un litro di soluzione.
L'osmolarità fa riferimento alla capacità di una soluzione di esercitare una determinata pressione osmotica.
Formula per il calcolo della osmolarità
Operativamente la osmolarità è data dal rapporto tra il numero di osmoli di soluto e il volume in litri della soluzione:
Osmolarità = nosmoli / Vlitri
in cui:
- nosmoli = numero di osmoli;
- Vlitri = volume in litri della soluzione.
Per comprendere il concetto di osmolarità bisogna avere ben chiaro il concetto di osmole.
Il numero di osmoli di un soluto è dato dal prodotto tra il suo numero di moli e il numero delle particelle in cui esso può dissociarsi in soluzione.
Quest'ultimo valore, noto come coefficiente di Van't Hoff, viene indicato con la lettera i e può valere 1, 2, 3, 4, .... a seconda del numero di particelle in cui il soluto è dissociato.
Pertanto, indicando con la lettera O la osmolarità, si ha che:
O = M · i
ovvero:
in cui:
- O = osmolarità;
- M = molarità;
- i = coefficiente di Van't Hoff;
- nsoluto = numero di moli di soluto;
- Vsoluzione = volume in litri della soluzione.
Se il soluto è un non elettrolita allora i = 1 . È il caso del glucosio che in soluzione acquosa non si dissocia.
Nel caso di una soluzione di glucosio - quindi - molarità e osmolarità coincidono numericamente.
Nel caso dell'acido cloridrico (HCl → H+ + Cl−) i = 2. Una soluzione acquosa di acido cloridrico ha quindi un valore di osmolarità che è doppio rispetto a quello della molarità.
Nel caso del solfato di sodio (Na2SO4 → 2Na+ + SO42−) i = 3, infatti nella dissociazione si vengono a formare in totale tre ioni (Na+ + Na+ + SO42−). Una soluzione acquosa di solfato di sodio ha quindi un valore di osmolarità che è triplo rispetto a quello della molarità.
Ricordiamo infine che due soluzione aventi la stessa osmolarità sono isotoniche.
Ad esempio, una soluzione 0,5 M di glucosio e una soluzione 0,25 M di NaCl hanno la stessa osmolarità (0,5 osm/L) e sono pertanto isotoniche.
Esercizio sulla osmolarità
200 mL di una determinata soluzione contengono 0,025 moli di CaCl2.
Si determini la osmolarità della soluzione.
Svolgimento
Per CaCl2 il coefficiente i vale 3, infatti CaCl2 si dissocia (in acqua) nel seguente modo:
CaCl2 → Ca2+ + 2 Cl−
La osmolarità si determina applicando la seguente formula:
Pertanto:
O = (0,025 · 3) / 0,2 = 0,375 osm/L.
Quindi la osmolarità della soluzione vale 0,375 osm/L.
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