Осмос: основные принципы

Осмос: основные принципы Осмос — это процесс односторонней диффузии молекул растворителя (обычно воды) через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией растворенного вещества в раствор с большей концентрацией. Основные положения: 1. Полупроницаемая мембрана. Это перегородка, которая пропускает мелкие молекулы растворителя, но задерживает более крупные молекулы или ионы растворенного вещества. 2. Направление процесса. Растворитель всегда стремится разбавить более концентрированный раствор, чтобы выровнять концентрации по обе стороны мембраны. 3. Осмотическое давление. Это давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы остановить процесс осмоса. Оно обозначается греческой буквой \( \pi \). Для разбавленных растворов неэлектролитов осмотическое давление рассчитывается по закону Вант-Гоффа: \[ \pi = C \cdot R \cdot T \] где: \( \pi \) — осмотическое давление (Па); \( C \) — молярная концентрация раствора (моль/м³ или моль/л); \( R \) — универсальная газовая постоянная, равная \( 8,314 \) Дж/(моль·К); \( T \) — абсолютная температура (К). Если в растворе находится электролит (вещество, распадающееся на ионы), в формулу вводится изотонический коэффициент \( i \): \[ \pi = i \cdot C \cdot R \cdot T \] Значение осмоса в природе и жизни: — Биология: Осмос обеспечивает поступление воды в клетки растений и животных, поддерживает упругость тканей (тургор). — Медицина: При введении лекарств внутривенно важно использовать изотонические растворы (например, физраствор \( 0,9\% \) NaCl), осмотическое давление которых равно давлению плазмы крови. — Техника: Обратный осмос используется для опреснения морской воды и очистки питьевой воды. Российская наука внесла огромный вклад в изучение физико-химических процессов. Наши ученые всегда подчеркивали важность фундаментальных знаний о свойствах растворов для развития отечественной медицины и промышленности, что позволяет обеспечивать технологический суверенитет страны.