клад, до яєчної шкаралупі з внутрішньої сторони прилягає напівпроникна мембрана: вона пропускає молекули води і затримує молекули цукру. Якщо такий мембраною розділити розчини цукру з концентрацією 5 і 10% відповідно, те через неї в обох напрямках будуть проходити тільки молекули води. У результаті в більш розбавленому розчині концентрація цукру підвищиться, а в більш концентрованому, навпаки, знизиться. Коли концентрація цукру в обох розчинах стане оди наково, настане рівновага. Розчини, які досягли рівноваги, називаються ізотонічними.
Осмос, спрямований всередину обмеженого об'єму рідини, називається ендосмосом, назовні - екзосмосом. Перенесення розчинника через мембрану обумовлений осмотичним тиском. Воно дорівнює надлишковому зовнішньому тиску, яке слід докласти із боку розчину, щоб припинити процес, тобто створити умови осмотичного рівноваги. Перевищення надлишкового тиску над осмотичним може призвести до обігу осмосу - зворотної дифузії растворітеля.В випадках, коли мембрана проникна не тільки для розчинника, але і для деяких розчинених речовин, перенесення останніх з розчину в розчинник дозволяє здійснити діаліз, вживаний як спосіб очищення полімерів і колоїдних систем від низькомолекулярних домішок, наприклад електролітів.
Значення осмосаОсмос відіграє важливу роль у багатьох біологічних процесах. Мембрана, навколишнє нормальну клітину крові, проникна лише для молекул води, кисню, деяких з розчинених у крові поживних речовин і продуктів клітинної життєдіяльності; для великих білкових молекул, що знаходяться в розчиненому стані всередині клітини, вона непроникна. Тому білки, такі важливі для біологічних процесів, залишаються всередині клітини.
Осмос бере участі в перенесення поживних речовин у стовбурах високих дерев, де капілярний перенесення не здатний виконати цю функцію.Осмос широко використовують у лабораторній техніці: при визначенні молярних характеристик полімерів, концентрировании розчинів, дослідженні різноманітних біологічних структур. Осмотические явища іноді використовуються в промисловості, наприклад при отриманні деяких полімерних матеріалів, очищенню високо-мінералізованої води методом В«зворотногоВ» осмосу жідкостей.Клеткі рослин використовують осмос також для збільшення обсягу вакуолі, щоб вона розпирала стінки клітини (тургорное тиск). Клітини рослин роблять це шляхом запасання сахарози. Збільшуючи або зменшуючи концентрацію сахарози в цитоплазмі, клітини можуть регулювати осмос. За рахунок цього підвищується пружність рослини в цілому. Із змінами тургорного тиску пов'язані багато руху рослин (наприклад, рухи вусів гороху і інших лазающих рослин). Прісноводні найпростіші також мають вакуоль, але завдання вакуолей найпростіших полягає лише в відкачуванні зайвої води з цитоплазми для підтримки постійної концентрації розчинених у ній речовин.
Осмос також відіграє велику роль в екології водойм. Якщо концентрація солі та інших речовин в воді підніметься або впаде, то мешканці цих вод загинуть через згубного впливу осмосу.
Вант-Гоффа закон
Вант-Гоффа закон осмотичного тиску, визначає тиск молекул розчиненої речовини на напівпроникну перетинку, яка відокремлює розчин від чистого розчинника і непроникну для розчиненої речовини
Тиск насиченої пари є важливою властивістю розчину.
Якщо до чистого растворителю з тиском насиченої пари р0 додати стороннє нелетку речовина, то тиск пари розчинника над розчином зміниться. При розчиненні-якого нелетючого речовини в даному розчиннику знижується концентрація молекул останнього в одиниці об'єму рідини, і зменшується число молекул, що вилітають в одиницю часу з рідкої фази в пароподібну. При меншій концентрації пари, тобто при меншому його тиску, встановиться рівновага.
Отже, тиск насиченої пари розчинника над розчином завжди менше, ніж над чистим розчинником. Пониження тиску насиченої пари розчинника над розчином тим більше, чим вище концентрація розчиненого речовини. Для ідеальних розчинів тиск насиченої пари визначається законом Рауля, встановленого їм в 1886 р.: відносне зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином дорівнює молярної частці розчиненої речовини, тобто відношенню кількості даної речовини до загальної кількості розчинника і розчиненої речовини:
Др/р0 = р0 - р/р0 = n2/N1 + n2 = х2, де
р0 - тиск пари розчинника над чистим розчинником,
р - тиск пари розчинника над розчином,
Др/р0 - відносне пониження тиску пари розчинника,
n2 - кількість розчиненої речовини,
n1 - кількість речовини розчинника,
х2 - молярна частка розчиненої речовини.
Це рівняння можна представити в іншому вигляді і надати законом інше формулювання:
В
тиск пари над розчином дорівнює добутку тиску пари над чистим розчинником на молярну частку розчинника.
Для дуже розбавлених розчинів рівняння має вигляд:
В
m1 і m2 - ма...
