Osmotischen Druck berechnen
Hier können Sie den osmotischen Druck berechnen lassen. Geben Sie da zu unten die Stoffmengenkonzentration der gelösten Stoffe, die Gaskonstante sowie die Temperatur ein.
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Das Wort Osmose stammt aus dem Griechischen und bedeutet „Antrieb“, „Stoss“ oder „Eindringen“. In der Naturwissenschaft wird der osmotische Druck als der Druck bezeichnet, welcher auf der höher konzentrierten Seite durch Moleküle, welche durch ein Lösungsmittel gelöst wurden verursacht wird und durch welchen der Fluss des Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran (teilweise durchlässige Wand) angetrieben wird. Das Lösungsmittel (meistens Wasser) strömt durch eine Wand von der Seite, die eine geringere Konzentration der Teilchen aufweist auf die mit der höheren Teilchenkonzentration, also auf die Seite mit dem höheren osmotischen Druck. Dabei ist die Membran für die Teilchen selbst nicht passierbar. Der osmotische Druck hängt immer mit den Konzentrationsverhältnissen beider Lösungen auf der jeweiligen Seite zusammen. Auf der Seite, welche die höhere Konzentration an gelösten Stoffen aufweist, herrscht ein größerer osmanischer Druck. Der osmotische Druck spielt in der Natur eine wesentliche Rolle und ist für die Regulation des Wasserhaushaltes von Zellen und Lebewesen von zentraler Bedeutung. Im Bereich der Medizin wird Osmose als Trennverfahren angewendet und in Osmosekraftwerken zur Gewinnung von Energie eingesetzt.
Die Nutzung des Rechners in einzelnen Schritten
Mit dem hilfreichen Rechner kann der osmotische Druck in wenigen Augenblicken berechnet werden. Im ersten Schritt wird der Wert der Stoffmengenkonzentration der gelösten Stoffe in das erste Kästchen eingetragen. Im zweiten Kästchen befindet sich der Wert der Gaskonstante (8314), der gleichbleibend ist und der nicht ersetzt werden muss. In das dritte Kästchen wird im letzten Schritt der Wert der Temperatur eingegeben.
Folgendes Rechenbeispiel kann die Berechnung des osmotischen Drucks veranschaulichen:
Der osmotische Druck einer Lösung von 1 Mol Stoff ( [mol * l-1]) in einer Lösungsmittelmenge von 22,4 Litern und bei einer Temperatur von 0 °C (273,15 K) beträgt 101,325 kPa.
Berechnung mit Hilfe des van´t Hoffschen Gesetzes
In flüssigen, verdünnten Lösungen und bei idealen Gasen gelten dieselben physikalischen Gesetze. Dabei gilt, dass sich der osmotische Druck immer proportional zu der molaren Konzentration des gelösten Stoffes, welcher sich in der Flüssigkeit befindet, verhält. Der osmotische Druck hängt allein von der Anzahl der Teilchen ab, welcher der gelöste Stoff aufweist und er ist proportional zur absoluten Temperatur.
Die Berechnung kann mit Hilfenahme des van´t Hoffschen Gesetzes formuliert werden, welches allerdings nur in Bezug auf verdünnte Lösungen anzuwenden ist.