Ejemplo de Ósmosis

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

La ósmosis es el fenómeno por el cual en un sistema con dos soluciones divididas por una membrana permeable, el solvente pasa a través de la membrana permeable para equilibrar la concentración de las soluciones.

En un sistema de ósmosis hay tres elementos: una membrana permeable y dos soluciones.

Sistema de ósmosis

La membrana permeable es una membrana que tiene poros microscópicos, a través de los cuales pueden pasar algunas partículas, generalmente las del solvente, es decir, las partículas de agua, aunque también pueden ser otros solventes, como alcohol o aire.

Las soluciones están compuestas de un solvente, que constituye la mayor parte de la sustancias y que puede ser un gas o un líquido como el agua, y un soluto, que es la sustancia disuelta. Las soluciones del sistema pueden ser de la misma sustancia o de sustancias diferentes.

El fenómeno de la ósmosis se da cuando dos soluciones están divididas por la membrana permeable, y solamente el agua pasará a través de la membrana para equilibrar la concentración de las soluciones. El volumen de solvente variará en forma inversa hasta equilibrar el volumen de solución en ambos lados del sistema. Es importante resaltar que no es el volumen del líquidos, como sucede en los vasos comunicantes, sino la concentración que tienen la soluciones.

Por ejemplo, si en dos recipientes tenemos un litro de agua en cada uno, y en uno de ellos disolvemos 50 gramos de azúcar, mientras que en el otro sólo disolvemos 20 gramos, y luego estas soluciones las unimos con una membrana permeable, al cabo de cierto tiempo notaremos que parte del agua de la solución que contiene 20 gramos de azúcar, habrá pasado del lado donde habíamos disuelto 50 gramos. Esto sucederá hasta que ambos lados del sistema tengan la misma concentración de soluto. La cantidad de soluto en cada lado (50 y 20 gramos respectivamente) no variará, solamente el agua traspasará la membrana. Para determinar la cantidad de agua que pasa de un lado a otro, calculamos las concentraciones de solución:

Solución 1: 50g/1000 ml: solución al .05%

Solución 2: 20g/1000 ml: solución al .02%

Cada una de las soluciones se le denomina fase. La que tiene una mayor concentración se le llama hipertónica, y es la que absorberá líquido. La fase que tiene una concentración menor, se le llamará hipotónica. Cuando ambas fases están en equilibrio y por consiguiente tienen la misma concentración de soluto, se dice que son fases isotónicas.

Osmosis

La variación es inversamente proporcional, hasta que ambos lados del sistema alcancen su punto de equilibrio. Así, al pasar el agua de la solución con menor concentración a la de mayor concentración, la cantidad de líquido variará entre una y otra, hasta que en los dos lados tenga la misma concentración, lo que será el punto de equilibrio:

Solución 1: 50 gramos en…

Solución 2: 20 gramos en…

Mililitros:

Concentración:

Mililitros:

Concentración:

1000

0,050

1000

0,020

1050

0,048

950

0,021

1100

0,045

900

0,022

1150

0,043

850

0,024

1200

0,042

800

0,025

1250

0,040

750

0,027

1300

0,038

700

0,029

1350

0,037

650

0,031

1400

0,036

600

0,033

1425

0,035

575

0,035

 

 

 Esto sucede porque a través de la membrana sólo pasa el agua, la cantidad de azúcar disuelta en ambos lados del sistema es la misma, y sólo se ha igualado la concentración de la solución.

Aunque en nuestro ejemplo hemos considerado  en ambos componentes una solución de azúcar, esto sucede también con soluciones diferentes.

Ósmosis inversa. Este fenómeno como lo hemos explicado, sucede siempre que ambas soluciones se encuentren a la misma presión atmosférica. Cuando la solución con la mayor concentración es sometida a una mayor presión atmosférica, en lugar de entrar el solvente, al estar a mayor presión, para lograr el equilibrio requiere que el solvente pase a la otra fase del sistema. A esta variación se le llama ósmosis inversa.

Osmosis Inversa

La ósmosis inversa es usada para purificar algunas soluciones. Uno de los usos más conocidos es la desalinización del agua de mar. En un sistema a presión normal, al colocar agua de mar de un lado, y agua pura del otro, dado que el agua de mar es la fase hipertónica, para equilibrar las concentraciones, absorberá agua. Al aplicar la ósmosis inversa, se aumentará la presión atmosférica en la fase hipertónica, que para poder igualar la concentración de la fase hipotónica, debe ceder agua en lugar de absorberla. Sólo pasará el agua y la sal permanecerá en esta fase. Este sistema también se usa para purificar aguas residuales o contaminadas con bacterias, aunque resulta un procedimiento caro.

Ósmosis biológica. En las células también se lleva a cabo la ósmosis. La membrana celular separa el interior celular (que también es líquido) del medio circundante. En las condiciones óptimas, las presiones son equilibradas, la célula está en sus condiciones normales de funcionamiento. Además del agua, la membrana celular permite también el paso de ciertas sustancias hacia el interior de la célula (nutrientes como la glucosa o los iones minerales) y la salida de los desechos celulares (metabolitos y toxinas). Si el medio circundante se diluyera, la célula comenzaría a absorber agua para equilibrar las concentraciones de solución, lo que puede provocar que la célula explote. Por el contrario, si la solución circundante aumenta su concentración, la célula comenzará a sacar líquido, produciendo su deshidratación y dificultando sus funciones vitales. En el caso del ser humano y la mayoría de los animales, las concentraciones de solutos y el volumen de líquido, así como otras variables del medio líquido que rodea las células del cuerpo, son controladas por los riñones y el hígado.

Ejemplo de ósmosis:

En la vida diaria podemos encontrar ejemplos de ósmosis. Uno que podemos realizar con más facilidad consiste en partir una papa, en la que en uno de su extremos se coloca un poco de azúcar con agua. Mientras el otro extremo se coloca dentro un plato con agua. La papa es la membrana, el azúcar disuelto es la fase hipertónica y el agua en el plato es la fase hipotónica. Al cabo de algunas horas, podremos ver que en donde está la solución  de azúcar, se ha entrado mayor cantidad de líquido.

Otras membranas osmóticas que podemos encontrar comúnmente son el cascarón del huevo, las zanahorias.

Citado APA: (A. 2015,01. Ejemplo de Ósmosis. Revista Ejemplode.com. Obtenido 01, 2015, de http://www.ejemplode.com/38-quimica/4041-ejemplo_de_osmosis.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

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