Osmoza

p = h ρ g

ρ (ro-greckie) - gęstość, czyli m/V

osmometr: Pfeffer - 1817 r.

Równanie van t'Hoffa

gdzie:

• π12 - ciśnienie osmotyczne,

• R - stała gazowa,

• T - temperatura (w skali Kelvina),

• [X]1, [X]2 - stężenie molowe związku chemicznego lub jonów, które mogą przepływać przez membranę.

Warto zwrócić uwagę, że:

• wzór ten ma sens fizyczny tylko wtedy gdy [X]1 > [X]2 - gdyż ciśnienie osmotyczne jest różnicą rzeczywistych ciśnień wywieranych przez oba roztwory, stąd "działa" ono od strony bardziej stężonego roztworu. W przypadku gdy przez membranę może przepływać tylko rozpuszczalnik, wzór ten trzeba "odwrócić" lub ewentualnie wpisać do niego stężenie rozpuszczalnika, a nie stężenie rozpuszczonej substancji.

• gdy przez membranę przepływa kilka różnych związków chemicznych, każdy z nich generuje niezależnie od siebie cząstkowe ciśnienie osmotyczne, sumaryczne ciśnienie wywierane na membranę jest wypadkową ciśnień cząstkowych.

Dla roztworu o stężeniu [X] w kontakcie poprzez membranę z czystym rozpuszczalnikiem, ciśnienie osmotyczne definiowane jest przez równanie van 't Hoffa:

π = [X]RT

Przykład: dla roztworu soli o stężeniu [X] = 10-2 mol/dm3 w temperaturze 300 K otrzymamy ciśnienie osmotyczne rzędu 250hPa (0,25 atm) co odpowiada ciśnieniu słupa wody o wysokości 2,5 m.

----------------------------------------------------------

pH-metr

pH-ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów H⁺

logarytm dziesiętny i naturalny, czyli logarytm o podstawie e

e ~ 2,718 - liczba niewymierna

2.303log₁₀ a ~ log_e a = ln a

log₁₀ e ~ 1/2.303

• U - napięcie mierzone przez woltomierz

U = (RT/(zF))ln(c_nieznane/c_znane) (wzór Nernsta)

dla jonów wodoru z=1

U = 2.303 (RT/(zF))log(c_nieznane/c_znane)

albo

U = 2.303 (RT/(zF)) (pH_nieznane- pH_znane)

ze szkoły pamiętamy, że

log(a/b) = log(a) - log(b)