Skillnad mellan hydrostatiskt och osmotiskt tryck

Huvudskillnad - Hydrostatisk vs Osmotiskt tryck

Tryck definieras som den kraft som appliceras på en enhet område vinkelrätt. Hydrostatiskt tryck och osmotiskt tryck är två klassificeringar av tryck som är i relation till vätskor. Huvudskillnaden mellan hydrostatiskt tryck och osmotiskt tryck är det hydrostatiskt tryck finns i någon typ av homogen vätska medan osmotiskt tryck inte finns i rena lösningar.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är hydrostatiskt tryck
      - Definition, egenskaper, ekvation och beräkning
2. Vad är osmotiskt tryck
      - Definition, egenskaper, ekvation och beräkning
3. Vad är skillnaden mellan hydrostatiskt och osmotiskt tryck
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: homogent, hydrostatiskt tryck, osmotiskt tryck, tryck, Van't Hoff ekvation

Vad är hydrostatiskt tryck

Hydrostatiskt tryck är trycket vid vilken punkt som helst av en icke-flytande vätska på grund av tyngdkraften. Tänk på en burk med vatten. Trycket vid vattenytan är atmosfärstryck. Det är trycket på vattnet i atmosfären. Men om vi betraktar en punkt vid mitten av vattnet i den burken, är trycket på den punkten annorlunda än ytan. Det beror på att vattnet över den punkten också gäller ett tryck på grund av gravitationen.

Figur 1: En burk eller behållare som visar densiteten (d) i vattnet och djupet till burkens mittpunkt

Ovanstående bild visar en burk med vatten. Det finns tre punkter markerade på den. Trycket vid punkten på vattnets yta är atmosfärstryck. Detta atmosfärstryck kan ges som π. Poängen i mitten ligger på ett djup av h från ytan. Trycket som appliceras av en vätska ges som

P = hdg

Var,

P är trycket applicerat

h är djupet eller höjden på vätskekroppen

d är vätskans densitet

g är gravitationen

Därför kan trycket på mittpunkten i bilden ovan anges som,

P_total = Π + hdg

Trycket på botten av burken är,

P_total = Π + 2 hgg

Därför är det hydrostatiska trycket vid olika punkter av samma vätska annorlunda. Men det hydrostatiska trycket vid punkter i samma nivå av samma vätska är densamma.

Figur 2: En burk vatten som visar tre punkter som ligger på samma nivå.

I bilden ovan finns "a", "b" och "c" på samma nivå. Därför skulle trycket vid varje punkt vara samma. Detta hydrostatiska tryck orsakar olika hastigheter i vattenflödet vid olika punkter i samma vätska. Detta fenomen visas i diagrammet nedan.

Figur 3: Olika hastigheter av vatten på olika nivåer.

I ovanstående bild är A, B och C hål placerade på olika nivåer i samma burk vatten. Den högsta hastigheten observeras vid punkt C. Detta beror på att ett högre tryck appliceras på punkten C. Den lägsta hastigheten observeras vid A eftersom endast atmosfärstrycket appliceras till den punkten.

Vad är osmotiskt tryck

Det osmotiska trycket är det tryck som krävs för att förhindra att en lösning utsätts för osmos. Det grundläggande kravet på att detta osmotiska tryck ska inträffa är närvaron av åtminstone två olika lösningar som är separerade från varandra genom ett halvpermeabelt membran.

Ett semipermeabelt membran är ett mycket tunt membran som endast tillåter lösta molekyler att passera genom. Därför passerar de lösta molekylerna genom det tills koncentrationen av lösningen blir densamma i båda lösningarna. Lösningsmedlet flyttas alltid från hög koncentration till låg koncentration. Osmotiskt tryck är den kraft som behövs för att stoppa denna rörelse.

Osmotiskt tryck kan också förkortas matematiskt. Ekvationen som ger det osmotiska trycket kallas Van't Hoff ekvation.

Π = NRT / V

Var

Π är det osmotiska trycket

n är antalet moler av lösningsmedel

R är universalgaskonstanten

T är den absoluta temperaturen

V är volymen av lösningen

N / V är dock lika med lösningens molaritet. Exempelvis kan en lösning innehållande KCl (1,00 M) vid 298K temperatur ha ett osmotiskt tryck av,

Π = nRT / V

= MRT

= 1,00 mol / L x 0,0821 L atm / (mol K) x 298 K

= 24.466 atm

Figur 4: Osmotiskt tryck orsakar slutliga koncentrationer av de två lösningarna att bli lika.

Skillnad mellan hydrostatiskt och osmotiskt tryck

Definition

Hydrostatiskt tryck: Hydrostatiskt tryck är trycket vid vilken punkt som helst av en icke-flytande vätska på grund av kraftens tyngdkraft.

Osmotiskt tryck: Osmotiskt tryck är det tryck som krävs för att förhindra att en lösning utsätts för osmos.

Solutörelsens rörelse

Hydrostatiskt tryck: Hydrostatiskt tryck observeras i icke-flytande lösningar.

Osmotiskt tryck: Osmotiskt tryck observeras i lösningar där rörelse av lösta ämnen uppträder.

Renhet av lösningen

Hydrostatiskt tryck: Hydrostatiskt tryck uppstår i både rena lösningar och homogena lösningar.

Osmotiskt tryck: Osmotiskt tryck kan inte hittas i rena lösningar.

Semi-permeabelt membran

Hydrostatiskt tryck: Vid hydrostatiskt tryck är inte ett semi-permeabelt membran involverat.

Osmotiskt tryck: Vid osmotiskt tryck är ett semi-permeabelt membran involverat.

Tryck på olika nivåer

Hydrostatiskt tryck: Hydrostatiskt tryck är olika i olika nivåer av samma vätska.

Osmotiskt tryck: Osmotiskt tryck är detsamma i vätskans överallt; Således beräknas den med tanke på hela systemet.

Slutsats

Hydrostatiskt tryck och osmotiskt tryck är två typer av tryck som avser tryck i vätskor. Huvudskillnaden mellan hydrostatiskt tryck och osmotiskt tryck är att hydrostatiskt tryck finns i någon typ av homogen vätska medan osmotiskt tryck inte finns i rena lösningar.

referenser:

1. "Osmotiskt tryck: Definition och formel." Study.com. Study.com, n.d. Webb. Tillgänglig här. 04 juli 2017.
2. "Kolligativa egenskaper: Osmotiskt tryck." Kemi LibreTexts. Libretexts, 16 Feb. 2017. Web. Tillgänglig här. 04 juli 2017.

Image Courtesy:

Vetenskap