Osmotischer Druck

[am]

Hallo! Kann mir jemand in kurzen Worten den Osmotichen Druck erklären? Habe in 2 Monaten Staatsexamen und finde keine einleuchtende Definition dafür...
Danke schon mal!

[Stephan]

Hoi,

generell ist Osmose erstmal die Diffussion des Lösungsmittel durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran. Das ist wichtig!

So - jetzt stellst du dir einen Behälter mit Wasser vor, der in der Mitte von einer solchen Membran unterteilt ist. Das Wasser steht jetzt auf jeder Seite gleich hoch - logo.
In einer Seite wird jetzt ein weiterer Stoff gegeben zb. Salz. Natrium und Chlorid Ionen lösen sich und bauen eine bestimmte Konzentration auf - jedoch nur in der einen hälfte, da sie nicht auf die andere gelangen können. Wir haben also ein Konzentrationsgefälle des Salzes ABER auch vom Wasser, das ja jetzt auf der salzversetzten Seite nicht mehr allein ist und somit niedriger ist als auf der reinen Wasserseite. Jedes System strebt jedoch nach einem stabilen Zustand (Gleichgewicht) und daher wird Wasser in den Salzhaltigen Teil "gezogen". Am Ende steht in der mit Salz versetzten Box das Wasser höher. Die Gewalt, die jetzt vom gelösten Stoff ausgeht wird als Osmotischer Druck bezeichnet. Je höher die Konzentration des gelösten Stoffes desto größer ist der Osmotische Druck.

Mfg Stephan

[evi]

Aber im Gegensatz zur "eigentlichen" Diffusion ist Osmose nur in eine Richtung möglich.

Eva

[Stephan]

Das stimmt meines Wissens nicht wirklich. Unterschied zur Diffussion ist, dass bei Diffussion der gelöste Stoff ausgleicht und bei Osmose das Lösungsmittel.

Sicherlich geht der Ausgleichsweg hin zu der Seite mit dem gelösten Stoff, ABER währenddessen kommt es durchaus auch zu kleinen Rückströmen, bis die Konzentration ausgeglichen ist. Erst wenn die Konzentration gleich ist (osmotischer Druck = 0) findet kein Austausch mehr statt.

Mfg STephan

[evi]

Nein, es kommt nicht durch Rückströme, weil die Membran nur semipermeabel ist.

In deinem Bespiel kann nur das Wasser durch sie hindurchdringen und somit das Konzentrationsgefälle ausgleichen.

Wäre die Membran permeabel (bzw. muss überhaupt keine Membran vorhanden sein), also für beide Stoffe durchlässig, würden sowohl die Natrium- und Chloridionen als auch das Wasser die Seite wechseln, um den Druck auszugleichen und es kommt nicht zu einem unterschiedlich hohen Wasserstand.

Eva

P.S: einseitig gerichteter Diffusionsvorgang == Osmose

[Stephan]

Das schließt sich nicht gegenseitig aus. Es ist dahingehend einseitig, dass es sich auslgeichen will - und zwar nur das Lösungsmittel. Semipermeabel heißt ja nicht, dass die Poren nur in eine Richtung gehen (wie zb. bei einer Ionenpumpe), sondern, dass nur bestimmte Teilchen durchpassen.

Die unterschiedlich hohen Wasserstände werden ja nicht erreicht, weil es keinen Rückstrom gibt, sondern weil durch das mehr an Wasser auf der Seite mit dem gelösten Stoff dann die gleich Lösungsmittelkonzentration hat wie die mit reinem Wasser.
Während des Ausgleiches strömen immer wieder auch Wasserteilchen zurück - jedoch von der Summe her mehr zur gelösten Stoff Seite. Nach ausgleich entspricht die Teilchenmenge des Hinstroms gleich der Menge des Rückstroms. Kannst ja keinem Teilchen Sagen, dass es nich zurück darf - die armen Wassermoleküle.

Erklären kann man das recht einfach, indem man sich vorstellt, dass in der Lösung nicht überall die gleiche Teilchenmenge vorherrscht, wie bei einem Feststoffgitter, sondern auch innerhalb der Lösung unterschiedliche hohe Mengen vorherrschen (zb. aufgrund der Schwerkraft).

[evi]

Nuja, wenn die Teilchen wieder zurückströmen können, was sicherlich richtig ist und was sie auch tun, dann gibt es keinen Osmotischen Druck mehr ;-)

Aber wir sind uns schon einig und haben hoffentlich nicht mehr Verwirrung geschaffen...

Eva

[Stephan]

Nene - nich aufgeben, aber ich glaub du hast nen Denkfehler drin. Ich glaube, dass du denkst, dass bei dem oben genannten Experiment, bei dem am Ende 2 unterschiedlich hohe Wasserstände zustande kommen sich die Pegel wieder ausgleichen würden, wenn es zu einem Rückstrom kommen würde. Genau das ist aber nicht der Fall. Das Lösungsmittel könnte durchaus wieder zurück, aber es will garnicht, weil auf beiden Seiten ja die gleiche Konzentrationsmenge (aufs Lösungsmittel betrachtet!) besteht. Das System ist damit ja fürs Lösungsmittel stabil. Die dicken fetten Salzmoleküle passen nicht durch die Membran, sie können sich also garnicht ausgleichen - Pech gehabt.
Die Pegel stehen also nicht unterschiedlich hoch, weil nix zurück kann, sondern weil der gelöste Stoff nur auf einer Seite bleibt und dafür auch Volumen nötig ist.

Mfg Stephan

[evi]

Nein, natürlich denke ich das nicht.

Die Pegel würden sich nur dann ausgleichen, wenn die Salzkonzentration auf beiden Seiten (durch Zugabe) gleich wär.

[am]

Vielen Dank euch 2! Ich denke das Grundprinzip hab ich jetzt verstanden...