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Presin OsmticaFisicoqca-Bioqca

Emanuel AlmaralesMichelle Coneo

Presin Osmtica

La presin osmtica puede definirse como la presin que se debe aplicar a una solucin para detener el flujo de disolvente a travs de una membrana semipermeable.

Se trata de una de las caractersticas principales a tener en cuenta en las relaciones de los lquidos que constituyen el medio interno de los seres vivos, la membrana plasmtica regula la entrada y salida de soluto al medio extracelular que la rodea, ejerciendo de barrera.

Presin osmtica de equilibrioSe considera que una disolucin est enequilibriocuando no existe intercambio neto de soluto entre las diferentes partes de la misma. Cuando se tiene una membrana semipermeable separando dos soluciones de distinta concentracin (llamadahipertnicaa la de mayor concentracin ehipotnicala de menor), las molculas de disolvente (aguapor lo general) la atraviesan, pasando de la disolucin menos concentrada a la ms concentrada, diluyndose sta ltima cada vez ms, hasta que las concentraciones se igualen.

Teora de van 't Hoff

Van 't Hoff describi la presin osmtica como el resultado de las colisiones de las molculas de soluto contra la membrana semipermeable, y supuso que las molculas de disolvente no contribuan de ninguna manera. Con este modelo, la presin osmtica de una disolucin es la misma presin que un gas ideal ejercera si ocupase el mismo volumen de la disolucin.

Relacin entre presin osmtica y entropaDesde el punto de vista de la termodinmica, se puede relacionar la presin osmtica con la entropa para explicar el sentido de flujo del disolvente. El paso de disolvente hacia la disolucin representa un aumento de entropa del sistema. Las molculas de soluto aumentan su desorden al diluir la disolucin mezclndose con el disolvente que atraviesa la membrana, ya que las molculas de soluto tienen ms espacio para moverse, lo que representa un mayor nmero de posiciones disponibles (mayor desorden), y, por tanto, una mayor entropa.

Magnitud de la presin osmticaLa presin osmtica, como su nombre indica, es unapresin, y por tanto tiene las mismas unidades que el resto de presiones, es decir,Pascales(Pa) en elSistema Internacional, aunque tradicionalmente tambin se utilizan lasatmsferas(atm).

Comparacin entre presin osmtica y presin hidrostticaAl tratarse ambas de presiones, se puede comparar el valor de la presin osmtica con el de la presin hidrosttica en determinadas situaciones. La presin hidrosttica viene dada por:

Donde es la densidad del lquido (para agua: agua = 1 000 kg/m3), g es la aceleracin de la gravedad (en la superficie terrestre: g = 9,81 m/s2), y h es la profundidad, expresada en metros.

Con esta frmula, se puede comparar a qu profundidad de agua correspondera cualquier valor de la presin osmtica de la tabla anterior. Por ejemplo, a molalidad 1 gsac/kgaguacorresponde una presin de 27,2 atm. De este modo, despejando h:

Y convirtiendo atmsferas a pascales (27,2 atm 2 750 000 Pa), obtenemos finalmente la altura:

As, la presin osmtica sobre la membrana semipermeable que ejerce la disolucin de un mol de sacarosa en un kilogramo de agua equivale a la presin a 281 m bajo el agua, un valor realmente elevado.

La presin osmtica en la naturalezaLas clulas de los organismos estn rodeadas por fluidos acuosos, como lasangre, lalinfa, o lasavia, que contienen concentraciones de diferentessolutos.

Lasmembranas celularesson permeables al agua, aloxgeno, alnitrgeno, aldixido de carbono, y a otras molculas orgnicas de pequeo tamao, como glucosaoaminocidos, mientras que son impermeables a las molculas polimricas tales comoprotenas.