Concentración osmótica, Tipos de solutos, Definición, Osmolaridad vs tonicidad, Osmolaridad plasmática frente a la osmolalidad

Concentración osmótica, anteriormente conocida como la osmolaridad, es la medida de la concentración de soluto, que se define como el número de osmoles de soluto por litro de solución. La osmolaridad de una solución se expresa generalmente como mOsm/L, de la misma manera que la molaridad de una solución se expresa como "M". Considerando que la molaridad mide el número de moles de soluto por unidad de volumen de la solución, la osmolaridad mide el número de osmoles de partículas de soluto por unidad de volumen de la solución.

La osmolalidad es una medida de los osmoles de soluto por kilogramo de disolvente.

Molaridad y la osmolaridad no se utilizan comúnmente en osmometria porque son dependientes de la temperatura. Esto es porque el agua cambia su volumen con la temperatura. Sin embargo, si la concentración de solutos es muy bajo, la osmolaridad y la osmolalidad se consideran equivalentes.

Tipos de solutos

La osmolaridad es distinta de la molaridad, ya que mide osmoles de partículas de soluto en lugar de moles de soluto. La distinción se debe a que algunos compuestos se disocian en solución, mientras que otros no pueden.

Los compuestos iónicos, tales como sales, pueden disociarse en solución en sus iones constituyentes, así que no hay una relación uno a uno entre la molaridad y la osmolaridad de una solución. Por ejemplo, cloruro de sodio se disocia en Na y Cl-. Por lo tanto, por cada 1 mol de NaCl en solución, hay 2 osmoles de partículas de soluto. Tanto los iones de sodio y cloruro de afectan a la presión osmótica de la solución.

Compuestos no iónicos no se disocian, y forman sólo 1 osmol de soluto por 1 mol de soluto. Por ejemplo, una solución de 1 mol/l de glucosa es 1 osmol/L.

Compuestos múltiples pueden contribuir a la osmolaridad de una solución. Por ejemplo, una solución de 3 Osm podría consistir en: 3 moles de glucosa, o 1,5 moles de NaCl, o 1 mol de glucosa 1 mol de NaCl, o 2 moles de glucosa 0,5 mol de NaCl, o cualquier otra combinación.

Definición

La osmolaridad de una solución puede calcularse a partir de la siguiente expresión:

donde

  • f es el coeficiente osmótico, que representa el grado de la no idealidad de la solución. En el caso más simple es el grado de disociación del soluto. Entonces, f está entre 0 y 1, donde 1 indica 100% de disociación. Sin embargo, f también puede ser mayor que 1. Para las sales, los efectos electrostáticos causan f para ser más pequeño que 1 incluso si se produce 100% de disociación;
  • n es el número de partículas en los que una molécula se disocia. Por ejemplo: la glucosa tiene n de 1, mientras NaCl tiene n de 2;
  • C es la concentración molar del soluto;
  • el índice i representa la identidad de un soluto en particular.

La osmolalidad puede medirse utilizando un osmómetro que mide las propiedades coligativas, tales como la depresión del punto de congelación, la presión de vapor, o la elevación del punto de ebullición.

Osmolaridad vs tonicidad

Osmolaridad y tonicidad están relacionados, pero diferentes conceptos. Por lo tanto, los términos que terminan en-osmótica no son sinónimos de los términos que terminan en-tonic. Los términos están relacionados en que ambos comparan las concentraciones de soluto de dos soluciones separadas por una membrana. Los términos son diferentes debido a la osmolaridad tiene en cuenta la concentración total de solutos penetrantes y solutos no penetrantes, mientras que tonicidad tiene en cuenta la concentración total de solutos sólo no penetrantes.

Solutos penetrantes pueden difundir a través de la membrana celular, provocando cambios momentáneos en el volumen celular como los solutos "tiran" las moléculas de agua con ellos. Solutos no penetrantes no pueden cruzar la membrana celular, y por lo tanto la ósmosis de agua deben ocurrir para las soluciones para alcanzar el equilibrio.

Una solución puede ser tanto hiperosmótico y isotónica. Por ejemplo, el fluido intracelular y extracelular pueden ser hiperosmótico, pero isotónica - si la concentración total de solutos en un compartimento es diferente de la de la otra, pero los iones no pueden cruzar la membrana, no se puede sacar agua con él, lo que provoca ninguna red de cambios en el volumen de solución.

Osmolaridad plasmática frente a la osmolalidad

Osmolaridad de plasma puede calcularse a partir de la osmolalidad del plasma por la ecuación siguiente:

Osmolaridad = osmolalidad *

Dónde:

  • ? Sol es la densidad de la solución en g/ml, que es 1,025 g/ml para el plasma de la sangre.
  • CA es la concentración de soluto en g/ml - que no debe confundirse con la densidad de plasma seco

Desde ca es ligeramente mayor que 0,03 g/ml, la osmolaridad plasmática es 1-2% menos de osmolalidad.

De acuerdo con la IUPAC, la osmolalidad es el cociente del logaritmo natural negativo de la actividad racional del agua y la masa molar de agua, mientras que la osmolaridad es el producto de la osmolalidad y la densidad de la masa de agua.

En términos más simples, la osmolalidad es una expresión de la concentración de soluto osmótico por masa, mientras que la osmolaridad es por volumen de disolvente.