Unterschied zwischen hydrostatischem und osmotischem Druck

Hauptunterschied - hydrostatischer vs. osmotischer Druck

Druck ist definiert als die Kraft, die senkrecht auf eine Flächeneinheit wirkt. Hydrostatischer Druck und osmotischer Druck sind zwei Druckklassifizierungen, die sich auf Flüssigkeiten beziehen. Der Hauptunterschied zwischen hydrostatischem Druck und osmotischem Druck ist der hydrostatischer Druck wird in jeder Art von homogener Flüssigkeit gefunden, während osmotischer Druck nicht in reinen Lösungen gefunden wird.

Wichtige Bereiche

1. Was ist hydrostatischer Druck?
      - Definition, Eigenschaften, Gleichung und Berechnung
2. Was ist osmotischer Druck?
      - Definition, Eigenschaften, Gleichung und Berechnung
3. Was ist der Unterschied zwischen hydrostatischem und osmotischem Druck?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Homogen, hydrostatischer Druck, osmotischer Druck, Druck, Van't Hoff-Gleichung

Was ist hydrostatischer Druck?

Der hydrostatische Druck ist der Druck an einer beliebigen Stelle einer nicht fließenden Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft. Betrachten Sie ein Glas Wasser. Der Druck an der Wasseroberfläche ist Atmosphärendruck. Das ist der Druck, den die Atmosphäre auf das Wasser ausübt. Wenn wir jedoch einen Punkt in der Mitte des Wassers in diesem Gefäß betrachten, unterscheidet sich der Druck in diesem Punkt von dem der Oberfläche. Das liegt daran, dass das Wasser über diesem Punkt aufgrund der Schwerkraft auch einen Druck auf diesen Punkt ausübt.

Abbildung 1: Ein Gefäß oder Behälter mit der Dichte (d) des Wassers und der Tiefe bis zum Mittelpunkt des Gefäßes

Das obige Bild zeigt einen Wasserkrug. Es sind drei Punkte markiert. Der Druck an der Wasseroberfläche ist Atmosphärendruck. Dieser Atmosphärendruck kann als π angegeben werden. Der Punkt in der Mitte befindet sich in einer Tiefe von h von der Oberfläche. Der von einer Flüssigkeit ausgeübte Druck wird als angegeben

P = hdg

Woher,

P ist der ausgeübte Druck

h ist die Tiefe oder Höhe des flüssigen Körpers

d ist die Dichte der Flüssigkeit

g ist die Schwerkraft

Daher kann der Druck auf den Mittelpunkt in der obigen Abbildung als angegeben werden,

P_gesamt = Π + hdg

Der Druck am Boden des Gefäßes beträgt,

P_gesamt = Π + 2 hdg

Daher ist der hydrostatische Druck an verschiedenen Stellen derselben Flüssigkeit unterschiedlich. Der hydrostatische Druck an Punkten in der gleichen Flüssigkeit ist jedoch gleich.

Abbildung 2: Ein Wasserkrug mit drei Punkten auf derselben Ebene.

In der obigen Abbildung befinden sich „a“, „b“ und „c“ auf derselben Ebene. Daher wäre der Druck an jedem Punkt gleich. Dieser hydrostatische Druck verursacht unterschiedliche Geschwindigkeiten im Wasserfluss an verschiedenen Stellen derselben Flüssigkeit. Dieses Phänomen ist im folgenden Diagramm dargestellt.

Abbildung 3: Unterschiedliche Wassergeschwindigkeiten auf verschiedenen Ebenen.

In der obigen Abbildung sind A, B und C Löcher, die sich auf verschiedenen Ebenen im selben Wassertopf befinden. Die höchste Geschwindigkeit wird am Punkt C beobachtet. Dies liegt daran, dass der Punkt C mit einem höheren Druck beaufschlagt wird. Die niedrigste Geschwindigkeit wird bei A beobachtet, da an diesem Punkt nur der Atmosphärendruck angelegt wird.

Was ist osmotischer Druck?

Der osmotische Druck ist der Druck, der erforderlich ist, um zu verhindern, dass eine Lösung einer Osmose unterzogen wird. Die Grundvoraussetzung für das Auftreten dieses osmotischen Drucks ist das Vorhandensein von mindestens zwei verschiedenen Lösungen, die durch eine semipermeable Membran voneinander getrennt sind.

Eine semipermeable Membran ist eine sehr dünne Membran, die nur gelöste Moleküle passieren lässt. Daher passieren die gelösten Moleküle so lange, bis die Konzentration des gelösten Stoffes in beiden Lösungen gleich ist. Das Lösungsmittel wird immer von hoher Konzentration zu niedriger Konzentration bewegt. Osmotischer Druck ist die Kraft, die erforderlich ist, um diese Bewegung zu stoppen.

Osmotischer Druck kann auch mathematisch abgekürzt werden. Die Gleichung, die den osmotischen Druck ergibt, heißt Van't Hoff-Gleichung.

Π = NRT / V

Woher

Π ist der osmotische Druck

n ist die Anzahl der Mole des gelösten Stoffes

R ist die universelle Gaskonstante

T ist die absolute Temperatur

V ist das Volumen der Lösung

N / V ist jedoch gleich der Molarität der Lösung. Beispielsweise kann eine Lösung, die KCl (1,00 M) bei einer Temperatur von 298 K enthält, einen osmotischen Druck von aufweisen,

Π = nRT / V

= MRT

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

= 24,466 atm

Abbildung 4: Osmotischer Druck bewirkt, dass die Endkonzentrationen der beiden Lösungen gleich sind.

Unterschied zwischen hydrostatischem und osmotischem Druck

Definition

Hydrostatischer Druck: Der hydrostatische Druck ist der Druck an einer beliebigen Stelle einer nicht fließenden Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraftkraft.

Osmotischer Druck: Osmotischer Druck ist der Druck, der erforderlich ist, um eine Osmose einer Lösung zu verhindern.

Bewegung des Gelösten

Hydrostatischer Druck: Der hydrostatische Druck wird in nicht fließenden Lösungen beobachtet.

Osmotischer Druck: Osmotischer Druck wird in Lösungen beobachtet, in denen sich gelöste Stoffe bewegen.

Reinheit der Lösung

Hydrostatischer Druck: Der hydrostatische Druck tritt sowohl in reinen als auch in homogenen Lösungen auf.

Osmotischer Druck: Osmotischer Druck ist in reinen Lösungen nicht zu finden.

Semipermeable Membran

Hydrostatischer Druck: Bei hydrostatischem Druck ist keine semipermeable Membran beteiligt.

Osmotischer Druck: Beim osmotischen Druck ist eine semipermeable Membran beteiligt.

Druck auf verschiedenen Ebenen

Hydrostatischer Druck: Der hydrostatische Druck unterscheidet sich in verschiedenen Stufen der gleichen Flüssigkeit.

Osmotischer Druck: Der osmotische Druck ist überall in der Flüssigkeit der gleiche; Daher wird es unter Berücksichtigung des gesamten Systems berechnet.

Fazit

Hydrostatischer Druck und osmotischer Druck sind zwei Arten von Druck, die sich auf den Druck in Flüssigkeiten beziehen. Der Hauptunterschied zwischen hydrostatischem Druck und osmotischem Druck besteht darin, dass hydrostatischer Druck in jeder Art von homogener Flüssigkeit gefunden wird, während osmotischer Druck nicht in reinen Lösungen gefunden wird.

Verweise:

1. "Osmotischer Druck: Definition und Formel." Study.com. Study.com, n.d. Netz. Hier verfügbar. 04. Juli 2017.
2. Kolligative Eigenschaften: Osmotischer Druck. Chemie LibreTexts. Textsammlung, 16. Februar 2017. Web. Hier verfügbar. 04. Juli 2017.

Bildhöflichkeit:

Wissenschaft