Quelltext der Seite Osmotische Konzentration

Die '''osmotische Konzentration''' ''c''<sub>osm</sub> (veraltet '''Osmolarität''') gibt die [[Stoffmengenkonzentration]] (veraltet Molarität) der [[Osmose|osmotisch]] aktiven Teilchen einer [[Lösung (Chemie)|Lösung]] an.

: <math>c_\mathrm{osm} = \frac{n_\mathrm{osm}}{V_\text{Lösung}}</math>

Im Fall einer Lösung, deren Volumen annähernd dem Volumen ihres Lösungsmittels entspricht, lässt sich die osmotische Konzentration durch Multiplikation mit der [[Massendichte]] des [[Eigenschaften des Wassers|Wassers]] aus der [[Osmolalität]] ''b''<sub>osm</sub> errechnen:<ref>{{Gold Book|osmotic concentration|O04343}}</ref>

: <math>b_\mathrm{osm} \cdot \rho_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{n_\mathrm{osm}}{m_\text{Lösungsmittel}} \cdot \rho_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{n_\mathrm{osm}}{V_\text{Lösungsmittel}} \approx c_\mathrm{osm}</math>

Die [[Maßeinheit]] der osmotischen Konzentration ist osmol/m³, in der [[Klinische Chemie|klinischen Chemie]] schreibt man stattdessen [[Vorsätze für Maßeinheiten|m]]<nowiki />osmol/l. Üblicherweise wird in der Medizin allerdings die [[Osmolalität]] verwendet, z.&nbsp;B. in mosmol/kg.

== Bedeutung ==
Besitzt eine Lösung eine höhere osmotische Konzentration als eine Vergleichslösung, so wird sie als ''hyperosmolar'' bezeichnet, im gegenteiligen Fall als ''hypoosmolar''. Wenn Lösungen durch eine Membran getrennt sind, die nur für das Lösungsmittel permeabel ist ([[Semipermeabilität|semipermeable Membran]]), wandert dieses vom Ort der niedrigeren osmotischen Konzentration zum Ort der höheren osmotischen Konzentration. In älterer Literatur wird deshalb auch vom „''osmotischen Wert'' oder ''Saugwert'' der Lösung“ gesprochen.<ref>Strasburger: ''Lehrbuch der Botanik'', 29. Auflage, Gustav Fischer, Stuttgart 1967, S. 210</ref>

Der [[Osmotischer Druck|osmotische Druck]], der die Triebkraft für die Bewegung des Lösungsmittels quantifiziert, ist proportional zur Osmolarität:

: <math>\Pi = R \cdot T \cdot c_\mathrm{osm}</math>

== Erklärung ==
Größe oder Art der Teilchen spielen für den osmotischen Druck ''keine'' Rolle, da es sich nicht um ein chemisches, sondern um ein physikalisches Phänomen handelt. Einzig die Zahl der Teilchen (gelöste [[Atom]]e und [[Ion]]en, aber auch [[Molekül]]e wie [[Zucker]], [[Protein]]e, [[Ethanol]]) ist entscheidend, daher ist der osmotische Druck eine [[kolligative Eigenschaft]].

== Messung ==
Im Labor wird die osmotische Konzentration mit einem [[Osmometer]] bestimmt. Als Messprinzip dient die Messung der Gefrierpunktserniedrigung ([[Kryoskopie]]), da die Anzahl der in einem [[Lösungsmittel]] gelösten Teilchen den [[Gefrierpunkt]] der Lösung senkt (bzw. den Siedepunkt erhöht). (Dieses Prinzip wird auch im Winter mittels Salzstreuung verwendet.)

Alternativ kann die osmotische Konzentration auch über die Druckdifferenz zwischen zwei Kammern bestimmt werden, die durch eine semipermeable Membran voneinander getrennt sind. Eine Kammer wird dabei mit einer definierten Vergleichslösung gefüllt, die andere mit der zu untersuchenden Lösung. Da die Teilchen die Membran nicht durchdringen können, muss das Lösungsmittel so lange in die Kammer der höheren Konzentration [[diffundieren]], bis der dadurch entstehende [[hydrostatischer Druck|hydrostatische Druck]] den osmotischen Druck ausgeglichen hat. Der gestiegene Flüssigkeitsstand kann einfach gemessen werden.

== Unterschied zur Molarität ==
Der Unterschied zwischen [[Molarität]] und osmotischer Konzentration kann an einem Beispiel verdeutlicht werden:
* Molarität: Eine 100&nbsp;millimolare [[Natriumchlorid]]-Lösung enthält 0,1&nbsp;Mol NaCl pro Liter (''c'' =&nbsp;0,1&nbsp;mol/l =&nbsp;100&nbsp;mmol/l).
* Osmotische Konzentration: In der Lösung [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] das Kochsalz in die [[Ion]]en Na<sup>+</sup> und Cl<sup>−</sup>, sodass 0,2&nbsp;Mol osmotisch aktive Teilchen gelöst sind (''c''<sub>osm</sub> =&nbsp;0,2&nbsp;osmol/l =&nbsp;200&nbsp;mosmol/l). Die tatsächliche osmotische Konzentration ist etwas geringer, da nicht alle Teilchen dissoziieren und die [[Löslichkeit]] temperaturabhängig ist.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Osmolaritat}}
[[Kategorie:Osmose]]
[[Kategorie:Chemische Größe]]