Differenza tra pressione idrostatica e pressione osmotica

Differenza principale - Pressione idrostatica vs osmotica

La pressione è definita come la forza applicata su un'area unitaria perpendicolarmente. La pressione idrostatica e la pressione osmotica sono due classificazioni della pressione che sono in relazione con i fluidi. La principale differenza tra la pressione idrostatica e la pressione osmotica è quella la pressione idrostatica si trova in qualsiasi tipo di fluido omogeneo mentre la pressione osmotica non si trova in soluzioni pure.

Aree chiave coperte

1. Cos'è la pressione idrostatica
      - Definizione, caratteristiche, equazione e calcolo
2. Cos'è la pressione osmotica
      - Definizione, caratteristiche, equazione e calcolo
3. Qual è la differenza tra la pressione idrostatica e quella osmotica
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: omogenea, pressione idrostatica, pressione osmotica, pressione, equazione di Van't Hoff

Cos'è la pressione idrostatica

La pressione idrostatica è la pressione in qualsiasi punto di un liquido non fluente a causa della forza di gravità. Considera un barattolo d'acqua. La pressione sulla superficie dell'acqua è la pressione atmosferica. Questa è la pressione applicata all'acqua dall'atmosfera. Ma se consideriamo un punto al centro dell'acqua in quel vaso, la pressione in quel punto è diversa da quella della superficie. Questo perché l'acqua sopra quel punto applica anche una pressione su quel punto a causa della gravità.

Figura 1: un barattolo o un contenitore che mostra la densità (d) dell'acqua e la profondità del punto medio del barattolo

L'immagine sopra mostra un barattolo d'acqua. Ci sono tre punti segnati su di esso. La pressione nel punto sulla superficie dell'acqua è la pressione atmosferica. Questa pressione atmosferica può essere data come π. Il punto nel mezzo è a una profondità di h dalla superficie. La pressione applicata da un liquido è data come

P = hdg

Dove,        

        P è la pressione applicata

        h è la profondità o l'altezza del corpo liquido

        d è la densità del liquido

        g è la gravità

Pertanto, la pressione sul punto centrale nell'immagine sopra può essere data come,

P_totale  = Π + hdg

La pressione sul fondo del barattolo è,

P_totale  = Π + 2 hdg

Pertanto, la pressione idrostatica in diversi punti dello stesso liquido è diversa. Ma la pressione idrostatica in punti nello stesso livello dello stesso liquido è la stessa.

Figura 2: Un barattolo di acqua che mostra tre punti situati allo stesso livello.

Nell'immagine sopra, "a", "b" e "c" si trovano sullo stesso livello. Pertanto, la pressione in ogni punto sarebbe la stessa. Questa pressione idrostatica causa diverse velocità nel flusso dell'acqua in diversi punti dello stesso liquido. Questo fenomeno è mostrato nel diagramma seguente.

Figura 3: velocità diverse dell'acqua a diversi livelli.

Nell'immagine sopra, A, B e C sono fori situati a diversi livelli nello stesso vaso d'acqua. La massima velocità è osservata al punto C. Questo perché una pressione più alta viene applicata al punto C. La velocità più bassa è osservata in A poiché solo la pressione atmosferica viene applicata a quel punto.

Cos'è la pressione osmotica

La pressione osmotica è la pressione richiesta per evitare che una soluzione subisca osmosi. Il requisito fondamentale per questa pressione osmotica è la presenza di almeno due diverse soluzioni separate l'una dall'altra da una membrana semipermeabile.

Una membrana semi-permeabile è una membrana molto sottile che consente solo il passaggio delle molecole di soluto. Pertanto, le molecole di soluto lo attraversano fino a quando la concentrazione del soluto diventa uguale in entrambe le soluzioni. Il solvente viene sempre spostato dall'alta concentrazione alla bassa concentrazione. La pressione osmotica è la forza necessaria per fermare questo movimento.

Anche la pressione osmotica può essere abbreviata matematicamente. Viene chiamata l'equazione che dà la pressione osmotica Equazione di Van't Hoff.

Π    = NRT / V

Dove

          Π è la pressione osmotica

          n è il numero di moli di soluto

          R è la costante universale del gas

          T è la temperatura assoluta

          V è il volume della soluzione

Tuttavia, n / V è uguale alla molarità della soluzione. Ad esempio, una soluzione contenente KCl (1.00M) a temperatura 298K può avere una pressione osmotica di,

Π = nRT / V

          = MRT

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

          = 24.466 atm

Figura 4: la pressione osmotica fa sì che le concentrazioni finali delle due soluzioni diventino uguali.

Differenza tra pressione idrostatica e pressione osmotica

Definizione

Pressione idrostatica: La pressione idrostatica è la pressione in qualsiasi punto di un liquido non fluente a causa della forza di gravità.

Pressione osmotica: La pressione osmotica è la pressione richiesta per evitare che una soluzione subisca osmosi.

Movimento del Soluto

Pressione idrostatica: La pressione idrostatica è osservata in soluzioni non fluenti.

Pressione osmotica: La pressione osmotica si osserva in soluzioni in cui si verifica il movimento dei soluti.

Purezza della soluzione

Pressione idrostatica: La pressione idrostatica si verifica sia in soluzioni pure che in soluzioni omogenee.

Pressione osmotica: La pressione osmotica non può essere trovata in soluzioni pure.

Membrana semipermeabile

Pressione idrostatica: Nella pressione idrostatica, una membrana semi-permeabile non è coinvolta.

Pressione osmotica: Nella pressione osmotica, è coinvolta una membrana semi-permeabile.

Pressione a diversi livelli

Pressione idrostatica:  La pressione idrostatica è diversa nei diversi livelli dello stesso liquido.

Pressione osmotica: La pressione osmotica è la stessa in ogni parte del liquido; quindi, viene calcolato considerando l'intero sistema.

Conclusione

La pressione idrostatica e la pressione osmotica sono due tipi di pressione che si riferiscono alla pressione nei liquidi. La principale differenza tra la pressione idrostatica e la pressione osmotica è che la pressione idrostatica si trova in qualsiasi tipo di fluido omogeneo mentre la pressione osmotica non si trova in soluzioni pure.

Riferimenti:

1. "Pressione osmotica: definizione e formula". Study.com. Study.com, n.d. Web. Disponibile qui. 4 luglio 2017. 
2. "Proprietà colligative: pressione osmotica". LibreTexts di chimica. Libretexts, 16 febbraio 2017. Web. Disponibile qui. 4 luglio 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "Osmose en" di © Hans Hillewaert (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia