Thẩm thấu

Thẩm thấu là một hiện tượng tự nhiên, trong đó các phân tử dung môi (thường là nước) di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp (dung dịch loãng) sang nơi có nồng độ chất tan cao (dung dịch đặc) qua một màng bán thấm. Màng bán thấm là một loại màng chỉ cho phép một số phân tử đi qua, thường là các phân tử nhỏ như nước, nhưng ngăn cản các phân tử lớn hơn như các phân tử chất tan. Kết quả của quá trình thẩm thấu là trạng thái cân bằng về sự phân bố chất tan trong dung môi của cả hai bên màng.

Để tránh sự thẩm thấu diễn ra, một áp lực từ bên ngoài được tác dụng lên bên dung dịch có nồng độ chất tan cao hơn. Áp suất thẩm thấu tương đương với áp lực bên ngoài tối thiểu để ngăn không cho quá trình thẩm thấu xảy ra. Một dụng cụ thí nghiệm đo áp suất thẩm thấu được lắp đặt theo mô hình như trong Hình 1:

Hình 1: Mô hình thí nghiệm xác định áp suất thẩm thấu

Thí nghiệm 1:

Các dung dịch saccharose (thu được bằng cách hòa tan $C_{12}H_{22}O_{11}$ vào trong nước) với nồng độ khác nhau được đổ đầy vào bên đóng (bên được bịt kín bằng pitton).  Người ta nhuộm xanh những dung dịch saccharose bằng chất nhuộm gắn kết với phân tử saccharose. Bên còn lại, người ta đổ đầy nước cất. Tại mỗi nhiệt độ khác nhau, người ta lại tiến hành xác định áp suất thẩm thấu bằng cách xác định áp lực thông qua piston ở bên đóng để ngăn không cho sự thẩm thấu xảy ra. Kết quả đo áp suất thẩm thấu được tổng hợp trong Bảng 1.

Bảng 1. Áp suất thẩm thấu các dung dịch saccharose trong nước

Nồng độ saccharose (M)	Nhiệt độ (K)	Áp suất thẩm thấu (atm)
1,00	298	24,47
0,50	298	12,23
0,10	298	2,45
0,05	298	1,22
1,00	348	28,57
0,50	348	14,29
0,10	348	2,86
0,05	348	1,43

Thí nghiệm 2:

Các dung dịch saccharose với các dung môi hữu cơ được đem đi đo giống thí nghiệm 1 tại nhiệt độ 298 K . Kết quả được tổng hợp trong Bảng 2 .

Bảng 2. Áp suất thẩm thấu các dung dịch saccharose trong các dung môi hữu cơ

 

Dung môi	Nồng độ saccharose (M)	Áp suất thẩm thấu (atm)
Ethanol	0,50	12,23
Ethanol	0,10	2,45
Acetone	0,50	12,23
Acetone	0,10	2,45
Diethyl ether	0,50	12,23
Diethyl ether	0,10	2,45
Methanol	0,50	12,23

Trả lời cho các câu 75, 76, 77, 78, 79 dưới đây:

Thông qua thí nghiệm 1 và 2, có thể thấy áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào