¿Qué es la presión osmótica?
La presión osmótica (\(\Pi\)) es la presión que hay que aplicar a una disolución para frenar el paso del disolvente puro a través de una membrana semipermeable. Se trata de una de las cuatro propiedades coligativas, es decir, depende del número de partículas de soluto disueltas y no de su naturaleza química. Esta calculadora aplica la ecuación de van't Hoff, $$\Pi = i \cdot M \cdot R \cdot T$$ para estimar la presión osmótica de una disolución diluida.
Cómo usar la calculadora
Introduce tres valores: el factor de van't Hoff (\(i\)), que indica en cuántas partículas se disocia cada unidad fórmula; la concentración molar (\(M\)) en moles por litro; y la temperatura absoluta (\(T\)) en kelvin. La herramienta los multiplica por la constante de los gases ideales \(R = 0{,}08206\ \text{L}\cdot\text{atm}/(\text{mol}\cdot\text{K})\) y devuelve la presión osmótica en atmósferas, junto con las conversiones a kPa y mmHg.
La fórmula al detalle
La ecuación $$\Pi = i \cdot M \cdot R \cdot T$$ se parece mucho a la ley de los gases ideales (\(PV = nRT\)), ya que las partículas disueltas se comportan, en cierto modo, como moléculas de gas que ejercen presión. El factor \(i\) tiene en cuenta la disociación: \(i \approx 1\) para no electrolitos como la glucosa, \(i \approx 2\) para el NaCl e \(i \approx 3\) para el CaCl₂. No olvides pasar los grados Celsius a kelvin sumando \(273{,}15\).
Ejemplo resuelto
Para una disolución de NaCl 0,10 mol/L (\(i = 2\)) a 298,15 K: $$\Pi = 2 \times 0{,}10 \times 0{,}08206 \times 298{,}15 \approx 4{,}894\ \text{atm}$$ Esto equivale a unos 495,8 kPa o cerca de 3719 mmHg, lo que demuestra por qué incluso concentraciones modestas de sal generan efectos osmóticos tan grandes.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el factor de van't Hoff? Es la relación entre los moles de partículas presentes en la disolución y los moles de soluto disueltos. Los electrolitos fuertes tienen factores cercanos a su número de iones, mientras que los electrolitos débiles y los no electrolitos se aproximan a 1.
¿Por qué hay que usar kelvin? La fórmula deriva de la ley de los gases y necesita la temperatura absoluta. Si usas grados Celsius obtendrás resultados erróneos (incluso negativos).
¿Es fiable con disoluciones concentradas? La ecuación de van't Hoff funciona mejor con disoluciones diluidas e ideales. Las disoluciones concentradas o con fuertes interacciones pueden desviarse y requieren una corrección con el coeficiente osmótico.
