Osmose, frage zu den gelösten Stoffen
Hallo,
ich habe eine Frage zu der Osmose. Ich bin nicht ganz mitgekommen im Unterricht weil es alles zu schnell ging. Also das Thema ist wie schon gesagt Osmose und laut der Definition die ich im Hefter stehen habe steht da:
Die spontane Passage von Wasser oder eines anderen Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran, die für das Lösungsmittel, jedoch nicht die darin gelösten Stoffe sind.
Erst einmal dazu eine Frage: Heißt das, das alle Lösungsmittel durch die semipermeable Membran durchdringen außer die gelösten Stoffe?
Meine nächste Frage: Woher kommen die gelösten Stoffe? Ich dachte durch das durchdringen des Lösungsmittel durch die Membran werden diese zu den gelösten Stoffen.
Das müsste eigentlich falsch sein sonst dürfte die Erklärung des osmotischen Werts falsch sein denn bei Wiki steht:
Der osmotische Wert ist abhängig von der Teilchenzahl der gelösten Stoffe in einer Zelle. Je höher die Konzentration gelöster Substanzen - und damit die Anzahl der vorhandenen Teilchen - ist, desto mehr Wasser strömt durch Osmose von außen in die Zelle.
Laut dieser Erklärung heißt es ja dann, das die Lösungsmittelmenge also in dem Fall die Wassermenge abhängig von der Anzahl der Stoffen bzw. Substanzen ist. Wie schon anfangs erwähnt dachte ich eigentlich das diese gelösten Stoffe durch die Lösungsmittelmenge entstehen.
Ich hoffe ihr merkt wo ich meine Verwirrung ist. Und könnt mich aufklären bitte.
3 Antworten
Es gibt hier in allen Texten Fehler, auch bei Wiki (vielleicht falsch zitiert?). Meine Definition: Diffusion strebt den Konzentrationsausgleich von Gasen oder in einer Flüssigkeit gelösten Stoffen an. Bei der Diffusion durch eine Barriere (z.B. semipermeable Membran), die nicht für alle an der Lösung (oder Gasmischung) beteiligten Stoffe gleich durchlässig ist, tritt Osmose auf. Der osmotische Wert einer Lösung ist abhängig von der Zahl der gelösten Teilchen, der osmotische Druck, der auf eine semipermeable Membran ausgeübt wird, hängt von den Konzentrationsunterschieden auf beiden Seiten ab. Beispiel: Die Konzentration gelöster Stoffe in der Zelle eines im Süßwasser lebenden Einzellers ist höher als im umgebenden Wasser. Da die Zellmembran für die im inneren gelösten Stoffe ziemlich undurchlässig ist, kann der Konzentrationsausgleich (per Diffusion) nur durch das Einströmen von Wasser erreicht werden. Wenn die Zelle das Wasser nicht aktiv aus der Zelle entfernt (z.B. durch eine pulsierende Vakuole), schwillt sie an und platzt schließlich. Das Platzen kann auch durch eine stabile äussere Hülle verhindert werden. Dann steigt im Inneren der Zelle der Druck an, bis er dem osmotischen Druck entspricht (So erreichen Pflanzenzellen ihren Turgor).
Hi Coldboy!
Semipermeabel gilt immer für eine bestimmte Kombination von Lösungsmittel, gelöstem Stoff und Membran. Wenn du einen Stoff in Benzin löst, ist die Membran vielleicht weder für das Lösungsmittel noch für den gelösten Stoff durchlässig. Oder mit einer anderen Membran nur für den gelösten Stoff, nicht aber für das Lösungsmittel.
Für euch dürfte aber wohl nur Wasser als Lösungsmittel von Interesse sein. Und als gelöste Stoffe wohl nur Salze und Zucker.
Osmotisch wirken nur gelöste Stoffe. Und im Allgemeinen sind bei einem Versuch alle Stoffe schon gelöst. Aber es gibt auch Gegenbeispiele. Wenn du z.B. Erdbeerstück mit Zucker bestreust, kann sich der Zucker natürlich erst dann lösen, wenn genügend Wasser "gezogen" wurde.
Und langsam kommen wir zum Eingemachten, heißt zum Kern der Frage. Und der ist wahrlich nicht einfach, und auch nicht wirklich gut erklärt. Ich hab's jedenfalls erst verstanden, als ich Einsteins Arbeit dazu gelesen habe.
Je höher die Konzentration gelöster Substanzen - und damit die Anzahl der vorhandenen Teilchen - ist, desto mehr Wasser strömt durch Osmose von außen in die Zelle.
Das ist richtig, und reicht vielleicht auch als Regel. In Wirklichkeit ist es aber eher hintenherum, aber auch einfacher zu verstehen, warum gerade die Teilchenzahl entscheidend ist.
Fangen wir also ganz einfach an:
Wasser strömt natürlich immer stärker zu Orten geringerer Konzentration als in Gegenrichtung. Weil da einfach mehr ist.
Im Gleichgewicht ist aber der Gegendruck genau so groß, dass er die Differenz wieder rauspresst.
Und woher kommt der Druck? Nicht vom Lösungsmittel, sondern vom gelösten Stoff! Und daher ist die Teilchenanzahl entscheidend. Wie auch in Gasen: Ein bestimmtes Volumen Gas enthält die gleiche Teilchenanzhal und übt den selben Druck aus, egal wie schwer die Teilchen sind.
OK, ich ahne, dass das ein bisschen zu hoch für dich ist, aber hier lesen auch andere mit. Und wenn ich es viele, viele Jahre nicht verstanmden hatte, mag das auch anderen so gehen. Und vielleicht bist ja sogar du jemand, der sich einfache Zusammenhänge besser merken kann als einfache Regeln.
Gruß, Zoelomat
Vielen Dank für deine Antwort. Ich habe da aber noch eine Frage um genau durchblicken zu können. Du hattest ja das Beispiel mit dem Erdbeerstück gennant. Und damit sich der Zucker löst, haben wir Wasser gebraucht. Also Lösungsmittel Wasser, gelöster Stoff Zucker. Was ist aber wenn wir das wieder aus der Sicht der Zelle nehmen? Das Lösungsmittel durchdringt die Membran und welche Stoffe werden da gelöst?
Und noch 2 weitere Fragen: Können alle Lösungsmittel die semipermeable Membran durchdringen? Und gibt es da noch mehr? Und welche nicht?
Und du sagtest ja, Wasser strömt natürlich immer stärker zu Orten geringerer Konzentration als in Gegenrichtung. Weil da einfach mehr ist. Was ist da mehr?
Und die Teilchen sind im gelösten Stoff? Und wofür sind sie entscheidend?
Ok, und hab doch noch eine Frage zum osmotischen Wert ^^
Da steht ja, je höher die Konzentration gelöster Substanzen . . . . . . desto MEHR Wasser strömt durch Osmose außen in die Zelle. Ich verstehe den Sinn und Zweck nicht. Wenn da schon so viele gelöste Stoffe sind. Wieso strömt da mehr Wasser rein?
Eine semipermeable Membran ist nur für kleine Teilchen, wie Wasser durchlässig, größere Teilchen wie gelöste Salze können nicht einfach hindurchdiffundieren.
das diese gelösten Stoffe durch die Lösungsmittelmenge entstehen.
Nein, wie sollte das gehen. Jede Zelle enthält gelöste Stoffe. Das können Ionen, wie Na+ oder K+ sein u.a. oder z.B. Zucker. Das Bestreben zur Wasseraufnahme ist umso größer, je größer die Konzentrationsunterschiede zwischen Innen und Außen sind. Die Wassermenge ist völlig unabhängig von den gelösten Stoffen, aber wie viel Wasser aufgenommen wird, ist abhängig von den Konzentrationsunterschieden.