Presión osmótica

Presión osmótica

La presión osmótica es la propiedad coligativa más importante por sus aplicaciones biológicas.

-          Difusión es el proceso mediante el cual las moléculas del soluto tienen a alcanzar una distribución homogénea en todo el espacio que les es accesible, lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo.

En Biología es especialmente importante el fenómeno de difusión a través de membranas, ya que la presencia de las membranas biológicas condiciona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares.

La presencia de una membrana separando dos medios diferentes impone ciertas restricciones al proceso de difusión de solutos, que dependerán fundamentalmente de la relación entre el diámetro de los poros de la membrana y el tamaño de las partículas disueltas. Las membranas se clasifican en cuatro:

• Impermeables: no son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente.
• Semipermeables: no permiten el paso de solutos verdaderos, pero sí del agua.
• Dialíticas: son permeables al agua y solutos verdaderos, pero no a los solutos coloidales.
• Permeables: permiten el paso del disolvente y de solutos coloidales y verdaderos; sólo son impermeables a las dispersiones.

En Biología y en Fisiología, al hablar de disolvente nos referimos al  agua, pero los solutos pueden ser:

• Coloidales (proteínas, polisacáridos).
• Verdaderos de tipo molecular (glucosa, urea).
• Verdaderos de tipo salino (NaCl, KHCO₃).

Ósmosis es la difusión de líquidos a través de membranas.

Supongamos una disolución de NaCl separada del disolvente por una membrana semipermeable que, como hemos visto, permite el  paso del agua pero no de la sal.  El agua tiende a atravesar la membrana, pasando de la disolución  más diluída a la más concentrada, o sea, en el sentido de igualar las concentraciones. Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinámica y se debe a la  existencia de una diferencia en la presión de vapor entre las dos 
disoluciones. El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana se igualan las concentraciones,  ya que el flujo neto de agua se detiene.

Se define la presión osmótica como la tendencia a diluirse de una disolución separada del disolvente puro por una membrana  semipermeable. Un soluto ejerce presión osmótica al enfrentarse con el disolvente sólo cuando no es capaz de atravesar la membrana que los separa. La presión osmótica de una disolución equivale a la presión mecánica necesaria para evitar
la entrada de agua cuando está separada del disolvente por una membrana semipermeable.

Para medir la presión osmótica se utiliza el osmómetro, que  consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un émbolo en la parte superior. Si introducimos una disolución en el recipiente y lo sumergimos en  agua destilada, el agua atraviesa la membrana semipermeable y  ejerce una presión capaz de elevar el émbolo hasta una altura
determinada. Sometiendo el émbolo a una presión mecánica adecuada  se puede impedir que pase el agua hacia la disolución, y el valor de  esta presión  mecánica mide la presión osmótica.

Las leyes que regulan los valores de la presión osmótica para disoluciones muy diluídas (como las que se manejan en Biología) son análogas a las leyes de los gases.
Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H.  Van t'Hoff , premio Nobel de Química en 1901, y se  expresan mediante la siguiente fórmula:

p= m R T

Donde p representa la presión osmótica, m es la molalidad de la disolución, R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta.

Si comparamos la presión osmótica de dos disoluciones podemos  definir tres tipos de disoluciones:

• Disoluciones isotónicas son aquéllas que manifiestan la misma presión osmótica que la disolución de referencia.
• Disoluciones hipotónicas son aquéllas que manifiestan  menor presión osmótica que la disolución de referencia.
• Disoluciones hipertónicas son aquéllas que manifiestan  mayor presión osmótica que la disolución de referencia.

Bibliografía

- Propiedades coligativas. Disponible en: http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm#po. Consulta: noviembre 29, 2011.