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Ejemplo del proceso de ósmosis

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Ejemplo del proceso de ósmosis

 

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A continuación, se describe un ejemplo de cómo se desarrolla el proceso de ósmosis en un recipiente de vidrio dividido en dos sectores, y que tiene una fina membrana semipermeable ubicada en la parte inferior del recipiente entre los dos sectores. La membrana semipermeable está representada por una línea vertical con rayas discontinuas.
  
  
1- Primero se coloca agua pura en el recipiente de vidrio dividido en dos sectores. No importa en qué sector se vierte el agua, ya que las moléculas de agua pueden atravesar a la membrana semipermeable, y de esta manera, se distribuye de forma uniforme por todo el recipiente hasta quedar en cantidades iguales en ambos sectores. Esto significa que cuando se vierte agua pura en uno de los sectores del recipiente, luego de un rato, dicha agua pura se distribuye por todo el recipiente uniformemente, atravesando a la membrana semipermeable, hasta que alcanza exactamente el mismo volumen de agua pura en ambos sectores. Como se observa en el primer punto de la imagen de arriba, el nivel de agua en ambos sectores queda equilibrado a la misma altura, ya que se logra una misma cantidad de agua en los dos lados.

El agua que se vierte es pura, por lo que se tiene una concentración de agua del 100% en ambos sectores.
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2- Luego se disuelve sal en los dos sectores del recipiente. En el sector derecho se disuelve una mayor cantidad de sal que en el sector izquierdo. De esta manera, se obtienen dos soluciones líquidas de agua con sal en ambos sectores. El agua es el solvente y la sal es el soluto de las soluciones líquidas obtenidas.

Debido a que la cantidad de agua no varía en ninguno de los dos sectores, y que en el sector derecho se disuelve una mayor cantidad de sal, a la derecha se logra una solución con una concentración de 30% de sal y 70% de agua, mientras que del lado izquierdo se logra una solución con una concentración de 10% de sal y 90% de agua.

A no confundirse, la cantidad de agua sigue siendo exactamente la misma en ambos sectores, lo que varía es la concentración porcentual de agua en la solución que se forma. El término concentración se refiere a la proporción de solvente y solutos dentro de una solución. Entonces, como se disuelve más sal del lado derecho, la concentración porcentual (o sea la proporción expresada en porcentaje) de sal en el sector derecho es mayor que en el lado izquierdo.

En el sector izquierdo, las moléculas de sal (el soluto) representan un 10% de la solución líquida formada, mientras que el restante 90% pertenece a las moléculas de agua (el solvente). En el sector derecho del recipiente, las moléculas de sal (el soluto) representan el 30% de la solución líquida, mientras que las moléculas de agua representan el 70% de la solución líquida.
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3- En este tercer punto se describe el fenómeno de ósmosis propiamente dicho. La ósmosis ocurre cuando hay diferencia de concentración de solventes (en este ejemplo agua) entre dos soluciones líquidas vinculadas por una membrana semipermeable. En esos casos, las moléculas del solvente (en este ejemplo agua) se dirigirán de la solución líquida con mayor concentración de solvente hacia la solución líquida con menor concentración de solvente, hasta equilibrarse la concentración de solvente en ambas soluciones. El término concentración se refiere a la proporción expresada en porcentajes de solvente y solutos en una solución líquida.

La concentración de agua (el solvente) en la solución del sector izquierdo del recipiente era de 90% en el momento en que se disolvió la sal, mientras que la concentración de agua en la solución derecha era de 70%. Como hay una diferencia de concentración de agua entre las dos soluciones y ambas están vinculadas por una membrana semipermeable en la parte inferior del recipiente, las moléculas de agua de la solución del sector izquierdo atravesarán a la membrana semipermeable hasta equilibrarse la concentración de agua en los dos sectores y alcanzar una concentración de agua del 80% en ambos lados. En el ejemplo, por el fenómeno de ósmosis, la concentración de agua se reduce en la solución de la izquierda del 90% al 80%, mientras que en la solución de la derecha aumenta del 70% al 80%, y así quedan equilibradas las concentraciones de solvente en ambas soluciones líquidas.

La ósmosis es un tipo de difusión molecular (la difusión molecular es un proceso físico en el que las moléculas de cierto tipo pasan de un medio físico donde la proporción de estas moléculas es alta a un medio donde su proporción es más baja, atravesando una membrana permeable a dichas moléculas, hasta que la concentración de estas moléculas se equilibre en ambos medios), solo que en la ósmosis, en lugar de haber una membrana permeable tanto al solvente como a los solutos, hay una membrana semipermeable que puede ser atravesada únicamente por las moléculas del solvente y no por las moléculas del soluto. Esto ocurre porque las moléculas de solvente (agua en este ejemplo) son más pequeñas que los poros de la membrana semipermeable, pudiendo pasar a través de ellos, mientras que las moléculas de soluto son más grandes que los poros de la membrana semipermeable y no pueden atravesarlos.

Es por eso que a pesar de haber una diferencia de concentración de sal entre ambas soluciones (mayor concentración de sal en la solución del sector derecho) la sal intenta atravesar a la membrana semipermeable del lado derecho al izquierdo para equilibrar su proporción, pero no puede lograrlo. Sin embargo, las moléculas de agua sí pueden atravesar a la membrana semipermeable, por lo que logran equilibrar la concentración de solvente en los dos sectores al pasar de la solución izquierda a la derecha.

Ahora sí, al finalizar el proceso de ósmosis, la cantidad de agua en el sector derecho es mayor a la del sector izquierdo, pero las concentraciones (o sea las proporciones de agua respecto al total de cada solución) se equilibraron y ahora son iguales en ambas soluciones (80% de agua en las soluciones de ambos sectores).
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Entonces, resumiendo lo explicado:

El fenómeno de la ósmosis ocurre cuando dos soluciones vinculadas por una membrana semipermeable, tienen una diferencia en la concentración de solvente, y la membrana semipermeable solamente puede ser atravesada por las moléculas de solvente y no puede ser atravesada por las moléculas de soluto. Entonces, en la ósmosis, las moléculas de solvente se mueven de la solución con mayor concentración de solvente a aquella de menor concentración, hasta lograr el equilibrio y una misma proporción de solvente en ambas soluciones. Otra manera de recordar fácilmente hacia dónde se mueven por ósmosis las moléculas de solvente entre dos soluciones líquidas vinculadas por una membrana semipermeable, es tener en cuenta que las moléculas de solvente se mueven de la solución con menor concentración de soluto a la que tiene mayor concentración de soluto.

  
<< Para saber más sobre la ósmosis, volver al artículo de Qué es ósmosis y qué la genera

Fuentes de la información:

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