Potencial Químico
El potencial Químico (m) es la magnitud que relaciona la energía de Gibbs y la variación de la cantidad de materia de un sistema a presión y temperaturas constantes. Es el coeficiente angular de la curva de G x n:
O Potencial Químico (m) é a grandeza que relaciona a energia de Gibbs e a variação da quantidade de matéria de um sistema a pressao e temperatura constantes. É o coeficiente angular da curva de G x n:
m = (dG/dn)T,p
Para sistemas molares, el potencial químico está directamente propiciamente relacionado a la energía de Gibbs molar, por tanto la variación de potencial químico posee las mismas interpretaciones de espontaneidad que la variación de la energía de Gibbs.
Dm<0 – proceso espontáneo
Dm=0 – equilibrio;
Dm>0 – proceso no espontáneo.
La osmosis es el pasaje del solvente de una región poco concentrada en soluto hacia una más concentrada en soluto sin gasto energético.
Podemos observar este proceso cuando condimentamos una ensalada de tomate con sal, por ejemplo. Enseguida pasado un tiempo vemos una acumulación de una solución acuosa en el recipiente que es el agua que las células vegetales perdieron hacia el medio que estaba hipertónico en relación a las células vegetales.
Para entender la osmosis es importante conocer los siguientes conceptos:
Solución hipertónica: Es una solución que está más concentrada en soluto que el medio
Solución hipotónica: Solución que está menos concentrada en soluto que el medio
Solución Isotónica: Cuando la concentración de soluto en la célula y en el medio en que la célula se encuentra son iguales.
Presión Osmótica
Cuando tenemos un sistema hipotético a 20ºC con dos compartimientos separados por una membrana semipermeable y en un compartimiento tenemos agua pura y en el otro una solución, llamamos Presión Osmótica a la fuerza que deberá ser aplicada para detener la ósmosis en un sistema de este tipo.
La presión osmótica también está relacionada con la turgencia de la planta, crecimiento y movimiento además de otras actividades.
Energética
La osmosis sucede desde un lugar donde el solvente tiene un alto potencial químico hacia un lugar con solvente de bajo potencial químico. El potencial químico aumenta con la temperatura y con la presión disminuyendo con la concentración del soluto.
Los contenidos celulares también están bajo presión de la pared, que aumenta la energía libre de la célula.
El potencial químico φ del solvente (o potencial del agua de la célula) nos muestra la dirección de la difusión. La ósmosis siempre sucederá en el siguiente sentido:
φ A -> φ B -> Osmosis
φ asume siempre un valor negativo, siendo el valor cero para el agua pura y es el resultado de la interacción de la presión de pared (Pw) con el potencial osmótico (π), entonces:
φ = π + Pw
El potencial osmótico está relacionado con la energía libre de la célula.
En la región de absorción del agua en la planta, o sea, en la raíz, el valor de ψ es más alto que en las hojas, lo que promueve el movimiento del agua en el xilema, desde el suelo hasta las hojas para que se de la fotosíntesis.
A pesar de las condiciones en plantas, encontrarse siempre en equilibrio, siempre están absorbiendo y perdiendo agua constantemente.