Osmotický tlak je tlak vyvolaný osmotickým tokom vody cez polopriepustnú membránu, ktorá oddeľuje roztoky s rôznymi koncentráciami rozpustených látok. Prečo je osmotický tlak roztoku NaCl dvojnásobný? Pozrime sa na to podrobnejšie:
1. Disociácia NaCl vo vode

Keď sa chlorid sodný (NaCl) rozpustí vo vode, disociuje na ióny:
NaCl→Na++Cl−NaCl→Na++Cl−

Každá molekula NaCl sa rozpadne na dva ióny: jeden sodný ión (Na++) a jeden chloridový ión (Cl−−). To znamená, že počet častíc v roztoku sa zdvojnásobí.
2. Počet častíc v roztoku

Osmotický tlak závisí od celkového počtu rozpustených častíc v roztoku. Van't Hoffova rovnica pre osmotický tlak je:
Π=i⋅n⋅R⋅TΠ=i⋅n⋅R⋅T

Kde:

ΠΠ je osmotický tlak.
ii je faktor van't Hoffa (ionizačný faktor).
nn je molárna koncentrácia.
RR je univerzálna plynová konštanta.
TT je teplota v kelvinoch.

Pre neelektrolytické látky, ktoré sa vo vode nerozkladajú na ióny, je i=1i=1. Pre NaCl, ktorý disociuje na dva ióny, je i=2i=2. Tento faktor ii zohľadňuje počet častíc vytvorených disociáciou.
3. Dvojnásobný osmotický tlak

Pre roztok NaCl je faktor van't Hoffa i=2i=2, čo znamená, že osmotický tlak bude dvakrát vyšší ako by bol pre rovnakú molárnu koncentráciu látky, ktorá nedisociuje (napr. glukóza). Pretože každý mol NaCl vytvorí dva móly iónov, celkový počet častíc v roztoku sa zdvojnásobí, a teda osmotický tlak sa tiež zdvojnásobí.
Zhrnutie

Osmotický tlak roztoku NaCl je dvojnásobný kvôli disociácii NaCl vo vode na dva ióny: Na++ a Cl−−. Tento proces zdvojnásobí počet častíc v roztoku, čo priamo ovplyvňuje osmotický tlak podľa van't Hoffovej rovnice.

Porovnanie a dôvod:

Difúzia: Je to pohyb molekúl alebo iónov z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou až do dosiahnutia rovnováhy.
Osmóza: Je to špecifický typ difúzie, kde sa rozpúšťadlo (najčastejšie voda) pohybuje cez polopriepustnú membránu z oblasti s nižšou koncentráciou rozpustených látok do oblasti s vyššou koncentráciou rozpustených látok, aby sa vyrovnali koncentrácie.

Osmotický tlak NaCl je dvojnásobný kvôli tomu, že NaCl disociuje na dva ióny, čím sa zdvojnásobí počet častíc v roztoku, čo priamo ovplyvňuje osmotický tlak. Tento jav je dôležitý v biologických sústavách, kde osmotický tlak hrá kľúčovú úlohu v regulácii vody a iónov v bunkách a medzi bunkami.