Osmose

Introduction à l’osmose : mouvement des molécules à travers une membrane semi-perméable sous l’effet d’un gradient de concentration, qui constitue le principe de base de l’absorption d’eau.

Les fondements scientifiques de cette expérience

Matériel utilisé

Produits chimiques et réactifs

Questions destinées aux élèves

À quoi s’attendre

Le niveau du liquide à l'intérieur du tube monte jusqu'à une hauteur déterminée, puis s'arrête. La pression osmotique résulte de la tendance naturelle des solutions de concentrations différentes à se mélanger pour atteindre une concentration uniforme. Si deux solutions sont séparées par une membrane semi-perméable, le système tend à atteindre une concentration constante. Les molécules d’eau exercent une pression sur la membrane et sur la solution la moins concentrée. Le principe d’une expérience d’osmose repose sur une membrane séparant des solutions de concentrations différentes. Cette membrane doit être sélectivement perméable, c’est-à-dire qu’elle doit laisser passer le solvant mais retenir le soluté. Ainsi, le chlorure de sodium reste à l’intérieur du tube en chardon, tandis que l’eau peut circuler librement dans les deux sens. Une solution à forte concentration se déplacera toujours vers une solution plus concentrée. La membrane que vous utilisez est issue d’un tube de dialyse qui bloque le passage des molécules dont le poids moléculaire dépasse 10 000 amu. Avec un poids moléculaire de seulement 18 amu, l’eau ne rencontre aucune difficulté à traverser une telle membrane, mais les macromolécules telles que les protéines peuvent avoir des poids moléculaires qui dépassent largement cette valeur. (1 000 amu = 1 kilodalton ou kD.) L'appareil est conçu de telle sorte que, à mesure que l'eau s'y diffuse, la solution est poussée vers le haut du tube à l'encontre de la gravité. Comme le soluté reste toujours à l'intérieur du tube, il ne peut jamais atteindre la concentration nulle de la solution d'eau pure située de l'autre côté de la membrane. La solution ne montera pas indéfiniment. L'« énergie libre de mélange » est contrebalancée par l'énergie gravitationnelle associée à la montée de la solution jusqu'à ce que les deux solutions atteignent l'équilibre. Si les solutions sont idéales (ou quasi idéales), la pression est donnée par l’expression de la pression osmotique. La pression mesurée, en mm Hg, correspond au nombre de millimètres de solution mis à l’échelle par le rapport des densités de la solution et du mercure. La densité du Hg = 13,6 g/cm³. = (n / V) RT = C RT.

Élimination

Jetez les liquides dans le conteneur destiné aux déchets d’acides et de bases.

Réalisez cette expérience dans votre classe

Cette expérience s'inscrit dans le cadre d'ATP Volta, un laboratoire scientifique mobile autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire dédié aux STEM, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions directement au poste de travail.

Expériences connexes