La pressione osmotica conta particelle, non molecole

Il fattore due non è proprio due

Prendere il cloruro di sodio con un fattore netto di 2 dà 0,308 osmoli per litro per una soluzione allo 0,9 per cento, sensibilmente sopra il valore che di solito si cita per il sangue. Lo scarto è chimica vera: in soluzione una frazione degli ioni passa parte del tempo appaiata anziché muoversi libera, sicché il fattore efficace è più vicino a 1,85 che a 2, e 0,154 × 1,85 fa 0,285 — che cade dove deve. La lezione si generalizza. Il fattore di van 't Hoff è il numero di particelle che davvero si comportano in modo indipendente, non il numero scritto nella formula, e scende quando la concentrazione sale e gli ioni si affollano.

La temperatura conta, ma meno di quanto si supporrebbe

L'equazione usa la temperatura assoluta, quindi i dodici gradi che separano un banco di laboratorio a 25 °C da un corpo a 37 °C sono dodici parti su circa trecento: la stessa soluzione passa da 7,34 a 7,64 atmosfere, quattro per cento. Chi si aspetta un balzo sta pensando in gradi Celsius, dove dodici su venticinque sembra la metà in più. Lavorare in kelvin non è qui una formalità: è ciò che tiene onesto il conto, ed è lo stesso motivo per cui la pressione di uno pneumatico si muove appena fra un mattino freddo e un pomeriggio caldo mentre l'intuito prometteva altro.

Domande frequenti

Perché quella pressione è così grande?

Perché è la pressione che servirebbe a fermare del tutto l'osmosi, non una pressione che qualcosa subisce. Sette atmosfere e mezzo sono la spinta necessaria a trattenere l'acqua contro una membrana che separa quella soluzione dall'acqua pura, e nulla in un bicchiere o in una cellula è sotto un tale carico — i due lati sono di norma abbastanza vicini in concentrazione perché la differenza netta sia piccola. Il numero diventa reale nell'osmosi inversa, dove una pompa deve davvero superarlo: estrarre acqua dolce dall'acqua di mare significa battere circa venticinque-ventotto atmosfere, che sono la maggior parte della bolletta energetica di un dissalatore.

È la stessa cosa dell'innalzamento del punto di ebollizione?

È la stessa famiglia. Pressione osmotica, innalzamento del punto di ebollizione, abbassamento del punto di congelamento e abbassamento della tensione di vapore sono le quattro proprietà colligative, tutte dipendenti dal numero di particelle disciolte e non da quali siano. Una mole di zucchero e una di urea fanno lo stesso a tutte e quattro; una mole di sale da cucina fa circa il doppio a tutte e quattro. La differenza pratica è la sensibilità: sciogliere qualcosa alza il punto di ebollizione dell'acqua di una frazione di grado per mole e per chilogrammo, mentre la stessa soluzione genera atmosfere di pressione osmotica — da cui una tecnologia da un lato e una curiosità dall'altro.