Difusi dan Osmosis

Diffusion and Osmosis

Dalam video ini, saya ingin untuk menutup beberapa topik

yang semuanya berhubungan.

Dan pada tingkat tertentu, mereka benar-benar sederhana, tetapi pada keseluruhan

lainnya tingkat, mereka cenderung membingungkan banyak orang.

Jadi mudah-mudahan kita dapat membuat beberapa kemajuan.

Jadi tempat yang baik untuk memulai - mari kita bayangkan bahwa saya telah

beberapa jenis kontainer di sini.

Mari kita mengatakan bahwa kontainer saya dan dalam wadah yang,

Saya memiliki banyak molekul air.

Ini hanya punya banyak molekul air.

Mereka semua bergesekan satu sama lain.

Ini dalam bentuk cair, ini adalah air cair.

dan dalam molekul air, saya

memiliki beberapa molekul gula.

Mungkin aku akan melakukan gula dalam warna pink.

Jadi saya memiliki banyak molekul gula di sini.

Aku punya banyak, molekul air banyak sekalipun.

Saya ingin membuat jelas.

Sekarang dalam situasi seperti ini, kita sebut hal yang ada

lebih, pelarut.

Jadi dalam hal ini, ada molekul air lebih dan Anda dapat

harfiah hanya melihat lebih sebagai jumlah molekul.

Aku tidak akan pergi ke seluruh diskusi mol dan

semua itu karena Anda mungkin atau tidak mungkin telah terpapar

itu, tapi bayangkan saja apa pun yang ada lebih,

itulah yang kita akan memanggil pelarut.

Jadi dalam hal ini, air adalah pelarut.

Dan apa pun ada yang kurang dari - dalam hal ini, yaitu

gula - yang dianggap zat terlarut.

Tidak harus gula.

Hal ini dapat setiap molekul yang ada kurang, dalam air,

dalam kasus ini.

Dan kita mengatakan bahwa gula telah dilarutkan ke dalam air.

Dan semua ini di sini, kombinasi dari

air dan molekul-molekul gula, kita sebut solusi.

Kami menyebutnya semua ini solusi.

Dan solusi memiliki pelarut dan zat terlarut.

Pelarut adalah air.

Itu hal melakukan melarutkan dan hal yang

dilarutkan adalah gula.

Itu zat terlarut.

Sekarang semua ini mungkin atau mungkin tidak ulasan untuk Anda, tapi aku

melakukannya untuk alasan - karena saya ingin berbicara tentang

ide difusi suatu.

Dan ide itu sebenarnya cukup sederhana.

Jika saya memiliki, katakanlah, wadah yang sama.

Biarkan aku melakukannya dalam wadah yang sedikit berbeda di sini, hanya

untuk berbicara tentang difusi.

Kita akan kembali ke air dan gula -

terutama kembali ke air.

Katakanlah kita memiliki wadah di sini dan mari kita mengatakan itu hanya memiliki

sekelompok - katakanlah itu hanya memiliki beberapa partikel udara di dalamnya.

Bisa apa saja - oksigen atau karbon dioksida.

Jadi biarkan aku hanya menarik beberapa molekul udara di sini.

Jadi mari kita mengatakan bahwa itu adalah gas - hanya untuk kepentingan

argumen - gas oksigen.

Jadi masing-masing ini adalah O2 - masing-masing, kan?

Dan katakanlah bahwa ini adalah konfigurasi saat ini, bahwa

semua ini adalah vakum di sini dan bahwa ada beberapa

suhu.

Jadi molekul-molekul air, mereka memiliki beberapa

jenis energi kinetik.

Mereka bergerak dalam beberapa jenis arah acak di sana.

Jadi pertanyaan saya adalah, apa yang akan terjadi dalam jenis ini

wadah?

Nah, salah satu dari orang-orang ini akan secara acak menabrak

menjadi satu sama lain.

Mereka lebih cenderung menabrak benda-benda di bawah kiri

arah daripada mereka berada di arah yang up-kanan.

Jadi, jika orang ini terjadi untuk pergi di bawah kiri

arah, ia akan menabrak sesuatu dan kemudian

memantul ke arah up-kanan.

Tapi ke arah up-kanan, ada

apa-apa untuk bangkit ke dalam.

Jadi secara umum, semuanya bergerak dalam arah acak,

tetapi Anda lebih mungkin untuk dapat bergerak dalam

arah kanan.

Ketika Anda pergi ke kiri, Anda lebih mungkin untuk benjolan

menjadi sesuatu.

Jadi, akal hampir umum.

Seiring waktu, jika Anda hanya membiarkan sistem ini datang untuk mengetik beberapa

kesetimbangan - Aku tidak akan pergi ke detail

pada apa yang berarti.

Anda dapat menonton video termodinamika jika Anda akan

ingin melihat itu.

Anda akhirnya akan melihat wadah akan terlihat

sesuatu seperti ini.

Saya tidak bisa menjamin itu.

Ada beberapa kemungkinan itu benar-benar akan tetap seperti ini,

tetapi sangat mungkin bahwa lima partikel akan

mendapatkan relatif menyebar.

Ini adalah difusi dan sehingga benar-benar hanya penyebaran

partikel atau molekul dari konsentrasi tinggi ke rendah

daerah konsentrasi, kan?

Dalam hal ini, molekul akan menyebar di

arah dari konsentrasi tinggi ke rendah

konsentrasi daerah.

Sekarang kau mengatakan, Sal, apa adalah konsentrasi?

Dan ada banyak cara untuk mengukur konsentrasi dan Anda

dapat pergi ke molaritas dan molalitas dan semua itu.

Tapi ide yang sangat sederhana adalah, berapa banyak partikel yang

Anda memiliki per ruang unit?

Jadi di sini, Anda memiliki banyak dari mereka partikel per satuan ruang

dan di sini Anda memiliki sangat sedikit dari mereka

partikel per ruang unit.

Jadi ini adalah konsentrasi tinggi dan itu rendah

konsentrasi.

Jadi Anda bisa membayangkan eksperimen lain seperti ini.

Anda bisa membayangkan solusi seperti - mari kita lakukan

sesuatu seperti ini.

Katakanlah saya memiliki dua wadah.

Mari kita kembali ke situasi solusi.

Ini adalah gas, tetapi saya mulai dengan contoh yang jadi mari kita

tinggal dengan contoh itu.

Jadi, mari kita mengatakan bahwa saya memiliki pintu hak ada yang lebih besar

dari baik air atau molekul gula.

Di sisi baik, saya memiliki banyak molekul air.

Jadi saya memiliki banyak molekul air.

Jadi jika saya hanya memiliki molekul air di sini - mereka semua

terpental sekitar secara acak arah - dan dengan demikian kemungkinan

dari molekul air akan cara ini, setara dengan peluang dari

molekul air akan seperti itu, dengan asumsi bahwa kedua belah pihak telah

tingkat yang sama molekul air, jika tidak

tekanan akan berbeda.

Tetapi mari kita mengatakan bahwa puncak ini adalah sama

sebagai atas ini.

Jadi tidak ada tekanan yang lebih terjadi dalam satu

arah atau lainnya.

Jadi jika karena alasan apapun, sebuah molekul yang lebih banyak air

akan pergi ke arah kanan, maka semua dari

tiba-tiba ini akan mengisi dengan lebih banyak air dan kita tahu bahwa

yang tidak mungkin terjadi.

Jadi ini hanya dua wadah air.

Sekarang mari kita terlarut di dalamnya.

Mari kita melarutkan zat terlarut di dalamnya dan katakanlah kita melakukan semua

melarutkan di sisi kiri.

Jadi kami menaruh beberapa molekul gula pada sisi kiri.

Dan ini cukup kecil untuk masuk melalui pipa kecil.

Itulah salah satu asumsi bahwa saya sedang membuat.

Jadi apa yang akan terjadi?

Semua hal ini memiliki beberapa jenis energi kinetik.

Mereka semua terpental sekitar.

Nah, dari waktu ke waktu, air akan kembali dan sebagainya.

Hal ini molekul air akan pergi ke arah sana.

Bahwa molekul air mungkin pergi ke arah sana, tapi mereka bersih masing-masing

lain di luar, tapi seiring waktu salah satu molekul gula yang besar

akan terjadi hanya dalam arah yang tepat untuk pergi

melalui - mungkin orang ini, bukannya pergi yang

arah, dia mulai pergi menuju ke arah itu.

Dia pergi hanya melalui terowongan ini menghubungkan dua

wadah dan dia akan berakhir di sana, kan?

Dan orang ini masih akan terpental sekitar.

Ada beberapa kemungkinan dia kembali, namun masih ada

banyak gula partikel di sini daripada di sana.

Jadi ada kemungkinan masih lebih dari satu ini

orang akan pergi ke sisi itu dari satu orang ini

akan pergi ke sisi itu.

Jadi bisa dibayangkan jika Anda melakukan hal ini dengan gazillions

partikel - Aku hanya melakukannya dengan empat - waktu selesai,

partikel akan menyebar sehingga mereka konsentrasi

kira-kira sama.

Sehingga mungkin Anda akan memiliki dua di sini dari waktu ke waktu.

Namun, bila Anda hanya berurusan dengan tiga atau empat atau lima

partikel, ada beberapa kemungkinan hal itu tidak terjadi,

tetapi ketika Anda melakukannya dengan trilyun dan mereka super

kecil, itu kemungkinan yang sangat, sangat, sangat tinggi.

Tapi bagaimanapun, seluruh proses ini - kita pergi dari

wadah konsentrasi tinggi ke sebuah wadah

konsentrasi rendah dan partikel akan menyebar

dari wadah konsentrasi rendah ke tinggi

konsentrasi kontainer.

Jadi mereka tersebar.

Ini adalah difusi.

Dan hanya agar kita belajar beberapa kata lain yang cenderung

digunakan dengan ide difusi - ketika kita mulai

off, ini memiliki konsentrasi yang lebih tinggi.

Wadah sisi kiri memiliki konsentrasi yang lebih tinggi.

Itu semua relatif, kan?

Ini lebih tinggi dari orang ini.

Dan ini di sini memiliki konsentrasi yang lebih rendah.

Dan ada kata untuk hal-hal ini.

Ini solusi dengan konsentrasi yang tinggi disebut

hipertonik solusi.

Biarkan aku menulis bahwa warna kuning.

Hyper, secara umum, yang berarti memiliki banyak sesuatu,

memiliki terlalu banyak sesuatu.

Dan ini adalah konsentrasi yang lebih rendah hipotonik.

Anda mungkin telah mendengar mungkin salah satu kerabat Anda, jika mereka

belum makan di awhile mengatakan, aku hipoglikemik.

Itu berarti bahwa mereka tidak - mereka merasa

pusing.

Tidak ada cukup gula dalam aliran darah mereka dan mereka

ingin pingsan sehingga mereka ingin makan.

Jika Anda hanya memiliki candy bar, mungkin Anda hiperglikemik -

atau mungkin Anda hanya hiper pada umumnya.

Jadi ini adalah prefiks hanya baik untuk tahu, tapi

hipertonik - Anda memiliki banyak zat terlarut.

Anda memiliki konsentrasi yang tinggi.

Dan kemudian di hipotonik, tidak terlalu banyak zat terlarut sehingga Anda memiliki

konsentrasi rendah.

Ini adalah kata-kata yang baik untuk tahu.

Jadi secara umum, difusi - jika tidak ada hambatan bagi

difusi seperti kami di sini, Anda akan memiliki pergi zat terlarut

dari konsentrasi tinggi atau larutan hipertonik jika mereka

dapat melakukan perjalanan ke larutan hipotonik, untuk hipo, di mana para

konsentrasi lebih rendah.

Sekarang mari kita lakukan sebuah eksperimen menarik di sini.

Kami telah berbicara tentang difusi dan sejauh ini kami telah berbicara

tentang difusi zat terlarut, kan?

Dan secara umum - dan ini tidak selalu terjadi - jika Anda

ingin menjadi seperti umum mungkin, zat terlarut adalah

apa pun yang Anda kurang, pelarut apapun

Anda memiliki lebih dari.

Dan pelarut yang paling umum cenderung menjadi air, tetapi

tidak harus air.

Itu bisa beberapa jenis alkohol.

Hal ini dapat merkuri.

Ini bisa menjadi seluruh rangkaian molekul, tetapi air di sebagian besar

biologis atau sistem kimia cenderung menjadi

paling khas pelarut.

Ini apa hal-hal lain yang dilarutkan ke dalam.

Tapi apa yang terjadi jika kita memiliki sebuah terowongan di mana zat terlarut yang terlalu

besar untuk perjalanan, tetapi air cukup kecil untuk perjalanan?

Mari kita berpikir tentang situasi itu.

Dalam rangka untuk berpikir tentang hal ini, aku akan melakukan sesuatu

menarik.

Katakanlah kita memiliki wadah di sini.

Sebenarnya, saya bahkan tidak akan menggambar sebuah wadah.

Anggap saja kita memiliki lingkungan luar yang memiliki

sekelompok air.

Ini adalah lingkungan luar dan kemudian Anda memiliki

beberapa jenis membran.

Air dapat masuk dan keluar dari membran ini.

Jadi semi-permeabel.

Yah, itu permeabel terhadap air, namun zat terlarut tidak bisa pergi

melalui membran.

Jadi mari kita mengatakan bahwa zat terlarut adalah gula.

Jadi kita memiliki air di luar dan

juga di dalam membran.

Jadi ini adalah sedikit molekul air kecil.

Ini adalah membran di sini.

Dan mari kita mengatakan bahwa kita memiliki beberapa molekul gula lagi -

Aku hanya memilih pada gula.

Itu bisa apa saja.

Jadi kita memiliki beberapa molekul gula di sini yang hanya

sedikit lebih besar - atau mereka bisa menjadi besar.

Sebenarnya, mereka jauh lebih besar dari molekul air.

Anda memiliki banyak - dan saya hanya menggambar empat, tetapi Anda memiliki

trilyun dari mereka, kan?

Anda memiliki molekul air lebih banyak.

Aku hanya mencoba untuk menunjukkan Anda memiliki molekul air lebih dari

molekul gula.

Dan membran ini adalah semi-permeabel.

Permeabel berarti memungkinkan hal-hal untuk lulus.

Semi-permeables berarti itu tidak sepenuhnya permeabel.

Jadi semi-permeabel - dalam konteks ini, saya katakan saya mengizinkan

air untuk melewati membran.

Sehingga air bisa lewat, tapi gula tidak bisa.

Gula terlalu besar.

Jadi jika kita zoom in pada membran itu sendiri -

mungkin membran terlihat seperti ini.

Aku akan memperbesar pada membran ini.

Jadi memiliki lubang kecil di membran, seperti itu.

Dan mungkin molekul-molekul air sekitar ukuran tersebut.

Jadi mereka dapat pergi melalui lubang-lubang.

Jadi molekul air bisa bolak-balik melalui

lubang, tetapi molekul gula sekitar yang besar.

Jadi mereka tidak dapat pergi melalui lubang itu.

Mereka terlalu besar untuk membuka ini di sini untuk kembali

dan sebagainya di antara mereka.

Sekarang apa yang Anda pikir akan terjadi dalam situasi ini?

Jadi pertama-tama, mari kita menggunakan terminologi kami.

Ingat, gula terlarut kita.

Air adalah pelarut kita.

Membran semi-permeabel.

Sisi mana membran memiliki tinggi atau lebih rendah

konsentrasi zat terlarut?

Nah, di dalam tidak.

Bagian dalam adalah hipertonik.

Luar memiliki yang lebih rendah

konsentrasi jadi hipotonik.

Sekarang, jika lubang ini cukup besar, berdasarkan apa yang kita

hanya berbicara tentang - orang-orang ini terpental sekitar, air

perjalanan di kedua arah, dan setara

probabilitas atau - sebenarnya aku akan berbicara

tentang bahwa dalam satu detik.

Jika semuanya terbuka lebar, akan probabilitas yang sama,

tetapi jika itu terbuka lebar, orang-orang akhirnya akan terpental

cara mereka ke sisi ini dan Anda mungkin akan berakhir dengan

konsentrasi yang sama akhirnya.

Dan Anda akan memiliki difusi tradisional Anda, di mana

konsentrasi zat terlarut tinggi ke rendah

konsentrasi zat terlarut.

Tapi dalam kasus ini, orang-orang ini - mereka tidak dapat

masuk melalui lubang.

Hanya air dapat kembali dan sebagainya.

Jika orang-orang ini tidak ada di sini, air akan memiliki yang sama

kemungkinan terjadi di arah ini karena mereka akan

akan ke arah itu, kemungkinan benar-benar sama.

Tapi karena orang-orang ini berada di sisi kanan-tangan - atau di

kasus ini, di bagian dalam membran kami.

Ini adalah di dalam kita membran kami melesat hingga - itu kurang

mungkin karena orang-orang ini mungkin dalam pendekatan

posisi lubang - yang sedikit lebih kecil kemungkinannya untuk air

berada di posisi pendekatan untuk lubang sehingga sebenarnya

lebih mungkin bahwa air bisa masuk dari pintu keluar air.

Dan aku ingin membuat yang sangat jelas.

Jika molekul-molekul gula tidak ada di sini, jelas itu

memiliki kemungkinan yang sama air untuk pergi ke arah baik.

Sekarang bahwa molekul gula yang ada, gula ini

molekul mungkin di sisi kanan.

Mereka mungkin memblokir - saya kira cara terbaik untuk berpikir

tentang hal itu adalah pendekatan untuk memblokir lubang.

Mereka tidak akan bisa melewati lubang itu sendiri

dan bahkan mungkin tidak menghalangi lubang, tapi mereka akan di

beberapa arah acak.

Jadi, jika sebuah molekul air mendekati - itu semua

probabilistik dan kita sedang berhadapan dengan gazillions

molekul - itu jauh lebih mungkin diblokir untuk

keluar.

Tapi molekul air dari luar - tidak ada

menghalangi mereka untuk mendapatkan sehingga Anda akan memiliki aliran

di dalam air.

Jadi dalam situasi ini, dengan membran semi-permeabel,

Anda akan memiliki air.

Anda akan memiliki aliran ke dalam air bersih.

Dan jadi ini adalah jenis yang menarik.

Kami memiliki pelarut mengalir dari situasi hipotonik untuk

larutan hipertonik, tapi hanya

hipotonik dalam zat terlarut.

Tapi air - jika Anda membalik dengan cara lain - jika Anda telah menggunakan

gula sebagai pelarut, maka Anda bisa mengatakan, kita akan dari

tinggi konsentrasi air untuk konsentrasi rendah air.

Aku tidak ingin membingungkan Anda terlalu banyak.

Inilah yang cenderung membingungkan orang, tapi hanya berpikir tentang

apa yang akan terjadi.

Tidak peduli dalam situasi apa, solusinya adalah akan dilakukan

apa yang bisa untuk mencoba equilibriate yang

konsentrasi.

Untuk membuat konsentrasi pada kedua

sisi sedekat mungkin.

Dan itu bukan hanya sihir.

Ini tidak seperti solusi tahu.

Ini semua didasarkan pada probabilitas dan hal-hal ini

menabrak sekitar, tapi dalam situasi ini, air lebih

kemungkinan mengalir ke dalam wadah.

Jadi itu benar-benar akan pergi dari sisi hipotonik saat

kita berbicara tentang konsentrasi rendah terlarut ke

sisi yang memiliki konsentrasi tinggi zat terlarut, dari

gula - dan benar-benar, jika hal ini merenggang, lebih

air akan terus mengalir di dalam dan membran ini

akan meregangkan.

Aku tidak akan pergi ke detail terlalu banyak di sini, tapi ide ini air -

dari pelarut - jika dalam kasus ini, air adalah pelarut -

air sebagai pelarut berdifusi melalui

semi-permeabel membran, ini disebut osmosis.

Anda mungkin pernah mendengar belajar melalui osmosis - jika anda menaruh buku

terhadap kepala Anda, mungkin itu hanya akan meresap ke dalam otak Anda.

Ide yang sama.

Itulah dimana kata berasal dari.

Gagasan air merembes melalui membran untuk mencoba

membuat konsentrasi lebih setara.

Jadi jika Anda mengatakan, well, aku memiliki konsentrasi tinggi di sini, rendah

konsentrasi di sini.

Jika tidak ada membran di sini, molekul-molekul besar akan

keluar, tapi karena ini ada membran semi-permeabel di sini,

mereka tidak bisa.

Sehingga sistem hanya probalistik - sihir

di sini - lebih banyak air akan masuk untuk mencoba equilibriate

konsentrasi.

Akhirnya - jika mungkin ada sedikit molekul di sini - tidak

sebagai konsentrasi yang tinggi di sini - akhirnya jika semuanya

dibiarkan terjadi sepenuhnya, Anda akan mendapatkan ke titik di mana

Anda baru saja sebanyak - Anda baru saja tinggi

konsentrasi pada sisi ini seperti yang Anda miliki di tangan kanan-

sisi karena sisi kanan akan mengisi dengan

air dan juga mungkin menjadi volume yang lebih besar.

Dan kemudian, sekali lagi, probabilitas air

molekul akan ke kanan dan ke kiri akan menjadi

yang sama dan Anda akan mendapatkan beberapa jenis keseimbangan.

Tapi aku ingin membuatnya sangat jelas - difusi ide

setiap partikel dari konsentrasi tinggi akan dan

menyebar ke daerah yang memiliki konsentrasi yang lebih rendah dan

hanya menyebar keluar.

Osmosis adalah difusi air.

Dan biasanya Anda berbicara tentang difusi air

sebagai pelarut dan biasanya itu dalam konteks

membran semi-permeabel, di mana zat terlarut yang sebenarnya tidak dapat

perjalanan melalui membran.

Pokoknya, mudah-mudahan Anda telah menemukan yang berguna dan

tidak sepenuhnya membingungkan.