Wie erklärt man Laien "osmotisch wirksame Teilchen"? Also was das ist?

5 Antworten

Moin,

du hast das schon ganz gut erklärt. Nur fehlt für ein besseres Verständnis vielleicht noch etwas über die "Vorgeschichte".

Osmotisch aktive Teilchen sind wasserlösliche Teilchen. Teilchen, die sich in Wasser lösen, werden nämlich von einer Hülle aus Wassermolekülen umgeben (Hydrathülle). Wenn das passiert, "ziehen diese Teilchen das Wasser mit" weil sie die Hydrathülle um sich herum behalten.

Der Knackpunkt ist nun, dass die gelösten Teilchen in der Regel eine (Bio-)Membran selbst nicht überwinden können, weil sie beispielsweise geladen sind (Ionen) oder weil sie eventuell zu groß sind (Glucose; Zucker). Das Wasser, das sie in Form der Hydrathülle um sich herum binden, ist nicht mehr frei beweglich (eben weil es die Hydrathülle ausbildet). Darum kann es auch nicht (mehr) die Membran einfach durchdringen.

Wenn nun auf einer Seite der Membran mehr gelöste Teilchen im Wasser sind, dann wird auf dieser Seite auch mehr Wasser in Form von Hydrathüllen unbeweglich gemacht. Deshalb strömt dann rein statistisch mehr Wasser von der weniger konzentrierten Seite auf die Seite mit der höher konzentrierten Lösung als umgekehrt. Wohlgemerkt: es strömt ständig Wasser hin und her, aber es strömt insgesamt häufiger Wasser von der Seite geringerer Konzentration auf die Seite mit der höheren Konzentration. Deshalb haben wir den Eindruck, als ströme nur in dieser Richtung Wasser. Unter dem Strich strömt natürlich statistisch auch mehr Wasser in diese Richtung. Das beschreiben wir dann mit so Formulierungen wie "Das System versucht, die Konzentrationen auszugleichen.", was so aber etwas irreführend ist.

Fazit:
Wasserlösliche Teilchen werden von einer Hydrathülle umgeben. Die Wassermoleküle, die diese Hydrathülle bilden, sind nicht mehr frei beweglich, so dass sie sich am Seitenwechselspielchen nicht mehr beteiligen können. Deshalb strömt insgesamt mehr Wasser von der Seite geringerer Konzentration an gelösten Teilchen auf die Seite höherer Konzentration.

LG von der Waterkant

"dass es Teilchen sind die aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften das Wasser mit sich ziehen"

Wenn du das so formulierst, ist es falsch. Es sind nicht die Teilchen, die "Wasser mit sich ziehen", Wasser strömt zur höher konzentrierten Lösung, weil die Teilchen die Membran nicht durchdringen können.

Bei Teilchen, die Wasser ziehen denkt man eher an hygroskopische Stoffe, das hat aber nichts mit Osmose zu tun.

Osmose ist ein Sonderfall der Diffusion. Osmose gibt es nur, wenn unterschiedliche Lösungen durch eine Membran getrennt werden. Dabei spielt die Durchlässigkeit (Permeabilität) der Membran eine Rolle.

Osmotisch wirksame Teilchen sind gelöste Stoffe für die eine Membran nicht durchlässig (impermeabel) ist.

Was auch immer gelöst ist, wird "osmotisch aktiv" - und zwar ist die Aktivität nur Abhängig von der Konzentration der gelösten Stoffe.

Tipp: Nimm eine tomate, teile sie in vier Teile , auf jeweils eine kommt .Salz/Zucker/Stärke/ nix

Dann werdet ihr sehen, dass vor allem Salz und Zucker osmotisch aktiv sind, Stärke hat in dem gleichen Volumen wesentlich weniger Moleküle, es wird kaum Wasser aus den Zellen "gesogen".

Es gibt auch gute Simulationen auf Youtube, wenn du etwas tiefer einsteigen möchtest

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lg

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