Coeficient isotònic

Les solucions isotòniques són un grup especial de solucions que es caracteritzen per la pressió osmòtica. Té un valor així, que es caracteritza per fluids en el cos, com ara: plasma sanguini, llàgrimes, limfòcita, etc. Tots aquests líquids tenen una pressió constant a la regió de 7,4 atm. En aquest cas, si s'injecta una injecció en el cos, la pressió osmòtica dels líquids es veurà afectada, ja que es veurà alterat un equilibri similar.

Per preparar aquesta solució, cal fer alguns càlculs. El mètode més conegut de dur-los a terme no és altre que el coeficient isotònic de Van't Hoff. Amb la seva ajuda, es pot calcular la concentració isotònica d'una solució d'una substància diluïda, que no és un electròlit. La pressió osmòtica, la quantitat de solució i també la seva temperatura es troben en una determinada relació, expressada per l'ecuación de Clapeyron. S'utilitza per a solucions diluïdes, ja que segons la llei de Van Hoff, les substàncies dissoltes en un líquid es comportaran de la mateixa manera que els gasos i, per tant, totes les anomenades lleis de gas s'apliquen a elles.

El coeficient isotònic no és més que un paràmetre que caracteritzarà el comportament d'una substància en una solució. Si parlem de l'equivalent numèric, el coeficient isotònic és igual a la relació del valor numèric de la propietat col·lectiva que la solució posseeix a la mateixa propietat del noelectrolito, de la mateixa concentració, mentre que la resta de paràmetres romanen sense canvis.

El significat físic del coeficient isotònic es fa patent, en funció de la definició de cada paràmetre col·lectiu. Tots depenen de la concentració de la substància en la solució de les partícules. Els electròlits no entraran en reaccions de dissociació, de manera que cada molècula individual d'aquesta substància serà una única partícula. Els electròlits en el procés de solució es descomponen completament o parcialment en ions, mentre es formen diverses partícules. Resulta que les propietats col·ligatives de la solució dependran de la quantitat de partícules de diferents tipus, és a dir, ions, contingudes en ell. D'aquesta manera, el coeficient isotònic serà una barreja de diferents solucions de cada tipus de partícules. Si es considera una solució de lleixiu, es pot comprovar que consta de tres tipus de partícules: cations de calci, hipoclorit i també anions de clor. El coeficient isotònic mostrarà que hi ha més partícules en la solució d'electròlits que en la solució no electrolítica. El coeficient dependrà directament de si una substància pot decaure en ions: això no és més que una propietat de dissociació.

Atès que els electrolits forts estan completament sotmesos a processos de dissociació, és justificable esperar que el coeficient isotònic en aquest cas serà igual al nombre d'ions que conté la molècula. Tanmateix, en realitat, el valor del coeficient serà sempre inferior al valor calculat per la fórmula. Aquesta posició va ser justificada el 1923 per Debye i Hückel. Van formular la teoria dels electrolits forts: els ions no es veuran obstruïts per moure's, ja que es formarà l'intèrpret de solvat. A més, també interactuaran entre ells, la qual cosa condueix, al final, a la formació d'un grup que es mogui en la mateixa direcció de la solució. Aquestes són les anomenades associacions iòniques, així com els parells iònics. Tots els processos en solució es produiran d'aquesta manera, ja que conté poques partícules.

La interacció dels ions començarà a debilitar-se a mesura que augmenta la temperatura, i la seva concentració també disminueix. Tot això s'explica pel fet que en aquest cas la probabilitat de reunir diferents partícules en solució disminueix.