Pression osmotique et loi de Van't Hoff

[invitea1b94408]

Bonjour à tous,

j'ai vu que pour calculer la valeur de la pression osmotique, on utilisait la loi de Van't Hoff.

(Prenons le cas de 2 compartiments séparés par une membrane semi-perméable (seulement perméable à l'eau et pas au soluté); dans le compartiemnt 1 on a de l'eau pure et dans le compartiment 2 de l'eau avec un soluté.)

Or, la loi de Van't Hoff (utilisée également pour calculer la pression exercée par un gaz sur les parois d'une enceinte close) est ici utilisée pour calculer la pression du soluté (qui ne passe pas la membrane semi-perméable) sur les parois de son enceinte (et donc sur la membrane semi-perméable).
Mon problème, c'est que je ne vois pas du tout concrètement le rapport entre la pression osmotique et la pression exercée par le soluté sur les parois de la membrane. Autrement dit pourquoi la valeur de la pression exercée par le soluté sur son enceinte (Van't Hoff) donne-t-elle la valeur de la pression osmotique.

Merci d'avance pour votre aide, je préciserai ma pensée si ma question ne vous semble pas claire.
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[moco]

Il faut peut-être te dire que pour un physicien, une solution quelconque d'un soluté quelconque, c'est exactement la même chose qu'un gaz, si on élimine le solvant par la pensée.
Si on élimine le solvant d'une solution, il reste des molécules de soluté éparses, libres et mobiles dans l'espace pris par la solution. C'est exactement comme un gaz.
Un gaz a un comportement régi par la loi pV = nRT
Pour un soluté en solution, il faut remplacer la pression par la pression osmotique pi. Et on remplace souvent n/V par la concentration c.
pi = cRT

[invitea1b94408]

Je suis tout à fait d'accord avec le fait qu'un soluté en solution a un comportement analogue à un gaz dans une enceinte (ces deux comportements sont donc modélisables par la loi de Van't Hoff).

Le fait est que je ne comprends pas c'est pourquoi cette pression exercée par le soluté dans le compartiment 2 correspond à la pression osmotique qui attire l'eau du compartiment 1 à 2.

Comment faut-il comprendre ça? L'eau qui va aller dans le compartiment 2 va-t-elle compenser la pression exercée par le soluté?

[moco]

L'eau n'est pas attirée nulle part.
La pression osmotique est due à autre chose. Elle est due à la constitution de la membrane.

Imagine une membrane qui sépare à gauche une solution d'eau sucrée, et à droite de l'eau pure. Les molécules d'eau et de sucre sont en état d'agitation constante.
La membrane est poreuse, et contient des pores, des trous juste assez grands pour laisser passer les petites molécules d'eau, mais pas assez grands pour les molécules de sucre.
A droite chaque fois qu'une molécule d'eau est poussée dans un trou, elle peut passer. A gauche aussi, mais ce n'est pas aussi fréquent, car il y a autre chose dans l'eau sucrée. De plus quand une molécule de sucre est poussée contre les pores, elle bouche le passage.
Résultat. Les molécules d'eau passent plus facilement dans le sens droite-gauche que l'inverse. L'eau sucrée se dilue peu à peu car son volume augmente. Et le compartiment de droite se vide peu à peu.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea1b94408]

Encore une fois, je suis d'accord.
Seulement je ne vois toujours pas pourquoi la valeur de la pression osmotique est déterminée par la pression qu'exerce le soluté dans le compartiment de la solution (comme l'exprime la loi de Van't Hoff appliquée au soluté)..quelque chose m'échappe..mais merci déjà pour les explications.

[jeanne08]

La démonstration de la loi P ( pression osmotique) = (n /V) * R *T où n/V estla concentration du soluté, est faite en considérant le potentiel chimique du solvant d'un coté et de l'autre de la membrane. D'un coté il y a la solution et de l'autre le solvant pur. On tient compte alors de l'influence de la composition de la solution et de la pression sur le potentiel chimique du solvant. Dans le cas d'une solution assez diluée on montre la loi énoncée. Cette demonstration doit se trouver facilement dans un cours de thermochimie.

[invitea1b94408]

Ok, j'ai trouvé la démonstration en question...De là à la comprendre tout à fait...