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Osmose? Hört sich schwierig an. Ist es aber gar nicht! Wir erklären dir Schritt für Schritt, was Osmose ist, wie sie abläuft, warum Kirschen bei Regen platzen und warum Salat im Dressing zusammenschrumpft. Let’s go!
Osmose einfach erklärt
Was ist Osmose? Die Osmose ist ein Prozess, wo ein Lösungsmittel durch eine Membran in Richtung der höheren Teilchenkonzentration fließt. Die Teilchenkonzentration ist einfach der Anteil an einem bestimmten gelösten Stoff. Das kann zum Beispiel Zucker sein. Und das Lösungsmittel kann zum Beispiel sowas wie Wasser sein.
Die Membran muss für das Ganze semipermeabel - also nur für das Lösungsmittel und nicht für den gelösten Stoff durchlässig - sein.
Osmose Voraussetzungen:
- Lösungsmittel (z.B. Wasser)
- gelöster Stoff (z.B. Zucker)
- semipermeable Memb
Da das von ganz alleine passiert, wird es auch passiver Transport genannt. Anders als beim aktiven Transport muss hier bei der Osmose keine Energie hinzugegeben werden.
Und warum tut das Lösungsmittel das? Das liegt daran, dass die Natur immer versucht ein Konzentrationsausgleich herzustellen. Durch unterschiedliche Teilchenkonzentration kommt das aus dem Gleichgewicht und das wird versucht durch das Lösungsmittel wieder auszugleichen.
Definition Osmose
Die Osmose ist ein passiver Transportprozess. Das Lösungsmittel (z.B. Wasser) fließt durch eine semipermeable Membran in Richtung der höheren Teilchenkonzentration. Damit wird ein Konzentrationsausgleich geschaffen.
Ablauf
Um den Ablauf besser zu verstehen, kann man das Ganze auch einfach mit einem Gefäß mit semipermeabler Membran (Sieb), gefüllt mit Wasser und unterschiedlicher Zuckerkonzentration testen.
- Zunächst wird das Gefäß natürlich durch eine semipermeable Membran getrennt.
- Auf beiden Seiten der Membran ist nun die gleiche Konzentration an Wasser (Lösungsmittel).
- Nun wird auf beiden Seiten Zucker (gelöster Stoff) hinzugegeben. Allerdings auf der einen Seite mehr als auf der anderen.
- Nun beginnt die Osmose.
- Da die Membran nur für das Wasser durchlässig ist und für Zucker nicht, fließt das Wasser zur Seite der höheren Zuckerkonzentration, um die Unterschiede auszugleichen.
- Da nun auf der höher konzentrierten Seite auch mehr Wasser ist, steigt der Wasserspiegel.
Auf der höher konzentrierten Seite herrschte ein höherer osmotischer Druck.
Osmotischer Druck
Je höher der Konzentrationsunterschied zwischen beiden Seiten ist, desto größer wird das Bestreben des Wassers diesen wieder auszugleichen. Diese Kraft, die dabei entsteht, nennt man auch osmotischen Druck. Das ist der Druck des Wassers, der infolge der Osmose auf die Membran ausgeübt wird. Je höher der Konzentrationsunterschied jetzt ist, desto größer wird auch dieser osmotische Druck.
Tonizität
Der Unterschied des osmotischen Druckes, also wie hoch der Konzentrationsunterschied der beiden Lösungen ist, nennt man auch Tonizität.
Von dieser Tonizität gibt es verschiedene Arten: Isotonie, Hypotonie & Hypertone.
Isotonie
Bei isotonen Lösungen hat die Lösung den gleichen osmotischen Druck wie das Vergleichsmedium.
Isotone Lösungen lassen sich durch folgende Eigenschaften charakterisieren:
- gleich viele gelöste Teilchen auf beiden Seiten der Membran
- osmotischer Druck auf beiden Seiten gleich
- Zellen im Gleichgewicht (innen gleich viele gelöste Teilchen wie außen)
Beispiel: isotonische Getränke
Hypotonie
Bei hypotonen Lösungen hat die Lösung einen geringeren osmotischen Druck als das Vergleichsmedium
Hypotone Lösungen lassen sich durch folgende Eigenschaften charakterisieren:
- im Zelläußeren weniger Teilchen als innen
- Wasser strömt in die Zelle bis der osmotische Druck auf beiden Seiten gleich ist
- Dabei kann die Zelle auch platzen
Beispiel: destilliertes Wasser
Hypertonie
Bei hypertonen Lösungen hat die Lösung einen höheren osmotischen Druck als das Vergleichsmedium.
Hypertone Lösungen lassen sich durch folgende Eigenschaften charakterisieren:
- im Zelläußeren mehr Teilchen als innen
- Wasser strömt aus der Zelle heraus bis der osmotische Druck auf beiden Seiten gleich ist
- Zelle schrumpft
Beispiele: Salzwasser, Cola, Säfte
Osmose Pflanzen
Den ganzen Prozess der Osmose kann man auch bei einigen Pflanzen im Alltag beobachten:
Kirschen
Ein Beispiel für Osmose in der Natur sind platzende Kirschen:
- Im Inneren der Kirsche sind viele Teilchen gelöst, vor allem Zucker
- Das Regenwasser hält hingegen kaum gelöste Stoffe
- Wenn es also regnet, will die Natur ein Konzentrationsausgleich schaffen
- Deshalb diffundiert Wasser in die Kirsche hinein
- Der Druck in der Kirsche wird extrem groß und sie platzt
Salat
Genau das Gleiche wie bei der Kirsche passiert bei Salat, wenn es zu lange im Dressing liegt. Du kennst es bestimmt wie der dann schrumplig klein wird. Das ist ganze einfach zu begründen:
- Im Salatdressing sind viel gelöste Salzteilchen
- Das Wasser im Salat enthält hingegen kaum gelöste Stoffe
- Nun will die Natur ein Konzentrationsausgleich schaffen
- Deshalb diffundiert Wasser aus den Blättern
- Die Blätter werden schlaff und klein
Osmose Zusammenfassung
Definition
- Passiver Transportprozess.
- Lösungsmittel (z.B. Wasser) fließt durch semipermeable Membran in Richtung der höheren Teilchenkonzentration
Voraussetzungen
- Lösungsmittel (z.B. Wasser)
- gelöster Stoff (z.B. Zucker)
- semipermeable Membran
Ablauf
- Gefäß getrennt durch semipermeable Membran
- Auf beiden Seiten der Membran gleiche Konzentration an Wasser (Lösungsmittel).
- Auf der einen Seite mehr Zucker (gelöster Stoff)
- Nun beginnt die Osmose
- Da Membran nur für Wasser durchlässig: fließt zur Seite der höheren Zuckerkonzentration
- Wasserspiegel steigt
Tonizität
Isotonie: Lösung hat gleichen osmotischen Druck wie Vergleichsmedium
Hypotonie: Lösung hat geringeren osmotischen Druck als Vergleichsmedium
Hypertonie: Lösung hat höheren osmotischen Druck als Vergleichsmedium
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