قارن بين الخاصية الاسموزية والانتشار، يعد العلم أحد الموضوعات المهمة التي تتناول قضايا مختلفة، بما في ذلك سؤال حول التناضح والانتشار. من خلال هذا المقال من خلال الحقيقة، سنقدم إجابة مناسبة عليه. من خلال الخوض في مادة العلوم يكون الطالب على دراية بكافة المعلومات العلمية والتركيبات الكيميائية الخاصة للمواد الصف الثاني من المرحلة المتوسطة في التناضح والانتشار.
- يمكن إجراء مقارنة من خلال إظهار أن التناضح هو عملية نقل الماء أو المذيبات الأخرى فقط من خلال أغشية الخلايا شبه المنفذة.
- على الرغم من أن خاصية الانتشار هي حركة جزيئات السائل أو أي نوع من المواد من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض، فإن الانتشار لا يتطلب غشاء شبه منفذ لنقل الجسيمات.
- يحدث التناضح فقط في المواد السائلة، بينما خاصية الانتشار في أي وسط سواء كانت سائلة أو غازية أو صلبة.
التناضح والانتشار
في الفقرة السابقة، عرفنا الإجابة المختصرة على سؤال مقارنة الخاصية التناضحية وخاصية الانتشار، ولكن عند ملاحظة عملية امتصاص ونقل الماء المذاب والملح من وسط إلى آخر، وجدنا أنها تعتمد على وجود أربع ظواهر فيزيائية وهي (خاصية الانتشار، الخاصية التناضحية، خاصية النفاذية وخاصية التشريب)، ومقارنة الخاصية التناضحية وخاصية الانتشار، إليك ما يلي
- تعتمد خاصية الانتشار بشكل أساسي على وجود جزيئات أخرى.
- بينما تعتمد الخاصية التناضحية فقط على عدد الجزيئات الذائبة في المذيب.
- تنتشر الجسيمات حتى يتساوى تركيز المادة المنتشرة مع ملء الفراغ بين الجزيئات وبعضها البعض.
- ولكن من خلال التعرف على الخاصية التناضحية، فإن تركيز المذيب لا يصبح كما هو على جانبي الغشاء.
التنافذ
تُعرف الخاصية التناضحية في العلوم والكيمياء بالعديد من الأسماء المختلفة، بما في ذلك التناضح، أو التناضح، أو الانتشار الحراري، ومن خلال البحث المستمر عن التعريف الصحيح للتناضح، نجد أنه يتم تمثيلها في حركة الجزيئات السائلة من نصف. – غشاء نافذ، بحيث تنتقل الجزيئات من مناطق التركيز العالي للمذابات إلى منطقة التركيز المنخفض.
- لا تتطلب الخاصية التناضحية وجود طاقة لتحرك الجزيئات.
- يسمح الغشاء شبه القابل للنفاذ بمرور المذيب، وهو سائل مثل الماء، ولا يسمح بمرور المذاب.
- لا يمكن الاستغناء عن الخاصية التناضحية، لأنها تحدث في الطبيعة وبشكل مباشر دون تدخل بشري.
- يمكن التعرف على التناضح بواسطة أنبوب شعري على شكل حرف U.
- يتم وضع محلولين لضغوط تناضحية مختلفة في الأنبوب من الجانب الأيسر، أحدهما محلول والآخر من الجانب الأيمن.
- من خلال الانتظار ومراقبة العملية، نجد أن أحد الحلول ينتقل إلى الحل الآخر.
- يشير هذا إلى أن المحلول ذو الضغط الاسموزي المنخفض هو الذي يتحرك نحو المحلول مع الضغط الاسموزي المنخفض.
- حتى يتساوى الضغط بين الجانبين الأيمن والأيسر، يتوقف المحلول عن الانتقال إلى الآخر.
أهمية التناضح
بعد تحديد الخاصية التناضحية، نعرض أهميتها، حيث أنها لم تقتصر على الكائنات الحية فقط، بل تضاعفت أهميتها في الطبيعة. بعد العديد من التجارب والاستقصاءات التي أجريت على الخاصية التناضحية وعند الها، تم اكتشافها في عدة أماكن داخل جسم الكائن الحي، حيث توجد في النباتات. الأخضر بجانب الحيوان، وهنا تبرز أهمية الخاصية التناضحية على النحو التالي
- الخاصية التناضحية داخل أنظمة الحيوانات المختلفة هي نقل الماء والأملاح والمواد الذائبة المختلفة من الدم عبر الأغشية التي تتميز بأنها عالية النفاذية.
- وهذا يؤدي إلى ظهور توازن كيميائي داخل جسم الحيوان بين كمية العناصر التي تحتاجها الخلية ومحتواها المائي.
- تساعد الخاصية التناضحية داخل الأغشية الرقيقة أيضًا في الحفاظ على خلايا الدم الحمراء بالكمية المناسبة من الهيموجلوبين، حيث تحافظ على التوازن بين الضغط الاسموزي داخل الخلايا والضغط الاسموزي لبلازما الدم من الخارج.
- تعتمد القسطرة الوريدية المستخدمة في علاج أمراض القلب المختلفة على الخاصية التناضحية.
- أيضا، يتم استخدامه في غسيل الكلى بسبب فرق الضغط الأسموزي.
الخاصية التناضحية للنبات.
تعتبر الخاصية التناضحية من أهم الخصائص التي يتم من خلالها تمثيل عملية التمثيل الضوئي، وبدونها لا يمكن للنبات أن ينمو ويزدهر مرة أخرى، لأنه الخاصية التناضحية في نقل المياه والأملاح من وإلى النبات في الزراعة. التربة من خلال مرورها عبر أغشية الجذر.
- يساهم فرق الضغط الأسموزي بين جذور النبات والتربة الزراعية في نقل المياه والأملاح.
- نظرًا لأن الضغط الاسموزي للتربة أعلى من جذر النبات، فإنه يؤدي إلى انتقال الماء إلى جذور النبات المختلفة.
- إذا تجاوز الضغط التناضحي لجذور النبات الضغط الأسموزي للتربة، نجد أن الماس يتسرب إلى التربة من خلال شعيرات الجذر.
- تؤدي الحالة المذكورة أعلاه إلى جفاف النبات، مما يؤدي إلى ذبول الأوراق الخضراء.
خاصية الانتشار
تعد خاصية الانتشار من بين الخصائص التي تعتمد عليها عملية الامتصاص في النبات، ويمكن تعريفها على أنها خاصية حركة الجزيئات أو الأيونات للمادة عبر غشاء منفذ ومن وسط إلى آخر.، من منطقة عالية التركيز للمادة إلى منطقة تركيز منخفض ؛ ينتج هذا عن الحركة الذاتية المستمرة لجزيئات المادة المنتشرة حتى يحدث تركيز متساوٍ على جانبي الغشاء.
- لا يتطلب الانتشار طاقة من الخلية لتعمل ؛ لأن الانتشار يحدث مع تغير في التركيز، حيث تنتقل جزيئات المادة من الوسط بتركيز أعلى إلى الوسط السفلي حتى تصل إلى المساواة على جانبي الوسط.
- تلعب خاصية الانتشار دورًا مهمًا في الحالة الغازية أكثر من الحالة السائلة.
- وجدنا أنه عندما يدخل الغاز إلى غرفة محكمة الإغلاق، فإنه ينتشر في جميع أنحاء الغرفة ولا يحتاج إلى مسودات للمساعدة في نشره.
- في حالة المواد السائلة، تكون سرعة خاصية الانتشار أقل.
أمثلة على خصائص الانتشار
- يمكن تمثيل خاصية الانتشار بوضع قطرة من الحبر الأزرق في كوب من الماء الصافي، حيث تنتقل جزيئات الحبر من الوسط الأكثر تركيزًا إلى الوسط الأقل تركيزًا.
- بعد بضع دقائق، نلاحظ أن الحبر الأزرق قد انتشر في جميع أنحاء الزجاج، أي أن جميع الفراغات بين الماء بين الجزيئات وبعضها البعض ممتلئة بالحبر حتى يتحول الزجاج كله إلى اللون الأزرق.
- يمكن أيضًا تحديد خاصية الانتشار عن طريق وضع مكعب سكر داخل كوب من الماء، حيث تنتشر جزيئات مكعب السكر عند وضعها في الماء دون الحاجة إلى تحريك الكوب حتى تتساوى جميع أجزاء المحلول.
- يمكن اختبار خاصية الانتشار عن طريق وضع ملعقة كبيرة من ملح الطعام في كوب من الماء. وجدنا أن الانتشار يستغرق وقتًا حتى يذوب ملح الطعام تمامًا، بينما في حالة استخدام وظيفة التحريك، يذوب ملح الطعام في وقت قصير.
العوامل المؤثرة على سرعة خاصية الانتشار
- يؤثر حجم الجسيمات المذابة على معدل اكتمال الانتشار، فكلما كبرت الجسيمات، كانت السرعة المطلوبة لانتشار المادة أبطأ.
- تؤثر درجة الحرارة أيضًا على حركة الانتشار، حيث أن زيادة درجة الحرارة تزيد من طاقة حركة الجسيمات مما يزيد من اصطدام الجسيمات ببعضها البعض مما يؤدي إلى سرعة الانتشار.
- الفرق في التركيز في المحلول بين المذيب والمذاب يتناسب طرديا مع معدل انتشار المذاب.
- تعتبر حالة المادة من أهم العوامل التي تؤثر على خاصية سرعة الانتشار.
- يكون الانتشار في المواد الغازية أسرع منه في السوائل.
- السرعة المنخفضة تكاد تكون معدومة في المواد الصلبة ؛ هذا بسبب الرابطة القوية بين جزيئات المادة وبعضها البعض.