Objectifs

• Savoir ce qu'est la pression osmotique et comment elle influence l'absorption d'eau par les plantes.
• Utiliser la loi de van't Hoff pour effectuer un calcul simple de pression osmotique dans un sol ou une solution biologique.
• Interpréter le rôle de la pression osmotique dans le maintien de la turgescence des cellules végétales.

Notions clés

La notion centrale est la pression osmotique \(\\Pi\) qui peut être calculée avec la loi de van't Hoff : \[ \\Pi = i C R T \] où

• i est le facteur d'ionisation (ou le nombre effectif de particules en solution),
• C est la concentration molaire en solutés (en mol/L),
• R est la constante des gaz parfaits,
• T est la température en kelvins.

Exemples résolus

Calcul pas à pas de la pression osmotique pour une solution simple et interprétation des résultats pour une plante}

Énoncé : On considère une solution non électrolytique de concentration \(C = 0.30 \mathrm{mol\,L^{-1}}\) à \(T = 298 \mathrm{K}\) avec \(i = 1\) et \(R = 0.08314 \mathrm{L\,bar\,mol^{-1}\,K^{-1}}\).

On cherche \(\\Pi\).

Utilisation de la loi de van't Hoff : \[ \\Pi = i C R T \]

Erreurs fréquentes

• Confondre la pression osmotique avec une simple pression physique sans membrane.
• Utiliser une température en °C sans la convertir en kelvin.
• Oublier le facteur d'ionisation i lorsque le soluté est électrolytique (par exemple NaCl).
• Utiliser des unités inadaptées dans C ou R.

Récapitulatif

• La pression osmotique \(\\Pi\) dépend de i, C, R et T : \[ \\Pi = i C R T \]
• Pour un soluté non électrolytique, i = 1. Pour NaCl, i ≈ 2 (approximation des particules en solution).
• Plus la concentration est élevée, plus l'eau est attirée par la solution et peut modifier la turgescence des cellules végétales.

Cartes mémo