قارن بين الخاصية الاسموزية والانتشار
تُعتبر مادة العلوم من المواد الهامة التي تتناول أسئلة متميزة من ضمنها سؤال قارن بين الخاصية الاسموزية والانتشار ومن خلال مقالنا هذا عبر موسوعة سنُقدم الإجابة الكافية له، بالتعمق في مادة العلوم يكون الطالب على علم بكل المعلومات العلمية والتركيبات الكيميائية الخاصة للمواد، إذ يتساءل العديد من طلاب الصف الثاني من المرحلة المتوسطة عن الخاصية الأسموزية وخاصية الانتشار.
- يمكن التعبير عن الخاصية الأسموزية بأنها عملية انتقال الماء أو المذيب الآخر فقط عبر الأغشية النصف نافذة للخلايا.
- في حين أن خاصية الانتشار هي انتقال جزيئات السائل أو أي مادة من منطقة ذات ضغط عالٍ إلى منطقة ضغط منخفض دون الحاجة إلى غشاء شبه نافذ لنقل الجزيئات.
- تحدث خاصية الأسموزية في المواد السائلة فقط، بينما تحدث خاصية الانتشار في أي وسط سواء كان سائلاً أو غازيًا أو صلبًا.
الخاصية الأسموزية والانتشار
في الفقرة السابقة، تعرفنا على الفرق بين خاصية الأسموزية وخاصية الانتشار، ولكن عندما ننظر إلى عملية امتصاص ونقل الماء والملاح المذاب من وسط إلى وسط آخر، نجد أن هذه العملية تعتمد على أربع ظواهر فيزيائية، وهي: الانتشار والأسموزية والنفاذية والتشرب. ولمقارنة خاصية الأسموزية وخاصية الانتشار، نرجو الاطلاع على المقال الآتي:
- تعتمد خاصية الانتشار أساسا على وجود جزيئات أخرى.
- أما الخاصية الأسموزية فهي تعتمد على عدد الجزيئات المذابة في المذيب فقط.
- يتم تشتيت الجزيئات حتى يصل تركيز المادة التي تم تشتيتها إلى تعبئة الفراغات بين الجزيئات وتحقيق التوازن فيها.
- ومع ذلك، فإن معرفة الخاصية الأسموزية لا تجعل تركيز المذيب متساويًا على الجانبين من الغشاء.
الخاصية الأسموزية
تعد الأسموزية خاصية مهمة في الكيمياء والعلوم، ولها العديد من الأسماء المختلفة مثل التناضح أو الأرموزية أو التناقد الغشائي أو الانتشار الغشائي. وباستمرار البحث عن التعريف الصحيح للأسموزية، يتضح أنها تتمثل في حركة جزيئات السائل من خلال غشاء شبه منفذ للماء، حيث تتحرك الجزيئات من مناطق التركيز العالي للمواد المذابة إلى منطقة التركيز المنخفض.
- لا يتطلب انتقال الجزيئات في الخلايا الحية الأسموزية وجود طاقة.
- يسمح الغشاء الشبه نافذ بمرور المذيبات، وهي السوائل مثل الماء، ولكنه لا يسمح بمرور المذابات.
- لا يمكن التخلي عن الخاصية الأسموزية، حيث تحدث بشكل مباشر في الطبيعة دون تدخل الإنسان فيها.
- يمكن التعرف على الخاصية الأسموزية بواسطة الأنبوبة الشعرية على شكل حرف U.
- يتم وضع محلولين مختلفين في الضغط الأسموزي داخل الأنبوبة، حيث يتم وضع المحلول في الجهة اليسرى والآخر في الجهة اليمنى.
- بالانتظار والمراقبة الدقيقة، يمكن ملاحظة انتقال أحد المحاليل إلى المحلول الآخر.
- يمكن استنتاج أن المحلول الأقل ضغطًا في الضغط الأسموزي هو الذي يتحرك نحو المحلول الأقل ضغطًا في الضغط الأسموزي.
- يستمر المحلول في الحركة حتى يتحقق التوازن في الضغط بين الجهتين اليسرى واليمنى، ثم يتوقف عن التحرك نحو الجانب الآخر.
أهمية الخاصية الأسموزية
بعد التعرف على الخاصية الأسموزية، نريد أن نسلط الضوء على أهميتها التي لم تقتصر على الكائنات الحية فقط، بل امتدت أهميتها إلى العديد من جوانب الطبيعة. وبعد الكثير من التجارب والأبحاث التي أُجريت على الخاصية الأسموزية وبالتعرف عليها، تم اكتشاف وجودها في أماكن مختلفة داخل جسم الكائنات الحية، بما في ذلك النباتات الخضراء، بالإضافة إلى الحيوانات. وفيما يلي أهمية الخاصية الأسموزية:
- تعني الخاصية الأسموزية في أجهزة الحيوانات المختلفة نقل الماء والأملاح والمواد الذائبة المتنوعة من الدم باستخدام الأغشية التي تتميز بنفاذية عالية.
- ويؤدي ذلك إلى تحقيق التوازن الكيميائي داخل جسم الحيوان بين كمية العناصر التي تحتاجها الخلية وتوفرها من الماء.
- تساعد الخاصية الأسموزية داخل الأغشية الرقيقة على حفظ كمية الهيموجلوبين في الخلايا الحمراء، حيث تحافظ على التوازن بين الضغط الأسموزي داخل الخلايا والضغط الأسموزي للبلازما في الدم الخارجي.
- تعتمد القسطرة الوريدية التي تستخدم لعلاج أمراض القلب المختلفة على الخاصية الأسموزية.
- يستخدم في غسيل الكلى بسبب اختلاف الضغط الأسموزي، إلى جانب استخدامات أخرى.
الخاصية الأسموزية للنبات
تُعد الخاصية الأسموزية من الخصائص الرئيسية التي تتحقق من خلالها عملية البناء الضوئي، ودونها لا يمكن للنبات النمو والازدهار، حيث تتمثل هذه الخاصية في نقل الماء والأملاح من وإلى النبات في التربة الزراعية عن طريق مرورها عبر غشاء الجذر.
- يساهم اختلاف الضغط الأسموزي بين جذور النباتات والتربة الزراعية في عملية نقل الماء والأملاح.
- يؤدي ارتفاع الضغط الأسموزي للتربة حول جذر النبات إلى نقل الماء إلى جذور النباتات المختلفة.
- إذا زاد الضغط الأسموزي في جذور النبات عن الضغط الأسموزي في التربة، فإن الماس سيتسرب إلى التربة من خلال الشعيرات الجذرية.
- يؤدي الحالة السابقة إلى تعرض النبات للجفاف، مما يؤدي إلى ذبول الأوراق الخضراء.
خاصية الانتشار
تعتبر خاصية الانتشار واحدة من الخصائص الأساسية التي تعتمد عليها عملية الامتصاص في النباتات، حيث يمكن تعريفها على أنها خاصية حركة الجزيئات أو الأيونات من موقع ذات تركيز مرتفع للمادة إلى منطقة ذات تركيز منخفض لها من خلال غشاء نفاذ لها؛ ويحدث ذلك بسبب الحركة الذاتية المستمرة لجزيئات المادة المنتشرة حتى يحدث تساوي في التركيز على الجانبين من الغشاء.
- لا يتطلب الانتشار طاقة من الخلية لأداء وظيفته، إذ يحدث الانتشار عند تغير التركيز، حيثنى الجزيئات من المادة المركزة إلى المادة الأقل تركيزاً حتى يتحقق التوازن على الجانبين.
- تلعب خاصية الانتشار دورًا هامًا في المواد الغازية مقارنة بالمواد السائلة.
- في حالة تسرب الغاز في غرفة محكمة الإغلاق، يمكن أن ينتشر في جميع أرجاء الغرفة دون الحاجة إلى تيارات الهواء التي تساعد على انتشاره.
- في حالة المواد السائلة، تكون سرعة خاصية الانتشار أقل.
أمثلة على خاصية الانتشار
- يمكن تجسيد خاصية الانتشار من خلال إضافة نقطة حبر زرقاء في كوب من الماء النقي، حيث تتحرك جزيئات الحبر من منطقة الأعلى تركيزًا إلى منطقة الأقل تركيزًا.
- بعد بضع دقائق، نلاحظ انتشار الحبر الأزرق في جميع أنحاء الكأس، مما يعني أنه تم ملء كافة الفراغات بين جزيئات الماء بالحبر وأصبحت الكأس كلها باللون الأزرق.
- يُمكن التعرف على خاصية الانتشار عن طريق وضع مكعب من السكر داخل كأس به ماء، حيث تنتشر جزيئات مكعب السكر في الماء تدريجيًا دون الحاجة إلى تحريك الكأس حتى يتساوى المحلول بالكامل.
- يمكن اختبار خاصية الانتشار بوضع ملعقة من ملح الطعام في كوب من الماء، وسوف نجد أنه يحتاج وقتًا ليتم إذابة الملح الطعام بالكامل، وإذا تم التحريك يذوب الملح بسرعة.
العوامل التي تؤثر على سرعة خاصية الانتشار
- تتأثر سرعة انتشار المادة المذابة بحجم جزيئاتها، فكلما زاد حجم الجزيئات، قلت السرعة المطلوبة لانتشار المادة.
- تؤثر درجة الحرارة على حركة الانتشار، فعندما تزيد درجة الحرارة، تزيد الطاقة المتاحة لحركة الجزيئات، مما يزيد من تصادمها وتفاعلها، وبالتالي يزيد سرعة الانتشار.
- يتناسب فرق التركيز في المحلول بين المذيب والمذاب بشكل متناسب مع سرعة انتشار المادة المذابة.
- يعتبر حالة المادة من بين العوامل الرئيسية التي تؤثر على سرعة انتشار الخاصية.
- يكون انتشار المواد الغازية أسرع من انتشار المواد السائلة.
- تقل السرعة في المواد الصلبة بشكل كبير، ويعود السبب في ذلك إلى قوة الترابط بين جزيئات المادة وبينها.
وإلى هنا نصل لختام مقالنا التي أوضحنا من خلاله إجابة سؤال قارن بين الخاصية الاسموزية والانتشار ، كما تناولنا تعريف دقيق للخاصية الأسموزية وخاصية الانتشار، بالإضافة إلى أهمية الخاصية الأسموزية ودورها الفعال في النبات وداخل جسم الكائن الحي، ضمن توضيح خاصية الانتشار بالأمثلة المختلفة ومعرفة العوامل المؤثرة عليها.
يمكنكم قراءة المزيد من المقالات عبر الموسوعة العربية الشاملة.
المراجع
