قارن بين الخاصية الاسموزية والانتشار
تعتبر مادة العلوم من المواد المهمة التي تتناول أسئلة متميزة، بما في ذلك سؤال المقارنة بين الخاصية الاسموزية والانتشار. ومن خلال هذا المقال، سنقدم الإجابة الكافية على هذا السؤال عبر موسوعة. عند التعمق في مادة العلوم، يكتسب الطالب المعرفة بجميع المعلومات العلمية والتركيبات الكيميائية الخاصة بالمواد. ويتساءل العديد من طلاب الصف الثاني في المرحلة المتوسطة عن الخاصية الاسموزية وخاصية الانتشار.
- يمكن المقارنة عن طريق التوضيح أن الخاصية الأسموزية هي عملية انتقال للماء أو المذيب الآخر فقط عبر أغشية الخلايا النصف نافذة.
- أما بالنسبة لخاصية الانتشار، فهي انتقال جزيئات السائل أو أي نوع من المواد من المناطق ذات الضغط المرتفع إلى المناطق ذات الضغط المنخفض، ولا يحتاج الانتشار إلى غشاء نافذ لنقل الجزيئات.
- الخاصية الأسموزية تحدث في المواد السائلة فقط، بينما الانتشار يحدث في أي وسط سواء كان سائلا أو غازيا أو صلبا.
الخاصية الأسموزية والانتشار
في الفقرة السابقة، تعرفنا على الإجابة المختصرة لسؤال المقارنة بين الخاصية الأسموزية وخاصية الانتشار. ومع ذلك، عندما نلقي نظرة على عملية الامتصاص ونقل الماء والمواد المذابة من وسط إلى آخر، نجد أن ذلك يعتمد على أربع ظواهر فيزيائية وهي: الانتشار، الأسموزية، النفاذية، والتشرب. وللمقارنة بين الخاصية الأسموزية وخاصية الانتشار، نستعرض التالي:
- تعتمد خاصية الانتشار بشكل أساسي على وجود جزيئات أخرى.
- في حين، تعتمد الخاصية الأسموزية على عدد الجزيئات المذابة في المذيب فقط.
- تنتشر الجزيئات حتى يصبح تركيز مادة الانتشار مساويا لملء الفراغ بين الجزيئات وبعضها البعض.
- لكن عند معرفة خاصية الأسموزية، لا يتساوى تركيز المذيب على الجانبين من الغشاء.
الخاصية الأسموزية
تعرف خاصية الأسموزية في مادة العلوم والكيمياء بالعديد من الأسماء المختلفة، مثل التناضح أو الأرموزية أو التناقد الغشائي. وتشير جميع هذه الأسماء إلى انتشار الجزيئات عبر الغشاء النفاذ للماء. وعند البحث المستمر عن التعريف الصحيح لخاصية الأسموزية، نجد أنها تتمثل في حركة جزيئات السائل من مناطق تركيز المواد المذابة الأعلى إلى المناطق ذات التركيز المنخفض.
- لا يحتاج الأسموزي إلى طاقة لنقل الجزيئات.
- يسمح الغشاء الشفاف شبه النافذ بمرور المذيبات مثل الماء ولا يسمح بمرور المذابات.
- الخاصية الأسموزية لا يمكن الاستغناء عنها، حيث تحدث في الطبيعة مباشرة دون تدخل الإنسان.
- يمكن التعرف على الخاصية الأسموزية بواسطة الأنبوبة الشعرية بشكل حرف U.
- يتم وضع محلولين مختلفين بالضغط الأسموزي داخل الأنبوبة، المحلول من الجهة اليسرى والمحلول الآخر من الجهة اليمنى.
- عند مراقبة العملية والانتظار، نجد أن أحد المحلولين ينتقل إلى المحلول الآخر.
- ويمكن الاستنتاج من ذلك أن المحلول ذو الضغط الأقل الأسموزي هو الذي يتحرك نحو المحلول ذو الضغط الأقل الأسموزي.
- حتى يتساوى الضغط بين الجهتين اليسرى واليمنى، ثم يتوقف المحلول عن التحرك نحو الأخرى.
أهمية الخاصية الأسموزية
بعد فهم الأسموزية، نقدم لكم أهميتها التي لا تقتصر على الكائنات الحية فقط، بل توجد أيضا في الطبيعة. بفضل التجارب والأبحاث، تم اكتشاف الأسموزية في جسم الكائنات الحية والنباتات الخضراء. هناك أهمية كبيرة للأسموزية
- تتجلى الخاصية الأسموزية في أجهزة الحيوانات المختلفة في نقل الماء والأملاح والمواد الذائبة من الدم عبر أغشية نفاذية عالية.
- وبالتالي يحدث توازن كيميائي داخل جسم الكائن الحي بين كمية العناصر التي تحتاجها الخلية وتواجدها في الماء.
- تكون الخواص الأسموزية داخل الأغشية الرقيقة مسؤولة عن الحفاظ على كمية الهيموجلوبين في الخلايا الحمراء، وتحافظ على التوازن بين الضغط الداخلي للخلايا والضغط الخارجي لبلازما الدم.
- تعتمد القسطرة الوريدية المستخدمة لعلاج أمراض القلب المختلفة على خاصية الأسموزية.
- بالإضافة إلى استخدامه في غسيل الكلي بسبب اختلاف الضغط الاسموزي.
الخاصية الأسموزية للنبات
الخاصية الأسموزية هي واحدة من أهم الخصائص التي تساعد في عملية البناء الضوئي، وبدونها لا يمكن للنبات أن ينمو ويزدهر، حيث تتمثل هذه الخاصية في نقل الماء والأملاح من وإلى النبات في التربة الزراعية عن طريق جذوره.
- يؤثر اختلاف الضغط الأسموزي بين جذور النباتات والتربة الزراعية على عملية انتقال الماء والأملاح.
- عند ارتفاع الضغط الأسموزي للتربة عن جذور النبات ينتقل الماء إلى جذور النبات المختلفة.
- إذا زاد الضغط الأسموزي لجذور النبات عن الضغط الأسموزي للتربة، سيتسرب الماس إلى التربة عبر الشعيرات الجذرية.
- تؤدي الحالة السابقة إلى تعرض النبات للجفاف مما يتسبب في ذبول الأوراق الخضراء.
خاصية الانتشار
خاصية الانتشار هي أحد الخصائص التي تؤثر في عملية امتصاص المواد في النبات، ويمكن تعريفها على أنها حركة الجزيئات أو الأيونات في المادة من خلال غشاء مسامي لها ومن منطقة ذات تركيز عال للمادة إلى منطقة ذات تركيز منخفض؛ ويحدث ذلك بفعل حركة جزيئات المادة المنتشرة حتى يتساوى التركيز على جانبي الغشاء.
- لا يحتاج تأثير الانتشار إلى استخدام طاقة من الخلية لأداء وظيفته؛ نظرا لأن الانتشار يحدث عند تغير التركيز حيث تنتقل جزيئات المادة من الوسط ذو التركيز الأعلى إلى الوسط ذو التركيز الأقل حتى يكون التوازن على جانبي الوسط.
- تلعب خاصية الانتشار دورا هاما في المواد الغازية بالمقارنة بالمواد السائلة.
- عند وجود تسرب غاز في غرفة محكمة الإغلاق، ينتشر في جميع أنحاء الغرفة، ولا يحتاج إلى تدفق الهواء للمساعدة في انتشاره.
- في حالة المواد السائلة، تكون سرعة انتشار الخاصية أقل.
أمثلة على خاصية الانتشار
- يمكن تمثيل خاصية الانتشار عن طريق وضع نقطة من الحبر الأزرق في كأس من الماء النقي، حيث تتحرك جزيئات الحبر من المنطقة ذات التركيز الأعلى إلى المنطقة ذات التركيز الأقل.
- بعد مضي بضع دقائق، نشاهد انتشار الحبر الأزرق في كل مكان في الكوب، وهذا يعني أن جميع المساحات الفارغة بين الجزيئات في الماء قد تمت ملئها بالحبر حتى أصبح الكوب كله أزرقا.
- يمكن أيضا التعرف على خاصية الانتشار من خلال وضع مكعب سكر في كأس ماء، حيث تنتشر جزيئات مكعب السكر داخل الماء دون الحاجة إلى تحريك الكأس حتى يتساوى التوزيع في جميع أجزاء المحلول.
- يمكن اختبار خاصية الانتشار عن طريق وضع ملعقة ملح الطعام في كوب من الماء، وسيتطلب الانتشار وقتا لذوبان ملح الطعام تماما، في حين يتم ذوبان ملح الطعام بسرعة عند استخدام ملعقة للتقليب.
العوامل التي تؤثر على سرعة خاصية الانتشار
- يؤثر حجم جزيئات المادة المذابة على سرعة الانتشار، فكلما زادت حجم الجزيئات، قلت السرعة المطلوبة لانتشار المادة.
- تؤثر درجة الحرارة أيضا على حركة الانتشار، حيث تزيد زيادة درجة الحرارة من طاقة حركة الجزيئات وتزيد من تصادمها مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى زيادة سرعة الانتشار.
- تتناسب فروق التركيز في المحلول بين المذيب والمذاب تناسبا مباشرا مع سرعة انتشار المادة المذابة.
- حالة المادة هي أحد العوامل الأساسية التي تؤثر على سرعة انتشار خاصيتها.
- انتشار المواد الغازية أسرع من انتشار المواد السائلة.
- وتقل السرعة تكاد تنعد في المواد الصلبة؛ ويعود السبب في ذلك لقوة الترابط بين جزيئات المادة وبعضها البعض.
وبهذا نصل لختام مقالتنا التي شرحنا من خلالها إجابة على سؤال المقارنة بين الخاصية الاسموزية والانتشار، كما تناولنا تعريفا دقيقا للخاصية الأسموزية والانتشار، وأهميتها الفعالة في النبات وجسم الكائن الحي، ومن خلال أمثلة مختلفة توضحنا خاصية الانتشار وتوضح العوامل التي تؤثر فيها.
يمكنكم قراءة المزيد من المقالات عبر الموسوعة العربية الشاملة.
المراجع