Utilisez Π = iMRT pour calculer la pression osmotique d’une solution, c’est-à-dire la pression nécessaire pour arrêter l’osmose à travers une membrane semi-perméable. Saisissez directement la concentration molaire, le facteur de van ’t Hoff et la température, déterminez une valeur manquante ou comparez l’effet de différents solutés.
Inputs
Molarité de la solution, en moles par litre (mol/L).
Nombre de particules produites par la dissociation du soluté (1 pour un non-électrolyte comme le glucose, 2 pour NaCl, 3 pour CaCl₂).
Température absolue en kelvins (K). La pression osmotique se calcule en kelvins, et non en degrés Celsius ou Fahrenheit.
Résultat
—
Enter molar concentration, van't Hoff factor, and temperature to compute osmotic pressure.
Pression osmotique (kPa)—
Solve for a missing value
Pression osmotique cible en atmosphères (atm).
Molarité de la solution, en moles par litre.
Toujours requise : le facteur de van ’t Hoff n’est jamais la valeur à déterminer.
Température absolue en kelvins (K).
Résultat
—
Enter the known values to solve for the missing one.
Inputs
Molarité de la solution, en moles par litre.
Température absolue en kelvins (K).
Choisissez l’une des valeurs prédéfinies ci-dessous ou saisissez une valeur personnalisée.
Common solutes (sets i)
Résultat
—
Enter molar concentration, temperature, and a van't Hoff factor to compare osmotic pressures.
i = 1 (non-électrolyte)—
i = 2 (par exemple, NaCl)—
i = 3 (par exemple, CaCl₂)—
i = 4—
4 min de lecture3 étapes7 termes3 exemples6 questionsΠ = iMRT
La pression osmotique est l’une des quatre propriétés colligatives classiques, avec l’abaissement de la pression de vapeur, l’élévation du point d’ébullition et l’abaissement du point de congélation.
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Étapes
Comment utiliser cette calculatrice
3 étapes▸
1
Saisir la concentration molaire, le facteur de van ’t Hoff et la température
Dans l’onglet Pression osmotique, saisissez la molarité de la solution (mol/L), son facteur de van ’t Hoff i (1 pour un non-électrolyte comme le glucose, 2 pour NaCl, 3 pour CaCl₂) et la température absolue en kelvins. Le calculateur se met à jour instantanément pendant la saisie.
2
Lire la pression osmotique
La carte de résultat indique Π en atmosphères (atm) et en kilopascals (kPa) : c’est la pression qu’il faudrait appliquer à la solution pour arrêter le flux osmotique net à travers une membrane semi-perméable.
3
Calculer une valeur manquante ou comparer des solutés
Passez à l’onglet Résoudre pour déterminer la molarité ou la température à partir d’une pression osmotique connue, ou utilisez l’onglet van ’t Hoff pour comparer l’effet de solutés courants (glucose, NaCl, CaCl₂) sur la pression à concentration et température identiques.
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Référence
Formule et méthodologie
1 formules▸
Équation de van ’t Hoff pour la pression osmotique
Π = iMRT
Π désigne la pression osmotique (atm), i le facteur de van ’t Hoff (nombre de particules en lesquelles le soluté se dissocie en solution), M la concentration molaire (mol/L), R la constante des gaz parfaits (0.08206 L·atm/(mol·K)) et T la température absolue (K). Multipliez Π exprimée en atm par 101.325 pour obtenir des kilopascals (kPa).
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Glossaire
Termes clés expliqués
7 termes▸
Pression osmotique (Π)Pression minimale à appliquer à une solution pour empêcher l’afflux de solvant pur à travers une membrane semi-perméable. Elle se mesure en atmosphères (atm) ou en kilopascals (kPa).
OsmoseDéplacement net de molécules de solvant à travers une membrane semi-perméable, d’une zone de plus faible concentration en soluté vers une zone de plus forte concentration.
Facteur de van ’t Hoff (i)Nombre de particules distinctes produites en solution par une unité-formule de soluté. Les non-électrolytes comme le glucose ont i = 1 ; les électrolytes forts comme NaCl (i = 2) et CaCl₂ (i = 3) se dissocient en plusieurs ions.
Concentration molaire (M)Nombre de moles de soluté dissoutes par litre de solution, exprimé en mol/L.
Membrane semi-perméableBarrière qui laisse passer les molécules de solvant, mais bloque les particules de soluté, ce qui permet l’osmose.
Propriété colligativePropriété physique d’une solution — comme la pression osmotique, l’abaissement du point de congélation ou l’élévation du point d’ébullition — qui dépend de la concentration des particules dissoutes et non de leur identité chimique.
TonicitéMesure comparative de la pression osmotique de deux solutions séparées par une membrane. Elle indique si l’une est hypotonique, isotonique ou hypertonique par rapport à l’autre (par exemple, par rapport à l’intérieur d’une cellule).
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Situations types
Exemples concrets
3 exemples▸
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Solution d’un non-électrolyte
Glucose à 0.1 M, à température ambiante
Concentration molaire 0.1 mol/LFacteur de van ’t Hoff 1Température 298 K
Π = 1 × 0.1 × 0.08206 × 298 ≈ 2.45 atm (≈ 248 kPa). Comme le glucose ne se dissocie pas, i = 1 : la pression osmotique dépend uniquement de la molarité et de la température.
🧂
Solution d’un électrolyte fort
NaCl à 0.1 M, à température ambiante
Concentration molaire 0.1 mol/LFacteur de van ’t Hoff 2Température 298 K
Π = 2 × 0.1 × 0.08206 × 298 ≈ 4.89 atm, soit environ le double du résultat pour le glucose. En effet, NaCl se dissocie en ions Na⁺ et Cl⁻ (i = 2), ce qui double la concentration effective en particules.
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Calcul à rebours
Déterminer la concentration à partir d’une pression mesurée
Pression osmotique 5 atmFacteur de van ’t Hoff 1Température 310 K
Dans l’onglet Résoudre, avec M = Π ÷ (iRT), une pression mesurée Π de 5 atm à la température corporelle (310 K) et i = 1 correspond à environ 0.196 mol/L. Cela permet de retrouver la concentration d’une solution à partir d’une pression mesurée en laboratoire.
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Référence
Citer cette calculatrice
APA et MLA▸
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La pression osmotique est l’une des quatre propriétés colligatives classiques, avec l’abaissement de la pression de vapeur, l’élévation du point d’ébullition et l’abaissement du point de congélation. Elle mesure la force avec laquelle une solution « attire » le solvant à travers une membrane semi-perméable. Ce concept est essentiel en biologie cellulaire, dans la formulation des solutés pour perfusion et dans le traitement de l’eau par osmose inverse.
Fonctionnement de l’équation de van ’t Hoff
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La relation Π = iMRT rappelle la loi des gaz parfaits (PV = nRT) : van ’t Hoff avait remarqué que les solutions diluées se comportent de façon analogue aux gaz parfaits. Le facteur de van ’t Hoff i tient compte de la dissociation des solutés. Un non-électrolyte comme le glucose ou le saccharose reste une particule par unité-formule (i = 1), tandis que les composés ioniques se séparent en plusieurs particules : NaCl en Na⁺ et Cl⁻ (i = 2), CaCl₂ en Ca²⁺ et deux ions Cl⁻ (i = 3). À concentration élevée, l’appariement des ions fait légèrement dévier les solutions réelles de la valeur idéale de i ; la formule reste toutefois une excellente approximation pour les solutions diluées courantes en laboratoire et en biologie.
Entrées et leur signification
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La concentration molaire (M) doit être exprimée en moles de soluté par litre de solution, et non par litre de solvant : cette dernière mesure est la molalité, utilisée notamment pour l’abaissement du point de congélation et l’élévation du point d’ébullition. La température doit être saisie sur l’échelle absolue en kelvins, car l’équation découle directement de la loi des gaz parfaits ; utiliser des degrés Celsius introduirait une erreur de signe. Le facteur de van ’t Hoff dépend du soluté et ne se calcule pas ici : choisissez i = 1 pour les solutés moléculaires et consultez le nombre d’ions produits pour les sels et les acides.
Limites et cas particuliers
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Ce calculateur suppose un comportement idéal en solution diluée. À forte concentration, l’appariement des ions abaisse le facteur de van ’t Hoff effectif par rapport à sa valeur théorique (par exemple, à forte molarité, les solutions réelles de NaCl se rapprochent de i ≈ 1.9 plutôt que de 2 exactement). Les mesures de laboratoire peuvent donc légèrement différer de la prédiction idéale. La formule suppose aussi une membrane parfaitement semi-perméable, alors que les membranes réelles peuvent laisser passer une certaine quantité de soluté. Pour des calculs biologiques ou médicaux (par exemple, la tonicité d’une solution pour perfusion), vérifiez toujours les valeurs de référence cliniques au lieu de vous fier uniquement à la formule idéale.
❓
Questions
Questions fréquentes
6 questions▸
Quelle est la formule de la pression osmotique ?+
La pression osmotique suit l’équation de van ’t Hoff, Π = iMRT, où Π est la pression osmotique, i le facteur de van ’t Hoff, M la concentration molaire, R la constante des gaz parfaits (0.08206 L·atm/(mol·K)) et T la température absolue en kelvins.
Que signifie le facteur de van ’t Hoff ?+
Le facteur de van ’t Hoff (i) indique le nombre de particules produites par un soluté lorsqu’il se dissout. Les non-électrolytes comme le glucose ou le saccharose ont i = 1, car ils restent intacts en solution. Les électrolytes forts se dissocient en ions : NaCl a i = 2 (Na⁺ + Cl⁻) et CaCl₂ a i = 3 (Ca²⁺ + 2 Cl⁻).
Quelles unités ce calculateur utilise-t-il pour la pression osmotique ?+
Le résultat est exprimé en atmosphères (atm), unité naturelle avec R = 0.08206 L·atm/(mol·K), puis converti aussi en kilopascals (kPa) selon 1 atm = 101.325 kPa.
Pourquoi la formule utilise-t-elle R = 0.08206 ?+
Il s’agit de la constante des gaz parfaits exprimée en L·atm/(mol·K), ce qui correspond aux unités de molarité (mol/L), de pression en atmosphères et de température en kelvins utilisées dans tout ce calculateur.
Pourquoi la température doit-elle être exprimée en kelvins ?+
L’équation de van ’t Hoff découle de la loi des gaz parfaits, qui exige une échelle de température absolue. Utiliser directement des degrés Celsius ou Fahrenheit donnerait une pression erronée, voire négative ; ce calculateur attend donc toujours une température en kelvins.
Quel est le lien entre pression osmotique et osmose inverse ?+
L’osmose inverse consiste à appliquer une pression supérieure à la pression osmotique naturelle d’une solution afin de forcer le solvant à traverser la membrane semi-perméable dans le sens inverse de son mouvement naturel. On sépare ainsi le solvant pur (par exemple, l’eau potable) du soluté concentré (par exemple, le sel).
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