Calculadora de potencial hídrico
Halla el potencial hídrico de las plantas a partir de la molaridad, la temperatura, el factor de partículas y la presión, para problemas de ósmosis y turgencia.
Usa 1 para sacarosa u otros no electrolitos.
Resultado
-1,1395 MPa
El potencial hídrico total es -1,1395 MPa a partir del potencial de soluto -1,2395 MPa y el potencial de presión 0,1 MPa
Respuesta rápida
Una calculadora de potencial hídrico suma el término de soluto, Ψs, al término de presión, Ψp. La fórmula del soluto es i negativo por C por R por T. Para 0,5 mol/L, i = 1, 25 °C y 0,1 MPa, Ψs es -1,239 MPa. Ψ total es -1,139 MPa.
El potencial hídrico de las plantas explicado con claridad
La calculadora de potencial hídrico halla el movimiento del agua en una célula vegetal o solución. La herramienta primero halla Ψs a partir de C, el factor de partículas y T en kelvin, y luego suma Ψp para dar el Ψ total en MPa. Más soluto hace que Ψ baje, mientras que una presión celular positiva hace que Ψ suba, así que el signo y el tamaño finales muestran cómo actúan juntos ambos términos. Los estudiantes usan estas matemáticas para prácticas de ósmosis, turgencia y tejido vegetal, donde se comparan dos lados para ver el camino probable del flujo de agua. El agua se mueve de un Ψ alto a un Ψ bajo, así que el flujo va del lado menos negativo al más negativo; las tareas de Biología AP usan solo Ψs y Ψp, mientras que el trabajo avanzado con plantas también puede incluir efectos de altura y pared seca.
La fórmula del potencial hídrico y cómo se calcula
El Ψ total es Ψ = Ψs + Ψp. El término de soluto usa la ecuación de van ’t Hoff: Ψs = -i × C × R × T.
- Ψ: potencial hídrico total en MPa.
- Ψs: potencial de soluto u osmótico en MPa.
- Ψp: potencial de presión en MPa.
- i: factor de van ’t Hoff para el número de partículas.
- C: molaridad en mol/L.
- R: 0,00831446261815324 L·MPa/(mol·K).
- T: temperatura en kelvin.
- Potencial de soluto: Ψs = -i × C × R × T
- Potencial hídrico total: Ψ = Ψs + Ψp
Cómo usar la calculadora de potencial hídrico paso a paso
Datos de entrada
- Molaridad: introduce la fuerza del soluto en mol/L.
- Factor de van ’t Hoff: introduce el factor de partículas del soluto.
- Temperatura: introduce el valor en °C o K.
- Potencial de presión: introduce Ψp en MPa.
Pasos
- Introduce la molaridad de la solución.
- Introduce el factor de van ’t Hoff.
- Añade la temperatura y elige la unidad.
- Introduce el potencial de presión en MPa.
- Lee los valores de soluto y totales.
Ejemplo de potencial hídrico con cada paso claramente mostrado
Solución de 0,5 mol/L con i = 1 a 25 °C y Ψp = 0,1 MPa.
- Cambiar la temperatura a kelvin: T = 25 + 273,15 = 298,15 K.
- Sustituir los valores en la fórmula de soluto: Ψs = -(1 × 0,5 × 0,00831446261815324 × 298,15) = -1,2394785148 MPa.
- Sumar el término de presión: Ψ = -1,2394785148 + 0,1 = -1,1394785148 MPa.
- Redondear a tres decimales: Ψs = -1,239 MPa y Ψ = -1,139 MPa.
Ψs = -1,239 MPa y Ψ total = -1,139 MPa. El término de presión de 0,1 MPa eleva el Ψ total. El valor final es menos negativo que Ψs.
Cuándo ayuda el potencial hídrico a predecir la ósmosis
Usa la herramienta para ósmosis celular, tareas de turgencia y prácticas de tejido vegetal. Revisa el Ψ total en ambos lados de una membrana. No revises Ψs solo. El agua se mueve del valor alto al valor bajo.
Para otras herramientas científicas, consulta el centro de calculadoras de ciencia o busca conceptos de ósmosis en el glosario.
Supuestos
- La molaridad se introduce en mol/L.
- La temperatura se convierte a kelvin antes del cálculo.
- La solución sigue el modelo diluido de van ’t Hoff.
- El factor coincide con el número de partículas activas.
- El Ψ total incluye solo los términos de soluto y presión.
- Los valores mostrados se redondean a tres decimales.
Limitaciones
- Algunos modelos vegetales también incluyen gravedad y potencial mátrico.
- Las soluciones concentradas pueden no comportarse como soluciones diluidas ideales.
- Un factor de partículas real puede no ser un número entero.
- Un solo valor de Ψ no puede mostrar la dirección del flujo sin un segundo valor.
En la práctica
El error principal es llamar "más alto" al valor más negativo. En una recta numérica, -0,5 MPa es más alto que -1,0 MPa. El agua se mueve hacia el lado más bajo y más negativo cuando una pared celular o membrana deja pasar el agua.
Calculadoras relacionadas
Calculadora de gas ideal
Resuelve la ley del gas ideal para presión, volumen, moles o temperatura mientras la herramienta convierte las unidades comunes de química y física.
Abrir la calculadoraCalculadora de dilución porcentual
Planifica una mezcla de laboratorio con C1V1 = C2V2 usando concentración de stock, volumen de stock, concentración objetivo y volumen final.
Abrir la calculadoraCalculadora de porcentaje en masa
Halla el porcentaje masa sobre masa a partir de una masa parcial y total para clases de química, notas de laboratorio o mezclas pesadas.
Abrir la calculadoraGuías relacionadas
- Fórmula de dilución de soluciones para stocks de laboratorio
Aprende la fórmula de dilución de soluciones C1V1 = C2V2, despeja el volumen de stock, comprueba las unidades y diluye un stock 10 M a una solución 2 M.
- Cómo convertir mg a porcentaje en soluciones de laboratorio
Aprende a convertir mg a porcentaje en soluciones de laboratorio, incluyendo % p/p, % p/v, la conversión de unidades y ejemplos que mantienen clara la base de masa y volumen.
- Cómo calcular el porcentaje de agua en una muestra de hidrato
Aprende a calcular el porcentaje de agua en un hidrato usando la masa molar, la fórmula del hidrato y un ejemplo completo con CuSO4·5H2O.
- Cómo calcular el porcentaje de recuperación en química de laboratorio
Aprende a calcular el porcentaje de recuperación a partir de la cantidad recuperada y la cantidad inicial o teórica, con ejemplos y límites de laboratorio.
- Incertidumbre porcentual en laboratorios de medición de masa
Aprende la incertidumbre porcentual en mediciones de laboratorio, con fórmula, resolución de balanza, ejemplo de masa y límites al reportar.
Preguntas frecuentes sobre el potencial hídrico vegetal
¿Qué significa un valor de potencial hídrico negativo?
Un Ψ negativo significa que la muestra tiene menos energía libre que el agua pura en el punto de referencia fijado. La sal o el azúcar disueltos suelen hacer que Ψ baje. El signo menos no detiene el flujo de agua ni indica hacia dónde se moverá.
¿Por qué el potencial de soluto siempre es cero o negativo?
Ψs es cero en agua pura y negativo cuando hay soluto presente. La fórmula empieza con un signo menos. Más C, más partículas o más calor hacen que Ψs baje cuando los demás datos se mantienen fijos.
¿Cómo cambia el potencial de presión el resultado final?
Un Ψp positivo eleva el Ψ total porque la herramienta suma Ψp a Ψs. Un Ψp negativo reduce el total. La turgencia en una célula vegetal firme puede compensar parte del término de soluto negativo en este modelo simple.
¿Hacia dónde se mueve el agua entre dos soluciones?
El agua se mueve del Ψ total alto al Ψ total bajo a través de una membrana que deja pasar el agua. Con dos valores negativos, el flujo empieza en el lado menos negativo. El agua se mueve entonces hacia el lado más negativo por el mismo camino.
¿El potencial hídrico es lo mismo que el potencial de soluto?
El Ψ total equivale a Ψs solo cuando Ψp y todos los demás términos son cero. Esta herramienta suma Ψp, así que cualquier término de presión distinto de cero cambia el valor final. Los dos valores difieren cuando hay un término de presión presente.
Fuentes
Última actualización: . Revisado para verificar su exactitud con la fórmula anterior.