14 - Dos soluciones diluidas, a 27 ºC, están separadas por una membrana fija semipermeable, siendo sus concentraciones 0,1 M de NaCl (derecha) y 0,1 M de CaF2 (izquierda). El CaF₂ se ioniza completamente separándose en dos iones F^- y un ion Ca⁺⁺. Sobre los extremos de ambos se encuentran émbolos (sin rozamiento) de igual área sobre los que se aplican fuerzas F₁ y F₂ (según muestra la figura) que generan respectivas presiones p₁ y p₂.

¿Cuál es la única afirmación correcta?

a) Si p₁ = p₂ fluye agua de izquierda a derecha.
b) Si p₁ < p₂ fluye agua de izquierda a derecha.
c) Si p₂ = 2 p₁ no hay flujo neto de solvente.
d) Si p₁ = p₂ fluye solvente de derecha a izquierda.
e) Pasa solvente de izquierda a derecha solo si p₂ = 2 p₁.
f) Pasa solvente de derecha a izquierda solo si p₁ < p₂.

Lo primero que tenemos que hacer es averiguar las concentraciones osmolares a ambos lados de la membrana plasmática.

A la derecha tenemos una concentración 0,1 M de NaCl, que se disocia generando dos especies, ión Na⁺ e ión Cl^-. El factor de disociación i_NaCl = 2, luego:

os_der = i . c_NaCl = 2 . 0,1 M = 0,2 M

A la izquierda tenemos una concentración 0,1 M de CaF₂ que se ioniza completamente separándose en dos iones F^- y un ion Ca⁺⁺. El factor de disociación i_CaF2 = 3, luego:

os_izq = i . c_CaF2 = 3 . 0,1 M = 0,3 M

De donde habrá una diferencia de osmolaridad, Δos distinta de cero que, a igual presión hidrostática a ambos lados de la membrana, impulsará el solvente desde el compartimiento de menor osmolaridad al de mayor osmolaridad, o sea de derecha a izquierda...

Y eso es justamente lo que reza la proposición d) que ya la podemos dar por buena.

Igualmente conviene revisar las otras opciones ya que una diferencia de presión que se oponga al flujo natural osmótico podría provocar ósmosis inversa. Para eso la presión en 1 debería ser mayor que la presión en 2 en cierto valor como mínimo igual y un poquito más que la presión osmótica que mueve el solvente de derecha a izquierda.

Pero todas las opciones en las que la presiones son diferentes impulsarían solvente en el mismo sentido en que lo hace ya, naturalmente, el fenómeno osmótico directo.