Ósmosis es la difusión de agua a través de una membrana con permeabilidad selectiva
Ciertas propiedades del agua hacen que ésta se comporte de una manera peculiar. En primer lugar las moléculas de agua no están cargadas y, por tanto, no se ven afectadas por el potencial de membrana. Más aún, la concentración de agua a ambos lados de la membrana no presenta una diferencia apreciable. Entonces, ¿quién determina el sentido en el cual difunden las moléculas de agua? Cuando un soluto se disuelve en agua, las moléculas del soluto interrumpen la ordenada red de interacciones tridimensionales, que habitualmente tiene lugar entre las moléculas de agua, aumentando la entropía y disminuyendo la energía libre del sistema. El agua, como otras sustancias, tiende a difundir desde áreas de mayor energía libre a otras en las cuales es menor. Así pues, el agua tiende a moverse desde regiones de menor concentración de solutos (energía libre alta) a las de mayor concentración de solutos (energía libre baja).
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