醫(yī)用化學稀溶液的依數性

1、第二章 稀薄溶液的依數性Colligative Properties of Diluted Solutions1內容提要溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓 溶液的蒸氣壓下降 Raoult定律 溶液的沸點升高和凝固點降低 溶液的沸點升高溶液的凝固點降低 2內容提要溶液的滲透壓 滲透現象和滲透壓溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關系 滲透壓在醫(yī)學上的意義3教學基本要求掌握稀溶液的蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點降低概念及計算;滲透壓力的概念及滲透濃度的計算。熟悉稀溶液依數性之間的換算，利用依數性計算溶質的相對分子質量；電解質溶液的依數性。了解稀溶液的蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點降低的原因;滲透壓力在醫(yī)學上的意義

2、。4第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降液體的蒸氣壓 蒸發(fā) H2O (l) H2O (g)凝結 當蒸發(fā)與凝結速率相等， 氣相和液相達到動態(tài)平衡 ，蒸汽的含量和壓力保持一定。 定義：在一定溫度下與液相處于平衡時蒸汽所具有的壓力 p( 簡稱蒸氣壓)。單位：Pa, kPa5第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降液體的蒸氣壓 p與液體的本性有關溫度升高，p增大固體物質的蒸氣壓一般很小易揮發(fā)性物質的 p大，難揮發(fā)性物質的 p 小。6第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降不同溫度下水的蒸氣壓 T / K p / kPa T / K p / kPa 273278283293303313323 0.610 60.871 91.227 92.338

3、54.242 37.375 412.333 6 33334335336337342319.918 335.157 447.342 670.100 1101.324 7476.026 2 7第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降 Raoult定律 8第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降Raoult定律 在一定溫度下, 難揮發(fā)非電解質稀溶液的蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓與溶劑物質的量分數的乘積。 p = p0 xA po:純溶劑的蒸氣壓,P:溶液的蒸氣壓。9第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降 xA+ xB =1p= p0 xA = p0(1- xB)= p0 p0 xB p0- p = p0 xB令 p

4、= p0- p 有 p = p0 xB p表示溶液的蒸氣壓下降。 p0。10第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降溶液的蒸氣壓下降公式： 由于 nA nB， 若取1000g溶劑，有則 p= K bB 適用：難揮發(fā)的非電解質稀溶液。11第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降例1 已知異戊烷C5H12的摩爾質量M = 72.15 gmol-1，在20.3的蒸氣壓為77.31 kPa?，F將一難揮發(fā)性非電解質0.0697g溶于0.891g異戊烷中，測得該溶液的蒸氣壓降低了2.32 kPa。試求出異戊烷為溶劑時Raoult定律中的常數K；求加入的溶質的摩爾質量。12第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降解 因為K = p0MA所以對于異戊烷有K

5、 = p0MA = 77.31 kPa72.15 gmol-1 =5578 kPagmol-1 = 5.578 kPakgmol-1 13第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降根據有14第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降例2 已知293K時水的飽和蒸氣壓為2.338 kPa，將6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0 g水中，計算蔗糖溶液的質量摩爾濃度和蒸氣壓 。15第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降解 p = p0 xA = 2.338 kPa0.996 4 = 2.330 kPa 16第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的沸點升高液體的沸點 液體的沸點是液體的蒸氣壓等于外界壓強時的溫度。液體的正常沸點 是指

6、外壓為101.3kPa時的沸點。 17第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的沸點升高溶液的沸點總是高于純溶劑的沸點，這一現象稱之為溶液的沸點升高。 溶液沸點升高是由溶液的蒸氣壓下降引起。 Tb = Tb - Tb0 = Kb mB 18第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低常見溶劑的T0b和Kb值 19第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的凝固點降低凝固點是指物質的固、液兩相蒸氣壓相等時的溫度 。純水的凝固點（273 K）又稱為冰點，在此溫度水和冰的蒸氣壓相等。 20第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的凝固點降低曲線(3)是溶液的理想冷卻曲線曲線(4)是實驗曲線。溶液的凝固點是指剛有溶劑固

7、體析出的溫度Tf。 21第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的凝固點降低(a) 凝固點時，固態(tài)、純溶劑液態(tài)的蒸發(fā)速度與氣態(tài)的凝聚速度相等(b)溶液的蒸發(fā)速度小于固態(tài)的蒸發(fā)速度與氣態(tài)的凝聚速度。 22第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液的凝固點降低溶液的凝固點降低是由溶液的蒸氣壓下降引起。Tf = Tf0 - Tf = Kf bB23第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低常見溶劑的T0b Kb和T0f Kf值 溶劑 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) Tf0 / Kf /(Kkgmol-1) 水 1000.5120.01.86乙酸 1182.9317.03.90苯802.535.55.10

8、乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚34.72.02-116.21.8萘2185.8080.06.924第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低溶液凝固點降低的應用：測定溶質的相對分子質量（特別是小分子）。 雖然理論上沸點升高和凝固點降低兩種方法都可測量分子量，可是后者不起破壞作用、且Kf值較大，故常用。25第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低例 將0.638 g尿素溶于250 g水中，測得此溶液的凝固點降低值為0.079 K，試求尿素的相對分子質量。解 26第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低電解質稀溶液的依數性行為p = i K bBTb = i K

9、bb B Tf = i Kfb B 如AB型電解質，i趨近于2。 (如KCl) AB2或A2B型電解質, i趨近于3。 (如MgCl2) 27第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低例 計算0.100molkg-1的NaCl溶液的凝固點。解 NaCl為AB型電解質，i =2Tf(NaCl) = 20.100 molkg-11.86 Kkgmol 1 =0.372 K Tf(NaCl) = - 0.372 。28第三節(jié) 溶液的滲透壓力滲透現象和滲透壓力 溶劑分子通過半透膜進入到溶液中的過程, 稱為滲透 。用半透膜將溶液與水分開, 可以看到蔗糖溶液面上升。29第三節(jié) 溶液的滲透壓力滲透現象和滲透壓力 滲

10、透原因：溶劑分子能通過半透膜，而溶質分子不能 。條件： 半透膜 膜兩側溶液濃度不等。方向：溶劑分子從純溶劑溶液，或是從稀溶液濃溶液。 30第三節(jié) 溶液的滲透壓力滲透現象和滲透壓力滲透壓力定義：為維持只允許溶劑通過的膜所隔開的溶液與溶劑之間的滲透平衡而需要的超額壓力。單位: Pa或kPa。 31第三節(jié) 溶液的滲透壓力溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關系 關系式： = cBRT 其中 cB 物質的量濃度 (molL-1) R 常數 8.314 JK-1mol-1 T 絕對溫度 (273 + t)注意：若半透膜隔開的濃度不等的兩個非電解質溶液，為了防止?jié)B透現象發(fā)生，必須在濃溶液液面上施加一超額壓力，此壓力是兩溶液滲透壓力之差。32第三節(jié) 溶液的滲透壓力滲透壓力在醫(yī)學上的意義等滲、高滲和低滲溶液定義滲透活性物質（溶液中產生滲透效應的溶質粒子）的物質的量濃度為滲透濃度cos 高滲溶液中等滲溶液中低滲溶液中33第三節(jié) 溶液的滲透壓力滲透壓力在醫(yī)學上的意義醫(yī)學上的等滲、高滲和低滲溶液是以血漿的滲透壓力為標準確定的。正常人血漿的滲透濃度： 303.7 mmolL-1臨床上規(guī)定： 等滲溶液： cos 280 320 mmolL-1 高滲溶液： cos 320 mmol L-1 低滲溶液 ：cos 280 mmolL-134正常人各種滲透活性物質的滲透濃度/molL-135正常人各種