稀溶液的依數(shù)性

稀溶液的依數(shù)性第1頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六主要內(nèi)容第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降第三節(jié)溶液的滲透壓力第2頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六目的要求了解稀溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低的原因。熟悉稀溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低概念及計(jì)算。掌握溶液滲透壓力的概念及滲透濃度的計(jì)算，熟悉滲透壓力的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。第3頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六主要內(nèi)容第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降*第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)下降*第三節(jié)溶液的滲透壓力*本章小結(jié)*參考文獻(xiàn)*第4頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降一.蒸氣壓（VaporPressure)

蒸發(fā)evaporationH2O(l)H2O(g)

凝結(jié)condensation

當(dāng)蒸發(fā)速率與凝結(jié)速率相等時(shí)，氣相和液相達(dá)到平衡，該平衡是一動(dòng)態(tài)平衡。純?nèi)軇┑臍?、液平衡系統(tǒng)第5頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降飽和蒸氣壓P:(VaporPressure)定義：在一定溫度下與液相處于平衡時(shí)的蒸氣所具有的壓力(簡(jiǎn)稱(chēng)蒸氣壓)。單位：Pa,kPa說(shuō)明：①P與液體的本性有關(guān);②同一液體，溫度升高，P

增大;③固體物質(zhì)也有蒸氣壓，但P一般很小;④同溫度下，P大者為易揮發(fā)性物質(zhì)，P

小者為難揮發(fā)性物質(zhì)；第6頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降幾種液體蒸氣壓與溫度的關(guān)系第7頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降二、溶液蒸氣壓下降(RaoultLaw)1.溶液蒸氣壓下降Δp(VaporPressureLowing)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在相同溫度下，

P水>P葡萄糖。結(jié)論：含有難揮發(fā)性溶質(zhì)溶液蒸氣壓總是低于同溫度純?nèi)軇┑恼魵鈮旱?頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降2.RaoultLaw難揮發(fā)的非電解質(zhì)的稀溶液的蒸氣壓P與溶劑摩爾分?jǐn)?shù)XA成正比:p=pAo.XA∵XA+XB=l.∴p=pAo(1-XB)=pAo-pAo

XB∵Δp=pAo–p=pAo

XBΔp

＝

KbB結(jié)論:T一定，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降（Δp）與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度bB成正比，與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)第9頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低一、溶液的沸點(diǎn)升高1.液體的沸點(diǎn)Tbo(boilingpoint)

液體的蒸氣壓等于外壓時(shí)的溫度。液體的正常沸點(diǎn)

(normalboilingpoint)

外壓為101.3kPa(1atm)時(shí)的沸點(diǎn)。第10頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低2.溶液的沸點(diǎn)升高

(boilingpointelevation)難揮發(fā)性的非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高（ΔTb）只與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度bB有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。

ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB第11頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低二、溶液的凝固點(diǎn)降低1.純液體的凝固點(diǎn)Tfo(freezingpoint)

物質(zhì)的固相純?nèi)軇┑恼魵鈮号c它的液相蒸氣壓相等時(shí)的溫度。第12頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低2.溶液的凝固點(diǎn)降低(freezing-pointdepression)難揮發(fā)性的非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低（ΔTf）只與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度bB

有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。

ΔTf=Tfo-Tf=Kf

bB第13頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低三、應(yīng)用測(cè)定溶質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量（特別是小分子），凝固點(diǎn)降低法更常用。

(kg·mol-1)

第14頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低比較沸點(diǎn)凝固點(diǎn)條件P(液)=P(外)P(l)=P(s)原因純?nèi)軇篜0=P(外)→Tb0溶液：P<P0

P<P(外)要使P=P(外)則Tb必↑純?nèi)軇?P(l)=P(s)→Tf0溶液：P<P(l),要使P<P(s),冰將融化,則Tf必↓本質(zhì)溶液的蒸氣壓下降定量關(guān)系ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB（適用稀溶液）ΔTf=Tfo-Tf=Kf

bB（常用來(lái)測(cè)分子量）第15頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低例1模擬海水樣品1L中溶有主要物種的物質(zhì)的量（以mol表示）如下所示，試計(jì)算此模擬樣品的凝固點(diǎn)。

Na+:0.458Mg2+:0.052Ca2+:0.01K+:0.01Cl-:0.583HCO3-:0.002SO42-:0.028Br-:0.001解：c總

=b總

=0.458+0.052+0.01+0.01+0.583+0.002+0.028+0.001+0.001=1.144ΔTf=Tfo-Tf=Kf

bB=2.13第16頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低例2將0.638g尿素溶于250g水中，測(cè)得此溶液的凝固點(diǎn)降低值為0.079K，試求尿素的相對(duì)分子質(zhì)量。解：第17頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低例3一種水溶液的凝固點(diǎn)是-1.00℃，求其沸點(diǎn)及20℃時(shí)此溶液的蒸氣壓（已知：Kf=1.86K·kg·mol-1，Kb=0.512K·kg·mol-1，20℃時(shí)水的蒸氣壓為2.34kPa）解：ΔTf=Tfo-Tf=Kf

bB

bB=△Tf/

Kf=1/1.86=0.538

△Tb=Tb-Tb0=Kb

bB=0.512×0.538=0.275

沸點(diǎn)為100.275第18頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力一、滲透現(xiàn)象和滲透壓1.滲透現(xiàn)象紅細(xì)胞放在:(a)生理鹽水:保持原形保持原形(b)濃鹽水:萎縮(c)稀鹽水:腫脹，溶血第19頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力滲透:溶劑透過(guò)半透膜進(jìn)入溶液而使溶液一側(cè)的液面升高和濃度稀釋的自發(fā)過(guò)程.滲透條件：①半透膜②膜兩側(cè)溶液濃度不等滲透方向:溶劑分子從純?nèi)軇芤海蚴菑南∪芤骸鷿馊芤?。?0頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力2.滲透壓力（osmoticpressure）Π定義：為維持只允許溶劑通過(guò)的膜所隔開(kāi)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。滲透壓第21頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力注意:若半透膜隔開(kāi)的濃度不等的兩個(gè)非電解質(zhì)溶液，為了防止?jié)B透現(xiàn)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。ConcentratedsolutionDilutesolutionSemipermeablemembrane第22頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力3.溶液的滲透壓力與濃度、溫度的關(guān)系

—Van’tHoff定律內(nèi)容：稀溶液滲透壓力的大小僅與單位體積溶液中溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)數(shù)的多少有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)關(guān)系式：Π=cRT

其中cB—物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)

R—常數(shù)8.314J·K-1·mol-1

T—絕對(duì)溫度

(273+℃)第23頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力說(shuō)明:①適用范圍：稀溶液;②C-總的質(zhì)點(diǎn)數(shù)的濃度:

非電解質(zhì)：c=cB，電解質(zhì)：c=icB，（A-B型i=2,AB2或A2B型i=3）③公式其他兩種形式:

對(duì)稀水溶液來(lái)說(shuō)cB≈bB

：Π≈RTbB

測(cè)分子量：MB=mBRT/(ΠV)第24頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力4.電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性蒸氣壓下降Δp=pAo–p=i

KbB沸點(diǎn)升高ΔTb=Tb-Tb0

=i

Kb

bB凝固點(diǎn)降低ΔTf=Tfo-Tf=i

Kf

bB滲透壓力Π=i

cB

RT

其中:i—校正因子，是指一“分子”電解質(zhì)解離出的粒子個(gè)數(shù)

AB型(如：KCl、CaSO4、NaHCO3等)i=2AB2或A2B型（如：MgCl2、Na2SO4等)i=3第25頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力例臨床上常用的生理鹽水是9.0g·L-1的

NaCl溶液，求溶液在37℃時(shí)的Π

。解NaCl:i≈2,摩爾質(zhì)量為58.5g·mol-1

由Π=icBRT有：

第26頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力小結(jié)性質(zhì)定義關(guān)系式蒸氣壓下降Δp=pAo-pAΔp=pAoxB沸點(diǎn)升高ΔTb=Tb-TboΔTb=KbbB凝固點(diǎn)降低ΔTf=Tfo-TfΔTf=KfbB滲透壓力Π=cRT=bRT注意:非電解質(zhì)：c=cB，電解質(zhì)：c=icB第27頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力二、滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義1.滲透濃度cos(osmolarity)滲透活性物質(zhì)：溶液中產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子(分子、離子)的統(tǒng)稱(chēng)。定義：滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。(即滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度)第28頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力單位：mol·L-1

或mmol·L-1注意:

①cos=c，代表總的質(zhì)點(diǎn)數(shù)的濃度(非電解質(zhì)：c=cB，電解質(zhì)：c=icB)②T一定，Π∝C，比較滲透壓的大小只需要比較cos的大?、鄢Ｓ茫?/p>

Cos=C=ΔTb/Kb

=ΔTf/Kf

=Π/RT第29頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力2.等滲(isotonicsolution)、高滲(hypertonicsolution)和低滲(hypotonicsolution)溶液生理鹽水(等滲)(b)濃鹽(高滲)(c)稀鹽(低滲)

(9g·L-1NaCl)(15g·L-1NaCl)(5g·L-1NaCl)

保持原形萎縮腫脹，溶血第30頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力醫(yī)學(xué)上的等滲、高滲和低滲溶液是以血漿的滲透壓力為標(biāo)準(zhǔn)確定的。正常人血漿的滲透濃度：303.7mmol·L-1臨床上規(guī)定：等滲溶液：cos280~320mmol·L-1

高滲溶液：cos

＞320mmol·L-1

低滲溶液：cos

＜280mmol·L-1第31頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三節(jié)溶液的滲透壓力3.晶體滲透壓力和膠體滲透壓力

晶體滲透壓膠體滲透壓概念由晶體物質(zhì)(電解質(zhì)和小