无机化学-第02章-溶液-2014(1)

1、第二章 溶液第二章第二章 溶液溶液本章重点： 1.熟悉溶液浓度的表示方法，掌握物质的量浓度、质量浓度的计算。 2.熟悉稀溶液的依数性，掌握溶液的凝固点下降极其应用，溶液的渗透压及其意义。第二章 溶液第一节第一节 溶液的浓度溶液的浓度溶液的浓度溶液的浓度是指在一定量的溶液或溶剂中是指在一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量。所含溶质的量。浓度的表示方法主要有：浓度的表示方法主要有：一、质量分数一、质量分数二、摩尔分数二、摩尔分数三、质量摩尔浓度三、质量摩尔浓度四、物质的量浓度四、物质的量浓度第二章 溶液一、质量分数一、质量分数溶质的质量与溶液的质量之比称为溶质的质量分溶质的质量与溶液的质量之比称为溶质

2、的质量分数。用符号数。用符号表示。百分比浓度表示。百分比浓度例：例：10克克NaCl溶于溶于100克水中，该溶液的质量分数克水中，该溶液的质量分数为：为： = 10/（100+10）= 0.091 = 9.1% 溶液溶质mm第二章 溶液五、物质的量浓度（提前）五、物质的量浓度（提前）l 用用1 dm3（习惯上用（习惯上用L L）溶液中所含溶质）溶液中所含溶质的量的量(mol)或或1cm3（习惯上用（习惯上用 mLmL）溶液）溶液中所含溶质的量中所含溶质的量(mmol)来表示溶液的浓来表示溶液的浓度叫度叫物质的量浓度物质的量浓度，单位为，单位为 mol L-1。 VncBB第二章 溶液二、摩尔分

3、数二、摩尔分数例例:10克克NaCl溶于溶于90克水中克水中,该溶液的摩尔分数为：该溶液的摩尔分数为： xNaCl = (10/58.5) / (10/58.5+ 90/18) = 0.033BBABnxnnABAAnxnn溶质和溶剂的量都用物质的量（溶质和溶剂的量都用物质的量（mol）表示，）表示，溶液中某一组分的物质的量除以溶液中各组分物溶液中某一组分的物质的量除以溶液中各组分物质的量的总和，称为该组分的质的量的总和，称为该组分的摩尔分数摩尔分数。如果溶。如果溶液由溶质液由溶质B和溶剂和溶剂A组成，则溶质组成，则溶质B的摩尔分数为：的摩尔分数为：第二章 溶液三、质量摩尔浓度三、质量摩尔浓度

4、l溶液中溶质溶液中溶质B的物质的量（以的物质的量（以mol为单位）为单位）除以溶剂除以溶剂A A的质量（以的质量（以kg为单位），称为为单位），称为溶质溶质B的的质量摩尔浓度质量摩尔浓度，用符号，用符号bB表示，表示，单位为单位为mol?kg-1。 kg)(mol)(BB溶剂的质量的物质的量溶质 BmnbA当溶剂为水的时候：质量摩尔浓度当溶剂为水的时候：质量摩尔浓度=摩尔浓度摩尔浓度第二章 溶液总VmBB质量浓度质量浓度(g/mL)与密度与密度比较：质量浓度比较：质量浓度粒子浓度？第二章 溶液纯水：纯水：PH2O=P外外=101.3(kPa) , T=1002沸点升高沸点升高1、液体的沸点、液

5、体的沸点-液体的蒸气压等液体的蒸气压等于外压时的温度。于外压时的温度。第二章 溶液T/KP/(kPa)Tb0TbH2O1101.3100Tb第二章 溶液2、溶液的沸点升高、溶液的沸点升高(Tb)Tb=Tb- Tb0=KbbB KbCB水溶液第二章 溶液 难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶液的质难挥发非电解质稀溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。 T Tb bK Kb b b b 式中为式中为b b质量摩尔浓度，质量摩尔浓度， K Kb b为溶剂的沸点升为溶剂的沸点升高常数。高常数。应用上式可以测定溶质的摩尔质量应用上式可以测定溶质

6、的摩尔质量。小结小结:第二章 溶液1、假设质量浓度为、假设质量浓度为10g/L蔗糖溶液蔗糖溶液,求该溶液的求该溶液的沸点沸点.(M=342, K蔗糖蔗糖=0.512)CB=10342=0.029(mol/L)Tb= KbCB=Tb- Tb0解：解：Tb= Tb0+ Tb= 100+0.512x0.029=100.015()第二章 溶液2、难挥发非电解质稀溶液沸腾时，溶液、难挥发非电解质稀溶液沸腾时，溶液浓度逐渐增大，导致溶液沸腾的温度浓度逐渐增大，导致溶液沸腾的温度A、不断降低、不断降低B、不断升高、不断升高C、保持不变、保持不变D、无法确定、无法确定 第二章 溶液2、溶液的凝固点降低、溶液的

7、凝固点降低(Tf)Tf= Tf0 - Tf =KfbB1、液体的凝固点、液体的凝固点_同一物质固液两相同一物质固液两相蒸汽压相等时的温度蒸汽压相等时的温度 KfCB3 3 凝固点降低凝固点降低第二章 溶液第二章 溶液T/KP/(kPa)0OOH2O10.6106Tf0TfTf第二章 溶液 和沸点升高一样，难挥发非电解质稀和沸点升高一样，难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低和溶液的质量摩尔浓溶液的凝固点降低和溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。度成正比，而与溶质的本性无关。 比例常数比例常数K Kf f叫做溶剂的摩尔凝固点降叫做溶剂的摩尔凝固点降低常数。应用上式也可以测定溶质的摩低常数。应

8、用上式也可以测定溶质的摩尔质量尔质量。mKTff第二章 溶液 1、判断：0.1mol/L葡萄糖溶液与0.1mol/L甘油溶液的凝固点降低值相等。第二章 溶液制作制冷剂的防冻剂制作制冷剂的防冻剂: 冰点冰点273K (00C) ，冰加，冰加NaCl 的凝固的凝固点为点为 250K (-230C)，冰加，冰加CaCl2的凝的凝固点为固点为 218K (-550C)，第二章 溶液问：蓝墨水滴进一杯水中，有何现象？问：蓝墨水滴进一杯水中，有何现象？n 扩散的方向：扩散的方向：浓浓稀稀半透膜半透膜_只让溶剂分子通过，而溶质分子只让溶剂分子通过，而溶质分子不能通过的膜不能通过的膜. 渗透压渗透压第二章 溶

9、液半透膜半透膜 第二章 溶液一、渗透现象和渗透压一、渗透现象和渗透压半透膜半透膜水水0.1mol/L葡萄糖葡萄糖H2O多多H2O少少渗透现象渗透现象H2O通过半透膜由通过半透膜由H2O浓度大进入浓度大进入H2O浓度小的扩散现象。浓度小的扩散现象。H2O第二章 溶液渗透方向：渗透方向： C(H2O)大大必具两个条件：必具两个条件：有有H2O浓度差浓度差渗透压渗透压osmotic pressure( ) -施于溶液液施于溶液液面上恰能制止面上恰能制止渗透过程进行的压力。渗透过程进行的压力。(Pa,kPa)(为维持渗透平衡而需要加给溶液的额外压力为维持渗透平衡而需要加给溶液的额外压力)注：溶液的渗透

10、压都是相对于纯水而言。注：溶液的渗透压都是相对于纯水而言。有半透膜存在有半透膜存在C(H2O)小小第二章 溶液半透膜半透膜水水0.1mol/L葡萄糖葡萄糖H2O水水0.2mol/L葡萄糖葡萄糖H2O(A)(B) :AB 第二章 溶液二、渗透压二、渗透压 与浓度及温度的关系与浓度及温度的关系1、 V=nRT =n RTV= CBRT bBRT2、P=KbBTf=KfbBTb=KbbB =bB RT非电解质非电解质：PK=TbKb=TfKf= RT=bB第二章 溶液 =cRT与理想气体方程无本质联系。与理想气体方程无本质联系。 ：渗透压；渗透压；V：溶液体积；溶液体积；R：气体常数；气体常数； n

11、： 溶质物质的量；溶质物质的量； c：体积摩尔浓度；：体积摩尔浓度； T： 温度；温度； R = 8.388 J mol-1 K-1第二章 溶液判断渗透方向：判断渗透方向：0.2mol/L葡萄糖葡萄糖0.1mol/L葡萄糖葡萄糖0.2mol/L葡萄糖葡萄糖0.2mol/L 蔗糖蔗糖1、2、渗透平衡渗透平衡第二章 溶液半透膜只允许溶剂分子透过而溶质分子不能透过。溶剂分子通过半透膜进入溶液的过程称之为渗透或渗透现象渗透或渗透现象。渗透压可定义为：将溶液和溶剂用半透膜隔开，为阻止渗透现象发生而必须施加于溶液液面上的最小压力。范特霍夫（JHVantHoff）根据实验结果指出稀溶液的渗透压与溶液的浓度和

12、温度的关系同理想气体方程式一致，即 V=nRT 或 cRT式中，是溶液的渗透压（kPa）；V是溶液的体积（L）；n是溶质的物质的量；c是溶质的物质的量浓度；R是摩尔气体常数用8.31kPadm3mol1表示；T是绝对温度（K）。从上述关系式可以看出，在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的渗透压与溶质的物质的量浓度成正比。小结小结第二章 溶液例：试比较渗透压大小例：试比较渗透压大小 0.1mol/L葡萄糖葡萄糖 0.1mol/L蔗糖蔗糖 0.2mol/L尿素尿素 0.2mol/L NaCl 第二章 溶液解：解：NaClNa+Cl-0.20.20.2粒子数：粒子数：0.2+0.2= 0.4(mol

13、/L) : = NaCl： = 2x0.2RT第二章 溶液3、强电解质：、强电解质：P=iKbBTf=iKfbBTb=iKbbB =ibBRTPK=TbKb=TfKf= RT=ibB校正因子校正因子i电解质解离出的粒子个数电解质解离出的粒子个数例：例：NaCl: i=2CaCl2: i= 3第二章 溶液例：下列两溶液用半透膜隔开，水能从左例：下列两溶液用半透膜隔开，水能从左到右渗透的是到右渗透的是A、0.3mol/L葡萄糖葡萄糖0.3mol/L蔗糖蔗糖B、0.15mol/L NaCl0.3mol/L葡萄糖葡萄糖C、0.2mol/L HAc0.2mol/L HClD、0.1mol/L CaCl2

14、0.10mol/LNaCl练习题练习题第二章 溶液例：一混合溶液，其中葡萄糖的浓度为例：一混合溶液，其中葡萄糖的浓度为0.10mol/L, NaCl的浓度为的浓度为0.05 mol/L, CaCl2的浓度为的浓度为0.05mol/L,求该溶液在求该溶液在37时的渗透压。时的渗透压。第二章 溶液解：解：C总总= C(葡萄糖葡萄糖)+i1C(NaCl)+ i2C(CaCl2)=0.10+2x0.05+3x0.05=0.35(mol/L) =C总总RT=0.35x8.314x(273+37)=902(kPa)第二章 溶液三、渗透压在医学上的意义三、渗透压在医学上的意义问：问： = COS RT, 可

15、以用可以用COS来衡量来衡量 ?第二章 溶液1、 osmolarity COS渗透活性物质的物质的量浓度渗透活性物质的物质的量浓度渗透活性物质渗透活性物质在溶液中产生渗透在溶液中产生渗透效应的溶质粒子效应的溶质粒子(分子、离子分子、离子)单位：单位：mol/L，mmol/L第二章 溶液例：计算补液用的例：计算补液用的50.0g/L葡萄糖溶液葡萄糖溶液和和9.00g/LNaCl(生理盐水生理盐水)的渗透浓度的渗透浓度解：解：葡萄糖葡萄糖:M=180g/molNaCl：50.0180X1000=278(mmol/L)COS=9.0058.5X2x1000=308(mmol/L)COS=第二章 溶液

16、2、等渗、高渗和低渗溶液、等渗、高渗和低渗溶液以血浆的渗透压为标准，规定以血浆的渗透压为标准，规定低渗低渗等渗等渗高渗高渗280mmol/L320mmol/L问问:为什么用为什么用9.00 g/L NaCl 溶液作为补液？溶液作为补液？第二章 溶液红细胞在溶液中的形态变化：红细胞在溶液中的形态变化：9g/LNaCl渗透平衡渗透平衡 15g/LNaCl308mmol/L513mmol/L皱缩皱缩5g/LNaCl171mmol/L溶血溶血高渗溶液高渗溶液低渗溶液低渗溶液第二章 溶液第二章 溶液二、判断渗透方向：二、判断渗透方向：C(H2O)大大C(H2O)小小四、渗透浓度的计算四、渗透浓度的计算第

17、二章 溶液总结：总结：一、稀溶液的依数性一、稀溶液的依数性P=KbBTf=KfbBTb=KbbB =bB RT非电解质：非电解质：P=K COSTf=Kf COSTb=Kb COS =COS RT强电解质：强电解质：第二章 溶液蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性；它们只与溶剂的本性和溶液的通性；它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。的浓度有关，而与溶质的本性无关。第二章 溶液1、判断：将相同质量的葡萄糖和甘、判断：将相同质量的葡萄糖和甘油分别溶解在油分别溶解在100g水中，

18、则两种溶水中，则两种溶液的蒸气压相等。液的蒸气压相等。X第二章 溶液1、相同温度下，下列溶液中渗透压最、相同温度下，下列溶液中渗透压最大的是大的是A、0.01mol/L CaCl2B、0.2mol/L 蔗糖溶液蔗糖溶液C、生理盐水、生理盐水D、0.2 mol/L 乳酸钠乳酸钠(C3H5O3Na)0.03 mol/L0.2 mol/L0.308 mol/L0.4 mol/L第二章 溶液2、渗透压力比较高的溶液，其物质、渗透压力比较高的溶液，其物质 的量浓度也一定比较大。的量浓度也一定比较大。X3、相同条件下，下列溶液凝固点最低的是、相同条件下，下列溶液凝固点最低的是A、 9.0g/LNaCl溶液溶液B、0.20mol/L 蔗糖溶液蔗糖溶液C、 50.0g/L葡萄糖溶液葡萄糖溶液D、0.05 mol/L CaCl2溶液溶液308278200150mmol/L第二章 溶液4、已知某、已知某KCl溶液的