第一章溶液的组成标度和渗透压

1、第一章第一章 溶液的组成标度和渗透压溶液的组成标度和渗透压第一节第一节 溶液的组成标度溶液的组成标度第二节第二节 溶液的渗透压溶液的渗透压学学 习习 要要 求求 掌握物质的量浓度的概念及相关计算掌握物质的量浓度的概念及相关计算 掌握渗透现象，渗透压、渗透浓度的概念、掌握渗透现象，渗透压、渗透浓度的概念、计算及其在医学上的有关应用计算及其在医学上的有关应用 熟悉质量浓度、质量分数、体积分数的概熟悉质量浓度、质量分数、体积分数的概念及其相关计算念及其相关计算 熟悉范特荷甫定律的计算熟悉范特荷甫定律的计算 了解晶体渗透压和胶体渗透压了解晶体渗透压和胶体渗透压第一节第一节 溶液的组成标度溶液的组成标度

2、 溶液：两种或两种以上物质以分子或离子状态混溶液：两种或两种以上物质以分子或离子状态混合形成的均匀稳定的分散系统，由溶质和溶剂组成。合形成的均匀稳定的分散系统，由溶质和溶剂组成。溶解过程：溶解过程： 溶质分子或离子的离散过程溶质分子或离子的离散过程 溶剂化过程溶剂化过程溶液的形成伴随溶液的形成伴随能量、颜色、蒸气压、渗透压能量、颜色、蒸气压、渗透压的变化的变化 溶液的组成标度：在一定量的溶液或溶剂中所含溶溶液的组成标度：在一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量质的量一、溶液的组成标度一、溶液的组成标度（一）物质的量浓度（一）物质的量浓度 物质的量物质的量( (amount of substance)

3、 )：表示：表示微观微观物质物质数量数量的的基本物理量基本物理量。 符号符号：nB ；单位：单位： 摩尔摩尔 molBBBMmn 质量质量 g摩尔质量摩尔质量 gmol-1 摩尔摩尔(mole)：是：是一系统一系统的的物质的量物质的量，该系统，该系统中所包括的中所包括的基本单元数基本单元数(elementary entity)与与0.012 kg 12C的原子数目（阿伏加德罗常数）相的原子数目（阿伏加德罗常数）相等等摩尔质量摩尔质量( gmol-1 )在数值上在数值上等于等于相对原子质量（原子）相对原子质量（原子）Ar相对分子质量（分子）相对分子质量（分子）Mr单位单位1L =(6.02214

4、1290.00000027)1023 mol1基本单元基本单元注注 意：意：基本单元基本单元质量质量 (g)摩尔质量摩尔质量 ( gmol-1 )物质的量物质的量 ( mol )H2SO42H2SO4H2SO4989898981964910.52物质的量浓度（简称浓度）物质的量浓度（简称浓度） amount-of-substance concentration, molarity 定义：溶质的物质的量除以溶液的体积定义：溶质的物质的量除以溶液的体积VncBB 物质的量物质的量 mol; mmol; mol溶液体积溶液体积 L; mL; m3 单位：单位：molL-1; mmolL-1; mol

5、L-1 等等 注意：注意： 说明：说明：平衡浓度平衡浓度的符号为的符号为 B基本单元基本单元基本单元基本单元注注 意：意：基本单元基本单元质量质量 (g)物质的量物质的量 ( mol )物质的量浓度物质的量浓度( molL-1 )H2SO4982H2SO498H2SO498* 溶液体积均为溶液体积均为0.5 L10.52214)B(1)B(cxxc c(2H2SO4) = 0.5 molL-1c(H2SO4)= 1.0 molL-1？ 例：例：0.4 mol H2SO4溶解于水，配成溶解于水，配成500 mL溶溶液，其浓度表示正确的是液，其浓度表示正确的是 A A. c (H2SO4) = 0

6、.8 molL-1 B. c (H2SO4) = 0.8 molL-1C. c (H2SO4)= 0.4 molL-1 D. 硫酸的浓度为硫酸的浓度为0.8 molL-1 2121（二）质量浓度（二）质量浓度 定义：溶质的质量除以溶液的体积定义：溶质的质量除以溶液的体积VmBB 溶质质量溶质质量 g; kg; mg溶液体积溶液体积 L 单位：单位：gL-1; kgL-1; mgL-1等等 注意：注意：体积单位：体积单位： LB和和cB的关系：的关系：cB MB = B 例题：临床上纠正酸中毒时，常用乳酸钠例题：临床上纠正酸中毒时，常用乳酸钠(C3H5O3Na, Mr=112)注射液。它的规格是

7、每支注射液。它的规格是每支20 mL，注射液中含，注射液中含乳酸钠乳酸钠 2.24 g。计算注射液的质量浓度和物质的量浓度。计算注射液的质量浓度和物质的量浓度解：乳酸钠的质量浓度为解：乳酸钠的质量浓度为13533(C H O Na)2.24 g112 g L20 10LmV 乳酸钠的物质的量浓度为乳酸钠的物质的量浓度为113533531353(C H O Na)112 g L(C H O Na)1mol L(C H O Na)112 g molcM （三）质量分数（三）质量分数mmBB 物质物质B的质量的质量 混合物的质量混合物的质量 单位：单位：1B (HCl)=0.35 表示表示100g

8、HCl溶液中含溶液中含35 g纯纯HCl（四）体积分数（四）体积分数（volume fraction） iiVVBB 物质物质B在某温度在某温度和压力下的体积和压力下的体积 混合物中各组分在该温混合物中各组分在该温度和压力下的体积和度和压力下的体积和二、溶液的配制二、溶液的配制配制原则：配制原则： 配制前后溶质的总量不变配制前后溶质的总量不变例题 欲用欲用500g L-1 和和50g L-1 的两种葡萄糖溶液配制的两种葡萄糖溶液配制100g L-1 葡萄糖溶液葡萄糖溶液500 mL ，问需这两种葡萄糖溶，问需这两种葡萄糖溶液各多少毫升？（设两份溶液混合后，总体积不变）液各多少毫升？（设两份溶液

9、混合后，总体积不变）解：设需要解：设需要500g L-1 的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液 V mL： 50050 (500)100 500VV V = 56 mL例题 质量分数为质量分数为 0.36（相对密度（相对密度d = 1.18 g mL-1）的盐）的盐酸，物质的量浓度为多少？酸，物质的量浓度为多少？1000dVcMV 111.18g mL1000 1L0.3636.5g mol1L = 11.6 mol L-1第二节第二节 溶液的渗透压溶液的渗透压一、渗透现象和渗透压一、渗透现象和渗透压半透膜：只允许溶剂分子半透膜：只允许溶剂分子通过而溶质分子不能透过通过而溶质分子不能透过纯溶剂纯溶剂溶液溶

10、液溶剂的溶剂的净转移净转移 渗透现象产生的条件：渗透现象产生的条件： 半透膜的存在半透膜的存在 膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等 净渗透的方向：净渗透的方向：纯溶剂纯溶剂溶液溶液非电解质溶液非电解质溶液稀溶液稀溶液浓溶液浓溶液纯溶剂纯溶剂溶液溶液半透膜半透膜 为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力等于溶溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力等于溶液的液的渗透压渗透压溶剂的溶剂的净转移净转移纯溶剂纯溶剂溶液溶液半透膜半透膜二、溶液的渗透压与浓度及温度的关系二、溶液的渗透压与浓度及温度的关系Vant

11、 Hoff (范特荷甫范特荷甫) nRTV cRT ：渗透压渗透压(kPa) V：溶液体积溶液体积(L)n： 溶质物质的量溶质物质的量(mol) T： 温度温度(K)； c：溶质的物质的量浓度；溶质的物质的量浓度；R: 气体常数，气体常数，R = 8.314 J mol-1 K-1稀水溶液：稀水溶液：例题：例题： 将将 1.00 g 牛血红蛋白溶于适量纯水中，配成牛血红蛋白溶于适量纯水中，配成 100 mL 溶液，在溶液，在 20 C 时测得该溶液的渗透压为时测得该溶液的渗透压为 0.366 kPa，求牛血红蛋白的相对分子质量。求牛血红蛋白的相对分子质量。VRTmMBB RTMmnRTVBB

12、MB = 6.66104 gmol-1Mr = 6.66104结论： 渗透压法可用于测定物质的相对分子质量渗透压法可用于测定物质的相对分子质量 渗透压法常用于渗透压法常用于高分子高分子物质的相对分子质物质的相对分子质量的测定量的测定三、渗透浓度三、渗透浓度（一）强电解质溶液的渗透压（一）强电解质溶液的渗透压298K，0.1molL1 NaCl溶液的渗透压溶液的渗透压计算值：计算值： 247.8 kPa实验测定值比计算值大实验测定值比计算值大 = icBRT 校正因子校正因子 i 是一是一“分子分子”电解质解离出的粒子个数电解质解离出的粒子个数 强电解质在水溶强电解质在水溶液中完全解离液中完全解

13、离（二）渗透浓度（二）渗透浓度渗透活性物质：溶液中产生渗透效应的溶质微粒渗透活性物质：溶液中产生渗透效应的溶质微粒渗透浓度：渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积渗透浓度：渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积符号：符号：cos单位：单位：mmolL1注意：注意： 渗透浓度与物质的量浓度的关系渗透浓度与物质的量浓度的关系非电解质：非电解质： cos= 1000c 电解质：电解质： cos= i 1000cc：molL-1四、等渗、高渗和低渗溶液四、等渗、高渗和低渗溶液正常人体的血浆渗透浓度范围为正常人体的血浆渗透浓度范围为 280320 mmolL1医学上：医学上：低渗溶液低渗溶液cos280 m

14、molL-1等渗溶液等渗溶液cos280320 mmolL-1高渗溶液高渗溶液cos320 mmolL-1 例题：计算医院补液用的例题：计算医院补液用的 50.0 gL-1葡萄糖葡萄糖溶液和生理盐水的渗透浓度。溶液和生理盐水的渗透浓度。 解解: C6H12O6是非电解质，是非电解质，NaCl是是 i = 2 的强电解质的强电解质 C6H12O6 和和 NaCl的摩尔质量分别为的摩尔质量分别为180 g mol-1和和 58.5 g mol-1 C6H12O6：NaCl ：1osLmmol27818010000 .50 c1osLmmol30825 .5810000 . 9 c红细胞在不同浓度溶

15、液中的形态等渗溶液中等渗溶液中形态正常形态正常高渗溶液中皱高渗溶液中皱缩产生栓塞缩产生栓塞低渗溶液中溶低渗溶液中溶胀产生溶血胀产生溶血 正常正常 溶血溶血 皱缩皱缩280320 mmolL-1 320 mmolL-1 五、晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压晶体渗透压胶体渗透压胶体渗透压概念概念由晶体物质由晶体物质( (电解质电解质和小分子和小分子) )产生产生由胶体物质由胶体物质( (高分子高分子物质物质) )产生产生生理功生理功能能调节细胞间液和细调节细胞间液和细胞内液之间的水分胞内液之间的水分转移转移 调节细胞间液与血调节细胞间液与血浆之间的水分转移浆之间的水分转移半透膜半透膜细胞膜细胞膜毛细血管壁毛细血管壁本本 章章 小小 结结1. 物质的量、物质的量