第二章 稀薄溶液的依数性

1、第二章 稀薄溶液的依数性第二节第二节 溶液的沸点升高溶液的沸点升高 和凝固点降低和凝固点降低第一节第一节 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降第三节第三节 溶液的渗透压力溶液的渗透压力第一节第一节 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降二、溶液的蒸气压下降二、溶液的蒸气压下降 Raoult定律定律一、蒸气压一、蒸气压3一、蒸气压一、蒸气压(vapor pressure)1.蒸发蒸发(evaporation) 液相液相气相气相气相气相 液相液相2.凝结凝结(condensation)气相气相液相液相蒸发蒸发凝结凝结 gas phase liquid phase 3.饱和蒸气压饱和蒸气压(简称蒸气压简称蒸气

2、压) (vapor pressure)4 在一定温度下，当液相蒸发的速率与气相在一定温度下，当液相蒸发的速率与气相凝结的速率相等时，液相和气相达到平衡，此凝结的速率相等时，液相和气相达到平衡，此时，蒸汽所具有的压力称为该温度下的饱和蒸时，蒸汽所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压，简称气压，简称蒸气压蒸气压。 饱和蒸气压饱和蒸气压 符号：符号：p 单位：单位：帕斯卡（帕斯卡（Pa 或或 kPa ) H2O(l)H2O (g)气相气相液相液相蒸发蒸发凝结凝结 gas phase liquid phase5 1.蒸气压与液体的本性有关，在一定温度蒸气压与液体的本性有关，在一定温度下纯净物质具有一定的

3、蒸气压，不同的物质有下纯净物质具有一定的蒸气压，不同的物质有不同的蒸气压。不同的蒸气压。 2.蒸气压与温度有关。温度升高，蒸气压蒸气压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。增大。 3.固体也具有一定的蒸气压固体也具有一定的蒸气压 ，温度升高，温度升高，固体的蒸气压增大。固体的蒸气压增大。 4.无论是固体还是液体，蒸气压大的称为无论是固体还是液体，蒸气压大的称为易挥发性物质，蒸气压小的称为难挥发性物易挥发性物质，蒸气压小的称为难挥发性物质。质。*乙醚乙醚34.6 oC乙醇乙醇78.5 oC 水水100 oC101.3kPap0 20 40 60 80 100 120T / oC7表表21 不同温度下

4、水的蒸气压不同温度下水的蒸气压T/K p/kPa T/K p/kPa 2732782832933033133230.610 60.871 91.227 92.338 54.242 37.375 412.333 633334335336337342319.918 335.157 447.342 670.100 1101.324 7476.026 28表表22 不同温度下冰的蒸气压不同温度下冰的蒸气压*T/K p/kPa T/K p/kPa 2482532582630.063 50.103 50.165 30.260 02682722730.401 30.562 60.610 69二、溶液的蒸气压

5、下降二、溶液的蒸气压下降Raoult定律定律 实验表明在相同的温度下，水的蒸气压大于实验表明在相同的温度下，水的蒸气压大于葡萄糖溶液的蒸气压。葡萄糖溶液的蒸气压。10图图2-2 纯溶剂和溶液蒸发凝聚示意图纯溶剂和溶液蒸发凝聚示意图 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液溶剂分子溶剂分子溶质分子溶质分子(a)(b)11 大量的实验证明，含有难挥发性溶质大量的实验证明，含有难挥发性溶质溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压。这种现象称为溶液的气压。这种现象称为溶液的蒸气压下降蒸气压下降（vapor pressure lowering）。 溶液中难挥发性溶液中难挥发性溶质浓度溶

6、质浓度愈大，溶剂的愈大，溶剂的摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。12图图2-3 2-3 纯溶剂与溶液蒸气压曲线纯溶剂与溶液蒸气压曲线 溶液中难挥发的溶质浓度越大，溶液中难挥发的溶质浓度越大，蒸气压蒸气压下降越多。下降越多。*13 一定温度下，难挥发非电解质稀薄溶液的蒸一定温度下，难挥发非电解质稀薄溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的物气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的物质的量分数质的量分数(摩尔分数摩尔分数)的乘积。的乘积。用公式表示为用公式表示为: 1887年法国化学家年法国化学家Raoult F.M.根据大量实验根据大量实验结果，对于难挥发性的非

7、电解质稀薄溶液，得出结果，对于难挥发性的非电解质稀薄溶液，得出如下规律：如下规律： 式中，式中， p为溶液的蒸气压为溶液的蒸气压*， p0 为纯溶剂的蒸为纯溶剂的蒸汽压，汽压， xA 为溶液中溶剂的物质的量分数（摩尔分为溶液中溶剂的物质的量分数（摩尔分数）。数）。p = p0 xA（2-2）14 对于只有一种溶质的稀薄溶液，设对于只有一种溶质的稀薄溶液，设xB为溶质为溶质的摩尔分数的摩尔分数*，则，则 xA xB =1，（，（2-2）式可写作）式可写作p = p0 （1- xB ）= p0 - p0 xB p0 - p = p0 xB p0 pp0p= p = p0 xBp 表示溶液的蒸气压下

8、降。表示溶液的蒸气压下降。（2-3） Raoult定律：定律：一定温度下，难挥发非电解一定温度下，难挥发非电解质稀薄溶液的蒸气压下降值质稀薄溶液的蒸气压下降值P和溶质的摩尔分和溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。数成正比，而与溶质的本性无关。 适用条件：难挥发非电解质的稀薄溶液。适用条件：难挥发非电解质的稀薄溶液。p = p0 xB = p0MAbB在稀薄溶液中，显然在稀薄溶液中，显然 nA nB BAAABABBABBbMMmnnnnnnx （ 2-4）p= p0-p K bB 由于：由于：(bB = nB/mA )*K为比例系数为比例系数* Raoult定律定律又可表示为：在一定温度

9、下，难挥又可表示为：在一定温度下，难挥发非电解质稀薄溶液的蒸气压下降值发非电解质稀薄溶液的蒸气压下降值P与溶质的质与溶质的质量摩尔浓度量摩尔浓度(bB)成正比，而与溶质的本性无关成正比，而与溶质的本性无关 。= K bB 例例 2-1已知已知293K时水的饱和蒸气压为时水的饱和蒸气压为2.338kPa，将，将6.840g蔗糖蔗糖(C12H22O11)溶于溶于100.0g水中，计算蔗糖水中，计算蔗糖溶液的溶液的质量摩尔浓度和蒸气压质量摩尔浓度和蒸气压 。 解：解：蔗糖的摩尔质量为蔗糖的摩尔质量为342.0g.mol-1，所以溶液的质，所以溶液的质量摩尔浓度为：量摩尔浓度为：1112212kg0.

10、2000mol100.0gkg1000gmol342.0g6.840g11)OH(C b0.9964l0.02000)mo(5.5495.549molmol342.0g6.840gmol18.02g100.0gmol18.02g100.0g111O)(H2 x 蔗糖溶液的蒸气压为蔗糖溶液的蒸气压为 p = p0 xA = 2.338kPa0.9964 = 2.330(kPa)水的物质的量分数为水的物质的量分数为三、电解质稀薄溶液的依数性行为三、电解质稀薄溶液的依数性行为二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高第二节第二节 溶液的沸点升高溶液的沸点升高 和凝固

11、点降低和凝固点降低 一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高(boiling point elevation) (一一)液体的沸点液体的沸点(boiling point)* 液体的蒸气压等于外界压强时的温度液体的蒸气压等于外界压强时的温度。 p外外，沸点，沸点 * 液体的沸点必须指明外界压力。液体的沸点必须指明外界压力。 应用：应用： 1.提取和精制对热不稳定的物质，用减压方法。提取和精制对热不稳定的物质，用减压方法。 2.医疗器械，用高压消毒法提高水的温度，缩短医疗器械，用高压消毒法提高水的温度，缩短灭菌时间。灭菌时间。 如：标准大气压下水的沸点为如：标准大气压下水的沸点为100 。 正常沸点正

12、常沸点(Tb0)：外压外压101.3kPa时的沸点时的沸点*。19（二）溶液的沸点升高（二）溶液的沸点升高* 难挥发性非电解质稀薄溶液的沸点升高的难挥发性非电解质稀薄溶液的沸点升高的原因是溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。原因是溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。 溶液的沸点升高溶液的沸点升高(Tb) 溶液的沸点溶液的沸点(Tb)纯溶剂的沸点纯溶剂的沸点(Tb0) 实验表明实验表明，难挥发非电解质溶液的沸点总，难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的是高于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的沸沸点升高点升高(boiling point elevation) 即即: Tb=Tb T

13、b0 溶液的蒸气压总是低于溶剂为使溶液的蒸气压与外压相等，必须提高温度所提高的温度就是沸点升高为使溶液的蒸汽压与固相的相同必须降低温度 所降低的温度就是凝固点下降21 溶液的沸点升高是由于蒸气压下降引起的。溶液的沸点升高是由于蒸气压下降引起的。 因此由因此由Raoult定律，可以得到溶液的沸定律，可以得到溶液的沸点升高也只与溶液中所含溶质的颗粒数有关，点升高也只与溶液中所含溶质的颗粒数有关，而于溶质的本性无关。而于溶质的本性无关。它们之间的定量关系为：它们之间的定量关系为：Tb=Tb Tb0 = KbbB（2-5） 式中，式中， Tb为溶液的沸点升高，为溶液的沸点升高，Tb为溶液为溶液的沸点，

14、的沸点， Tb0为纯溶剂沸点，为纯溶剂沸点， Kb为溶剂的沸点为溶剂的沸点升高常数，它只与溶剂的本性有关。升高常数，它只与溶剂的本性有关。221.溶液的沸点是指溶液刚开始沸腾时的温度。溶液的沸点是指溶液刚开始沸腾时的温度。2.纯溶剂的沸点恒定，溶液的沸点不恒定。纯溶剂的沸点恒定，溶液的沸点不恒定。 3.溶剂的沸点升高常数溶剂的沸点升高常数Kb只与溶剂的本性有只与溶剂的本性有关，其值可通过实验确定。关，其值可通过实验确定。 表表2-3 式（式（2-5）的意义在于：溶有难挥发的非电）的意义在于：溶有难挥发的非电解质的稀薄溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔解质的稀薄溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔浓度成正

15、比。浓度成正比。 bB ； p ； Tb *二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低 凝固点凝固点(freezing point)：物质的固、液两相：物质的固、液两相蒸气压相等时的温度。蒸气压相等时的温度。* （二）溶液的凝固点降低（二）溶液的凝固点降低溶液的凝固点溶液的凝固点：刚有溶剂固体析出时的温度。：刚有溶剂固体析出时的温度。 注意：注意：溶液的凝固，开始析出的是溶剂的溶液的凝固，开始析出的是溶剂的固体固体(不含溶质，水为溶剂时析出的是冰不含溶质，水为溶剂时析出的是冰)。 * （一）（一） 纯液体的凝固点纯液体的凝固点 纯液体的凝固点用纯液体的凝固点用Tf0表示表示，纯水的凝固点纯水的凝

16、固点（273.15K）又称为冰点，即在此温度水和冰的）又称为冰点，即在此温度水和冰的蒸气压相等。蒸气压相等。 图图2-5 水和溶液的冷却曲线水和溶液的冷却曲线*p0p1pTf0TfT纯溶剂稀溶液纯溶剂（固态）p0水水0.611kPaABC溶液的凝固点降低溶液的凝固点降低Tf=Tf0- Tf= KfbB 和沸点升高一样，对于难挥发非电解质稀和沸点升高一样，对于难挥发非电解质稀薄溶液，凝固点降低亦正比于溶液的质量摩尔薄溶液，凝固点降低亦正比于溶液的质量摩尔浓度，而与溶质的本性无关。浓度，而与溶质的本性无关。 式中式中Tf 为溶液的凝固点降低值，为溶液的凝固点降低值， Tf0为溶为溶剂的凝固点，剂的

17、凝固点， Tf 为溶液的凝固点，为溶液的凝固点，Kf 为溶剂的为溶剂的凝固点降低常数，它只与溶剂的本性有关。凝固点降低常数，它只与溶剂的本性有关。 式（式（2-6）的意义：难挥发非电解质稀薄溶）的意义：难挥发非电解质稀薄溶液的凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比。液的凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比。（2-6）26表表2-3 常见溶剂的常见溶剂的Tb0、 Kb和和Tf0、Kf值值*溶剂溶剂 Tb0/oC Kb/(Kkg mol-1) Tf0/oC Kf/(Kkg mol-1)水水乙酸乙酸苯苯乙醇乙醇四氯化碳四氯化碳乙醚乙醚萘萘1001188078.476.734.72180.5122.93

18、2.531.225.032.025.800.017.05.5-117.3-22.9-116.280.01.863.905.101.9932.01.86.927 实际应用：实际应用： 利用溶液的凝固点降低测定溶质的摩尔质量。利用溶液的凝固点降低测定溶质的摩尔质量。. K 较大，实验误差小。较大，实验误差小。. 析出晶体，现象明显。析出晶体，现象明显。. 低温下测量，浓度不变化。低温下测量，浓度不变化。该方法的优点：该方法的优点：29 但是，凝固点降低法具有灵敏度高、实验但是，凝固点降低法具有灵敏度高、实验误差小、重复测定溶液浓度不变等优点。误差小、重复测定溶液浓度不变等优点。 a.利用溶液的沸点

19、升高和凝固点降低法利用溶液的沸点升高和凝固点降低法可以测定溶质的相对分子量。可以测定溶质的相对分子量。* b.利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混合物作冷却剂。合物作冷却剂。 例如例如: NaCl和冰，温度可以降到和冰，温度可以降到-22oC，用，用CaCl22H2O和冰，温度可以降到和冰，温度可以降到-55oC。*30 将将0.638g尿素溶于尿素溶于250g水中，测得此溶液的凝水中，测得此溶液的凝固点降低值为固点降低值为0.079K,试求尿素的相对分子质量。试求尿素的相对分子质量。BABfBffMmmKbKT fABfBTmmKM 解：解：水的水的Kf=1.

20、86 Kkg mol-1，因为因为 11)H(CONmol0.060kg0.079K250g0.638gmolkg1.86K42 M例例2-2 式中式中mA 和和mB 分别为溶剂和溶质的质量，分别为溶剂和溶质的质量，MB为溶质的摩尔质量为溶质的摩尔质量(kg mol-1)。代入数值得。代入数值得*1mol60g 31三、电解质稀薄溶液的依数性行为三、电解质稀薄溶液的依数性行为 对于电解质溶液，与非电解质稀薄溶液一对于电解质溶液，与非电解质稀薄溶液一样具有蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低等样具有蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低等性质。性质。 但是由于电解质在溶液中发生解离但是由于电解质在溶液中发

21、生解离* ，所以，所以电解质溶液的依数性必须引入电解质溶液的依数性必须引入校正因子校正因子i。 i值值又称为又称为Vant Hoff系数。系数。 溶液越稀，溶液越稀， i 值越大。在极稀薄溶液中，值越大。在极稀薄溶液中，不同类型电解质的不同类型电解质的i 值趋近于值趋近于2，3，4等数值。等数值。32 如如AB型型电解质（如电解质（如KCl、KNO3、CaSO4等等其其i 值趋近于值趋近于2。 AB2或或A2B型型电解质（如电解质（如MgCl2、CaCl2、Na2SO4等），其等），其i 值趋近于值趋近于3。所以，对于电解质溶液：所以，对于电解质溶液：Tb=i KbbB（2-7）Tf=i Kf

22、bB（2-8）33解解: NaCl为为AB型电解质，型电解质，i =2 例例 计算计算0.100molkg-1的的NaCl溶液的凝溶液的凝固点。已知：固点。已知：水的水的Kf=1.86 Kkg mol-1Tf(NaCl) = 20.100 molkg-11.86 Kkgmol -1 =0.372 K Tf(NaCl) = - 0.372 *Tf=i KfbB（2-8）*一、渗透现象和渗透压力一、渗透现象和渗透压力第三节第三节 溶液的渗透压力溶液的渗透压力三、渗透压力在医学上的意义三、渗透压力在医学上的意义二、溶液的渗透压力二、溶液的渗透压力 与浓度及温度的关系与浓度及温度的关系实验现象：如蔗糖

23、的扩散实验现象：如蔗糖的扩散 扩散现象扩散现象 溶剂：溶剂：纯溶剂纯溶剂溶液，溶液， 溶质：溶质：浓溶液浓溶液稀溶液稀溶液( (自发过程自发过程) )* * 一、一、渗透现象和渗透压力渗透现象和渗透压力* *361.扩散现象扩散现象 扩散扩散(diffuse)是一种双向运动，是溶质分子是一种双向运动，是溶质分子和溶剂分子相互运动的结果。只要两种不同浓度和溶剂分子相互运动的结果。只要两种不同浓度的溶液相互接触，都会发生扩散现象。的溶液相互接触，都会发生扩散现象。 半透膜半透膜(semipermeable membrane)：只允许只允许某些物质透过某些物质透过, ,而不允许另一些物质透过的薄膜。

24、而不允许另一些物质透过的薄膜。 可作为半透膜的物质：细胞膜、肠衣、萝卜可作为半透膜的物质：细胞膜、肠衣、萝卜皮、人工制备的火棉胶膜、玻璃纸及羊皮纸等。皮、人工制备的火棉胶膜、玻璃纸及羊皮纸等。 理想的半透膜：理想的半透膜：只允许溶剂分子透过而不只允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的薄膜。允许溶质分子透过的薄膜。37 用半透膜将溶液与水分用半透膜将溶液与水分开开, , 可以看到蔗糖溶液面上可以看到蔗糖溶液面上升。升。 溶剂分子通过半透膜进溶剂分子通过半透膜进入到溶液中的过程入到溶液中的过程, , 称为渗称为渗透。透。 * *38a. .渗透渗透装置装置 渗透渗透(osmosis)*：溶剂溶剂(

25、水水) 分子通过半透膜，由纯溶剂进入分子通过半透膜，由纯溶剂进入溶液溶液(或从稀溶液向浓溶液或从稀溶液向浓溶液)的自的自发过程称为渗透。发过程称为渗透。产生渗透现象必须具备的条件：产生渗透现象必须具备的条件：(1)半透膜的存在半透膜的存在(2)半透膜两侧单位体积内溶剂的分子数不相等。半透膜两侧单位体积内溶剂的分子数不相等。 渗透的目标：渗透的目标：缩小溶液的浓度差。缩小溶液的浓度差。 渗透平衡：渗透平衡：单位时间内溶剂分子进出半透单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等的状态。膜数目相等的状态。纯水纯水39b. .渗透压力渗透压力 欲使膜两侧液面的高度相等并欲使膜两侧液面的高度相等并保持不变，即：

26、维持渗透平衡，必保持不变，即：维持渗透平衡，必须在溶液液面上加一压力才能实现须在溶液液面上加一压力才能实现（如右图）。（如右图）。 这时，溶液液面上所施加的这时，溶液液面上所施加的压力就称为该溶液的压力就称为该溶液的渗透压力。渗透压力。 渗透压力（渗透压力（osmotic pressure）: 将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时，为维持将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时，为维持渗透平衡所需加给溶液的额外压力。渗透平衡所需加给溶液的额外压力。 符号符号: 单位：常用单位：常用Pa或或kPa *纯水纯水半透膜(a)纯溶剂溶液半透膜(b)纯溶剂溶液半透膜(c)纯溶剂溶液溶剂的净转移 注意注意: : (1)(1)

27、浓度不同的溶液用半透膜隔开浓度不同的溶液用半透膜隔开, ,为保持膜两为保持膜两侧液面不变且达到渗透平衡所需在浓溶液液面上增侧液面不变且达到渗透平衡所需在浓溶液液面上增加的压力是两溶液渗透压之差。加的压力是两溶液渗透压之差。 (2)(2)渗透方向：溶剂分子总是从浓度小的溶液渗透方向：溶剂分子总是从浓度小的溶液( (或纯溶剂或纯溶剂) )通过半透膜向浓度大的溶液渗透。通过半透膜向浓度大的溶液渗透。 (3)(3)渗透的目标：缩小溶液的浓度差。结果使渗透的目标：缩小溶液的浓度差。结果使浓度趋于平均化。浓度趋于平均化。42在溶液一侧在溶液一侧若是施加的外压大若是施加的外压大于渗透压力，则溶液中会有更多的

28、溶剂分子通于渗透压力，则溶液中会有更多的溶剂分子通过半透膜进入溶剂一侧，这种使渗透作用逆向过半透膜进入溶剂一侧，这种使渗透作用逆向进行的过程称为进行的过程称为反向渗透反向渗透。渗渗 透透P P反反向向渗透渗透渗透压力渗透压力依此可实现溶液的浓缩依此可实现溶液的浓缩、海水的淡化海水的淡化和污水处理和污水处理。 43二、溶液的渗透压力二、溶液的渗透压力 与浓度及温度的关系与浓度及温度的关系* 实验证明实验证明: 当当T 一定时一定时 c ，当，当c 一定时一定时 T 1886年荷兰物理化学家年荷兰物理化学家Vant Hoff*通过实验通过实验得出稀薄溶液的渗透压力与溶液的浓度、绝对得出稀薄溶液的渗

29、透压力与溶液的浓度、绝对温度的关系：温度的关系：V = nB RT 式中式中:为溶液的渗透压力为溶液的渗透压力, V为溶液的体积为溶液的体积,nB为该体积中所含溶质的物质的量为该体积中所含溶质的物质的量, T为绝对温为绝对温度度, cB为溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度, R为气体常数。为气体常数。 = cB RT（2-9）（2-10）44Vant Hoff公式公式的意义：的意义： 对于非电解质稀薄溶液，其物质的量浓度近对于非电解质稀薄溶液，其物质的量浓度近似地与质量摩尔浓度相等似地与质量摩尔浓度相等* ，即：，即： bBRT 在一定温度下，溶液的渗透压力与溶液的在一定温度下，溶液的渗透

30、压力与溶液的浓度成正比。也就是说，渗透压力与单位体积浓度成正比。也就是说，渗透压力与单位体积溶液中溶质质点的数目成正比，而与溶质的本溶液中溶质质点的数目成正比，而与溶质的本性无关。性无关。因此式（因此式（2-10）可改写为）可改写为BBbc （2-11）V =nRT（与理想气体方程相似）（与理想气体方程相似）45 将将2.00g蔗糖蔗糖(C12H22O11)溶于水，配成溶于水，配成50.0ml溶液，求溶液在溶液，求溶液在37时的渗透压力。时的渗透压力。*例例 2-3解：解：C12H22O11的摩尔质量为的摩尔质量为342.0g.mol-1，则，则Vnc )OH(C112212RTcB 302(

31、kPa) 1JL1kPa310KmolK8.314JL0.117mol111 )L0.117(mol0.0500Lmol342g2.00g11 46 若溶液是若溶液是电解质电解质溶液，则由于电解质在溶溶液，则由于电解质在溶液中发生解离，单位体积溶液内所含的溶质颗液中发生解离，单位体积溶液内所含的溶质颗粒数目要比相同浓度非电解质溶液多，故渗透粒数目要比相同浓度非电解质溶液多，故渗透压力也要大，因此在计算渗透压力的公式中应压力也要大，因此在计算渗透压力的公式中应引进一个引进一个校正因子校正因子i ，即：，即： i bBRT （2-12） i是电解质的一个是电解质的一个“分子分子”在溶液中能产生在溶

32、液中能产生的颗粒数。如在的颗粒数。如在极稀薄溶液极稀薄溶液中，中，NaCl的的i 2，CaCl2的的i 3。47 解：解：NaCl在稀薄溶液中完全解离，在稀薄溶液中完全解离，i近似等于近似等于2，NaCl的摩尔质量为的摩尔质量为58.5g.mol-1，1J1kPamol58.5g310KmolK8.314JL9.0g21111 临床上常用的生理盐水是临床上常用的生理盐水是9.0 g L-1的的NaCl溶溶液，求溶液在液，求溶液在37 时的渗透压力。时的渗透压力。 例例 2-4根据根据 i cBRT 有：有：kPa107.92 48 利用稀薄溶液的依数性可以测定溶质利用稀薄溶液的依数性可以测定溶

33、质的相对分子质量：的相对分子质量： 测定大分子物质的相对分子质量一般测定大分子物质的相对分子质量一般用测渗透压力的方法；用测渗透压力的方法； 而测定小分子物质的相对分子质量一而测定小分子物质的相对分子质量一般用凝固点降低法。般用凝固点降低法。49 将将1.00g血红素溶于适量纯水中，配成血红素溶于适量纯水中，配成100ml溶溶液，在液，在20oC时测得溶液的渗透压力为时测得溶液的渗透压力为0.366kPa,求求血红素的相对分子质量。血红素的相对分子质量。VRTmMBB 解：解：根据根据Vant Hoff公式，公式， 例例2-5 RTMmRTnVBBB 式中式中MB为血红素的摩尔质量为血红素的摩

34、尔质量(g.mol-1)，mB为血为血红素质量红素质量(g)，V为溶液体积为溶液体积(L)，代入相应数值，代入相应数值，1JL1kPa0.100L0.366kPa293KmolK8.314J1.00g11）( 血红素血红素M14molg106.66 得：得： 血红素的浓度仅为血红素的浓度仅为1.5010-4 molL-1，凝固点下降仅为凝固点下降仅为2.7910-4 oC，故很难测定。，故很难测定。但是此溶液的渗透压力相当于但是此溶液的渗透压力相当于37.4 mmH2O，因此完全可以准确测定。因此完全可以准确测定。难挥发的难挥发的电解质电解质稀薄溶液的依数性？稀薄溶液的依数性？ 蒸气压下降蒸气

35、压下降： p=K bB (2-4 ) 沸点升高沸点升高： Tb= Kb bB （2-5） 凝固点降低凝固点降低： Tf = Kf bB (2-6) 渗透压力渗透压力 ： = cRT （2-10） bB RT (2-11) 难挥发非电解质稀薄溶液的依数性决定于溶液难挥发非电解质稀薄溶液的依数性决定于溶液中溶质粒子的浓度，而与溶质粒子的本性无关。中溶质粒子的浓度，而与溶质粒子的本性无关。p = p0 xA（2-2）p = p0 xB（2-3）校正因子校正因子52三、渗透压力在医学上的意义三、渗透压力在医学上的意义（一）渗透作用与生理现象（一）渗透作用与生理现象 渗透活性物质：渗透活性物质：溶液中产

36、生渗透效应的溶溶液中产生渗透效应的溶质粒子质粒子(分子，离子分子，离子)统称为渗透活性物质统称为渗透活性物质*。 根据根据Vant Hoff定律，在一定温度下，对定律，在一定温度下，对于任一稀薄溶液，于任一稀薄溶液，与与c成正比。成正比。 1.渗透浓度渗透浓度(osmolarity）：）： 因此可以用因此可以用渗透活性物质渗透活性物质的的物质的量浓度物质的量浓度来衡量溶液的渗透压大小。来衡量溶液的渗透压大小。53 渗透浓度渗透浓度(osmolarity）：）： 所谓渗透浓度就是渗透活性物质的物所谓渗透浓度就是渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。质的量除以溶液的体积。符号：符号：cos单位：单

37、位：mol L-1或或mmol L-1 表表2-5列出了正常人血浆、组织间液和列出了正常人血浆、组织间液和细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度。细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度。54渗透活性物质渗透活性物质血浆中浓度血浆中浓度组织间液中浓度组织间液中浓度细胞内液中浓度细胞内液中浓度mmolL-1mmolL-1mmolL-1NaKCa2Mg2ClHCO3HPO42- H2PO4- SO42磷酸肌酸磷酸肌酸肌肽肌肽氨基酸氨基酸肌酸肌酸乳酸盐乳酸盐三磷酸腺苷三磷酸腺苷一磷酸己糖一磷酸己糖葡萄糖葡萄糖蛋白质蛋白质尿素尿素14452.51.51072720.520.21.25.61.24374.72

38、.41.4112.728.320.520.21.25.60.2410141314101114514891.553.744cos303.7302.2302.2表表2-5正常人血浆、组织间液和细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度正常人血浆、组织间液和细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度55 计算医院补液用的计算医院补液用的50.0gL-1葡萄糖溶液和葡萄糖溶液和9.00g L-1 NaCl溶液溶液(生理盐水生理盐水)的渗透浓度的渗透浓度(以以mmolL-1表示表示)。解：解：)L278(mmol1mol1000mmolmol180gL50.0g111os c 葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)的摩尔质

39、量为的摩尔质量为180gmol-1 ，50gL-1 C6H12O6溶液的渗透浓度为溶液的渗透浓度为 例例2-6 NaCl的摩尔质量为的摩尔质量为58.5gmol-1，NaCl溶液中渗溶液中渗透活性物质为透活性物质为Na+和和Cl-，因此，因此NaCl的渗透浓度为的渗透浓度为)L308(mmol21mol1000mmolmol58.5gL9.00g111os c562.等渗、高渗和低渗溶液等渗、高渗和低渗溶液* 等渗溶液：等渗溶液：渗透压相等的两种溶液。渗透压相等的两种溶液。 高渗溶液：高渗溶液：渗透压不等的两种溶液，则渗渗透压不等的两种溶液，则渗透压力高的称为高渗溶液。透压力高的称为高渗溶液。

40、 低渗溶液：低渗溶液：渗透压不等的两种溶液，渗透渗透压不等的两种溶液，渗透压低的称为低渗溶液。压低的称为低渗溶液。 医学上以医学上以血浆渗透压血浆渗透压作为标准规定在作为标准规定在280320mmolL-1的溶液为的溶液为等渗溶液等渗溶液。高于此范围。高于此范围者为者为高渗溶液高渗溶液。反之，为。反之，为低渗溶液低渗溶液。 如：如：50.0gL-1的葡萄糖溶液、生理盐水的葡萄糖溶液、生理盐水(9.0gL-1)、12.5gL-1的的NaHCO3溶液等是等渗溶液等是等渗溶液。溶液。 临床上大剂量输液中，常用临床上大剂量输液中，常用 50.0gL-1的葡萄的葡萄糖溶液、糖溶液、9.0gL-1生理盐水

41、、生理盐水、12.5gL-1的的NaHCO3溶液溶液，为什么？，为什么？生理等渗溶液生理等渗溶液思考 在临床治疗中，当为病人大剂量补液时，要特在临床治疗中，当为病人大剂量补液时，要特别注意补液的浓度，否则可能导致机体内水分调节别注意补液的浓度，否则可能导致机体内水分调节失常及细胞的变形和破坏。失常及细胞的变形和破坏。 如人红细胞的形态与其所处的介质的渗透浓度如人红细胞的形态与其所处的介质的渗透浓度有关，这可以从红细胞在不同浓度的溶液中的形态有关，这可以从红细胞在不同浓度的溶液中的形态加以说明加以说明( (见图见图2-4)2-4)。两个等渗溶液混合？两个等渗溶液混合？等渗溶液低渗溶液高渗溶液红细

42、胞逐渐皱缩，皱缩的红细胞互相聚结成团。这是因为红细胞内液的渗透压力低于浓NaCl溶液，红细胞内的水向外渗透引起。红细胞的形态没有什么改变，因为生理盐水与红细胞内液的渗透压力相等，细胞内外液处于渗透平衡状态。红细胞逐渐膨胀，严重时可使红细胞破裂。这是因为红细胞内液的渗透压力高于稀NaCl溶液，红细胞外的水向细胞内渗透引起。 渗透现象与生命现象的关系非常密切。血浆及其它渗透现象与生命现象的关系非常密切。血浆及其它体液的渗透压要保持相对恒定。这对于调节体液的各种体液的渗透压要保持相对恒定。这对于调节体液的各种成分的分布和容量，维持血细胞的正常生命活动具有重成分的分布和容量，维持血细胞的正常生命活动具

43、有重要意义。要意义。 人体主要在激素控制下通过肾脏维持体内的水盐平人体主要在激素控制下通过肾脏维持体内的水盐平衡，从而达到维持渗透压的相对恒定。衡，从而达到维持渗透压的相对恒定。 身体身体摄入溶质过多或水丢失过多摄入溶质过多或水丢失过多，超过机体调节能，超过机体调节能力时，体液渗透压升高，高于力时，体液渗透压升高，高于320mmol/L的现象，简称的现象，简称高张，又称高渗血症。当细胞外液高张时，细胞内的水高张，又称高渗血症。当细胞外液高张时，细胞内的水到达细胞外，直至内外液渗透压达到平衡。结果细胞内到达细胞外，直至内外液渗透压达到平衡。结果细胞内发生脱水，可致烦渴、发热、甚至惊厥、昏迷等。发生脱水，可致烦渴、发热、甚至惊厥、昏迷等。 如果水溶性物质吸收障碍，使肠腔内渗透压增加，如果水溶性物质吸收障碍，使肠腔内渗透压增加，影响水的吸收，肠内容积增大而使肠管扩张，肠蠕动加影响水的吸收，肠内容积增大而使肠管扩张，肠蠕动加速，可产生速，可产生渗透性腹泻渗透性腹泻。60 晶体渗透压力晶体渗透压力:低分子晶体物质产生的渗低分子晶体物质产生的渗透压力透压力 如：电解质、葡萄糖、氨基酸等。如：电解质、葡萄糖、氨基酸等。 血浆中含量血浆中含量 渗透压力渗透压力 晶体物质晶体物质 7.5 gL-1 705.6 kPa 胶体物质胶体物质 70 gL-1 3.3 kPa （二）