稀溶液的依数性

稀溶液的依数性第1页，共34页，2023年，2月20日，星期六主要内容第一节溶液的蒸气压下降第二节溶液的沸点升高和凝固点下降第三节溶液的渗透压力第2页，共34页，2023年，2月20日，星期六目的要求了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低的原因。熟悉稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低概念及计算。掌握溶液渗透压力的概念及渗透浓度的计算，熟悉渗透压力的医学应用。第3页，共34页，2023年，2月20日，星期六主要内容第一节溶液的蒸气压下降*第二节溶液的沸点升高和凝固点下降*第三节溶液的渗透压力*本章小结*参考文献*第4页，共34页，2023年，2月20日，星期六第一节溶液的蒸气压下降一.蒸气压（VaporPressure)

蒸发evaporationH2O(l)H2O(g)

凝结condensation

当蒸发速率与凝结速率相等时，气相和液相达到平衡，该平衡是一动态平衡。纯溶剂的气、液平衡系统第5页，共34页，2023年，2月20日，星期六第一节溶液的蒸气压下降饱和蒸气压P:(VaporPressure)定义：在一定温度下与液相处于平衡时的蒸气所具有的压力(简称蒸气压)。单位：Pa,kPa说明：①P与液体的本性有关;②同一液体，温度升高，P

增大;③固体物质也有蒸气压，但P一般很小;④同温度下，P大者为易挥发性物质，P

小者为难挥发性物质；第6页，共34页，2023年，2月20日，星期六第一节溶液的蒸气压下降几种液体蒸气压与温度的关系第7页，共34页，2023年，2月20日，星期六第一节溶液的蒸气压下降二、溶液蒸气压下降(RaoultLaw)1.溶液蒸气压下降Δp(VaporPressureLowing)实验结果：在相同温度下，

P水>P葡萄糖。结论：含有难挥发性溶质溶液蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压第8页，共34页，2023年，2月20日，星期六第一节溶液的蒸气压下降2.RaoultLaw难挥发的非电解质的稀溶液的蒸气压P与溶剂摩尔分数XA成正比:p=pAo.XA∵XA+XB=l.∴p=pAo(1-XB)=pAo-pAo

XB∵Δp=pAo–p=pAo

XBΔp

＝

KbB结论:T一定，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降（Δp）与溶质的质量摩尔浓度bB成正比，与溶质本性无关第9页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低一、溶液的沸点升高1.液体的沸点Tbo(boilingpoint)

液体的蒸气压等于外压时的温度。液体的正常沸点

(normalboilingpoint)

外压为101.3kPa(1atm)时的沸点。第10页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低2.溶液的沸点升高

(boilingpointelevation)难挥发性的非电解质稀溶液的沸点升高（ΔTb）只与溶质的质量摩尔浓度bB有关，而与溶质的本性无关。

ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB第11页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低二、溶液的凝固点降低1.纯液体的凝固点Tfo(freezingpoint)

物质的固相纯溶剂的蒸气压与它的液相蒸气压相等时的温度。第12页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低2.溶液的凝固点降低(freezing-pointdepression)难挥发性的非电解质稀溶液的凝固点降低（ΔTf）只与溶质的质量摩尔浓度bB

有关，而与溶质的本性无关。

ΔTf=Tfo-Tf=Kf

bB第13页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低三、应用测定溶质的相对分子质量（特别是小分子），凝固点降低法更常用。

(kg·mol-1)

第14页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低比较沸点凝固点条件P(液)=P(外)P(l)=P(s)原因纯溶剂：P0=P(外)→Tb0溶液：P<P0

P<P(外)要使P=P(外)则Tb必↑纯溶剂:P(l)=P(s)→Tf0溶液：P<P(l),要使P<P(s),冰将融化,则Tf必↓本质溶液的蒸气压下降定量关系ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB（适用稀溶液）ΔTf=Tfo-Tf=Kf

bB（常用来测分子量）第15页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低例1模拟海水样品1L中溶有主要物种的物质的量（以mol表示）如下所示，试计算此模拟样品的凝固点。

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

=b总

=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页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低例2将0.638g尿素溶于250g水中，测得此溶液的凝固点降低值为0.079K，试求尿素的相对分子质量。解：第17页，共34页，2023年，2月20日，星期六第二节溶液的沸点升高和凝固点降低例3一种水溶液的凝固点是-1.00℃，求其沸点及20℃时此溶液的蒸气压（已知：Kf=1.86K·kg·mol-1，Kb=0.512K·kg·mol-1，20℃时水的蒸气压为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

沸点为100.275第18页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力一、渗透现象和渗透压1.渗透现象红细胞放在:(a)生理盐水:保持原形保持原形(b)浓盐水:萎缩(c)稀盐水:肿胀，溶血第19页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力渗透:溶剂透过半透膜进入溶液而使溶液一侧的液面升高和浓度稀释的自发过程.渗透条件：①半透膜②膜两侧溶液浓度不等渗透方向:溶剂分子从纯溶剂→溶液，或是从稀溶液→浓溶液。第20页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力2.渗透压力（osmoticpressure）Π定义：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单位:Pa或kPa。渗透压第21页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力注意:若半透膜隔开的浓度不等的两个非电解质溶液，为了防止渗透现象发生，必须在浓溶液液面上施加一超额压力，此压力是两溶液渗透压力之差。ConcentratedsolutionDilutesolutionSemipermeablemembrane第22页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力3.溶液的渗透压力与浓度、温度的关系

—Van’tHoff定律内容：稀溶液渗透压力的大小仅与单位体积溶液中溶质质点数的多少有关，而与溶质的本性无关关系式：Π=cRT

其中cB—物质的量浓度(mol·L-1)

R—常数8.314J·K-1·mol-1

T—绝对温度

(273+℃)第23页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力说明:①适用范围：稀溶液;②C-总的质点数的浓度:

非电解质：c=cB，电解质：c=icB，（A-B型i=2,AB2或A2B型i=3）③公式其他两种形式:

对稀水溶液来说cB≈bB

：Π≈RTbB

测分子量：MB=mBRT/(ΠV)第24页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力4.电解质稀溶液的依数性蒸气压下降Δp=pAo–p=i

KbB沸点升高ΔTb=Tb-Tb0

=i

Kb

bB凝固点降低ΔTf=Tfo-Tf=i

Kf

bB渗透压力Π=i

cB

RT

其中:i—校正因子，是指一“分子”电解质解离出的粒子个数

AB型(如：KCl、CaSO4、NaHCO3等)i=2AB2或A2B型（如：MgCl2、Na2SO4等)i=3第25页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力例临床上常用的生理盐水是9.0g·L-1的

NaCl溶液，求溶液在37℃时的Π

。解NaCl:i≈2,摩尔质量为58.5g·mol-1

由Π=icBRT有：

第26页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力小结性质定义关系式蒸气压下降Δp=pAo-pAΔp=pAoxB沸点升高ΔTb=Tb-TboΔTb=KbbB凝固点降低ΔTf=Tfo-TfΔTf=KfbB渗透压力Π=cRT=bRT注意:非电解质：c=cB，电解质：c=icB第27页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力二、渗透压力在医学上的意义1.渗透浓度cos(osmolarity)渗透活性物质：溶液中产生渗透效应的溶质粒子(分子、离子)的统称。定义：渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。(即渗透活性物质的物质的量浓度)第28页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力单位：mol·L-1

或mmol·L-1注意:

①cos=c，代表总的质点数的浓度(非电解质：c=cB，电解质：c=icB)②T一定，Π∝C，比较渗透压的大小只需要比较cos的大小③常用：

Cos=C=ΔTb/Kb

=ΔTf/Kf

=Π/RT第29页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力2.等渗(isotonicsolution)、高渗(hypertonicsolution)和低渗(hypotonicsolution)溶液生理盐水(等渗)(b)浓盐(高渗)(c)稀盐(低渗)

(9g·L-1NaCl)(15g·L-1NaCl)(5g·L-1NaCl)

保持原形萎缩肿胀，溶血第30页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力医学上的等渗、高渗和低渗溶液是以血浆的渗透压力为标准确定的。正常人血浆的渗透浓度：303.7mmol·L-1临床上规定：等渗溶液：cos280~320mmol·L-1

高渗溶液：cos

＞320mmol·L-1

低渗溶液：cos

＜280mmol·L-1第31页，共34页，2023年，2月20日，星期六第三节溶液的渗透压力3.晶体渗透压力和胶体渗透压力

晶体渗透压胶体渗透压概念由晶体物质(电解质和小