医用基础化学溶液专家讲座

第二章溶液

Solutions医用基础化学溶液专家讲座第1页§2.1溶液组成表示方法1、物质量（1）几点说明物质量:表示物质数量基本物理量，单位mol。物质B基本单元数目与阿伏加德罗常数相等就是1mol。使用mol时必须同时指明基本单元。对于详细物质，应将基本单元表示在括号内，如n(Na2CO3)=0.5mol基本单元能够是粒子或它们特定组合表示。如H、H2、H2O、1/2H2O、1/2SO42-、(2H2+O2)等医用基础化学溶液专家讲座第2页§2.1溶液组成表示方法（2）摩尔质量(molarmass)物质B摩尔质量MB定义为B质量mB除以B物质量nB，即：惯用单位为kg·mol-1。以g·mol-1为单位，原子MB数值等于其Ar，分子MB数值等于其Mr。医用基础化学溶液专家讲座第3页§2.1溶液组成表示方法2、物质量浓度溶液物质量浓度(amount-of-substanceconcentration)定义为溶质B物质量nB除以溶液体积V，即：惯用单位为mol·L-1，浓度很小时可用mmol·L-1。cB可简称为浓度(concentration)。使用cB

时必须指明基本单元。对于详细物质，应将基本单元表示在括号内，如c(1/2Ca2+)=4mmol·L-1医用基础化学溶液专家讲座第4页§2.1溶液组成表示方法3、质量浓度未知相对分子质量物质B可用质量浓度ρB表示，单位为kg·L-1，定义为溶质B质量除以溶液体积医用基础化学溶液专家讲座第5页§2.1溶液组成表示方法4、质量摩尔浓度

物质B质量摩尔浓度用符号bB表示，定义为溶质B物质量nB除以溶剂A质量mA(单位为kg)。即

质量摩尔浓度SI单位是mol·㎏-1，使用时应注明基本单元。用质量摩尔浓度表示溶液组成标度特点是它与溶液体积无关，因而不受温度改变影响。医用基础化学溶液专家讲座第6页§2.1溶液组成表示方法5、摩尔分数

摩尔分数又称为物质量分数，用符号xB表示，定义为物质B物质量nB除以混合物物质量。即

若溶液由溶质B和溶剂A组成，则溶质B和溶剂A摩尔分数分别为显然

xA＋xB=1医用基础化学溶液专家讲座第7页§2.1溶液组成表示方法6、质量分数

物质B质量分数

用符号w表示，定义为物质B质量mB除以混合物质量。即对于溶液而言，溶质B和溶剂A质量分数分别为显然wA+wB=1

医用基础化学溶液专家讲座第8页§2.1溶液组成表示方法2.体积分数

物质B体积分数用符号表示，定义为物质B体积VB除以混合物体积。即医用基础化学溶液专家讲座第9页§2.2稀溶液依数性1、溶液蒸汽压下降（1）纯溶剂蒸汽压蒸发

H2O(l)H2O(g)凝结当蒸发与凝结速率相等，气相和液相到达动态平衡，蒸汽密度和压力保持一定。饱和蒸汽压：在一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所含有压力p(简称蒸汽压)，单位：Pa,kPa医用基础化学溶液专家讲座第10页§2.2稀溶液依数性

p与液体本性相关。易挥发性物质p大，难挥发性物质p

小。对于给定物质，温度升高，p增大医用基础化学溶液专家讲座第11页§2.2稀溶液依数性不一样温度下水蒸汽压T/Kp/kPaT/Kp/kPa2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262医用基础化学溶液专家讲座第12页§2.2稀溶液依数性（2）溶液蒸汽压下降——Raoult定律医用基础化学溶液专家讲座第13页§2.2稀溶液依数性

在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液蒸汽压等于纯溶剂蒸汽压与溶剂摩尔分数乘积。

p=po

xA

po:纯溶剂蒸汽压P:溶液蒸汽压。医用基础化学溶液专家讲座第14页§2.2稀溶液依数性溶液蒸汽压下降公式：Δp=po-p

Δp=K

bB式中，△p为难挥发性非电解质稀溶液蒸气压下降值，bB为溶液质量摩尔浓度，K为百分比常数。几点说明依数性：K是溶剂特征常数。蒸汽压下降与物质（溶质）本性无关只对稀溶液有效电解质溶液需修正：Δp=iK

bBNaCl：i=2Na2HPO4：i=3医用基础化学溶液专家讲座第15页§2.2稀溶液依数性2、溶液沸点升高和凝固点降低（1）液体沸点升高1）液体沸点：液体蒸汽压等于外界压强时温度。液体正常沸点

是指外压为101.3kPa时沸点。医用基础化学溶液专家讲座第16页§2.2稀溶液依数性溶液沸点升高溶液沸点总是高于纯溶剂沸点。溶液沸点升高是由溶液蒸汽压下降引发。

ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB医用基础化学溶液专家讲座第17页§2.2稀溶液依数性医用基础化学溶液专家讲座第18页§2.2稀溶液依数性常见溶剂T0b和Kb值溶剂Tb0/℃Kb/(K·kg·mol-1)溶剂Tb0/℃Kb/(K·kg·mol-1)水1000.512四氯化碳76.75.03乙酸1182.93乙醚34.72.02苯802.53萘2185.80乙醇78.41.22医用基础化学溶液专家讲座第19页§2.2稀溶液依数性（2）溶液凝固点降低凝固点：是指物质固、液两相蒸汽压相等时温度。纯水凝固点（273K）又称为冰点，在此温度水和冰蒸汽压相等。医用基础化学溶液专家讲座第20页§2.2稀溶液依数性2）溶液凝固点降低：由溶液蒸汽压下降引发。ΔTf=Tf0-Tf

=Kf·bB医用基础化学溶液专家讲座第21页§2.2稀溶液依数性医用基础化学溶液专家讲座第22页§2.2稀溶液依数性常见溶剂T0b、Kb和T0f

、Kf值溶剂Tb0/℃Kb/(K·kg·mol-1)Tf0/℃Kf/(K·kg·mol-1)水1000.5120.01.86乙酸1182.9317.03.90苯802.535.55.10乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚34.72.02-116.21.8萘2185.8080.06.9医用基础化学溶液专家讲座第23页§2.2稀溶液依数性溶液凝固点降低应用：测定溶质相对分子质量（尤其是小分子）。即使理论上沸点升高和凝固点降低两种方法都可测量相对分子质量，但后者不起破坏作用、且Kf值较大，测定误差较小，故更惯用。其它应用：冷却剂；冬天路面融雪。医用基础化学溶液专家讲座第24页§2.2稀溶液依数性例将0.638g尿素溶于250g水中，测得此溶液凝固点降低值为0.079K，试求尿素相对分子质量。解医用基础化学溶液专家讲座第25页§2.2稀溶液依数性（3）电解质稀溶液依数性Δp=iK

bBΔTb

=iKbb

B

ΔTf=iKfb

B

如AB型电解质，i趋近于2。(如KCl)AB2或A2B型电解质,i趋近于3。(如MgCl2)医用基础化学溶液专家讲座第26页§2.2稀溶液依数性例计算0.100mol·kg-1NaCl溶液凝固点。解NaCl为AB型电解质，i=2ΔTf(NaCl)=iKfb

B=2×1.86K·kg·mol–1×

0.100mol·kg-1=0.372K

Tf(NaCl)=-0.372℃。医用基础化学溶液专家讲座第27页§2.2稀溶液依数性3、溶液渗透压力（1）渗透现象：溶剂分子经过半透膜进入到溶液中过程,称为渗透。用半透膜将溶液与水分开,能够看到蔗糖溶液面上升。医用基础化学溶液专家讲座第28页§2.2稀溶液依数性渗透起因：溶剂分子能经过半透膜，而溶质分子不能。产生渗透条件：①半透膜②膜两侧溶液浓度不等。方向：溶剂分子从纯溶剂→溶液，或是从稀溶液→浓溶液。医用基础化学溶液专家讲座第29页§2.2稀溶液依数性（2）渗透压力定义：为维持只允许溶剂经过膜所隔开溶液与溶剂之间渗透平衡而需要超额压力。单位:Pa或kPa。医用基础化学溶液专家讲座第30页§2.2稀溶液依数性（3）溶液渗透压力与浓度及温度关系

Π=cBRT其中Π—溶液渗透压，kPa;cB—物质量浓度，mol·L-1；

R—常数，8.314J·K-1·mol-1；T—绝对温度

，K。

Π=cB

RT=mol·L-1×J·K-1·mol-1×K=[(dm)3]-1×N×m=103×N×m-2=kN·m-2=kPa一定温度下，渗透压与浓度（单位体积内质点数目）成正比，与溶质本性无关。注意：若半透膜隔开浓度不等两个非电解质溶液，为了预防渗透现象发生，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。医用基础化学溶液专家讲座第31页§2.2稀溶液依数性渗透压力在医学上意义渗透与生理现象医学上定义：渗透活性物质（溶液中产生渗透效应溶质粒子）物质量浓度为渗透浓度cos在相对浓溶液中在浓度接近溶液中在相对稀溶液中医用基础化学溶液专家讲座第32页正常人各种渗透活性物质渗透浓度/mmol·L-1渗透活性物质血浆中组织间液中细胞内液中Na+1443710K+54.7141Ca2+2.52.4Mg2+1.51.431Cl-107112.74HCO3-2728.310HPO42-、H2PO4-2211SO42-0.50.51磷酸肌酸45肌肽14医用基础化学溶液专家讲座第33页正常人各种渗透活性物质渗透浓度/mmol·L-1渗透活性物质血浆中组织间液中细胞内液中氨基酸228肌酸0.20.29乳酸盐1.21.21.5三磷酸腺苷5一磷酸已糖3.7葡萄糖5.65.6SO42-0.50.51蛋白质1.20.24尿素444cos303.7302.2302.2医用基础化学溶液专家讲座第34页§2.2稀溶液依数性渗透压力在医学上意义医学上等渗、高渗和低渗溶液是以血浆渗透压力为依据确定。正常人血浆渗透浓度：303.7mmol·L-1临床上要求：

等渗溶液：cos280~320mmol·L-1

高渗溶液：cos

＞320mmol·L-1

低渗