修改稀溶液依数性

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降低第三节溶液的渗透压力（在医学上具有特殊意义）主要内容本文档共58页；当前第1页；编辑于星期一\13点4分稀溶液的依数性生产生活健康与医学科学研究本文档共58页；当前第2页；编辑于星期一\13点4分

物质蒸气压

p

沸点Tb凝固点Tf(b/mol·kg-1)

(mmHg,20℃)(20℃)(20℃)纯水

17.5010000.5b蔗糖水

17.31100.27-0.930.5b尿素溶液

17.31100.24-0.940.5b甘油溶液

17.31

①与纯溶剂相比，溶液的p↓,Tb↑,Tf↓

②变化与溶质的本性无关ColligativePropertiesofDiluteSolution本文档共58页；当前第3页；编辑于星期一\13点4分

溶液

蒸气压

p

（b/mol·kg-1）

（mmHg,20℃）

0.198b蔗糖水

17.50–0.0610.396b蔗糖水

17.50–0.1230.594b蔗糖水

17.50–0.1850.792b蔗糖水

17.50–0.248③p降低值与溶液的浓度成正相关ColligativePropertiesofDiluteSolution本文档共58页；当前第4页；编辑于星期一\13点4分

第一节溶液的蒸气压下降

vaporpressurelowering

一、溶剂（纯液体）的蒸气压（p/Pa或kPa）定义：一定Ｔ，V蒸发=V凝聚时溶剂蒸气压强恒定№zhengfa

p～

溶剂本性，T饱和蒸气压本文档共58页；当前第5页；编辑于星期一\13点4分

3.p与液体的本性有关

5.蒸气压与温度有关。温度升高，p增大

4.易挥发性物质的p大，难挥发性物质的p小1.蒸气压的大小与液体的量无关2.与气相中是否存在其它组分无关讨论：影响蒸气压的因素本文档共58页；当前第6页；编辑于星期一\13点4分图2-1蒸气压与温度的关系图本文档共58页；当前第7页；编辑于星期一\13点4分二、溶液的蒸气压下降大量的纯溶剂+少量难挥发非电解质溶质难挥发性溶质的稀溶液问题：稀溶液中溶剂的蒸气压与纯溶剂的蒸气压相比较，有什么变化？本文档共58页；当前第8页；编辑于星期一\13点4分若：溶剂的蒸气压为pº，稀溶液的蒸气压为p实验证明p<pº本文档共58页；当前第9页；编辑于星期一\13点4分

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气压。这种现象称为溶液的蒸气压下降。

溶液中难挥发性溶质浓度愈大，溶剂的摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。本文档共58页；当前第10页；编辑于星期一\13点4分当溶剂中加入一种难挥发的非电解质将占据一部分溶剂的表面

p↓

三、溶液蒸气压下降的原因本文档共58页；当前第11页；编辑于星期一\13点4分图2-3纯溶剂与不同质量摩尔浓度溶液蒸气压曲线本文档共58页；当前第12页；编辑于星期一\13点4分四、溶液蒸气压下降的Raoult定律

一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压与溶剂的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。p=p0xA

p0：同温度下纯溶剂的蒸气压

p＝p0(1－xB)∴p0－p＝

p＝p0

xB∴p＝p0－p0

xB本文档共58页；当前第13页；编辑于星期一\13点4分对于稀溶液nA>>nB定温下一定的溶剂对于稀溶液K取决于溶剂本性及T,与溶质本性及浓度无关稀溶液的p与溶质的质点浓度成正比本文档共58页；当前第14页；编辑于星期一\13点4分非电解质2.难挥发

3.稀溶液四、Raoult定律适用范围0.1mol葡萄糖含有6.02×1022个分子0.1molNaCl含有约2×6.02×1022个离子否则必须考虑溶质的蒸气压不须考虑溶质分子对溶剂分子的作用力问题：相同条件下0.01mol•kg1的蔗糖溶液与葡萄糖溶液溶液的蒸气压下降值是否相同?本文档共58页；当前第15页；编辑于星期一\13点4分第二节溶液的沸点升高和凝固点降低⒈溶剂（纯液体）的沸点

液体沸腾(p液

=p大气

)时的温度

一、溶液的沸点升高boilingpointelevation正常沸点：p大气＝101.3kPa时的沸点

本文档共58页；当前第16页；编辑于星期一\13点4分T/Kp/kPaT/Kp/kPa2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262问题：根据不同温度下水的蒸气压表在什么情况下，水在10ºC可以沸腾？水在150ºC可以沸腾？

本文档共58页；当前第17页；编辑于星期一\13点4分根据液体的沸点与外压的关系，有什么实用价值？减压蒸馏或减压浓缩高压灭菌、煮食物本文档共58页；当前第18页；编辑于星期一\13点4分溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点，这一现象称之为溶液的沸点升高。

纯溶剂溶液溶剂分子溶质分子(a)(b)溶液沸点升高⒉溶液的沸点升高

是溶液蒸气压下降的直接结果本文档共58页；当前第19页；编辑于星期一\13点4分Kb—沸点升高常数与溶剂本性有关与溶质本性和浓度无关101.3

p(kPa)

373

T(K)纯水水溶液1Tbp.17Tb水溶液2

ΔTb=K’·Δp

=K’·K·bB

∴ΔTb=Kb·bB单位：K·kg·mol-1本文档共58页；当前第20页；编辑于星期一\13点4分bB=nBmA=mB/MBmA△Tb=Kb·bB△Tb=Kb·bB=KbmB/MBmAMB=

KbmB△Tb

mA溶质B的相对分子质量溶剂沸点升高常数沸点升高值，实验测出本文档共58页；当前第21页；编辑于星期一\13点4分二、溶液的凝固点降低freezingpoint

depression

1．纯溶剂的凝固点

在一定外压下，物质固、液两相平衡共存(两相p相等)时的温度，又称为熔点。本文档共58页；当前第22页；编辑于星期一\13点4分为什么只有当物质固、液两相p相等时，它们才能平衡共存？稀浓p小

p大否则

p大者必向p小者转化。p’＞pp’＜p本文档共58页；当前第23页；编辑于星期一\13点4分⒉溶液的凝固点一定外压下，溶液中溶剂与固态纯溶剂平衡共存时的温度。p溶液中溶剂（l）＝

p溶剂(s)也是溶液蒸气压下降的直接结果⒊溶液的凝固点降低本文档共58页；当前第24页；编辑于星期一\13点4分

ΔTf＝Kf·bBKf—凝固点降低常数

单位同Kb

T(K)AB0.61273

A:冰～水共存

溶液Tf冰水p/kPa

Tf

B:冰～溶液共存本文档共58页；当前第25页；编辑于星期一\13点4分三、电解质稀溶液的依数性行为

∵1.依数性

溶质的质点浓度

与质点大小、电荷数及符号等无关

2.电解质稀溶液中溶质质点浓度＝ibB

i为电解质B一个基本单元能解离出的

离子数。如NaCl的i为2，CaCl2的i为3…

∴电解质稀溶液公式中ibBicBbBcB本文档共58页；当前第26页；编辑于星期一\13点4分解:NaCl为AB型电解质，i=2

例计算0.100mol·kg-1的NaCl溶液的凝固点。已知：水的Kf=1.86K·kg·mol-1ΔTf(NaCl)=2×0.100mol·kg-1×1.86K·kg·mol-1

=0.372K

Tf(NaCl)=Tf0-ΔTf(NaCl)

=

-0.372℃。△Tf=i

Kf·bB（2-8）本文档共58页；当前第27页；编辑于星期一\13点4分生活中常见现象：农作物烧苗用盐水泡过的黄瓜第三节溶液的渗透压osmoticpressure本文档共58页；当前第28页；编辑于星期一\13点4分

淡水中游泳眼睛会胀痛，需要戴上护目镜游泳消除不适感。本文档共58页；当前第29页；编辑于星期一\13点4分半透膜半透膜：是一种只允许较小的溶剂分子（如H2O分子）通过，而不允许溶质分子通过的薄膜。例如：细胞膜、膀胱膜、肠衣、毛细血管壁等。纯水蔗糖溶液一、渗透现象osmosis本文档共58页；当前第30页；编辑于星期一\13点4分纯水半透膜蔗糖溶液h本文档共58页；当前第31页；编辑于星期一\13点4分

由于半透膜两侧溶质粒子浓度的差异，溶剂分子通过半透膜自发地由浓度较低溶液向浓度较高溶液方向扩散的过程，称为渗透现象，简称渗透。纯水蔗糖溶液h本文档共58页；当前第32页；编辑于星期一\13点4分1.产生条件半透膜浓度差2.

方向

溶剂由稀向浓糖水水半透膜3.渗透现象产生原因膜两边溶剂分子跨膜扩散速度不同

本文档共58页；当前第33页；编辑于星期一\13点4分纯水蔗糖溶液h上升到一定高度后达到渗透平衡，即单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等。4.

限度达到渗透平衡（不再渗透）本文档共58页；当前第34页；编辑于星期一\13点4分二、渗透压，

/Pa或kPa恰能阻止纯溶剂通过半透膜向溶液渗透必须施加于溶液液面上的额外压强。溶质质点浓度↑溶剂进入趋势↑阻止渗透所需压强↑与浓度的相关性纯水半透膜蔗糖溶液h本文档共58页；当前第35页；编辑于星期一\13点4分三、渗透压方程（Van’tHoff经验式)

V＝nRT

＝cBRT

具有依数性∴电解质溶液

＝icBRT当溶液很稀时

≈bBRT或ibBRT

式中单位:Ｒ/8.314kPa

·

L

·

K-1

·

mol-1，cB/mol

·

L-1,Ｔ/K,∴/kPa实验证明在数值上符合理想气体方程本文档共58页；当前第36页；编辑于星期一\13点4分

四、渗透浓度osmolarity

单位：mmol·L-1

混合溶液中能产生渗透效应的溶质

微粒（分子或离子）的浓度总和。

cB,OS(非电解质)=cB

cB,OS(电解质)=icB(mOsmolL-1毫渗量每升)本文档共58页；当前第37页；编辑于星期一\13点4分正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmol·L-1渗透活性物质

Na+

K+Ca2+Mg2+Cl-HCO3-HPO42-,H2PO4-SO42-血浆中14452.51.51072720.5组织间液中137472.41.4112.728.320.5细胞內液中1014131410111本文档共58页；当前第38页；编辑于星期一\13点4分续正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmol·L-1渗透活性物质氨基酸血浆中2组织间液中2细胞內液中8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5.65.6蛋白质1.20.24尿素444cos303.7302.2302.2本文档共58页；当前第39页；编辑于星期一\13点4分例

试计算37℃生理盐水的渗透压和渗透浓度。

生理盐水的质量浓度ρB为9.0g·L-1,T=37+273=310K解：

cB,os=2×0.154×1000=308(mmol·L-1)已知：本文档共58页；当前第40页；编辑于星期一\13点4分五、依数性的应用

1.测定溶质的摩尔质量

例

取0.749g谷氨酸溶于50.0g水中，测得其凝固点为-0.188℃，已知水的Kf=1.86,计算谷氨酸的MB。本文档共58页；当前第41页；编辑于星期一\13点4分注意单位：mB—g；mA—kg本文档共58页；当前第42页；编辑于星期一\13点4分例一种非电解质,估计它的摩尔质量在

12000g·mol-1左右,问用哪一种依数性

来测定摩尔质量最好?解：设20℃下,取1.00g

样品溶于100g水中本文档共58页；当前第43页；编辑于星期一\13点4分∴常采用渗透压法测高聚物的摩尔质量

MB小的物质宜采用凝固点降低法。本文档共58页；当前第44页；编辑于星期一\13点4分

临床上对血液、胃液、唾液、尿液、透析液、组织细胞培养液等，常用“冰点渗透压计”通过测定Tf值来推算渗透压。本文档共58页；当前第45页；编辑于星期一\13点4分2.防冻剂、冷冻剂

汽车水箱中加甘油或乙二醇Tf↓

冰盐水冷冻剂

(NaCl与水以某种比例混合)Tf=－22℃

生物抗冻剂(如爱斯基摩人血液中)3.判断物质的纯度（测Tf

，Tb）

本文档共58页；当前第46页；编辑于星期一\13点4分4.海水淡化或废水处理—反渗透淡水海水或废水本文档共58页；当前第47页；编辑于星期一\13点4分

生理盐水葡萄糖注射液308mmol/L278mmol/L308mOsm/L278mOsm/L5.等渗输液本文档共58页；当前第48页；编辑于星期一\13点4分低渗溶液、等渗溶液和高渗溶液正常人体血浆的渗透浓度

(280~~320mmol/L)等渗溶液cos(mmol/L)280320高渗溶液低渗溶液mOsm/L=本文档共58页；当前第49页；编辑于星期一\13点4分高渗等渗低渗

红细胞在①高渗溶液中皱缩；②等渗溶液中维持原状；③低渗溶液中肿胀甚至破裂。本文档共58页；当前第50页；编辑于星期一\13点4分

6.血浆晶体渗透压和胶体渗透压⑴晶体渗透压：约705.6kPa

维持细胞内、外水平衡。细胞膜低分子晶体物质本文档共58页；当前第51页；编辑于星期一\13点4分⑵胶体渗透压：约2.93～4.00kPa。

维持血浆的正常容量。毛细血管壁高分子胶态物质本文档共58页；当前第52页；编辑于星期一\13点4分7.血液净化—肾衰竭、排毒血液透析液孔径合适的半透膜血透示意图⑴用弥散、对流原理以超滤方式清除代谢废物；⑵调节透析液成分、浓度来调节血液水盐平衡。

本文档共58页；当前第53页；编辑于星期一\13点4分⒈今有葡萄糖、氯化钠、氯化钙三种溶液，cB均为0.1mol·L-1,试比较三者渗透压的大小。:CaCl2＞NaCl＞C6H12O6⒉用质量相同的下列化合物作为防冻剂，哪一种防冻效果最好？为什么？