無機(jī)化學(xué)第02章溶液2014(1)

1、第二章 溶液第二章第二章 溶液溶液本章重點(diǎn)： 1.熟悉溶液濃度的表示方法，掌握物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量濃度的計(jì)算。 2.熟悉稀溶液的依數(shù)性，掌握溶液的凝固點(diǎn)下降極其應(yīng)用，溶液的滲透壓及其意義。第二章 溶液第一節(jié)第一節(jié) 溶液的濃度溶液的濃度溶液的濃度溶液的濃度是指在一定量的溶液或溶劑中是指在一定量的溶液或溶劑中所含溶質(zhì)的量。所含溶質(zhì)的量。濃度的表示方法主要有：濃度的表示方法主要有：一、質(zhì)量分?jǐn)?shù)一、質(zhì)量分?jǐn)?shù)二、摩爾分?jǐn)?shù)二、摩爾分?jǐn)?shù)三、質(zhì)量摩爾濃度三、質(zhì)量摩爾濃度四、物質(zhì)的量濃度四、物質(zhì)的量濃度第二章 溶液一、質(zhì)量分?jǐn)?shù)一、質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量之比稱為溶質(zhì)的質(zhì)量分溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量之比稱為溶質(zhì)

2、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。用符號數(shù)。用符號表示。百分比濃度表示。百分比濃度例：例：10克克NaCl溶于溶于100克水中，該溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)克水中，該溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：為： = 10/（100+10）= 0.091 = 9.1% 溶液溶質(zhì)mm第二章 溶液五、物質(zhì)的量濃度（提前）五、物質(zhì)的量濃度（提前）l 用用1 dm3（習(xí)慣上用（習(xí)慣上用L L）溶液中所含溶質(zhì)）溶液中所含溶質(zhì)的量的量(mol)或或1cm3（習(xí)慣上用（習(xí)慣上用 mLmL）溶液）溶液中所含溶質(zhì)的量中所含溶質(zhì)的量(mmol)來表示溶液的濃來表示溶液的濃度叫度叫物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度，單位為，單位為 mol L-1。 VncBB第二章 溶液二、摩爾分

3、數(shù)二、摩爾分?jǐn)?shù)例例:10克克NaCl溶于溶于90克水中克水中,該溶液的摩爾分?jǐn)?shù)為：該溶液的摩爾分?jǐn)?shù)為： xNaCl = (10/58.5) / (10/58.5+ 90/18) = 0.033BBABnxnnABAAnxnn溶質(zhì)和溶劑的量都用物質(zhì)的量（溶質(zhì)和溶劑的量都用物質(zhì)的量（mol）表示，）表示，溶液中某一組分的物質(zhì)的量除以溶液中各組分物溶液中某一組分的物質(zhì)的量除以溶液中各組分物質(zhì)的量的總和，稱為該組分的質(zhì)的量的總和，稱為該組分的摩爾分?jǐn)?shù)摩爾分?jǐn)?shù)。如果溶。如果溶液由溶質(zhì)液由溶質(zhì)B和溶劑和溶劑A組成，則溶質(zhì)組成，則溶質(zhì)B的摩爾分?jǐn)?shù)為：的摩爾分?jǐn)?shù)為：第二章 溶液三、質(zhì)量摩爾濃度三、質(zhì)量摩爾濃度

4、l溶液中溶質(zhì)溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量（以的物質(zhì)的量（以mol為單位）為單位）除以溶劑除以溶劑A A的質(zhì)量（以的質(zhì)量（以kg為單位），稱為為單位），稱為溶質(zhì)溶質(zhì)B的的質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度，用符號，用符號bB表示，表示，單位為單位為mol?kg-1。 kg)(mol)(BB溶劑的質(zhì)量的物質(zhì)的量溶質(zhì) BmnbA當(dāng)溶劑為水的時(shí)候：質(zhì)量摩爾濃度當(dāng)溶劑為水的時(shí)候：質(zhì)量摩爾濃度=摩爾濃度摩爾濃度第二章 溶液總VmBB質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度(g/mL)與密度與密度比較：質(zhì)量濃度比較：質(zhì)量濃度粒子濃度？第二章 溶液純水：純水：PH2O=P外外=101.3(kPa) , T=1002沸點(diǎn)升高沸點(diǎn)升高1、液體的沸點(diǎn)、液

5、體的沸點(diǎn)-液體的蒸氣壓等液體的蒸氣壓等于外壓時(shí)的溫度。于外壓時(shí)的溫度。第二章 溶液T/KP/(kPa)Tb0TbH2O1101.3100Tb第二章 溶液2、溶液的沸點(diǎn)升高、溶液的沸點(diǎn)升高(Tb)Tb=Tb- Tb0=KbbB KbCB水溶液第二章 溶液 難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高與溶液的質(zhì)難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。 T Tb bK Kb b b b 式中為式中為b b質(zhì)量摩爾濃度，質(zhì)量摩爾濃度， K Kb b為溶劑的沸點(diǎn)升為溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)。高常數(shù)。應(yīng)用上式可以測定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量應(yīng)用上式可以測定溶質(zhì)

6、的摩爾質(zhì)量。小結(jié)小結(jié):第二章 溶液1、假設(shè)質(zhì)量濃度為、假設(shè)質(zhì)量濃度為10g/L蔗糖溶液蔗糖溶液,求該溶液的求該溶液的沸點(diǎn)沸點(diǎn).(M=342, K蔗糖蔗糖=0.512)CB=10342=0.029(mol/L)Tb= KbCB=Tb- Tb0解：解：Tb= Tb0+ Tb= 100+0.512x0.029=100.015()第二章 溶液2、難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液沸騰時(shí)，溶液、難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液沸騰時(shí)，溶液濃度逐漸增大，導(dǎo)致溶液沸騰的溫度濃度逐漸增大，導(dǎo)致溶液沸騰的溫度A、不斷降低、不斷降低B、不斷升高、不斷升高C、保持不變、保持不變D、無法確定、無法確定 第二章 溶液2、溶液的凝固點(diǎn)降低、溶液的

7、凝固點(diǎn)降低(Tf)Tf= Tf0 - Tf =KfbB1、液體的凝固點(diǎn)、液體的凝固點(diǎn)_同一物質(zhì)固液兩相同一物質(zhì)固液兩相蒸汽壓相等時(shí)的溫度蒸汽壓相等時(shí)的溫度 KfCB3 3 凝固點(diǎn)降低凝固點(diǎn)降低第二章 溶液第二章 溶液T/KP/(kPa)0OOH2O10.6106Tf0TfTf第二章 溶液 和沸點(diǎn)升高一樣，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀和沸點(diǎn)升高一樣，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)降低和溶液的質(zhì)量摩爾濃溶液的凝固點(diǎn)降低和溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。 比例常數(shù)比例常數(shù)K Kf f叫做溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降叫做溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)。應(yīng)用上式也可以測定溶質(zhì)的摩低常數(shù)。應(yīng)

8、用上式也可以測定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量爾質(zhì)量。mKTff第二章 溶液 1、判斷：0.1mol/L葡萄糖溶液與0.1mol/L甘油溶液的凝固點(diǎn)降低值相等。第二章 溶液制作制冷劑的防凍劑制作制冷劑的防凍劑: 冰點(diǎn)冰點(diǎn)273K (00C) ，冰加，冰加NaCl 的凝固的凝固點(diǎn)為點(diǎn)為 250K (-230C)，冰加，冰加CaCl2的凝的凝固點(diǎn)為固點(diǎn)為 218K (-550C)，第二章 溶液問：藍(lán)墨水滴進(jìn)一杯水中，有何現(xiàn)象？問：藍(lán)墨水滴進(jìn)一杯水中，有何現(xiàn)象？n 擴(kuò)散的方向：擴(kuò)散的方向：濃濃稀稀半透膜半透膜_只讓溶劑分子通過，而溶質(zhì)分子只讓溶劑分子通過，而溶質(zhì)分子不能通過的膜不能通過的膜. 滲透壓滲透壓第二章 溶

9、液半透膜半透膜 第二章 溶液一、滲透現(xiàn)象和滲透壓一、滲透現(xiàn)象和滲透壓半透膜半透膜水水0.1mol/L葡萄糖葡萄糖H2O多多H2O少少滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象H2O通過半透膜由通過半透膜由H2O濃度大進(jìn)入濃度大進(jìn)入H2O濃度小的擴(kuò)散現(xiàn)象。濃度小的擴(kuò)散現(xiàn)象。H2O第二章 溶液滲透方向：滲透方向： C(H2O)大大必具兩個(gè)條件：必具兩個(gè)條件：有有H2O濃度差濃度差滲透壓滲透壓osmotic pressure( ) -施于溶液液施于溶液液面上恰能制止面上恰能制止?jié)B透過程進(jìn)行的壓力。滲透過程進(jìn)行的壓力。(Pa,kPa)(為維持滲透平衡而需要加給溶液的額外壓力為維持滲透平衡而需要加給溶液的額外壓力)注：溶液的滲透

10、壓都是相對于純水而言。注：溶液的滲透壓都是相對于純水而言。有半透膜存在有半透膜存在C(H2O)小小第二章 溶液半透膜半透膜水水0.1mol/L葡萄糖葡萄糖H2O水水0.2mol/L葡萄糖葡萄糖H2O(A)(B) :AB 第二章 溶液二、滲透壓二、滲透壓 與濃度及溫度的關(guān)系與濃度及溫度的關(guān)系1、 V=nRT =n RTV= CBRT bBRT2、P=KbBTf=KfbBTb=KbbB =bB RT非電解質(zhì)非電解質(zhì)：PK=TbKb=TfKf= RT=bB第二章 溶液 =cRT與理想氣體方程無本質(zhì)聯(lián)系。與理想氣體方程無本質(zhì)聯(lián)系。 ：滲透壓；滲透壓；V：溶液體積；溶液體積；R：氣體常數(shù)；氣體常數(shù)； n

11、： 溶質(zhì)物質(zhì)的量；溶質(zhì)物質(zhì)的量； c：體積摩爾濃度；：體積摩爾濃度； T： 溫度；溫度； R = 8.388 J mol-1 K-1第二章 溶液判斷滲透方向：判斷滲透方向：0.2mol/L葡萄糖葡萄糖0.1mol/L葡萄糖葡萄糖0.2mol/L葡萄糖葡萄糖0.2mol/L 蔗糖蔗糖1、2、滲透平衡滲透平衡第二章 溶液半透膜只允許溶劑分子透過而溶質(zhì)分子不能透過。溶劑分子通過半透膜進(jìn)入溶液的過程稱之為滲透或滲透現(xiàn)象滲透或滲透現(xiàn)象。滲透壓可定義為：將溶液和溶劑用半透膜隔開，為阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生而必須施加于溶液液面上的最小壓力。范特霍夫（JHVantHoff）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出稀溶液的滲透壓與溶液的濃度和

12、溫度的關(guān)系同理想氣體方程式一致，即 V=nRT 或 cRT式中，是溶液的滲透壓（kPa）；V是溶液的體積（L）；n是溶質(zhì)的物質(zhì)的量；c是溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度；R是摩爾氣體常數(shù)用8.31kPadm3mol1表示；T是絕對溫度（K）。從上述關(guān)系式可以看出，在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度成正比。小結(jié)小結(jié)第二章 溶液例：試比較滲透壓大小例：試比較滲透壓大小 0.1mol/L葡萄糖葡萄糖 0.1mol/L蔗糖蔗糖 0.2mol/L尿素尿素 0.2mol/L NaCl 第二章 溶液解：解：NaClNa+Cl-0.20.20.2粒子數(shù)：粒子數(shù)：0.2+0.2= 0.4(mol

13、/L) : = NaCl： = 2x0.2RT第二章 溶液3、強(qiáng)電解質(zhì)：、強(qiáng)電解質(zhì)：P=iKbBTf=iKfbBTb=iKbbB =ibBRTPK=TbKb=TfKf= RT=ibB校正因子校正因子i電解質(zhì)解離出的粒子個(gè)數(shù)電解質(zhì)解離出的粒子個(gè)數(shù)例：例：NaCl: i=2CaCl2: i= 3第二章 溶液例：下列兩溶液用半透膜隔開，水能從左例：下列兩溶液用半透膜隔開，水能從左到右滲透的是到右滲透的是A、0.3mol/L葡萄糖葡萄糖0.3mol/L蔗糖蔗糖B、0.15mol/L NaCl0.3mol/L葡萄糖葡萄糖C、0.2mol/L HAc0.2mol/L HClD、0.1mol/L CaCl2

14、0.10mol/LNaCl練習(xí)題練習(xí)題第二章 溶液例：一混合溶液，其中葡萄糖的濃度為例：一混合溶液，其中葡萄糖的濃度為0.10mol/L, NaCl的濃度為的濃度為0.05 mol/L, CaCl2的濃度為的濃度為0.05mol/L,求該溶液在求該溶液在37時(shí)的滲透壓。時(shí)的滲透壓。第二章 溶液解：解：C總總= C(葡萄糖葡萄糖)+i1C(NaCl)+ i2C(CaCl2)=0.10+2x0.05+3x0.05=0.35(mol/L) =C總總RT=0.35x8.314x(273+37)=902(kPa)第二章 溶液三、滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義三、滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義問：問： = COS RT, 可

15、以用可以用COS來衡量來衡量 ?第二章 溶液1、 osmolarity COS滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滲透活性物質(zhì)滲透活性物質(zhì)在溶液中產(chǎn)生滲透在溶液中產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子效應(yīng)的溶質(zhì)粒子(分子、離子分子、離子)單位：單位：mol/L，mmol/L第二章 溶液例：計(jì)算補(bǔ)液用的例：計(jì)算補(bǔ)液用的50.0g/L葡萄糖溶液葡萄糖溶液和和9.00g/LNaCl(生理鹽水生理鹽水)的滲透濃度的滲透濃度解：解：葡萄糖葡萄糖:M=180g/molNaCl：50.0180X1000=278(mmol/L)COS=9.0058.5X2x1000=308(mmol/L)COS=第二章 溶液

16、2、等滲、高滲和低滲溶液、等滲、高滲和低滲溶液以血漿的滲透壓為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定以血漿的滲透壓為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定低滲低滲等滲等滲高滲高滲280mmol/L320mmol/L問問:為什么用為什么用9.00 g/L NaCl 溶液作為補(bǔ)液？溶液作為補(bǔ)液？第二章 溶液紅細(xì)胞在溶液中的形態(tài)變化：紅細(xì)胞在溶液中的形態(tài)變化：9g/LNaCl滲透平衡滲透平衡 15g/LNaCl308mmol/L513mmol/L皺縮皺縮5g/LNaCl171mmol/L溶血溶血高滲溶液高滲溶液低滲溶液低滲溶液第二章 溶液第二章 溶液二、判斷滲透方向：二、判斷滲透方向：C(H2O)大大C(H2O)小小四、滲透濃度的計(jì)算四、滲透濃度的計(jì)算第

17、二章 溶液總結(jié)：總結(jié)：一、稀溶液的依數(shù)性一、稀溶液的依數(shù)性P=KbBTf=KfbBTb=KbbB =bB RT非電解質(zhì)：非電解質(zhì)：P=K COSTf=Kf COSTb=Kb COS =COS RT強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)電解質(zhì)：第二章 溶液蒸氣壓下降，沸點(diǎn)上升，凝固點(diǎn)下降，蒸氣壓下降，沸點(diǎn)上升，凝固點(diǎn)下降，滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的通性；它們只與溶劑的本性和溶液的通性；它們只與溶劑的本性和溶液的濃度有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。的濃度有關(guān)，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。第二章 溶液1、判斷：將相同質(zhì)量的葡萄糖和甘、判斷：將相同質(zhì)量的葡萄糖和甘油分別溶解在油分別溶解在100g水中，

18、則兩種溶水中，則兩種溶液的蒸氣壓相等。液的蒸氣壓相等。X第二章 溶液1、相同溫度下，下列溶液中滲透壓最、相同溫度下，下列溶液中滲透壓最大的是大的是A、0.01mol/L CaCl2B、0.2mol/L 蔗糖溶液蔗糖溶液C、生理鹽水、生理鹽水D、0.2 mol/L 乳酸鈉乳酸鈉(C3H5O3Na)0.03 mol/L0.2 mol/L0.308 mol/L0.4 mol/L第二章 溶液2、滲透壓力比較高的溶液，其物質(zhì)、滲透壓力比較高的溶液，其物質(zhì) 的量濃度也一定比較大。的量濃度也一定比較大。X3、相同條件下，下列溶液凝固點(diǎn)最低的是、相同條件下，下列溶液凝固點(diǎn)最低的是A、 9.0g/LNaCl溶液溶液B、0.20mol/L 蔗糖溶液蔗糖溶液C、 50.0g/L葡萄糖溶液葡萄糖溶液D、0.05 mol/L CaCl2溶液溶液308278200150mmol/L第二章 溶液4、已知某、已知某KCl溶液的