稀溶液的依數(shù)性課件

1、第二章 稀溶液的依數(shù)性本章內(nèi)容1. 非電解質(zhì)稀溶液的四個依數(shù)性之蒸汽壓下降、沸點升高、凝固點降低。2. 非電解質(zhì)稀溶液的第四個依數(shù)滲透壓，及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。3. 強電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性行為。本章重點溶液的沸點升高，凝固點降低，以及滲透壓的相關(guān)計算。本章難點四個依數(shù)性之間相互轉(zhuǎn)化的計算。溶液的性質(zhì)有兩類：一類：由溶質(zhì)的本性決定，如：密度，顏色，導(dǎo)電性，酸堿性。另一類：由溶質(zhì)粒子數(shù)目的多少決定。如：溶液的蒸氣壓下降，沸點升高，凝固點降低，溶液的滲透壓，該性質(zhì)稱為依數(shù)性。第一節(jié) 溶液的蒸氣壓下降一、蒸氣壓 液相單位時間內(nèi)蒸發(fā)出的氣體分子數(shù)和由氣相返回到液相內(nèi)的分子數(shù)相等，氣液兩相處于平衡狀態(tài)時的氣

2、相所具有的壓力叫該溶液的蒸汽壓。 蒸汽壓用符號p表示,單位(Pa)或千帕(kPa) 。幾點說明：（1）不同的物質(zhì)有不同的蒸氣壓，同一物質(zhì)的蒸氣壓隨溫度升高而增大。（2）固體也具有一定的蒸汽壓,但大多數(shù)固體蒸汽壓都很小。如0時，冰的蒸汽壓為0.61kPa。（3）根據(jù)蒸汽壓大小，區(qū)分難揮發(fā)性物質(zhì)及易揮發(fā)性物質(zhì)。二、 溶液的蒸氣壓下降（1） 實驗： 實驗表明：含有難揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液（如葡萄糖水溶液）的蒸氣壓低于純水的蒸氣壓。這種現(xiàn)象稱為溶液的蒸氣壓下降。（2） 原因 ：水的部分表面被難揮發(fā)性溶質(zhì)占據(jù)，因此單位時間逸出液面的水分子數(shù)相應(yīng)減少 純?nèi)軇?多溶 液少（3） 規(guī)律：對于難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液，

3、蒸氣壓下降符合Raoult定律。 對于只含一種溶質(zhì)的稀溶液：p = p0 - p =K bB溶劑的物質(zhì)的量分數(shù)溶液的蒸氣壓純?nèi)軇┑恼魵鈮簆 = p0 xA質(zhì)量摩爾濃度 xA+ xB =1p= p0 xA = p0(1- xB)= p0 p0 xB p0- p = p0 xB令 p = p0- p 有 p = p0 xB p表示溶液的蒸氣壓下降。 p0。推導(dǎo)過程：p K bB 溶液的蒸氣壓下降公式： 由于 nA nB， 若取1000g溶劑，有則 p= K bB 適用：難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液。上式說明：一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)本性無關(guān)。p

4、= p0 - p K bB第二節(jié) 溶液的沸點升高和凝固點降低一、溶液的沸點升高（一） 溶液的沸點 一定溫度下，當(dāng)溶液的蒸氣壓等于外壓時，溶液沸騰，這時的溫度稱為沸點。（二）溶液的沸點升高（1） 實驗表明，溶液的沸點要高于純水的沸點。這一現(xiàn)象稱為溶液的沸點升高（2）對難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液而言，沸點升高與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。Tb 與bB 的關(guān)系：Tb = Kb bB 式中 Kb為溶劑的沸點升高常數(shù)，它只與溶劑的本性有關(guān)。常見溶劑的T0b和Kb值 溶劑 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) 溶劑 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) 水 1000.512四氯化碳7

5、6.75.03乙酸 1182.93乙醚34.72.02苯802.53萘2185.80乙醇78.41.22二、 溶液的凝固點降低（一）凝固點：物質(zhì)的固相的蒸氣壓與它的液相蒸氣壓相等時的溫度。（例如水開始結(jié)冰的溫度） （二） 凝固點下降 (1) 難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的凝固點Tf總比純?nèi)軇┑哪厅c低。 (2) 對難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液而言，凝固點降低正比于溶液的質(zhì)量摩爾濃度，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。Tf =Kf bB （Kf 為溶劑的凝固點降低常數(shù)，水的 Kf = 1.86 Kkgmol-1 ） 常見溶劑的T0b Kb和T0f Kf值 溶劑 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) Tf0 / Kf

6、/(Kkgmol-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溶液的沸點升高和凝固點降低的性質(zhì)還有許多實際應(yīng)用，汽車散熱器的冷卻水中常加入適量乙二醇或甘油，既可以防止冬天水結(jié)冰，又可以防止夏天水沸騰。 利用溶液的沸點升高和凝固點降低都可測定溶質(zhì)的相對分子質(zhì)量，相比教而言，凝固點降低法不起破壞作用、且Kf值較大，故常用。例、將 0.900 g 某物質(zhì)溶于 60.0 g 水中 , 使溶液的凝

7、固點降低了 0.150 , 求該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量 (水的 Kf = 1.86 Kkgmol-1 )三、難揮發(fā)性強電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性（1）強電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性比理論計算值大 原因：強電解質(zhì)在水溶液中自發(fā)地電離成帶電荷的粒子，使其含有的粒子數(shù)比同濃度非電解質(zhì)多。（2）計算強電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性時，必須引入一個校正因子。 Tb = i Kb bB Tf = i Kf bB = i cBRT i bB RT 校正因子i是一“分子”電解質(zhì)解離出的粒子個數(shù)如AB型電解質(zhì)，i趨近于2。 (如KCl) AB2或A2B型電解質(zhì), i趨近于3。 (如MgCl2) 例 計算0.100molkg-1的NaCl溶

8、液的凝固點。解 NaCl為AB型電解質(zhì)，i =2Tf(NaCl) = 20.100 molkg-11.86 Kkgmol 1 =0.372 K Tf(NaCl) = - 0.372 。第三節(jié) 溶液的滲透壓力滲透現(xiàn)象在日常生活中極其常見，如在鮮嫩的蔬菜上撒上鹽，立即會滲出水來，蔬菜因失水而發(fā)蔫。臨床給病人輸液，對藥物濃度要求非常嚴格，如0.9%的生理鹽水，濃度大于或小于0.9%都會造成嚴重后果甚至死亡。此即臨床上的等滲，低滲，高滲問題。一、滲透現(xiàn)象和滲透壓力1、滲透現(xiàn)象實驗將葡萄糖溶液與純水用半透膜隔開，不久可見葡萄糖的液面不斷上升，說明水分子不斷透過半透膜進入葡萄糖水熱溶液中。 我們把溶劑水分

9、子透過半透膜進入溶液的自發(fā)過程稱為滲透。不同濃度的兩溶液用半透膜隔開時，都有滲透現(xiàn)象發(fā)生。純水葡萄糖水 h2、滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的原因由于葡萄糖分子不能透過半透膜，而水分子可以自由通過半透膜。膜兩側(cè)單位體積內(nèi)水分子數(shù)目不等，單位時間內(nèi)由純水進入葡萄糖溶液中的水分子數(shù)目比由葡萄糖溶液進入純水中的數(shù)目多。其凈結(jié)果是使葡萄糖溶液一側(cè)液面升高，溶液的濃度降低。 純水葡萄糖水 h3、 滲透壓力：溶液液面不斷上升，產(chǎn)生的液體壓力逐漸增大，在該壓力作用下，溶液中的溶劑分子在單位時間內(nèi)透過半透膜的數(shù)目增多。當(dāng)液面上升到一定高度，單位時間內(nèi)從半透膜兩側(cè)透過的水分子數(shù)目相等，溶液液面不再上升，體系達到滲透平衡。 純水糖

10、水 h溶液增高的這部分水的靜壓力就是溶液的滲透壓。滲透壓：在一定的溫度下，將純?nèi)軇┡c溶液與半透膜隔開時，恰能阻止?jié)B透發(fā)生所需施加的外壓力，稱為該溶液的滲透壓。用符號表示。純水糖水注意：若半透膜隔開的濃度不等的兩個非電解質(zhì)溶液，為了防止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生，必須在濃溶液液面上施加一超額壓力，此壓力是兩溶液滲透壓力之差。例如判斷下列說法是否正確：將濃溶液和稀溶液用半透膜隔開,欲阻止稀溶液的溶劑分子進入濃溶液,需要加到濃溶液液面上的壓力,稱為濃溶液的滲透壓。F二、 溶液的滲透壓力與溫度及濃度的關(guān)系1、 vant Hoff定律（稀溶液的滲透壓力方程式） V = nRT = cB RT說明：對稀溶液 cB bB

11、 ，因此， = bB RT 8.314 JK-1mol-1 kPa滲透現(xiàn)象在動植物的生命過程中有著重要作用： 醫(yī)學(xué)上輸液必需輸?shù)葷B溶液。動物體內(nèi)水份的輸送。植物從土壤中吸收水份和營養(yǎng)。求算溶質(zhì)的分子量。三、滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義（一）滲透濃度滲透濃度：滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。 符號：cos 單位：mol L-1 , mmol L-1 指溶液中產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子（二）等滲，高滲和低滲溶液醫(yī)學(xué)上的等滲，高滲和低滲溶液是以血漿的滲透濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定的。臨床上規(guī)定： cos 280320 mmol L-1 的溶液為等滲溶液。 cos 320 mmol L-1的溶液稱為高滲溶液。 cos

12、 280 mmol L-1的溶液稱為低滲溶液。在臨床治療中，當(dāng)為病人大劑量補液時，要特別注意補液的滲透濃度，否則可能導(dǎo)致機體內(nèi)水分調(diào)節(jié)失常及細胞的變形和破壞。常用補液：50 g/L葡萄糖或9 g/LNaCl；或0.28 mol/L葡萄糖或0.15 mol/LNaCl 例 計算補液用50.0 gL-1葡萄糖溶液和9.00 gL-1 NaCl溶液(生理鹽水)的滲透濃度。解 葡萄糖(C6H12O6)的摩爾質(zhì)量為180 gmol-1，NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 gmol-1，（三） 晶體滲透壓和膠體滲透壓晶體滲透壓：在醫(yī)學(xué)上，習(xí)慣把電解質(zhì)、小分子物質(zhì)統(tǒng)稱為晶體物質(zhì)，由它們產(chǎn)生的滲透壓力稱為晶體滲透壓力。膠體滲透壓：白蛋白、球蛋白等大分子物質(zhì)稱為膠體物質(zhì)，由它們產(chǎn)生的壓力統(tǒng)稱為膠體滲透壓力。人體血漿的滲透壓力主要來源于晶體滲透壓(705.6 kPa)，膠體滲透壓只占極少一部分(3.3 kPa)。晶體滲透壓：維持細胞內(nèi)外水鹽平衡膠體滲透壓：維持血管內(nèi)外水鹽平衡說明：細胞膜允許水分子自由透過，無機鹽離子不易自由透過。毛細血管閉允許水分子、離子和小分子物質(zhì)自由透過。例、已知293K時水的飽和蒸氣壓為2.338 kPa，將6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶