無機化學第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： 1.熟悉溶液濃度的表示方法，掌握物質的量濃度、質量濃度的計算。 2.熟悉稀溶液的依數性，掌握溶液的凝固點下降極其應用，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的量。所含溶質的量。濃度的表示方法主要有：濃度的表示方法主要有：一、質量分數一、質量分數二、摩爾分數二、摩爾分數三、質量摩爾濃度三、質量摩爾濃度四、物質的量濃度四、物質的量濃度第二章 溶液一、質量分數一、質量分數溶質的質量與溶液的質量之比稱為溶質的質量分溶質的質量與溶液的質量之比稱為溶質

2、的質量分數。用符號數。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，該溶液的質量分數克水中，該溶液的質量分數為：為： = 10/（100+10）= 0.091 = 9.1% 溶液溶質mm第二章 溶液五、物質的量濃度（提前）五、物質的量濃度（提前）l 用用1 dm3（習慣上用（習慣上用L L）溶液中所含溶質）溶液中所含溶質的量的量(mol)或或1cm3（習慣上用（習慣上用 mLmL）溶液）溶液中所含溶質的量中所含溶質的量(mmol)來表示溶液的濃來表示溶液的濃度叫度叫物質的量濃度物質的量濃度，單位為，單位為 mol L-1。 VncBB第二章 溶液二、摩爾分

3、數二、摩爾分數例例:10克克NaCl溶于溶于90克水中克水中,該溶液的摩爾分數為：該溶液的摩爾分數為： xNaCl = (10/58.5) / (10/58.5+ 90/18) = 0.033BBABnxnnABAAnxnn溶質和溶劑的量都用物質的量（溶質和溶劑的量都用物質的量（mol）表示，）表示，溶液中某一組分的物質的量除以溶液中各組分物溶液中某一組分的物質的量除以溶液中各組分物質的量的總和，稱為該組分的質的量的總和，稱為該組分的摩爾分數摩爾分數。如果溶。如果溶液由溶質液由溶質B和溶劑和溶劑A組成，則溶質組成，則溶質B的摩爾分數為：的摩爾分數為：第二章 溶液三、質量摩爾濃度三、質量摩爾濃度

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

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

6、的摩爾質量。小結小結:第二章 溶液1、假設質量濃度為、假設質量濃度為10g/L蔗糖溶液蔗糖溶液,求該溶液的求該溶液的沸點沸點.(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)非電解質稀溶液沸騰時，溶液、難揮發(fā)非電解質稀溶液沸騰時，溶液濃度逐漸增大，導致溶液沸騰的溫度濃度逐漸增大，導致溶液沸騰的溫度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、溶液的凝固點降低、溶液的

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

8、用上式也可以測定溶質的摩爾質量爾質量。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: 冰點冰點273K (00C) ，冰加，冰加NaCl 的凝固的凝固點為點為 250K (-230C)，冰加，冰加CaCl2的凝的凝固點為固點為 218K (-550C)，第二章 溶液問：藍墨水滴進一杯水中，有何現象？問：藍墨水滴進一杯水中，有何現象？n 擴散的方向：擴散的方向：濃濃稀稀半透膜半透膜_只讓溶劑分子通過，而溶質分子只讓溶劑分子通過，而溶質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、滲透現象和滲透壓一、滲透現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少少滲透現象滲透現象H2O通過半透膜由通過半透膜由H2O濃度大進入濃度大進入H2O濃度小的擴散現象。濃度小的擴散現象。H2O第二章 溶液滲透方向：滲透方向： C(H2O)大大必具兩個條件：必具兩個條件：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透過程進行的壓力。滲透過程進行的壓力。(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 與濃度及溫度的關系與濃度及溫度的關系1、 V=nRT =n RTV= CBRT bBRT2、P=KbBTf=KfbBTb=KbbB =bB RT非電解質非電解質：PK=TbKb=TfKf= RT=bB第二章 溶液 =cRT與理想氣體方程無本質聯系。與理想氣體方程無本質聯系。 ：滲透壓；滲透壓；V：溶液體積；溶液體積；R：氣體常數；氣體常數； n

11、： 溶質物質的量；溶質物質的量； 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分子不能透過。溶劑分子通過半透膜進入溶液的過程稱之為滲透或滲透現象滲透或滲透現象。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）根據實驗結果指出稀溶液的滲透壓與溶液的濃度和

12、溫度的關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是溶質的物質的量；c是溶質的物質的量濃度；R是摩爾氣體常數用8.31kPadm3mol1表示；T是絕對溫度（K）。從上述關系式可以看出，在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質稀溶液的滲透壓與溶質的物質的量濃度成正比。小結小結第二章 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：粒子數：0.2+0.2= 0.4(mol

13、/L) : = NaCl： = 2x0.2RT第二章 溶液3、強電解質：、強電解質：P=iKbBTf=iKfbBTb=iKbbB =ibBRTPK=TbKb=TfKf= RT=ibB校正因子校正因子i電解質解離出的粒子個數電解質解離出的粒子個數例：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練習題練習題第二章 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時的滲透壓。時的滲透壓。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)學上的意義三、滲透壓在醫(yī)學上的意義問：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滲透活性物質的物質的量濃度滲透活性物質的物質的量濃度滲透活性物質滲透活性物質在溶液中產生滲透在溶液中產生滲透效應的溶質粒子效應的溶質粒子(分子、離子分子、離子)單位：單位：mol/L，mmol/L第二章 溶液例：計算補液用的例：計算補液用的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準，規(guī)定以血漿的滲透壓為標準，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 溶液作為補液？溶液作為補液？第二章 溶液紅細胞在溶液中的形態(tài)變化：紅細胞在溶液中的形態(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、滲透濃度的計算四、滲透濃度的計算第

17、二章 溶液總結：總結：一、稀溶液的依數性一、稀溶液的依數性P=KbBTf=KfbBTb=KbbB =bB RT非電解質：非電解質：P=K COSTf=Kf COSTb=Kb COS =COS RT強電解質：強電解質：第二章 溶液蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質稀溶液滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質稀溶液的通性；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，而與溶質的本性無關。的濃度有關，而與溶質的本性無關。第二章 溶液1、判斷：將相同質量的葡萄糖和甘、判斷：將相同質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、滲透壓力比較高的溶液，其物質 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，下列溶液凝固點最低的是、相同條件下，下列溶液凝固點最低的是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