第二章稀薄溶液的依數(shù)性

第二章稀薄溶液的依數(shù)性第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四緒論第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低第三節(jié)溶液的滲透壓力要求：了解稀溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低的原因。熟悉稀溶液的蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低概念及計(jì)算。掌握溶液滲透壓力的概念及滲透濃度的計(jì)算，熟悉滲透壓力的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降液體的蒸汽壓

蒸發(fā)

H2O(l)H2O(g)凝結(jié)在一定溫度下與液相處于平衡時(shí)蒸汽所具有的壓力稱為該溫度下的飽和蒸氣壓

(簡稱蒸氣壓)。用符號p表示單位：Pa,kPa第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降影響P大小的因素:蒸氣壓與物質(zhì)本性有關(guān)。在同一溫度下，蒸氣壓大的物質(zhì)稱為易揮發(fā)物質(zhì)。蒸氣壓與溫度有關(guān)，同一種物質(zhì)，溫度愈高，蒸氣壓也就愈大。固體物質(zhì)的蒸氣壓一般很小在討論稀薄溶液依數(shù)性時(shí)，忽略難揮發(fā)性質(zhì)溶質(zhì)自身的蒸氣壓，只考慮溶劑的蒸氣壓。第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降——Raoult定律

第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降Raoult（拉烏爾）定律在一定溫度下,難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸汽壓等于純?nèi)軇┑恼羝麎号c溶劑摩爾分?jǐn)?shù)的乘積。

p=po

xA

po:純?nèi)軇┑恼羝麎?p:溶液的蒸汽壓。第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降ΔpxA為溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)，xB為溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)∵xA+xB=1p=po

xA=po(1-xB)=po-poxB∴po-p=

Δp=poxB

Δp=poxB

一定T下，Δp與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降溶液的蒸汽壓下降公式：由于nA>>nB，取1000g溶劑配成溶液，nB(mol)和bB(mol·Kg-1)在數(shù)值上相等。則Δp=K

bB

適用：難揮發(fā)非電解質(zhì)的稀薄溶液。第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)溶液的蒸汽壓下降上式表明：在一定溫度下，難揮發(fā)性非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降(Δp)與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和本性無關(guān)。﹡如相同質(zhì)量摩爾濃度的尿素溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，這三者的蒸氣壓降低值應(yīng)該是相等的Δp=K

bB

第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例:濃度為0.1mol/Kg的難揮發(fā)非電解質(zhì)溶液,在100?C時(shí)溶液的蒸汽壓降低多少?此溶液的蒸汽壓是多少?(100?C水P=101.3kPa).解:第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低溶液的沸點(diǎn)(一)液體的沸點(diǎn)液體的沸點(diǎn)是液體的蒸汽壓等于外界壓強(qiáng)時(shí)的溫度。液體的正常沸點(diǎn)

是指外壓為101.3kPa時(shí)的沸點(diǎn)。液體的沸點(diǎn)隨著外界壓力的改變而改變。

外壓=101.3kPa水的正常沸點(diǎn)100?C

外壓>101.3kPa水的沸點(diǎn)>100?C

外壓<101.3kPa水的沸點(diǎn)<100℃第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低(二)液體的沸點(diǎn)升高1.溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)，這一現(xiàn)象稱之為溶液的沸點(diǎn)升高。2.溶液沸點(diǎn)升高是由溶液的蒸汽壓下降引起。

第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四

ΔTb=Tb-Tb0

=Kb

bB

式中，ΔTb為沸點(diǎn)升高數(shù)值；bB為溶液的質(zhì)量摩爾濃度；Kb為溶劑的沸點(diǎn)升高常數(shù)，Kb與溶劑本性有關(guān)，只隨溶劑的不同而不同。利用ΔTb可測定溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量MB第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低(二)液體的沸點(diǎn)升高第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例:在63.0克CS2中溶解2.83克硫后，沸點(diǎn)升高0.410K。求溶解在CS2中硫的分子式?(CS2的Kb為2.34K?Kg?mol-1).

解:M質(zhì)=Kb?m質(zhì)×103/(ΔTb?m劑)=2.34×2.83×103/(0.410×63.0)=256(g?mol)∵硫的原子量為32,∴硫的分子式是S8第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例.若將30克聯(lián)苯溶于200克苯中，求此溶液的沸點(diǎn)?M聯(lián)苯=154g/mol，T0b(苯)=80.2℃

Kb(苯)=2.53K?Kg?mol-1解:ΔTb=Kb?b=Kb?m質(zhì)×103/(m劑?M質(zhì))=2.53×30×103/(154×200)=2.46(K)Tb=Tb0+ΔTb=（273.15+80.2）+2.46=355.81K=82.66(℃)第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低溶液的凝固點(diǎn)降低凝固點(diǎn)：是指物質(zhì)的固、液兩相蒸汽壓相等時(shí)的溫度。純水的凝固點(diǎn)（273K）又稱為冰點(diǎn)，在此溫度水和冰的蒸汽壓相等。溶液的凝固點(diǎn)通常是指溶液中純固態(tài)溶劑開始析出時(shí)的溫度，對于水溶液而言，就是指水開始變成冰析出時(shí)的溫度。第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低(1)是純水的理想冷卻曲線(2)是純水的試驗(yàn)條件下冷卻曲線(3)是溶液的理想冷卻曲線(4)是實(shí)驗(yàn)條件下溶液的冷卻曲線曲線。第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低溶液的凝固點(diǎn)降低ΔTf=Tf0-Tf

=Kf·bB式中，ΔTf為凝固點(diǎn)降低值；Kf為溶劑的質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，隨溶劑的不同而不同。Kb，Kf分別是稀溶液的ΔTb、ΔTf與的比值利用ΔTf可測定溶質(zhì)B的摩爾質(zhì)量MB第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例0.2克某非電解質(zhì)溶于10克水中,測得溶液的凝固點(diǎn)是-0.207℃。求此非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量?解:ΔTf=273-(273-0.207)=0.207M質(zhì)=Kfm質(zhì)?103/ΔTf?m劑=1.86×0.2/(0.207×10)=0.180(Kg/mol)第十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例

在1000克水中溶有1mol難揮發(fā)性非電解質(zhì)。求此溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)?(Kb=0.512K?Kg?mol-1.Kf=1.86K?Kg?mol-1)解:∵ΔTb=Kb?b=0.512×1=0.512∴Tb=373+ΔTb=373+0.512=373.512(K)

又∵ΔTf=Kf?

b=1.86×1=1.86∴Tf=273-ΔTf=273-1.86=271.14(K)第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例將一個(gè)實(shí)驗(yàn)式為C5H4的化合物樣品7.85g溶于301g苯中，該溶液的凝固點(diǎn)比純苯低1.05K，問這個(gè)化合物的摩爾質(zhì)量和分子式?(苯的Kf=5.10K?Kg?mol-1)解:M質(zhì)=Kf?m質(zhì)×103/(ΔTf?m劑)=5.10×7.85×103/(1.05×301)=128(g/mol)∴化合物的分子式是C10H8第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性行為Δp=iK

bBΔTb

=iKbb

B

ΔTf=iKfb

B

式中i為校正因子，又稱van’tHoff系數(shù)，如AB型電解質(zhì)，i趨近于2。AB2或A2B型電解質(zhì),i趨近于3。第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓滲透現(xiàn)象和滲透壓力溶劑分子通過半透膜進(jìn)入到溶液中過程,稱為滲透用半透膜將溶液與水分開,可以看到蔗糖溶液面上升第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓

半透膜第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓滲透現(xiàn)象和滲透壓力滲透原因：溶劑分子能通過半透膜，而溶質(zhì)分子不能。條件：①半透膜②膜兩側(cè)溶液濃度不等。方向：溶劑分子從純?nèi)軇芤海蚴菑南∪芤骸鷿馊芤?。第二十六頁，共五十頁，編輯?023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓滲透平衡隨著溶液液面的升高，靜水壓增加，溶液中的溶劑分子透過半透膜進(jìn)入純?nèi)軇┲械乃俣燃涌?，?dāng)單位時(shí)間內(nèi)半透膜兩側(cè)透過的溶劑分子數(shù)相等時(shí)，液面不再升高，此時(shí)體系達(dá)到了滲透平衡。第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓滲透壓力為了維持滲透平衡所需給溶液一側(cè)施加的額外壓力來表示溶液滲透壓力。符號:∏.單位:Pa或kPa。

第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓血液透析圖第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓腹膜透析第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓海水進(jìn)入人體后會造成細(xì)胞脫水,甚至造成死亡。第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系

非電解質(zhì)稀溶液：Π=cBRT

其中cB—物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)

R—?dú)怏w常數(shù)8.314（KPa·L·K-1·mol-1

或J·K-1·mol-1）

T—絕對溫度

(273.15+t)

П—滲透壓力

(KPa)Π與溶液中溶質(zhì)的數(shù)目成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)

第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系

對于稀溶液，cB≈bB，Π=RTbB常用П法來測定高分子物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。第三十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系

用Π＝cRT計(jì)算電解質(zhì)溶液的滲透壓將會產(chǎn)生較大的誤差。為了消除誤差，必需引入一個(gè)校正系數(shù)iΠ＝icBRTi是溶質(zhì)的一個(gè)分子在溶液中能產(chǎn)生的粒子數(shù)。例如：0.3mol/LNaCl

Π1(i=2)0.3mol/LC6H12O6Π2(i=1)

則Π1＝2

Π2第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)人血漿在272.44K結(jié)冰.求體溫310K時(shí)的滲透壓?解:ΔTf=273-Tf=273-272.44=0.56(K)∏=(ΔTf/Kf)?RT=(0.56/1.86)×8.314×310=776(kPa).第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例

將1.82克甘露醇溶于水中為0.1升溶液,在10℃時(shí)測得此溶液的滲透壓為232kPa.試求該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量?解:∏V=nBRT=(mB/MB)RTMB=mBRT/(∏V)=1.82×8.314×283/(232×0.1)=184.6第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例求0.1mol/LNaCl溶液在27℃時(shí)的滲透壓?解:∏=iCRT=2×0.1×8.314×(273+27)=498?84(kPa)第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例測得蔗糖的凝固點(diǎn)為-0.279℃.求該溶液在37℃時(shí)的滲透壓?解:∏=bRT=(ΔTf/Kf)RT=(0.279/1.86)×8.314×310=386.6(kPa)注意：對稀溶液，（cB）mol·L-1和（bB）mol·Kg-1只是數(shù)值相等。第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓

生物體液的滲透壓是由體液中的電解質(zhì)組分、非電解質(zhì)組分和大分子組分等各種溶質(zhì)粒子決定的。這些具有滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子（分子、離子）統(tǒng)稱為滲透活性物質(zhì)滲透濃度是指溶液中滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。用符號“Cos”表示，單位為：mmol/L﹡滲透濃度實(shí)際上反映了溶液的滲透壓的大小。醫(yī)學(xué)上常用滲透濃度表明血漿等體液的滲透壓的大小。三.滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義(一)滲透作用和生理現(xiàn)象第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓

非電解質(zhì)的滲透濃度=mmol/L

電解質(zhì)的滲透濃度=i?mmol/L求:(1)5%(g/m1)葡萄糖溶液的滲透濃度?

解:(5/180)÷(100/103)×103=278(mmol/L).(2)0.9%(g/ml)NaCl溶液的滲透濃度?

解:2×(0.9/58.5)÷(100/103)×103=308(mmol/L)第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓

醫(yī)用等滲溶液：0.9%NaCl溶液、5%葡萄糖溶液、

1.25%NaHCO3醫(yī)學(xué)上的等滲、高滲和低滲溶液是以血漿的滲透壓力為標(biāo)準(zhǔn)確定的。臨床上規(guī)定：等滲溶液：cos280~320mmol·L-1

高滲溶液：cos

＞320mmol·L-1

低滲溶液：cos

＜280mmol·L-1第四十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓

第四十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓

紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)示意圖

第四十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例

將100ml0.9%NaCl溶液與100ml5%葡萄糖溶液混合.計(jì)算此溶液與血漿相比是高滲，低滲，還是等滲溶液?解:NaCl溶液的滲透濃度:2×(0.9/58.5)÷[(100+100)/103]×103=154(mmol/L).

葡萄糖溶液的滲透濃度:(5/180)÷(200/103)×103=139(mmol/L).154+139=293mmol/L.∴混合液仍為等滲溶液.

第四十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例:在100ml0.075mol/LNaCl溶液中加入100ml2.5%葡萄糖溶液,再加入多少毫升0.2mol/LCaCl2溶液,對人體血漿是等滲溶液?(血漿滲透濃度按300mmol/L計(jì)).解:設(shè)加入VmlCaCl2溶液[2×0.075×100+(100×2.5%/180)×103+0.2×3V]÷[(100+100+V)/103]=300.

X=103.7(ml)第四十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)溶液的滲透壓晶體滲透壓力和膠體滲透壓力晶體滲透壓膠體滲透壓概念由晶體物質(zhì)(電解質(zhì)和小分子)產(chǎn)生的Π由膠體物質(zhì)(高分子物質(zhì))產(chǎn)生的Π生理功能調(diào)節(jié)細(xì)胞間液和細(xì)胞內(nèi)液之間的水分轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)細(xì)胞間液與血漿之間的水分轉(zhuǎn)移半透膜細(xì)胞膜毛細(xì)血管壁體液滲透壓的測定（自學(xué)）第四十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)例測得某非電解質(zhì)溶液的凝固點(diǎn)降低值為ΔTf=

-0.53℃.問此溶液是等滲,低滲,還是高滲溶液?此溶液在37℃的滲透壓是多少?解:∵ΔTf=Kf?b∴b=ΔTf/Kf=0.53/1.86=0.285(mol/Kg)又∵b≈C=285mmol