2.2稀溶液的依數(shù)性課件

第二章溶液與離子平衡第六章配位平衡第一節(jié)溶液濃度的表示方法第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性第三節(jié)酸堿質(zhì)子理論第四節(jié)酸和堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡第五節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡稀溶液的依數(shù)性當(dāng)溶質(zhì)加入溶劑中之后溶質(zhì)對溶液性質(zhì)的影響有兩種情況：溶液的性質(zhì)與溶質(zhì)的性質(zhì)

相同如：酸、堿性氧化-還原性顏色等

溶液的性質(zhì)與溶質(zhì)的性質(zhì)

無關(guān)

溶液的通性稀溶液可以定量討論稀溶液的依數(shù)性溶液的蒸氣壓下降Δp溶液的沸點(diǎn)升高ΔTb溶液的凝固點(diǎn)降低ΔTf溶液的滲透壓Π溶液的飽和蒸氣壓液體的蒸氣壓：H2O（l）H2O（g）

蒸發(fā)

凝聚液-氣平衡時(shí)蒸氣的壓強(qiáng):=

p*(H2O)/p

Ky

p*(H2O)稱為水的該溫度下的（飽和）蒸氣壓。單位：Pa，kPa影響蒸氣壓的因素

p*值受溫度和溶劑的本性影響。

在相同溫度下，不同的液體，其蒸氣壓不同溫度升高時(shí)，液體的蒸氣壓增大。

例如水的飽和蒸氣壓：

20℃時(shí)2338Pa；30℃時(shí)4245Pa

固體物質(zhì)也具有一定的蒸氣壓。但一般情況下固體的蒸氣壓較?。ū?、碘、樟腦、萘等除外）溶液的蒸氣壓下降Δp溶液的表面

溶劑的表面溶劑的蒸氣壓為p*，溶液的蒸氣壓為p相同溫度下，顯然有：

p<p*溶液的蒸氣壓下降：Δp=p*-p

p

＝p*·x劑

p

=p*·x(B)溶液的蒸氣壓下降Δp拉烏爾定律（Raoult）：一定溫度下

Δp=p*·x(B)與溶質(zhì)的本性無關(guān)適用范圍：難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液注意：電解質(zhì)溶液、較濃溶液的蒸氣壓也下降，但定量關(guān)系不準(zhǔn)確。應(yīng)用：干燥劑（CaCl2、P2O5

、濃硫酸等）溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低(1)液體的沸點(diǎn)：液-氣平衡[p=p(外）]時(shí)的溫度。如：H2O（l）H2O（g）100℃時(shí),

p(H2O,l)=P(外)=101325Pa(2)液體的凝固點(diǎn)（冰點(diǎn)）：固-液平衡共存時(shí)的溫度如:0℃時(shí)，p(H2O,l)=p(H2O,s)=610.6PaH2O（s）H2O（l）溶液的蒸汽壓總是低于溶劑為使溶液的蒸汽壓與外壓相等，必須提高溫度所提高的溫度就是沸點(diǎn)上升為使溶液的蒸氣壓與固相的相同必須降低溫度所降低的溫度就是凝固點(diǎn)降低溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

Kb、Kf

分別稱為沸點(diǎn)上升常數(shù)、凝固點(diǎn)下降常數(shù)，是僅與溶劑有關(guān)的常數(shù)。

ΔTf=Kf·bB

注意：電解質(zhì)溶液、濃溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低均存在，但定量關(guān)系不準(zhǔn)確

ΔTb=Kb·bB適用范圍：難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液例題例題1

2.6g尿素CO(NH2)2溶于50g水中，計(jì)算此溶液

的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)。解：

尿素CO(NH2)2摩爾質(zhì)量為60g·mol?1

尿素的物質(zhì)的量：

n=

60g·mol?12.6g=0.0433mol尿素的質(zhì)量摩爾濃度：b=0.0433mol50g×1000=0.87mol·kg?1

ΔTb=Kb·bB=0.52K·kg·mol?1×0.87mol·kg?1

=0.45KΔTf=Kf·bB=1.86K·kg·mol?1×0.87mol·kg?1

=1.62K溶液的沸點(diǎn)Tb=

373.15K+0.45K=373.6K溶液的凝固點(diǎn)Tf

=

273.15K?1.62K=271.53K答:溶液的沸點(diǎn)為373.95K,溶液的凝固點(diǎn)為271.53K。

溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低例題2

從尿中提取出一種中性含氮化合物，解：已知：Kf=1.86K·kg·mol?1

mB=0.090g

mA=12g=0.012kg

ΔTf=0.233K此化合物的相對分子質(zhì)量。液的凝固點(diǎn)比純水降低了0.233℃，試計(jì)算將0.090g純品溶解在12g

蒸餾水中，所得溶例題答:此化合物的相對分子質(zhì)量為60.0。ΔTf

=

Kf·

bB=根據(jù)式:=60.0例題溶液的滲透壓半透膜：僅允許溶劑分子而不允許溶質(zhì)分子通過的薄膜。由于半透膜的存在而使膜的兩側(cè)不同濃度溶液出現(xiàn)液面差的現(xiàn)象稱為滲透。被半透膜隔開的溶液，溶劑會通過膜而上升，直至滲透平衡。力即為滲透壓Π

。進(jìn)入較濃的溶液一側(cè)。濃溶液變稀，液面溶液的滲透壓濃溶液一側(cè)由于液面升高而增加的壓h濃溶液稀溶液Π

>P溶液的滲透壓范特霍夫公式：ΠV=nBRT

ΠV=

RT或反滲透：在濃溶液一側(cè)增加較大的壓力可使溶劑進(jìn)入稀溶液或溶劑。

P反滲透依此可實(shí)現(xiàn):

溶液的濃縮海水的淡化。溶液的滲透壓

根據(jù)血漿成分可計(jì)算出正常人血漿總滲透濃度約為303.7mmol·dm-3。（滲透濃度指不能透過半透膜溶質(zhì)粒子的物質(zhì)的量濃度）。

滲透壓在生命醫(yī)學(xué)上的意義滲透濃度在280-320mmol·dm-3的溶液為等滲溶液。透濃度小于280mmol·dm-3的溶液為低滲溶液。

滲透濃度大于320mmol·dm-3的溶液為高滲溶液。正常人體血漿滲透壓約770kPa（37℃）所以臨床上規(guī)定：在不同濃度的溶液中紅細(xì)胞會有不同變化：紅細(xì)胞在等滲溶液、低滲溶液、高滲溶液中的形態(tài)變化示意圖

滲透壓在生命醫(yī)學(xué)上的意義

若將紅細(xì)胞放入高滲溶液（如100g/L葡萄糖溶液）中，由于細(xì)胞膜是半透膜，因此紅細(xì)胞中的水分將進(jìn)入高滲溶液，致使細(xì)胞皺縮。

反之，將紅細(xì)胞放入低滲溶液（如30g/L葡萄糖溶液）中，則水大量進(jìn)入紅細(xì)胞，最后導(dǎo)致溶血。

而將紅細(xì)胞放入等滲溶液（如50g/L葡萄糖溶液）中，紅細(xì)胞形態(tài)則不發(fā)生變化。

如果人體缺水，細(xì)胞外液鹽的濃度增高，滲透壓增高。這時(shí)，細(xì)胞內(nèi)水分子通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞外液，造成細(xì)胞內(nèi)失水，細(xì)胞可能干癟。

而過量飲水，則細(xì)胞外液鹽的濃度下降，滲透壓下降。細(xì)胞外液中的水就透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生水中毒。

同理，如果由于疾病造成血漿中的蛋白質(zhì)含量降低，滲透壓下降，血漿保持水分的能力下降。這時(shí)，血漿中水和低分子溶質(zhì)就可透過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織間液，形成水腫。

滲透壓在生命醫(yī)學(xué)上的意義滲透壓在生命醫(yī)學(xué)上的意義

人類血漿的滲透壓在體溫時(shí)平均為770kPa。人體通過腎臟調(diào)節(jié)維持血液正常的滲透壓。當(dāng)體內(nèi)水量增加，血液的滲透壓降低時(shí)，腎臟就排出稀尿。當(dāng)食入鹽類物質(zhì)過多，血液的滲透壓升高時(shí)，腎臟就排出濃尿。人在生病發(fā)燒時(shí)，血液可失去大量的水，滲透壓大大增加，以至腎臟完全不能排出水分，病人即發(fā)生不尿癥。所以人在發(fā)燒時(shí)應(yīng)該多喝白開水。依數(shù)定律：

難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液的蒸汽壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降、滲透壓是與一定量溶劑中的物質(zhì)的量成正比。即與溶質(zhì)的粒子數(shù)成正比。

按此定律可以計(jì)算相對分子質(zhì)量；可以計(jì)算稀溶液的Tb、Tf；可以近似判斷一般溶液的p、Tb、Tf、Π的相對高低。稀溶液定律電解質(zhì)稀溶液依數(shù)性的近似計(jì)算Π=i

cBRT

ΔTb=i

Kb·bBΔTf=i

Kf·bBi:校正因子NaCl:i≈2Na2SO4:i≈3弱電解質(zhì)i介于1—n

之間非電解質(zhì)i=1適用范圍：難揮發(fā)、電解質(zhì)、稀溶液例題例題3

計(jì)算臨床常用注射液5%C6H12O6溶液和0.9%NaCl溶液的滲透濃度，并計(jì)算這兩種溶液在

37℃時(shí)的滲透壓。說明它們是否為等滲溶液。

C6H12O6的摩爾質(zhì)量為180g·mol?1，解：

根據(jù)題意，5%葡萄糖的質(zhì)量濃度為50.0g·dm?3,c(C6H12O6)=

=0.278mol?dm-3（略低于280mol?dm-3，但臨床上認(rèn)為是等滲溶液）其在37℃時(shí)的滲透壓為:Π

=cBRT=0.278×10-3mol?m-3×8.314

Pa·m3·K-1·mol-1

×(273+37)

例題Π

=7.16×105Pa=716kPa

NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g·mol?1，根據(jù)題意，0.9%氯化鈉的質(zhì)量濃度為9.0g·dm?3,則