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1、第二章稀薄溶液的依数性第二章稀薄溶液的依数性本讲稿第一页，共五十页绪论第一节 溶液的蒸气压下降第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低第三节 溶液的渗透压力要求：v了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低的原因。了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低的原因。v熟悉稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低概念及计算。熟悉稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低概念及计算。v掌握溶液渗透压力的概念及渗透浓度掌握溶液渗透压力的概念及渗透浓度 的计算，熟悉渗透压力的医学应用。的计算，熟悉渗透压力的医学应用。本讲稿第二页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降1液体的蒸汽压液体的蒸汽压 蒸发蒸发 H
2、2O(l)H2O(g)凝结凝结在一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压(简称蒸气压)。用符号p表示单位：Pa,kPa本讲稿第三页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降影响P大小的因素:蒸气压与物质本性有关。在同一温度下，蒸气压大的物质称为易挥发物质。蒸气压与温度有关，同一种物质，温度愈高，蒸气压也就愈大。固体物质的蒸气压一般很小在讨论稀薄溶液依数性时，忽略难挥发性质溶质自身的蒸气压，只考虑溶剂的蒸气压。本讲稿第四页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降2溶液的蒸汽压下降 Raoult定律 本讲稿第五页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降Raoult（拉乌尔）
3、拉乌尔）定律在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与溶剂摩尔分数的乘积。p=po xA po:纯溶剂的蒸汽压,p:溶液的蒸汽压。本讲稿第六页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降pxA为溶液中溶剂的摩尔分数，xB为溶液中溶质的摩尔分数 xA+xB=1p=po xA=po(1-xB)=po-po xB po-p=p=po xB p=po xB 一定T下，p与溶质的摩尔分数成正比。本讲稿第七页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降公式：由于 nA nB，取1000g溶剂配成溶液，nB(mol)和bB(molKg-1)在数值上相等。则 p=K
4、 bB v适用：难挥发非电解质的稀薄溶液。本讲稿第八页，共五十页第一节第一节 溶液的蒸汽压下降上式表明：在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降(p)与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类和本性无关。如相同质量摩尔浓度的尿素溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这三者的蒸气压降低值应该是相等的 p=K bB 本讲稿第九页，共五十页练习练习例:浓度为0.1mol/Kg的难挥发非电解质溶液,在100C时溶液的蒸汽压降低多少?此溶液的蒸汽压是多少?(100C 水P=101.3kPa).解:本讲稿第十页，共五十页第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低1溶液的沸点(一)液体的沸点 液体的沸点是液体的
5、蒸汽压等于外界压强时的温度。液体的正常沸点 是指外压为101.3kPa时的沸点。液体的沸点随着外界压力的改变而改变。外压=101.3kPa 水的正常沸点100C 外压101.3kPa 水的沸点100C 外压101.3kPa 水的沸点100本讲稿第十一页，共五十页第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低(二)液体的沸点升高1.溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点，这一现象称之为溶液的沸点升高。2.溶液沸点升高是由溶液的蒸汽压下降引起。本讲稿第十二页，共五十页 Tb=Tb-Tb0=Kb bB 式中，Tb为沸点升高数值；bB为溶液的质量摩尔浓度；Kb为溶剂的沸点升高常数，Kb与溶剂本性有关，只随溶剂的不同
6、而不同。v利用Tb可测定溶质B的摩尔质量MB第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低(二)液体的沸点升高本讲稿第十三页，共五十页练习练习例:在63.0克CS2中溶解2.83克硫后，沸点升高0.410K。求溶解在CS2中硫的分子式?(CS2的Kb为2.34KKgmol-1).解:M质=Kbm质10/(Tbm剂)=2.342.8310/(0.41063.0)=256(gmol)硫的原子量为32,硫的分子式是S8本讲稿第十四页，共五十页练习练习例.若将30克联苯溶于200克苯中，求此溶液的沸点?M联苯=154g/mol ，T0b(苯)=80.2 Kb(苯)=2.53 KKgmol-1解:Tb=Kbb
7、=Kbm质10/(m剂M质)=2.533010/(154200)=2.46(K)Tb=Tb0+Tb=（273.15+80.2）+2.46 =355.81K =82.66()本讲稿第十五页，共五十页第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2溶液的凝固点降低凝固点：是指物质的固、液两相蒸汽压相等时的温度。纯水的凝固点（273 K）又称为冰点，在此温度水和冰的蒸汽压相等。溶液的凝固点通常是指溶液中纯固态溶剂开始析出时的温度，对于水溶液而言，就是指水开始变成冰析出时的温度。本讲稿第十六页，共五十页第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低(1)是纯水的理想冷却曲线(2)是纯水的试验条件下冷却曲线(3)是
8、溶液的理想冷却曲线(4)是实验条件下溶液的冷却曲线曲线。本讲稿第十七页，共五十页第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2溶液的凝固点降低Tf=Tf0-Tf=Kf bB式中，Tf为凝固点降低值；Kf为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，随溶剂的不同而不同。vKb，Kf分别是稀溶液的Tb、Tf与的比值 v利用Tf可测定溶质B的摩尔质量MB本讲稿第十八页，共五十页练习练习例 0.2克某非电解质溶于10克水中,测得溶液的凝固点是-0.207。求此非电解质的摩尔质量?解:Tf=273-(273-0.207)=0.207 M质=Kfm质10/Tfm剂=1.860.2/(0.20710)=0.180(Kg/mo
9、l)本讲稿第十九页，共五十页练习练习例 在1000克水中溶有1mol难挥发性非电解质。求此溶液的沸点和凝固点?(Kb=0.512 KKgmol-1.Kf=1.86 KKgmol-1)解:Tb=Kbb=0.5121=0.512 Tb=373+Tb=373+0.512=373.512(K)又Tf=Kf b=1.861=1.86 Tf=273-Tf=273-1.86=271.14(K)本讲稿第二十页，共五十页练习练习例 将一个实验式为C5H4的化合物样品7.85g溶于301g苯中，该溶液的凝固点比纯苯低1.05K，问这个化合物的摩尔质量和分子式?(苯的Kf=5.10 KKgmol-1)解:M质=Kf
10、m质10/(Tfm剂)=5.107.8510/(1.05301)=128(g/mol)化合物的分子式是C10H8本讲稿第二十一页，共五十页第二节第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低3电解质稀溶液的依数性行为p=i K bBTb=i Kbb B Tf =i Kfb B 式中i为校正因子，又称vant Hoff系数，v如AB型电解质，i趋近于2。vAB2或A2B型电解质,i趋近于3。本讲稿第二十二页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压1渗透现象和渗透压力 溶剂分子通过半透膜进入到溶液中过程,称为渗透 用半透膜将溶液与水分开,可以看到蔗糖溶液面上升本讲稿第二十三页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压
11、半透膜半透膜本讲稿第二十四页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压本讲稿第二十五页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压1渗透现象和渗透压力 渗透原因：溶剂分子能通过半透膜，而溶质分子不能。条件：半透膜 膜两侧溶液浓度不等。方向：溶剂分子从纯溶剂溶液，或是从稀溶液浓溶液。本讲稿第二十六页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压渗透平衡渗透平衡随着溶液液面的升高，静水压增加，溶液中的溶剂分子透过半透膜进入纯溶剂中的速度加快，当单位时间内半透膜两侧透过的溶剂分子数相等时，液面不再升高，此时体系达到了渗透平衡。本讲稿第二十七页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压渗透压力为了维持渗透平衡所需给溶液一侧施加的额
12、外压力来表示溶液渗透压力。符号:.单位:Pa或kPa。本讲稿第二十八页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压血血液液透透析析图图本讲稿第二十九页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压腹膜透析腹膜透析本讲稿第三十页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压海水进入人体后会造成细胞脱水海水进入人体后会造成细胞脱水,甚至造成死亡甚至造成死亡 。本讲稿第三十一页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压2溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 非电解质稀溶液：=cBRT 其中 cB 物质的量浓度(molL-1)R 气体常数 8.314（KPa LK-1mol-1 或JK-1mol-1）T 绝对温度 (273.15+t)渗透
13、压力 (KPa)与溶液中溶质的数目成正比，而与溶质的本性无关 本讲稿第三十二页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压2溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 对于稀溶液，cBbB，=R T bB 常用法来测定高分子物质的相对分子质量。本讲稿第三十三页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压2溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 用cRT计算电解质溶液的渗透压将会产生较大的误差。为了消除误差，必需引入一个校正系数iicBRTi是溶质的一个分子在溶液中能产生的粒子数。例如：0.3mol/L NaCl 1(i=2)0.3mol/L C6H12O6 2(i=1)则 12 2本讲稿第三十四页，共五十页练习练习人血浆在2
14、72.44K结冰.求体温310K时的渗透压?解:Tf=273-Tf=273-272.44=0.56(K)=(Tf/Kf)RT =(0.56/1.86)8.314310 =776(kPa).本讲稿第三十五页，共五十页练习练习例 将1.82克甘露醇溶于水中为0.1升溶液,在10时测得此溶液的渗透压为232kPa.试求该物质的相对分子质量?解:V=nBRT=(mB/MB)RT MB=mBRT/(V)=1.828.314283/(2320.1)=184.6本讲稿第三十六页，共五十页练习练习例 求0.1mol/LNaCl溶液在27时的渗透压?解:=iCRT =20.18.314(273+27)=4988
15、4(kPa)本讲稿第三十七页，共五十页练习练习例 测得蔗糖的凝固点为-0.279.求该溶液在37时的渗透压?解:=bRT=(Tf/Kf)RT =(0.279/1.86)8.314310 =386.6(kPa)注意：对稀溶液，（cB）molL-1 和（bB）molKg-1只是数值相等。本讲稿第三十八页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压 生物体液的渗透压是由体液中的电解质组分、非电解质组分和大分子组分等各种溶质粒子决定的。这些具有渗透效应的溶质粒子（分子、离子）统称为渗透活性物质渗透浓度是指溶液中渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。用符号“Cos”表示，单位为：mmol/L渗透浓度实际上反映了
16、溶液的渗透压的大小。医学上常用渗透浓度表明血浆等体液的渗透压的大小。三.渗透压力在医学上的意义(一)渗透作用和生理现象本讲稿第三十九页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压 非电解质的渗透浓度=mmol/L 电解质的渗透浓度=immol/L求:(1)5%(g/m1)葡萄糖溶液的渗透浓度?解:(5/180)(100/10)10 =278(mmol/L).(2)0.9%(g/ml)NaCl溶液的渗透浓度?解:2(0.9/58.5)(100/10)10 =308(mmol/L)本讲稿第四十页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压 医用等渗溶液：0.9%NaCl溶液、5%葡萄糖溶液、1.25%NaHCO3
17、医学上的等渗、高渗和低渗溶液是以血浆的渗透压力为标准确定的。v临床上规定：等渗溶液：cos 280 320 mmolL-1 高渗溶液：cos 320 mmol L-1 低渗溶液：cos 280 mmolL-1本讲稿第四十一页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压 本讲稿第四十二页，共五十页第三节第三节 溶液的渗透压 红细胞在不同浓度红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态示意图溶液中的形态示意图 本讲稿第四十三页，共五十页练习练习例 将100ml0.9%NaCl溶液与100ml 5%葡萄糖溶液混合.计算此溶液与血浆相比是高渗，低渗，还是等渗溶液?解:NaCl溶液的渗透浓度:2(0.9/58.5)(1
18、00+100)/10 10 =154(mmol/L).葡萄糖溶液的渗透浓度:(5/180)(200/10)10=139(mmol/L).154+139=293mmol/L.混合液仍为等渗溶液.本讲稿第四十四页，共五十页练习练习例:在100ml0.075mol/LNaCl溶液中加入100ml 2.5%葡萄糖溶液,再加入多少毫升0.2mol/LCaCl2溶液,对人体血浆是等渗溶液?(血浆渗透浓度按300mmol/L计).解:设加入VmlCaCl2溶液20.075100+(1002.5%/180)10+0.23V(100+100+V)/10=300.X=103.7(ml)本讲稿第四十五页，共五十页第
19、三节第三节 溶液的渗透压晶体渗透压力和胶体渗透压力晶体渗透压晶体渗透压胶体渗透压胶体渗透压概念概念由晶体物质由晶体物质(电解质电解质和小分子和小分子)产生的产生的由胶体物质由胶体物质(高分子高分子物质物质)产生的产生的生理生理功能功能调节细胞间液和细调节细胞间液和细胞内液之间的水分胞内液之间的水分转移转移 调节细胞间液与血调节细胞间液与血浆之间的水分转移浆之间的水分转移半透膜半透膜细胞膜细胞膜毛细血管壁毛细血管壁体液渗透压的测定（自学）本讲稿第四十六页，共五十页练习练习例 测得某非电解质溶液的凝固点降低值为Tf=-0.53.问此溶液是等渗,低渗,还是高渗溶液?此溶液在37的渗透压是多少?解:T
20、f=Kfb b=Tf/Kf=0.53/1.86=0.285(mol/Kg)又bC=285mmol/L 是等渗溶液.=CRT=0.2858.314(273+37)=734.54(kPa)本讲稿第四十七页，共五十页练习练习1,2-亚乙基二醇是一种常用的汽车防冻剂.求在2505g水中溶解651g该物质的溶液的凝固点和沸点?(M=62.01g/mol)解:b=(651/62.01)(1000/2505)=4.19(mol/Kg)Tf=Kfb=1.864.19=7.79(K)Tf=273-7.79=265.21(K).Tb=0.5124.19=2.15(K)Tb=375.15K 本讲稿第四十八页，共五十页复习复习一.溶液浓度:CB=nB/V.(mol/L)XB=nB/(nA+nB).bB=nB/mA.(mol/Kg).二.四个依数性:P=PXB=Kb Tb=Kbb Kb(H2O)Tf=Kfb Kf(H2O)=CBRT=bBRT 本讲稿第四十九页，共五十页复习复习三.依数性应用:测定未知物摩尔质量 MB=KbmB10/(TbmA).MB=KfmB10/(TfmA).M=bRT/(V).四.在医学上的意义五.渗透方向(H2O)溶剂 溶液 稀溶液 浓溶液 本讲稿第五十页，共五十页