《第02章溶液优秀课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第02章溶液优秀课件.ppt（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第02章溶液第1页，本讲稿共31页溶液：一种物质以原子、分子或离子的形式分散于另一物质中所形成的均匀而稳定的分散体系。溶液的组成标度：溶液的组成标度：一定量溶液或溶剂中含有一定量溶液或溶剂中含有特定组分的量。特定组分的量。物质的量浓度质量摩尔浓度摩尔分数质量分数质量浓度常用的组成标度表示法第一节第一节 溶液的组成标度溶液的组成标度composition scales of solution第2页，本讲稿共31页物质的量浓度物质的量浓度(amount of substance concentration)例、例、将将40gNaOH溶于水并稀释至溶于水并稀释至1000mL，求，求此溶液的此溶液的c
2、(NaOH)、c(1/2NaOH)。单位体积溶液中所含溶质的物质的量。符号：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。符号：cB、c(B)或或B，单位：，单位：molL-1指明基本单元指明基本单元不特别指明时，溶液浓度指物质的量浓度不特别指明时，溶液浓度指物质的量浓度已知式量的物质在人体中的含量以量浓度表示已知式量的物质在人体中的含量以量浓度表示 第3页，本讲稿共31页质量摩尔浓度质量摩尔浓度(molality)指明基本单元指明基本单元质量摩尔浓度不受温度的影响质量摩尔浓度不受温度的影响对于极稀的水溶液，其物质的量浓度与质量摩尔浓度对于极稀的水溶液，其物质的量浓度与质量摩尔浓度的数值几乎相等的数值几乎
3、相等例、例、在在400g水中，加入水中，加入90%H2SO4100g，求，求此溶液的此溶液的b(H2SO4)。单位质量的单位质量的溶剂溶剂中所含溶质的物质的量。符号：中所含溶质的物质的量。符号：bB 或或b(B)，单位，单位:molkg-1第4页，本讲稿共31页摩尔分数摩尔分数(mole fraction)溶质溶质B和溶剂和溶剂A组成的双组分溶液，则：组成的双组分溶液，则：某物质B的物质的量与混合物（溶液）总的物质的量之比。符号:xB或x(B),单位:1例、例、在在500g苯苯(M=78)中，加入中，加入500g甲苯甲苯(M=92)，配制，配制成溶液，计算其中苯与甲苯的摩尔分数。成溶液，计算其
4、中苯与甲苯的摩尔分数。xA+xB=1第5页，本讲稿共31页质量分数质量分数(mass fraction)例、例、将将40gNaOH溶于溶于1000mL水中配成溶液，水中配成溶液，计算该溶液中计算该溶液中NaOH的质量分数的质量分数。过去有用百分数表示的（质量百分浓度）过去有用百分数表示的（质量百分浓度）质量分数也不受温度的影响。质量分数也不受温度的影响。溶质的质量与溶液的质量之比。符号溶质的质量与溶液的质量之比。符号:B或或(B)，单位，单位:1第6页，本讲稿共31页质量浓度质量浓度(mass concentration)注意习惯表示法如注意习惯表示法如 0.9%(gmL-1)常用单位常用单位
5、:gL-1、mgL-1、gL-1、gmL-1注意与溶液密度的区别溶质溶质B的质量除以溶液的总体积。的质量除以溶液的总体积。符号符号:B或或(B)，基本单位，基本单位:kgm-3。第7页，本讲稿共31页例例1、质量浓度为质量浓度为4.0gL-1的的NaOH溶液的物溶液的物质的量浓度是多少？质的量浓度是多少？例例3、已知浓硫酸的密度为已知浓硫酸的密度为1.84gmL-1，质，质量分数为量分数为0.98，计算浓硫酸的，计算浓硫酸的c(H2SO4)。从定义入手。各种组成标度表示法之间的换算各种组成标度表示法之间的换算例例2、在质量分数为在质量分数为80%的甲醇水溶液中，的甲醇水溶液中，甲醇的摩尔分数是
6、多少？甲醇的摩尔分数是多少？第8页，本讲稿共31页溶液的配制溶液的配制遵守遵守“配制前后溶质的量不变配制前后溶质的量不变”的原则的原则,先行计先行计算。再根据浓度准确度要求算。再根据浓度准确度要求,选用合适的量器。选用合适的量器。不同组成量度的溶液混合：纯物质溶解：纯物质溶解：浓溶液稀释：浓溶液稀释：第9页，本讲稿共31页例例1、现有在水中的体积分数为0.95的乙醇，若需1L体积分数为0.75的消毒酒精，应如何配制？解：设需体积分数为0.95的乙醇为V mL，则：0.95V=0.751000 V=789.5(mL)用量筒分别量取用量筒分别量取0.95的乙醇和蒸馏水，于烧的乙醇和蒸馏水，于烧杯中
7、混匀即可。杯中混匀即可。第10页，本讲稿共31页例例2、配制配制0.1molL-1CuSO4溶液溶液100mL，需称，需称取取CuSO45H2O多少克？多少克？解：解：设需称取设需称取CuSO45H2O为为m克，则克，则m=2.5（g）用用台天平台天平称取称取CuSO45H2O2.5g，用，用量筒量筒量量取取100mL蒸馏水，于烧杯中溶解即可。蒸馏水，于烧杯中溶解即可。第11页，本讲稿共31页例例3、现需现需0.1molL-1 左右准确浓度的左右准确浓度的Na2CO3溶溶液液500mL，应如何配制？，应如何配制？解：设称取Na2CO3为m克，则m=5.3(g)用用分析天平分析天平称取称取5.3
8、g左右预干燥的左右预干燥的Na2CO3，溶于溶于500mL容量瓶容量瓶中，再具体中，再具体计算计算其浓度。其浓度。第12页，本讲稿共31页第二节第二节 稀溶液的依数性稀溶液的依数性colligative properties of dilute solution 引起溶液的性质不同的因素引起溶液的性质不同的因素溶质的本性溶质的本性 溶液的颜色、导电性、表面张力等。溶液的颜色、导电性、表面张力等。溶液的浓度溶液的浓度 溶液的蒸气压、沸点、凝固点、渗透压等。溶液的蒸气压、沸点、凝固点、渗透压等。溶液的依数性（稀溶液的通性）溶液的依数性（稀溶液的通性）第13页，本讲稿共31页一、溶液的蒸气压下降一、
9、溶液的蒸气压下降 蒸发、凝结和蒸气压的产生 液体气体凝结蒸发 在一定温度下的密闭容器中，蒸发和凝结达在一定温度下的密闭容器中，蒸发和凝结达到平衡时，液面上方蒸气所具有的压力称为到平衡时，液面上方蒸气所具有的压力称为该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压(vapor pressure)。符号：。符号：p，单位：，单位：Pa或或kPa。在相同温度下，不同的液体具有不同的饱和蒸气压，这与在相同温度下，不同的液体具有不同的饱和蒸气压，这与液体的本性有关。由于液体气化是一个吸热过程，故液体的本性有关。由于液体气化是一个吸热过程，故液体的液体的蒸气压随温度的升高而增大。蒸气压随温度的
10、升高而增大。蒸气压的产生第14页，本讲稿共31页几种液体蒸气压与温度关系图几种液体蒸气压与温度关系图 0乙醇乙醚水101.334.678.5100t/p/kPa第15页，本讲稿共31页稀溶液的蒸气压下降稀溶液的蒸气压下降 纯溶剂与溶液的蒸气压曲线 溶液蒸气压下降原理图溶液蒸气压下降原理图溶液蒸气压下降原理图溶液蒸气压下降原理图溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度越大，蒸气压下降越多。蒸气压下降越多。第16页，本讲稿共31页拉乌尔定律拉乌尔定律(Raoults law)p=xApA*一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶液中溶剂的摩尔分
11、数。溶液中只有一种溶质溶液中只有一种溶质B时，时，xA=1-xB，则：，则：p=(1-xB)pA*=pA*-xBpA*pA*-p=p=xBpA*在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸蒸气压下降气压下降与与溶质溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性无关。的本性无关。第17页，本讲稿共31页在稀溶液中nAnB，因而：在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液蒸气压的下降蒸气压的下降与与溶液的溶液的质量摩尔浓度质量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类和性质无成正比，而与溶质的种类和性质无关。关。第18页，本讲稿共31
12、页二、溶液沸点的升高二、溶液沸点的升高 沸点(boiling point)：当纯液体的蒸气压等于外界压力时，液体开始沸腾，此时的温度就是该纯液体的沸点。溶液沸点的升高：Tb0 Tb1 Tb2Tb2bB1bB2bB1 bB2Tb1Tb=KbbB Kb-溶剂的沸点升高溶剂的沸点升高常数，它只与溶剂的常数，它只与溶剂的性质有关性质有关（p12表表2-2）第19页，本讲稿共31页三、溶液的凝固点下降三、溶液的凝固点下降纯物质的凝固点(freezing point)：在一定的外压下，该物质的液相和固相的蒸气压相等时，固-液两相平衡共存时的温度。溶液的凝固点下降：Tf=KfbB Kf-溶剂的凝固点降低常数
13、。Kf值只与溶剂的性质有关(p13表2-3)。溶液的凝固点：溶液的凝固点：通常是指溶液中开始析出纯溶剂固体时通常是指溶液中开始析出纯溶剂固体时的温度。的温度。第20页，本讲稿共31页凝固点下降法测分子量凝固点下降法测分子量Tf=KfbB 第21页，本讲稿共31页例：例：将0.638g尿素溶于250g水中，测得此溶液在外压101.3kPa下的凝固点下降为0.0790K，求尿素的相对分子质量.解解:已知水的已知水的Kf=1.86用凝固点降低法测定相对分子质量比沸点升高法应用更用凝固点降低法测定相对分子质量比沸点升高法应用更为广泛：为广泛：Kf值大于值大于Kb值，准确性高。值，准确性高。低温，不会引
14、起生物样品的变性或破坏。低温，不会引起生物样品的变性或破坏。第22页，本讲稿共31页四、溶液的渗透压四、溶液的渗透压渗透压渗透压(osmotic pressure)施加于溶液液面上施加于溶液液面上恰能制止溶剂分子恰能制止溶剂分子从纯溶剂向溶液从纯溶剂向溶液渗透过程渗透过程进行的压力。符号为进行的压力。符号为，单位为，单位为Pa或或kPa。渗渗透透(osmosis)：溶溶剂剂透透过过半半透透膜膜自自动动从从纯纯溶剂（稀溶液）进入溶液溶剂（稀溶液）进入溶液(浓溶液浓溶液)的过程。的过程。溶液水半透膜第23页，本讲稿共31页产生渗透现象两个的必备条件：产生渗透现象两个的必备条件：渗透方向：渗透方向：
15、溶剂分子从纯溶剂向溶液或是从稀溶液溶剂分子从纯溶剂向溶液或是从稀溶液向浓溶液渗透。向浓溶液渗透。有半透膜存在；半透膜两侧存在浓度差。第24页，本讲稿共31页溶液的渗透压与浓度、温度的关系溶液的渗透压与浓度、温度的关系-范托夫公式范托夫公式R的取值：当的取值：当的单位为的单位为kPa，V的单位为的单位为升升(L)时，时，R值为值为8.31kPaLmol-1K-1。公式意义公式意义:在一定温度下，稀溶液的渗透压与在一定温度下，稀溶液的渗透压与单位体积溶液中所含溶质的自由粒子数单位体积溶液中所含溶质的自由粒子数(分分子数或离子数子数或离子数)成正比，而与溶液的本性无成正比，而与溶液的本性无关。关。n
16、、c的含义：自由粒子数或自由粒子浓度的含义：自由粒子数或自由粒子浓度V=nRT 或或 =cRT注意：注意：对非电解质极稀溶液：对非电解质极稀溶液：=bBRT 第25页，本讲稿共31页渗透压法测分子量渗透压法测分子量（例）（例）例例 将将1.82g甘甘露露醇醇溶溶于于0.1L水水中中，在在10时时，测测得得此此溶溶液液的的渗渗透透压压为为235kPa，试试计计算算该该物物质质的相对分子质量的相对分子质量(M)。解：解：根据已知条件代入下式计算：根据已知条件代入下式计算：用渗透压法计算相对分子质量，比凝固点下用渗透压法计算相对分子质量，比凝固点下降法灵敏得多，尤其适合大分子物质。降法灵敏得多，尤其
17、适合大分子物质。第26页，本讲稿共31页（a a）正常渗透系统（）正常渗透系统（）正常渗透系统（）正常渗透系统（b b）反渗透系统）反渗透系统）反渗透系统）反渗透系统反渗透现象反渗透现象第27页，本讲稿共31页渗透压在医学上的意义渗透压在医学上的意义渗透浓度：渗透浓度：溶液中各种不能通过半透膜的粒子（对渗透溶液中各种不能通过半透膜的粒子（对渗透压有贡献的粒子）统称为渗透活性物质，溶液中渗透活压有贡献的粒子）统称为渗透活性物质，溶液中渗透活性物质的总浓度定义为渗透浓度，符号性物质的总浓度定义为渗透浓度，符号cOS，单位，单位mmolL-1。例例 临临床床补补液液常常需需用用50.0gL-1葡葡萄
18、萄糖糖(M=180）溶溶液液和和9.00gL-1NaCl（M=58.5）溶溶液液（生生理理盐盐水水）。计计算算它它们的渗透浓度（们的渗透浓度（mmolL-1）cos，葡萄糖=cos，NaCl=解：解：第28页，本讲稿共31页等渗、高渗和低渗溶液等渗、高渗和低渗溶液在医疗实践中，溶液的等渗、低渗或高渗以在医疗实践中，溶液的等渗、低渗或高渗以人体血浆总渗透压为标准。人体血浆总渗透压为标准。等渗溶液:渗透压相等的两种溶液;高渗溶液:渗透压相对较高的溶液;低渗溶液:渗透压相对较低的溶液。低渗等渗高渗 280mmolL-1280320mmolL-1 320mmolL-1发生渗透作用时，溶剂总是从低渗溶液
19、（稀溶发生渗透作用时，溶剂总是从低渗溶液（稀溶液）进入高渗溶液（浓溶液）。液）进入高渗溶液（浓溶液）。第29页，本讲稿共31页0.154molL-1NaCl （生理盐水）（生理盐水）等渗液红细胞在三种红细胞在三种NaCl溶液中所产生的现象溶液中所产生的现象 高渗液胞浆分离低渗液溶血第30页，本讲稿共31页晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压：晶体渗透压：低分子晶体物质产生的渗透压；低分子晶体物质产生的渗透压；胶体渗透压：胶体渗透压：高分子胶体物质产生的渗透压。高分子胶体物质产生的渗透压。细胞膜水毛细血管壁水与晶体分子晶体渗透压对调节细胞内外的水分起着重要作用。胶体渗透压对于调节血管内外的水分起着重要的作用。第31页，本讲稿共31页