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1、第二章 溶液 Solutions2.1 溶液组成的表示方法1、物质的量、物质的量（1）几点说明）几点说明物质的量物质的量:表示物质数量的基本物理量，单位表示物质数量的基本物理量，单位mol。物质物质B的基本单元数目与的基本单元数目与 阿伏加德罗常数相等就是阿伏加德罗常数相等就是1mol。使用使用mol时必须同时指明基本单元。对于具体物质，应将时必须同时指明基本单元。对于具体物质，应将基本单元表示在括号内，如基本单元表示在括号内，如n(Na2CO3基本单元可以是粒子或它们的特定组合表示。如基本单元可以是粒子或它们的特定组合表示。如H、H2、H2O、1/2H2O、1/2SO42-、(2H2+O2)
2、等等 2.1 溶液组成的表示方法（2）摩尔质量）摩尔质量(molar mass)物质物质B的摩尔质量的摩尔质量MB定义为定义为B的质量的质量mB除以除以B的物质的量的物质的量nB，即：，即：常用单位为常用单位为 kgmol-1。以。以 gmol-1为单位，原为单位，原子子MB的数值等于其的数值等于其 Ar，分子，分子MB的数值等于其的数值等于其 Mr。2.1 溶液组成的表示方法2、物质的量浓度、物质的量浓度溶液的物质的量浓度溶液的物质的量浓度(amount-of-substance concentration)定义为溶质定义为溶质B的物质的量的物质的量nB除以溶液的体积除以溶液的体积V，即：，
3、即：常用单位为常用单位为 molL-1，浓度很小时可用，浓度很小时可用mmolL-1。cB可简称可简称为浓度为浓度(concentration)。使用。使用 cB 时必须指明基本单元。对时必须指明基本单元。对于具体物质，应将基本单元表示在括号内，如于具体物质，应将基本单元表示在括号内，如c(1/2Ca2+)=4 mmolL-1 2.1 溶液组成的表示方法3 3、质量浓度、质量浓度未知相对分子质量的物质B可用质量浓度B表示，单位为kgL-1，定义为溶质B的质量除以溶液的体积 2.1 溶液组成的表示方法4 4、质量摩尔浓度、质量摩尔浓度 物质物质B的质量摩尔浓度用符号的质量摩尔浓度用符号bB表示，
4、定义为溶质表示，定义为溶质B的的物质的量物质的量nB除以溶剂除以溶剂A的质量的质量mA(单位为单位为kg)。即。即 质量摩尔浓度的质量摩尔浓度的SI单位是单位是mol-1，使用时应注明基本，使用时应注明基本单元。用质量摩尔浓度表示单元。用质量摩尔浓度表示溶液组成标度的特点是它与溶溶液组成标度的特点是它与溶液的体积无关，因而不受温度变化的影响。液的体积无关，因而不受温度变化的影响。2.1 溶液组成的表示方法5 5、摩尔分数、摩尔分数 摩摩尔尔分数又称分数又称为为物物质质的量分数，用符号的量分数，用符号xB表示，表示，定定义为义为物物质质B的物的物质质的量的量nB除以混合物的物除以混合物的物质质的
5、量的量 。即。即 若溶液由溶质若溶液由溶质B和溶剂和溶剂A组成，则溶质组成，则溶质B和溶剂和溶剂A的摩尔分数分别为的摩尔分数分别为 显然显然 xAxB=1 2.1 溶液组成的表示方法6、质量分数 物物质质B的的质质量分数量分数 用符号用符号w表示，定义为物质表示，定义为物质B的的质量质量mB除以混合物的质量除以混合物的质量 。即。即 对于溶液而言，溶质对于溶液而言，溶质B和溶剂和溶剂A的质量分数分别为的质量分数分别为 显然显然 wA+wB=1 2.1 溶液组成的表示方法2.2.体积分数体积分数 物物质质B的体的体积积分数分数用符号用符号 表示，定义为物质表示，定义为物质B的的体积体积VB除以混
6、合物的体积除以混合物的体积 。即。即 2.2 稀溶液的依数性1、溶液的蒸汽压下降、溶液的蒸汽压下降 （1）纯溶剂的的蒸汽压）纯溶剂的的蒸汽压蒸发蒸发 H2O(l)H2O(g)凝结凝结当蒸发与凝结速率相等，气相和液相达到动态平衡，蒸汽的密度和压力保持一定。饱和蒸汽压：在一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所具有的压力 p(简称蒸汽压)，单位：Pa,kPa 2.2 稀溶液的依数性 p与液体的本性有关。易挥与液体的本性有关。易挥发性物质的发性物质的 p大，难挥发性物大，难挥发性物质的质的 p 小。小。对于给定物质，温度升高，对于给定物质，温度升高，p增大增大 2.2 稀溶液的依数性不同温度下水的蒸汽压不同
7、温度下水的蒸汽压 T/K p/kPa T/K p/kPa 273278283293303313323 0.610 60.871 91.227 92.338 54.242 37.375 412.333 6 33334335336337342319.918 335.157 447.342 670.100 1101.324 7476.026 2 2.2 稀溶液的依数性（2）溶液的蒸汽压下降）溶液的蒸汽压下降 Raoult定律定律 2.2 稀溶液的依数性 在一定温度下在一定温度下,难挥发非电解难挥发非电解质稀溶液质稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与溶剂摩尔分数的蒸汽压与溶剂摩尔分数
8、的乘积。乘积。p=po xA po:纯溶剂的蒸汽压纯溶剂的蒸汽压P:溶液的蒸汽压溶液的蒸汽压。2.2 稀溶液的依数性溶液的蒸汽压下降公式：溶液的蒸汽压下降公式：p=po-p p=K bB式中，式中，p为难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降值，为难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降值，bB为溶为溶液的质量摩尔浓度，液的质量摩尔浓度，K为比例常数。为比例常数。几点说明几点说明l依数性：依数性：K是溶剂的特性常数。蒸汽压下降与物质（溶质）的是溶剂的特性常数。蒸汽压下降与物质（溶质）的本性无关本性无关l只对稀溶液有效只对稀溶液有效l电解质溶液需修正：电解质溶液需修正：p=iK bB NaCl：i=2 Na
9、2HPO4：i=3 2.2 稀溶液的依数性2、溶液的沸点升高和凝固点降低、溶液的沸点升高和凝固点降低（1）液体的沸点升高）液体的沸点升高 1）液体的沸点：液体的蒸汽压等于外界压强时的温度。）液体的沸点：液体的蒸汽压等于外界压强时的温度。液体的正常沸点液体的正常沸点 是指外压为时的沸点。是指外压为时的沸点。2.2 稀溶液的依数性2)溶液的沸点升高溶液的沸点升高溶液的沸点总是高于纯溶溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。剂的沸点。溶液沸点升高是由溶液的溶液沸点升高是由溶液的蒸汽压下降引起。蒸汽压下降引起。Tb=Tb-Tb0=Kb bB 2.2 稀溶液的依数性 2.2 稀溶液的依数性常见溶剂的常见溶剂的T
10、0b和和Kb值值 溶剂溶剂 Tb0/Kb/(Kkgmol-1)溶剂溶剂 Tb0/Kb/(Kkgmol-1)水水 1000.512四氯化碳四氯化碳76.75.03乙酸乙酸 1182.93乙醚乙醚34.72.02苯苯802.53萘萘2185.80乙醇乙醇78.41.22 2.2 稀溶液的依数性（2）溶液的凝固点降低）溶液的凝固点降低1)凝固点：是指物质的固、液两相蒸汽压相等时的温度凝固点：是指物质的固、液两相蒸汽压相等时的温度。纯水的凝固点（纯水的凝固点（273 K）又称为冰点，在此温度水和冰的蒸又称为冰点，在此温度水和冰的蒸汽压相等。汽压相等。2.2 稀溶液的依数性2）溶液的凝固点降低：由溶）溶
11、液的凝固点降低：由溶液的蒸汽压下降引起。液的蒸汽压下降引起。Tf=Tf0-Tf=Kf bB 2.2 稀溶液的依数性 2.2 稀溶液的依数性常见溶剂的常见溶剂的T0b、Kb和和T0f、Kf值值 溶剂溶剂 Tb0/Kb/(Kkgmol-1)Tf0/Kf/(Kkgmol-1)水水 1000.5120.01.86乙酸乙酸 1182.9317.03.90苯苯802.535.55.10乙醇乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚乙醚34.72.02-116.21.8萘萘2185.8080.06.9 2.2 稀溶液的依数性n溶液凝固点降低的应用：测定溶质
12、的相对分子质量溶液凝固点降低的应用：测定溶质的相对分子质量（特别是小分子）（特别是小分子）。虽然理论上沸点升高和凝固点降低两种方法都可测量相虽然理论上沸点升高和凝固点降低两种方法都可测量相对分子质量，但后者不起破坏作用、且对分子质量，但后者不起破坏作用、且K Kf f值较大，测定值较大，测定误差较小，故更常用。误差较小，故更常用。其他应用：冷却剂；冬天路面融雪。其他应用：冷却剂；冬天路面融雪。2.2 稀溶液的依数性例例 将将0.638 g尿尿素素溶溶于于250 g水水中中，测测得得此此溶溶液液的的凝凝固固点点降降低低值值为为0.079 K，试试求尿素的相求尿素的相对对分子分子质质量。量。解解
13、2.2 稀溶液的依数性（3）电解质稀溶液的依数性）电解质稀溶液的依数性p=i K bBTb=i Kbb B Tf =i Kfb B 如如AB型电解质，型电解质，i趋近趋近于于2。(如如KCl)AB2或或A2B型电解质型电解质,i趋近于趋近于3。(如如MgCl2)2.2 稀溶液的依数性例例 计算算0.100molkg-1的的NaCl溶液的凝固点。溶液的凝固点。解解 NaCl为AB型电解质，型电解质，i=2 Tf(NaCl)=i Kfb B=21.86 Kkgmol 1 0.100 molkg-1 =0.372 K Tf(NaCl)=-0.372 。2.2 稀溶液的依数性3、溶液的渗透压力、溶液的
14、渗透压力（1）渗透现象：）渗透现象：溶剂分子通过半透膜进入到溶液溶剂分子通过半透膜进入到溶液中的过程中的过程,称为渗透称为渗透。用半透膜将溶液与水分开用半透膜将溶液与水分开,可以可以看到蔗糖溶液面上升。看到蔗糖溶液面上升。2.2 稀溶液的依数性渗透起因：溶剂分子能通过半渗透起因：溶剂分子能通过半透膜，而溶质分子不能透膜，而溶质分子不能。产生渗透的条件：产生渗透的条件：半透膜半透膜 膜两侧溶液浓度不等。膜两侧溶液浓度不等。方向：溶剂分子从纯溶剂方向：溶剂分子从纯溶剂溶溶液，或是从稀溶液液，或是从稀溶液浓溶液。浓溶液。2.2 稀溶液的依数性（2）渗透压力）渗透压力定义：为维持只允许溶剂通过的膜所隔
15、开的溶液与溶剂之定义：为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力。单位间的渗透平衡而需要的超额压力。单位:Pa或或kPa。2.2 稀溶液的依数性（3）溶液的渗透压力与浓度及温度的关系）溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 =cBRT其中其中 溶液渗透压，溶液渗透压，kPa;cB 物质的量浓度，物质的量浓度，molL-1；R 常数，常数，8.314 JK-1mol-1；T 绝对温度绝对温度，K。=cB R T=molL-1 JK-1mol-1K =(dm)3-1Nm =103Nm-2 =kNm-2=kPa一定温度下，渗透压与浓度（单位体积内的质点数目）成正比，一定温度下
16、，渗透压与浓度（单位体积内的质点数目）成正比，与溶质的本性无关。与溶质的本性无关。注意：注意：若半透膜隔开的浓度不等的两个非电解质溶液，为了防若半透膜隔开的浓度不等的两个非电解质溶液，为了防止渗透现象发生，必须在浓溶液液面上施加一超额压力，此压止渗透现象发生，必须在浓溶液液面上施加一超额压力，此压力是两溶液渗透压力之差。力是两溶液渗透压力之差。2.2 稀溶液的依数性3渗透压力在医学上渗透压力在医学上的意义的意义1)渗透与生理现象渗透与生理现象2)医学上定义：医学上定义：渗透渗透活性物质（溶液中活性物质（溶液中产生渗透效应的溶产生渗透效应的溶质粒子）的物质的质粒子）的物质的量浓度为渗透浓度量浓度
17、为渗透浓度cos 在相对浓溶液中在浓度接近溶液中在相对稀溶液中正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmolL-1渗透活性物渗透活性物质质血血浆浆中中组织间组织间液中液中细细胞内液中胞内液中Na+1443710K+54.7141Ca2+2.52.4Mg2+1.51.431Cl-107112.74HCO3-2728.310HPO42-、H2PO4-2211SO42-0.50.51磷酸肌酸磷酸肌酸45肌肌肽肽14正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmolL-1渗透活性物渗透活性物质质血血浆浆中中组织间组织间液中液中细细胞内液中胞内液中氨基酸氨基酸228肌酸肌酸0.20.29乳酸乳酸盐盐1.21.21.
18、5三磷酸腺苷三磷酸腺苷5一磷酸已糖一磷酸已糖3.7葡萄糖葡萄糖5.65.6SO42-0.50.51蛋白蛋白质质1.20.24尿素尿素444cos303.7302.2302.2 2.2 稀溶液的依数性3渗透压力在医学上的意义渗透压力在医学上的意义3)医学上的等渗、高渗和低渗溶液是以血浆的渗透压力医学上的等渗、高渗和低渗溶液是以血浆的渗透压力为依据确定的。正常人血浆的渗透浓度：为依据确定的。正常人血浆的渗透浓度：303.7 mmolL-1临床上规定：临床上规定：等渗溶液：等渗溶液：cos 280 320 mmolL-1 高渗溶液：高渗溶液：cos 320 mmol L-1 低渗溶液低渗溶液：cos
19、 280 mmolL-1 2.2 稀溶液的依数性例例 计计算算补补液液用用50.0 gL-1葡葡萄萄糖糖溶溶液液和和9.00 gL-1 NaCl溶溶液液(生生理理盐盐水水)的渗透的渗透浓浓度。度。解解 葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)的摩的摩尔尔质质量量为为180 gmol-1，NaCl的摩的摩尔尔质质量量为为58.5 gmol-1，2.2 稀溶液的依数性3渗透压力在医学上的意义渗透压力在医学上的意义4)晶体渗透压力和胶体渗透压力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(电解质和小分电解质和小分子子)产生的产生的由胶体物质由胶体物质(高分子物质高分子物质)产生的产生的生理功能生理功能调节细胞间液和细胞内液调节细胞间液和细胞内液之间的水分转移之间的水分转移 调节细胞间液与血浆之间调节细胞间液与血浆之间的水分转移的水分转移半透膜半透膜事例事例细胞膜细胞膜大量饮水大量饮水 输葡糖液使细胞输葡糖液使细胞间液浓度降低间液浓度降低毛细血管壁毛细血管壁保持血容量保持血容量 输血输血 输入血输入血浆等浆等 青大医 基础化学教案 2.2 稀溶液的依数性作业：作业：p21 3、5、6、8 青大医 基础化学教案