修改稀溶液依數(shù)性

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（在醫(yī)學(xué)上具有特殊意義）主要內(nèi)容當(dāng)前第1頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)稀溶液的依數(shù)性生產(chǎn)生活健康與醫(yī)學(xué)科學(xué)研究當(dāng)前第2頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

物質(zhì)蒸氣壓

p

沸點(diǎn)Tb凝固點(diǎn)Tf(b/mol·kg-1)

(mmHg,20℃)(20℃)(20℃)純水

17.5010000.5b蔗糖水

17.31100.27-0.930.5b尿素溶液

17.31100.24-0.940.5b甘油溶液

17.31

①與純?nèi)軇┫啾?，溶液的p↓,Tb↑,Tf↓

②變化與溶質(zhì)的本性無關(guān)ColligativePropertiesofDiluteSolution當(dāng)前第3頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

溶液

蒸氣壓

p

（b/mol·kg-1）

（mmHg,20℃）

0.198b蔗糖水

17.50–0.0610.396b蔗糖水

17.50–0.1230.594b蔗糖水

17.50–0.1850.792b蔗糖水

17.50–0.248③p降低值與溶液的濃度成正相關(guān)ColligativePropertiesofDiluteSolution當(dāng)前第4頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

第一節(jié)溶液的蒸氣壓下降

vaporpressurelowering

一、溶劑（純液體）的蒸氣壓（p/Pa或kPa）定義：一定Ｔ，V蒸發(fā)=V凝聚時(shí)溶劑蒸氣壓強(qiáng)恒定№zhengfa

p～

溶劑本性，T飽和蒸氣壓當(dāng)前第5頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

3.p與液體的本性有關(guān)

5.蒸氣壓與溫度有關(guān)。溫度升高，p增大

4.易揮發(fā)性物質(zhì)的p大，難揮發(fā)性物質(zhì)的p小1.蒸氣壓的大小與液體的量無關(guān)2.與氣相中是否存在其它組分無關(guān)討論：影響蒸氣壓的因素當(dāng)前第6頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)圖2-1蒸氣壓與溫度的關(guān)系圖當(dāng)前第7頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)二、溶液的蒸氣壓下降大量的純?nèi)軇?少量難揮發(fā)非電解質(zhì)溶質(zhì)難揮發(fā)性溶質(zhì)的稀溶液問題：稀溶液中溶劑的蒸氣壓與純?nèi)軇┑恼魵鈮合啾容^，有什么變化？當(dāng)前第8頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)若：溶劑的蒸氣壓為po，稀溶液的蒸氣壓為p實(shí)驗(yàn)證明p<po當(dāng)前第9頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

大量的實(shí)驗(yàn)證明，含有難揮發(fā)性溶質(zhì)溶液的蒸氣壓總是低于同溫度純?nèi)軇┑恼魵鈮?。這種現(xiàn)象稱為溶液的蒸氣壓下降。

溶液中難揮發(fā)性溶質(zhì)濃度愈大，溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)愈小，蒸氣壓下降愈多。當(dāng)前第10頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)當(dāng)溶劑中加入一種難揮發(fā)的非電解質(zhì)將占據(jù)一部分溶劑的表面

p↓

三、溶液蒸氣壓下降的原因當(dāng)前第11頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)圖2-3純?nèi)軇┡c不同質(zhì)量摩爾濃度溶液蒸氣壓曲線當(dāng)前第12頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)四、溶液蒸氣壓下降的Raoult定律

一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓與溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。p=p0xA

p0：同溫度下純?nèi)軇┑恼魵鈮?/p>

p＝p0(1－xB)∴p0－p＝

p＝p0

xB∴p＝p0－p0

xB當(dāng)前第13頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)對于稀溶液nA>>nB定溫下一定的溶劑對于稀溶液K取決于溶劑本性及T,與溶質(zhì)本性及濃度無關(guān)稀溶液的p與溶質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)濃度成正比當(dāng)前第14頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)非電解質(zhì)2.難揮發(fā)

3.稀溶液四、Raoult定律適用范圍0.1mol葡萄糖含有6.02×1022個(gè)分子0.1molNaCl含有約2×6.02×1022個(gè)離子否則必須考慮溶質(zhì)的蒸氣壓不須考慮溶質(zhì)分子對溶劑分子的作用力問題：相同條件下0.01mol?kg1的蔗糖溶液與葡萄糖溶液溶液的蒸氣壓下降值是否相同?當(dāng)前第15頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)第二節(jié)溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低⒈溶劑（純液體）的沸點(diǎn)

液體沸騰(p液

=p大氣

)時(shí)的溫度

一、溶液的沸點(diǎn)升高boilingpointelevation正常沸點(diǎn)：p大氣＝101.3kPa時(shí)的沸點(diǎn)

當(dāng)前第16頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)T/Kp/kPaT/Kp/kPa2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262問題：根據(jù)不同溫度下水的蒸氣壓表在什么情況下，水在10oC可以沸騰？水在150oC可以沸騰？

當(dāng)前第17頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)根據(jù)液體的沸點(diǎn)與外壓的關(guān)系，有什么實(shí)用價(jià)值？減壓蒸餾或減壓濃縮高壓滅菌、煮食物當(dāng)前第18頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)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。

純?nèi)軇┤芤喝軇┓肿尤苜|(zhì)分子(a)(b)溶液沸點(diǎn)升高⒉溶液的沸點(diǎn)升高

是溶液蒸氣壓下降的直接結(jié)果當(dāng)前第19頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)Kb—沸點(diǎn)升高常數(shù)與溶劑本性有關(guān)與溶質(zhì)本性和濃度無關(guān)101.3

p(kPa)

373

T(K)純水水溶液1Tbp.17Tb水溶液2

ΔTb=K’·Δp

=K’·K·bB

∴ΔTb=Kb·bB單位：K·kg·mol-1當(dāng)前第20頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)bB=nBmA=mB/MBmA△Tb=Kb·bB△Tb=Kb·bB=KbmB/MBmAMB=

KbmB△Tb

mA溶質(zhì)B的相對分子質(zhì)量溶劑沸點(diǎn)升高常數(shù)沸點(diǎn)升高值，實(shí)驗(yàn)測出當(dāng)前第21頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)二、溶液的凝固點(diǎn)降低freezingpoint

depression

1．純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)

在一定外壓下，物質(zhì)固、液兩相平衡共存(兩相p相等)時(shí)的溫度，又稱為熔點(diǎn)。當(dāng)前第22頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)為什么只有當(dāng)物質(zhì)固、液兩相p相等時(shí)，它們才能平衡共存？稀濃p小

p大否則

p大者必向p小者轉(zhuǎn)化。p’＞pp’＜p當(dāng)前第23頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)⒉溶液的凝固點(diǎn)一定外壓下，溶液中溶劑與固態(tài)純?nèi)軇┢胶夤泊鏁r(shí)的溫度。p溶液中溶劑（l）＝

p溶劑(s)也是溶液蒸氣壓下降的直接結(jié)果⒊溶液的凝固點(diǎn)降低當(dāng)前第24頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

ΔTf＝Kf·bBKf—凝固點(diǎn)降低常數(shù)

單位同Kb

T(K)AB0.61273

A:冰～水共存

溶液Tf冰水p/kPa

Tf

B:冰～溶液共存當(dāng)前第25頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)三、電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性行為

∵1.依數(shù)性

溶質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)濃度

與質(zhì)點(diǎn)大小、電荷數(shù)及符號等無關(guān)

2.電解質(zhì)稀溶液中溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)濃度＝ibB

i為電解質(zhì)B一個(gè)基本單元能解離出的

離子數(shù)。如NaCl的i為2，CaCl2的i為3…

∴電解質(zhì)稀溶液公式中ibBicBbBcB當(dāng)前第26頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)解:NaCl為AB型電解質(zhì)，i=2

例計(jì)算0.100mol·kg-1的NaCl溶液的凝固點(diǎn)。已知：水的Kf=1.86K·kg·mol-1ΔTf(NaCl)=2×0.100mol·kg-1×1.86K·kg·mol-1

=0.372K

Tf(NaCl)=Tf0-ΔTf(NaCl)

=

-0.372℃?！鱐f=i

Kf·bB（2-8）當(dāng)前第27頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)生活中常見現(xiàn)象：農(nóng)作物燒苗用鹽水泡過的黃瓜第三節(jié)溶液的滲透壓osmoticpressure當(dāng)前第28頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

淡水中游泳眼睛會脹痛，需要戴上護(hù)目鏡游泳消除不適感。當(dāng)前第29頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)半透膜半透膜：是一種只允許較小的溶劑分子（如H2O分子）通過，而不允許溶質(zhì)分子通過的薄膜。

例如：細(xì)胞膜、膀胱膜、腸衣、毛細(xì)血管壁等。純水蔗糖溶液一、滲透現(xiàn)象osmosis當(dāng)前第30頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)純水半透膜蔗糖溶液h當(dāng)前第31頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

由于半透膜兩側(cè)溶質(zhì)粒子濃度的差異，溶劑分子通過半透膜自發(fā)地由濃度較低溶液向濃度較高溶液方向擴(kuò)散的過程，稱為滲透現(xiàn)象，簡稱滲透。純水蔗糖溶液h當(dāng)前第32頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)1.產(chǎn)生條件半透膜濃度差2.

方向

溶劑由稀向濃糖水水半透膜3.滲透現(xiàn)象產(chǎn)生原因膜兩邊溶劑分子跨膜擴(kuò)散速度不同

當(dāng)前第33頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)純水蔗糖溶液h上升到一定高度后達(dá)到滲透平衡，即單位時(shí)間內(nèi)溶劑分子進(jìn)出半透膜數(shù)目相等。4.

限度達(dá)到滲透平衡（不再滲透）當(dāng)前第34頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)二、滲透壓，

/Pa或kPa恰能阻止純?nèi)軇┩ㄟ^半透膜向溶液滲透必須施加于溶液液面上的額外壓強(qiáng)。溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)濃度↑溶劑進(jìn)入趨勢↑阻止?jié)B透所需壓強(qiáng)↑與濃度的相關(guān)性純水半透膜蔗糖溶液h當(dāng)前第35頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)三、滲透壓方程（Van’tHoff經(jīng)驗(yàn)式)

V＝nRT

＝cBRT

具有依數(shù)性∴電解質(zhì)溶液

＝icBRT當(dāng)溶液很稀時(shí)

≈bBRT或ibBRT

式中單位:Ｒ/8.314kPa

·

L

·

K-1

·

mol-1，cB/mol

·

L-1,Ｔ/K,∴/kPa實(shí)驗(yàn)證明在數(shù)值上符合理想氣體方程當(dāng)前第36頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

四、滲透濃度osmolarity

單位：mmol·L-1

混合溶液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)

微粒（分子或離子）的濃度總和。

cB,OS(非電解質(zhì))=cB

cB,OS(電解質(zhì))=icB(mOsmolL-1毫滲量每升)當(dāng)前第37頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)正常人各種滲透活性物質(zhì)的滲透濃度/mmol·L-1滲透活性物質(zhì)

Na+

K+Ca2+Mg2+Cl-HCO3-HPO42-,H2PO4-SO42-血漿中14452.51.51072720.5組織間液中137472.41.4112.728.320.5細(xì)胞內(nèi)液中1014131410111當(dāng)前第38頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)續(xù)正常人各種滲透活性物質(zhì)的滲透濃度/mmol·L-1滲透活性物質(zhì)氨基酸血漿中2組織間液中2細(xì)胞內(nèi)液中8肌酸0.20.29乳酸鹽1.21.21.5三磷酸腺苷5一磷酸已糖3.7葡萄糖5.65.6蛋白質(zhì)1.20.24尿素444cos303.7302.2302.2當(dāng)前第39頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)例

試計(jì)算37℃生理鹽水的滲透壓和滲透濃度。

生理鹽水的質(zhì)量濃度ρB為9.0g·L-1,T=37+273=310K解：

cB,os=2×0.154×1000=308(mmol·L-1)已知：當(dāng)前第40頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)五、依數(shù)性的應(yīng)用

1.測定溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量

例

取0.749g谷氨酸溶于50.0g水中，測得其凝固點(diǎn)為-0.188℃，已知水的Kf=1.86,計(jì)算谷氨酸的MB。當(dāng)前第41頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)注意單位：mB—g；mA—kg當(dāng)前第42頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)例

一種非電解質(zhì),估計(jì)它的摩爾質(zhì)量在

12000g·mol-1左右,問用哪一種依數(shù)性

來測定摩爾質(zhì)量最好?解：設(shè)20℃下,取1.00g

樣品溶于100g水中當(dāng)前第43頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)∴常采用滲透壓法測高聚物的摩爾質(zhì)量

MB小的物質(zhì)宜采用凝固點(diǎn)降低法。當(dāng)前第44頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

臨床上對血液、胃液、唾液、尿液、透析液、組織細(xì)胞培養(yǎng)液等，常用“冰點(diǎn)滲透壓計(jì)”通過測定Tf值來推算滲透壓。當(dāng)前第45頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)2.防凍劑、冷凍劑

汽車水箱中加甘油或乙二醇Tf↓

冰鹽水冷凍劑

(NaCl與水以某種比例混合)Tf=－22℃

生物抗凍劑(如愛斯基摩人血液中)3.判斷物質(zhì)的純度（測Tf

，Tb）

當(dāng)前第46頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)4.海水淡化或廢水處理—反滲透淡水海水或廢水當(dāng)前第47頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

生理鹽水葡萄糖注射液308mmol/L278mmol/L308mOsm/L278mOsm/L5.等滲輸液當(dāng)前第48頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)低滲溶液、等滲溶液和高滲溶液正常人體血漿的滲透濃度

(280~~320mmol/L)等滲溶液cos(mmol/L)280320高滲溶液低滲溶液mOsm/L=當(dāng)前第49頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)高滲等滲低滲

紅細(xì)胞在①高滲溶液中皺縮；②等滲溶液中維持原狀；③低滲溶液中腫脹甚至破裂。當(dāng)前第50頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)

6.血漿晶體滲透壓和膠體滲透壓⑴晶體滲透壓：約705.6kPa

維持細(xì)胞內(nèi)、外水平衡。細(xì)胞膜低分子晶體物質(zhì)當(dāng)前第51頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)⑵膠體滲透壓：約2.93～4.00kPa。

維持血漿的正常容量。毛細(xì)血管壁高分子膠態(tài)物質(zhì)當(dāng)前第52頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)7.血液凈化—腎衰竭、排毒血液透析液孔徑合適的半透膜血透示意圖⑴用彌散、對流原理以超濾方式清除代謝廢物；⑵調(diào)節(jié)透析液成分、濃度來調(diào)節(jié)血液水鹽平衡。

當(dāng)前第53頁\共有58頁\編于星期三\21點(diǎn)⒈今有葡萄糖、氯化鈉、氯化鈣三種溶液，cB均為0.1mol·L-1,試比較三者滲透壓的大小。:CaCl2＞NaCl＞C6H12O6⒉用質(zhì)量相同的下列化合物作為防凍劑，哪一種防凍效果最好？為什么？