稀溶液的依數(shù)性

關(guān)于稀溶液的依數(shù)性12溶液中溶劑的蒸氣壓下降(△P)溶液的沸點(diǎn)升高(△Tb)溶液的凝固點(diǎn)降低(△Tf)溶液的滲透壓()稀溶液的依數(shù)性第2頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天3H2O(l)H2O(g)蒸發(fā)凝結(jié)25℃H2OP0一、溶液的蒸氣壓下降當(dāng)v蒸發(fā)=v凝結(jié)時(shí)，水面上的蒸氣壓不變，此時(shí)的蒸氣壓稱為該溫度下的飽和水蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓(P)，單位為kPa。溫度升高，水的蒸發(fā)速度增大，飽和水蒸氣壓也相應(yīng)增大！仔細(xì)閱讀P9：表2-2，可得出什么結(jié)論？？第3頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天4在一定溫度下，向純水中加入少量的難揮發(fā)的非電解質(zhì)，測(cè)定發(fā)現(xiàn)溶液的蒸氣壓下降了。(a)溶劑分子溶質(zhì)分子(b)溶質(zhì)的加入一方面束縛了部分高能的水分子逸出，另一方面又占據(jù)了部分水的表面，減少單位面積上的水分子數(shù)，因此達(dá)到平衡時(shí)溶液的蒸氣壓必然比純水的蒸氣壓下降。第4頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天5拉烏爾定律：

(1887年，法國(guó)物理學(xué)家)

p—難揮發(fā)性非電解稀溶液的蒸氣壓下降值；

K—

比例常數(shù)；bB—溶液的質(zhì)量摩爾濃度在一定溫度下，難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和本性無(wú)關(guān)。如：相同質(zhì)量摩爾濃度的尿素溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，其蒸氣壓降低值相等。(2-14)第5頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天6二、溶液的沸點(diǎn)升高液體的蒸氣壓隨溫度的升高而增大，當(dāng)液體的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)的溫度稱為該溶液的沸點(diǎn)。因此沸點(diǎn)與外界壓力有關(guān)。高山地區(qū)由于空氣稀薄，外界壓力較低，故水的沸點(diǎn)低于100℃[人們?cè)诤０?000多米的珠穆朗瑪峰上煮雞蛋時(shí)開(kāi)水最高只有80℃]。生產(chǎn)中常用該原理，如在減壓的條件下進(jìn)行蒸餾、濃縮液體或干燥。第6頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天7【減壓濃縮罐】【減壓蒸餾裝置】【減壓干燥箱】【高溫滅菌鍋】第7頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天8

當(dāng)溶液中加入難揮發(fā)的非電解質(zhì)時(shí)，由于蒸氣壓的下降，要使溶液的蒸氣壓和外界壓力相等，就必須升高溫度。因此，溶液的蒸氣壓和外界壓力相等時(shí)的溫度比純?nèi)軇┑恼魵鈮汉屯饨鐗毫ο嗟葧r(shí)的溫度要高，即溶液的沸點(diǎn)比純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)高。如：海水的沸點(diǎn)比純水的沸點(diǎn)高。溶液沸點(diǎn)升高的根本原因是溶液的蒸氣壓下降，而蒸氣壓下降的程度僅與溶液的濃度有關(guān)，因此沸點(diǎn)升高程度也只取決于溶液的濃度，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。第8頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天9難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)升高和溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比：

Tb—沸點(diǎn)升高值；

Tb—溶液的沸點(diǎn)；Tb0

—純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)；

m—溶液的質(zhì)量摩爾濃度；

Kb—溶劑的摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)，即1mol溶質(zhì)溶于1kg該溶劑中所引起的沸點(diǎn)升高的度數(shù)。不同溶劑的摩爾沸點(diǎn)升高常數(shù)Kb值不同，見(jiàn)表2-3(P11)。(2-15)第9頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天10三、溶液的凝固點(diǎn)降低溶劑的凝固點(diǎn)是指液態(tài)溶劑和固態(tài)溶劑平衡共存時(shí)的溫度，例如：水的凝固點(diǎn)為0℃，此時(shí)水的蒸氣壓和冰的蒸氣壓相等。溶液和固態(tài)溶劑平衡共存時(shí)的溫度稱為溶液的凝固點(diǎn)。溶液的凝固點(diǎn)要比純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)低，溶液的濃度越大，凝固點(diǎn)越低。第10頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天11溶液的凝固點(diǎn)下降是溶液蒸氣壓下降的結(jié)果，因此溶液的凝固點(diǎn)下降程度只與溶液濃度有關(guān)，而與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)。難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的凝固點(diǎn)下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比：

Tf—凝固點(diǎn)降低值；

Tf—溶液的凝固點(diǎn)；

Tf0

—純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)；

Kf—溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù)，即1mol溶質(zhì)溶于1kg該溶劑中所引起的凝固點(diǎn)降低值；

m—溶液的質(zhì)量摩爾濃度；(2-16)第11頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天12溶液的凝固點(diǎn)降低的性質(zhì)有許多實(shí)際應(yīng)用。如：冰鹽混合可作制冷劑[例如：采用NaCl和冰，溫度可以降到–22℃，用CaCl2·2H2O和冰，溫度可以降到–55℃。]；汽車水箱加入乙二醇或甘油可防止水箱在寒冷氣候下凍裂；利用溶液凝固點(diǎn)降低的性質(zhì)測(cè)定某未知物的相對(duì)分子質(zhì)量等。第12頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天13工業(yè)鹽緊急化雪當(dāng)食鹽和冰放在一起時(shí)，冰因吸收環(huán)境中的熱量而稍有熔化，表面上有液態(tài)水存在，食鹽溶于水中，變成NaCl溶液，降低了凝固點(diǎn)（熔點(diǎn)），所以冰就會(huì)迅速融化。第13頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天14【例2-7】200g水中溶解2.76g甘油，測(cè)得溶液凝固點(diǎn)下降值

Tf=0.279K，已知水的Kf=1.86K·kg·mol-1，求甘油的摩爾質(zhì)量。解根據(jù)公式(2-11)和(2-16)得將數(shù)據(jù)帶入：答：甘油的摩爾質(zhì)量為92g/mol第14頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天15四、溶液的滲透壓藍(lán)墨水滴進(jìn)一杯水中，有何現(xiàn)象？在很濃的蔗糖溶液的液面上加一層清水，則蔗糖分子從下層進(jìn)入上層，同時(shí)水分子從上層進(jìn)入下層，直到均勻混合濃度一致為止。這個(gè)過(guò)程稱為擴(kuò)散。擴(kuò)散的方向：濃到稀純水向糖水溶液中滲透1.滲透現(xiàn)象和滲透壓第15頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天16(a)半透膜:只讓溶劑分子通過(guò)，而溶質(zhì)分子不能通過(guò)的膜。如：動(dòng)物的膀胱膜、細(xì)胞膜、人造羊皮紙及火棉膠膜等。特點(diǎn)：選擇性通透，只允許一定分子大小的分子、離子通過(guò)。水蔗糖溶液溶劑的凈轉(zhuǎn)移(b)Δh當(dāng)膜兩側(cè)液面差達(dá)到一定高度時(shí)，水分子向兩個(gè)方向擴(kuò)散的速度相等，滲透作用達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，膜兩側(cè)液面高度不再變化。第16頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天17這種溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入溶液的自發(fā)過(guò)程稱為滲透現(xiàn)象。產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的必要條件：有半透膜存在；半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)的溶劑分子數(shù)目不相等。滲透方向：趨于自發(fā)縮小膜兩側(cè)溶液的濃度差，即溶劑分子的滲透方向總是從純?nèi)軇┮粋?cè)進(jìn)入溶液一側(cè)或是從稀溶液一側(cè)進(jìn)入濃溶液一側(cè)。第17頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天18為了阻止?jié)B透的進(jìn)行，即保持膜兩側(cè)液面相平，必須在膜內(nèi)溶液一側(cè)施加一額外壓力。為維持溶液與溶劑之間的滲透平衡而需要的超額壓力稱為滲透壓。用符號(hào)Π表示，單位是Pa或kPa如在溶液一側(cè)增加更大的壓力，溶劑分子的滲透方向會(huì)從溶液一側(cè)進(jìn)入純?nèi)軇┮粋?cè)。此操作稱為反滲透。依此可實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮和海水的淡化。第18頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天19【回顧舌尖】手把羊肉經(jīng)近兩個(gè)小時(shí)文火燉煮后，在裝盤前才會(huì)放鹽，可以保持羊肉豐盈鮮美的口感……食材放入的順序，也在一定程度上決定了菜肴的口感?！緦＜医庾x】手把羊肉最后放鹽的目的在于，鹽作為強(qiáng)電解質(zhì)，過(guò)早放入，會(huì)破壞羊肉的細(xì)胞膜，使肉質(zhì)中的水分滲出，失去彈性，從而影響口感。在烹調(diào)中，一般提倡晚放鹽，這不但因?yàn)橐_(dá)到同樣的咸味，晚放鹽比早放鹽用鹽量要少，還因?yàn)橥矸披}還能讓肉較嫩，菜更脆。如果炒蔬菜時(shí)鹽放得太早，鹽與菜共同翻炒時(shí)會(huì)造成鍋內(nèi)菜的滲透壓升高，蔬菜失水，使得炒出來(lái)的菜外觀“干萎”。第19頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天20秋季本就易上火吃8種食物當(dāng)心火上澆油

這種烤的食物往往太干太咸，一方面過(guò)于粗糙劃傷口腔黏膜，另一方面形成局部高滲透壓脫水造成炎癥。吃此類食物時(shí)應(yīng)盡量選原味的，最好不要直接用口嗑，并控制每次吃的量。吃瓜子，嘴里起水泡。第20頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天21水0.1mol/L葡萄糖H2O水0.2mol/L葡萄糖H2O(A)(B)

:AB

例：第21頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天220.1mol/L葡萄糖溶液0.2mol/L蔗糖溶液（A）（B）練習(xí)0.2mol/L葡萄糖溶液0.2mol/L蔗糖溶液2、1、滲透平衡判斷滲透方向第22頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天231886年,Van’tHoff（荷蘭，范特霍夫）提出：

V=nRT或

=cRT在一定溫度下，稀溶液的只決定于單位體積溶液中所含溶質(zhì)粒子數(shù)，與溶質(zhì)本性無(wú)關(guān)！2.滲透壓與濃度、溫度的關(guān)系V—溶液的體積，m3；n—

溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量，mol；R

—摩爾氣體常數(shù)，其值為8.31J/(mol·K)；T

—

熱力學(xué)溫度，K；c

—溶液的物質(zhì)的量濃度，mol/L；

第23頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天24對(duì)于稀溶液，其物質(zhì)的量濃度近似等于質(zhì)量摩爾濃度，因此范特霍甫公式可改寫(xiě)成：對(duì)于電解質(zhì)溶液，在計(jì)算滲透壓時(shí)應(yīng)考慮電解質(zhì)的電離，因此滲透壓公式引進(jìn)了校正系數(shù)i：對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液，i可近似看成1mol電解質(zhì)能夠解離出離子的物質(zhì)的量。如：NaCl，i≈2；CaCl2，i≈3等。對(duì)難揮發(fā)性強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的其他三個(gè)依數(shù)性，也應(yīng)校正為：第24頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天25【例2-8】人的血漿在272.44K結(jié)冰，求在體溫310K時(shí)血漿的滲透壓。解：因水的凝固點(diǎn)為273K，故血漿的凝固點(diǎn)下降

Tf為：根據(jù)公式：故Tf=273–272.44=0.56(K)得將數(shù)據(jù)帶入公式答：體溫310K時(shí)血漿的滲透壓為776.0kPa。第25頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天26例4-7在276.15K時(shí)，測(cè)得血紅蛋白水溶液的滲透壓為344.3Pa，其濃度為10.0g·L-1，求血紅蛋白的相對(duì)分子量。解：根據(jù)公式將數(shù)據(jù)帶入：得：答：血紅蛋白的相對(duì)分子量為6.67×104g/mol。第26頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天273.滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義滲透濃度：滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積，即溶液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的所有溶質(zhì)粒子的總濃度，用符號(hào)COS表示，常用單位為mmol/L。滲透活性物質(zhì)：溶液中能產(chǎn)生滲透效應(yīng)的各種溶質(zhì)粒子(分子或離子)。(1)滲透濃度第27頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天28【例2-11】計(jì)算補(bǔ)液用的50.0g/L葡萄糖溶液和9.00g/LNaCl溶液（生理鹽水）的滲透濃度。解

M葡萄糖=180g/mol50.0g/L180g/mol×1000=278(mmol/L)對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)NaCl：9.00g/L58.5g/mol×2×1000=308(mmol/L)COS(葡萄糖)=COS(NaCl)=答：50.0g/L葡萄糖溶液滲透濃度為278mmol/L，9.00g/LNaCl溶液滲透濃度為308mmol/L。第28頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天29(2)等滲、低滲和高滲溶液

滲透壓相等的兩種溶液稱為等滲溶液。滲透壓不同的兩種溶液，把滲透壓相對(duì)高的溶液叫做高滲溶液，把滲透壓相對(duì)低溶液叫做低滲溶液。對(duì)同一類型的溶質(zhì)來(lái)說(shuō)，濃溶液的滲透壓比較大，稀溶液的滲透壓比較小。在發(fā)生滲透作用時(shí)，水會(huì)從低滲溶液（即稀溶液）進(jìn)入高滲溶液（即濃溶液），直至兩溶液滲透壓平衡為止第29頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天30

在臨床上，所謂等滲、低滲或高滲溶液均是以血漿總滲透壓作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。由于正常人血漿總滲透壓的正常范圍相當(dāng)于280～320mmol/L，在此范圍內(nèi)的溶液稱為生理等滲溶液。高于320mmol/L為高滲溶液，低于280mmol/L為低滲溶液。臨床常用的生理鹽水（9.0g/LNaCl溶液）和50g/L葡萄糖溶液都是等滲溶液。低滲等滲高滲<280mmol/L>320mmol/L第30頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天31等滲溶液在醫(yī)學(xué)上具有重要意義：給病人換藥時(shí)，通常用與組織細(xì)胞液等滲的生理鹽水沖洗傷口；眼組織對(duì)滲透壓變化較敏感，為防止刺激或損傷眼組織，配制的眼藥水也必須與眼粘膜細(xì)胞的滲透壓力相同；

在臨床上，病人需要大量輸液時(shí)必須使用等滲溶液，否則將產(chǎn)生嚴(yán)重后果，甚至危及生命。第31頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天32紅細(xì)胞在等滲、高滲和低滲溶液中的形態(tài)變化中紅細(xì)胞逐漸皺縮，皺縮的紅細(xì)胞互相聚結(jié)成團(tuán)。這是因?yàn)榧t細(xì)胞內(nèi)的水向外滲透引起。紅細(xì)胞的形態(tài)沒(méi)有改變，因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)外液處于滲透平衡狀態(tài)。紅細(xì)胞逐漸脹大，最后破裂，釋放出紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白使溶液染成紅色，即溶血。這是因?yàn)榧?xì)胞外的水向細(xì)胞內(nèi)滲透引起。9g/LNaCl15g/LNaCl5g/LNaCl正常皺縮溶血第32頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天33

大量輸液時(shí)，應(yīng)用等滲原理是基本原則。但在某種治療上輸入少量的高滲溶液是允許的，因?yàn)楫?dāng)高滲溶液緩緩注入體內(nèi)時(shí)，可被大量體液稀釋成等滲溶液。需注意的是，用高滲溶液作靜脈注射時(shí)，用量不能太大，注射速度不可太快，否則易造成局部高滲引起紅細(xì)胞皺縮。第33頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天34(3)晶體滲透壓力與膠體滲透壓力

血漿中既含有小分子物質(zhì)（如氯化鈉、葡萄糖和碳酸氫鈉等），又有高分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)）。血漿中的滲透壓是兩類物質(zhì)產(chǎn)生滲透壓的總和。小分子物質(zhì)產(chǎn)生的滲透壓叫做晶體滲透壓，高分子物質(zhì)產(chǎn)生的滲透壓叫做膠體滲透壓。由于小分子物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)遠(yuǎn)大于大分子物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)，故晶體滲透壓力大于膠體滲透壓力。人體內(nèi)半透膜的通透性不同，晶體滲透壓和膠體滲透壓在維持體內(nèi)水鹽平衡功能上也不相同。第34頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天35運(yùn)動(dòng)飲料真的適合訓(xùn)練飲用嗎？

訓(xùn)練后補(bǔ)充水分的重點(diǎn)，除了攝取的水量之外，還包括身體保留水量的能力。

因?yàn)橛?xùn)練后會(huì)使人體流失如納、鉀之類的電解質(zhì)，使得人體處于不平衡的狀態(tài)之下，這時(shí)候飲用補(bǔ)充的水分，常常會(huì)直接排出體外，而不能被良好的保存在身體里，供身體運(yùn)用。由于電解質(zhì)流失，使得人體的晶體滲透壓失衡，這時(shí)候除了需要補(bǔ)充水分，更需要補(bǔ)充適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)，以幫助人體體內(nèi)的壓力回復(fù)到平衡的狀態(tài)，使攝取的水分被保留在體中供人體運(yùn)用。第35頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天36細(xì)胞膜是體內(nèi)的一種半透膜，它將細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液隔開(kāi)，并只讓水分子自由通過(guò)膜內(nèi)外，而K+、Na+不易自由通過(guò)。因此，水在細(xì)胞內(nèi)外的流通，要受鹽所產(chǎn)生的晶體滲透壓的影響。晶體滲透壓對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)外水分的相對(duì)平衡起重要作用。第36頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天37毛細(xì)血管壁也是體內(nèi)的一種半透膜，它與細(xì)胞膜不同，它間隔著血漿和組織間液，可以讓小分子如水、葡萄糖、尿素、氨基酸及各種離子自由透過(guò)，而不允許高分子蛋白質(zhì)通過(guò)。所以，晶體滲透壓對(duì)維持血液與組織液之間的水鹽平衡不起作用。膠體滲透壓雖然很小，但在調(diào)節(jié)毛細(xì)血管內(nèi)外水鹽平衡、維持血容量方面起重要作用。如果由于某種原因造成血漿中蛋白質(zhì)減少時(shí)，血漿的膠體滲透壓就會(huì)降低，血漿中的水就通過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織間液，致使血容量降低而組織液增多，這是形成水腫的重要原因之一。第37頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天38腎是一個(gè)特殊的滲透器，它讓代謝產(chǎn)生的廢物經(jīng)滲透從尿排出體外，而將蛋白質(zhì)保留在腎小球內(nèi)，所以尿中出現(xiàn)蛋白質(zhì)是腎功能受損的標(biāo)志。滲透原理被用來(lái)處理尿毒癥。在人工腎，病人的血液在玻璃軟管(用作半透膜)循環(huán)，血液里的小分子廢物向管外滲透，從而使血液得到凈化。第38頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天39滲透現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用：植物吸收水分和養(yǎng)料

濃肥燒死苗鹽堿地第39頁(yè),共45頁(yè)，2024年2月25日，星期天40總結(jié)1、難揮發(fā)稀溶液的蒸汽壓、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、滲透壓等性質(zhì)具有依數(shù)性。蒸汽壓下降