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第二章 稀溶液的依数性

第二章 稀溶液的依数性. 基础化学 Basic chemistry. 难挥发非电解质稀溶液的 蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低 及溶液的 渗透压 等，只决定于溶液中所含溶质粒子的浓度，而与溶质的本性无关。. 习惯上将这些性质称为稀溶液的依数性 ( colligative properties of dilute solution ) 。. 基础化学 Basical chemistry. 第一节 溶液的蒸汽压下降. 一、 蒸汽压 （ vapor pressure ）. 蒸发. 液体（ l ）. 蒸汽（ g ）. 凝结.

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第二章 稀溶液的依数性

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  1. 第二章 稀溶液的依数性

  2. 基础化学Basic chemistry 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低及溶液的渗透压等，只决定于溶液中所含溶质粒子的浓度，而与溶质的本性无关。 习惯上将这些性质称为稀溶液的依数性(colligative properties of dilute solution)。

  3. 基础化学Basical chemistry 第一节 溶液的蒸汽压下降 一、蒸汽压（vapor pressure） 蒸发 液体（l） 蒸汽（g） 凝结 一定温度下，将一纯液体放在密闭的容器中，当液相的蒸发和气相的凝结达到平衡时，蒸汽所具有的压力称为该液体在此温度下的饱和蒸汽压，简称蒸汽压。

  4. 基础化学Basical chemistry 不同的物质，蒸汽压不同。（固体也有一定的蒸汽压） 蒸发是吸热过程，故蒸汽压随温度升高而增大。 液体的本性 影响蒸汽压的因素 温度

  5. 基础化学Basical chemistry 二、溶液的蒸汽压下降 vapor pressure lowering

  6. 基础化学Basical chemistry 为什么溶液的蒸汽压会降低 纯溶剂 稀溶液

  7. 基础化学Basical chemistry 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乘以溶液中溶剂的摩尔分数。 p = p0χA p0 纯溶剂的蒸气压 溶液中溶剂的摩尔分数

  8. 基础化学Basical chemistry 若溶液仅由溶剂A和溶质B组成： p = p0（1 - χB） p0 - p= p0χB= △p 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降△P与溶质的摩尔分数χB成正比,而与溶质的本性无关。 （Raoult定律）

  9. 基础化学Basical chemistry 1000g nA= MA MA χB= = bB 1000 MA △p= p0 χB = p0bB= KbB 1000 在稀溶液中 nB≈bB 若取1000g溶剂，

  10. 基础化学Basical chemistry △p = KbB 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。

  11. 基础化学Basical chemistry 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低 一、溶液的沸点升高 （一）沸点（boiling point）：液体的蒸汽压等于外压时的温度. 通常，将101.3kPa压力条件下的液体沸点称为正常沸点。

  12. 基础化学Basical chemistry (二)溶液的沸点升高 101.3 a' b' 蒸气压P（kPa） a b Tb 100ºC 373K

  13. 基础化学Basical chemistry 实验证明:难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值(ΔTb)与溶质粒子的质量摩尔浓度(bB)成正比,而与溶质的本性无关. ΔTb= Tb-Tb0 = KbbB

  14. 基础化学Basical chemistry 二、溶液的凝固点降低 （一）纯液体的凝固点  凝固点（freezing point）是指在一定外压下，物质的固、液两相具有相同蒸气压而能平衡共存时的温度。 若两相的蒸气压不相等，则蒸气压大的一相将向蒸气压小的另一相转变（蒸气压越小越稳定）。

  15. 基础化学Basical chemistry (二)溶液的凝固点降低 101.3 a' b' 蒸气压P（kPa） 0.61 a b c Tf Tb 0ºC 273K 100ºC 373K

  16. 基础化学Basical chemistry 难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低（ΔTf）也与溶液中溶质粒子的质量摩尔浓度bB成正比，而与溶质的本性无关。 ΔTf = Tf0 - Tf = KfbB

  17. 基础化学Basical chemistry 利用凝固点降低的规律,可以测定溶质的相对分子质量:

  18. 基础化学Basic chemistry 葡萄糖溶液 水 第三节 溶液的渗透压 一、渗透现象和渗透压 （一）渗透现象

  19. 基础化学Basic chemistry h 溶液 纯溶剂 半透膜

  20. 基础化学Basic chemistry 这种溶剂分子透过半透膜，自动由纯溶剂一方扩散进入溶液，或由较稀溶液扩散进入较浓溶液的现象，称为渗透现象。

  21. 基础化学Basic chemistry 小 结 1、产生渗透现象的必要条件： ①存在半透膜； ②膜两侧单位体积内溶剂分子数不等。 2、渗透的方向： 纯溶剂 → 溶液 溶剂分子从 稀溶液 → 浓溶液

  22. 基础化学Basic chemistry Π(渗透压) 纯溶剂 溶液 半透膜

  23. 基础化学Basic chemistry (二) 渗透压 1、定义：将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时，为维持渗透平衡所需要加给溶液的额外压力称为渗透压。 渗透压用符号Π表示，单位为kPa或Pa。

  24. 基础化学Basic chemistry 二、渗透压与浓度及温度的关系 （Van‘t Hoff方程式） Π = cBRT nB → 溶质粒子的物质的量 V → 溶液的体积 R → 比例常数，为8.314 J·mol-1K-1

  25. 基础化学Basic chemistry 该方程式仅适用于稀溶液： 在稀溶液中， 在一定温度下，稀溶液的渗透压只决定于一定量溶剂（或溶液）中所含溶质质点的数目，而与溶质的本性无关。

  26. 基础化学Basic chemistry 对于电解质溶液，由于溶质在溶液中电离，必须引入校正系数i进行校正。 Π = icBRT 如：NaCl稀溶液 NaCl → Na+ + Cl- i = 2 CaCl2稀溶液 CaCl2 → Ca2+ + 2 Cl- i = 3

  27. 基础化学Basic chemistry 利用测定渗透压的方法可测定蛋白质等高分子化合物的相对分子质量。 例：将1.00g血红素溶于适量纯水中，配制成100mL溶液，在20oC时测得溶液的渗透压为0.366kPa，求血红素的相对分子质量。

  28. 基础化学Basic chemistry 三、渗透压在医学上的意义 ： 1、渗透浓度(osmolarity)； 渗透浓度是用1L溶液中能产生渗透效应的各种溶质粒子的物质的量总和表示的浓度，符号为cos，即： 单位：mol ·L-1或mmol ·L-1

  29. 基础化学Basic chemistry 对cos的进一步理解： 1、cos可看作“溶液中能产生渗透效应的各种溶质粒子的物质的量浓度的总和”； 2、cos的计算： 非电解质：cos=c（溶质分子） 溶质为 强电解质：cos= i c（溶质分子）

  30. 基础化学Basic chemistry n(C6H12O6) V液 例如： 1）50g ·L-1葡萄糖溶液 解：溶质葡萄糖为非电解质， cos=c（C6H12O6） 取1L该葡萄糖溶液： cos=c（C6H12O6）= =(50×1/180)／1 =0.278mol ·L-1=278mmol ·L-1

  31. 基础化学Basic chemistry n(NaCl) 1×9.0/58.44 =2× =2× V液 1 2）9.0g ·L-1NaCl溶液 解：溶质NaCl为强电解质， cos= i c（NaCl） 取1L该NaCl溶液： cos= c (Na+) + c (Cl-)= 2 c(NaCl) =0.308mol ·L-1=308mmol ·L-1

  32. 基础化学Basic chemistry 结论： 1） cos可用来比较渗透压的高低； 2）渗透方向可描述为： 低渗透压→高渗透压 溶剂分子从 cos小的一侧→ cos大 的一侧

  33. 基础化学Basic chemistry 2、等渗、低渗和高渗溶液： 临床上规定人体血浆总渗透压的正常值范围为280~320mmol ·L-1。 等渗溶液： cos= 280~320 mmol ·L-1 低渗溶液： cos＜ 280 mmol ·L-1 高渗溶液： cos＞320 mmol ·L-1

  34. 基础化学Basic chemistry

  35. 基础化学Basic chemistry 在等渗溶液中的正常红细胞

  36. 基础化学Basic chemistry 在高渗溶液中的红细胞

  37. 基础化学Basic chemistry 在低渗溶液中的红细胞 溶血hemolysis

  38. 基础化学Basic chemistry 本章目的要求 1、掌握稀溶液的蒸汽压、沸点、凝固点及其变化规律； 2、掌握渗透现象、渗透压、渗透浓度等概念及渗透压在医学上的意义。

  39. Summary In this chapter，We introduced several important properties of dilute solution. These properties depend on the number of solute particles in solution and not on the nature of the solute particles. So these properties are called colligative properties. ⅠVapor pressure lowering △p = KbB

  40. ⅡBoiling point elevation ΔTb= KbbB ⅢFreezing point depression ΔTf = KfbB

  41. Dilute solution Ⅳ Osmotic pressure Π = cBRT 1)How to calculate the osmolarity 2)How to use osmolarity to compare the osmotic pressure of one solution with that of the other one 3)How to judge the osmotic direction

  42. 本章习题 P23 ：(7)(要求计算说明) (10)、(11) Exercises： P23 ：（2）（6）

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