第二章稀溶液的依数性 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 colligativepropertiesofdilutesolution 第一节溶液的蒸汽压下降 液体 l 蒸发 蒸汽 g 凝结 一 蒸汽压 vaporpressure 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 影响蒸汽压的因素 液体的本性 温度 二 溶液的蒸汽压下降vaporpressurelowering 纯溶剂 稀溶液 为什么溶液的蒸汽压会降低 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 纯溶剂的蒸气压 溶液中溶剂的摩尔分数 p p0 A p0 若溶液仅由溶剂A和溶质B组成 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 B成正比 而与溶质的本性无关 Raoult定律 p p0 1 B p0 p p0 B p 在稀溶液中 若取1000g溶剂 nB bB 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 p KbB 第二节溶液的沸点升高和凝固点降低 通常 将101 3kPa压力条件下的液体沸点称为正常沸点 一 沸点 boilingpoint 液体的蒸汽压等于外压时的温度 一 溶液的沸点升高 a a b b 蒸气压P kPa 101 3 100 C373K Tb 二 溶液的沸点升高 实验证明 难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值 Tb 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 Tb Tb Tb0 KbbB 二 溶液的凝固点降低 凝固点 freezingpoint 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 一 纯液体的凝固点 a a b b 蒸气压P kPa 101 3 100 C373K Tb 二 溶液的凝固点降低 0 61 0 C273K Tf c Tf Tf0 Tf KfbB 难挥发非电解质稀溶液的凝固点降低 Tf 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 利用凝固点降低的规律 可以测定溶质的相对分子质量 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压 一 渗透现象 溶液 纯溶剂 半透膜 h 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 小结 膜两侧单位体积内溶剂分子数不等 1 产生渗透现象的必要条件 存在半透膜 2 渗透的方向 溶剂分子从 纯溶剂 溶液 稀溶液 浓溶液 溶液 纯溶剂 半透膜 渗透压 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 表示 单位为kPa或Pa Van tHoff方程式 cBRT nB 溶质粒子的物质的量V 溶液的体积R 比例常数 为8 314J mol 1K 1 二 渗透压与浓度及温度的关系 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 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 icBRT 如 NaCl稀溶液 NaCl Na Cl i 2 CaCl2 Ca2 2Cl i 3 CaCl2稀溶液 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 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 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 溶质为 非电解质 cos c 溶质分子 强电解质 cos ic 溶质分子 例如 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 1 50g L 1葡萄糖溶液 50 1 180 1 0 278mol L 1 278mmol L 1 2 9 0g L 1NaCl溶液 取1L该NaCl溶液 解 溶质NaCl为强电解质 cos ic NaCl cos c Na c Cl 2c NaCl 0 308mol L 1 308mmol L 1 结论 1 cos可用来比较渗透压的高低 2 渗透方向可描述为 溶剂分子从 低渗透压 高渗透压 cos小的一侧 cos大的一侧 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 320mmol L 1 低渗溶液 cos 280mmol L 1 高渗溶液 cos 320mmol L 1 在等渗溶液中的正常红细胞 在高渗溶液中的红细胞 在低渗溶液中的红细胞 溶血hemolysis 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 Summary Inthischapter Weintroducedseveralimportantpropertiesofdilutesolution Thesepropertiesdependonthenumberofsoluteparticlesinsolutionandnotonthenatureofthesoluteparticles Sothesepropertiesarecalledcolligativeproperties Vaporpressurelowering p KbB Boilingpointelevation Freezingpointdepression Tb KbbB Tf KfbB Osmoticpressure cBRT 1 Howtocalculatetheosmolarity 2 Howtouseosmolaritytocomparetheosmoticpressureofonesolutionwiththatoftheotherone 3 Howtojudgetheosmoticdirection 本章习题 P23 7 要求计算说明 10 11 P23 2 6 Exercises