医学第二章稀薄溶液的依数性.ppt

第二章 稀薄溶液的依数性Colligative Properties of Diluted Solutions第一节 溶液的蒸气压下降1液体的蒸气压 蒸发 H2O (l) H2O (g)凝结 当蒸发与凝结速率相等， 气相和液相达到动态平衡 ，蒸汽的含量和压力保持一定 Ø定义：在一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所具有的压力 p( 简称蒸气压)Ø单位：Pa, kPa第一节 溶液的蒸气压下降1液体的蒸气压① p与液体的本性有关②温度升高，p增大③固体物质的蒸气压一般很小④易挥发性物质的 p大，难挥发性物质的 p 小第一节 溶液的蒸气压下降•不同温度下水的蒸气压 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 1.2.1溶液的蒸气压下降2溶液的蒸气压下降 —— Raoult定律 原因：1、溶液表面溶剂分子减少2、形成溶剂化分子第一节 溶液的蒸气压下降1.Raoult定律 在一定温度下, 难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与溶剂物质的量分数的乘积。

p = p0 xA po:纯溶剂的蒸气压,P:溶液的蒸气压第一节 溶液的蒸气压下降2.溶液的蒸气压下降∵ xA+ xB =1p= p0 xA = p0(1- xB)= p0 – p0 xB∴ p0- p = p0 xB令　 Δp = p0- p 有 Δp = p0 xB Δp表示溶液的蒸气压下降 Δp≥0第一节 溶液的蒸气压下降•溶液的蒸气压下降公式： 由于 nA>> nB， 若取1000g溶剂，有则 Δp= K bB •适用：难挥发的非电解质稀溶液第一节 溶液的蒸气压下降例1 已知异戊烷C5H12的摩尔质量M = 72.15 g·mol-1，在20.3℃的蒸气压为77.31 kPa现将一难挥发性非电解质0.0697g溶于0.891g异戊烷中，测得该溶液的蒸气压降低了2.32 kPa。

①试求出异戊烷为溶剂时Raoult定律中的常数K；②求加入的溶质的摩尔质量第一节 溶液的蒸气压下降解 ①因为K = p0MA所以对于异戊烷有K = p0MA = 77.31 kPa×72.15 g·mol-1 =5578 kPa·g·mol-1 = 5.578 kPa·kg·mol-1 第一节 溶液的蒸气压下降②根据有第一节 溶液的蒸气压下降例2 已知293K时水的饱和蒸气压为2.338 kPa，将6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0 g水中，计算蔗糖溶液的质量摩尔浓度和蒸气压 第一节 溶液的蒸气压下降解 p = p0xA = 2.338 kPa×0.996 4 = 2.330 kPa 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低1溶液的沸点升高1.液体的沸点 •液体的沸点是液体的蒸气压等于外界压强时的温度•液体的正常沸点 是指外压为101.3kPa时的沸点 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2.溶液的沸点升高•溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点，这一现象称之为溶液的沸点升高 •溶液沸点升高是由溶液的蒸气压下降引起 ΔTb = Tb - Tb0 = Kb mB 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低常见溶剂的T0b和Kb值 溶剂 Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) 溶剂 Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) 水 1000.512四氯化碳76.75.03乙酸 1182.93乙醚34.72.02苯802.53萘2185.80乙醇78.41.22第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2溶液的凝固点降低•凝固点是指物质的固、液两相蒸气压相等时的温度 。

•纯水的凝固点（273 K）又称为冰点，在此温度水和冰的蒸气压相等 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2溶液的凝固点降低•曲线(3)是溶液的理想冷却曲线•曲线(4)是实验曲线溶液的凝固点是指刚有溶剂固体析出的温度Tf 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2溶液的凝固点降低•(a) 凝固点时，固态、纯溶剂液态的蒸发速度与气态的凝聚速度相等•(b)溶液的蒸发速度小于固态的蒸发速度与气态的凝聚速度 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低2溶液的凝固点降低•溶液的凝固点降低是由溶液的蒸气压下降引起ΔTf = Tf0 - Tf = Kf ·bB第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低常见溶剂的T0b Kb和T0f Kf值 溶剂 Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) Tf0 / ℃ Kf /(K·kg·mol-1) 水 1000.5120.01.86乙酸 1182.9317.03.90苯802.535.55.10乙醇78.41.22-117.31.99四氯化碳76.75.03-22.932.0乙醚34.72.02-116.21.8萘2185.8080.06.9第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低n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）。

•虽然理论上沸点升高和凝固点降低两种方法都可测量分子量，可是后者不起破坏作用、且Kf值较大，故常用第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低例 将0.638 g尿素溶于250 g水中，测得此溶液的凝固点降低值为0.079 K，试求尿素的相对分子质量解 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低3电解质稀溶液的依数性行为Δp = i K bBΔTb = i Kbb B ΔTf = i Kfb B •如AB型电解质，i趋近于2 (如KCl) •AB2或A2B型电解质, i趋近于3 (如MgCl2) 第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低例 计算0.100mol·kg-1的NaCl溶液的凝固点解 NaCl为AB型电解质，i =2ΔTf(NaCl) = 2×0.100 mol·kg-1×1.86 K·kg·mol –1 =0.372 K Tf(NaCl) = - 0.372 ℃ 第三节 溶液的渗透压力1渗透现象和渗透压力 1.溶剂分子通过半透膜进入到溶液中的过程, 称为渗透 。

•用半透膜将溶液与水分开, 可以看到蔗糖溶液面上升第三节 溶液的渗透压力1渗透现象和渗透压力 2.渗透原因：溶剂分子能通过半透膜，而溶质分子不能 •条件： ①半透膜 ②膜两侧溶液浓度不等•方向：溶剂分子从纯溶剂→溶液，或是从稀溶液→浓溶液 第三节 溶液的渗透压力1渗透现象和渗透压力3.渗透压力•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: Pa或kPa 第三节 溶液的渗透压力2溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 •关系式： Π = cBRT 其中 cB — 物质的量浓度 (mol·L-1) R — 常数 8.314 J·K-1·mol-1 T — 绝对温度 (273 + t)•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第三节 溶液的渗透压力3渗透压力在医学上的意义1.等渗、高渗和低渗溶液2.定义渗透活性物质（溶液中产生渗透效应的溶质粒子）的物质的量浓度为渗透浓度cos 高渗溶液中等渗溶液中低渗溶液中第三节 溶液的渗透压力3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为标准确定的。

正常人血浆的渗透浓度： 303.7 mmol·L-1•临床上规定： 等渗溶液： cos 280 ~ 320 mmol·L-1 高渗溶液： cos ＞320 mmol· L-1 低渗溶液 ：cos ＜280 mmol·L-1正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mol·L-1渗透活性物质血浆中组织间液中细胞内液中Na+1443710K+54.7141Ca2+2.52.4Mg2+1.51.431Cl-107112.74HCO3-2728.310HPO42-、H2PO4-2211SO42-0.50.51磷酸肌酸45肌肽14正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mol·L-1渗透活性物质血浆中组织间液中细胞内液中氨基酸228肌酸0.20.29乳酸盐1.21.21.5三磷酸腺苷5一磷酸已糖3.7葡萄糖5.65.6SO42-0.50.51蛋白质1.20.24尿素444cos303.7302.2302.2第三节 溶液的渗透压力例 计算补液用50.0 g·L-1葡萄糖溶液和9.00 g·L-1 NaCl溶液(生理盐水)的渗透浓度解 葡萄糖(C6H12O6)的摩尔质量为180 g·mol-1，NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol-1，第三节 溶液的渗透压力3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胶体渗透压概念由晶体物质(电解质和小分子)产生的Π由胶体物质(高分子物质)产生的Π生理功能调节细胞间液和细胞内液之间的水分转移 调节细胞间液与血浆之间的水分转移半透膜细胞膜毛细血管壁。