稀溶液的依數(shù)性1第二章稀溶液的依數(shù)性稀溶液的依數(shù)性2第二章稀溶液的依數(shù)性colligativepropertiesofdilutesolution2.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低2.1溶液的蒸汽壓下降2.3溶液的滲透壓力稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降、凝固點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高和滲透壓的數(shù)值，只與溶液中溶質(zhì)的量有關(guān)，與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)，故稱這些性質(zhì)為稀溶液的依數(shù)性。稀溶液的依數(shù)性32.1溶液的蒸汽壓下降蒸氣壓Vaporpressure

一定溫度下，液體蒸發(fā)達(dá)到平衡時(shí)，液面上方蒸汽分子所具有的壓強(qiáng)，稱該液體的飽和蒸汽壓(p)。單位：Pa、kPa1.蒸發(fā)(evaporation)液相→氣相氣相→液相2.凝結(jié)(condensation)稀溶液的依數(shù)性42.1溶液的蒸汽壓下降

水100oCP*101.3kPa020406080100120T/oCp/kPa乙醇78.5oC乙醚34.6oC1.相同溫度下，不同的溶劑具有不同的蒸氣壓。2.蒸發(fā)是一個(gè)吸熱的過(guò)程，同一種溶劑的飽和蒸氣壓隨溫度的升高而升高。問(wèn)題：固體是否也有蒸氣壓？稀溶液的依數(shù)性52.1溶液的蒸汽壓下降1.蒸汽壓與液體的本性有關(guān)，在一定溫度下純凈物質(zhì)具有一定的蒸汽壓，不同的物質(zhì)有不同的蒸汽壓。2.蒸汽壓與溫度有關(guān)。溫度升高，蒸汽壓增大。3.固體也具有一定的蒸汽壓，溫度升高，固體的蒸汽壓增大。4.無(wú)論是固體還是液體，蒸汽壓大的稱為易揮發(fā)性物質(zhì)，蒸汽壓小的稱為難揮發(fā)性物質(zhì)。說(shuō)明：稀溶液的依數(shù)性6蒸氣壓下降vaporpressurelowering

在純?nèi)軇┲屑尤肷倭侩y揮發(fā)的溶質(zhì)時(shí)，液體的蒸氣壓下降-拉烏爾（Raoult）定律。p*為純?nèi)軇┑恼魵鈮簆為稀溶液的蒸氣壓△p=p*－p2.1溶液的蒸汽壓下降稀溶液的依數(shù)性72.1溶液的蒸汽壓下降

實(shí)驗(yàn)表明在相同的溫度下，水的蒸汽壓大于葡萄糖溶液的蒸汽壓。稀溶液的依數(shù)性82.1溶液的蒸汽壓下降p/kPaT/oC稀溶液純?nèi)軇┱魵鈮合陆登€稀溶液的依數(shù)性92.1溶液的蒸汽壓下降溶液的表面被一部分難揮發(fā)非電解質(zhì)的分子占據(jù)著，這樣在單位時(shí)間內(nèi)從溶液的液面逸出的溶劑分子比純?nèi)軇p少。

純?nèi)軇┤芤合∪芤旱囊罃?shù)性102.1溶液的蒸汽壓下降p＝xAp*(xA溶劑的摩爾分?jǐn)?shù))p＝(1-xB)p*

=p*－xBp*

（單一溶質(zhì)溶液）p*－p＝xBp*

△p＝xBp*

一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)。拉烏爾定律(Raoult’law)稀溶液的依數(shù)性112.1溶液的蒸汽壓下降稀溶液（溶劑質(zhì)量MA＝1000g）中nA>>nB

在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和性質(zhì)無(wú)關(guān).

bB:mol·kg-1**稀溶液的依數(shù)性122.1溶液的蒸汽壓下降例已知293K時(shí)水的飽和蒸汽壓為2.338kPa，將6.840g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0g水中，計(jì)算蔗糖溶液的質(zhì)量摩爾濃度和蒸汽壓。

解：蔗糖的摩爾質(zhì)量為342.0g.mol-1，所以溶液的質(zhì)量摩爾濃度為：

蔗糖溶液的蒸汽壓為

p=p0xA=

2.338kPa×0.9964=2.330(kPa)水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為稀溶液的依數(shù)性132.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低液體的沸點(diǎn)

液體的沸點(diǎn)(boilingpoint,

Tb)是液體的蒸汽壓等于外界壓強(qiáng)時(shí)的溫度。液體的正常沸點(diǎn)是指外壓為101.3kPa時(shí)的沸點(diǎn)。稀溶液的依數(shù)性142.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低△Tb=Tb－Tb*p/kPaT/oC稀溶液純?nèi)軇㏄*101.3kPaTb*Tb拉烏爾定律→稀溶液的依數(shù)性152.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低△Tb∝△p△Tb∝K·bB

△Tb＝Kb·bB

Kb稱為溶劑的質(zhì)量摩爾上升常數(shù)，單位是K·kg·mol-1，它只與溶劑的本性有關(guān)。

一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液沸點(diǎn)的上升與溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和性質(zhì)無(wú)關(guān)。沸點(diǎn)上升規(guī)律稀溶液的依數(shù)性162.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低常見(jiàn)溶劑的Tb*和Kb值溶劑Tb*/℃Kb/(K·kg·mol-1)溶劑Tb*/℃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稀溶液的依數(shù)性172.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低測(cè)定物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量分子量△Tb＝Kb·bB

ABBbb1000mMmKT=D\AbBbB1000mTmKMD=稀溶液的依數(shù)性182.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

二硫化碳(CS2)的沸點(diǎn)是46.13

C,將S溶入其中形成0.1mol/kg溶液時(shí)，沸點(diǎn)上升0.234

C,求沸點(diǎn)上升常數(shù)Kb；若將2.830g硫溶解在63.00gCS2中時(shí)，沸點(diǎn)上升0.41

C,求硫的相對(duì)分子質(zhì)量。

解：△Tb＝0.234KbB＝0.1mol/kg根據(jù)：△Tb＝Kb

bB=256g/mol例稀溶液的依數(shù)性192.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

液態(tài)純物質(zhì)的凝固點(diǎn)(freezingpoint,Tf)是指在一定的外壓下(101.3kPa)，該物質(zhì)的液相和固相的蒸氣壓相等時(shí)，即固－液兩相平衡共存時(shí)的溫度。凝固點(diǎn)freezingpoint稀溶液的依數(shù)性202.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低p/kPaTf*T/oC水的蒸汽壓冰的蒸汽壓p*＝0.6105kPa稀溶液的依數(shù)性212.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低P*p1p/kPaTf*TfT/oC純?nèi)軇┫∪芤汗滔嗾魵鈮骸鱐f

＝Tf*－Tf稀溶液的依數(shù)性222.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低△Tf∝bB

△Tf∝△p∝bB

△Tf

＝Kf·bB

Kf為溶劑的質(zhì)量摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù)，單位是K·kg·mol-1,只與溶劑的本性有關(guān)。

一定溫度下，難揮發(fā)、非電解質(zhì)、稀溶液的凝固點(diǎn)的下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的種類和性質(zhì)無(wú)關(guān)。凝固點(diǎn)下降規(guī)律稀溶液的依數(shù)性232.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低常見(jiàn)溶劑的Tb0

Kb和Tf0Kf值溶劑Tb*/℃Kb/(K·kg·mol-1)Tf*/℃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稀溶液的依數(shù)性242.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低3.高溫溶劑易揮發(fā),改變?nèi)芤旱慕M成量標(biāo)度,測(cè)定值的重現(xiàn)性差。1.溶劑的Kf值一般大于Kb值，測(cè)定溫差時(shí)相對(duì)誤差較小。2.生物樣品(如蛋白質(zhì))高溫易被破壞。凝固點(diǎn)下降法與沸點(diǎn)上升法比較應(yīng)用：制作制冷劑、防凍劑

(食鹽加冰–22oC，CaCl2·2H2O加冰–55oC)稀溶液的依數(shù)性252.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低解：ΔTf=20.0K則根據(jù)題意：1000g水中應(yīng)加入10.75mol甘油，其質(zhì)量為：10.75×92=989g甘油的M(C3H8O3)=92g/mol

為防止汽車水箱在寒冬季節(jié)凍裂，需使水的冰點(diǎn)下降到253K，則在每1000g水中應(yīng)加入甘油約多少克？例稀溶液的依數(shù)性262.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

為測(cè)定某多糖的相對(duì)分子質(zhì)量，將其配成質(zhì)量濃度為5.9%的水溶液，測(cè)得其冰點(diǎn)下降值為0.23K，已知水的冰點(diǎn)下降常數(shù)Kf=1.86，求該多糖的相對(duì)分子質(zhì)量。

思考題稀溶液的依數(shù)性272.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性行為

對(duì)于電解質(zhì)溶液，與非電解質(zhì)稀溶液一樣具有蒸汽壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低等性質(zhì)。

但是由于電解質(zhì)在溶液中發(fā)生解離，所以電解質(zhì)溶液的依數(shù)性必須引入校正因子i。i值又稱為Van’tHoff系數(shù)。

溶液越稀，i值越大。在極稀溶液中，不同類型電解質(zhì)的i值趨近于2，3，4…等數(shù)值。稀溶液的依數(shù)性282.2溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低

如AB型電解質(zhì)（如KCl、KNO3、CaSO4等其i值趨近于2。AB2或A2B型電解質(zhì)（如MgCl2、CaCl2、NaSO4等），其i值趨近于3。所以，對(duì)于電解質(zhì)溶液：△Tb=i

Kb·bB△Tf=i

Kf·bB稀溶液的依數(shù)性292.3溶液的滲透壓力擴(kuò)散現(xiàn)象

擴(kuò)散(diffuse)是一種雙向運(yùn)動(dòng)，是溶質(zhì)分子和溶劑分子相互運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。只要兩種不同濃度的溶液相互接觸，都會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。稀溶液的依數(shù)性302.3溶液的滲透壓力天然：動(dòng)植物細(xì)胞膜、動(dòng)物膀胱膜、腸衣、各種蛋膜、植物根膜。人造：醫(yī)用透析膜、火棉膠、亞鐵氰化銅半透膜等。半透膜semipermeablememberane

只允許體積較小的水分子通過(guò)，體積較大的溶質(zhì)粒子不能通過(guò)的薄膜。滲透現(xiàn)象osmosis和滲透壓稀溶液的依數(shù)性312.3溶液的滲透壓力

溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入到溶液中的過(guò)程,稱為滲透。

用半透膜將溶液與水分開(kāi),可以看到蔗糖溶液面上升。滲透現(xiàn)象osmosis稀溶液的依數(shù)性322.3溶液的滲透壓力···················································膜內(nèi)膜外c(H2O)膜外>c(H2O)膜內(nèi)····稀溶液的依數(shù)性332.3溶液的滲透壓力產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的條件:滲透裝置

通常把不能透過(guò)半透膜的各種粒子統(tǒng)稱為具有滲透活性的物質(zhì)。如：Na+、Ca2+、CO32－、葡萄糖分子、尿素分子、蛋白質(zhì)分子等。(1)有半透膜的存在(2)膜兩測(cè)不能透過(guò)半透膜的微粒濃度（滲透活性的物質(zhì)）不相等稀溶液的依數(shù)性342.3溶液的滲透壓力能否設(shè)計(jì)這樣的永動(dòng)機(jī)？稀溶液的依數(shù)性352.3溶液的滲透壓力能否設(shè)計(jì)這樣的永動(dòng)機(jī)？永動(dòng)機(jī)：1、你如果站在那什么也不做，就可以做功，你就是第一類。2、如果你是火車，火車只加了一次燃料，以后它將所有散失的能量100%地再次利用，你就是第二類永動(dòng)機(jī)。稀溶液的依數(shù)性362.3溶液的滲透壓力能否設(shè)計(jì)這樣的永動(dòng)機(jī)？河南南街村被曝資不抵債紅色億元村神話可能終結(jié)

“班長(zhǎng)”王宏斌,南街村“永動(dòng)機(jī)神話”的締造者稀溶液的依數(shù)性372.3溶液的滲透壓力

滲透達(dá)到平衡時(shí)，升高的那段液柱所產(chǎn)生的靜水壓的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于該溶液的滲透壓。滲透壓osmoticpressure符號(hào)：Π單位：Pa或kPa稀溶液的依數(shù)性382.3溶液的滲透壓力cB：溶液中具有滲透活性的溶質(zhì)粒子的濃度。2.對(duì)于非電解質(zhì)稀溶液，cB代表溶質(zhì)的濃度。3.對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液，cB等于溶質(zhì)的濃度乘以相應(yīng)的系數(shù)i(如在極稀溶液中，NaCl的i＝2，CaCl2的i＝3)。Π＝cBRTΠV＝nBRT注意事項(xiàng)：1.只適用于稀溶液。van’tHoff方程式滲透壓與溶液濃度、溫度的關(guān)系稀溶液的依數(shù)性392.3溶液的滲透壓力

反向滲透：在溶液一側(cè)若是施加的外壓大于滲透壓力，則溶液中會(huì)有更多的溶劑分子通過(guò)半透膜進(jìn)入溶劑一側(cè)，這種使?jié)B透作用逆向進(jìn)行的過(guò)程稱為反向滲透。滲透P反向滲透Π滲透壓力依此可實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、海水的淡化和污水處理。稀溶液的依數(shù)性402.3溶液的滲透壓力

計(jì)算37℃時(shí)，ρ(NaCl)=5.85

g/L

的NaCl水溶液的滲透壓。解：c(NaCl)=ρ(NaCl)/M(NaCl)=5.85/58.5=0.1mol/LΠ=cBRT=2×0.1×8.314×(37+273)=515.2(kPa)例稀溶液的依數(shù)性412.3溶液的滲透壓力

由van’tHoff方程式可得：測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量

與凝固點(diǎn)下降法相比靈敏度高，但準(zhǔn)確度差，且裝置復(fù)雜、操作麻煩。稀溶液的依數(shù)性422.3溶液的滲透壓力

將血紅素1.000g溶于適量水中，配成100.0ml溶液。293K時(shí)測(cè)得該溶液的滲透壓為0.3666kPa,求血紅素的相對(duì)分子質(zhì)量。所以血紅素的相對(duì)分子質(zhì)量為6.66×104解：例稀溶液的依數(shù)性432.3溶液的滲透壓力滲透作用與生理現(xiàn)象

滲透活性物質(zhì)：溶液中產(chǎn)生滲透效應(yīng)的溶質(zhì)粒子(分子,離子)統(tǒng)稱為滲透活性物質(zhì)。

根據(jù)Van’tHoff定律，在一定溫度下，對(duì)于任一稀溶液，Π與c成正比。1.滲透濃度(osmolarity）：

因此可以用滲透活性物質(zhì)的量濃度來(lái)衡量溶液的滲透壓大小。稀溶液的依數(shù)性442.3溶液的滲透壓力

滲透濃度(osmolarity）：

所謂滲透濃度就是滲透活性物質(zhì)的物質(zhì)的量除以溶液的體積。符號(hào)：cos單位：mol·L-1或mmol·L-1稀溶液的依數(shù)性452.3溶液的滲透壓力

數(shù)值上等于溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度以mmol·L-1為單位。eg：1mmol/L的葡萄糖（C6H12O6

）溶液(GS)eg：ρGS=50g/L的葡萄糖溶液:cos=280mOsm·L-1cos=1mOsm/L對(duì)非電解質(zhì)溶液：稀溶液的依數(shù)性462.3溶液的滲透壓力

數(shù)值上等于溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度以mmol·L-1為單位的i倍。eg：ρNaCl=9g/L的NaCl溶液：eg：1mmol/L的NaCl溶液：cos=154×2=308mOsm·L-1cos=2mOsm/L對(duì)于電解質(zhì)溶液：稀溶液的依數(shù)性472.3溶液的滲透壓力cos:280～320mOsm·L-1

等滲溶液cos：>320mOsm·L-1

高滲溶液cos：<280mOsm·L-1

低滲溶液臨床常見(jiàn)的等滲溶液：9g/LNaCl；50g/L

葡萄糖；12.5g/LNaHCO3；18.7g/L

乳酸鈉等滲、高滲和低滲

人體血漿的平均滲透壓約為770kPa即平均滲透濃度約為300mOsm·L-1。稀溶液的依數(shù)性48滲透活性物質(zhì)血漿中濃度組織間液中濃度細(xì)胞內(nèi)液中濃度mmol·L-1mmol·L-1mmol·L-1Na＋K＋Ca2＋Mg2＋Cl－HCO3－HPO42-H2PO4-

SO42－磷酸肌酸肌肽氨基酸肌酸乳酸鹽三磷酸腺苷一磷酸己糖葡萄糖蛋白質(zhì)尿素14452.51.51072720.520.21.25.61.24374.72.41.4112.728.320.520.21.25.60.2410141314101114514891.553.744cos303.7302.2302.2表2－5正常人血漿、組織間液和細(xì)胞內(nèi)液中各種滲透活性物質(zhì)的滲透濃度稀溶液的依數(shù)性492.3溶液的滲透壓力ρ(NaCl)=25gL-1ρ(NaCl)=9gL-1ρ(NaCl)=0.5gL-1細(xì)胞皺縮細(xì)胞溶脹細(xì)胞正常等滲溶液低滲溶液高滲溶液稀溶液的依數(shù)性502.3溶液的滲透壓力稀溶液的依數(shù)性512.3溶液的滲透壓力根據(jù)治療需要可少量使用高滲溶液:

臨床上常用高滲的山梨醇或高滲的右旋糖苷作脫水劑，治療顱內(nèi)水腫，降低顱內(nèi)壓。

對(duì)于心、腎功能差的老年、幼兒患者輸入大量的等滲溶液易造成電解質(zhì)潴留而出現(xiàn)水腫等并發(fā)癥，故兒科臨床上根據(jù)病人的情況反而以低滲輸液更為常見(jiàn)。

對(duì)患腦血管障礙伴腦水腫病人治療時(shí)常給予高滲輸液。ρGS=500g/L的葡萄糖溶液給急救病人或血糖偏低的病人進(jìn)行靜脈注射。但用量不能太多，注射速度不要太快。稀溶液的依數(shù)性