稀溶液的依数性优秀课件.ppt

1、第二章第二章 溶液的依数性溶液的依数性 2.1 2.1 溶液组成标度的表示方法溶液组成标度的表示方法 2.2 2.2 溶液的依数性溶液的依数性 2.2.1 2.2.1 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 2.2.2 2.2.2 溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低 2.2.3 2.2.3 溶液的渗透压力溶液的渗透压力12.1 溶液组成标度的表示方法溶液组成标度的表示方法一、物一、物 质质 的的 量量1.物质的量物质的量（amount of substance）物质的量物质的量是表示物质数量的基本物理量。是表示物质数量的基本物理量。物质物质B的物质的量用符号的物质的量用符号nB表示

2、。在表示。在SI中，物中，物质的量的基本单位是质的量的基本单位是摩尔摩尔（mole），单位符号为），单位符号为mol。22.物质的量的单位物质的量的单位摩尔摩尔 1971年有年有41个国家参加的第个国家参加的第14届国际计量大会届国际计量大会正式通过物质的量的单位正式通过物质的量的单位摩尔摩尔。其定义为：。其定义为：摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包括摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包括的基本单元数目与的基本单元数目与0.012kg12C的原子数目相同。的原子数目相同。在使用摩尔时，基本单元应予以指明在使用摩尔时，基本单元应予以指明,它可以是它可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子，或这些

3、粒子原子、分子、离子、电子及其它粒子，或这些粒子的特定组合。的特定组合。3a.摩尔是物质的量的单位，不是质量的单位。摩尔是物质的量的单位，不是质量的单位。c.使用摩尔时，基本单元必须同时指明。基本单元使用摩尔时，基本单元必须同时指明。基本单元应该根据需要用粒子符号、物质的化学式或它们的应该根据需要用粒子符号、物质的化学式或它们的特定组合表示。特定组合表示。例如：（例如：（H H）、）、(H(H2 2)、(2H(2H2 2O O2 2)、(1/2SO(1/2SO4 4 2 2 -)等都可以作为基本单元。等都可以作为基本单元。b.摩尔的定义是绝对定义，不随测量技术而改变。摩尔的定义是绝对定义，不随

4、测量技术而改变。e.摩尔的进制摩尔的进制:进率为进率为1000，如兆摩尔，如兆摩尔,千摩尔千摩尔,毫摩尔（毫摩尔（mmol）。）。d.1mol任何物质都含有相同的基本单元数任何物质都含有相同的基本单元数,即都即都是是6.021023个基本单元。个基本单元。43.摩尔质量摩尔质量(molar mass)符号符号:M单位为单位为:kgmol-1或或 gmol-1 物质物质B的摩尔质量的摩尔质量MB定义为定义为B的质量的质量mB除以除以B的的物质的量物质的量nB，即，即：当以当以 gmol-1为单位时，为单位时，某原子的摩尔质量的数值等于其相对原子质量某原子的摩尔质量的数值等于其相对原子质量Ar，某

5、分子的摩尔质量的数值等于其相对分子质量某分子的摩尔质量的数值等于其相对分子质量Mr。（1.1）MBdefmB/nB5二、物质的量浓度二、物质的量浓度1.物质的量浓度物质的量浓度(amount of substance concentration)单位：单位：mol.m-3 定义为物质定义为物质B的物质的量的物质的量nB除以混合物的体积。除以混合物的体积。对溶液而言，物质的量浓度定义为溶质的物质的对溶液而言，物质的量浓度定义为溶质的物质的量除以溶液的体积量除以溶液的体积,用式子可表示为：用式子可表示为：（1.2）cBdefnB/V6 1.物质的量浓度可简称为浓度，用物质的量浓度可简称为浓度，用c

6、B表示。表示。2.由于立方米单位太大，浓度的单位常以由于立方米单位太大，浓度的单位常以molL-1、mmolL-1、mol.L-1代替。代替。3.在使用物质的量浓度时，必须指明物质的基本在使用物质的量浓度时，必须指明物质的基本单元。同一种物质可用不同的基本单元表示，其单元。同一种物质可用不同的基本单元表示，其结果是不同的。结果是不同的。如：如：1L水中溶解水中溶解98gH2SO4,该溶液的浓度：该溶液的浓度：c(2H2SO4)=0.5molL-1c(H2SO4)=1molL-172.质量浓度质量浓度（mass concentration）世界卫生组织提议凡是已知相对分子质量的物世界卫生组织提议

7、凡是已知相对分子质量的物质在体液内的含量均应用物质的量浓度表示。对于质在体液内的含量均应用物质的量浓度表示。对于未知其相对分子质量的物质未知其相对分子质量的物质B则可用质量浓度表示。则可用质量浓度表示。B的质量浓度的质量浓度单位：单位：gL-1、mgL-1等。等。BdefmB/V 注注：质量浓度与密度分开！：质量浓度与密度分开！8 正常人血浆中每正常人血浆中每100ml含有含有Na+326mg、HCO3-164.7mg、Ca2+10mg，它们的物质的量浓度（单位，它们的物质的量浓度（单位mmolL-1）各为多少？）各为多少？解：解：例例21)L142(mmol1mol1000mmol1L100

8、0mL1000g1g100mL1mol23.0g326mg11)(Na c)L27.0(mmol1mol1000mmol1L1000mL1000g1g100mL1mol61.0g164.7mg11)(HCO3 c)L2.5(mmol1mol1000mmol1L1000mL1000g1g100mL1mol40g10mg11)(Ca 2c9 例例22 市售浓硫酸的密度为市售浓硫酸的密度为1.84 kgL-1,H2SO4的质量的质量分数为分数为96%，计算物质的量浓度，计算物质的量浓度 和和 ，单位用，单位用molL-1。H2SO421CH2SO4C)L18(molmol98gLg101.84100

9、g96g)SO(H111342 c)L36(molmol49gLg101.84100g96g)SOH21(111342 c10三、摩尔分数和质量摩尔浓度三、摩尔分数和质量摩尔浓度 设溶液由溶质设溶液由溶质B和溶剂和溶剂A组成，则溶质组成，则溶质B的摩尔分的摩尔分数为：数为：xB=nB/(nA+nB)同理：同理：xA=nA/(nA+nB)则：则：xA+xB=1(一一)摩尔分数摩尔分数 摩尔分数摩尔分数（mole fraction）即物质的量分数或物）即物质的量分数或物质的量比。质的量比。B 的摩尔分数定义为的摩尔分数定义为B 的物质的量与混合的物质的量与混合物的物质的量之比物的物质的量之比,符号

10、为符号为xB，单位是，单位是?。即：。即：xBdef AABn/n11（二）质量摩尔浓度（二）质量摩尔浓度 单位单位:molkg-1 注注：摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关。：摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关。质量摩尔浓度质量摩尔浓度(molarity)定义为定义为溶质溶质B的物质的物质的量除以的量除以溶剂溶剂的质量，符号为的质量，符号为bB，即，即 bBdefABm/n12 将将7.00g结晶草酸结晶草酸(H2C2O4 2H2O)溶于溶于93.0g水中，水中，求草酸的质量摩尔浓度求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数和摩尔分数 x(H2C2O4)。解解:例例235.00gmol12

11、6gmol90.0g7.00g)OC(H11422 m95.0g5.00)g(7.0093.0gO)(H2 m)kg0.585(mol1kg1000g95mol90.0g5.00g)OC(H11422 b)mol.0g(95.00g/18)mol0g(5.00g/90.molg5.00g/90.0)OC(H111422 x0.0104 132.2 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 Colligate Properties2.2.1 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 vapor pressure lowing二、溶液的蒸汽压下降二、溶液的蒸汽压下降 Raoult(拉乌尔）拉乌尔）定律定律一、蒸汽压一

12、、蒸汽压指体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分。指体系中物理性质和化学性质完全均匀的部分。一、蒸气压一、蒸气压(vapor pressure)2.蒸发蒸发(evaporation)溶液液面上动能较高的分子克服液体分子间的溶液液面上动能较高的分子克服液体分子间的引力自水面逸出，扩散到水面上部的空间形成气引力自水面逸出，扩散到水面上部的空间形成气相分子，这一过程称为蒸发。相分子，这一过程称为蒸发。液相液相气相气相1.相：相：15 气相的水分子不断运动而被液体分子吸引进入气相的水分子不断运动而被液体分子吸引进入液体中，这一过程称为凝结。液体中，这一过程称为凝结。气相气相 液相液相3.凝结凝结(co

13、ndensation)在一定温度下，当液相蒸发在一定温度下，当液相蒸发的速率与气相凝结的速率相等时，的速率与气相凝结的速率相等时，液相和气相达到平衡，此时，蒸液相和气相达到平衡，此时，蒸汽所具有的压力称为该温度下的汽所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压，简称蒸汽压。饱和蒸气压，简称蒸汽压。4.饱和蒸气压饱和蒸气压(简称蒸气压简称蒸气压)（vapor pressure）符号：符号：p 单位：单位：帕斯卡（帕斯卡（Pa 或或 kPa)H2O(l)H2O(g)16 1.蒸气压与液体的本性有关，在一定温度下蒸气压与液体的本性有关，在一定温度下纯净物质具有一定的蒸气压，不同的物质有不同纯净物质具有一定的

14、蒸气压，不同的物质有不同的蒸气压。的蒸气压。2.蒸气压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。蒸气压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。3.固体也具有一定的蒸气压固体也具有一定的蒸气压，温度升高，固体，温度升高，固体的蒸气压增大。的蒸气压增大。4.蒸气压大的称为易挥发性物质，蒸气压小的蒸气压大的称为易挥发性物质，蒸气压小的称为难挥发性物质。称为难挥发性物质。17表表21 不同温度下水的蒸汽压不同温度下水的蒸汽压T/K p/kPa T/K p/kPa 2732782832933033133230.610 60.871 91.227 92.338 54.242 37.375 412.333 6333343

15、35336337342319.918 335.157 447.342 670.100 1101.324 7476.026 218 图图21 不同温度下液体的蒸汽压不同温度下液体的蒸汽压19表表22 不同温度下冰的蒸汽压不同温度下冰的蒸汽压T/K p/kPa T/K p/kPa 2482532582630.063 50.103 50.165 30.260 02682722730.401 30.562 60.610 620 二、溶液的蒸气压下降二、溶液的蒸气压下降 Raoult定律定律图图22 纯溶剂和溶液蒸发凝聚示意图纯溶剂和溶液蒸发凝聚示意图（a）纯溶剂）纯溶剂 （b）溶液）溶液21图图2-3

16、 2-3 纯溶剂与溶液蒸气压曲线纯溶剂与溶液蒸气压曲线22 大量的实验证明，含有难挥发性溶质大量的实验证明，含有难挥发性溶质溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸溶液的蒸气压总是低于同温度纯溶剂的蒸气压。这种现象称为溶液的气压。这种现象称为溶液的蒸汽压下降蒸汽压下降（vapor pressure lowering）。溶液中难挥发性溶质浓度愈大，溶剂溶液中难挥发性溶质浓度愈大，溶剂的摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。的摩尔分数愈小，蒸气压下降愈多。23 一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液的一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶

17、液中溶剂的物质的量分数的乘积。用公式表示为物质的量分数的乘积。用公式表示为 1887年法国化学家年法国化学家Raoult F.M.根据大量实验根据大量实验结果，对于难挥发性的非电解质稀溶液，得出如结果，对于难挥发性的非电解质稀溶液，得出如下规律：下规律：式中，式中，P 为溶液的蒸汽压，为溶液的蒸汽压，P0 为纯溶剂的蒸为纯溶剂的蒸汽压，汽压，xA 为溶液中溶剂的物质的量分数。为溶液中溶剂的物质的量分数。P =P0 xA（2.2）24 对于只有一种溶质的稀溶液，设对于只有一种溶质的稀溶液，设xB为溶质的为溶质的物质的量分数，则物质的量分数，则 xA xB =1，（，（2.2）式可写作）式可写作P

18、=P0（1-xB）P=P0-P0 xB P0-P=P0 xB P0 PP0P=P=P0 xBP 表示溶液的蒸汽压下降。表示溶液的蒸汽压下降。25 在稀溶液中：在稀溶液中：ABBABBnnnnnx （nA nB）若取若取1000g溶剂，则溶剂，则AAM1000gn 按质量摩尔浓度定义，在数值上按质量摩尔浓度定义，在数值上BBbn 1000bnnxABABBMBA0B01000bMpxpp P=K bB（2.4）K 为比例系数，它取决于为比例系数，它取决于P0 和和溶剂溶剂的摩尔质量的摩尔质量MA。26 1.一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶一定温度下，难挥发性的非电解质稀溶液的蒸气压下降值和溶质

19、的物质的量分数成正液的蒸气压下降值和溶质的物质的量分数成正比，而与溶质的本性无关。比，而与溶质的本性无关。2.在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度(bB)成正成正比，而与溶质的本性无关比，而与溶质的本性无关。适用条件：难挥发非电解质的稀溶液。适用条件：难挥发非电解质的稀溶液。P=K bBP=P0 xB27 已知已知293K时水的饱和蒸气压为时水的饱和蒸气压为2.338kPa，将，将6.840g蔗糖蔗糖(C12H22O11)溶于溶于100.0g水中，计算蔗糖溶液的蒸汽水中，计算蔗糖溶液的蒸汽压和质

20、量摩尔浓度压和质量摩尔浓度1112212kg0.2000mol100.0gkg1000gmol342.0g6.840g11)OH(C b0.9964l0.02000)mo(5.5495.549molmol342.0g6.840gmol18.02g100.0gmol18.02g100.0g111O)(H2 x 蔗糖溶液的蒸汽压为蔗糖溶液的蒸汽压为 p =p0 xA=2.338kPa0.9964=2.330(kPa)例例 24蔗糖的摩尔质量为蔗糖的摩尔质量为342.0g.mol-1，所以溶液的，所以溶液的质质量摩尔浓度为：量摩尔浓度为：282.2.1 溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固

21、点降低boiling point elevation and freezing lowing三、电解质稀溶液的依数性行为三、电解质稀溶液的依数性行为二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高（一）液体的沸点（一）液体的沸点 注意：注意：液体的沸点必须指明外压。没有专门液体的沸点必须指明外压。没有专门注明压力条件的沸点通常都是指正常沸点。注明压力条件的沸点通常都是指正常沸点。液体的沸点液体的沸点(boiling point)是液体的蒸气压是液体的蒸气压等于外界压强时的温度。等于外界压强时的温度。液体的正常沸点液体的正常沸点(normal boiling poin

22、t)是指是指外压为外压为101.3KPa时的沸点。时的沸点。液体的沸点随着外界压力的改变而改变。液体的沸点随着外界压力的改变而改变。P外外沸点沸点。一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高 30（二）溶液的沸点升高（二）溶液的沸点升高 难挥发性非电解质稀溶液的沸点升高的难挥发性非电解质稀溶液的沸点升高的原因原因是溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸汽压。是溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸汽压。溶液的沸点升高溶液的沸点升高(Tb)=溶液的沸点溶液的沸点(Tb)纯溶剂的沸点纯溶剂的沸点(Tb0)实验表明实验表明，难挥发非电解质溶液的沸点总，难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的是高于纯溶剂的

23、沸点。这一现象称为溶液的沸沸点升高点升高(boiling point elevation)即即:Tb=Tb Tb0 3132 由由Raoult定律，可以得到溶液的沸点上定律，可以得到溶液的沸点上升也只与溶液中所含溶质的颗粒数有关，而于升也只与溶液中所含溶质的颗粒数有关，而于溶质的本性无关。溶质的本性无关。它们之间的定量关系为：它们之间的定量关系为：Tb=Tb Tb0=KbbB（2.5）式中，式中，Tb为溶液的沸点升高，为溶液的沸点升高，Tb为溶液为溶液的沸点，的沸点，Tb0为纯溶剂沸点，为纯溶剂沸点，Kb为为溶剂溶剂的沸点的沸点升高常数，它只与溶剂的本性有关。升高常数，它只与溶剂的本性有关。3

24、3 1.纯溶剂的沸点恒定纯溶剂的沸点恒定,溶液的沸点不恒定。溶液的沸点不恒定。2.溶液的沸点是指溶液刚开始沸腾时的温度。溶液的沸点是指溶液刚开始沸腾时的温度。3.溶剂的沸点升高常数溶剂的沸点升高常数KB只与溶剂的本性只与溶剂的本性 有，有，其值可通过实验确定。其值可通过实验确定。式（式（2.5）的意义在于：溶有难挥发的非电解）的意义在于：溶有难挥发的非电解质的稀溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔浓度质的稀溶液的沸点升高与溶液的质量摩尔浓度成正比。成正比。溶液浓度越大，其蒸汽压下降越多，溶液浓度越大，其蒸汽压下降越多，则沸点升高值越大。则沸点升高值越大。34 二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低

25、 凝固点凝固点(freezing point)是物质的固、液两相是物质的固、液两相蒸汽压相等时的温度。蒸汽压相等时的温度。（二）溶液的凝固点降低（二）溶液的凝固点降低溶液的凝固点溶液的凝固点是指刚有是指刚有溶剂溶剂固体析出时的温度。固体析出时的温度。（一）（一）纯液体的凝固点纯液体的凝固点 纯水的凝固点（纯水的凝固点（273K）又称为冰点，即在）又称为冰点，即在此温度水和冰的蒸汽压相等。此温度水和冰的蒸汽压相等。3536 Tf=Tf0-Tf=KfbB 和沸点升高一样，对于难挥发性的非电解和沸点升高一样，对于难挥发性的非电解质溶液，凝固点降低亦正比于溶液的质量摩尔质溶液，凝固点降低亦正比于溶液的

26、质量摩尔浓度，而与溶质的本性无关。浓度，而与溶质的本性无关。式中式中Tf 为溶液的凝固点降低值，为溶液的凝固点降低值，Tf0为溶为溶剂的凝固点，剂的凝固点，Tf 为溶液的凝固点，为溶液的凝固点，Kf 为为溶剂溶剂的的凝固点降低常数，它只与溶剂本性有关。凝固点降低常数，它只与溶剂本性有关。式（式（2.6）的意义：难挥发非电解质稀溶液）的意义：难挥发非电解质稀溶液的的凝固点降低凝固点降低与溶液的质量摩尔浓度成正比。与溶液的质量摩尔浓度成正比。37 表表26 常见溶剂的常见溶剂的Tb0、Kb和和Tf0、Kf值值溶剂溶剂 Tb0/oC Kb/(Kkg mol-1)Tf0/oC Kf/(Kkg mol-

27、1)水水乙酸乙酸苯苯乙醇乙醇四氯化碳四氯化碳乙醚乙醚萘萘1001188078.476.734.72180.5122.932.531.225.032.025.800.017.05.5117.322.9116.280.01.863.905.101.9932.01.86.938 用途：用途：但是，凝固点降低法具有灵敏度高、实验误差但是，凝固点降低法具有灵敏度高、实验误差小、重复测定溶液浓度不变等优点。小、重复测定溶液浓度不变等优点。a.可以测定溶质的相对分子量。可以测定溶质的相对分子量。b.利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混合物作冷却剂。合物作冷却剂。例如采用例如采

28、用NaCl和冰，温度可以降到和冰，温度可以降到22oC，用，用CaCl22H2O和冰，温度可以降到和冰，温度可以降到55oC。39 将将0.638g尿素溶于尿素溶于250g水中，测得此溶液的凝水中，测得此溶液的凝固点降低值为固点降低值为0.079K,试求尿素的相对分子质量。试求尿素的相对分子质量。BABfBffMmmKbKT fABfBTmmKM 解：解：水的水的Kf=1.86 Kkg mol-1，因为因为 11)H(CONmol0.060kg0.079K250g0.638gmolkg1.86K42 M例例2-5 式中式中mA 和和mB 分别为溶剂和溶质的质量，分别为溶剂和溶质的质量，MB为溶

29、质的摩尔质量为溶质的摩尔质量(kg mol-1)。代入数值得。代入数值得1mol60g 40 三、电解质稀溶液的依数性行为三、电解质稀溶液的依数性行为 对于电解质溶液，与非电解质稀溶液一样对于电解质溶液，与非电解质稀溶液一样具有蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低等性具有蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低等性质。质。但是由于电解质在溶液中发生解离，所以但是由于电解质在溶液中发生解离，所以电解质溶液的依数性必须引入电解质溶液的依数性必须引入校正因子校正因子i。i值值又称为又称为Vant Hoff系数。系数。溶液越稀，溶液越稀，i 值越大。在极稀溶液中，不值越大。在极稀溶液中，不同类型电解质的同类型电解

30、质的i 值趋近于值趋近于2，3，4等数值。等数值。41 如如AB型型电解质（如电解质（如KCl、KNO3、CaSO4等等其其i 值趋近于值趋近于2。AB2或或A2B型型电解质（如电解质（如MgCl2、CaCl2、Na2SO4等），其等），其i 值趋近于值趋近于3。所以，对于电解质溶液：所以，对于电解质溶液：Tb=KbibB（2.7）Tf=KfibB（2.8）42一、渗透现象和渗透压力一、渗透现象和渗透压力三、渗透压力在医学上的意义三、渗透压力在医学上的意义二、溶液的渗透压力二、溶液的渗透压力 与浓度及温度的关系与浓度及温度的关系2.2.3 溶液的渗透压力溶液的渗透压力 Osmotic pres

31、sure 一、渗透现象和渗透压一、渗透现象和渗透压1.扩散：扩散：蔗糖分子在水中的扩散蔗糖分子在水中的扩散2.渗透现象：渗透现象：半透半透(semipermeable membrane)：只允许某些物质透过，而不允许另一些物只允许某些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜。质透过的薄膜。可作为半透膜的物质：细胞膜、肠衣、人可作为半透膜的物质：细胞膜、肠衣、人工制备的火棉胶膜、玻璃纸、萝卜皮等。工制备的火棉胶膜、玻璃纸、萝卜皮等。44 渗透渗透(osmosis)：溶剂分子透过半透膜从纯溶剂溶剂分子透过半透膜从纯溶剂进入溶液进入溶液(或从稀溶液向浓溶液或从稀溶液向浓溶液)的净迁移。的净迁移。理想的

32、半透膜：理想的半透膜：只允许溶剂分子透过而不只允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的薄膜。允许溶质分子透过的薄膜。渗透的目标：渗透的目标：缩小溶液的浓度差。缩小溶液的浓度差。(1)半透膜的存在半透膜的存在 (2)膜两边溶液浓度不相等。膜两边溶液浓度不相等。（且溶质分子不能透过半透膜，溶剂分子可透过半透膜（且溶质分子不能透过半透膜，溶剂分子可透过半透膜扩散）。扩散）。自自发发过过程程渗透现象的发生，具备两个条件：渗透现象的发生，具备两个条件：渗透平衡：渗透平衡：单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等的状态。等的状态。45 图图2-6 2-6 渗透现象渗透现象46

33、渗透压力（渗透压力（osmotic pressure）:将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时，为维持将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时，为维持两溶液液面相平所需加给溶液的额外压力。两溶液液面相平所需加给溶液的额外压力。符号符号:单位：常用单位：常用Pa或或kPa渗透压力是溶液的又一种依数性。渗透压力是溶液的又一种依数性。47 (1)浓度不同的溶液用半透膜隔开浓度不同的溶液用半透膜隔开,为保持膜两为保持膜两侧液面不变且达到渗透平衡所需在浓溶液液面侧液面不变且达到渗透平衡所需在浓溶液液面上增加的压力是两溶液渗透压上增加的压力是两溶液渗透压之差之差。(2)渗透方向渗透方向:溶剂分子总是从溶剂分子总是从浓度小浓度小

34、的溶液的溶液(或纯溶剂或纯溶剂)通过半透膜向通过半透膜向浓度大浓度大的溶液渗透。的溶液渗透。结果使浓度趋于平均化。结果使浓度趋于平均化。48 二、溶液的渗透压力二、溶液的渗透压力 与浓度及温度的关系与浓度及温度的关系实验证明实验证明:当当T 一定时一定时 c，当，当c 一定时一定时 T 1886年荷兰物理化学家年荷兰物理化学家Vant Hoff通过实验通过实验得出稀溶液的渗透压力与溶液的浓度、绝对温得出稀溶液的渗透压力与溶液的浓度、绝对温度的关系：度的关系：V=nB RT 式中式中:为溶液的渗透压力为溶液的渗透压力,V为溶液的体积为溶液的体积,nB为该体积中所含溶质的物质的量为该体积中所含溶质

35、的物质的量,T为绝对温为绝对温度度,cB为溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度,R为气体常数。为气体常数。=cB RT（2.9）（2.10）49 Vant Hoff公式公式的意义：的意义：对于非电解质稀溶液，其物质的量浓度近似对于非电解质稀溶液，其物质的量浓度近似地与质量摩尔浓度相等，即地与质量摩尔浓度相等，即 bBRT 在一定温度下，溶液的渗透压力与溶液的在一定温度下，溶液的渗透压力与溶液的浓度成正比。也就是说，渗透压力与单位体积浓度成正比。也就是说，渗透压力与单位体积溶液中溶质质点的数目成正比，而与溶质的本溶液中溶质质点的数目成正比，而与溶质的本性无关。性无关。因此式（因此式（2.10）

36、可改写为）可改写为（2.11）V=nRT（与理想气体方程相似）（与理想气体方程相似）50 将将2.00g蔗糖蔗糖(C12H22O11)溶于水，配成溶于水，配成50.0ml溶液，求溶液在溶液，求溶液在37时的渗透压力。时的渗透压力。例例 2-6解：解：C12H22O11的摩尔质量为的摩尔质量为342.0g.mol-1，则，则Vnc)OH(C112212RTcB 302(kPa)1JL1kPa310KmolK8.314JL0.117mol111 )L0.117(mol0.0500Lmol342g2.00g11 51 对于对于电解质溶液电解质溶液产生的渗透压力，计算公式为：产生的渗透压力，计算公式为

37、：解：解：NaCl在稀溶液中完全解离，在稀溶液中完全解离，i近似等于近似等于2，NaCl的摩尔质量为的摩尔质量为58.5g.mol-1，1J1kPamol58.5g310KmolK8.314JL9.0g21111 i bBRT 临床上常用的生理盐水是临床上常用的生理盐水是9.0 g L-1的的NaCl溶液，溶液，求溶液在求溶液在37 时的渗透压力。时的渗透压力。例例 2-7根据根据 i bBRT 有：有：kPa107.92 52 利用稀溶液的依数性可以测定溶质的相利用稀溶液的依数性可以测定溶质的相对分子质量：对分子质量：测定大分子物质的相对分子质量一般用测测定大分子物质的相对分子质量一般用测渗

38、透压力的方法；渗透压力的方法；而测定小分子物质的相对分子质量一般用而测定小分子物质的相对分子质量一般用凝固点降低法。凝固点降低法。53 将将1.00g血红素溶于适量纯水中，配成血红素溶于适量纯水中，配成100ml溶溶液，在液，在20oC时测得溶液的渗透压力为时测得溶液的渗透压力为0.366kPa,求求血红素的相对分子质量。血红素的相对分子质量。VRTmMBB 解：根据解：根据Vant Hoff公式，公式，例例2-8 RTMmRTnVBBB 式中式中MB为血红素的摩尔质量为血红素的摩尔质量(g.mol-1)，mB为血为血红素质量红素质量(g)，V为溶液体积为溶液体积(L)，代入相应数值，代入相应

39、数值，54 1JL1kPa0.100L0.366kPa293KmolK8.314J1.00g11）(血红素血红素M14molg106.66 得得 血红素的浓度仅为血红素的浓度仅为1.50104 molL-1，凝固点，凝固点下降仅为下降仅为2.79104 oC，故很难测定。但是此溶，故很难测定。但是此溶液的渗透压力相当于液的渗透压力相当于37.4 mmH2O，因此完全可以，因此完全可以准确测定。准确测定。55 三、渗透压力在医学上的意义三、渗透压力在医学上的意义（一）渗透作用与生理现象（一）渗透作用与生理现象 渗透活性物质：渗透活性物质：溶液中产生渗透效应的溶质溶液中产生渗透效应的溶质粒子粒子(

40、分子分子,离子离子)统称为渗透活性物质。统称为渗透活性物质。根据根据Vant Hoff定律，在一定温度下，对定律，在一定温度下，对于任一稀溶液，于任一稀溶液，与与c成正比。成正比。1.渗透浓度渗透浓度(osmolarity）：）：因此可以用渗透活性物质的量浓度来衡量溶因此可以用渗透活性物质的量浓度来衡量溶液的渗透压大小。液的渗透压大小。56 渗透浓度渗透浓度(osmolarity）：）：所谓渗透浓度就是所谓渗透浓度就是除以溶液的体积。除以溶液的体积。符号：符号：cos单位：单位：mol L-1或或mmol L-1 表表25列出了正常人血浆、组织间液和列出了正常人血浆、组织间液和细胞内液中各种渗

41、透活性物质的渗透浓度。细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度。57 渗透活性物质渗透活性物质血浆中浓度血浆中浓度组织间液中浓度组织间液中浓度细胞内液中浓度细胞内液中浓度mmolL-1mmolL-1mmolL-1NaKCa2Mg2ClHCO3HPO42-H2PO4-SO42磷酸肌酸磷酸肌酸肌肽肌肽氨基酸氨基酸肌酸肌酸乳酸盐乳酸盐三磷酸腺苷三磷酸腺苷一磷酸己糖一磷酸己糖葡萄糖葡萄糖蛋白质蛋白质尿素尿素14452.51.51072720.520.21.25.61.24374.72.41.4112.728.320.520.21.25.60.2410141314101114514891.553.744co

42、s303.7302.2302.2表表25正常人血浆、组织间液和细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度正常人血浆、组织间液和细胞内液中各种渗透活性物质的渗透浓度58 计算医院补液用的计算医院补液用的50.0gL-1葡萄糖溶液和葡萄糖溶液和9.00g L-1 NaCl溶液溶液(生理盐水生理盐水)的渗透浓度的渗透浓度(以以mmolL-1表示表示)。)L278(mmol1mol1000mmolmol180gL50.0g111os c 葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)的摩尔质量为的摩尔质量为180gmol-1，50gL-1 C6H12O6溶液的渗透浓度为溶液的渗透浓度为 例例2-9 NaCl的摩尔质量为的摩

43、尔质量为58.5gmol-1，NaCl溶液中渗溶液中渗透活性物质为透活性物质为Na+和和Cl-，因此，因此NaCl的渗透浓度为的渗透浓度为)L308(mmol21mol1000mmolmol58.5gL9.00g111os c59 2.等渗、高渗和低渗溶液等渗、高渗和低渗溶液 等渗溶液：等渗溶液：渗透压相等的两种溶液。渗透压相等的两种溶液。高渗溶液：高渗溶液：渗透压不等的两种溶液，则渗透渗透压不等的两种溶液，则渗透压力高的称为高渗溶液。压力高的称为高渗溶液。低渗溶液：低渗溶液：渗透压低的称为低渗溶液。渗透压低的称为低渗溶液。医学上以医学上以血浆渗透压血浆渗透压作为标准规定在作为标准规定在280

44、320mmolL-1的溶液为的溶液为等渗溶液等渗溶液。高于此范围。高于此范围者为者为高渗溶液高渗溶液。反之。反之,为为低渗溶液低渗溶液。如：如：50.0gL-1的葡萄糖溶液、生理盐水的葡萄糖溶液、生理盐水(9.0gL-1)、12.5gL-1的的NaHCO3溶液等是等渗溶液等是等渗溶液。溶液。60 将红细胞置于不同浓度的将红细胞置于不同浓度的NaCl溶液中，在显溶液中，在显微镜下观察发现：微镜下观察发现：a在生理盐水中在生理盐水中b在较浓的在较浓的NaCl溶液中溶液中c在较稀的在较稀的NaCl溶液中溶液中红细胞逐渐皱缩，皱缩的红细胞红细胞逐渐皱缩，皱缩的红细胞互相聚结成团。这是因为红细胞互相聚结

45、成团。这是因为红细胞内液的渗透压力低于浓内液的渗透压力低于浓NaCl溶溶液，红细胞内的水向外渗透引起。液，红细胞内的水向外渗透引起。红细胞的形态没有什么改变，因为红细胞的形态没有什么改变，因为生理盐水与红细胞内液的渗透压力生理盐水与红细胞内液的渗透压力相等，细胞内外液处于渗透平衡状相等，细胞内外液处于渗透平衡状态。态。红细胞逐渐胀大，最后破裂，红细胞逐渐胀大，最后破裂，释放出红细胞内的血红蛋白使释放出红细胞内的血红蛋白使溶液染成红色，即溶血。这是溶液染成红色，即溶血。这是因为红细胞内液的渗透压力高因为红细胞内液的渗透压力高于浓于浓NaCl溶液，细胞外的水向溶液，细胞外的水向细胞内渗透引起。细胞

46、内渗透引起。61 晶体渗透压力晶体渗透压力:低分子晶体物质产生的渗透低分子晶体物质产生的渗透压力压力 如：电解质、葡萄糖、氨基酸等。如：电解质、葡萄糖、氨基酸等。血浆中含量血浆中含量 渗透压力渗透压力 晶体物质晶体物质 7.5 gL-1 705.6 kPa 胶体物质胶体物质 70 gL-1 3.3 kPa （二）晶体渗透压力与胶体渗透压力（二）晶体渗透压力与胶体渗透压力 胶体渗透压力胶体渗透压力:高分子胶体物质产生的渗透高分子胶体物质产生的渗透压力。如：蛋白质、糖类、脂质等。压力。如：蛋白质、糖类、脂质等。血浆总渗透压力是这两种渗透压力的总和。血浆总渗透压力是这两种渗透压力的总和。但是总渗透压

47、力绝大部分是由低分子晶体物质产但是总渗透压力绝大部分是由低分子晶体物质产生的。生的。62 临床上对大面积烧伤或由于失血过多而造成临床上对大面积烧伤或由于失血过多而造成血容量降低的患者进行补液时血容量降低的患者进行补液时,除补以生理盐水除补以生理盐水外外,同时还需要输入血浆或右旋糖酐等代血浆同时还需要输入血浆或右旋糖酐等代血浆,以恢复血浆的胶体渗透压力并增加血容量。以恢复血浆的胶体渗透压力并增加血容量。二者的生理作用不同：二者的生理作用不同：晶体渗透压力对维持细胞内外的水、电晶体渗透压力对维持细胞内外的水、电解质平衡及血液细胞的正常形态和功能起主要解质平衡及血液细胞的正常形态和功能起主要作用作用

48、;胶体渗透压力对保持血浆和组织间液的液胶体渗透压力对保持血浆和组织间液的液体量平衡方面起着重要的作用。体量平衡方面起着重要的作用。63 测得人体血液的凝固点降低值测得人体血液的凝固点降低值Tf=0.56oC，求在体温求在体温37 oC时的渗透压力。时的渗透压力。解：解：因为因为kPa107.81J1kPa37)K(273molK8.314Jmolkg1.86K0.56K2111 故人体血液在体温故人体血液在体温37oC时的渗透压力为时的渗透压力为7.8102 kPa。BffbKT ffBKTb RTKTRTbffB （三）体液渗透压力的测定（三）体液渗透压力的测定 临床上对血液、胃液、唾液、尿

49、液、透析液、临床上对血液、胃液、唾液、尿液、透析液、组织细胞培养液的渗透压力的测定通常是用组织细胞培养液的渗透压力的测定通常是用“冰点冰点渗透压力计渗透压力计”，由测定溶液的凝固点降低值来推算。，由测定溶液的凝固点降低值来推算。64 本章重点本章重点65 本章难点本章难点66 J每人书写若干篇医用基础化学读书报告每人书写若干篇医用基础化学读书报告,字数字数23千千,内容不限（与上课所讲知识相关的前内容不限（与上课所讲知识相关的前沿科学最佳）；沿科学最佳）；J截止期末，将要求大家上缴截止期末，将要求大家上缴34篇相关内容篇相关内容读书报告。分数将计入化学平时成绩；读书报告。分数将计入化学平时成绩；J评分标准：内容，排版，格式等。评分标准：内容，排版，格式等。读读 书书 报报 告告 67