基础化学第二章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,教学基本要求,了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低的原因。,熟悉稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低概念及计算。,掌握溶液渗透压力的概念及渗透浓度 的计算，熟悉渗透压力的医学应用。,第一节 溶液的蒸汽压下降,液体的蒸汽压,蒸发,H,2,O(,l,)H,2,O(,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。,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,(,简称蒸汽压,),。,单位：,Pa,kPa,液体的蒸汽压影响因素:,p,与液体的本性有关,温度升高，,p,增大,固体物质的蒸汽压一般很小,易挥发性物质的,p,大，难挥发性物质的,p,小。,Raoult,定律,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,的蒸汽压与,溶剂摩尔分数,的,乘积。,p,=,p,o,x,A,p,o,:,纯溶剂的蒸汽压,P,:,溶液的蒸汽压,。,溶液的蒸汽压下降,x,A,+,x,B,=1,p=,p,o,x,A,=,p,o,(1-,x,B,),=,p,o,-,p,o,x,B,p,o,-,p,=,p,o,x,B,有,p,=,p,o,x,B,p,表示溶液的蒸汽压下降。,p,0,。,溶液的蒸汽压下降公式：,由于,n,A,n,B,，,则,p,=,K,b,B,例1,已知异戊烷C,5,H,12,的摩尔质量,M,=72.15 gmol,-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。,试求出异戊烷为溶剂时,Raoult,定律中的常数,K,；,求加入的溶质的摩尔质量。,解,因为,K,=,p,0,M,A,所以对于异戊烷有,K,=,p,0,M,A,=77.31 kPa72.15 gmol,-1,=5578 kPagmol,-1,=5.578 kPakgmol,-1,根据,有,例2,已知293K时水的饱和蒸汽压为2.338 kPa，将6.840 g蔗糖(C,12,H,22,O,11,)溶于100.0 g水中，计算蔗糖溶液的质量摩尔浓度和蒸汽压。,解,p,=,p,0,x,A,=2.338 kPa0.996 4=2.330 kPa,第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低,溶液的沸点升高,液体的沸点,液体的沸点是,液体的蒸汽压,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。,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汽压下降引起。,T,b,=,T,b,-,T,b,0,=,K,b,b,B,溶液的沸点升高,101.3kPa,373.15K,常见溶剂的,T,0,b,和,K,b,值,溶剂,T,b,0,/,K,b,/(Kkgmol,-1,),溶剂,T,b,0,/,K,b,/(Kkgmol,-1,),水,100,0.512,四氯化碳,76.7,5.03,乙酸,118,2.93,乙醚,34.7,2.02,苯,80,2.53,萘,218,5.80,乙醇,78.4,1.22,凝固点是指物质的,固、液,两相,蒸汽压相等,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汽压相等。,二、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,T,f,。,(a),凝固点时，固态、纯溶剂液态的蒸发速度与汽态的凝聚速度相等,(b),溶液的蒸发速度小于固态的蒸发速度与汽态的凝聚速度。,溶液的,凝固点降低,是由溶液的,蒸汽压下降,引起。,T,f,=,T,f,0,-,T,f,=,K,f,b,B,常见溶剂的,T,0,b,K,b,和,T,0,f,K,f,值,溶剂,T,b,0,/,K,b,/(Kkgmol,-1,),T,f,0,/,K,f,/(Kkgmol,-1,),水,100,0.512,0.0,1.86,乙酸,118,2.93,17.0,3.90,苯,80,2.53,5.5,5.10,乙醇,78.4,1.22,-117.3,1.99,四氯化碳,76.7,5.03,-22.9,32.0,乙醚,34.7,2.02,-116.2,1.8,萘,218,5.80,80.0,6.9,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,K,f,值较大，故常用。,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,p,=,i K,b,B,T,b,=,i K,b,b,B,T,f,=,i K,f,b,B,如,AB,型电解质，,i,趋近于,2,。,(,如,KCl,),AB,2,或,A,2,B,型电解质,i,趋近于,3,。,(,如,MgCl,2,),三、电解质稀溶液的依数性行为,例 计算0.100molkg,-1,的NaCl溶液的凝固点。,解 NaCl为,AB型电解质，,i,=2,T,f,(NaCl)=20.100 molkg,-1,1.86 Kkgmol,1,=0.372 K,T,f,(NaCl)=-0.372 。,第三节,溶液的渗透压力,渗透现象和渗透压力,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。,渗透原因：溶剂分子能通过半透膜，而溶质分子不能,。,条件：半透膜 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。,渗透压力,定义：为维持半透膜两侧的,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,。,关系式：,=,c,B,RT,其中,c,B,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。,二、溶液的渗透压力与浓度及温度的关系,据,=,c,B,RT,有 V,=,n,B,RT=m,B,/M,B,RT,则：M,B,=m,B,RT/V,等渗、高渗和低渗溶液,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,c,os,高渗溶液中,等渗溶液中,低渗溶液中,渗透压力在医学上的意义,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：,c,os,280 320 mmolL,-1,高渗溶液：,c,os,320,mmol,L,-1,低渗溶液：,c,os,280 mmolL,-1,正常人各种渗透活性物质的渗透浓度（mmolL,-1,）,渗透活性物质,血浆中,组织间液中,细胞内液中,Na,+,144,37,10,K,+,5,4.7,141,Ca,2+,2.5,2.4,Mg,2+,1.5,1.4,31,Cl,-,107,112.7,4,HCO,3,-,27,28.3,10,HPO,4,2-,、H,2,PO,4,-,2,2,11,SO,4,2-,0.5,0.5,1,磷酸肌酸,45,肌肽,14,正常人各种渗透活性物质的渗透浓度（mmolL,-1,）,渗透活性物质,血浆中,组织间液中,细胞内液中,氨基酸,2,2,8,肌酸,0.2,0.2,9,乳酸盐,1.2,1.2,1.5,三磷酸腺苷,5,一磷酸已糖,3.7,葡萄糖,5.6,5.6,SO,4,2-,0.5,0.5,1,蛋白质,1.2,0.2,4,尿素,4,4,4,c,os,303.7,302.2,302.2,例 计算补液用50.0 gL,-1,葡萄糖溶液和9.00 gL,-1,NaCl溶液(生理盐水)的渗透浓度。,解 葡萄糖(C,6,H,12,O,6,)的摩尔质量为180 gmol,-1,，,NaCl的摩尔质量为58.5 gmol,-1,，,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,由胶体物质(高分子物质)产生的,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,