基礎(chǔ)化學(xué)課件：第02章 稀溶液的依數(shù)性

1、第二章 稀溶液的依數(shù)性 引起溶液的性質(zhì)不同的因素 溶質(zhì)、溶劑的性質(zhì) 溶液的顏色、導(dǎo)電性、表面張力等。 溶質(zhì)粒子的數(shù)目 溶液的蒸氣壓、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、滲透壓等。 溶液的依數(shù)性（稀溶液的通性）1一、溶液的蒸氣壓下降1. 蒸發(fā)(evaporation) 液面上動能較高的分子克服液體分子間的引力自水面逸出，擴(kuò)散到水面上部的空間形成氣相分子，這一過程稱為蒸發(fā)。液相氣相2. 凝結(jié)(condensation) 氣相的水分子不斷運(yùn)動而被液體分子吸引進(jìn)入液體中，這一過程稱為凝結(jié)。液相氣相(一) 蒸氣壓的產(chǎn)生23. 飽和蒸氣壓(簡稱蒸氣壓) Vapor pressure 在一定溫度下，當(dāng)液相蒸發(fā)的速率與氣相凝結(jié)的速

2、率相等時，液相和氣相達(dá)到平衡，此時，蒸汽所具有的壓力稱為該溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。單位：Pa、kPa30 20 40 60 80 100 120T /oCp/kPa101.3 水100 oC乙醇78.5 oC乙醚34.6 oC幾種液體的蒸汽壓與溫度的關(guān)系圖4（二）稀溶液的蒸氣壓下降 （Lowering the vapor pressure） 在純?nèi)軇┲屑尤肷倭侩y揮發(fā)的溶質(zhì)時，液體的蒸氣壓下降。 p= pA*ppA*為純?nèi)軇┱羝麎?p為稀溶液蒸汽壓5拉烏爾定律(Raoult): (法國物理學(xué)家) 在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀軇┑哪柗謹(jǐn)?shù)P = pA*

3、 xAp:溶液的蒸氣壓;pA*純?nèi)軇┑恼魵鈮?；xA：溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)6 對于只有一種溶質(zhì)的稀溶液，設(shè)xB為溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)，則 xA xB =1，P = P*A （1- xB ）P = P*A - P*A xB P*A - P = P*A xB P*AP = P = P*A xBP 表示溶液的蒸汽壓下降。7當(dāng)溶液很稀時，nAnB，nA + nB nA， 因此 x(B)=n (B)n (A)+ n (B)=n (B)n (A)p = pA*n (B)n(A)= pA* M (A) b (B) = pA*n (B)m(A)/ M (A)8 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

4、度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。9二、溶液的沸點(diǎn)升高沸點(diǎn)（boiling point）：當(dāng)液體的蒸氣壓等于外界壓力時，液體開始沸騰，此時的溫度就是該液體的沸點(diǎn)。 Tb10Tb = Tb1 Tb0p/ kPaT/oC稀溶液純?nèi)軇㏕b0Tb1 101.3kPa溶液的沸點(diǎn)升高011Kb：溶劑沸點(diǎn)升高常數(shù)，它只與溶劑的 性質(zhì)有關(guān)（p12表2-2） TbKbbB12三、 凝固點(diǎn)下降 液態(tài)純物質(zhì)的凝固點(diǎn)（Freezing point ）是指在一定的外壓下，該物質(zhì)的液相和固相的蒸氣壓相等時，即固液兩相平衡共存時的溫度。 Tf13溶液蒸氣壓總是低于純?nèi)軇┑恼魵鈮海芤耗厅c(diǎn)會下降。 p0p1p/kPaT0T1T

5、/oC純?nèi)軇┍鵓00.6105Tf T0-T1水 溶液014Kf：溶劑的凝固點(diǎn)降低常數(shù)，決定于溶 劑的本性bB： 溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度15凝固點(diǎn)下降法測相對分子質(zhì)量Tf= KfbB 16 例題1： 將8.40g 的二苯甲酮溶于16.2g 醋酸中，其凝固點(diǎn)為278.5K, 求二苯甲酮的摩爾質(zhì)量M。 （Tf醋酸=289.6K,查表Kf(醋酸）=3.90 kkg/mol ）17用凝固點(diǎn)降低法測定相對分子質(zhì)量比沸點(diǎn)升高法應(yīng)用更為廣泛：1） Tf 通常大于Tb 值，故凝固點(diǎn)降低法的實驗誤差更小；2）低溫，不會引起生物樣品的變性或結(jié)構(gòu)破壞。18四、溶液的滲透壓（一）、滲透現(xiàn)象和滲透壓蔗糖水溶液水半透膜滲透平

6、衡半透膜：只允許體積較小的水分子通過，體積較大的溶質(zhì)粒子不能通過的薄膜。滲透現(xiàn)象：溶劑透過半透膜進(jìn)入溶液的自發(fā)過程。19滲透現(xiàn)象的產(chǎn)生必須具備兩個條件： (一) 有半透膜存在;（二）半透膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子的數(shù)目 不相等 。 滲透現(xiàn)象自發(fā)進(jìn)行的方向總是溶劑分子從純 溶劑一方向溶液一方或是從稀溶液一方向濃溶液 一方進(jìn)行，直至最大程度的縮小溶液的濃度差。20 滲透壓（osmotic presure)滲透壓示意圖滲透壓等于剛好能阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生所施加于溶液的額外壓力。滲透壓的符號為，單位為Pa或kPa。21溶液的滲透壓與濃度、溫度的關(guān)系范托夫公式：R的取值：當(dāng)?shù)膯挝粸閗Pa，V的單位為升(L)時

7、，R值為8.314 kPaLK-1mol-1。公式意義:在一定溫度下，稀溶液的滲透壓與單位體積溶液中所含溶質(zhì)的粒子數(shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。n、c的含義：溶質(zhì)粒子數(shù)或溶質(zhì)粒子濃度V=nRT 或 =cRT注意：對稀溶液：cBbB =bBRT 22滲透壓法測相對分子質(zhì)量例題2 將血紅素1.000g溶于適量水中，配成100.0 ml 溶液。293K時測得該溶液的滲透壓為0.3666kPa,求血紅素的相對分子質(zhì)量。23解：根據(jù)已知條件代入下式計算： 用滲透壓法計算相對分子質(zhì)量，適合高分子化合物。凝固點(diǎn)降低法適用于小分子化合物。 24(三) 滲透壓在醫(yī)學(xué)上的意義1滲透濃度 滲透活性物質(zhì)：溶液中各種不

8、能透過半透膜的粒子。 滲透濃度（osmolarity):滲透活性物質(zhì)的總濃度。符號Cos醫(yī)學(xué)上常用滲透濃度來衡量滲透壓的大小。單位為mmolL-1、molL-125例3 臨床補(bǔ)液常需用50.0gL-1葡萄糖(M=180）溶液和9.00gL-1NaCl（M= 58.5）溶液（生理鹽水）。計算它們的滲透濃度（mmolL-1）cos，葡萄糖=cos，NaCl=解：26等滲溶液：滲透壓相等的兩種溶液。臨床上，以人體血漿的總滲透壓為標(biāo)準(zhǔn)：280320mmolL-1高滲溶液: 對于滲透壓不同的兩種溶液，通常把滲透壓相對高的溶液低滲溶液: 把滲透壓相對低的溶液2等滲、高滲和低滲溶液27滲透壓平衡與生命過程的密切關(guān)系： 給患者輸液的濃度； 植物的生長。28本節(jié)小結(jié)四者均與bB有關(guān)，且只與溶液中粒子數(shù)有關(guān)，與溶質(zhì)的本質(zhì)無關(guān)依數(shù)性。 bBRT電解質(zhì)溶液： i cBRT29(1) 0.2molL-1葡萄糖溶液與0.2molL-1蔗糖溶液 (2) 0.2molL-1NaCl溶液與0.2mo