稀溶液的依数性-解说.ppt

* * 溶液与生命的过程极为密切，人的组织间液、血液、淋巴液以及各种腺体的分泌液等都是溶液，食物的消化吸收，人的呼吸以及体内的各种氧化还原反应都是在溶液中进行的，因此掌握溶液的性质，尤其是了解溶液的依数性，对细胞内外物质的交换和运输、临床输液等都具有一定的理论指导意义。这一章我们主要介绍难挥发性非电解质稀溶液的依数性、电解质溶液的依数性以及渗透压力在医学上的意义。 * 溶质的溶解是一个物理化学过程，它包括两个过程，一是溶质在溶剂中的物理分散，这是一个吸热过程，另外一个过程是溶质分子溶剂化的过程，这个过程是一个放热的过程。溶解的作用使得溶质的性质发生变化，也使得溶剂的性质发生改变。所得到的溶液的性质和溶剂和溶质不同，性质分为两类，一类是… * 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相分子，这一过程称为蒸发 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。 * * 我们用图表来说明溶液的蒸气压下降的情况，左图是密闭容器中纯溶剂蒸发的示意图，其中蓝色圆圈代表溶剂分子，右图是加入一种难挥发的非电解质溶质后，变成了稀溶液，我们用红色圆圈代表难挥发的非电解质的溶质分子。由于难挥发性溶质的溶解，在溶液表面的的某些部位被溶质分子所占据，导致单位时间内从表面逸出的水分子数减少，当蒸发-凝结重新达到平衡后，溶液的蒸气压低于同温度下的纯溶剂的蒸气压。显然可以看出，溶液的浓度越大，溶液的蒸气压下降就越多。 * 19世纪80年代，法国的物理学家Raoult根据大量的试验结果，对难挥发性非电解质稀溶液得出如下规律，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愈溶剂物质的量分数的乘积。 * * AA’为纯水的蒸气压，BB’表示稀溶液中水的蒸气压曲线，从图中可以看出，BB’是位于AA’下方的，当纯水的蒸气压等于外压101.3kp时，这时温度为100度，也就是水的正常沸点，而对于溶液来说，要使得溶液中的水蒸气压达到101.3kp，温度必须升高至Tb * T＝t+2730C T的单位是K 范托夫公式表明，在一定温度下，溶液的渗透压与单位体积溶液中所含不能透过的半透膜的粒子数（分子或离子数）成正比，而与溶质的本性无关。 对于浓度相同的非电解质溶液，如0.1mol/L的葡萄糖与0.1mol/L的蔗糖溶液，在一定温度下，单位体积溶液中所含溶质的离子数（分子数）相等，因而，渗透压相等。 但是，浓度相同的电解质溶液和非电解质溶液的渗透压则不相同。例如0. 1mol/L的NaCl溶液的渗透压约为0.1mol/L葡萄糖溶液渗透压的两倍这是因为在NaCl溶液中，强电解质NaCl以两个不能透过半透膜的粒子的形式存在。 * 若溶液是电解质溶液，则由于电解质在溶液中发生解离，单位体积溶液内所含的溶质颗粒数目要比相同浓度非电解质溶液多，故渗透压力也要大，因此在计算渗透压力的公式中应引进一个校正因子i ，即： * * * 难挥发性非电解质稀溶液的沸点升高的原因是溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。 溶液沸点升高的原因？ 溶剂中加入难挥发性溶质后，溶液的蒸气压下降, 要使溶液蒸气压等于外压，必须提高温度。 * 图2-3 稀溶液的沸点升高和凝固点下降 △Tb * 由Raoult定律：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（bB）成正比。 因此可以得到：溶液的沸点上升也与溶液中所含溶质的颗粒数有关，而于溶质的本性无关。 * 溶液沸点上升的定量关系为： △Tb= Tb－ Tb0 = Kb·bB （2-4） △Tb为溶液的沸点升高； Tb为溶液的沸点； Tb0为纯溶剂沸点； Kb为溶剂沸点升高常数，只与溶剂本性有关 * 1. 纯溶剂的沸点恒定，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。 3. 溶剂的沸点升高常数Kb只与溶剂的本性有关，其值可通过实验确定。 式（2-4）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成正比。溶液浓度越大，其蒸气压下降越多，则沸点升高值越大。 * 凝固点(freezing point)是物质的固、液两相蒸气压相等时的温度。此温度下固相与液相平衡共存。 一、液态纯物质的凝固点 纯水的凝固点(273.15 K)又称为冰点，即在此温度水和冰的蒸气压相等。 §2.3 溶液的凝固点降低 * 二、溶液的凝固点降低 溶液的凝固点是指刚有溶剂固体析出时的温度。 注意：溶液的凝固,开始析出的是溶剂的固体(不含溶质，水为溶剂时析出的是冰)。 难挥发非电解质稀溶液的凝固点总是比纯溶剂凝固点低，这一现象称为溶液的凝固点降低(free