生产、生活和实际工作中溶液依数性及其应用
稀溶液的依数性及应用1303230018 罗健
稀溶液的依数性及其应用姓名：罗健学号：1303230018班级：新能源材料与器件摘要在物理化学学习中，稀溶液的依数性及其应用是不可缺少的部分。
本文对稀溶液的依数性进行了较全面的论述, 并阐述了稀溶液的依数性的应用。
在一定的温度和压力下，将某一难挥发性非电解质溶于溶剂中组成稀溶液时，相对纯溶剂而言，就会产生稀溶液的蒸气压降低、凝固点降低、沸点升高、渗透压等现象。
它们数值的大小，只与溶液中所含溶质粒子的浓度有关，而与溶质本身的性质无关，所以称它们为稀溶液的依数性。
我们讨论稀溶液的依数性一般从溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高和凝固点下降以及溶液的渗透压三个方面考虑。
关键词：稀溶液的依数性蒸汽压熔沸点渗透压一、相关现象1沸点升高沸点是指液体（纯液体或溶液）的蒸气压与外界压力相等时的温度。
如果未指明外界压力，可认为外界压力为101.325 kPa。
对于难挥发溶质的溶液，由于蒸气压下降，要使溶液蒸气压达到外界压力，就得使其温度超过纯溶剂的沸点，所以这类溶液的沸点总是比纯溶剂的沸点高，这种现象称为溶液的沸点升高，溶液浓度越大，沸点升高越多。
2凝固点下降凝固点是物质的液相和固相建立平衡的温度。
达到凝固点时，液、固两相的蒸气压必定相等，否则两相不能共存。
纯水的凝固点为273.16 K（0.009 9℃），这时水和冰的蒸气压均为610.6 Pa（4.58 mm Hg）。
溶液凝固点是指从溶液中开始析出溶剂晶体时的温度。
这时体系是由溶液（液相）溶剂（固相）和溶剂（气相）所组成。
对于水溶液，溶剂固相即纯冰。
由于溶液蒸气压下降，当273.16 K时，冰的蒸气压仍为610.6 Pa，而溶液蒸气压必然低于610.6 Pa，这样，溶液和冰就不能共存，只有在273.15 K以下的某个温度时，溶液蒸气压才能和冰的蒸气压相等，这时的温度才是溶液的凝固点，所以溶液的凝固点总是比纯溶剂的低，这种现象称为凝固点下降。
溶液浓度越大，蒸气压下降越多，凝固点下降也越多。
第五章 稀溶液的依数性
xB
nB nB nB nB M A mA n A nB nA mA MA nB bB nB bB mA m A 1000 1000
2014年7月9日
9
临床医学专业《基础化学》
作者及主讲：张国林
bB M A xB 1000
bB M A p M A p p xB p bB 1000 1000
胶体渗透压 由高分子胶体物质 产生的渗透压力 70 g· L-1 2.9~4 kPa （＜0.5%） 调节毛细血管内外 的盐水平衡及维持 血容量
2014年7月9日
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作用
临床医学专业《基础化学》
作者及主讲：张国林
本章作业：4、5、8、9、11
2014年7月9日
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作者及主讲：张国林
一、溶液的沸点升高
（一）液体的沸点（Tb） 定义：液体的蒸汽压等于外压（101.3kPa ）时的 温度。 （二）溶液的沸点升高（ΔTb）
为什么?
溶液的沸点要高与纯溶剂的沸点的现象。
溶液的沸点升高与溶质的质量摩尔浓度的关系为 ΔTb = Tb - Tb0 = Kb bB 式中Kb为溶剂的质量摩尔沸点升高常数，它只与
n总 cOS V
医学上的渗透浓度常用mol· L-1或mmol· L-1表示。
要使van‘t Hoff公式既适用于难挥发的非电解质稀溶液， 又适用于强电解质稀溶液，其公式可修正为： π＝Cos RT
2014年7月9日
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临床医学专业《基础化学》
作者及主讲：张国林
临床上常用的几种溶液的渗透量 ①生理盐水： Cos 9 2 1000 308mmol L1
对于稀的水溶液，可以认为CB≈ bB，因此上式可 改写为 π ＝ bB RT
无机化学03非电解质稀溶液的依数性
Ⅱ
7
渗透压在医学上的意义
9.0 g.L-1 NaCl 等渗溶液
5.0 g.L-1 NaCl 低渗溶液
15 g.L-1 NaCl 高渗溶液
Ⅲ
8
渗透压在医学上的意义
晶体渗透压和胶体渗透压
生物体液的渗 透压
(769.8kPa)
无机盐、葡萄
晶体渗透压(766kPa) 糖、氨基酸等 (由晶体物质产生) 小分子物质(1L
血浆含7.5g)
胶体渗透压(3.8kPa) 蛋白质、多糖
(由胶体物质产生)
、脂质等高分 子物质(1L血浆
含70g)
9
细胞
自由通过 水分子
细胞内液 细胞外液
晶体物质 胶体物质
晶体渗透压起决定作用！
4
例：计算18.7 g·L-1乳酸钠（M=112）溶液的渗透 浓度。并判断该溶液属于临床上的等渗、高渗还是 低渗溶液？
解：c = 18.7÷112×1000×2 = 334 mmol·L-1 334 mmol·L-1接近320 mmol·L-1，又因为
乳酸钠溶液的实际粒子活度略小于2，所以该溶液 仍然属于临床上的等渗溶液。
无机化学03非电解质稀溶液 的依数性
2
第三章 非电解质稀溶液的依数性
溶液的依数性
蒸气压下降 沸点升高 凝固点降低 渗透压
依数性的应用
3
什么是非电解质稀溶液？
溶液？ 非电解质溶液？ 稀溶液？
4
溶液的依数性
依数性
非电解质稀溶液的某些性质的大小只决定于溶 质的浓度而与溶质的本性无关，即只依赖于溶质粒 子的数目，称为依数性。包括溶液的蒸气压下降， 沸点升高，凝固点降低和渗透压。
根据公式
，则：
溶液的依数性
Kf：溶剂凝固点降低系数； b： 溶质的质量摩尔浓度。 凝固点下降原理的应用。
4、 渗透压
半透膜： 可以允许溶剂分子自由通过而不允许溶质 分子通过。 溶液的渗透压：由于半透膜两边的溶液单位体积内溶 剂分子数目不同而引起稀溶液溶剂分子渗透到浓溶液 中的倾向。为了阻止发生渗透所需施加的压力，叫溶 液的渗透压。
结论： 蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透
压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性；它们只与溶 剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。
例: 谷氨酸分子式为 [COOHCH· NH2· (CH2)2COOH],取0.749g谷氨酸溶 于50.0g水中，测的凝固点为-0.188 º C,试求水溶 剂的凝固点下降常数Kf. 解: T 273.15 (273.15 0.188) 0.188( K )
f
0.749 1000 T f K f b K f ( )( ) M 50
M 88 K f ( )( ) M 50
K f 1.84K kgmol1
实验测定25C时，水的饱和蒸气压: p (H2O) = 3167.7 Pa； 0.5 mol · kg-1 糖水的蒸气压则为: p (H2O) = 3135.7 Pa； 1.0 mol · kg-1 糖水的蒸气压为: p (H2O) = 3107.7 Pa。
结论： 溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度
溶解过程： ① 溶质分子或离子的离散过程 ② 溶剂化过程 溶液的形成伴随能量、体积、颜色的变化。
溶液：电解质溶液、非电解质溶液 导电性
难挥发非电解质稀溶液的依数性
稀溶液的依数性：
只与溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。
这些性质包括：蒸气压下降、沸点升高、凝固
第一章 稀溶液的依数性
例题： 例题：
牛血红蛋白溶于适量纯水中， 将 1.00 g 牛血红蛋白溶于适量纯水中，配成 100 mL 溶液， 溶液，在 20 ºC 时测得该溶液的渗透压为 0.366 kPa， ， 求牛血红蛋白的相对分子质量。 求牛血红蛋白的相对分子质量。 mB ΠV = nRT = RT MB
mBRT MB = ΠV
时间足够长
实验测定25° 时 水的饱和蒸气压: 实验测定 °C时，水的饱和蒸气压 p (H2O) = 3167.7 Pa 0.5 mol · kg-1 糖水的蒸气压则为 糖水的蒸气压则为: p (H2O) = 3135.7 Pa 1.0 mol · kg-1 糖水的蒸气压为 糖水的蒸气压为: p (H2O) = 3107.7 Pa 结论：溶液的蒸气压比纯溶剂低， 结论：溶液的蒸气压比纯溶剂低，溶液浓度 越大， 越大，蒸气压下降越多
mB ∆Tf = Kf bB = Kf mAMB
Kf ⋅ mB MB = mA∆T f
MB = 60 g·mol-1 Mr = 60
注意： 注意：
1. 大多数溶剂的 Kf＞Kb，因此同一溶液的 ∆Tf >∆Tb，因此凝固点降低法的测量灵敏度高， 因此凝固点降低法的测量灵敏度高， 相对误差较小 2. 凝固点下降在低温下进行，溶剂不至于 凝固点下降在低温下进行， 挥发，可重复测定，重现性好。 挥发，可重复测定，重现性好。 3. 低温有利于生物样品的测定，不会使样 低温有利于生物样品的测定， 品失去活性或被破坏。 品失去活性或被破坏。
H2O (l)
蒸发
蒸发 凝结
H2O (g)
动态平衡 蒸发
凝结
A B C D
饱和蒸气： 饱和蒸气：与液相处于动态平衡的气体 饱和蒸气压： 饱和蒸气压：一定温度下饱和蒸气具有的 压力， 压力，简称蒸气压
2第二章溶液的依数性
nB mB / M B bB mA mA
Kf为溶剂的质量摩尔凝固点下降常数，单位是K · · -1 kg mol
K f mB MB m A Tf
25
例
将0.638g尿素溶于250g水中，测得此溶液的凝固点降低值
为0.079K,试求尿素的相对分子质量。（水的Kf=1.86
而与溶质本身的性质无关，所以称它们为稀溶液的依数性。
3
第一节
溶液的蒸汽压下降
一、蒸汽压 二、溶液的蒸汽压下降
——Raoult定律
4
一、蒸汽压(vapor pressure)
1.蒸发(evaporation)
液相 → 气相
2.凝结(condensation)
气相 → 液相
5
3.饱和蒸汽压(简称蒸汽压) （vapor pressure）
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等渗、高渗和低渗溶液
等渗溶液：渗透压相等的两种溶液。
高渗溶液：渗透压不等的两种溶液，则渗透压 力高的称为高渗溶液。 低渗溶液：渗透压低的称为低渗溶液。
37
医学上以血浆渗透压作为标准规定在280~320mmol· -1 L
的溶液为等渗溶液。高于此范围者为高渗溶液。反之,为 低渗溶液。
等渗溶液
低渗溶液
P*－P = △P = P* xB
△P
表示溶液的蒸汽压下降。
适用条件：难挥发非电解质的稀溶液。
14
在稀溶液中：（ nA »nB ）
nB nB xB n A nB n A
△P =
nB mA MA
bB M A
P* xB= P* MAbB=KbB
△P =
K bB
15
例 已知293K时水的饱和蒸汽压为2.338kPa，将6.840g 蔗糖(C12H22O11)溶于100.0g水中，计算蔗糖溶液的质量 摩尔浓度和蒸汽压 。 解：蔗糖的摩尔质量为342.0g.mol-1，所以溶液的质量 摩尔浓度为： 6.840g 1000g kg1 b(C12H 22O11) 0.2000mol kg 1 342.0g mol 1 100.0g 水的物质的量分数为:
基础化学第七版第二章稀薄溶液的依数性PPT课件
02
稀薄溶液的蒸气压下降
蒸气压下降的定义
蒸气压下降
当溶质溶解在溶剂中形成稀薄溶液时， 溶液的蒸气压会低于相同温度下纯溶 剂的蒸气压，这种现象称为蒸气压下 降。
蒸气压下降的原因
蒸气压下降的物理意义
02
这些性质在稀薄溶液中表现尤为 明显，因此称为稀薄溶液的依数 性。
依数性的重要性
依数性是溶液理论的重要组成部分， 对于理解溶液的性质和行为具有重要 意义。
通过研究依数性，可以深入了解溶质 粒子对溶液宏观性质的影响机制，有 助于解决实际生产和科学实验中的问 题。
依数性与溶液浓度的关系
稀薄溶液中，溶质的浓度较低，溶质粒子之间的相互作用可以忽略不计，因此依 数性与溶液浓度关系不大。
响也不同。
溶液浓度
随着溶液浓度的增加，溶质的分 子或离子数量增多，对溶剂蒸气 压的影响更大，导致凝固点降低
更多。
压力
压力对凝固点的影响与溶质和溶 剂的性质有关。在高压下，一些 溶质会使溶剂的蒸气压增加，导
致凝固点升高。
凝固点降低的实验验证
实验方法
通过对比不同浓度溶液的凝固点，可 以验证凝固点降低现象。在实验中， 将纯溶剂与不同浓度的溶液分别冷却 至凝固点，记录各自的凝固点。
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4. 分析实验数据，得出结论。
05
稀薄溶液依数性的应用
在化学工程中ห้องสมุดไป่ตู้应用
溶剂选择
稀薄溶液的依数性可用于 选择合适的溶剂，以满足 特定化学反应或分离过程 的要求。
反应速率
稀薄溶液的依数性有助于 理解反应速率与溶液性质 之间的关系，从而优化化 学反应条件。
第三节 稀溶液的依数性
难挥发非电解质稀溶液的沸点升高和溶液的质量摩尔 浓度成正比：
T bT bT b 0K bbB (2-15)
Tb — 沸点升高值； Tb — 溶液的沸点； Tb0 — 纯溶剂的沸点； m — 溶液的质量摩尔浓度； Kb — 溶剂的摩尔沸点升高常数，即1mol溶质溶 于1kg该溶剂中所引起的沸点升高的度数。
在此范围内的溶液称为生理等渗溶液。高于320mmol/L为高渗 溶液， 低于280mmol/L为低渗溶液。
低渗
等渗
高渗
<280mmol/L
>320mmol/L
➢ 临床常用的生理盐水（9.0g/LNaCl溶液） 和50g/L葡萄糖溶液
都是等渗溶液。
30
等渗溶液在医学上具有重要意义：
给病人换药时，通常用与组织细 胞液等渗的生理盐水冲洗伤口；
溶剂分子 溶质分子
ห้องสมุดไป่ตู้(a)
(b)
溶质的加入一方面束缚了部分高能的水分子逸出，另一方面又占
据了部分水的表面，减少单位面积上的水分子数，因此达到平衡
时溶液的蒸气压必然比纯水的蒸气压下降。
4
拉乌尔定律： (1887年，法国物理学家)
在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸
气压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与
Kf — 溶剂的摩尔凝固点降低常数，即1mol溶质溶于1kg 该溶剂中所引起的凝固点降低值；
m — 溶液的质量摩尔浓度； 11
溶液的凝固点降低的性质有许多实际应用。如：冰盐混合可 作 制 冷 剂 [ 例 如 ： 采 用 NaCl 和 冰 ， 温 度 可 以 降 到 –22℃ ， 用 CaCl2·2H2O和冰，温度可以降到–55℃。]；汽车水箱加入乙 二醇或甘油可防止水箱在寒冷气候下冻裂；利用溶液凝固点 降低的性质测定某未知物的相对分子质量等。
化学综述--稀薄溶液的依数性在生活上的应用
稀薄溶液的依数性在生活上的应用姓名：袁信涛牛昊东班级：16级2班学号：201680081201680093摘要：以非挥发性溶质形成的稀溶液，其饱和蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、渗透压等性质只与溶质的分子数量有关而与其种类无关，这些性质称为稀溶液依数性。
当溶质是电解质或非电解质溶液浓度大时，依数性性质将发生偏离。
关键词：稀溶液、依数性、蒸汽压力下降、凝固点降低、沸点升高、渗透压。
前言：稀薄溶液的依数性描述了稀溶液性质比起所对应纯溶剂性质的一类特殊变化，是多组分系统中化学势随组分数而表现出来的自身变化规律。
在讨论稀溶液依数性时，要牢牢把握形成稀溶液的溶质和溶质本性是不能发生改变的，即溶质分子在形成溶液后不能形成聚合物或水解物。
稀溶液依数性非常贴切人们的生产和生活实践，可以解释我们身边的很多自然现象和自然规律。
In chemistry, colligative properties are properties of solutions that depend on the ratio of the number of solute particles to the number of solvent molecules in a solution, and not on the type of chemical species present.[1] The number ratio can be related to the various units for concentration of solutions. The assumption that solution properties are independent of the nature of solute particles is only exact for ideal solutions, and is approximate for dilute real solutions. In other words, colligative properties are a set of solution properties that can be reasonably approximated by assuming that the solution is ideal.Here we consider only properties which result from the dissolution of nonvolatile solute in a volatile liquid solvent. They are essentially solvent properties which are changed by the presence of the solute. The solute particles displace some solvent molecules in the liquid phase and therefore reduce the concentration of solvent, so that the colligative properties are independent of the nature of the solute. The word colligative is derived from theLatin colligatus meaning bound together.Colligative properties include:1.溶液的蒸汽压力下降1.在密闭条件中,在一定温度下,与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。
稀溶液的依数性及应用1303230018 罗健
稀溶液的依数性及其应用姓名：罗健学号：1303230018班级：新能源材料与器件摘要在物理化学学习中，稀溶液的依数性及其应用是不可缺少的部分。
本文对稀溶液的依数性进行了较全面的论述, 并阐述了稀溶液的依数性的应用。
在一定的温度和压力下，将某一难挥发性非电解质溶于溶剂中组成稀溶液时，相对纯溶剂而言，就会产生稀溶液的蒸气压降低、凝固点降低、沸点升高、渗透压等现象。
它们数值的大小，只与溶液中所含溶质粒子的浓度有关，而与溶质本身的性质无关，所以称它们为稀溶液的依数性。
我们讨论稀溶液的依数性一般从溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高和凝固点下降以及溶液的渗透压三个方面考虑。
关键词：稀溶液的依数性蒸汽压熔沸点渗透压一、相关现象1沸点升高沸点是指液体（纯液体或溶液）的蒸气压与外界压力相等时的温度。
如果未指明外界压力，可认为外界压力为101.325 kPa。
对于难挥发溶质的溶液，由于蒸气压下降，要使溶液蒸气压达到外界压力，就得使其温度超过纯溶剂的沸点，所以这类溶液的沸点总是比纯溶剂的沸点高，这种现象称为溶液的沸点升高，溶液浓度越大，沸点升高越多。
2凝固点下降凝固点是物质的液相和固相建立平衡的温度。
达到凝固点时，液、固两相的蒸气压必定相等，否则两相不能共存。
纯水的凝固点为273.16 K（0.009 9℃），这时水和冰的蒸气压均为610.6 Pa（4.58 mm Hg）。
溶液凝固点是指从溶液中开始析出溶剂晶体时的温度。
这时体系是由溶液（液相）溶剂（固相）和溶剂（气相）所组成。
对于水溶液，溶剂固相即纯冰。
由于溶液蒸气压下降，当273.16 K时，冰的蒸气压仍为610.6 Pa，而溶液蒸气压必然低于610.6 Pa，这样，溶液和冰就不能共存，只有在273.15 K以下的某个温度时，溶液蒸气压才能和冰的蒸气压相等，这时的温度才是溶液的凝固点，所以溶液的凝固点总是比纯溶剂的低，这种现象称为凝固点下降。
溶液浓度越大，蒸气压下降越多，凝固点下降也越多。
无机化学(上)11 溶液依数性的应用1.2.4 溶液依数性的应用
溶液依数性的应用一、溶液依数性的特点：稀溶液、难挥发、非电解质难点分析：为什么在讨论稀溶液的依数性时，要把溶质限定为难挥发非电解质?公式由ΔP = k·m 推出，在推导时，有条件：溶质不挥发，且n质<< n剂，即为稀溶液。
溶质若为易挥发的物质或电解质，则对依数性的影响比较复杂。
例如，在水中加入一定量的乙醇，由于乙醇的挥发性大于水，在一定温度下，乙醇溶液的蒸气压就会大于该温度下纯水的蒸气压。
所以溶液的蒸气压不是降低而是升高了。
由于溶液的蒸气压升高了，该溶液的沸点就降低了。
但溶液的凝固点是溶剂的固相蒸气压与溶液中溶剂的蒸气分压达到平衡时的温度。
不管易挥发还是难挥发的溶质，都会降低溶液中溶剂的蒸气分压，所以凝固点都会下降。
溶质是电解质，在水中能解离成离子。
带电离子在溶液中强烈的相互作用使其有效浓度即活度与计量浓度相差较大，而且随离子电荷增加和浓度增大，这个差距会变得越来越大。
故在讨论溶液依数性时，为了使依数性与溶液浓度之间的关系简单化，能用简单公式把他们定量的联系起来，所以把溶质限定为难挥发非电解质。
二、溶液依数性的应用1、测定分子量例题：将 1.09g 葡萄糖溶于 20g 水中，所得溶液的沸点升高了 0.156K，求葡萄糖的分子量。
解: 先求出m。
和实际分子量 180 相近，利用凝固点法，测分子量更准确。
因为 k f比 k b要大，温度差要更明显一些。
就测定方法本身来讲，凝固点的测定比沸点测定精确度高。
2、水和溶液的步冷曲线稀溶液的依数性除了如例题所示，可以用来测定分子量，还可以解释一些现象和应用于实际中。
在冷却过程中，物质的温度随时间而变化的曲线，叫做步冷曲线。
在步冷曲线中，纵坐标为温度，横坐标为时间。
曲线(1)是H2O 的步冷曲线，AB段是H2O，液相，温度不断下降；B点开始结冰；BC段温度不变； C点全部结冰；CD段冰的温度不断下降。
曲线(2)是溶液的步冷曲线，A’B’是溶液，液相；B’是溶液的冰点，低于273K，由于有冰析出，溶液的浓度增加，冰点更低，温度下降，故 B’C’段温度不恒定；从C’点开始一同析出冰盐混合物，且二者具有固定的比例，即和此时溶液的比例相同。
稀溶液的依数性在日常生活中的应用
The colligative properties of dilute solution in dailylife and its applicationName: Peng Junju, Song Xiangju, Shi KunmingNumber***************************************Chemistry and Chemical Engineering, Ocean University of China Abstract:Some physical properties of the dilute solution will change compared with the pure solvent, characterized by the vapor pressure dropping, freezing point lowering, boiling point elevation and osmotic pressure changes. For the understanding and study of these laws, people gradually mastered the colligative properties of dilute solution and nature of the theory and widely apply into daily lives. The article describes the cause of a dilute solution according to the number, elaborated the application of boiling point elevation, freezing point depression and osmotic pressure changes in human production and life.Keywords:the dilute solution boiling point freezing pointosmotic pressure applications the colligative properties1.The reasons of the colligative properties of dilute solutionIn the eighteenth century , people found that the vapor pressure of the volatile solvent can reduce, the boiling point can elevate , freezing point depresses and the osmotic pressure products by adding non-volatile solute into the volatile solvent ,. These four characters of dilute solutions of has nothing to do with the nature of the solute , only depend only on the number of solute particles , so called the colligative properties of dilute solution , referred to the colligative properties .Compared with pure solvents, why some characters (lowering vapor pressure of the solution , the boiling point rising , freezing point depression , osmotic pressure of solution ) of non-electrolyte solution which is difficult to volatile is proportional tothe number of solvent ? This is because , in dilute solution , the number of solute molecules is relatively small, the distance between solute molecules is larger , the force between solute molecules is not only far less than the force between solute molecules and solvent molecules , far less than the force among solute molecules. The vapor pressure dropping, boiling point rising, freezing point depression, osmotic pressure of dilute non-electrolyte solutions which is difficult to volatile is proportional to the number of solvent. When the concentration becomes large, the interaction between the solute molecules increases, weakening the force between the solvent molecules and the solute molecules .The vapor pressure dropping, boiling point rising, freezing point depression and osmotic pressure of the solution is no longer proportional to the number.2. The colligative properties of dilute solution in daily life and the application of it2.1 boiling point elevationIn dilute solution of Non- volatile non- electrolytes, the higher of the solute concentration in solution, the solvent vapor pressure will be reduced more. As for the solution of difficult volatile solute, the vapor pressure drop, to make the solution vapor pressure to the external pressure to boiling, you have to temperatures above the boiling point of pure solvent, so this phenomenon that the boiling point of these solutions is always higher than the boiling point of pure solvent is known as the solution boiling point elevation. The concentration is higher; the elevation of boiling point is more.The law that boiling point of dilute solution elevates has been used widely in our daily life. Such as metal smelting, we can compose the higher boiling point of the solution using this rule to reduce the loss of evaporation of volatile metal because of the high temperature. Another example is the boiling broth; it cools slower than the same quantity of water. In addition, oxidation of the steel workpiece is the application ofheat treatment increases the boiling point of principle. The boiling point will be up to 410 ~ 420 K using the solution that per liter water adds 550 ~ 650 g NaOH and 100 ~ 150 g NaNO2.2.2 freezing point depressionThe freezing point is the temperature at which the material establishes balance between liquid and solid phase .To freezing point, the vapor pressure of the liquid must be equal to the solid, otherwise the two phases cannot exist at the same time. The freezing point of the solution is the temperature at which the solute crystal began to precipitate from the solvent. At this moment, the system consists of solution, solute solid and solvent vapor. As the solution vapor pressure drops, reaching the freezing point of pure solvent, the solvent solid vapor pressure is equal to the vapor pressure of pure solvent, and the solution will inevitably lower than the vapor pressure of pure solvent, so that the solution and solid phase can not coexist, only at certain temperature below the freezing point of pure solvent, the vapor pressure of solution is equal to the pure solvent. The temperature is regarded as freezing point of the solution. So the freezing point of the solution is always lower than that of pure solvent .The phenomenon is known as freezing point depression. The greater concentration is, the more the vapor pressure decreases and the more the freezing point depresses. In the same solution, with solvent crystal continue to producing, solution concentration will continue to increase and the freezing point will also continue to decline.The application of freezing point depression in daily lifeWe all know that the vast proportion of organisms is water. But the water will begin to freeze at zero degree, leading to biological death. How organisms avoid this from happening and overcome the harsh environment to survive? In fact, organisms take advantage of the freezing point depression principle to avoid freezing and to live in cold places. According to freezing point depression theory, the freezing point of the aqueous solution with non- volatile solutes lowers than pure water. And the value of the freezing point decreasing becomes bigger with solution concentration increasing. Therefore, the liquid in cells and tissues contain inert (does not participate in chemicalreactions) and water miscible substances such as sorbitol (Sorbitol) and Glycerin (Glycerol). These substances increase the molar concentration of body fluids and reduce the solidification temperature of body fluids. For example, some fish and insects living in the North Pole or to spend the bitterly cold winter, the body will produce a lot of glycerin and reduce the blood’s freezing point.The freezing point depression principle can be used to measure the relative molecular mass of substance: M B = 1000K f * W B/ ΔT f W A (g / mo l)M B is the weight of the solute molecular; K f is the constant of the freezing point depre ssion of the solvent; ΔT f is the value of the freezing point depression of the solution; WB is the solute mass; W A is the quality of solvent.In addition , the water freezing point by can greatly reduce adding CaCl2, the lowest melting point of CaCl2-H2O system used as refrigerants ①is 218K,. This can also be used the law to identify the purity of the material. The more pure substances are , the less the freezing points decrease ②. Fuse which is alloy made of Bi, Pb, Sn and Cr is the application of this principles. The melting point of the alloy is low than Sn that is the easiest melting foundation. SiO2which is the main composition of Metallurgical slag have high melting point, but the addition of CaO decreases significantly the melting point. In the mixture of Salt, ice and snow, the snow will melt by absorbing energy, leaving the temperature decreases. We use this theory by salting and timely remove snow. The melting degree of the mixture of Sodium chloride and snow can be reduced to -22 ℃and he melting degree of the mixture used as a coolant of calcium chloride and ice can be obtained at low temperature -55 ℃. Using the freezing point depression law, we can make low melting point metal alloys with high melting degree metal. iron melts at the temperature of 1535 ℃.But the Fe-C alloy like cast iron will melt at the average temperature is about 1350 ℃. Adding an appropriate amount of non- electrolytes ( such as glycerol , ethylene glycol , etc.) intanks of cars and tanks can reduce the freezing temperature of cooling water in order to ensure cars and tanks can still run in cold condition.From the above, the solution boiling point elevation and freezing point depression is due to the vapor pressure drop. The vapor pressure drop is proportional to the molar concentration ③.That is: ΔT b = T b-T b ° = K b m b, ΔT f = T f °-T f = K f m b, T b and T f are the solution’s boiling point and freezing point; T b ° and T f° are the pure solvent’s boiling point and freezing point; K b and K f are the constant of solvent boiling point elevation and freezing point depression, determined by the solvent nature having nothing to do with the type of solute.2.3 changes in osmotic pressureOsmotic pressure is an important property of the solution; it has an important significance in chemistry and biology, and industrial production. Solution osmotic pressure must be semi-permeable membrane to render. Semi-permeable membrane is a kind of selective membrane material , a common animal organs film ( such as the bladder membrane, casings ), and the plant epidermis are all semi-permeable membrane , man-made film also has a half- cotton fire through the membrane properties. The phenomenon which separates the pure solvent and solution at a certain temperature with a semi-permeable membrane is called diosmosis. The solvent molecules can be into the solution from the pure solvent side of the side or from dilute solution to concentrated solution is known as the penetration phenomenon. In order to prevent this from happening, you need to put additional pressure on the solution to increase its vapor pressure. The semi-permeable membrane solvent chemical potential is equal on both sides to achieve a balance and the pressure is called osmotic pressure. It is the minimum required to exert additional pressure to prevent the occurrence of penetration. When appling to the solution and the solvent on the osmotic pressure difference is greater than the solution and the solution to the pure solvent will be into the solvent side and the phenomenon is known as reverse osmosis. It is found from experiments, when the temperature is constant, the osmotic pressure and dilute solution is proportional to the concentration of solute; when the concentration isconstant, the osmotic pressure and dilute solution is proportional to the thermodyn amic temperature. That is ΠV = nbRT, dilute solution of this type that the osmotic pressure and also the number of solute particles on the nature but independent of the solute.Penetration and reverse osmosis have a widely range of practical applications. Solution of osmotic pressure in biology has a very important role in plant cell juice osmotic pressure up to 2.0 × 10 Pa, the soil water infiltration through this , to treetop . Flowers is inserted in the water , they can not shrink a few days , fish can not live in fresh water , the body can absorb the original kidney urine sugar , and all of these are related with the osmotic pressure . The rehydration solution ④ is often used in the following aspects, such as to the patient rehydration, particularly large number of isotonic.Reverse osmosis firstly used in desalination .It has made some achievements because it has many advantages in separation and purification, so its scope of application in industry is expanding. In the inorganic chemical industry, besides desalination, it also been paalied for groundwater water desalination, softening hard water, the recovery of heavy metal salts, etc. in the organic industry, it can be used for glycerol and other organic and inorganic salt separation. It has important applications in the pharmaceutical and food industries.In short, the chemistry is a central, practical and creative disciplines in modern society, it is been seen everywhere in daily life and has an intimate relationship with humans. We should be familiar with chemical knowledge, understand its nature and apply the wisdom to our life and make contributions to mankind .so it will promote the progress of human civilization and improve the quality of human environment.Notes:① Antifreeze problems often need to be considered, such as gasoline, lubricants, etc. Antifreeze is antifreeze to make the freezing point much lower.②The k f of general metal are large and the freezing point will be down a lot with impurity.③the quality morality concentration of colligative is stoichiometric morality of solute dissolved by the chemical formula generated by the number of solute particles.④It is the solution that the osmotic pressure equals to the osmotic pressure of human blood. For human blood, the osmotic pressure is about 7.7 ~ 7.8 × 10 Pa in the 310 K.References:(1) Liu Yiming. Chemical and human life . Beijing: Chemistry and ChemicalEngineering Publishing .2011.7(2) (Japan)Mishanzhengxin. (Zhao Chenyang translates). Chemistry, Beijing: SciencePress, 2003(3) Fan Kangnian. Physical Chemistry (2nd edition), Beijing: Higher EducationPress .2005.06(4) Liu Bin, Lu Rong.Physical Chemistry, Wuhan: Huazhong University of Science andTechnology. Press .200802(5) Gao Zhili. Foundation of Chemical Thermodynamics, Beijing: Peking UniversityPress .2006.05。
稀溶液依数性
c2 1000 10
c1 900 9
2
1479101643kPa 9
对于难挥发、非电解质稀溶液 ∵ c(B)≈b(B)
∴ Δ p＝ Δ Tb＝ Δ Tf ＝π＝ b(B)
K蒸 Kb Kf RT
如果溶质是电解质，由于溶质分子解离产生更 多的粒子，增大了对溶液依数性的影响
不同电解质其解离的粒子数(即离子数)不同，对 溶液依数性的影响也不同。
Δp＝po
nB nA＋nB
Δ ppon nB A＝ pom nB AMA＝ K蒸 bB
△p ≈ K蒸 b(B) ——拉乌尔定律的另一种表述。
K蒸是与溶剂、温度T有关的常数
①同一温度，溶剂不同，其K蒸不同；
②同一溶剂，温度不同，其K蒸也不同
溶剂 温度/K po/kpa MA kg/mol K蒸(kPa·kg/mol)
解： 随着反渗透的进行，海水中盐的浓度增大，当
得到100cm3纯水时，最终海水的渗透压π2和初始海
水的渗透压π1的比值为：
2 c2RT c2 1 c1RT c1
2
1 c2 c1来自因为渗透前后溶质的物质的量未减少，
c1 = n mol／1000cm3 c2＝ n mol ／(1000 -100)cm3
粒子：溶液中实际存在的分子、离子等。
2.1溶液的蒸气压下降
蒸发
H2O(l)
H2O(g)
凝聚
气液两相平衡
初始： v蒸发 ＞ v凝聚 平衡： v蒸发 ＝ v凝聚 饱和蒸汽压：
达到平衡时液体上方的
蒸汽所具有的压力。
纯水的蒸气压示意图
纯溶剂中加入难挥发非电解质后：
正常
少
纯溶剂
溶液
在纯溶剂中加入难挥发的非电解质以后，达相 平衡时，p溶液 总是小于同 温度下的 p纯溶剂 ，即溶 液的蒸气压下降。
溶液依数性及应用的论文
溶液依数性及应用的论文溶液是一种混合物，由溶质和溶剂组成。
溶质是溶解在溶剂中的物质，而溶剂则是溶解溶质的物质。
溶液的性质和应用涉及了物理化学、生物化学、医药化学、环境科学等多个领域。
在本文中，我们将讨论溶液的性质及其在不同领域中的应用。
溶液的性质主要包括溶解度、电导率、溶解热、溶解度积、酸碱度等。
首先，溶解度是指溶质在单位溶剂中能溶解的最大量。
溶解度受到温度、压力、溶剂性质、溶质性质等因素的影响。
溶解度非常重要，因为它决定了某种物质在溶液中的浓度，从而对物质溶解、结晶等过程起关键作用。
电导率是指溶液中电流通过的能力，是溶解了电离性溶质的溶液的一个重要性质。
电解质溶解时会分解成带电离子，这些离子在溶液中能传导电流。
根据离子传导能力的不同，溶液可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。
电导率可用于测定溶液中的电离物质浓度、鉴定物质的电解质性质等。
溶解热是指在一定温度下，单位溶剂中溶解过程伴随的吸热或放热。
溶解热与溶剂溶解力有关，不同物质在不同溶剂中溶解过程中的溶解热也不同。
了解溶解热对于理解物质在溶液中的溶解、结晶等过程具有重要意义。
溶解度积是指在一定温度下，溶液中离子浓度的乘积。
对于不易溶解的物质溶解度很小，可以用溶解度积表示。
溶解度积与离子的溶解度相关，可以推导出物质溶解度的表达式，并用于溶液中溶解度的计算和浓度的确定。
酸碱度是指溶液中酸性或碱性的强弱程度。
酸碱度通常用pH值表示，pH值低于7表示酸性，高于7表示碱性。
酸碱溶液中的氢离子或氢氧根离子能影响溶液中化学反应的发生，因此酸碱度对于了解溶液中的化学反应和离子交换等过程非常重要。
溶液的应用非常广泛，涉及到多个领域。
下面是一些典型的应用：1. 医药领域：溶液被广泛用于药物输液、注射、口服溶液等药物制剂。
溶液可以提高药物的稳定性、生物利用度，并且更容易被人体吸收。
2. 环境科学：溶液在水环境中的行为对于环境污染和水质保护具有重要意义。
溶液中的溶解物质会影响水体的酸碱度、电导率以及生物的生长繁殖等。
稀溶液的依数性介绍PPT资料优秀版
三 公式 1. 沸点升高公式
用 Tb 表示沸点升高值, 即: Tb = Tb- T0b ( T0b是纯溶剂的沸点, Tb是溶液的沸点)。 Tb是直接受P 影响的, 有: TbP, 而 P = k·m, 故 Tbm. 比例系数用 kb 表示, 则有: Tb= kb·m , kb 为沸点升高常数, 不 同的溶剂, kb 值不同, 最常见的溶剂是 H2O, 其kb= 0.512
一定温度下, 常数, 令其等于k,
P则0有亦：为P常=数k·,m故(对P0于/55不.5同也溶是剂,
k 值不同)
§8-2 沸点升高和凝固点下降
一 沸点和凝固点
蒸发: 表面气化现象称为蒸发; 沸腾: 表面和内部同时气化的现象; 沸点: 液体沸腾过程中的温度. 只有当液体的饱和蒸气压和外界大气的压强相 等时, 液体的气化才能在表面和内部同时发生, 这时的温度即是沸点. 凝固点: 液体凝固成固体(严格说是晶体)是在一 定温度下进行的, 这个温度称为凝固点。凝固 点的实质是, 在这个温度下, 液体和固体的饱和 蒸气压相等.即为: 液体固体 平衡 若 P固 > P液, 则固体要融化(熔解)；P固 < P液, 液体要凝固；
变化的根本原因是溶液的饱和蒸气压下降。
四 拉乌尔定律 (Laoult)
在一定温度下, 溶液的饱和蒸气压等于纯溶剂 的饱和蒸气压与溶剂摩尔分数之积.即: P = P0 ·x剂
用PP00·P-表Px对质示=于P溶稀0 液-的P的0水·P溶x与剂液纯=: P溶0 剂(1-Px0剂之) 故差有, 则:P有=:P =
第八章 稀溶液的依数性
液表面被这种溶质分子所占据,于是, 在溶液中, 曲线(3)也是该种溶液的步冷曲线, 从B”的温度比B’温度低, 看出溶液的浓度要比(2)的大.
郭媛婷浅谈稀溶液的依数性及应用-副本
郭媛婷浅谈稀溶液的依数性及应用-副本浅谈稀溶液的依数性及其应用（西北大学化工学院生物工程）摘要本文对稀溶液的依数性进行了较全面的论述, 并阐述了稀溶液的依数性的应用。
关键词稀溶液的依数性蒸汽压熔沸点渗透压引言：在我们的物化学习中，稀溶液的依数性及其应用是不可缺少的部分。
虽然这个知识点并不难，但还是有同学在学习、做题中存在问题，这就有必要对稀溶液的依数性及其应用做一全面的整理。
正文：在一定的温度和压力下，将某一难挥发性非电解质溶于溶剂中组成稀溶液时，相对纯溶剂而言，就会产生稀溶液的蒸气压降低、凝固点降低、沸点升高、渗透压等现象。
它们数值的大小，只与溶液中所含溶质粒子的浓度有关，而与溶质本身的性质无关，所以称它们为稀溶液的依数性(Colligative Properties of Diluted Solution)。
我们讨论稀溶液的依数性一般从溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高和凝固点降低以及溶液的渗透压三个方面考虑。
下面分别讨论以上三方面：1溶液的蒸气压下降首先要明白溶液的蒸气压是在一定温度下，在密闭容器中，当液相蒸发的速率与气相凝结的速率相等时，液相和气相达到平衡，此时蒸气所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。
蒸汽压的特点有1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气压，不同的物质有不同的蒸气压。
2 固体也具有一定的蒸气压。
固体直接蒸发为气体的过程称为升华。
冰、碘、樟脑等属于易挥发物质，具有较显著的蒸气压。
3 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。
4 蒸气压与温度有关。
温度升高，蒸气压增大。
液体的蒸气压与温度的关系之后才是研究溶液的蒸气压下降，此时就必须说到Raoult定律。
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与溶剂物质的量分数的乘积。
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生产、生活和实际工作中溶液依数性及其应用稀溶液依数性是指只依赖溶液中溶质分子的数量，而与溶质分子本性无关的性质。
依数性包括溶液中溶剂蒸气压下降，凝固点降低，沸点升高和渗透压等。
稀溶液依数性可以解释很多自然现象和生活规律，在生产、生活和实际中有着广泛的应用。
现就四种依数性的应用分别举例说明。
一、蒸气压下降
由Raout定律,P A = P A* X A，则△P= P A*- P A= P A*(1-X A)= P A*X B ,△P表示溶液的蒸汽压下降 ,即一定温度下稀溶液的△P与溶液中溶质的物质的量分数成正比。
CaCl2、NaOH、P2O5等易潮解的固态物质，常用作干燥剂。
因其易吸收空气中的水分在其表面形成溶液，该溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小，使空气中的水蒸气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。
二、凝固点降低
溶质的加入使固态纯溶剂从溶液中析出的温度T f比纯溶剂的凝固点T f*低。
应用热力学原理，推导出凝固点降低值△T f与溶液组成的定量关系式为△T f=k f m B , k f为凝固点降低常数。
冰雪天的道路上通过泼洒工业食盐可以加速除冰融雪，从而使道路畅通。
在冰雪中撒食盐，食盐溶解在水中后形成稀溶液，由于稀溶液凝固点要低，依据相平衡条件，随着白天温度稍稍回升，就可以使平衡向稀溶液方向移动，冰雪就会加速溶解变成液体，从而达到除冰融雪的目的。
同样基于凝固点降低的
原理，在冬季，汽车的散热器里通常加入丙三醇、建筑工地上经常给水泥浆料中添加工业盐等，都是通过降低凝固点来预防冻伤。
[3]
冬天吃冻梨前，将冻梨放入凉水中浸泡。
一段时间后，冻梨内部解冻了，表面却结了一层薄冰。
是利用梨汁含有糖分，其凝固点低于水的冰点，凉水温度比冻梨温度高，使冻梨解冻;冻梨解冻时要吸热，且解冻后的温度仍低于水的冰点，故冻梨内部解冻了而表面却结了一层薄冰。
[4]
三、沸点升高
当溶剂中加入不挥发溶质时，溶剂的蒸气压下降，使溶液沸点升高。
溶液的沸点上升值△T b与溶液的质量摩尔浓度成正比。
△T b= k b m B ,k b为沸点上升常数。
钢铁工件进行氧化热处理就是应用沸点升高原理。
金属热处理时要求较高的温度，同时又要避免金属工件受空气的氧化或脱碳,常常采用盐熔剂来加热金属工件。
例如在BaCl2 (熔点1236 K)中加入5%的NaCl (熔点1074 K)作盐熔剂，其熔盐的凝固点可以下降到1123 K;若在BaCl2中加入22.5%的NaCl,熔盐的凝固点可以降至903K。
[2]
在钢铁冶炼工业中，通过观测钢水的沸点来确定其他组分的含量。
在钢铁工业生产中，技术员通过观测安装在熔炉中温度测量仪测定每一个状态的沸点，就可以确定即时合金中的其他金属的含量。
这就依据依数性的沸点上升原理，在纯铁水中加入另一种金属后沸点会升高，不同的组分含量就对应相应的沸点，通过沸点的变化值就可计算出在某一沸点时另一种金属的含量，对钢铁合金的调节方便又简捷。
[3]
在已知所用溶剂和溶质质量的情况下，测定沸点升高值△T b或凝固点降低值△T f可以计算未知溶质摩尔质量。
M B= k f m B/△T f m A = k b m B/△T b m A (m A 、m B分别为溶质和溶剂的质量)，通常k f>k b , 所以△T f>△T b，用凝固点降低法测定样品摩尔质量的准确度更高。
四、渗透压
稀溶液范特霍夫渗透压公式为∏=c B RT ，即稀溶液的渗透压∏与溶液的浓度(c B或m B)、绝对温度成正比 ,而与溶质性质无关。
生理盐水、葡萄糖注射液就是为了维持人体血管里红细胞与周围血浆正常的渗透压 ,而特别配制成0.9%、 5% 的等渗溶液;有时为了处理一些因大面积烧伤而严重脱水或因失钠过多而血浆水分增多的特殊病人 ,也会相应使用低渗溶液或高渗溶液。
[1]
利用反渗透法进行海水的脱盐淡化。
反渗透法就是基于渗透压的原理，通过在半透膜的含海水的一侧用特种高压泵增压，使海水通过反渗透膜而进入纯水一侧，从而达到将海水淡化的目的。
[3]
总结
稀溶液依数性在化学、化工、能源、生活、医药等各个领域都具有广泛应用，能提高生产效率，便捷生活，合理利用资源等。
因此，我们要学会利用其解释自然现象和生活规律，同时将理论知识应用于实践，开发出稀溶液依数性的更多应用。
附：参考文献
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[2]石月丹,刘春光,关晓辉.《物理化学》教学改革的思考——以稀溶液依数性为例[J].才智，2015（10）：232+234.
[3]邓崇海,胡寒梅,邵国泉.稀溶液依数性的相图解析与应用[J].合肥学院学报(自然科学版)，2013,23（01）：70-73.
[4]刘燕,李文超,刘茹,蔡邦宏.物理化学与生产生活应用实例[J].山东化工,2014,43(03):177-179.
[5]李先国等. 物理化学. 北京大学出版社。