第二章:溶液
《化学》(农林牧渔)教案 第二章溶液 第一节 解离平衡 第二节 水的离子积和溶液的pH
课 题
第二章溶液
第一节解离平衡第二节水的离子积和溶液的pH
教学目标
1.了解电解质的解离过程,明确强电解质、弱电解质的概念和区别。
2.了解弱电解质的解离平衡。
3.掌握水的离子积概念和表达。
4.会用pH表示溶液酸碱度的方法。
教学重点
弱电解质的解离平衡和水的离子积,pH表示溶液酸碱度的方法
板书:
1.概念:一定条件下,当弱电解质分子在水溶液里解离成离子的速率与离子重新结合成弱电解质分子的速率相等时,这时溶液里离子浓度和分子浓度都保持不变,形成动态平衡,称为解离平衡。
举例说明:在CH3COOH溶液里,只有一部分CH3COOH分子发生解离,这时在溶液里既有解离出的CH3COO-和H+,又有CH3COOH分子存在,在离子和分子之间存在着解离平衡。NH3·H2O溶液与此类似。
2.弱电解质的解离平衡的概念和影响因素。
3.水的离子积的概念。
4.pH的概念和测定溶液pH的方法。
作业:
综合练习:二、3;三
【板书设计】
第二章 溶液
第一节 解离平衡
一、强电解质和弱电解质
1.电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。
2.强电解质:水溶液中能够全部解离成离子的电解质。
HCl == H++Cl-
现象:连接插入在盐酸溶液和氯化钠溶液里电极上的灯泡比较亮,连在醋酸和氨水溶液的灯泡亮度大大降低,连接纯水的灯泡不亮。
说明:盐酸和氯化钠的水溶液导电性比醋酸溶液和氨水强。溶液导电性的强弱和溶液中能自由移动离子浓度的大小有关,溶液中的离子浓度大,溶液的导电性就强;反之,溶液的导电性就弱。因此,对于相同体积、相同浓度的电解质溶液,导电性强的,溶液中能自由移动的离子浓度就大;导电性弱的,溶液中能自由移动的离子浓度就小。由此可知,不同的电解质在溶液里解离程度是不同的。
医用化学 第二章 溶液和胶体
红细胞在等渗溶液中 红细胞在低渗溶液中
红细胞正常的体积和形态 红细胞膨胀,易破裂,溶血
红细胞在高渗溶液中
红细胞皱缩,易成栓塞
临床上大量输液时,应用等渗溶液!
临床上常用的等渗溶液
1. 生理盐水(0.154mol· L-1或9.0g· L-1NaCl溶液), 渗透浓度 为308mmol· L-1。 2. 0.278mol· L-1或50g· L-1葡萄糖溶液,溶液的 渗透浓度为 278mmol· L-1(近似于 280mmol· L-1)。
维持细胞内外的水、盐 平衡起重要作用
维持血液与组织液之间 的水、盐平衡起重要作 用
第三节
溶液的渗透压
一.渗透现象和渗透压
1. 渗透现象:溶剂(水)分子通过半透膜,由纯 溶剂进入溶液(或由稀溶液进入浓溶液)的自发 过程
渗透压
溶液 半透膜 纯溶剂
渗透进行 渗透平衡
•半透膜
半透膜是只允许某些物质通过,而不允许另外一些 物质通过的薄膜
具有选择透过性 常见半透膜有: 人工制造 机体内
随着溶液液面的升高,静水压增加,溶 液中的溶剂分子透过半透膜进入纯溶剂中的 速度加快,当单位时间内半透膜两侧透过的 溶剂分子数相等时,液面不再升高,此时体 系达到了渗透平衡。
4. 渗透浓度
定义:
是指溶液中渗透活性物质的质点(分子、离子)
的总浓度。 用符号“Cos”表示 单位是: 摩尔· 升-1mol/L或 毫摩尔· 升-1 mmol/L
渗透浓度实际上反映了溶液的渗透压的大小。
例题1:
求50g/L葡萄糖溶液的渗透浓度( mmol/L )
解: CB = ρB / MB 50 × 1000 = 278 mmol/L 180
基础化学第二章(稀溶液通性)
细胞膜 细胞内液
• 原因:等渗性体液大量丢失
细胞外液
• 等渗性脱水对机体的影响 :
1. 渴感不明显
2. 尿量减少
3. 细胞外液容量减少:细胞内液容量变化不大, 易出现脱水症及循环衰竭。
48
低渗性脱水
• 低渗性脱水:失钠>失水,血清钠 <l30mmol/L、 血浆渗透浓度<
细胞膜
280mmol/L。
细胞内液
• 原因:丢失大量等渗液体后,只补
充水分而未补充足够的电解质。 细胞外液
细胞外液渗透压降低引起如下变化: 1.早期渴感不明显。 2.早期尿量无明显减少。当细胞外液容量明显减少时, 尿量减少。 3.细胞外液向细胞内转移:水份从细胞外向细胞内转 移,引起细胞肿胀。
•弄清了有机物旋光异构的原因,开辟了立体 化学的新领域。
•研究质量作用和反应速度,发展近代溶液理 论(渗透压、凝固点、沸点和蒸气压理论),
应用相律研究盐的结晶过程。
他竭力推崇科学想象力,从实验现象中探索
普遍规律性的高超本领。
30
二、 Π与cB及T的关系
ΠV = nRT Π = cBRT
cB:mol·L-1 R:8.314 kPa ·mol -1 ·L ·K-1 T:K Π:kPa
得出:
p = po xA
∵xA+xB=1 p = po(1-xB) = po - poxB xB = nB/(nA+nB) nB/nA = nBMA/mA = MAbB p = poxB = po MAbB = KbB
稀溶液依数性:p = KbB 或:p = KcB
6
注意点:
1. 溶质:难挥发性非电解质 电解质: p = iKbB 对于 NaCl i = 2 对于 CaCl2 i = 3
2溶液
mB mB B m A mB m
• 单位:质量分数无单位,可用小数或百 分数表示,如市售浓硫酸的质量分数为
ω B=0.98
或
ω B=98%
例2-3 质量分数ωB为0.37的盐酸溶 液,其密度为1.19Kg/L,问该盐 酸溶液的物质的量浓度是多少?
五、体积分数B
• 定义 在相同温度和压力下,溶质B的体 积VB与溶液体积V之比称为物质B的体 积分数。用符号B表示。
(二)质量摩尔浓度
质量摩尔浓度(molarity)定义为溶质B的物质 的量除以溶剂的质量,符号为bB,即
bB
def
nB / mA
(1.4)
单位: mol· kg-1 注:摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关。 质量摩尔浓度与密度分开!
例 将7.00g结晶草酸(H2C2O4 · 2H2O )溶于93.0g水 中,求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数 x(H2C2O4) 。
纯溶剂 半透膜
( c)
溶液
这个恰好能阻止渗透现象继续发生而达 到动态平衡的压力称为该溶液的渗透压。
符号:Π 单位:Pa或kPa
• 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。
Concentrated solution Semipermeable membrane
c(H2SO4)=1mol· L-1
c(2H2SO4)=0.5mol· L-1
例 题2-1 正常人100ml血清中含100mg葡
萄糖,计算血清中葡萄糖的物质
的量浓度
2.质量浓度(mass concentration)
第二章溶液
溶液的渗透压渗透作用是自然界的一种普遍现象,它对于人体保持正常的生理功能有着十分重要的意义。
下面讨论渗透作用的基本原理、渗透压及其在医学上的意义。
一、渗透现象和渗透压在蔗糖浓溶液上小心加入一层清水,水分子即从上层渗入下层,蔗糖分子也由下层涌入上层,直到蔗糖溶液的浓度均匀为止。
一种物质的粒子自发地分布于另一种物质中的现象称为扩散。
如果将蔗糖水溶液与水用半透膜隔开(图1-2甲),使膜内和膜外液面相平,静置一段时间后,可以看到膜内溶液的液面不断上升(图1-2乙),说明水分子不断地透过半透膜进入溶液中。
渗透(osmosis)的现象是指溶剂分子透过半透膜(semi-permeable membrane)由纯溶剂(或较稀溶液)一方向溶液(或较浓溶液)一方扩散使溶液变稀的现象。
{溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透现象。
}不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现象发生。
渗透性(permeability)是泛指分子或离子透过隔离的膜的性质。
半透膜是一种只允许某些物质透过,而不允许另一些物质透过的薄膜。
上面实验中的半透膜只允许水分子透过,而蔗糖分子却不能透过。
细胞膜、膀胱膜、毛细血管壁等生物膜都具有半透膜的性质,还有晾干的猪膀胱,肠衣,新鲜的萝卜皮或各种植物果实的外皮等。
人工制造的火棉胶膜、玻璃纸等也具有半透膜的性质。
上述渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过半透膜,而水分子却可以自由通过半透膜。
由于膜两侧单位体积内水分子数目不等,水分子在单位时间内从纯水(或稀溶液)进入蔗糖溶液的数目,要比蔗糖溶液中水分子在同一时间内进入纯水(或稀溶液)的数目多,因而产生了渗透现象。
渗透现象的产生必须具备两个条件:一是有半透膜存在,二是半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。
图1-2是渗透过程的示意图,图中v入表示水分子进入半透膜内的速度,v出表示膜内水分子透出到膜外的速度。
甲表示渗透刚开始,乙表示渗透不断进行,管内液面不断上升。
第02章溶液体系热力学与化学势
第二章溶液体系热力学与化学势复习思考题1. 溶液的浓度常用质量分数、质量摩尔浓度,摩尔分数,物质的量浓度等表示,其中与温度无关的有哪几种?2. 试说明各种浓度表示法的相互换算关系,这些关系式用于稀溶液又如何?3. 为什么要引入偏摩尔量的概念?对同一热力学性质,纯物质E的物质的摩尔量与溶液中E物质的偏摩尔量有何关系?4. 写出关于偏摩尔吉布斯自由能的吉布斯一杜亥姆方程,并说明其适用条件。
5. 拉乌尔定律与亨利定律有什么区别?对于理想溶液,它们之间有何关系?6. 有人说,“理想溶液的'mix S m X j In X j > 0,形成理想溶液的过程熵增加,因此一定是自动过程”,这种说法对吗?为什么?7. 什么叫稀溶液的依数性?各依数性质之间有何联系?8. 只要往溶剂中加入溶质,形成的溶液总是凝固点降低,沸点升高,对吗?9. 为什么要引入活度?活度与浓度有何关系?活度有无量纲?10. 何谓活度的参考状态?参考状态有几种?参考状态是否都是一定能实现的状态?11. 溶液中的同一物质在选择不同的参考状态时,其化学势是否相同其活度是否相同?习题1. 0.022 5 kg Na2CO3・10H2O溶于水中,溶液体积为0.2 dm3,溶液密度为1.04 kg • dm-3,求溶质的质量分数,质量摩尔浓度,物质的量浓度和摩尔分数表示的浓度值。
(答案:w% = 4.007% , m = 0.3938 mol • kg-1, c = 0.3932 mol • dm-3, x = 7.045x 10 -) 解:MNa2CO3 = 105.99x 10-3 kg mol-1-3 -1M Na2CO3 -H2O = 286.14 x 10 kg molW (总)=1.04 x 0.2=0.208kg33n Na2CO3 10 H2O= n Na2CO3=0.0225 x 10 /286.14=0.07863molW H2O= (208 —8.344)x 10- =199.666 x 10- kgn H2O= (199.666 x 103) / (18.015 x 103) =11.083mol质量百分数:wt %= [ ( 8.334 x 10-3) /0.208] x 100%=4.007%质量摩尔浓度:m Na2CO3=0.07863/ (199.666 x 10-3) =0.3938mol kg-1n Na2CO3=0.02259/ (286.14 x 10-) =0.07863 mol-3 -3 W Na2CO3=0.07863 x 105.99 x 10 = 8.334 x 10 kg物质的量浓度:C= n Na2co3/V=0.07863/0.2=0.3932mol dm"物质的量分数:X Na2co3=0.07863/ ( 0.07863+11.083) =7.045 X 10-2. 293.15 K时,质量分数为60 %的甲醇水溶液的密度是0.894 6 kg • dm-3,在此溶液中水的偏摩尔体积为1.68X 10-2dm3• mol-1。
2第二章 溶液1.溶液的概念
溶液各部分 性质一样
外界条件不变时, 溶液不分层,也 不析出固体沉淀
2. 溶液的组成 溶质:被溶解的物质 溶剂:能溶解其他物质的物质
溶液质量 = 溶质质量 + 溶剂质量
溶液中溶质和溶剂是如何确定的?
观察下列生活中常见的溶液,说出其中的溶剂和溶质
食醋
碘酒
硫酸铜溶液
葡萄糖注射液
盐酸
溶液中溶质和溶剂的划分:
溶剂
酒精 水 水 水 水
10ml汽油和90ml豆油? 90ml酒精和10ml水?
溶质和溶剂的划分原则:
1. 有水存在时水作溶剂,其它作溶质; 2. 固体、气体与液体形成溶液时,液体作溶剂
固体、气体作溶质; 3. 同种状态的物质形成溶液时,量多的作溶剂
课堂练习1:
1. 无色透明的液体就是溶液 2. 溶液一般是液态的,也有固态和气态的溶液 3. 溶液中的溶剂只能是一种,溶质也只能是一种 4. 在一杯糖水中底部的糖水要比上面的甜 5. 溶液一定是无色的
例1. 500m1氢氧化钠溶液中含2g NaOH, 求该溶液中NaOH的物质的量浓度?
解:
n
mV
cB?
V=0.5L m=2g MNaOH=40g/mol
n=
m M
=
2g 40g/mol
=0.05mol
溶液中NaOH的物质的量浓度为:
cB =
nB V
=
0.05mol 0.5L
=0.1mol/L
例2. 配制100ml 3mol/L KCl 溶液,需要 KCl的质量是多少? cKCl V n m ?
1. 概念:在一定温度下, 一定量饱和溶液中所含 溶质的量,就是溶质在该温度的溶解度
溶解度的表示方法
基础化学第二章 溶液习题答案
基础化学第二章习题答案1. 将10g NaOH 、CaCl 2、Na 2CO 3分别溶于水中, 然后均配制成500mL 溶液,求溶液的浓度c (NaOH)、c (21CaCl 2)、c (21Na 2CO 3)。
解:NaOH 的摩尔质量M (NaOH)=40.021CaCl 2的摩尔质量M (21CaCl 2)=55.45 21Na 2CO 3的摩尔质量M (21Na 2CO 3)=53.0 则:c (NaOH)=5.010005004010=mol •L -1 c (21CaCl 2)=36.0100050055.4510=mol •L -1 c (21Na 2CO 3)=38.010*********=mol •L -12.正常人血浆中,每100mL 含164.7mg HCO 3-,计算正常人血浆中HCO 3-的浓度。
解:HCO 3-的摩尔质量是61.0g·mol -1,则:L mol 0.0270100164.7/61.0)HCO ()HCO (133---⋅===V n c3.某患者需补0.05mol Na +,求所需NaCl 的质量。
若用质量浓度为9.0g·L -1的生理盐水补Na +,求所需生理盐水的体积。
解:所需NaCl 的质量为0.05×58.5=2.925 g所需生理盐水的体积为2.925/9.0=0.325 L=325 mL4.20℃时,将350 g ZnCl 2溶于650 g 水中,溶液的体积为739.5 mL ,求溶液的浓度、质量浓度和质量分数。
解:c (ZnCl 2)= 47.310005.7393.136350= mol •L -1ρ(ZnCl 2)=47.05.739350= g•mL -1 ω(ZnCl 2)=35.0650350350=+ 5. 现有四种处于相同温度和压力下的理想稀溶液。
(1) 0.1 mol 蔗糖溶于80 mol 水中,水蒸气压为p 1(2) 0.1 mol 萘溶于80 mol 苯中,苯蒸气压为p 2(3) 0.1 mol 葡萄糖溶于40 mol 水中,水蒸气压为p 3(4) 0.1 mol 尿素溶于80 mol 水中,水蒸气压为p 4这四个蒸气压之间的关系为: ( )(A) p 1≠p 2≠p 3≠p 4 (B) p 2≠p 1=p 4>p 3(C) p 1=p 2=p 4=(1/2)p 3 (D) p 1=p 4<2p 3≠p 2答案:B6. 从植物中分离出一种未知结构的有抗白细胞增多症的生物碱,为了测定其相对分子质量,将19.0g 该物质溶入100g 水中,测得溶液沸点升高为0.060K 、凝固点下降为0.220K 。
医用化学-第2章-4高分子溶液
物溶液。如:阿拉伯胶可放置多年也不分离。
盐析:
加入少量电解质就可以使溶胶产生聚沉,但要使高分子化合物 从溶液中沉淀析出,必须加入大量的电解质。通常把高分子 在电解质作用下从溶液中沉淀析出称为高分子的盐析。
盐析的主要原因是去溶剂化作用。 高分子的稳定性主要来自高度的水化作用,当加入大量电解质
当加入的大分子物质的量不足时,溶
胶的胶粒粘附在大分子上,大分子起 了一个桥梁作用,把胶粒联系在一起, 使之更容易聚沉。
在溶胶中加入少量的可溶性高分子,可导致溶胶迅速生成
棉絮状沉淀,这种现象称为高分子对溶胶的絮凝作用。高分子 的絮凝作用与电解质的聚沉作用不同,电解质的聚沉作用是由 于反离子挤入吸附层,减少或中和了胶粒所带的电荷所引起的 ;而高分子的絮凝作用是由于高分子溶液浓度较低时,一个高 分子长链可同时吸附两个或更多个胶粒,把胶粒聚集在一起而 产生沉淀。
表2-1 高分子溶液和溶胶性质的比较
大分子溶液
高分子溶液
M> 104
天然:蛋白质、DNA 合成:橡胶、塑料
三种分散系性质的比较
盐析作用 保护作用
加入大量电解质而使高分子物质 从溶液中析出的过程
在容易聚沉的溶胶中加入适量 的大分子物质溶液,可以大大地 增加溶胶的稳定性
敏化作用
第二 章 溶 液
第四节 高分子溶液
课件设计:赵民生 2019-02
第四节 高分子溶液
一、高分子化合物的概念
相对分子量大:在1万以上,甚至高达几百万的物质。有的同一
高分子化合物的分子大小不一样(平均分子量,如淀粉)。
分子结构复杂:一个分子均有许多原子连接成链状或网状。
第二章-溶液配制PPT课件
解离的结果是:由1个粒子变成了多个粒子。
-
51
非电解质:在水溶液中或熔融状态下
不能解离的化合物。
如:1 mol·L-1 葡萄糖溶液中颗粒 数为 1 mol·L-1
-
52
二、渗透压与浓度、温度的关系
难挥发性非电解质稀溶液的渗透压与 温度、浓度成正比:
Π= c R T
称范特荷甫定律(渗透压定律)
-
53
半透膜特点(狭义):只允许溶剂分 子自由透过而溶质分子不能透过。
-
41
2. 渗透现象产生的条件、结果与方向
渗透的条件:
(1)半透膜的存在 (2)半透膜两侧的溶液浓度不相等, 即膜两侧的溶液存在浓度差。
-
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渗透方向:
溶剂(水)分子从纯溶剂向溶液渗 透或从稀溶液向浓溶液中渗透。
渗透的结果:
缩小膜两侧的浓度差(但并不会使两
Π= c R T
Π -溶液的渗透压 k Pa c-溶液浓度 mol·L-1 T-热力学温度 K (273+t0C) R-气体常数8.31 kPa·L·mol-1·K-1
54
-
如:37℃时,求0.3mol/L葡萄糖 溶液与0.3mol/L蔗糖 溶液的渗透压力
Π葡萄糖= cRT=0.30×8.31× (273+37) =772.8 kPa
渗
渗
透
透
方
方
向
向
渗透浓度大-------渗透压高
-
66
(二)等渗、高渗、低渗溶液
在相同温度下渗透压相等的两种 溶液,称为等渗溶液。
对于渗透压不等的两种溶液,相对
而言,渗透压高的称为高渗溶液, 渗
透压低的称为低渗溶液。
低渗溶液 渗透方向 -
无机化学-第02章-溶液-2014(1)
b a
第二章
溶液
分子的动能: 红色:大 黑色:中 蓝色:低
蒸气压(饱和蒸气压)---与液相处于平衡时的 蒸气所具有的压力。
恒温 蒸发 凝结
H2O(l)
H2O(g)
H2O
第二章
溶液
实验结果:
P 溶液 P 溶剂
蒸汽压下降
P=P 溶剂 P 溶液
第二章
溶液
难挥发性的溶质:本身并不产生蒸气压 (葡萄糖、NaCl) 25℃
渗透平衡
第二章 溶液
小结
半透膜只允许溶剂分子透过而溶质分子不能透过。溶剂分子通 过半透膜进入溶液的过程称之为渗透或渗透现象。渗透压π 可定义为:将溶液和溶剂用半透膜隔开,为阻止渗透现象发 生而必须施加于溶液液面上的最小压力。 范特霍夫(J· H· Van´tHoff)根据实验结果指出稀溶液的渗透压 与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致,即 π V=nRT 或 π =cRT 式中,π 是溶液的渗透压(kPa);V是溶液的体积(L);n 是溶质的物质的量;c是溶质的物质的量浓度;R是摩尔气体 常数用8.31kPa· dm3· mol-1表示;T是绝对温度(K)。 从上述关系式可以看出,在一定温度下,难挥发的非电解质稀 溶液的渗透压与溶质的物质的量浓度成正比。
式中为 b 质量摩尔浓度, Kb 为溶剂的沸点升 高常数。 应用上式可以测定溶质的摩尔质量M。
第二章
溶液
1、假设质量浓度为10g/L蔗糖溶液,求该溶液的 沸点.(M=342, K蔗糖=0.512)
解:
CB=
10 342
= 0.029(mol/L)
△Tb= KbCB= Tb- Tb0 Tb= Tb0+ △Tb= 100+0.512x0.029
《溶液》复习教学设计(教案)
《溶液》复习教学设计(教案)第一章:溶液的概念与组成1.1 溶液的定义:溶液是由溶剂和溶质组成的均匀透明的混合物。
1.2 溶液的组成:溶液由溶剂和溶质组成,溶剂是溶解度较大的物质,溶质是溶解度较小的物质。
1.3 溶液的表示方法:溶液的浓度可以用质量分数、摩尔浓度等表示。
第二章:溶液的制备与纯化2.1 溶液的制备:溶液可以通过溶解、稀释、混合等方法制备。
2.2 溶液的纯化:溶液可以通过过滤、蒸馏、结晶等方法进行纯化。
2.3 溶液的储存与保存:溶液应该储存在密封的容器中,避免光照和空气接触。
第三章:溶液的浓度与稀释3.1 溶液的浓度:溶液的浓度是溶质在溶剂中的质量或摩尔比例。
3.2 溶液的稀释:溶液可以通过加入适量的溶剂进行稀释。
3.3 溶液的浓度计算:可以通过C1V1=C2V2等公式计算溶液的浓度。
第四章:溶液的酸碱性与pH值4.1 溶液的酸碱性:溶液可以根据其酸碱度分为酸性、中性、碱性。
4.2 pH值的定义:pH值是表示溶液酸碱程度的数值,其范围为0-14。
4.3 pH值的测定与调节:可以通过pH试纸、pH计等工具测定溶液的pH值,并通过添加酸或碱进行调节。
第五章:溶液的渗透压与离子强度5.1 溶液的渗透压:溶液的渗透压是指溶液中溶质对水分子的吸引力。
5.2 离子强度的定义:离子强度是指溶液中离子的浓度和电荷数的乘积。
5.3 溶液的渗透压与离子强度的关系:溶液的渗透压与离子强度成正比。
第六章:溶液的沸点与凝固点下降6.1 溶液的沸点:溶液的沸点比纯溶剂的沸点低,因为溶质的加入会干扰溶剂的分子间作用力。
6.2 沸点下降的计算:沸点下降可以通过公式ΔTb = i Kb m b 计算,其中i 为离子强度,Kb 为沸点下降常数,m 为摩尔质量,b 为1摩尔溶质的沸点下降。
6.3 溶液的凝固点下降:溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低,凝固点下降的计算方法类似于沸点下降的计算。
第七章:溶液的扩散与渗透7.1 溶液的扩散:扩散是指溶质在溶剂中的自发性运动,其速率与温度、溶质浓度有关。
第二章 溶液的浓度
第二章溶液的浓度第一节常用溶液浓度的表示方法一、质量摩尔浓度(molality)定义:溶质B的物质的量除以溶剂的质量,符号为b B,SI单位是 mol·kg-1。
即:二、物质的量浓度(amount-of-substance concentration)定义:溶质B的物质的量n B除以溶液的体积V,SI单位为 mol·m-3。
由于立方米的单位太大,不大适用,化学计算中常用mol·L-1。
即:在很稀的水溶液中,可近似认为溶质的物质的量浓度c B与溶质的质量摩尔浓度b B近似相等,这是因为在很稀的溶液中,溶质的质量可以忽略不计,水的密度可视为1kg·L-1,则水的体积与水的质量相等。
三、摩尔分数(mole fraction)定义:B的物质的量与混合物的物质的量之比,符号为x B,单位是1。
即:显然,溶质B和溶剂A组成溶液,有x B=n B/( n A+ n B),x A=n A/( n A+ n B) ,x A+ x B=1g 00.5mol26g 1mol g 0.09g 00.7)O C H (1--1422=⋅⋅×=m 例 将7.00g 结晶草酸(H 2C 2O 4·2H 2O)溶于93.0g 水中,求草酸的质量摩尔浓度b (H 2C 2O 4)和摩尔分数x (H 2C 2O 4)。
解 M (H 2C 2O 4·2H 2O)= 126g·mol-1,而M (H 2C 2O 4)= 90.0 g·mol-1, 故7.00g 结晶草酸中草酸的质量为溶液中水的质量为m (H 2O)=93.0g+(7.00 -5.00)g=95.0g则0104.0)mol g 95.0g/18.0()mol 0g (5.00g/90.mol g 5.00g/90.0)O C H (kg mol 585.01kg1000g 95.0g mol 90.0g L 1.84kg 5.00g )O C H (1-1-1-4221-1--1422=⋅+⋅⋅=⋅=××⋅⋅×=x b g 00.5mol26g 1mol g 0.09g 00.7)O C H (1--1422=⋅⋅×=m第二节 其他浓度的表示方法一、质量分数(mass fraction)定义:溶质B 的质量m B 与溶液的质量m 之比,符号ωB ,单位是 1 。
第二章:高分子溶液
3)交联高聚物的溶胀
交联高聚物只溶胀不溶解,可以吸收一定量的 溶剂而溶胀,形成凝胶。
交联高聚物的溶胀过程实际上是两种相反趋势 的平衡过程:
由于化学位的差异,溶剂 力图渗入高聚物内使体积 膨胀(从而引起三维分 子网的伸展)
交联点之间分子链的伸展 降低了它的构象熵值,引 起分子网的弹性收缩力, 力图使分子网收缩
如:PE,PP非晶部分与溶剂相互作用小,放出的热 量少,不足以使结晶部分发生相变,因而这类高聚 物需要升温才能溶解(通常要升温到熔点附近)。
例如:PP 在十氢萘中要升温到接近135℃(接近熔点)才 能很好的溶解。
对于非晶高聚物,溶解度与分子量有关。对于晶 态聚合物,溶解度不仅依赖于M,更重要的是与 结晶度有关。
高聚物溶解过程的有如下特点:
(1)高聚物的溶解要达到分子分散的均相体系,一 般需要较长时间;
即使是良溶剂也不 能一次完全克服高 分子间的内聚力
(2)溶解过程分两个阶段:先溶胀,后溶解
高聚物分子量巨大,分子的运动比小分子慢的多, 溶剂分子会很快扩散到高聚物内部,引起链段运动 ,高聚物体积膨胀,然后才是高分子均匀分散于溶 剂中,达到完全溶解。
高分子溶液的相分离 重点 难点
第一节:聚合物的溶解和溶剂选择(重点)
一、 聚合物溶解过程及其特点
由于高聚物结构的复杂性:
(1)分子量大而且具有多分散性 (2)分子的形状有线型、支化和交联 (3)高分子的凝聚态存在非晶态结构、 晶态结构、取向态、织态等
因此,高聚物的溶解现象比起小分子物质 的溶解要复杂得多。
亚浓 溶液
较浓 冻 胶 塑化高 高聚
溶液
聚物 物
15% 60% 增塑 本体
半固体 固 体
纺丝液
无机化学课件 第二章 溶液
2.胶粒表面水合膜的保护* 胶团结构式中的吸附层、扩散层均为水合膜层 -水合双电层,水合双电层犹如一层弹性膜,阻碍 了胶粒间相互碰撞,使胶粒彼此隔开,不易聚集。 水合膜越厚,胶粒越稳定。 3.布朗运动也是溶胶稳定因素之一。
(二)、溶胶的聚沉现象
当溶胶的稳定因素遭到破坏,胶粒碰撞时合并 变大,胶粒就从介质中析出而下沉,称为聚沉 (colgulation)。
[Al(H2O)6]3+
H+ + [Al(H2O)5OH]2+
一. 质子酸碱的概念
1. • 碱:能接受质子的
物质 (质子受体) 碱可以是分子、阳
离子或阴离子。
碱:
Cl- + H+
HCl
Ac- + H+
HAc
HCO3- + H+
H2CO3
NH3 + H+
NH4+
H2O + H+
H3O+
OH- + H+
2、动力学性质——布朗运动 胶体颗粒永不停息地做无规则运动,这 种不断改变方向、改变速度的运动称为布 朗运动。
用超显微镜 观察溶胶
why
沉降平衡(sedimentation equilibrium )
溶胶是高度分散体系,胶粒一 方面受到重力吸引而下降,另 一方面由于布朗运动促使浓度 趋于均一
当这两种效应相反的力相等时, 粒子的分布达到平衡,粒子的 浓度随高度不同有一定的梯度
• P103例4-6
NH3 + H2O
OH- + NH4+
平衡移动方向
+
NH4+ + Cl-
医用化学第2章溶液
• 例1-2、正常人血浆中每100ml含 Na+326mg、Ca2+10mg,它们的物质的 量浓度各为多少? • 解: nNa 326/ 1000/ 23 cNa 0.142m ol/ L V 100/ 1000
cCa 2
10 / 1000/ 40 0.0025mol/ L V 100/ 1000
第二章 溶 液
• 溶液:一种或多种物质以分子、 原子或离子状态分散在另一种 物质中形成的均匀而稳定的体 系
知识回顾:物质的量
• 一、物质的量及其单位 • 1、定义:是表示以一特定数目的基本单元 粒子为集体的、与基本单元的粒子数成正 比的物理量。 • 2、英文表示:n(B)或nB • 3、单位:摩尔(mol) • 1)摩尔:是 一系统的 物质的量,该系统 中所包含的基本单元数与0.012kg12C的原 子数目(6.023×1023)相等。
第一节 溶液组成量度的表示方法
一、物质的量浓度 • 符号:cB或[B] • 定义:物质B的物质的量除以溶 液的体积 nB • cB= V mB nB MB为摩尔质量 MB
• 单位:SI单位:mol/m3;常用单 位:mol/L,mmol/L,μmol/L • 使用物质的量浓度时应注意的问 题: 1.必须指明物质B的基本单元 2.在不引起混淆的情况下,物质 的量浓度可以简称为浓度
三、渗透压在医学上的意义 (一)渗透浓度 ·渗透活性物质:溶液中能产生 渗透效应的溶质粒子
·渗透浓度:溶液中渗透活性物 质的总浓度,用cos表示,其常用 单位为mol/L和mmol/L
·对于非电解质稀溶液,渗透浓 度与物质的量浓度相等 ·对于强电解质稀溶液,渗透浓 度等于溶液中离子的总浓度,即 校正系数i与浓度的乘积
化学必修二第二章知识点提纲
化学必修二第二章知识点提纲化学必修二第二章:溶液的稀释与溶液的配制
一、溶液的浓度计算
1. 浓度的定义及计算公式
2. 溶液的质量浓度计算
3. 溶液的体积浓度计算
4. 原子浓度和物质容积浓度的关系
二、溶液的稀释
1. 稀释的概念
2. 稀释计算方法
3. 稀释后浓度的确定
三、溶液的配制
1. 配制溶液的条件与方法
2. 化学药品的常用浓度单位
3. 溶质与溶液质量的关系
四、溶液的稀释与溶液的配制的实验操作
1. 配制稀溶液的实验操作步骤
2. 稀溶液的制备方法
3. 溶液的配制与实验操作的注意事项
五、溶液的稀释与溶液的配制的实际应用
1. 实际应用中的浓度计算
2. 实际应用中的稀释和配制实验操作
六、溶液的稀释与溶液的配制的相关实验
1. 浓度的测定实验
2. 体积浓度的测定实验
3. 稀释与配制实验的设计与实施
七、溶液的配制的实验数据处理与分析
1. 实验数据的收集与整理
2. 实验数据的处理与分析
3. 结果的讨论与总结
八、溶液的稀释与溶液的配制的实验报告
1. 实验报告的写作要求
2. 实验结果的呈现
3. 实验过程的描述
4. 结论的总结与讨论。
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硫在苯溶液中的摩尔质量是253 g·mol-1,因硫的 原子量是32.06,因此硫分子是由8个硫原子组成的。
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三、渗透现象
分子热运动图
热运动轨迹 溶质分子 溶质
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半透膜
只允许小分子物质通过而不允许大分子物质通过的多孔性 薄膜
半透膜原理图 半透膜原理图
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纯水的蒸气压曲线 0.61 水溶液的蒸气压曲线
∆T f
Tf
273
△Tb
373
Tb
温度
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溶液沸点升高和凝固点下降曲线
二、凝固点降低
溶剂凝固点 液相与固相具有相同蒸汽压而能平衡共存时温度 例 273K 101.3kPa 水 610.5 Pa
≒
冰 610.5 Pa
溶液凝固点降低 在101.3kPa下将273K的冰加入至273K水溶液中时 101.3kPa下 273K的冰加入至 的冰加入至273K水溶压大于水溶液蒸汽压 冰将会融化
P <π
P
P >π
P
淡水
盐 水
淡水
盐水
(a)
正常渗透系统
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(b)
反渗透系统
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渗透、反渗透:海水淡化,污水处理(浓缩) 渗透、反渗透:海水淡化,污水处理(浓缩)
四、测定相对分子质量(分子量)
∆ P = P x质
∆Tb = K b m
∆T f = K f m
称取一定量未知分子量
π = cRT
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三、渗透与反向渗透
用半透膜使两种不同浓度的溶液(或一种为溶剂) 隔开,产生渗透现象。
π = cR T
R:8.314 kPa ⋅L ⋅mol-1 ⋅K-1 c: mol-1 ⋅K-1 π:kPa
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πV = nRT
T:绝对温度
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由于渗透现象,使高达百米的参天大树,能吸到根 部的水,得以存活。
多孔性薄膜 大分子 小分子
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三、渗透现象
H 纯水 溶液 半透膜 只允许一些物质通过, 只允许一些物质通过,不允许另一些物质通过 水柱H产生的压力=渗透压π 水柱H产生的压力=渗透压π
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从蒸气压大的向蒸气压小的方向渗透。 H2O从蒸气压大的向蒸气压小的方向渗透。
又如乙二醇水溶液,由于Tf降低,可作汽车冷却 水(冬天不结冰)。
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[例1] 溶解0.115克奎宁于1.36克樟脑中 溶解0.115克奎宁于 克奎宁于1.36克樟脑中 为442.6k 计算奎宁摩尔质量
测得其凝固点
解 设奎宁摩尔质量为M 设奎宁摩尔质量为M 樟脑凝固点为452.8k 樟脑凝固点为452.8k kf=39.70 =45208- △Tf=45208-442.6=10.2 (k) 1000克樟脑中溶解奎宁质量为 在1000克樟脑中溶解奎宁质量为 0.115/1.36× 0.115/1.36×1000=84.56 (g) 该溶液质量摩尔浓度 m=84.56/M 根据 △Tf = Kf · m M=39.7× M=39.7×84.56/10.2≈329 (g·mol –1) (g· 得
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H2O(g) H2O(l)
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蒸气压本质
水蒸气分子
水的蒸气压是由 于水中一部分能 量较高的水气分 子逸出水面, 子逸出水面,并 作热运动撞击容 器壁所产生的 压力” “压力”
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水蒸发动态 平衡过程 过程图 平衡过程图 气相
动态平衡 当温度恒定 时,水中的 水蒸气分子 的蒸发与凝 聚的的速度 达到动态平 衡,此时的 蒸汽压也是 恒定的。 恒定的。
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第三节: 第三节:难挥发非电解质稀溶液的依数性 (Colligative properties)
非电解质——不发生离解 稀溶液
依数性——只与溶质数量有关而与其种类无关的性质 只与溶质数量有关而与其种类无关的性质
一、蒸气压降低(p)
蒸气压,也叫饱和蒸气压 在密闭容器中,恒温条件下,某物质的液 体和其气体处于平衡(饱和)时,该气体 的压力——(饱和)蒸气压。
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r <10-9 10-9<r<10-7 r>10-7
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溶液形成过程种总伴随着能量变化、 溶液形成过程种总伴随着能量变化、体积变化或颜色变化等
如:
H2SO4溶于水 NH4NO3溶于水 50mlC2H5OH+50mlH2O 50mlHAc+50mlH2O 白色的无水CuSO4溶于水
蒸 气 分 子 液相
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不同温度下水 的蒸气压曲线 温度升高, 温度升高,水的蒸气压 也升高。 也升高。
273K 水 0.610KPa 373K 101KPa
610.5
蒸气压 Pa
101000
温度 k
273 373
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实 验:
钟罩
糖水
纯水
经过一段时间
糖水
纯水
拉乌尔定律(Raoult)
x质+x剂=1 代入上式得到:
∆ = p x质 p
在一定的温度下, 在一定的温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压 的下降值,近似地与溶质的摩尔分数成正比, 的下降值,近似地与溶质的摩尔分数成正比,而与 溶质的本性无关。 溶质的本性无关。
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二、沸点升高
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101.3kPa 蒸 气 压 冰的蒸气压 曲线 (KPa)
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纯水的蒸气压曲线 0.61 水溶液的蒸气压曲线
∆T f
Tf
273
△Tb
373
Tb
温度
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溶液沸点升高和凝固点下降曲线
二、凝固点降低
凝固点: 液体和它的固相平衡共存时的温度称为该液体的凝固点。 液体和它的固相平衡共存时的温度称为该液体的凝固点。
液面 上升
液面 下降
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实验证明: 实验证明:
在相同的温度下, 在相同的温度下,当把不挥发的非电解质溶入 溶剂形成溶液后,稀溶液的蒸气压比溶剂的低, 溶剂形成溶液后,稀溶液的蒸气压比溶剂的低, 这一现象称为溶液的蒸气压下降 蒸气压下降。 这一现象称为溶液的蒸气压下降。
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纯溶剂
放热 吸热 <100ml 100ml >100ml 100ml 蓝色
特殊的物理 化学过程
溶质 溶液
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通常状态发生变化(B) B) 溶解前后状态相同(A) 溶解前后状态相同(A) 通常含量大的
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溶剂
第一节:溶液浓度表示法
一、质量摩尔浓度: 质量摩尔浓度:
bB =
nB mA
SI单位:mol.kg-1
沸点:液体的蒸气压等于外界压力时的温度, 称为该液体的沸点。
由于溶液的蒸气压比纯溶剂的蒸气压低,所以要使 蒸气压=p外=101.325kPa,必须溶液所需的温度(即 沸点)高于纯溶剂的沸点 . 近似公式: 近似公式:
∆ Tb = K b b
B
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101.3kPa 蒸 气 压 冰的蒸气压 曲线 (KPa)
特别要注意的是:指每kg溶剂中含溶质的物质的量
二、物质的量浓度: 物质的量浓度: 浓度
CB
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=
nB V
SI单位:mol.L-1
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第一节:溶液浓度表示法
三、摩 尔 分 数
x
i
=
n n
i 总
∑
xi = 1
SI 单 位:1
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[例1-1]10%氯化钠的密度p=1.07gcm –3 (283k),该溶液的 1]10%氯化钠的密度 氯化钠的密度p=1.07g (283k), 浓度是多少? 物质的量 浓度是多少? 解: CNaCl=溶质的 物质的量/溶液的体积 物质的量/ =10g/58.5g =10g/58.5gmol –/100g/1.07gcm–3× /100g/1.07g 1000cm3dm –3 =1.83mol =1.83moldm –3 [例1-2]欲配制1.0moldm –3 的硫酸溶液0.50dm3,需取 2]欲配制 欲配制1.0mol 的硫酸溶液0.50dm p=1.84g p=1.84gcm –3 ,98%的浓硫酸多少立方厘米? 98%的浓硫酸多少立方厘米 的浓硫酸多少立方厘米? 设需取用浓硫酸xcm 解:设需取用浓硫酸xcm3. 因为稀释前后溶液中的溶质含量不变 1.0mol 98g 固有 0.50dm3×1.0moldm –3 ×98gmol –1 =x×1.84gcm –3 ×98% =x×1.84g 解得 x=27.2cm3
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第二节:其他溶液浓度表示法
国家标准 1 质量分数和体积分数 溶质与溶液质量之比用符号ω 质量分数 溶质与溶液质量之比用符号ω表示 ω= m溶质/m溶液 m溶质/m溶液 ( g/g ) 溶质(液态) 体积分数 溶质(液态)与溶液体积之比 B = VB / V总 V总 (ml / ml ) 在药典中常见 2 比例浓度 溶质的质量(固体)或体积(液体)与溶液的质量( 溶质的质量(固体)或体积(液体)与溶液的质量(固 体)或体积(液体)的比例 或体积(液体) 1:x (g/g) (ml/ml)( g /ml) ml/ml)( /ml) 表示方法
同样: ∆ T f
= K
f
bB
Kf——溶剂的凝固点降低常数,可查表2-2(P21)