溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压
生产、生活和实际工作中溶液依数性及其应用
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。
医用化学第1章溶液的渗透压
• 注意1：稀电解质溶液渗透压，必须考虑 电解质系数i，即：
•
Π = i CBRT
• 注意2：如果用两个浓度不等的溶液，来
测量渗透压力，其测量值其实是相对渗
透压力，即两个溶液的渗透压力之差。
• 或者说，任何一个溶液的绝对渗透压力， 都是相对于其纯溶剂而言。
• 温度越高，分子运动更快，渗透压越大。
血红细胞
cos 9.0g 0 5 L -.1 5 8 1 gm 0m -0 1om 0 l o 2l/3m 0 m o 8m lL -1ol
第三节 溶液的渗透压力
三． 渗透压力在医学上的意义 4. 晶体渗透压力和胶体渗透压力
概念
晶体渗透压
胶体渗透压
由晶体物质(电解质和 由胶体物质(高分子物
小分子)产生的渗透压 质)产生的渗透压
• 沸点 boiling point：物质的液体蒸汽压等于外界 大气压力时的温度。
• 与纯溶剂相比，溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、 沸点升高。与纯溶剂的差值如下：
•
Δp＝K·bB bB: 溶液的质量摩尔浓度
•
ΔTf＝Kf·bB K、Kf、Kb分别为对应的系数
•
ΔTb＝Kb·bB
液体物质的蒸汽压、凝固点、沸点
溶液的蒸气压下降之原理
原因：溶质粒子占据液体外表的物理现象； 规律：浓度越大，占位越多，蒸汽压越小。
电解质溶液的蒸气压下降、凝固点下降、沸点升高
➢ 电解质稀溶液的蒸汽压下降
• NaCl溶液：Δp ≈ 2 K bB
• CaCl2溶液： Δp ≈ 3 K bB • Al2(SO4)3溶液： Δp ≈ 5 K bB • 原因：
1 Al2(SO4)3 ＝ 2Al3+ + 3SO42-
基础化学第02章
渗透压示意图
溶液的渗透压与浓度、 溶液的渗透压与浓度、温度的关系 —范托夫公式： 范托夫公式： 范托夫公式 ΠV=nRT 或 Π=cRT 注意： 注意： R的取值：当Π的单位为 的取值： 的单位为kPa，V的单位为 的取值 的单位为 ， 的单位为 值为8.314 kPa·L·K-1·mol-1。 升(L)时，R值为 时 值为 n、c的含义：溶质粒子数或溶质粒子浓度 、 的含义 的含义： 公式意义:在一定温度下， 公式意义 在一定温度下，稀溶液的渗透压与 在一定温度下 单位体积溶液中所含溶质的粒子数(分子 单位体积溶液中所含溶质的粒子数 分子 数或离子数)成正比 而与溶质的本性无关。 成正比， 数或离子数 成正比，而与溶质的本性无关。
P = P*A （1- xB ） P = P*A - P*A xB P*A - P = P*A xB
P*A－P = △P = P*A xB
△P 表示溶液的蒸汽压下降。 表示溶液的蒸汽压下降。
8
当 溶 液 很 稀 时 ， nA>>nB ， nA + nB ≈ nA ， 因此
n (B) x(B)= n (A)+ n (B) ∆p = pA* = pA*
n (B) = n (A) n (B) n(A) n (B) m(A)/ M (A)
9
= pA* M (A) b (B)
∆P = K ⋅ b B
一定温度下， 一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的 蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比， 蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比， 而与溶质的本性无关。 溶质的本性无关 而与溶质的本性无关。
23
对于电解质溶液，范托夫定律应写成： 对于电解质溶液，范托夫定律应写成： 电解质溶液 定律应写成 Π = icbRT 请大家比较下列两组物质的渗透压： 请大家比较下列两组物质的渗透压： (1) 0.2mol·L-1葡萄糖溶液与 葡萄糖溶液与0.2mol·L-1蔗糖溶液 (2) 0.2mol·L-1NaCl溶液与 溶液与0.2mol·L-1葡萄糖溶液 溶液与
溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压资料讲解
溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压1. 溶液的蒸气压下降当一种不挥发的溶质溶解于溶剂后．溶液表面的溶剂分子数目由于溶质分子的存在而减少，因此蒸发出的溶剂分子数目比纯溶剂时少，即溶液的蒸气压比纯溶剂时的蒸气压的线低。
他们的查称为蒸气压下降。
ΔP=PA -PA=XBPA某些固体物质，如氯化钙、五氧化二磷等，常用作干燥剂。
这是由于它们的强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液，其蒸气压比空气中水蒸气的压力小，从而使空气中的水蒸气不断凝结进入“溶液”。
浓硫酸也可用作液体干燥剂。
2. 溶液的凝固点下降从图可以看出．在零度时水和冰的蒸气压相等(0．61kPa)，此时水、劝和水蒸气三相达到平衡，o℃即为水的凝固点。
由于水溶液是溶剂水中加入了箔质，它的蒸气压曲线下降，冰的蒸气压曲线没有变化，造成溶液的蒸气压低了：助的蒸气压，冰与溶液不能共存。
如果在溶液中放人冰，冰就融化。
所以只有在更低的温皮下才能使溶液的蒸气压与冰的蒸气压相等。
这就是溶液的凝固点下降。
Δt凝=k凝m溶液凝固点下降应用很广。
在汽车、坦克的水箱(散热器)中常加人防冻剂乙二酵、酒精、甘油等，其中以乙二醇为优，因为它具有高沸点、高化学稳定性以及从木溶液中结出时形成淤泥状而不是块状冰特点；在水泥砂浆中加入食盐或氯化钙，能防止冬季产生冰冻现象。
在制冷过程中，用无机盐水溶液作裁冷剂或用冰—无机盐水溶液(共晶冰)作蓄冷剂．使其更适用于低温制冷装置。
3. 溶液的沸点上升图中aa’,ac’,bb’线分别表示水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系。
当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾，这时的温度称为沸点。
纯水在100℃时的蒸气压等于101.3kPa(等于外界压力)，故水的沸点是100℃。
水中加入难挥发的溶质后，由于溶液的蒸气压曲线下降，只有在更高的温度下才能使它的蒸气压达到101．3kPa而汤踢。
这就是沸点上升的原因。
实验证明，难挥发物质溶液的拂点总是高于纯溶剂的沸点。
二依数性-沸点、凝固点、渗透压
（二273）K时溶溶液液的的蒸凝汽固压小点于降冰的低蒸汽压则冰融化（冰、水相互转化的
条件：向蒸汽压小的一方变化），欲使冰与溶液共存必须降低体系的温 度直至冰与溶液蒸汽压相等，此时对应的温度即为溶液的凝固点Tf。
p (kPa)
A ：冰-水共存 B ：冰-溶液共存
水
0.61
A
溶液 冰
B ⊿Tf
Tf 273
Π
溶剂的净转移
纯溶剂
溶液
纯溶剂
溶液
纯溶剂
溶液
半透膜
(a)
半透膜
(b)
半透膜
(c)
渗透压力：在一定的温度下，将纯溶剂与
溶液以半透膜隔开，恰能阻止渗透发生所
需施加的外压力，称为该溶液的渗透压力。
用符号π表示。
21
如果用半透膜把稀溶液和浓溶液隔开，为了阻 止渗透现象发生，必须在浓溶液液面施加压力， 但是此压力并不代表任一溶液的渗透压，它仅 仅是溶液渗透压的差值。
即此种溶液的凝固点为 0.98 ℃
16
三．电解质稀薄溶液的依数性行为
Δp = i K bB ΔTb = i Kbb B ΔTf = i Kfb B • 如AB型电解质，i趋近于2。 (如KCl) • AB2或A2B型电解质, i趋近于3。 (如MgCl2)
表2-4
第三节 溶液的渗透压力
特点：溶质、溶剂同时进行，无方向性
溶液的凝固点是溶液与其固态纯溶剂具有相同蒸汽压而能 平衡共存的温度。
也是溶液蒸气压下降的直接结果
7
在一定压力下，当液体的温度已低于该压力下 液体的凝固点，而液体仍不凝固的现象叫液体 的过冷现象(supercooled phenomena of liquid)。 此时的液体称为过冷液体(supercooled liquid)， 这是一种热力学上的不稳定状态，在通过外界 摩擦等作用下会迅速凝固，并使温度回升。
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。
难挥发性非电解质稀溶液的依数性
难挥发性非电解质稀溶液的依数性
溶液依数性的本质是蒸汽压降低。
难挥发性溶质的稀溶液中溶剂的蒸气压、凝固点、
沸点和渗透压的数值，只与溶液中溶质的数量有关，与溶质的本性无关，称这些性质为稀
溶液的依数性。
无论溶液的凝固点下降还是沸点上升，都是因为溶液饱和蒸汽压降低。
因为溶质难挥发，所以当外界有压力时，溶液的挥发性降低，饱和蒸汽压变小。
当外界压力一定时，必
须有更高的温度来增大溶液的饱和蒸汽压，才能保证饱和蒸汽压等于外压，也就是沸点。
同理，凝固点下降也是因为蒸汽压下降导致。
叶唇柱溶液的依数性就是说道溶液的某些性质与溶质的粒子数的多少有关，与溶质本
性毫无关系。
依照数性分别用拉乌尔定律、沸点升高、凝固点减少和渗透压公式定量叙述。
溶液的依数性，顾名思义就是依赖数量的性质。
从分子运动论的角度分析可知，液体的蒸气压就是液体和蒸气建立平衡时的蒸气压力，它与单位时间里由液面蒸发的分子数有关。
由于加入少量难挥发的非电解质溶质，必然降
低了单位体积溶液内所含可挥发溶剂分子的数目，溶液表面也会被部分难挥发的溶质所占据。
因此单位时间内逸出液面的溶剂分子数适当增加，这样蒸气中所含较太少的溶剂分子（气相）即可与溶液（液相）处在平衡状态，即为构成了溶液蒸气抬高于纯溶剂蒸气甩的
状态。
物质的凝固点是其固态蒸气压等于液态蒸气压时的温度，纯水在0℃ 时结冰，冰的蒸气压等于水的蒸气压。
当难挥发性溶质溶于水形成溶液时，溶液的凝固点就是溶液中溶
剂与纯固态溶剂具有相同蒸气压时的温度。
因为溶液蒸气压下降，使得冰的蒸气压大于溶
液蒸气压，冰、液不能共存。
溶液的蒸气压凝固点沸点和渗透压
二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点与渗透压1、溶液的蒸气压下降当一种不挥发的溶质溶解于溶剂后.溶液表面的溶剂分子数目由于溶质分子的存在而减少,因此蒸发出的溶剂分子数目比纯溶剂时少,即溶液的蒸气压比纯溶剂时的蒸气压的线低。
她们的查称为蒸气压下降。
ΔP=PA -PA=XBPA某些固体物质,如氯化钙、五氧化二磷等,常用作干燥剂。
这就是由于它们的强吸水性使其在空气中易潮解成饱与水溶液,其蒸气压比空气中水蒸气的压力小,从而使空气中的水蒸气不断凝结进入“溶液”。
浓硫酸也可用作液体干燥剂。
2、溶液的凝固点下降从图可以瞧出.在零度时水与冰的蒸气压相等(0.61kPa),此时水、劝与水蒸气三相达到平衡,o℃即为水的凝固点。
由于水溶液就是溶剂水中加入了箔质,它的蒸气压曲线下降,冰的蒸气压曲线没有变化,造成溶液的蒸气压低了:助的蒸气压,冰与溶液不能共存。
如果在溶液中放人冰,冰就融化。
所以只有在更低的温皮下才能使溶液的蒸气压与冰的蒸气压相等。
这就就是溶液的凝固点下降。
Δt凝=k凝m溶液凝固点下降应用很广。
在汽车、坦克的水箱(散热器)中常加人防冻剂乙二酵、酒精、甘油等,其中以乙二醇为优,因为它具有高沸点、高化学稳定性以及从木溶液中结出时形成淤泥状而不就是块状冰特点;在水泥砂浆中加入食盐或氯化钙,能防止冬季产生冰冻现象。
在制冷过程中,用无机盐水溶液作裁冷剂或用冰—无机盐水溶液(共晶冰)作蓄冷剂.使其更适用于低温制冷装置。
3、溶液的沸点上升图中aa’,ac’,bb’线分别表示水、冰与溶液的蒸气压与温度的关系。
当液体的蒸气压等于外界压力时,液体就沸腾,这时的温度称为沸点。
纯水在100℃时的蒸气压等于101、3kPa(等于外界压力),故水的沸点就是100℃。
水中加入难挥发的溶质后,由于溶液的蒸气压曲线下降,只有在更高的温度下才能使它的蒸气压达到101.3kPa而汤踢。
这就就是沸点上升的原因。
实验证明,难挥发物质溶液的拂点总就是高于纯溶剂的沸点。
溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压
二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压1. 溶液的蒸气压下降当一种不挥发的溶质溶解于溶剂后．溶液表面的溶剂分子数目由于溶质分子的存在而减少，因此蒸发出的溶剂分子数目比纯溶剂时少，即溶液的蒸气压比纯溶剂时的蒸气压的线低。
他们的查称为蒸气压下降。
ΔP=PA -PA=XBPA某些固体物质，如氯化钙、五氧化二磷等，常用作干燥剂。
这是由于它们的强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液，其蒸气压比空气中水蒸气的压力小，从而使空气中的水蒸气不断凝结进入“溶液”。
浓硫酸也可用作液体干燥剂。
2. 溶液的凝固点下降从图可以看出．在零度时水和冰的蒸气压相等(0．61kPa)，此时水、劝和水蒸气三相达到平衡，o℃即为水的凝固点。
由于水溶液是溶剂水中加入了箔质，它的蒸气压曲线下降，冰的蒸气压曲线没有变化，造成溶液的蒸气压低了：助的蒸气压，冰与溶液不能共存。
如果在溶液中放人冰，冰就融化。
所以只有在更低的温皮下才能使溶液的蒸气压与冰的蒸气压相等。
这就是溶液的凝固点下降。
Δt凝=k凝m溶液凝固点下降应用很广。
在汽车、坦克的水箱(散热器)中常加人防冻剂乙二酵、酒精、甘油等，其中以乙二醇为优，因为它具有高沸点、高化学稳定性以及从木溶液中结出时形成淤泥状而不是块状冰特点；在水泥砂浆中加入食盐或氯化钙，能防止冬季产生冰冻现象。
在制冷过程中，用无机盐水溶液作裁冷剂或用冰—无机盐水溶液(共晶冰)作蓄冷剂．使其更适用于低温制冷装置。
3. 溶液的沸点上升图中aa’,ac’,bb’线分别表示水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系。
当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾，这时的温度称为沸点。
纯水在100℃时的蒸气压等于101.3kPa(等于外界压力)，故水的沸点是100℃。
水中加入难挥发的溶质后，由于溶液的蒸气压曲线下降，只有在更高的温度下才能使它的蒸气压达到101．3kPa而汤踢。
这就是沸点上升的原因。
实验证明，难挥发物质溶液的拂点总是高于纯溶剂的沸点。
稀溶液的依数性的核心性质
稀溶液的依数性的核心性质稀溶液的依数性是说溶液的某些性质与溶质的粒子数的多少有关，与溶质本性无关。
依数性分别用拉乌尔定律、沸点升高、凝固点降低和渗透压公式定量描述。
溶液的依数性所谓“依数性”顾名思义是依赖于数量的性质。
稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高及渗透压等的数值均与稀溶液中所含溶质的数量有关，这些性质都称为稀溶液的依数性。
1.蒸气压下降对二组分稀溶液，溶剂的蒸气压下降已如式(2-67)所述Δp＝p*A－pA＝p*AxB即Δp的数值正比溶质的数量—溶质的摩尔分数xB，比例系数即为纯A的饱和蒸气压p*A。
2.凝固点(析出固态纯溶剂时)降低稀溶液当冷却到凝固点时析出的可能是纯溶剂，也可能是溶剂和溶质一起析出。
当只析出纯溶剂时，即与固态纯溶剂成平衡的稀溶液的凝固点Tf比相同压力下纯溶剂的凝固点T*f低，实验结果表明，凝固点降低的数值与稀溶液中所含溶质的数量成正比，比例系数kf叫凝固点下降系数它与溶剂性质有关而与溶质性质无关。
详细推导3.沸点升高沸点是液体或溶液的蒸气压p等于外压pex时的温度。
若溶质不挥发，则溶液的蒸气压等于溶剂的蒸气压p＝pA，对稀溶液pA＝p*AxA，pA＜p*A，所以在p—T图上稀溶液的蒸气压曲线在纯溶剂蒸气压曲线之下，由图可知，在外压pex时，溶液的沸点Tb必大于纯溶剂羝液的沸点Tb必大于纯溶剂的沸点T*b，即沸点升高。
实验结果表明，含不挥发性溶质的稀溶液的沸点升高亦可用热力学方法推出，kb叫沸点升高系数。
它与溶剂的性质有关，而与溶质性质无关。
4.渗透压若在U形管中用一种半透膜把某一稀溶液和溶剂隔开，这种膜允许溶剂但不允许溶质透过。
实验结果表明，大量溶剂将透过膜进入溶液，使溶液的液面不断上升，直到两液面达到相当大的高度差时才能达到平衡。
要使两液面不发生高度差，可在溶液液面上施加额外的压力，假定在一定温度下，当溶液的液面上施加压力为∏时，两液面可持久保持同样水平，即达到渗透平衡，这个∏值叫溶液的渗透压。
普通化学第三章补充习题及答案
第3章 水化学与水污染重点内容概要 1. 溶液的通性难挥发非电解质的稀溶液的蒸汽压下降，沸点上升——ΔT bp = k bp m 凝固点下降——ΔT fp = k fp m 渗透压cRT =∏难挥发电解质溶液也具有蒸汽压下降、沸点上升，凝固点下降和渗透压等现象，由于电解这些稀溶液的依数性与浓度关系有一定偏差（引入i 值） 2. 酸碱的近代概念，酸碱的解离平衡和缓冲溶液的概念（1）酸碱质子理论人为：凡能给出质子的物质都是酸；凡能与质子结合的物质都是碱。
酸碱共轭关系：共轭酸⇔质子+ 共轭碱 w b a K K K =•（2）一元酸碱的解离平衡αα-=12c K a 2ααc K a≈很小时 c K a ≈α c K Hc a ⋅=+)( αα-=12c K b 2ααc K b≈很小时 cK b ≈α c K OHc b ⋅=-)(由于解离度与c 成反比，与)(b a K 或成正比，所以c/Ka 越大，解离度越小。
当c/Ka>500时，可采用近似计算。
注意：上述计算公式只适用于水溶液中只有弱酸或弱碱的计算。
若溶液中又添加了影响解离平衡的离子（如H + 、弱酸根离子则要考虑同离子效应，根据平衡具体分析计算。
不要随便套公式。
（3）多元酸碱的解离平衡 分级解离 1a K 2a K +H浓度近似按一级解离计算注意：解离度和解离平衡常数都可以反应弱酸、碱的强弱， 但 a K b K 与浓度无关，α与浓度有关。
（4）同离子效应与缓冲溶液同离子效应——实质是平衡移动问题，导致弱酸、碱的解离度减低缓冲溶液——由弱的共轭酸及其共轭碱或弱的共轭碱及其共轭酸组成；具有外加少量酸、碱或稀释时，pH 基本不变的性质。
缓冲溶液的pH 计算：共轭碱）共轭酸）((lg eqeq a c c pK pH -= 共轭碱）共轭酸）((lg00c c pK a -≈缓冲溶液的缓冲能力：c(共轭酸)=c(共轭碱),能力大。
c(共轭酸)、c(共轭碱)大时,能力大c(共轭酸)大时对碱缓冲大，c(共轭碱)大时对酸缓冲大。
colligative properties化学
第一部分：主题概述【1】colligative properties化学在化学中，我们经常听到“colligative properties”这个概念。
但究竟什么是colligative properties呢？在化学领域中，colligative properties指的是与溶液中溶质的粒子数量相关的性质。
这些性质包括溶液的蒸汽压降低、沸点升高、冰点降低和渗透压。
这些性质的变化是由于溶液中溶质粒子的存在而导致的。
在本文中，我们将深入探讨colligative properties，以便更好地理解这一概念。
第二部分：蒸汽压降低【2】蒸汽压降低当我们往水中溶解盐或糖时，会发现水的蒸汽压降低了。
这是因为溶质颗粒的存在阻碍了水分子蒸发到气相的过程。
蒸汽压的降低与溶质的种类和溶液中溶质的摩尔浓度有关。
这种现象在工业生产和生活中都有很多应用，比如在食品加工中控制食物的保存时间、在冰雪融化剂中加入盐以降低冰点等。
第三部分：沸点升高和冰点降低【3】沸点升高和冰点降低当溶质溶解在溶剂中时，溶液的沸点会升高，冰点会降低。
这是因为溶质颗粒的存在增加了溶液的折射率，从而导致了沸点的升高和冰点的降低。
这一性质的应用也非常广泛，比如在冰淇淋制作中使用盐来降低冰的温度，使得冰淇淋更快凝固。
在汽车的冷却系统中也加入抗冻剂以降低冰点、提高沸点，从而保护发动机。
第四部分：渗透压【4】渗透压溶质的存在还会导致溶液的渗透压增加。
这是因为溶质颗粒阻碍了溶剂分子的自由运动，从而使得溶液对外界渗透的压力增加。
在生物学和医学领域中，渗透压的概念被广泛应用，比如在细胞内外渗透压的平衡、血液渗透调节等方面。
第五部分：总结和回顾【5】总结和回顾通过本文的讨论，我们对colligative properties有了更深入的了解。
从蒸汽压降低、沸点升高和冰点降低、渗透压的角度分析了溶液中溶质颗粒的影响。
这些性质的变化不仅有理论意义，也在实际生活和工业生产中有着广泛的应用。
医用化学 第1章 溶液的渗透压
第三节 溶液的渗透压力
三． 渗透压力在医学上的意义
3.
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： cos 280 ~ 320 mmol· L-1
•
高渗溶液： cos
•
＞320 mmol·L-1
低渗溶液 ：cos ＜280 mmol· L-1 大输液等渗原则。高渗输液。剧药的输液。
第三节 溶液的渗透压力
一．渗透现象和渗透压力 2. 渗透原因：溶剂分子能通过半透膜，而 溶质分子不能 。 • 条件： ①半透膜； ②膜两侧溶液浓度不等。 • 方向： 溶剂分子从纯溶剂→溶液； 或溶剂分子从稀溶液→浓溶液。
第三节 溶液的渗透压力
一． 渗透现象和渗透压力 3. 渗透压力 • 定义：为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶 液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力。 单位: Pa或kPa。
液体物质的蒸汽压、凝固点、沸点
溶液的蒸气压下降之原理
原因：溶质粒子占据液体表面的物理现象； 规律：浓度越大，占位越多，蒸汽压越小。
电解质溶液的蒸气压下降、凝固点下降、沸点升高
电解质稀溶液的蒸汽压下降 • NaCl溶液：Δp ≈ 2 K bB • CaCl2溶液： Δp ≈ 3 K bB • Al2(SO4)3溶液： Δp ≈ 5 K bB • 原因： 1 Al2(SO4)3 ＝ 2Al3+ + 3SO421mol 2mol 3mol 电解质校正系数i：
Δp ≈ i K · bB ΔTf ≈ i Kf·bB ΔTb ≈ i Kb·bB AB型电解质，i趋近于2 AB2或A2B型电解质, i趋近于3 AmBn型电解质， i 趋近于 m+n
稀溶液的依数性
ΔvapSm,A Sm(v,)A Sm(l),A
Tb Tb
Δvap Sm,AdT
RTb ln(1
xB )
xB<<1，温度和相变熵变化不大，则
Δvap Sm,A (Tb Tb )
RTb xB
ΔT
RTb xB Δvap Sm,A
RTb2 xB Δvap Hm,A
再将摩尔分率转化为质量摩尔浓度得书中公式。
(l) A
Tf, p, xB
s
(s) A
Tf , p
s
(s) A
Tf, p
(l) A
Tf , p
(s) A
Tf , p
(l) A
Tf, p, xB
(s) A
Tf, p
与沸点升高的推导几乎一样，可得：
ΔT
Tf Tf
RTf2 xB Δfus Hm,A
4.渗透压
A ( p, xA 1) A ( p , xA )
4He的同位素3He也有超流态。
氦对于低温物理的研究具有重要意义
有四次诺贝尔物理奖与氦有关： 1926年，昂内斯因为建立低温设备制成液氦； 1962年，郎道因为建立4He超流理论； 1996年，奥谢罗夫和理查森因为发现3He超流； 2003年，阿布里科索夫、莱格特和金茨堡因为
建立超导和超流理论。
(l) A
Tb, p, xB
(l A
)
Tb , p
Tb Tb
S (l) m,A
dT
RTb ln(1
xB )
(v) A
Tb, p
(v) A
Tb , p
T T
Sm(v,)AdT
(l) A
Tb, p, xB
稀溶液的依数性
算 1mmol/L 1mOsmol/L
三、渗透压在医学上的意义
（1）医学上的渗透浓度
在医学上，常用渗透浓度来表示溶液渗透压
的大小，渗透浓度的计算 c渗=ic（B）×103
例：计算9g/L 的NaCl溶液的渗透浓度。
解： c渗= ic（B）
= 2×（9g/L ÷58.5 g/L） = 2× 0.154mol/L = 0.308mol/L ≈308 mOsmol/L
第一章 溶液
• 第四节 稀溶液的依数性
稀溶液的某些性质只取决于稀溶液中溶质的浓度 而与溶质的本性无关，即只依赖于溶质粒子的数目， 这些性质称为依数性。稀溶液的依数性包括溶液的 蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低和渗透压现象。 稀溶液的依数性在生命科学中极为重要。当溶液是 电解质，或虽非电解质但溶液很浓时，溶液的依数 性规律就会发生变化，本节重点讨论难挥发非电解 质稀溶液的依数性。
计算渗透浓度的思路
溶液中溶质 非电解质溶液
C
粒子总浓度 电解质溶液
iC
将浓度mol/L 换算成mmol/L
渗透浓度
mOsmol/L
3、渗透压在医学上的意义
（2）等渗、低渗和高渗溶液 渗透压相等的溶液称为等渗溶液
对于渗透压不相等的两种溶液，相对来 说，其中渗透压较高的称为高渗溶液， 渗透压较低的称为低渗溶液。
讨论分析
溶血 皱缩 正常
正常 正常 正常
1、在4g/L的盐水中 低渗
2、在 15 g/L的盐水中 高渗
3、在 9g/L生理盐水中 等渗
• 渗透现象在医学上有重要意义，对维持细胞 形态、维持体内水盐平衡起重要的作用。
▪ 大量输液时，应用等渗溶液是一个基本原则。 ▪ 在某种治疗上输入少量的高渗溶液是允许的。 ▪ 当高渗溶液注入体内，即可被体液稀释成等
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二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压
1. 溶液的蒸气压下降
当一种不挥发的溶质溶解于溶
剂后．溶液表面的溶剂分子数目
由于溶质分子的存在而减少，因
此蒸发出的溶剂分子数目比纯
溶剂时少，即溶液的蒸气压比纯
溶剂时的蒸气压的线低。
他们的查称为蒸气压下降。
ΔP=P
-P A=X B P A
A
某些固体物质，如氯化钙、五氧化二磷等，常用作干燥剂。
这是由于它们的强吸水性使其在空气中易潮解成饱和水溶液，其蒸气压比空气中水蒸气的压力小，从而使空气中的水蒸气不断凝结进入“溶液”。
浓硫酸也可用作液体干燥剂。
2. 溶液的凝固点下降
从图可以看出．在零度时水和冰的蒸气压相等(0．61kPa)，此时水、劝和水蒸气三相达到平衡，o℃即为水的凝固点。
由于水溶液是溶剂水中加入了箔质，它的蒸气压曲线下降，冰的蒸气压曲线没有变化，造成溶液的蒸气压低了：助的蒸气压，冰与溶液不能共存。
如果在溶液中放人冰，冰就融化。
所以只有在更低的温皮下才能使溶液的蒸气压与冰的蒸气压相等。
这就是溶液的凝固点下降。
Δt
=k凝m
凝
溶液凝固点下降应用很广。
在汽车、坦克的水箱(散热器)中常加人防冻剂乙二酵、酒精、甘油等，其中以乙二醇为优，因为它具有高沸点、高化学稳定性以及从木溶液中结出时形成淤泥状而不是块状冰特点；在水泥砂浆中加入食盐或氯化钙，能防止冬季产生冰冻现象。
在制冷过程中，用无机盐水溶液作裁冷剂或用冰—无机盐水溶液(共晶冰)作蓄冷剂．使其更适用于低温制冷装置。
3. 溶液的沸点上升
图中aa’,ac’,bb’线分别表示水、冰和溶液的蒸气压与温度的关系。
当液体的蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾，这时的温度称为沸点。
纯水在100℃时的蒸气压等于101.3kPa(等于外界压力)，故水的沸点是100℃。
水中加入难挥发的溶质后，由于溶液的蒸气压曲线下降，只有在更高的温度下才能使它的蒸气压达到101．3kPa而汤踢。
这就是沸点上升的原因。
实验证明，难挥发物质溶液的拂点总是高于纯溶剂的沸点。
Δt
=k沸m
沸
在钢铁发黑处理工艺中所用的氧化液，因含Na0H和NaNO2等，所以加热至140一150℃也不致沸腾。
4溶液的渗透压
渗透压是因溶液中的溶剂分子可以通过半透膜，而溶质分子不能透过半透膜而产生的压力，以大写的希腊字母厦表示。
动植物的细胞膜是天然的半透膜。
如将红血球细胞置于纯水中，发现它会逐渐胀成因球，最后崩裂，这是水透过血红细胞壁进入细胞，而细胞内的若干溶质如血红素、
蛋白质等不能透出，以致细胞内液体逐渐增多．使细胞胀破。
又如动物的膀胱允许水透过而不允许酒精透过。
这种现象称渗透现象。
反渗透：溶液的浓度越大，渗透压越大。
如果在溶液的一侧施加一个大于渗透压的外压力，则溶剂由溶液一例通过半透膜向纯溶剂或低浓度方向渗透，这种现象称为反渗透。
渗透的应用：
1.红细胞
红
细胞破裂细胞干枯保持平衡
2.海水鱼与淡水鱼不能交换环境
3.树对水分的吸收
三液体燃料
能燃烧取得能量，具有一定的经济价值的物质。
固体燃料：煤，石油，木炭，焦炭
液体燃料：石油，汽油，煤油，柴油
气体燃料：天然气，煤气，沼气
液体燃科由液态变为气态的性质称为燃料的蒸发性。
这是液体燃料最重至的特性之一，它与燃料的储存、运输以及在发动机中的使用都有密切关系。
抗爆性是汽油的重要特征，性能好坏与汽油的组成和化学结构有关。
若规定异辛烷的性能指标定为辛烷值为100，则将汽油试样与其进行比较可得到不同性能牌号的汽油，如70号、90号等。
加入抗爆剂四乙基铅来降低温展，因有毒，对环境造成污染，危及人的身体健康，目前已禁止使用。
新型燃料：天然气，液化石油气，乙醇，二甲醚，氢能，生物柴油等。
随着汽油价格的上涨，人们都在寻求更加经济的新型能源来代替已有的能源。
生物燃料：石油价格上涨，粮食价格相对低一些，将来发展生物燃料
是可能的。
大豆，玉米生产乙醇，但由于发展中国家主要解决的是温饱问题，所以值得继续研究探讨。
石油是非常重要的液体燃料和化工原料，其中的烃类有烷烃、环烷烃、芳香烃三类。
石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。
主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。
四表面活性剂
表面张力：和固体一样．液体表面的分子受到上方气体分子的拉力比其受到液相内部分子的拉力小得多。
如图所示。
液体表面分子受内部分子
拉力的影响，有向液体内部迁移，使液相表
面积自动缩小的趋势。
雨筒是团球形的，就
是这个道理。
液体表面的收缩力，称为表面
张力。
表面活性剂：凡能明显降低水的表面张
力或改变表面状态的物质叫表面活性剂。
表面活性剂独特的性表面活性剂一般都是线形分子。
在水溶液中，它解离或溶解后呈现出两种不同作用的结构。
与水作用强的部分叫做亲水基团(又称憎油基团)。
与水不易接近但易与“油性”分子(泛指一切不溶于水的有机物)接近的那部分叫做憎水基团(又叫亲油基团)。
质和作用很多。
这些性质和作用皆来自于它具有亲水基和憎水基的“双亲”独特结构。
润湿作用：由于表面活性剂降低了水的表面张力，因此合有表面活性剂的水溶液就容易在固体表面铺展开来而润湿整个表面，这种作用叫做润湿作用。
十二烷基苯磺酸钠等都有良好的润湿作用。
织物印染、金属清洗等都需要表面活性剂的润湿作用。
乳状液：是指一种或多种液体分散在另一种与它不相镕的液体中的系统。
乳化剂：能使乳状液稳定存在的表面活性剂叫乳化剂。
五液晶
1．液晶：介于液体和晶体之间的一种介晶状态。
在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态，又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性，又具有液体的流动性。
一般可分热致液晶和溶致液晶两类。
液晶态：是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态，又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性，又具有液体的流动性。
一般可分热致液晶和溶致液晶两类。
在显示应用领域，使用的是热致液晶，超出一定温度范围，热致液晶就不再呈现液晶态，温度低
了，出现结晶现象，温度升高了，就变成液体。
2．分类：1)热致液晶：在显示应用领域，使用的是热致液晶，超出一定温度范围，热致液晶就不再呈现液晶态，温度低了，出现结晶现象，温度升高了，就变成液体；液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范围。
近晶型液晶；向列型液晶；胆甾型液晶
2）溶致液晶：溶致液晶是将一种溶质溶于一种溶剂而形成的液晶态物质。
溶质液晶广泛存在于自然界、生物体中，与生命息息相关，但在显示中尚无应用。
3）高分子液晶
3．液晶的应用
电视，电脑液晶显示器，飞机航空仪表……。