第一章第三节 稀溶液的通性

小结：
难挥发非电解质稀溶液 Δp= kbB ΔTf = kf bB ΔTb = kb bB
= cBRT ≈ bBRT
(三)、渗透浓度
1.渗透浓度(osmolarity)
[定义]单位体积溶液中所含有的能产生渗透效应的各种 分子、离子（统称为渗透活性物质）的总数。 渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。
渗透方向
1. 溶剂分子从纯溶剂一方往溶液一方渗透； 2. 溶剂分子从稀溶液一方往浓溶液一方渗透。 产生渗透现象必须具备的两个条件
一是有半透膜的存在； 二是半透膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等。
(半透膜两侧存在渗透浓度差。)
(二)、渗透压力(osmotic pressure)
[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。
解 ΔTf = kf bB
bB=
ΔTf kf
5
=
= 2.69(mol ·kg -1)
1.86
ρB =
mB V
=
2.69× 62
(1000+2.69×62)/1000
=143(g·L -1)
乙二醇 非易失性的
适用于公办各专业
适用于公办各专业
四、稀溶液的渗透压力
(一)、渗透现象 (二)、渗透压力 (三)、渗透浓度 (四)、渗透压力在医学上的意义
= 0.52×8.314×(273+37)
1.86
= 721 ( kPa)
渗透压力法测定相对分子质量
例 将1.00 g血红素溶于适量纯水中，配置成100 ml溶 液，在20℃时测得溶液的渗透压力为0.366 kPa,求 血红素的相对分子质量。
解 Π V = n RT= mB RT
MB
MB =
mΠBVRT=
表明: 稀溶液的Π大小仅与单位体积溶液 中溶质质点数的多少有关，而与溶 质的本性无关。
渗透压力的计算
例 将2.00g蔗糖（C12H22O11）溶于水，配成 50.0ml溶液，求溶液在37℃时的渗透压。
解 C12H22O11的摩尔质量为342 g·mol-1，则
c(C12H22O11) =
n V
=
2.00
1.00 ×8.314×(273+20)
0.366×0.100
=
6.66×104(g
·mol
-1)
【归纳】 血红素的浓度仅为1.50×10-4 mol·L-1 凝固点下降仅为2.79×10-4℃ ——很难测定 渗透压力相当于37.3 mmH2O柱 ——可准确测定
渗透压力法是测定蛋白质等高分子化合物的相 对分子质量的最好方法。
C6H12O6：cos=
180
=278 mmol·L-1
9 ×1000
NaCl ：cos=
58.5
×2=308 mmol·L-1
（四)、渗透压力在医学上的意义
等渗、高渗和低渗溶液的概念
1. 正常人血浆的渗透浓度为303.7 mmol·L-1
2. 临床上规定:
等渗溶液:cos在280~320 mmol·L-1的溶液; (isotonic solution)
低渗溶液:cos＜280 mmol·L-1的溶液 (hypotonic solution)
高渗溶液:cos＞320 mmol·L-1的溶液； (hypertonic solution)
常用的等渗溶液有生理盐水、50.0 g/L葡 萄糖溶液、12.5 g·L-1的NaHCO3 溶液。
等渗、高渗和低渗溶液在医学上的应用
3. 溶液的沸点升高值的计算公式
ΔTb = Tb - Tb* = kb bB
kb为溶剂的沸点升高常数 kb只与溶剂的性质有关，而与溶质种类
无关，数据有表可查。（P9表1-4） 表明：难挥发性的非电解质稀溶液的沸点升高只
与溶质的bB有关，而与溶质的本性无关。
注意：溶液的沸点指溶液刚开始沸腾时的T，纯 溶剂的沸点是恒定的。
√ C、 0.1mol·L-1 葡萄糖 ┃0.1mol·L-1 蔗糖
D、 0.1mol·L-1 CaCl2 ┃0.1mol·L-1 Na2SO4
适用于公办各专业
稀溶液的依数性 ：
Δp= i K bB ΔTf = i Kf bB ΔTb =i Kb bB
= i cB R□T ≈ i bB RT
校正因子i ：一“分子”电解质解离出的粒子个数。 • A-B型强电解质(如KCl、CaSO4、NaHCO3等)i= 2 • A-B2或A2-B型强电解质如(MgCl2、Na2SO4等) i=3
蒸气压与温度的关系
(二)、溶液的蒸气压下降（Δp）
(二)、溶液的蒸气压下降（Δp）
1. 原因： T一定，纯溶剂的蒸气压为定值，设p*
在纯溶剂中加入少量的难挥发性溶质
溶质分子或离子占据一部分溶液的表面， 减少单位时间从溶液中逸出溶剂分子数目。
蒸发
凝结
蒸气压：溶液p ＜纯溶剂p*
Δp = p* - p ，Δp ：蒸气压下降
ΔTb法会因温度高而引起溶剂挥发，使
溶液变浓而引起误差 ； 某些生物样品不耐高温，在沸点易变性或破坏。
应用二：制作防冻剂和冷却剂
例 水中加入乙二醇可使水的凝固点降低，从而达到 抗冻的目的。为了使溶液的凝固点达到-5℃，乙二醇 的质量浓度应为多少（假设该溶液属理想溶液,水为1 kg，所得溶液的密度为1 kg·L-1）？
= 0.117 (mol·L-1)
342 ×0.050
Π = cB RT = 0.117 ×8.314 ×310 =302( kPa)
渗透压力的间接测定
例 测得泪水的凝固点为-0.52℃，求泪水在体 温37℃时的渗透压力。
解 ΔTf = kf bB
bB =ΔTf / kf
Π = bB RT =
ΔTf RT kf
符号：p 表示，单位为Pa（帕）或 kPa（千帕）。
2. 影响蒸气压p的因素
（1） 物质的本性（同温下不同的物质有不同的p）；
一般液体的p较大，但甘油、
硫酸等较小。
固体也具有一定的p ，
只是较小而已。但如碘，
樟脑会升华。
常温下：
p大——易挥发物质
p 小—— 难挥发物质
（2）p随温度升高而增大；
三、非电解质稀溶液的凝固点降低 （freezing point depression）
1. 纯液体的凝固点Tf： 外压一定时， p液=p固时的温度。
固液相共存时的温度，此温度对其固态来说 也称熔点。 • 物质液相凝固点就等于固相的熔点。
• 水的凝固点又称为冰点。 • 0 ℃时，p*水= p冰 = 0.6106kPa， 0 ℃时 冰与水共存
• 弱电解质的依数性计算可近似等同于非电解质。
例 计算医院补液用的50.0 g·L-1葡萄糖溶液 （C6H12O6）和生理盐水的渗透浓度。
解 C6H12O6是非电解质，NaCl是i = 2的强电解质 C6H12O6 和NaCl的摩尔质量分别为180 和58.5 (g·mol-1)
50.0 ×1000
[符号] cos Cos = n/V
[单位] mmol·L-1
电解质溶液的依数性
Δp= i K bB
ΔTf = i Kf bB ΔTb =i Kb bB
= i cB RT ≈ i bB RT
校正因子i ：一“分子”电解质解离出的粒子个数。 • A-B型强电解质(如KCl、CaSO4、NaHCO3等)i= 2 • A-B2或A2-B型强电解质如(MgCl2、Na2SO4等) i=3
第三节 难挥发非电解质稀溶液的通性 Colligative properties of dilute solution
溶剂 + 溶质 = 溶液
溶剂形成溶液之后， 性质的改分为两类：
1. 溶质本性： 颜色、粘度、pH、 密度、 导电性等.
2. 溶质的颗粒数： 蒸气压、沸点、凝固点和 渗透压。 理想稀溶液：
2. 拉乌尔(1887年法国)定律：
（难、非、稀） p = p* xA——经验公式 Δp = p* - p = p* - p* xA = p* xB
2. 拉乌尔定律
由公式Δp = p* xB推导得： •Δp = p* - p = kb B
• k是一常数，与p*和溶剂的摩尔质量有关。
• 温度一定时，难挥发性非电解质稀溶液的
[符号] Π
[单位] Pa 或 kPa
(二)、渗透压力
1. 范托夫（1886 荷兰）定律：
ΠV = nRT Π = cBRT 稀水溶液 (cB≈bB) Π ≈RT bB
单位：R=8.314 J·K-1·mol-1 ，T (K ) bB (mol ·kg -1 )或cB (mol ·L-1 )
则 Π (kPa)
(一)、渗透现象
结果：溶液一侧的液面升高。 原因：单位时间内由纯溶剂进入溶液中的溶剂分
子数要比由溶液进入纯溶剂的多。
渗透现象:溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程。
半透膜(semi-permeable membrane)
[定义] 只允许溶剂(水)分子通过不允许溶 质(蔗糖)分子透过的薄膜。
• 人工制备膜(如火棉胶膜、玻璃纸及羊皮纸等)； • 生物膜(如细胞膜、毛细血管壁等)。
血浆渗透压
晶体渗透压: 维持细胞内外水的相对平衡
(NaCl 、NaHCO3 、葡萄糖、尿素等晶体物质所产生)
胶体渗透压: 维持血容量和毛细血管内
外水的相对平衡
(血浆蛋白质所产生)
适用于公办各专业
习题1
1.相同浓度的葡萄糖和NaCl溶液的П也相同。 （× ）
2. 若两种溶液的渗透压相等，其物质的量的浓度
1. 稀 2. 非电解质 3. 非挥发性