922894-医用化学-第二章 稀溶液的依数性

溶液的性质有两类：
一类：由溶质的本性决定，如：密度，颜色， 导电性，酸碱性。
另一类：由溶质粒子数目的多少决定。如：溶 液的蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低，溶 液的渗透压，该性质称为依数性。
第一节 溶液的蒸气压下降
一、蒸气压
液相单位时间内蒸发出的气体 分子数和由气相返回到液相内的 分子数相等，气液两相处于平衡 状态时的气相所具有的压力叫该 溶液的蒸汽压。
p = p0 xA 溶剂的物质的量分数
溶液的蒸气压
纯溶剂的蒸气压
对于只含一种溶质的稀溶液：
质量摩尔浓度
Δp = p0 - p ≈
p
0
MA 1000
bB
=K bB
Δp = p0 - p ≈ K bB
上式说明：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 质量摩尔浓度成正比，而与溶质本性 无关。
例、将 0.900 g 某物质溶于 60.0 g 水中 , 使 溶液的凝固点降低了 0.150 ℃, 求该物质的 相对分子质量 (水的 Kf = 1.86 K·kg·mol-1 )
三、难挥发性强电解质稀溶液的依数性
（1）强电解质稀溶液的依数性比理论计算值大
原因：强电解质在水溶液中自发地电离成带电 荷的粒子，使其含有的粒子数比同浓度非电解 质多。
（2）计算强电解质稀溶液的依数性时，必须引入 一个校正因子。
ΔTb = i Kb bB ΔTf = i Kf bB Π = i cBRT ≈ i bB RT
校正因子i是一“分子”电解质解离出的粒子个数
第三节 溶液的渗透压力
渗透现象在日常生活中极其常见，如在 鲜嫩的蔬菜上撒上盐，立即会渗出水来， 蔬菜因失水而发蔫。临床给病人输液， 对药物浓度要求非常严格，如0.9%的生 理盐水，浓度大于或小于0.9%都会造成 严重后果甚至死亡。此即临床上的等渗， 低渗，高渗问题。
渗透现象在动植物的生命过程中有着重要作用： ➢医学上输液必需输等渗溶液。 ➢动物体内水份的输送。 ➢植物从土壤中吸收水份和营养。 ➢求算溶质的分子量。
三、渗透压力在医学上的意义 （一）渗透浓度
渗透浓度：渗透活性物质的物质的量除以溶液的
体积。
符号：cos
指溶液中产生渗透效应 的溶质粒子
单位：mol·L-1 , mmol·L-1
第二章 稀溶液的依数性
本章内容
1. 非电解质稀溶液的四个依数性之——蒸 汽压下降、沸点升高、凝固点降低。
2. 非电解质稀溶液的第四个依数——渗透 压，及其在医学上的应用。
3. 强电解质稀溶液的依数性行为。
本章重点 溶液的沸点升高，凝固点降低，以及渗透压 的相关计算。
本章难点 四个依数性之间相互转化的计算。
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点升高 （一） 溶液的沸点
一定温度下，当溶液的蒸气压等于外压时， 溶液沸腾，这时的温度称为沸点。
（二）溶液的沸点升高
（1） 实验表明，溶液的沸点要高于纯水的沸点。 这一现象称为溶液的沸点升高
（2）对难挥发性非电解质稀溶液而言，沸点升高 与溶质的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性 无关。
二、 溶液的蒸气压下降
（1） 实验： 实验表明：含有难挥发性溶质的溶液（如葡萄 糖水溶液）的蒸气压低于纯水的蒸气压。这种 现象称为溶液的蒸气压下降。
（2） 原因 ： 水的部分表面被难挥发性溶质占据，因此单位 时间逸出液面的水分子数相应减少
多
少
纯溶剂
溶液
（3） 规律：对于难挥发性非电解质稀溶液，蒸气 压下降符合Raoult定律。
h 糖水
渗透压：在一定的温度下，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。用符号Π 表示。
纯水
糖水
二、 溶液的渗透压力与温度及浓度的关系
1、 van’t Hoff定律（稀溶液的渗透压力方程 式）
Π V = nRT
Π = cB RT
kPa
8.314 J·K-1·mol-
1
说明：对稀溶液 cB ≈ bB ，因此， Π = bB RT
ΔTb 与bB 的关系：ΔTb = Kb·bB
式中 Kb为溶剂的沸点升高常数，它只与溶剂的 本性有关。
二、 溶液的凝固点降低
（一）凝固点：物质的固相的ห้องสมุดไป่ตู้气压与它的液相 蒸气压相等时的温度。
（例如水开始结冰的温度）
（二） 凝固点下降
(1溶) 剂难的挥凝发固性点非低电。解质稀溶液的凝固点Tf总比纯
(2) 对难挥发性非电解质稀溶液而言，凝固点降
2. 某浓度的葡萄糖溶液在－0.25℃ 时结冰， 该溶液在25.0℃ 时的蒸汽压为多少？ （已知纯水在25℃ 时的蒸汽压为3130Pa）
ΔTf =Kf bB
p
p0
MA 1000
bB
KbB
晶体渗透压：维持细胞内外水盐平衡 胶体渗透压：维持血管内外水盐平衡
说明： ➢ 细胞膜允许水分子自由透过，无机盐离
子不易自由透过。 ➢ 毛细血管闭允许水分子、离子和小分子
物质自由透过。
例题讲解
1. 人体血浆的凝固点为-0.501℃ ,正常人体 温度为37℃ ，人体血液的渗透压是多少？
ΔTf =Kf bB
蒸汽压用符号p表示,单位(Pa) 或千帕(kPa) 。
纯水的蒸气压示意图
几点说明：
（1）不同的物质有不同的蒸气压，同一物质的 蒸气压随温度升高而增大。
（2）固体也具有一定的蒸汽压,但大多数固体蒸 汽压都很小。如0℃时，冰的蒸汽压为0.61kPa。
（3）根据蒸汽压大小，区分难挥发性物质及易 挥发性物质。
低正比于溶液的质量摩尔浓度，而与溶质的本 性无关。
ΔTf =Kf bB
（Kf
为溶剂的凝固点降低常数，水的 K·kg·mol-1 ）
Kf
=
1.86
溶液的沸点升高和凝固点降低的性质还有许多 实际应用，汽车散热器的冷却水中常加入适量 乙二醇或甘油，既可以防止冬天水结冰，又可 以防止夏天水沸腾。
利用溶液的沸点升高和凝固点降低都可测定溶 质的相对分子质量，相比教而言，凝固点降低 法的应用更广泛。
（二）等渗，高渗和低渗溶液
医学上的等渗，高渗和低渗溶液是以血浆的渗 透浓度为标准确定的。
临床上规定： cos ＝280～320 mmol·L-1 的溶液为等渗溶液。 cos> 320 mmol·L-1的溶液称为高渗溶液。 cos< 280 mmol·L-1的溶液称为低渗溶液。
在临床治疗中，当为病人大剂量补液时，要特 别注意补液的渗透浓度，否则可能导致机体内 水分调节失常及细胞的变形和破坏。
h
纯水
葡萄 糖水
3、 渗透压力：
溶液液面不断上升，产生的液体压力逐渐增大， 在该压力作用下，溶液中的溶剂分子在单位时间 内透过半透膜的数目增多。当液面上升到一定高 度，单位时间内从半透膜两侧透过的水分子数目 相等，溶液液面不再上升，体系达到渗透平衡。
溶液增高的这部分水的静压力就是溶液的渗透压。
纯水
常用补液：50 g/L葡萄糖或9 g/LNaCl 0.28 mol/L葡萄糖或0.15 mol/LNaCl
（三） 晶体渗透压和胶体渗透压 晶体渗透压：在医学上，习惯把电解质、
小分子物质统称为晶体物质，由它们产 生的渗透压力称为晶体渗透压力。 胶体渗透压：白蛋白、球蛋白等大分子 物质称为胶体物质，由它们产生的压力 统称为胶体渗透压力。 人体血浆的渗透压力主要来源于晶体渗 透压(705.6 kPa)，胶体渗透压只占极少 一部分(3.3 kPa)。
一、渗透现象和渗透压力
1、渗透现象〔实验〕
将葡萄糖溶液与纯水用半透膜 隔开，不久可见葡萄糖的液面 不断上升，说明水分子不断透 过半透膜进入葡萄糖水热溶液中。
我们把溶剂水分子透过半透膜进入溶液的自发过 程称为渗透。不同浓度的两溶液用半透膜隔开 时，都有渗透现象发生。
2、渗透现象产生的原因
由于葡萄糖分子不能透过半透膜，而水分子可以 自由通过半透膜。膜两侧单位体积内水分子数目 不等，单位时间内由纯水进入葡萄糖溶液中的水 分子数目比由葡萄糖溶液进入纯水中的数目多。 其净结果是使葡萄糖溶液一侧液面升高，溶液的 浓度降低。