第二章稀溶液依数性(公开课)

纯水
17.50
0.5b蔗糖水 17.31
0.5b尿素溶液 17.31
0.5b甘油溶液 17.31
沸点Tb
(20℃) 100
100.27
100.24
凝固点Tf
(20℃) 0
-0.93
-0.94
① 与纯溶剂相比， 溶液的 p↓, Tb↑, Tf↓ ② 变化与溶质的本性-- 无关
Colligative Properties of Dilute Solution
nB nA nB
nB nA
nB mA/MA
bBMA
pp 0x Bp 0 b B M A
定温下一定的溶剂 pK b B
K取决于溶剂本性及T,与溶质本性及浓度无关
对于稀溶液 p K cB
稀溶液的p与溶质的质点浓度成正比 --
四、Raoult定律适用范围 1. 非电解质 0.1mol葡萄糖含有6.02×1022个分子 0.1molNaCl含有约2×6.02×1022个离子
Kf —凝固点降低常数 单位同Kb --
三、电解质稀溶液的依数性行为
∵ 1.依数性溶质的质点浓度
与质点大小、电荷数及符号等无关
2.电解质稀溶液中溶质质点浓度＝i bB i为电解质B一个基本单元能解离出的
离子数。如NaCl的i为2，CaCl2的i为3…
∴ 电解质稀溶液公式中 bB
icB
cB
icB
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⒉ 溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
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p (kPa) 101.3
水溶液2
纯水
Tb
水溶液1
T (K) 373 Tb
ΔTb= K’· ΔP = K’·K·bB ∴ ΔTb= Kb·bB
Kb—沸点升高常数 p.17 单位：K·Kg·mol-1
与溶剂本性有关与溶质本性和浓度无关
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二、溶液的凝固点降低 freezing point 1．纯溶剂的凝固点 depression
在一定外压下，物质固、液两相平衡 共存(两相p相等)时的温度,又称为熔点。
如 ： H O 2(l) 2 7 3 K ,1 0 1 .3 k P a H O 2( s )
pH 2O( l)pH 2O( s6 ) 1 .5P0a
wk.baidu.com--
为什么只有当物质固、液两相 p 相等 时，它们才能平衡共存？ ∵ 否则 p 大者必向 p 小者转化。
肌酸 乳酸盐 三磷酸腺苷 一磷酸已糖 葡萄糖 蛋白质
尿素
cos
血浆中 组织间液中 细胞內液中
2
2
--
p↓
三、溶液蒸气压下降的Raoult定律 一定温度下，难挥发非电解质稀溶液
的蒸气压与溶剂的摩尔分数成正比，而 与溶质的本性无关。
p = p0χA p0 ：同温度下纯溶剂的蒸气压 p＝p0(1－xB) ∴ p＝p0－ p0 xB
∴ p0－p＝ p＝p0 xB
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对于稀溶液 nA >> nB
xB
p大
稀
--
p小
浓
⒉ 溶液的凝固点 一定外压下，溶液中溶剂与固态纯溶剂 平衡共存时的温度。
p 溶液中溶剂（l）＝ p 溶剂(s)
⒊ 溶液的凝固点降低
也是溶液蒸气压下降的直接结果
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p/KPa
A: 冰～水共存
0.61
A
B: 冰～溶液共存 水
溶液
冰B Tf
Tf 273
T (K)
ΔTf ＝ Kf ·bB
渗透活性物质 血浆中 组织间液中 细胞內液中
Na+
144
137
10
K+
5
47
141
Ca2+
2.5
2.4
Mg2+
1.5
1.4
31
Cl-
107
112.7
4
HCO3-
27
28.3
10
HPO42-, H2PO4-
2
2
11
SO42-
0.5
0.5
--
1
续正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmol·L-1
渗透活性物质 氨基酸
溶液 （b/mol·Kg-1）
0.198b蔗糖水
蒸气压 p （mmHg , 20℃）
17.50 – 0.061
0.396b蔗糖水
17.50 – 0.123
0.594b蔗糖水
17.50 – 0.185
0.792b蔗糖水
17.50 – 0.248
③ p 降低值与溶液的浓度成正相关
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第一节 溶液的蒸气压下降
cB/mol ·L-1, Ｔ/K, /KPa
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四、渗透浓度 osmolarity 单位：mmol·L-1 混合溶液中能产生渗透效应的溶质 微粒（分子或离子）的浓度总和。
c B, O S
n总 V
cB,OS(非电解质)=cB cB,OS(电解质)=icB --
正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmol·L-1
与浓度
的相关性
溶质质点浓度↑ 溶剂进入趋势↑ 阻止渗透所需压强↑
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实验证明 在数值上符合理想气体方程
三、渗透压方程（Van’t Hoff 经验式)
V ＝ nRT ＝cBRT
具有依数性∴电解质溶液 ＝ icBRT 当溶液很稀时 ≈ibBRT 或 bBRT 式中单位: Ｒ/8.314 KPa ·L ·K-1 ·mol-1，
2. 2. 难挥发 否则必须考虑溶质的蒸气压
3. 3. 稀溶液 不须考虑溶质分子对溶剂分子的作用力
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第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、溶液的沸点升高 boiling point elevation ⒈ 溶剂（纯液体）的沸点 液体沸腾( p液 = p大气 )时的温度
正常沸点：p大气＝101.3kPa 时的沸点
第三节 溶液的渗透压 osmotic pressure
一、渗透作用 osmosis
通过半透膜发生表面
上单方面扩散的现象
1. 产生条件 半透膜
2. 方向
浓度差
溶剂由稀向浓
3. 限度 达到渗透平衡
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糖水
半透膜 水
4. 渗透现象产生原因
二、渗透压， /Pa或KPa
恰能阻止纯溶剂通过半透膜向溶液渗透
必须施加于溶液液面上的额外压强
vapor pressure lowering №zhengfa 一、溶剂（纯液体）的蒸气压，p/Pa或kPa
蒸发
水(l)
水(g)
凝聚
定义：一定Ｔ，V蒸发=V凝聚 时
溶剂蒸气压强恒定 饱和蒸气压
p～ 溶剂本性，T
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二、溶液蒸汽压 下降的原因 当溶剂中加入 一种难挥发的 非电解质
将占据一部分溶剂的表面
第二章 稀溶液的依数性
Colligative Properties of Dilute Solution
原理、计算及在医学上的应用
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稀溶液的 依数性
生产 生活
科学 研究
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健康与 医学
Colligative Properties of Dilute Solution
物质
蒸气压 p
(b/mol·Kg-1) (mmHg , 20℃)