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基础化学课件:第二章稀薄溶液依数性


Kf 称为溶剂的摩尔凝固点降低常数
几种常用溶剂的摩尔凝固点降低常数 (p.14 表2-3)
溶剂
凝固点/K
Kf

273.2
1.86

278.7
5.10
醋酸
290.2
3.90
樟脑
452.8
39.7

353.2
6.9
溴乙烯
283
12.5
三、电解质稀溶液的依数性行为
ΔTb = i·Kb·bB ΔTf = i·Kf ·bB 第三节 溶液的渗透压力 ( osmotic pressure)
一、渗透现象和渗透压力 通过半透膜发生表面 上单方面的扩散现象
有半透膜 1. 产生条件 膜两侧有浓度差 2. 限度:达到渗透平衡
渗透压力 :达渗透平衡时溶液液面上的静压强。
二、渗透压力与浓度及温度的关系
渗透压方程:
V = nBRT 或 = cBRT
电解质溶液 = icBRT
当溶液很稀时 cB≈ bB
pH2O(l) pH2O(s) 611 Pa
(二)溶液的凝固点降低 一定外压下溶液中溶剂与固态溶剂平衡共存时的温度。
也是溶液蒸气压下降的直接结果
p(kPa)
A :冰-水共存 B :冰-溶液共存

0.61
73
T (K)
∵ Δp = K ·bB ∴ ΔTf = Kf ·bB
2.32
实验结论:① 与纯溶剂相比,稀薄溶液的p↓,Tb↑, Tf↓ ② 变化与溶质的本性无关
③ 变化与溶液的浓度有关
第一节 溶液的蒸气压力下降
一、蒸气压
蒸发
水 (l)
凝聚
水 (g)
一定温度下,v蒸发=v凝聚时液面上的蒸 气所具有的压力称为该温度下的饱和
蒸气压力,简称蒸气压。
蒸气压与液体的本性和温度有关。 若加入一种难挥发的非电解质:
溶剂 水 苯
三氯甲烷 萘
乙醚
沸点/K 373 353 334 491 307.9
Kb 0.512 2.53 3.85 5.80 2.02
二、凝固点降低(freezing point depression ) (一)纯液体的凝固点
一定外压下,物质固、液两相平衡共存时的温度。 如 :H2O(l) 273K,101.3kPa H2O(s)
束缚一部分高能水分子
占据了一部分水的表面
p↓
二、溶液的蒸气压下降 — Raoult定律
一定温度下,难挥发非电解质稀薄溶液的蒸气压下降 与溶质的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。
Δp = p0·χB p0 为同温度下纯溶剂的蒸气压
xB
nB nA nB
(A溶剂,B溶质)
对于稀溶液 nA >> nB
第二章 稀薄溶液的依数性质
物质
蒸气压 p
(kPa , 20℃)
纯水
2.34
0.5 mol·kg-1糖水 2.31
0.5 mol·kg-1尿素 2.31
0.5 mol·kg-1甘油 2.31
沸点Tb (℃)
100 100.3 100.3
凝固点Tf (℃)
0 -0.9 -0.9
0.3mol·kg-1糖水
约为766 kPa。维持细胞内、外的水盐平衡。
2.胶体渗透压力:大分子胶态物质产生的渗透压力, 仅为2.9~4.0 kPa。维持毛细血管内外的水盐平衡。
第五节 依数性的应用 一、测定溶质的摩尔质量
例:取0.749 g谷氨酸溶于50.0 g水中,测得其凝固点 为-0.188℃,试计算谷氨酸的摩尔质量。已知水的Kf =1.86。
解:
Tf 0.188 K
bB
Tf kf
0.188 1.86
0.101
(mol kg 1)
MB
1000
0.749 0.101 50.0
148 g mol1
例:有一种蛋白质,估计它的摩尔质量约为12000 g·mol1,试问用哪一种依数性来测定其摩尔质量最好?

≈ bBRT
讨论p.18例2-4:临床上常用的生理盐水是9.0 g∙L-1 NaCl 溶液,求溶液在37℃时的渗透压力。
三、渗透压力在医学上的意义 (一)渗透作用与生理现象 1. 渗透浓度(osmolarity) 混合物中能产生渗透效应的溶质 微粒(分子或离子)的浓度总和。
n cos V
例:试计算生理盐水的渗透浓度。(p.19~20例2-6) 解: 生理盐水的质量浓度为9.00 g ·L-1
cB
B
MB
9 58.5
0.154(mol L1)
∴ cos = 2×0.154×1000 = 308(mmol·L-1)
2. 等渗、低渗和高渗溶液 临 生理等渗液:渗透浓度为280~320 mmol∙L-1

上 高渗溶液:渗透浓度 > 320mmol∙L-1

定 低渗溶液:渗透浓度 < 280mmol∙L-1 (二)晶体渗透压力和胶体渗透压力 1.晶体渗透压力:低分子晶体物质产生的渗透压力,
第二章 思考题
1. 稀薄溶液的依数性包括哪些?如何理解“依数性”表达的含义? 2. 什么是Raoult定律? 3. 稀薄溶液的沸点升高和凝固点降低的根本原因是什么? 4. 渗透现象产生的条件有哪些? 5. 什么是渗透浓度?临床上的等渗溶液其渗透浓度为多少? 6. 一般用什么方法测定小分子及高分子化合物的相对分子质量? 7. 稀薄溶液的依数性在日常生活中有哪些应用?
第二章 稀薄溶液的依数性质 教学目的与要求:
1. 理解难挥发非电解质稀薄溶液依数性的产生原因及规律 2. 理解产生渗透现象的条件及溶液渗透压力的概念 3. 掌握渗透压力、渗透浓度的计算 4. 理解渗透压力在医学上的意义 5. 了解稀薄溶液依数性在日常生活中的应用
教学重点及难点:
稀薄溶液依数性的规律;渗透压力在医学上的应用。
xB
nB nA
nB mA / M A
bB M A /1000
p
p0
xB
p 0bB
MA 1000
K bB
⑴ 非电解质 ∵ 电解质电离后粒子数↑ ⑵ 难挥发 消除溶质挥发的影响 ⑶ 稀溶液 可作近似处理
第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低
一、沸点升高 ( boiling point elevation ) (一)液体的沸点
液体沸腾时的温度
p 液 = p 大气
液体的沸点与本性及外界压力有关。
(二)溶液的沸点升高
是溶液蒸气压下降的直接结果
p (kPa)
101.3
纯水
水溶液
△T b
373
T b T (K)
∵ Δp = K·bB
∴ ΔTb = Kb·bB
Kb 称为溶剂的摩尔沸点升高常数
几种常用溶剂的摩尔沸点升高常数
(p.14 表2-3)
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