第二章稀薄溶液的依数性(大纲).doc

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1、第二章稀薄溶液的依数性1基本要求[TOP]1.1掌握稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低概念及计算;渗透压力的概念及渗透浓度的计算。1.2熟悉稀溶液依数性之间的换算，利用依数性计算溶质的相对分子质量；电解质溶液的依数性。1.3了解稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低的原因;渗透压力在医学上的意义。2重点难点[TOP]2.1重点渗透压及其在医学中的应用。2.2难点拉乌尔定律;凝固点下降.3讲授学时[TOP]建议4学时4内容提要[TOP]第一节第二节第三节4.1第一节溶液的蒸气压下降4.1.1溶液的蒸气压物理化学将系统中物理性质和化学性质相同的均匀部分称为“相

2、”，相与相之间有界面，同一物质不同相之间可相互转化，即相变。水分子逸出水表面成为水蒸气分子，称为蒸发；水蒸气分子撞击水面而成为液态水分子，称为凝结。密闭容器中，当水的蒸发速度与凝结速度相等时，气相和液相处于平衡状态：H2O(l)H2O(g)式中l代表液相，g代表气相。与液相处于平衡的蒸气所具有的压力称为水的饱和蒸气压，简称蒸气压，单位为kPa。蒸气压与物质本性有关：不同的物质，蒸汽压不同。蒸气压与温度有关：温度不同，同一液体的蒸汽压亦不相同。温度愈高，蒸气压也就愈大。相变方向是蒸气压由大向小转变。0℃时水与冰的蒸气压均为0.6106kPa，两相共存。若为-5℃，冰

3、的蒸气压为0.4013kPa，小于水的蒸气压（0.4213kPa），水就自发转变为冰。4.1.2溶液的蒸气压下降—Raoult定律水中加入难挥发的非电解质，使成稀薄溶液（≤0.2mol·Kg-1），原为水分子占据的部分液面被溶质分子占据，而溶质分子几乎不会挥发，故单位时间内表面逸出的水分子数减少。当蒸发与凝结重新达平衡时，溶液的蒸气压低于同温度下纯水的蒸气压，即溶液的蒸气压下降。著名的Raoult定律得出难挥发性非电解质稀薄溶液的蒸气压下降与溶液质量摩尔浓度关系：（2.1）式中，Δp为难挥发性非电解稀薄溶液的蒸气压下降值；为溶液的质量摩尔浓度；K为比例常数。上式表

4、明：在一定温度下，难挥发性非电解质稀薄溶液的蒸气压下降(Δp)与溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的种类和本性无关。如相同质量摩尔浓度的尿素溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这三者的蒸气压降低值应该是相等的。4.2第二节溶液的沸点升高和凝固点降低[TOP]4.2.1溶液的沸点升高溶液的蒸气压与外界压力相等时的温度称为溶液的沸点。正常沸点指外压为101.3kPa时的沸点。如水的正常沸点为100℃。在稀薄溶液中，由于难挥发性溶质的加入，使溶液蒸气压下降，或者说在时溶液的蒸气压小于外压（101.3kPa），只有在大于的某一温度时二者才能相等。换言之，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点

5、高。很明显，沸点升高值与溶液的蒸气压下降有关，而蒸气压降低又与溶液的质量摩尔浓度成正比，因此沸点升高也应与溶液的质量摩尔浓度成正比。即(2.2)式中，ΔTb为沸点升高值；Tb为溶液的沸点，Tb0为纯溶剂的沸点，bB为溶液的质量摩尔浓度；Kb为溶剂的质量摩尔沸点升高常数，它随溶剂的不同而不同。4.2.2溶液的凝固点降低物质的凝固点是指在某外压时，其液相和固相的蒸气压相等并共存的温度。如在101.3kPa外压时，纯水和冰在0℃时的蒸气压均为0.611kPa，0℃为水的凝固点。而溶液的凝固点通常指溶液中纯固态溶剂开始析出时的温度，对于水溶液而言，是指水开始变成冰析出时的

6、温度。与沸点升高原因相似，稀薄溶液中水和冰只有在0℃以下的某一温度时才能共存，即为溶液的凝固点，显然，溶液的凝固点降低了。由于溶液的凝固点降低也是溶液的蒸气压降低所引起的，因此凝固点的降低也与溶液的质量摩尔浓度bB成正比。即(2.3)式中，ΔTf为凝固点降低数值；Tf为溶液的凝固点；Tf0为纯溶剂的凝固点；Kf为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，是溶剂的特征常数，随溶剂的不同而不同。应当注意，Kb，Kf分别是稀薄溶液的ΔTb、ΔTf与的比值，不能机械地将Kb和Kf理解成质量摩尔浓度为1mol·kg-1时的沸点升高ΔTb和凝固点降低ΔTf，因1mol·kg-1的溶液已不

7、是稀薄溶液，溶剂化作用及溶质粒子之间的作用力已不可忽视，ΔTb，ΔTf与之间已不成正比。溶质的相对分子质量可通过溶液的沸点升高及凝固点降低方法进行测定。在实际工作中，常用凝固点降低法，这是因为：①对同一溶剂来说，Kf总是大于Kb，所以凝固点降低法测定时的灵敏度高；②用沸点升高法测定相对分子质量时，往往会因实验温度较高引起溶剂挥发，使溶液变浓而引起误差；③某些生物样品在沸点时易被破坏。4.2.3电解质稀薄溶液的依数性行为强电解质在溶液中完全解离成相应的正、负离子。与非电解质稀薄溶液一样，电解质溶液具有蒸汽压下降、沸点升高、冰点降低等性质。但是，这类溶液的依数性行为出

8、现较大偏差