医用基础化学第2章溶液

第二章 溶液Solutions 2.1 溶液组成的表示方法1、物质的量（ 1）几点说明 物质的量 :表示物质数量的基本物理量，单位 mol 。 物质 B的基本单元数目与 阿伏加德罗常数相等就是1mol。 使用 mol时必须同时指明基本单元。对于具体物质，应将基本单元表示在括号内，如n (Na2CO3)=0.5mol 基本单元可以是粒子或它们的特定组合表示。如 H、H2、 H2O、 1/2H2O、 1/2SO42-、 (2H2+O2)等 2.1 溶液组成的表示方法（ 2）摩尔质量 (molar mass)物质 B的摩尔质量 MB定义为 B的质量 mB除以 B的物质的量 nB，即：常用单位为 kgmol-1。以 gmol-1为单位，原子 MB的数值等于其 Ar，分子 MB的数值等于其 Mr。 2.1 溶液组成的表示方法2、物质的量浓度溶液的物质的量浓度 (amount-of-substance concentration)定义为溶质 B的物质的量 nB除以溶液的体积 V，即：常用单位为 molL-1，浓度很小时可用 mmolL-1。 cB可简称为浓度 (concentration)。使用 cB 时必须指明基本单元。对于具体物质，应将基本单元表示在括号内，如c (1/2Ca2+)=4 mmolL-1 2.1 溶液组成的表示方法3、质量浓度未知相对分子质量的物质 B可用质量浓度 B表示，单位为 kgL -1，定义为溶质 B的质量除以溶液的体积 2.1 溶液组成的表示方法4、质量摩尔浓度 物质 B的质量摩尔浓度用符号 bB表示，定义为溶质 B的物质的量 nB除以溶剂 A的质量 mA(单位为 kg)。即质量摩尔浓度的 SI单位是 mol -1，使用时应注明基本单元。用质量摩尔浓度表示 溶液组成标度 的特点是它与溶液的体积无关，因而不受温度变化的影响。 2.1 溶液组成的表示方法5、摩尔分数 摩 尔 分数又称 为 物 质 的量分数，用符号 xB表示，定 义为 物 质 B的物 质 的量 nB除以混合物的物 质 的量 。即 若溶液由溶质 B和溶剂 A组成，则溶质 B和溶剂 A的摩尔分数分别为 显然 xA xB=1 2.1 溶液组成的表示方法6、质量分数 物 质 B的 质 量分数 用符号 w表示，定义为物质 B的质量 mB除以混合物的质量 。即 对于溶液而言，溶质 B和溶剂 A的质量分数分别为 显然 wA +wB = 1 2.1 溶液组成的表示方法2.体积分数 物 质 B的体 积 分数 用符号 表示，定义为物质 B的体积 VB除以混合物的体积 。即 2.2 稀溶液的依数性1、溶液的蒸汽压下降 （ 1）纯溶剂的的蒸汽压蒸发H2O (l) H2O (g)凝结 当蒸发与凝结速率相等， 气相和液相达到动态平衡 ，蒸汽的密度和压力保持一定。 饱和蒸汽压：在一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所具有的压力 p( 简称蒸汽压 )，单位： Pa, kPa 2.2 稀溶液的依数性 p与液体的本性有关。易挥发性物质的 p大，难挥发性物质的 p 小。 对于给定物质，温度升高， p增大 2.2 稀溶液的依数性 不同温度下水的蒸汽压 T / K p / kPa T / K p / kPa 273278283293303313323 0.610 60.871 91.227 92.338 54.242 37.375 412.333 6 33334335336337342319.918 335.157 447.342 670.100 1101.324 7476.026 2 2.2 稀溶液的依数性（ 2）溶液的蒸汽压下降 Raoult定律 2.2 稀溶液的依数性在一定温度下 , 难挥发非电解质稀溶液 的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与溶剂摩尔分数的 乘积。p = po xA po:纯溶剂的蒸汽压P:溶液的蒸汽压 。 2.2 稀溶液的依数性溶液的蒸汽压下降公式：p = po- p p= K bB式中， p为难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降值， bB为溶液的质量摩尔浓度， K为比例常数。几点说明l 依数性： K是溶剂的特性常数。蒸汽压下降与物质（溶质）的本性无关l 只对稀溶液有效l 电解质溶液需修正： p= iK bBNaCl： i=2 Na2HPO4： i=3 2.2 稀溶液的依数性2、溶液的沸点升高和凝固点降低（ 1）液体的沸点升高 1）液体的沸点：液体的蒸汽压等于外界压强时的温度。液体的正常沸点 是指外压为 101.3kPa时的沸点。 2.2 稀溶液的依数性n 溶液的沸点升高 溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。 溶液沸点升高是由溶液的蒸汽压下降引起。Tb = Tb - Tb0 = Kb bB 2.2 稀溶液的依数性 2.2 稀溶液的依数性常见溶剂 的 T0b和 Kb值 溶 剂 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) 溶 剂 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) 水 100 0.512 四 氯 化碳 76.7 5.03乙酸 118 2.93 乙 醚 34.7 2.02苯 80 2.53 萘 218 5.80乙醇 78.4 1.22 2.2 稀溶液的依数性（ 2）溶液的凝固点降低 凝固点：是指物质的固、液两相蒸汽压相等时的温度 。纯水的凝固点（ 273 K） 又称为冰点，在此温度水和冰的蒸汽压相等。 2.2 稀溶液的依数性2）溶液的凝固点降低：由溶液的蒸汽压下降引起。Tf = Tf0 - Tf = Kf bB 2.2 稀溶液的依数性 2.2 稀溶液的依数性常见溶剂的 T0b、 Kb和 T0f 、 Kf值 溶 剂 Tb0 / Kb /(Kkgmol-1) Tf0 / Kf /(Kkgmol-1) 水 100 0.512 0.0 1.86乙酸 118 2.93 17.0 3.90苯 80 2.53 5.5 5.10乙醇 78.4 1.22 -117.3 1.99四 氯 化碳 76.7 5.03 -22.9 32.0乙 醚 34.7 2.02 -116.2 1.8萘 218 5.80 80.0 6.9 2.2 稀溶液的依数性n 溶液凝固点降低的应用：测定溶质的相对分子质量（特别是小分子） 。虽然理论上沸点升高和凝固点降低两种方法都可测量相对分子质量，但后者不起破坏作用、且 Kf值较大，测定误差较小，故更常用。其他应用：冷却剂；冬天路面融雪。 2.2 稀溶液的依数性例将 0.638 g尿素溶于 250 g水中， 测 得此溶液的凝固点降低值 为 0.079 K， 试 求尿素的相 对 分子 质 量。解 2.2 稀溶液的依数性（ 3）电解质稀溶液的依数性p = i K bBTb = i Kbb B Tf = i Kfb B 如 AB型电解质， i趋近 于 2。 (如 KCl) AB2或 A2B型电解质 , i趋近于 3。 (如 MgCl2) 2.2 稀溶液的依数性例 计 算 0.100molkg-1的 NaCl溶液的凝固点。解 NaCl为 AB型电解质， i =2Tf(NaCl) = i Kfb B=21.86 Kkgmol 1 0.100 molkg-1=0.372 KTf(NaCl) = - 0.372 。 2.2 稀溶液的依数性3、溶液的渗透压力 （ 1）渗透现象： 溶剂分子通过半透膜进入到溶液中的过程 , 称为渗透 。 用半透膜将溶液与水分开 , 可以看到蔗糖溶液面上升。 2