医用基础化学第2章溶液.ppt

,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 xAxB=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, 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, 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 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 只对稀溶液有效 电解质溶液需修正： p= iK bB NaCl：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,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, 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, 2.2 稀溶液的依数性,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 bB Tb = 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 =2 Tf(NaCl) = i Kfb B =21.86 Kkgmol 1 0.100 molkg-1 =0.372 K Tf(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。, 2.2 稀溶液的依数性,渗透起因：溶剂分子能通过半透膜，而溶质分子不能 。 产生渗透的条件： 半透膜 膜两侧溶液浓度不等。 方向：溶剂分子从纯溶剂溶液，或是从稀溶液浓溶液。, 2.2 稀溶液的依数性,（2）渗透压力 定义：为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力。单位: Pa或kPa。, 2.2 稀溶液的依数性,（3）溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 = cBRT 其中 溶液渗透压，kPa; cB 物质的量浓度，molL-1； R 常数，8.314 JK-1mol-1；T 绝对温度 ，K。 =cB R T =molL-1 JK-1mol-1K =(dm)3-1Nm =103Nm-2 =kNm-2=kPa 一定温度下，渗透压与浓度（单位体积内的质点数目）成正比，与溶质的本性无关。 注意：若半透膜隔开的浓度不等的两个非电解质溶液，为了防止渗透现象发生，必须在浓溶液液面上施加一超额压力，此压力是两溶液渗透压力之差。, 2.2 稀溶液的依数性,渗透压力在医学上的意义 渗透与生理现象 医学上定义：渗透活性物质（溶液中产生渗透效应的溶质粒子）的物质的量浓度为渗透浓度cos,在相对浓 溶液中 在浓度接 近溶液中 在相对稀 溶液中,正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmolL-1,正常人各种渗透活性物质的渗透浓度/mmolL-1, 2.2 稀溶液的依数性,渗透压力在医学上的意义 医学上的等渗、高渗和低渗溶液是以血浆的渗透压力为依据确定的。正常人血浆的渗透浓度： 303.7 mmolL-1 临床上规定： 等渗溶液： cos 280 320 mmolL-1 高渗溶液： cos 320 mmol L-1 低渗溶液 ：cos 280 mmolL-1, 2.2 稀溶液的依数性,例 计算补液用50.0 gL-1葡萄糖溶液和9.0