第一章-溶液和溶液的渗透压.ppt

第一章溶液与溶液的渗透压 目录 第一节分散系第二节溶液组成标度的表示方法第三节溶液的渗透压学习小结 第一节分散系 一 第一节分散系 一 分散系概念体系 人们通常把具体的研究对象称为体系 分散系 一种或几种物质以分子 离子或其聚集体的状态分散在另一种物质中所形成的体系称为分散系 其中被分散的物质称为分散相或分散质 容纳分散相的物质称为分散介质或分散剂 分散系可以是液态 也可以是气态或固态 第一节分散系 二 分散系分类分散系可分为均相 单相 分散系和非均相 多相 分散系 均相 单相 分散系 凡只含有一个相的分散系称为均相 单相 分散系 非均相 多相 分散系 而含有两个或两个以上相的分散系称为非均相 多相 分散系 第一节分散系 表1 1分散系的分类 第二节溶液组成标度的表示方法散系 二 第二节溶液组成标度的表示方法 一 物质的量浓度溶质B的物质的量nB除以溶液的体积V 称为B的物质的量浓度 简称为浓度 用符号cB表示 物质的量浓度的单位是mol L mmol L或 mol L等 第二节溶液组成标度的表示方法 一 物质的量浓度在使用物质的量浓度时 必须指明物质的基本单元 如c H2SO4 c H c Cl 等 B的物质的量nB与其质量mB 摩尔质量MB之间的关系可用下式表示 第二节溶液组成标度的表示方法 例1 1 正常人100ml血清中含100mg葡萄糖 计算血清中葡萄糖的物质的量浓度 用mmol L表示 解 已知葡萄糖 C6H12O6 的摩尔质量MB 180g mol mB 100mg V 100ml 0 1L 第二节溶液组成标度的表示方法 二 质量浓度溶质B的质量mB除以溶液的体积V 称为B的质量浓度 用符号 B表示 质量浓度的常用单位是g L mg L和 g L等 由于密度的表示符号为 应用时要特别注意质量浓度 B和密度 的区别 第二节溶液组成标度的表示方法 二 质量浓度例1 2 100ml正常人血浆中含血浆蛋白7g 问血浆蛋白在血浆中的质量浓度为多少 解 已知mB 7g V 100ml 0 1L根据式 1 3 可得 第二节溶液组成标度的表示方法 二 质量浓度例1 3 消毒用酒精溶液中乙醇体积分数为0 75 现配制500ml这种消毒酒精溶液需无水乙醇多少毫升 解 已知B 0 75 V 500ml根据式 1 4 量取375ml纯乙醇 用水稀释至500ml即得消毒用的乙醇溶液 第二节溶液组成标度的表示方法 四 质量分数溶质B的质量mB与溶液的质量m之比 称为B的质量分数 用符号 B表示 质量分数也是一个无量纲的量 其值用小数或百分数表示 第二节溶液组成标度的表示方法 四 质量分数例1 4 将50g葡萄糖溶于450g水配成溶液 计算此葡萄糖溶液中葡萄糖的质量分数 解 已知mB 50g m 50g 450g 500g根据式 1 5 可得 第二节溶液组成标度的表示方法 溶液组成标度之间的换算关系 同一溶液在不同用途中 其组成往往使用不同的组成标度来表示 因此有时必须进行换算 换算时应根据各种溶液组成表示方法的定义来进行 如果涉及质量与体积间的换算时 须以溶液的密度为桥梁 如果涉及质量与物质的量间的换算时 须以溶质摩尔质量为桥梁 第二节溶液组成标度的表示方法 第三节渗透压 三 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压将一滴红墨水轻轻地滴入一杯清水中 不摇动 不搅拌 不久整杯水就会变成红色 在一杯清水中加入适量蔗糖 不摇动 不搅拌 不久整杯水都有甜味 最后得到浓度均匀的糖水 这种现象称为扩散 它是溶质和溶剂分子从浓度大的地方向浓度小的地方相对地迁移的结果 任何纯溶剂与溶液或两种不同浓度的溶液相互接触时都会发生溶质分子和溶剂分子双向扩散现象 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压半透膜 是一种只允许某些物质透过 而不允许另一些物质透过的薄膜 生物体内的细胞膜 血管壁 膀胱膜 人造羊皮纸 玻璃纸 火棉胶等都是半透膜 当把溶液 如蔗糖水溶液 和纯溶剂 如水 用半透膜隔开时 溶剂分子可以自由地透过半透膜 而溶质分子不能透过 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压实验表明 溶剂分子通过半透膜的速率与单位体积溶液中所含溶剂的分子数成正比 由于溶液中单位体积内的溶剂分子数小于纯溶剂中单位体积内的溶剂分子数 所以 溶剂分子透过半透膜进入溶液中的速率大于溶液向纯溶剂中透过的速率 渗透 这种溶剂分子透过半透膜由纯溶剂进入溶液或稀溶液进入浓溶液的现象称为渗透现象 简称渗透 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压综上所述 产生渗透现象必须具备两个条件 一是有半透膜存在 二是半透膜两侧的溶液单位体积内溶剂分子数目不相等 渗透的方向总是由纯溶剂向溶液或由稀溶液向浓溶液渗透 第三节溶液的渗透压 一 渗透现象和渗透压在一定温度下 将一溶液与纯溶剂用半透膜隔开 为保持渗透平衡 阻止渗透现象的发生 从一开始就在溶液液面上施加的额外压力称为该溶液在这个温度下的渗透压 见图1 1 c 渗透压用符号 表示 其单位是Pa或kPa 第三节溶液的渗透压 二 渗透压与浓度 温度的关系1886年 荷兰化学家范特荷夫根据实验结果归纳出一条定律 难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓度和热力学温度的乘积成正比 可以表示为 cRT式 1 8 中 为溶液的渗透压 单位kPa c为非电解质溶液的物质的量浓度 T为热力学温度 T 273 15 t R为摩尔气体常数 R 8 314J K mol 第三节溶液的渗透压 二 渗透压与浓度 温度的关系从范特荷夫定律可以得出这样的结论 在一定温度下 稀溶液的渗透压取决于单位体积溶液内溶质的物质的量 亦即决定于单位体积溶液内溶质的微粒数 而与溶质的本性和种类无关 这种性质称为稀溶液的依数性 第三节溶液的渗透压 二 渗透压与浓度 温度的关系范特荷夫定律适用于非电解质稀溶液渗透压的计算 对电解质稀溶液 引入一校正系数i 即 icRTi称为范特荷夫系数 可以近似取整数 它表示1个电解质分子在溶液中解离出的离子数 例如NaCl溶液 i 2 CaCl2溶液 i 3 Na3PO4 i 4 第三节溶液的渗透压 二 渗透压与浓度 温度的关系例1 7 计算生理盐水 9 00g L在37 时的渗透压 解 已知 B 9 00g L MB 58 5g mol T 273 37 310K根据式 1 9 1 6 可得 第三节溶液的渗透压 三 渗透压在医学中的意义 一 渗透浓度医学上将溶液中能产生渗透效应的所有溶质微粒 称为渗透活性物质 的总浓度称为渗透浓度 用符号cos表示 常用单位为mol L或mmol L 对于非电解质溶液 其渗透浓度等于其物质的量浓度 对于强电解质溶液 其渗透浓度等于溶液中的离子总浓度 即 cos ic i为范特荷夫系数 第三节溶液的渗透压 三 渗透压在医学中的意义 一 渗透浓度例1 8 分别计算9g LNaCl溶液和50g L葡萄糖溶液的渗透浓度 解 9g LNaCl溶液的渗透浓度 50g L葡萄糖溶液的渗透浓度 第三节溶液的渗透压 三 渗透压在医学中的意义 二 等渗 低渗和高渗溶液在相同温度下 渗透压相等的两种溶液叫等渗溶液 渗透压不等的两种溶液中 渗透压相对较低的叫低渗溶液 渗透压相对较高的叫高渗溶液 在医学上 溶液的等渗 低渗和高渗是以血浆的渗透浓度为标准来衡量的 第三节溶液的渗透压 三 渗透压在医学中的意义 二 等渗 低渗和高渗溶液在医学上 溶液的等渗 低渗和高渗是以血浆的渗透浓度为标准来衡量的 正常人血浆的渗透浓度平均值约为303 7mmol L 据此临床上规定 凡是渗透浓度在280 320mmol L的溶液为等渗溶液 渗透浓度低于280mmol L的溶液为低渗溶液 渗透浓度高于320mmol L的溶液为高渗溶液 第三节溶液的渗透压 三 渗透压在医学中的意义 二 等渗 低渗和高渗溶液 a 在低渗溶液中 b 在高渗溶液中 c 在等渗溶液中红细胞在不同溶液中的形态示意图 第三节溶液的渗透压 三 渗透压在医学中的意义 三 晶体渗透压与胶体渗透压人体血浆中既含有多种电解质离子和有机小分子物质 如Na K Ca2 葡萄糖 氨基酸 尿素等 也有有机高分子物质 如蛋白质 核酸等 医学上 把电解质 小分子物质所产生的渗透压称为晶体渗透压 而把高分子物质产生的渗透压称为胶体渗透压 学习小结 学习小结1 一种或几种物质以分子 原子 离子或其聚集体的状态分散在另一种物质中所形成的体系称为分散系 按照分散相粒子的大小 粒子直径 不同 分散系可分为分子 离子 分散系 胶体分散系和粗分散系三类 2 常用的溶液组成标度的表示方法有四种 物质的量浓度cB 质量浓度 B 体积分数 B 质量分数 B 根据其定义可以相互换算 学习小结 学习小结3 渗透现象产生的条件为 一是有半透膜存在 二是半透膜两侧的溶液单位体积内溶剂分子数目不相等 渗透的方向总是由纯溶剂向溶液或由稀溶液向浓溶液渗透 4 范特荷夫定律 难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液的浓度和热力学温度的乘积成正比 其表达式为 cRT 适用于非电解质稀溶液渗透压的计算 对于