第二章 稀溶液的依数性.doc

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1、第二章稀溶液的依数性首页基本要求重点难点讲授学时内容提要1基本要求[TOP]1.1掌握稀溶液渗透压力的概念、渗透现象发生的条件和方向、van’tHoff方程式。1.2熟悉稀溶液下列依数性溶液的蒸气压下降、溶液的沸点升高、溶液的凝固点下降，熟悉稀溶液几种依数性之间的换算，会利用稀溶液依数性计算溶质的相对分子质量。1.3了解渗透压力在医学上的意义，明确电解质溶液的依数性、渗透浓度、等渗、高渗和低渗等概念。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

2、液的蒸气压下降4.1.1蒸气压在物理化学中将研究系统中物理性质和化学性质相同的均匀部分称为“相”，相与相之间有界面，同一物质不同相之间可以互相转化，即发生相变。在一定温度下，将水放进密闭容器，一部分水分子将逸出表面成为水蒸气分子，称为蒸发；同时，也有一部分水蒸气分子撞击水面而成为液态的水分子，称为凝结。当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。在同一温度下，蒸气压大的物质称为易挥发物质。本章述及的溶质都视为难挥

3、发性物质，即忽略其蒸气压。蒸气压与温度有关，同一种物质，温度愈高，蒸气压也就愈大。相变的方向是由蒸气压大的向小的转变。0℃时液相水与固相水（冰）的蒸气压均为0.6106kPa，所以两相共存。若为-5℃，冰的蒸气压为0.4013kPa，小于液相水的蒸气压（0.4213kPa），水就自发转变为冰。4.1.2溶液的蒸气压下降若在水中加入一种难挥发的非电解质溶质，使成稀溶液（≤0.2mol·Kg-1）,此时，原来表面为纯水分子所占据的部分液面被溶质分子所占据，而溶质分子几乎不会挥发，故单位时间内从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

4、气压，亦即溶液的蒸气压下降。拉乌尔(RaoultFM)研究得出了一定温度下难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降值(Δp)与溶液质量摩尔浓度关系的著名的拉乌尔定律：（2.1）式中，Δp为难挥发性非电解稀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。上式表明：在一定温度下，难挥发性非电解质稀溶液的蒸气压下降(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

5、沸点。正常沸点指外压为101.3kPa时的沸点。如在101.3kPa下水的沸点为100℃。而在稀溶液中，由于加入难挥发性溶质，致使溶液的蒸气压下降。从图2-1中可见，在时溶液的蒸气压和外界的大气压（101.3kPa）并不相等，只有在大于的某一温度时才能相等。换言之，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高。很明显，其升高的数值与溶液的蒸气压下降多少有关，而蒸气压降低又与溶液的质量摩尔浓度成正比，可见沸点升高也应和溶液的质量摩尔浓度成正比。即(2.2)式中，ΔTb为沸点升高数值；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，它是溶剂的特征常数，随溶剂的不同而不同。4.2

6、.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能共存的温度。如在101.3kPa外压时，纯水和冰在0℃时的蒸气压均为0.611kPa，0℃即为水的凝固点。而溶液的凝固点通常是指溶液中纯固态溶剂开始析出时的温度，对于水溶液而言，就是指水开始变成冰析出时的温度。与稀溶液中沸点升高的原因相似，水和冰的蒸气压曲线只有在0℃以下的某一温度时才能相交，也即在0℃以下才是溶液的凝固点，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；Kf为

7、溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，也是溶剂的特征常数，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的溶液已不是稀溶液，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