第二章溶液(课件)《无机化学基础》第二课时同步教学(人卫版第四版)
2024-01-18
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普通
内容正文:
稀 溶 液 的 依 数 性
4.3
稀溶液的依数性(通性)
溶液的蒸气压降低
溶液的沸点升高
溶液的凝固点降低
溶液的渗透压
蒸发
凝结
蒸气压
蒸发
凝结
纯液体的蒸气压
蒸发:纯溶剂(如水)在密闭容器中,液剂表面的分子由于合力不为零,具有较高的能量,能够克服分子间的引力而进入液面上的空间的过程。
凝聚:形成蒸气的分子在运动中,有一部分会撞击到液面上而被拉回液体内,重新成为液体分子的过程。
1.蒸发(evaporation)
液相
→
气相
气相
→
液相
2.凝结(condensation)
纯溶剂的蒸气压( p °):单位时间内,由液面蒸发的分子数和由气相返回液体的分子数相等,此时蒸气所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压。
蒸发-凝结动画
纯溶剂和溶液蒸发-凝聚示意图
由于原溶剂的表面部分被难挥发溶质分子所占据,单位时间逸出液面的溶剂分子数相应减少,产生的蒸气压也就相应降低。所以,溶液的蒸气压(p)必然低于纯溶剂的蒸气压(p°)。这种现象称为溶液的蒸气压降低。
溶液的蒸气压降低——Raoult定律
纯溶剂和溶液蒸气压曲线
溶液的浓度越大,单位体积溶液中溶质的粒子数越多,溶剂的表面被难挥发溶质分子所占据的部分就越多,溶液的蒸气压就越低,溶液的蒸气压降低得就越多。
拉乌尔定律:在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压降低△p与溶液中溶质的摩尔分数 或质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。其数学表达式为:
常数K取决于纯溶剂的蒸气压和摩尔质量。
△p=K · bB
或
溶液的沸点升高
沸点:液体的蒸气压与外界的压力相等时液体沸腾的温度。
沸点升高:溶液的沸点要高于相应纯溶剂的沸点,这一现
象称之为溶液的沸点升高。
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值只与
溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的本性无关。
溶液的凝固点降低
在一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的凝固点降
低值只与溶质的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的
本性无关。
凝固点
凝固点是指固液两相的蒸气压相等,两相平衡
共存时的温度。
图7-4 溶液的沸点升高和凝固点降
课堂互动
【7-6】为了使汽车散热水箱中水的凝固点降低0.28K ,需要
在200g水中加入甘油多少g?(M甘油= 92g· mol-1,水的Kf=1.86)
解:
溶液的渗透压
渗透现象
溶剂分子通过半透膜从纯溶剂向溶液或从稀溶液
向较浓溶液的净迁移叫渗透。
π
产生渗透现象必须具备的条件:
(1)半透膜的存在;
(2)膜的两侧液体存在浓度差。
π
渗透压
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额外压力称为渗透压。
符号为π,单位为Pa或kPa。
πV=nRT 或 π=cBRT
医学中的渗透压
常采用毫渗摩尔浓度,简称毫渗量· 升-1,常用符号mOsm· L-1表示。它是指溶液中能产生渗透效应的各种物质质点(分子或离子)的总浓度以毫摩尔· 升-1来计算的渗透单位。
临床上,正常人血浆渗透压为303.7 mOsm· L-1 ,渗透压在280~320 mOsm· L-1范围内的溶液称为生理等渗溶液(9g· L-1 NaCl、50 g· L-1葡萄糖)。例如,生理盐水(9g· L-1 NaCl)的渗透压为:
注:强电解质溶液的渗透压等于阴阳两种离子质子浓度的总和。低于280 mOsm· L-1的溶液称为低渗溶液;高于320 mOsm· L-1的溶液称为高渗溶液。
等渗溶液
红细胞的形态没有什么改变,因为生理盐水与红细胞内液的渗透压力相等,细胞内外液处于渗透平衡状态。
课堂互动
50 g· L-1葡萄糖(M=180 g·mol-1)的渗透压为多少?
低渗溶液
红细胞逐渐膨胀,严重可使红细胞破裂。这是因为红细胞内液的渗透压力高于稀NaCl溶液,红细胞外的水向细胞内渗透引起。
红细胞逐渐皱缩,皱缩的红细胞互相聚结成团。这是因为红细胞内液的渗透压力低于浓NaCl溶液,红细胞内的水向外渗透引起。
高渗溶液
渗透方向
渗透的方向是由低渗溶液一方向高渗溶液一方渗透,也就是由纯溶剂一方向溶液一方渗透,或由稀溶液一方向浓溶液一方渗透。
【例7-8】将0.1 mol· L-1 NaCl和0.1 mol· L-1 CaCl2 溶液用半透膜隔开,指出其渗透方向。
解:NaCl溶液的渗透压为:0.1×2×1000=200 (mOsm· L-1)
CaCl2溶液的渗透压为:0.1×3×1000=300(mOsm· L-1)
其渗透方向是由NaCl溶液一方向CaCl2溶液一方渗透。
渗透动画
难挥发电解质稀溶液的依数性行为
由于电解质在溶液中发生解离,所以电解质溶液的依数性必须
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