基础化学第二章(稀溶液通性)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第二章 稀薄溶液的依数性,溶液的两类性质：,1. 与溶质的性质、数量均有关。如：溶液的导电性、颜色、pH值等。,2. 与溶质的性质无关、与溶质的数量有关依数性。如：溶液的蒸气压、凝固点、沸点、渗透压。,2,H2Ol= H2Og,v(蒸发) v(凝结) ,v(蒸发) v(蒸发),平衡向凝结的方向移动，到达新的平衡时，p下降。,p = po - p与浓度有关。,纯溶剂,溶液,6,1887,年法国化学家,Raoult FM,通过实验得出：,p = p,o,x,A,x,A,+x,B,=1,p = p,o,(1-x,B,) = p,o,- p,o,x,B,x,B,= n,B,/(n,A,+n,B,), n,B,/n,A,= n,B,M,A,/m,A,= M,A,b,B,p =,p,o,x,B,= p,o,M,A,b,B,= Kb,B,稀溶液依数性：,p = Kb,B,或：,p = Kc,B,9,第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低,一、溶液的沸点升高,一液体的沸点Tbboiling point,定义：液体的蒸气压 = 外压时的温度,一般外压在100kpa标准状态时，称为正常沸点。,为何在高原地区煮不熟饭？,减压蒸馏,10,溶剂中参加难挥发性非电解质后，溶剂蒸气压下降，沸点上升。溶液越浓，沸点升高得越多,二液体的沸点升高,(boiling point elevation),T,b,pb,B, T,b,= K,b,b,B,11,Kb的物理意义：lim (Tb/bB) = Kb,bB0,bB = 1molkg -1时，Tb = Kb -,注意：,1.,溶质：难挥发性非电解质,电解质： ,T,b,= iK,b,b,B,2.,稀溶液：,b,B, 0.1molkg,-1,3. K,b,只与溶剂本性有关，与溶质本性无关,12,二、溶液的凝固点降低,定义：固、液相平衡共存时的温度,即：液相蒸气压,=,固相蒸气压时的温度,一纯液体的凝固点Tf (freezing point),13,溶剂中参加难挥发性非电解质后，溶剂蒸气压下降，凝固点下降。溶液越浓，凝固点降低得越多。TfpbB Tf = KfbB,二、溶液的凝固点降低,一纯液体的凝固点Tf (freezing point),14,Kf 的物理意义：lim (Tf/bB) = Kf,bB0,bB = 1molkg-1时，Tf = Kf -,注意：,1.,溶质：难挥发性非电解质,电解质： ,T,f,= iK,f,b,B,2.,稀溶液：,b,B,K,b,，可减少测量误差。,2.T,f,T,b,，生物样品、有机物不易被破坏。,3.,测,T,b,因挥发而引起浓度变化，不能重复测定。,P16,例,2-2,19,体液平衡,体液的渗透平衡(水平衡)、酸碱平衡、电解质平衡是健康的根底。,20,第三节 溶液的渗透压力,一、渗透现象和渗透压力,溶液,水,扩散,隔板,抽掉隔板,稀溶液,osmotic pressure,21,第三节 溶液的渗透压力,一、渗透现象和渗透压力,水,半透膜,溶液,osmotic pressure,22,第三节 溶液的渗透压力,一、渗透现象和渗透压力,水,半透膜,溶液,osmotic pressure,23,第三节 溶液的渗透压力,一、渗透现象和渗透压力,水,半透膜,溶液,水,溶液,osmotic pressure,24,第三节 溶液的渗透压力,一、渗透现象和渗透压力,水,渗透,半透膜,溶液,水,溶液,osmotic pressure,25,第三节 溶液的渗透压力,一、渗透现象和渗透压力,渗透,半透膜,浓溶液,稀溶液,浓溶液,稀溶液,osmotic pressure,26,渗透现象：溶剂分子通过半透膜进入到溶液中的过程。,产生渗透现象的两个必要条件：,1.半透膜的存在,2.膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等,即渗透浓度ic不同,渗透方向：溶剂溶液,稀溶液浓溶液,27,P,半透膜,水,溶液,28,为防止渗透产生而施加于溶液外表的超额压力,渗透压力,符号：,单位：,Pa,或,kPa,P,半透膜,水,溶液,29,P,半透膜,水,溶液,P =,渗透平衡,P ,反向渗透,制净水、污水治理,浓溶液,稀溶液,30,1886年，荷兰化学家vant Hoff 提出,1872年，去波恩跟凯库勒学习。1874年获博士学位 。1901年，他以溶液渗透压和化学动力学的研究成果，成为第一个诺贝尔化学奖获得者,弄清了有机物旋光异构的原因，开辟了立体化学的新领域。,研究质量作用和反响速度，开展近代溶液理论(渗透压、凝固点、沸点和蒸气压理论)，应用相律研究盐的结晶过程。,他竭力推崇科学想象力，从实验现象中探索普遍规律性的高超本领。,二、,与,c,B,及,T,的关系,31,V,=,nRT,=,c,B,RT,c,B,：,molL,-1,R,：,8.314 kPa mol,-1,L K,-1,T,：,K,：,kPa,二、,与,c,B,及,T,的关系,32,注意：,1.,适用于非电解质稀溶液,c,B, 0.2molL,-1,2.,对于电解质稀溶液,=,ic,B,RT,葡萄糖,i,=1,蔗糖,i,=1,NaCl,i,=2 NaHCO,3,i,=2,C,3,H,5,O,3,Na,i,=2 CaCl,2,i,=3,质点,P18,例,2-3,33,渗透压力法测溶质的相对分子量,P18,例,2-4,凝固点降低法测小分子的分子量,渗透压力法测大分子的分子量,34,三、渗透压力在医学上的意义,(,一,),电解质溶液的依数性,非电解质,p= Kb,B,T,b,=K,b,b,B,T,f,=K,f,b,B,=,RTc,B,稀水溶液：,b,B,c,B,强(非、弱电解质,p= iKb,B,T,b,=iK,b,b,B,T,f,=iK,f,b,B,= i,RTc,B,35,补充题一：在1L水中需参加多少克NaCl才能防止水在-2时结冰，参加NaCl后该溶液在25 时的渗透压力为多少？,解：,36,(,二,),渗透浓度,osmolarity,渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。,符号：,c,os,单位：,molL,-1,或,mmolL,-1,计算：,c,os,=,i c,B,P19,例,2-6,0.1molL,-1,NaCl,溶液：,c,os,=,ic,B,= 2,0.1molL,-1,37,三等渗、高渗和低渗溶液,isotonic 、hypertonic and hypotonic solution,血浆的渗透浓度：,303.7mmolL,-1,组织间液的渗透浓度：,302.2mmolL,-1,细胞内液的渗透浓度：,302.2mmolL,-1,P20,表,2-5,38,临床上规定：,渗透浓度：,280 320 mmolL,-1,等渗溶液,渗透浓度：, 320 mmolL,-1,高渗溶液,9gL,-1,NaCl c,os,=2910,3,/58.5=306 mmolL,-1,50gL,-1,葡萄糖,c,os,=5010,3,/180=278 mmolL,-1,12.5gL,-1,NaHCO,3,c,os,=212.510,3,/84=298mmolL,-1,两等渗液以任意体积比混合一定还是等渗液？,39,红细胞在不同浓度的,NaCl,溶液中的形态,(c),在,3gL,-1,NaCl,溶液中胀大破裂溶血,(a)在9gL-1NaCl溶液中形态根本不变,(b),在,15gL,-1,NaCl,溶液中皱缩,静脉注射：等渗溶液，药水应溶入生理盐水或,50gL,-1,葡萄糖内,40,补充题：临床上用CaCl22H2OM=147.0针剂，其质量浓度为100gL-1，该针剂的近似凝固点及在37时的渗透压力，该针剂是等渗、低渗还是高渗溶液。细胞在该溶液中会出现什么情况？,M(CaCl2)=111.0,41,(,四,),晶体渗透压力和胶体渗透压力,细胞外液( Na+,ECF20%,细胞内液,(K,+,) ICF(40%),组织间液,(15%),血浆,(5%),体液,蛋白质少,细胞膜：晶体渗透压,毛细血管壁：胶体渗透压,蛋白质多,晶体物质能够透过,42,细胞膜,细胞膜成分：蛋白质和脂质为主，糖类只占极少量。,细胞膜的结构：脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。,脂质双分子层 ：磷脂，胆固醇，少量的鞘脂。,磷脂：外表活性分子,外表活性剂分子结构特点：亲脂基团、亲水基团,43,四晶体渗透压力和胶体渗透压力,晶体渗透压力：小分子物质晶体物质产,生的渗透压力,=7.5 gL-1 = 705 kPa,半透膜：细胞膜,胶体渗透压力：大分子物质胶体物质产,生的渗透压力,= 70 gL-1 = 2.9 4.0 kPa,半透膜：毛细血管壁,血浆中：,44,细胞外液,细胞膜,细胞内液,晶体渗透压力作用：调节细胞内外水、电解质平衡,血浆,组织间液,毛细血管壁,胶体渗透压力作用：,调节血浆和组织间液间液体量的平衡,45,水平衡紊乱,水的生理功能：促进物质代谢、调节体温、润滑作用等。,水的来源：饮水、食物含水、代谢生成的水。,水排出的途径：肾脏、皮肤、肺和消化道。,正常人每天摄入水、排出水量保持动态平衡，约为,2500ml,。,水过少：脱水,水过多：水中毒与水肿,46,脱水,细胞外液的减少,类型：高渗性、等渗性和低惨性脱水,细胞外液,细胞膜,细胞内液,血浆,组织间液,毛细血管壁,47,高渗性脱水特征： 失水失钠，血清钠浓度,145mmol,L,，血浆渗透浓度,310 mmol,L,。,原因：,1.,单纯失水：经肺、皮肤蒸发失水或尿崩症。,2.,丧失低渗体液：大量出汗，使用渗透性利尿剂等。,高渗性脱水,细胞外液,细胞膜,细胞内液,细胞外液渗透压升高引起如下变化：,1.口渴 2.尿量减少,3.细胞内液向细胞外转移细胞脱水，脑细胞严重脱水时，引起中枢神经系统功能障碍,48,等渗性脱水,等渗性脱水：水钠等比例丧失，血Na浓度在130150 mmol/L，血浆渗透浓度在280310 mmol/L的脱水。,原因：等渗性体液大量丧失,细胞外液,细胞膜,细胞内液,等渗性脱水对机体的影响 ：,1.,渴感不明显,2.,尿量减少,3.,细胞外液容量减少：细胞内液容量变化不大，易出现脱水症及循环衰竭。,49,低渗性脱水,低渗性脱水：失钠失水，血清钠l30mmolL、 血浆渗透浓度280mmolL。,原因：丧失大量等渗液体后，只补充水分而未补充足够的电解质。,细胞外液,细胞膜,细胞内液,细胞外液渗透压降低引起如下变化：,1.,早期渴感不明显。,2.,早期尿量无明显减少。当细胞外液容量明显减少时，尿量减少。,3.,细胞外液向细胞内转移：水份从细胞外向细胞内转移，引起细胞肿胀。,50,水过多,类型：,晶体渗透压引起的水过多低渗性、高渗性和等渗性 ,胶体渗透压引起的水过多,细胞外液,细胞膜,细胞内液,血浆,组织间液,毛细血管壁,51,晶体渗透压引起的低渗性水过多,肾排水能力降低而摄水过多，导致大量低渗液体在体内潴留的病理过程，血Na浓度130 mmol/L，血浆渗透浓度150mmol/L,，血浆渗透浓度,310mmol/L,，又称高容量性高钠血症。,原因：盐摄入过多或盐中毒。,高渗性水过多时，细胞外液高渗，水向细胞外转移，导致细胞脱水，引起中枢神经系统功能障碍。,细胞外液,细胞膜,细胞内液,53,胶体渗透压引起的水过多,原因：血浆蛋白减少，血浆胶体渗透压力降低，血浆中的水和低分子溶质就会过多的通过毛细血管壁进入组织间液，造成血容量降低而组织间液增多水肿。,大面积烧伤或失血过多补液：电解质溶液+血浆或右旋糖酐。,细胞外液,细胞膜,细胞内液,血浆,组织间液,毛细血管壁,54,作业：,P23 4, 6, 10,11,英语补充题：,What would be the freezing point and boiling point of a solution containing 6.5g of ethylene glycol (C,2,H,6,O,2,) commonly used as an automotive anti freezing in 200g water ?,