[理学]大学化学220102.ppt

第二章 溶液与离子平衡 溶解是一个物理化学过程。溶解作用的结果不仅使溶质的性质发生了变化，也使溶剂的一些性质发生改变，如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低以及渗透现象等。这些性质只与溶质、溶剂微粒数的比值有关，而与溶质的本性无关。把这些性质称为依数性。稀溶液的依数性有明显的规律。稀溶液的依数性，尤其是溶液的渗透压力对生命科学极为重要。 1、?? 溶液的蒸气压下降 1．1 蒸气压 在密闭容器中注入纯水，在一定温度下，一部分动能较高的水分子将自水面逸出，扩散到水面上部的空间，形成气相，这一过程称为蒸发。同时，气相的水分子也会接触到水面并被吸引到液相中，这一过程称为凝结。开始阶段，蒸发过程占优势，但随着水蒸气密度的增加，凝结的速率增大，最后蒸发速率与凝结速率相等，气相和液相达到平衡： H2O（1） H2O（g） 这时水蒸气的密度不再改变，它具有压力也不再改变。我们将与液相处于平衡时的蒸气所具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压，用符号表示，单位是Pa（帕）或kPa(千帕)。 溶液的蒸气压下降 蒸发的三个特点 （1）可以在任何温度下进行； （2）只发生在液体表面； （3）吸热有致冷作用． 蒸发有致冷作用的原因 液体蒸发吸热是一个比较复杂的过程，这是因为热传递不但可以在温度不同的两个物体之间进行，也可以在同一物体的两个部分之间进行．液体蒸发时，由于自身的一部分吸收了另一部分的热，使一部分液体变成了气体，剩下液体的温度就会降低，当它的温度低于周围物体的温度时．液体就会从周围物体那里吸热，因此液体蒸发吸热，有致冷作用． 2、? 溶液的沸点升高和凝固点降低2．1溶液的沸点升高 液体的沸点 液体的沸点：是液体的蒸气压等于外压时的温度。液体的正常沸点是指外压为101.3Kpa的沸点。例如水的正常沸点是373.15K。没有专门注明压力条件的沸点通常都是指正常沸点。 液体的沸点与压强有关 压强增大时，液体的沸点也将增高；反之压强降低液体的沸点将减小．例如在西藏高原上,由于空气稀薄,气压偏低只有低海拔地区的一半,大气压力为57.329kPa,水的沸点为 84 ℃。饭煮不熟，只有用高压锅煮饭，由于高压锅被密闭，水蒸气出不去，锅内压强会升高，沸点也跟着被提高，当压强达到0.2MPa时沸点达到120 ℃,饭就很容易煮熟了。 溶液的沸点升高 实验表明，溶液的沸点要高于纯溶剂的沸点，这一现象称为溶液的沸点升高。 溶液沸点升高的原因是溶液的蒸气压低于纯溶剂的蒸气压。 提高沸点炖肉的方法 炆火 溶液凝固点下降的应用 盐和冰的混合物可作冷却剂 汽车水箱中加入防冻剂乙二醇、甘油、酒精等。 3?????溶液的渗透压3．1 渗透现象和渗透压 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超额压力称为渗透压力。 渗透压力的符号为Π，单位为Pa 或kPa。渗透压力是溶液的又一种依数性。 渗透压在医学上的意义 等渗、低渗、高渗溶液 渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液。渗透压不同的两种溶液，把渗透压相对高的溶液叫做高渗溶液，把渗透压相对低的溶液叫做低渗溶液。对同一类型的溶质来说，浓溶液的渗透压比较大，稀溶液的渗透压比较小。因此，在发生渗透作用时，水会从低渗溶液（即稀溶液）进入高渗溶液（即浓溶液），直至两溶液的渗透压达到平衡为止。 在医疗实践中，溶液的等渗、低渗或高渗是以血浆总渗透压为标准。即溶液的渗透压与血浆总渗透压相等的溶液为等渗溶液。溶液的渗透压低于血浆总渗透压的溶液为低渗溶液。溶液的渗透压高于血浆总渗透压的溶液为高渗溶液。 给伤病员进行大量补液时，常用与血浆等渗的0.154 mol/L NaCl溶液（生理盐水），而不能用0.256 mol/L NaCl的高渗溶液或0.068 mol/L NaCl的低渗溶液。 下面讨论红细胞分别在这三种NaCl溶液中所产生的现象。 将红细胞放到0.068 mol/LNaCl溶液中，在显微镜下可以看到红细胞逐渐膨胀，最后破裂。医学上称这种现象为溶血。这是因为红细胞内液的渗透压(0.154mol/L)大于0.068mol/LNaCL溶液渗透压,因此,水分子就要向红细胞内渗透,使红细胞膨胀,以致破裂.如将红细胞放到0.256mol/LNaCL溶液中,在显微镜下可以看到红细胞逐渐皱缩,这种现象称为胞浆分离.因为这时红细胞内液的渗透压小于0.256mol/LNaCL溶液的渗透压,因此,水分子由红细胞内向外渗透,使红细胞皱缩.如将红细胞放到生理盐水中,在显微镜下看到红细胞维持原状.这是因为红细胞与生理盐水渗透压相等,细胞内外达到渗透平衡的缘故. 细胞在不同浓度NaCL溶液中的形态图。 近视眼和吃