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化学综述 -稀薄溶液的依数性在生活上的应用


稀薄溶液的依数性在生活上的应用
姓名:龙康 班级:16 级 12 班学号:201650589 摘要:以非挥发性溶质形成的稀溶液,其饱和蒸气压下降、沸点 升高、凝固点下降、渗透压等性质只与溶质的分子数量有关而与其种 类无关,这些性质称为稀溶液依数性。当溶质是电解质或非电解质溶 液浓度大时,依数性性质将发生偏离。 关键词:稀溶液、依数性、蒸汽压力下降、凝固点降低、沸点升 高、渗透压。 前言:稀薄溶液的依数性描述了稀溶液性质比起所对应纯溶剂性 质的一类特殊变化, 是多组分系统中化学势随组分数而表现出来的自 身变化规律。在讨论稀溶液依数性时,要牢牢把握形成稀溶液的溶质 和溶质本性是不能发生改变的, 即溶质分子在形成溶液后不能形成聚 合物或水解物。稀溶液依数性非常贴切人们的生产和生活实践,可以 解释我们身边的很多自然现象和自然规律。

1.溶液的蒸汽压力下降
1.在密闭条件中,在一定温度下,与液体或固体处于相平衡的蒸气所具 有的压力称为饱和蒸气压。 2.溶液中部分液面或多或少地被难挥发性的溶质分子占据,导致溶剂 的表面积相对减少, 所以单位时间内逸出液面的溶质分子数目相对比 纯溶液要少,液相与气相间的平衡向左移动,H2O(g)<===>H2O(l),导 致溶剂的蒸汽压力下降。 3.同一物质在不同温度下有不同的蒸气压,并随着温度的升高而增大。

不同液体饱和蒸汽压不同 , 溶剂的饱和蒸汽压大于溶液的饱和蒸汽 压;对于同一物质,固态的饱和蒸汽压小于液态的饱和蒸汽压. 4.要想降低饱和蒸汽压,可以采用下面的方法:1)降低温度;2)改变 液相组成,如加入高沸点、低挥发度物质、溶质等;3)改变气相组成, 如通入惰性气体. 5.蒸汽压力与物质本性有关。不同的物质,蒸汽压力不同。 蒸汽压力与温度有关。同一种物质,温度愈高,蒸汽压力愈大。 例如:在液体沸点会随着外压降低而降低,如在高海拔地区,水烧开 后达不到 100℃,高海拔地区可以用水蒸饭但不能用水煮饭,除非用 高压锅等等.

2.溶液的沸点升高
1.沸点是液体沸腾时候的温度,也就是液体的饱和蒸气压与外界压强 相等时的温度。 液体浓度越高, 沸点越高。 不同液体的沸点是不同的。 沸点随外界压力变化而改变,压力低,沸点也低。 2.在相同的大气压下,液体不同沸点亦不相同。这是因为饱和汽压和 液体种类有关。 在一定的温度下, 各种液体的饱和汽压亦一定。 例如, 乙醚在 20℃时饱和气压为 5865.2 帕(44 厘米汞柱)低于大气压, 温度稍有升高,使乙醚的饱和汽压与大气压强相等,将乙醚加热到 35℃即可沸腾。液体中若含有杂质,则对液体的沸点亦有影响。液体 中含有溶质后它的沸点要比纯净的液体高,这是由于存在溶质后,液 体分子之间的引力增加了,液体不易汽化,饱和汽压也较小。要使饱

和汽压与大气压相同,必须提高沸点。不同液体在同一外界压强下, 沸点不同。沸点随压强而变化的关系可由克劳修斯方程式得到。 3.当用一种内壁非常光滑的容器加热某种纯液体时,常见温度已经达 到或者已经超过液体沸点时,液体并没有沸腾的现象称为过热现象 实验表明,溶液的沸点总是高于纯溶液的沸点,这一现象称为溶液的 沸点升高。 4.溶液的沸点升高的原因是溶液的蒸汽压力低于纯溶剂的蒸汽压力

3.溶液的凝固点降低
1.凝固点是晶体物质凝固时的温度,是液体的蒸气压与其固体的蒸气 压相等时的温度 ,不同晶体具有不同的凝固点。在一定压强下,任 何晶体的凝固点,与其熔点相同。 2.同一种晶体,凝固点与压强有关。凝固时体积膨胀的晶体,凝固点 随压强的增大而降低;凝固时体积缩小的晶体,凝固点随压强的增大 而升高。 3.在凝固过程中,液体转变为固体,同时放出热量。所以物质的温度 高于熔点时将处于液态;低于熔点时,就处于固态。非晶体物质则无 凝固点。 4.若外压力为 101.3kPa 时,物质的凝固点称为正常凝固点。 外压力不同,凝固点数值不同。有的液体的凝固点随外压力的增大而 升高,有的则相反。 5.与过热现象类似,过冷现象也广泛存在。如人工降雨就是向天空中 的过冷水汽投洒具有凝结核作用的碘化银或干冰, 让水汽在凝结核物

质上凝结,最终成雨而落下。生物材料如造血干细胞、精子、角膜等 低温保存,采用加入甘油、蔗糖、聚乙二醇等低温保护剂,目的是降 低细胞外介质的冰点或过冷点,减轻冷冻细胞及组织的损伤。 6.凝固点降低指的是难挥发非电解质希薄溶液的凝固点总比纯溶液 凝固点低的现象。

4.溶液的渗透压力
1.渗透压力的定义是:将纯溶液与溶液以半透膜隔开时,为维持渗透 平衡所向溶液上方施加的最小压力 2.溶剂分子通过半透膜进入到溶液中的自发过程称为渗透 3.产生渗透的两个条件是:一是存在半透膜;二是半透膜两侧单位体 积内溶剂分子数不等 4.渗透压在医学上的应用: (一)渗透作用与生理现象 A.等渗、低渗、和高渗溶液 渗透压力的高低是相对的。临床上常

用的生理盐水(9g/L Nacl 溶液)和 50g/L 葡萄糖溶液都被称为等渗溶 液。 B.渗透浓度 医学上定义体液中能够产生渗透效应的溶质粒子统称

为渗透活性物质 (二)晶体渗透压力和胶体渗透压力 小分子物质产生的渗透压力称为晶体渗透压力, 大分子物质产生的渗 透压力称为胶体渗透压力。 (三)体验渗透压力的测定

总结: 上文阐述了稀溶液依数性的基本理论, 吸取了人们日常生活和 生产中的一些实例,验证了依数性的基本原理。


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