溶液与胶体溶液

第一章 溶液与胶体溶液
化学工业出版社
学习目标
ª 1.掌握溶液组成量度的常见表示方法及溶液的配 制方法；掌握渗透现象产生的原因、条件及影响 渗透压大小的因素；掌握溶胶的性质；
ª 2.熟悉渗透浓度的概念、胶团结构及胶粒带电情 况。
ª 3.了解渗透压在医学上的意义、高分子溶液对溶 胶的保护作用等。
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ª 在一定温度下，稀溶液的渗透压与单位 体积溶液中所含溶质的粒子数（分子数或离 子数）成正比，而与溶质的本性无关。 ª 因此，对于任意溶质的非电解质溶液， 在一定温度下，只要cB相同，渗透压就相同。 ª如0.3 mol·L-1葡萄糖溶液与0.3 mol·L-1蔗糖 溶液的渗透压相同。
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ª二、渗透压与浓度、温度的关系
ª
1886年范特荷甫（van’t Hoff）
根据实验数据，总结出稀溶液的渗透压
与溶液的浓度和温度关系为：
ªπ = cBRT
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ª式中 Π －溶液的渗透压 kPa ª c－溶液浓度 mol/L ª T－绝对温度 K(273.15＋t0C) ª R－气体常数 8.31kPa·L·mol-1·K-1
第一节分散系统
ª 人们通常把具体的研究对象称为体系。 一种或几种物质分散在另一种（或几种）物 质中所形成的体系称为分散系，其中被分散 的物质称为分散相（或分散质），而容纳分 散相的连续介质则称为分散介质（或分散 剂）。 ª 例如，蔗糖水就是一种分散系，其中蔗糖 分子是分散相，水是分散介质。
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ª 例1-2 100 mL生理盐水中含有0.90 g NaCl， 计算生理盐水的质量浓度。
ª 解：已知，V = 100 mL = 0.10 L
NaCl

m Na Cl V

0.90g 0.10L
9 g L-1
ª 答：生理盐水的质量浓度为9 g·L-1。
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ª 三、物质的量浓度
引言
ª 人的生命活动离不开各种溶液，如日常饮料、生理 盐水、葡萄糖溶液、人体组织间液、血液、淋巴液 及各种腺体的分泌液等。食物的消化吸收、生命过 程必须的氧气的吸收和二氧化碳排泄，以及体内的 新陈代谢反应都在溶液中进行。
ª 可以说没有溶液就没有生命。因此，学习溶液相关 知识对我们有重要的意义。
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ª 解：已知V = 100 mL = 0.10 L，MCa2+=40g·mol-1
mCa 2
0.010 g
cCa 2
nCa 2 V
M Ca2 V
40 g mol-1
0.10 L
0.0025 mol L-1 2.5mmol L-1
ª答：正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度是2.5 mmol·L-1。
界卫生组织认为，在绝大多数情况下，标签上应同时标明质量浓
度ρ B和物质的量浓度CB。如静脉注射的氯化钠溶液，应同时标 明ρ （NaCl）＝9 g·L-1，C（NaCl）＝0.15 mol·L-1。 ª 2． 举例进行ρ B和CB的计算 ª （1）正常人100mL血清中含100mg葡萄糖，计算血清
ª
中葡萄糖的物质的量浓度（用mmol·L-1表示）
子序数 ª 7 Η η eta eit 艾塔 磁滞系数；效率（小写） ª 8 Θ θ thet θit 西塔 温度；相位角 ª 9 Ι ι iot aiot 约塔 微小，一点儿 ª 10 Κ κ kappa kap 卡帕 介质常数 ª 11 ∧ λ lambda lambd 兰布达 波长（小写）；体积
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说明
ª
根据SI规定，在使用浓度单位时必须注明
所表示物质的基本单元。
ª 如：C(KCl)=0.1mol/L
ª
通常所说的“溶液浓度”实际上是指溶
液的“物质的量浓度”。
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ª 请你说明以上四种溶液浓度的表示方法cB、ρB、 ωB和φB之间有什么区别和联系？
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浓度相互换算要点
ª （2）100mL葡萄糖注射液中含5g葡萄糖，计算溶液的质
ª
量浓度和物质的量浓度。
ª 化学工业出版社
希腊字母的正确读法是什么？
ª 1 Α α alpha a:lf 阿尔法 角度；系数 ª 2 Β β beta bet 贝塔 磁通系数；角度；系数 ª 3 Γ γ gamma ga:m 伽马 电导系数（小写） ª 4 Δ δ delta delt 德尔塔 变动；密度；屈光度 ª 5 Ε ε epsilon ep`silon 伊普西龙 对数之基数 ª 6 Ζ ζ zeta zat 截塔 系数；方位角；阻抗；相对粘度；原
核酸水溶 透过滤纸，不能透过半透膜，
液
扩散慢，超显微镜下可见
粗分散系（悬 浊液、乳状液）
>100 nm
泥浆、牛 粒子不能透过滤纸和半透膜，
奶
扩散慢，一般显微镜下可见
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第二节 溶液组成量度的表示方 法
ª 一、质量分数
ª 质量分数是指溶液中溶质质量mB与溶液质量m 之比，符号为ωB。即：
ª
第三节 溶液的渗透压
ª 一、渗透现象和渗透压
ª ª 溶剂分子透过半透膜由纯溶剂（或稀溶液）进
入溶液（或浓溶液）的自发过程称为渗透现象。 不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现 象发生。
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ª 渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过 半透膜，而水分子却可以自由通过半透膜。
ª 可见，渗透现象的产生必须具备两个条件： 一是有半透膜存在，二是半透膜两侧的溶液 要有浓度差。 ª产生原因：单位体积内纯溶剂中的溶剂分子 数目大于溶液中的溶剂分子数目，在单位时 间内，由纯溶剂通过半透膜进入溶液中的溶 剂分子比由溶液进入纯溶剂中的溶剂分子多， 致使液面升高。
ª 各种浓度表示法有各自的特点，从各种浓度的基本定
义出发，可进行各种浓度的相互换算。 • 溶液浓度的换算只是单位的变换，而溶质的量和溶液
的量均未改变。
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应用
ª 1． 在临床生化检验中，凡是相对分子质量已知的物质在人体 的组成量度，原则上均应用物质的量浓度表示，对于相对分子质
量尚未准确测得的物质，则可用质量浓度表示，对于注射液，世
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ª 12 Μ μ mu mju 缪 磁导系数；微（千分之一）；放大因 数（小写）
ª 13 Ν ν nu nju 纽 磁阻系数 ª 14 Ξ ξ xi ksi 克西 ª 15 Ο ο omicron omik`ron 奥密克戎 ª 16 ∏ π pi pai 派 圆周率=圆周÷直径=3.1416 ª 17 Ρ ρ rho rou 肉 电阻系数（小写） ª 18 ∑ σ sigma `sigma 西格马 总和（大写），表面密度；
ª 物质的量浓度，可以简称为浓度，是溶液中溶
质的物质的量nB（B表示溶液中的溶质）与溶液 体积V之比，符号为cB。即：
ª ª
cB

nB V
nB=mB/MB
ª 物质的量浓度的国际单位是mol·m-3，医学常
用单位是mol·L-1或mmol·L-1。
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ª 例1-1 100 mL正常人的血清中含有10.0 mg Ca2+ 离子，计算正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度（用 mmol·L-1表示）。
B

mB m
ª 质量分数可用小数表示，也可用百分数表示。 例如，市售浓硫酸的ω(H2SO4)=0.98或98%。
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体积分数
ª 对于溶质为液体的物质来说，常用溶质的体积
（VB）与溶液体积（V）之比来表示溶液的浓度， 这种溶液浓度叫做体积分数，符号为φB。即：
ª ª
体积分数也既可用B 小V数VB表示，也可用百分数表
示。如，市售药用酒精的φ乙醇=0.95或95%；医用消 毒酒精的φ乙醇=0.75或75%；擦浴酒精的φ乙醇 =0.30~0.50或30%~50%。 （φ读fài，是希腊字母，
请参看以下资料）
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ª 例1-3 配制500 mL消毒酒精（φB = 0.75）需 无水酒精多少毫升？ ª 解：已知V = 500 mL，φB = 0.758.5
g mol1
0.308
mol L1
308
mmol L1
ª 答：50.0g·L-1葡萄糖溶液的渗透浓度为
278mol·L-1，9g·L-1生理盐水溶液的渗透浓度为
308mol·L-1。
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ª （二）等渗、低渗和高渗溶液 ª 渗透压相等的两种溶液，称为等渗溶液； 渗透压不等的两种溶液，其中渗透压高的称 为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液。 ª 临床上规定血浆总渗透浓度正常范围是 280~320 mmol·L-1，规定： ª280~320 mmol·L-1 等渗溶液 ª小于280 mmol·L-1 低渗溶液 ª大于320 mmol·L-1 高渗溶液
ª 解：葡萄糖为非电解质，i=1；NaCl为强电解 质，i=2，根据题意得：
cos ,C6 H12O6
C6H12O6
M C6 H12O6
50.0 g L1
180 g mol1
0.278 mol L1 278
mmol L1
cos , NaCl

2 cNaCl
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ª 0.3 mol·L-1 NaCl溶液的渗透压约为0.3 mol·L-1葡萄糖溶液渗透压的2倍。为什么？
ª 因此，对电解质的稀溶液，范特荷甫公式
修正为：
π = icBRT
ª 例如，KCl的i=2，Ca(NO3)2的i=3。非电 解质的校正系数可看成是1。
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