2014年化工工程師普通化學(xué)知識(shí)點(diǎn)輔導(dǎo)14

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　　定性理解：

　　溶液濃度越大，滲透壓越大

　　滲透壓：水分子經(jīng)半透膜進(jìn)入蔗糖溶液，而溶質(zhì)(這是蔗糖)不會(huì)透過半透膜。單位體積清水中的水分子比單位體積蔗糖溶液中的水分子多，所以在單位時(shí)間內(nèi)水分子由燒杯透過半透膜進(jìn)入漏斗內(nèi)的數(shù)量多于水分子由漏斗進(jìn)入燒杯中的數(shù)量。水分子總是從水多的地方到水少的地方，即從濃度低的溶液到濃度高的溶液。因此產(chǎn)生靜水壓力，如果在溶液的上方施加一個(gè)壓力，其大小恰好阻止水分子的凈滲入，這個(gè)壓力產(chǎn)生的壓強(qiáng)數(shù)值就是該溶液在該濃度下的滲透壓(osmotic pressure)，用符號(hào)π表示，單位：atm。

　　π的大小可用滲透計(jì)測(cè)定，或用滲透平衡時(shí)高出水面的溶液對(duì)下部產(chǎn)生的靜水壓力表示(h×s × 比重=體積× 比重)。也可用Vant Hoff提出的公式計(jì)算：

　　1886年范特荷甫(van’t Hoff)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出一條規(guī)律：對(duì)稀溶液來說，滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比，它的比例常數(shù)就是氣體狀態(tài)方程式中的常數(shù)R。這條規(guī)律稱為范特荷甫定律。用方程式表示如下： πV=nRT

　　或π=cRT

　　式中π為稀溶液的滲透壓，V為溶液的體積，c為溶液的濃度，R為氣體常數(shù)，n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，T為絕對(duì)溫度。

　　上式稱為范特荷甫公式，也叫滲透壓公式。常數(shù)R的數(shù)值與π和V的單位有關(guān)，當(dāng)π的單位為kPa，V的單位為升(L)時(shí)，R值為8.31kPa•L•K-1•mol-1。

　　范特荷甫公式表示，在一定溫度下，溶液的滲透壓與單位體積溶液中所含溶質(zhì)的粒子數(shù)(分子數(shù)或離子數(shù))成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。

　?、跐B透壓 osmotic pressure

　　隔以半透膜，一方為溶媒的水，另一方為溶液，水通過半透膜向溶液一方滲透。為阻止水的移動(dòng)在溶液側(cè)所加的壓力稱為滲透壓。水的運(yùn)動(dòng)之所以停止，是該壓力與通過膜的水的化學(xué)勢(shì)能相等所致。重量克分子濃度Cs的溶液滲透壓П，近似于П=CsRT(R：氣體常數(shù)，T：絕對(duì)溫度)。如用容積克分子濃度，能得到比理論值更大的實(shí)測(cè)值。液胞很發(fā)達(dá)的植物細(xì)胞，與細(xì)胞體積V之間存在著ПV=定值的關(guān)系;但在動(dòng)物等細(xì)胞質(zhì)多的細(xì)胞，從V中減去滲透不活性部分(非水相)的細(xì)胞容積時(shí)，上式也成立。在植物細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞液保持滲透壓平衡。細(xì)胞液的滲透壓限定細(xì)胞質(zhì)的含水量，而影響細(xì)胞質(zhì)粘性等物理化學(xué)性質(zhì)。此外滲透壓還能使之產(chǎn)生膨脹壓以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和膨脹運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用，此稱滲透壓調(diào)節(jié)(osmoregulation)。就如動(dòng)物體液那樣，浸漬組織的內(nèi)環(huán)境的滲透壓，也具有很大的生理影響。滲透壓可以用氣壓、冰點(diǎn)下降度(△)或者滲透克分子濃度等來表示。

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