渗透压

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渗透压计算的常用公式

渗透压计算的常用公式

渗透压计算的常用公式渗透压是溶液的一种重要性质,在生物学、化学和医学等领域都有着广泛的应用。

理解和掌握渗透压的计算方法对于解决相关问题至关重要。

接下来,让我们一起深入探讨渗透压计算的常用公式。

首先,我们需要明确什么是渗透压。

渗透压指的是溶液中溶质微粒对水的吸引力。

简单来说,就是阻止水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的压力。

在理想溶液中,渗透压的计算常用范特霍夫公式:π = cRT 。

其中,π 表示渗透压,单位是帕斯卡(Pa);c 是溶液的物质的量浓度,单位是摩尔每升(mol/L);R 是理想气体常数,约为 8314 J/(mol·K);T是热力学温度,单位是开尔文(K)。

这个公式的推导基于理想气体状态方程(PV = nRT)。

假设溶液体积为 V,溶质的物质的量为 n,那么物质的量浓度 c = n / V 。

在渗透平衡时,渗透压π 相当于对溶液施加的压力,类似于气体压力P 。

如果我们假设溶液体积的变化可以忽略不计,那么可以将理想气体状态方程改写为πV = nRT ,从而得到π = cRT 。

例如,对于 1 mol/L 的氯化钠溶液在 298 K 时的渗透压,我们可以这样计算:R = 8314 J/(mol·K),T = 298 K ,c = 1 mol/L 。

首先将温度转换为开尔文:298 K 不变。

因为氯化钠在溶液中会完全电离成钠离子和氯离子,所以实际上溶质粒子的总浓度是 2 mol/L 。

代入范特霍夫公式可得:π = 2 × 8314 × 298 = 495572 Pa 。

然而,实际溶液往往不是理想溶液。

对于非理想溶液,我们需要考虑各种因素对渗透压的影响。

比如,溶液中的溶质分子之间可能存在相互作用,溶剂分子和溶质分子之间也可能有特殊的相互作用。

在这种情况下,我们会引入渗透系数(Φ)来修正范特霍夫公式,修正后的公式为:π =ΦcRT 。

渗透系数Φ 通常通过实验测定,其值一般在 0 到 1 之间。

渗透压

渗透压

渗透压:是为了在半透膜两边维持渗透平衡而需要施加的压力。

反渗透:如果外加在溶液上的压力超过渗透压,则反而会使溶液中的水向纯水的方向流动,使水的体积增加,这个过程叫做反渗透。

电泳:在外加电场下,胶体粒子在分散介质中的定向移动称为电泳。

盐析:要使大分子物质从水溶液中析出,就必须加大量的电解质,这个过程称为盐析。

状态函数:其中一个物理量发生变化,则系统的状态随之改变这些决定系统状态的物理量称之为状态函数。

反应热:当系统发生化学变化后,并使生成物的温度回到反应物的温度,系统放出或者吸收的热量就叫做这个反应的反应热。

盖斯定律:不管化学反应是一步完成,还是分步完成,其热效应总是相同的。

这就是盖斯定律。

熵:系统的混乱度可用一个称为熵的热力学函数(符号为S)来描述,系统越混乱,熵值越大。

如同热力学能、焓一样,熵也是状态函数。

过程的焓变△S只却决于系统的始态和终态,与途径无关。

标准平衡常数:在一定温度下,某反应处于平衡状态时,生成物的活度以方程式中化学计量数为乘幂的乘积,除以反应物的活度以方程式中化学计量数的绝对值为乘幂的乘积等于一常数K,并成为标准平衡常数。

多重平衡规则:平衡常数也可利用多重平衡规则计算获得。

如果某反应可以由几个反应相加(或相减)得到,则该反应的平衡常数等于几个反应平衡常数之积(或商)。

这种关系就称为多重平衡规则。

反应速率:由于反应过程中体积始终保持不变,还可用单位体积内的转化速率来描述反应的快慢,并称之为反应速率。

基元反应:把反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。

质量作用定律:基元反应的反应速率与反应物浓度以方程式中化学计量数的绝对值为乘幂乘积成正比,并成为质量作用定律。

催化剂:是一种能改变化学反应速率,而本身质量和组成保持不变的物质,能加快反应速率的催化剂称为正催化剂,减慢反应速率的催化剂称负催化剂。

酸碱电子论:凡能接收外来电子对的分子、基团或者离子为酸,凡能提供电子对的分子、基团或离子为碱。

人体的正常渗透压

人体的正常渗透压

人体的正常渗透压
通常人体正常渗透压在280-310mmol/L之间,在这个范围内就称为等渗,低于这个范围称为低渗,高于这个范围的就是高渗。

人体渗透压由晶体渗透压和血浆胶体渗透压组成,分别维持细胞内、外的水平衡和血管的水分平衡,一般人体渗透压应该在280-310mol/L之间。

在一定条件下,人体渗透压会出现偏高或偏低的情况,破坏体内平衡。

当人体渗透压增高的时候,抗利尿激素分泌就会增多,肾脏对水的重吸收就会增多,排尿就减少了,这样体内就保留了水分,恢复了体液的渗透压。

相反,当人体渗透压降低的时候,就会减少对渗透压感受器的刺激,抗利尿激素的释放就会减少,从而使肾脏对于水的重吸收减少,排尿量增多,从而排出体内多余的水分,维持人体正常的渗透压。

生活中建议定期体检,及时了解身体变化。

平时要注意饮食清淡,保证营养均衡。

渗透压

渗透压



0.278 mol/L (50 g/L)葡萄糖溶液 0.154 mol/L (9 g/L)NaCl溶液(生理盐水) 0.149 mol/L (12.5 g/L)NaHCO3溶液 0.167mol/L (18.7 g/L)乳酸钠(NaC3H5O3)溶液 复方氯化钠溶液(每升含8.29 g NaCl、0.3 g KCl、 0.3 g CaCl2)
第三节 溶液的渗透压
三、等渗、低渗、高渗溶液及其在医学中的意义
(二)渗透压在医学中的意义 晶体渗透压对维持细胞内外的水盐平衡起主要作用。
红细胞在等渗溶液中
红细胞在低渗溶液中 红细胞在高渗溶液中
第三节 溶液的渗透压
三、等渗、低渗、高渗溶液及其在医学中的意义
临床上大量输液时应使用等渗溶液,以维持正常 的血浆渗透压。在等渗条件下,红细胞能维持其正常 的形态和生理活性。
第三节 溶液的渗透压
二、渗透压公式和渗透浓度
渗透浓度

非电解质稀溶液的渗透浓度等于其物质的量浓 度(单位:mmol/L) 强电解质溶液的渗透浓度等于溶液中离子的总 物质的量浓度(单位:mmol/L)


如果要比较相同温度下两种溶液的渗透压大小, 只需要比较它们的渗透浓度大小即可。
第三节 溶液的渗透压
练 习 与 实 践
二、单项选择题 11.会使红细胞发生溶血的溶液是: ( ) A.12.5g/L/NaHCO3 B.1.0 g/LNaCl C.100.0 g/L葡萄糖 D.19.0 g/LKCl 12.下列过程,其中不能发生聚沉的是 ( ) A.胶体带不同电荷的两种墨水相混 B.往豆浆中加蔗糖 C.加热鸡蛋白溶液 D.长时间煮沸Fe(OH)3胶体溶液
π = cB RT

渗透压计算公式推导

渗透压计算公式推导

渗透压计算公式推导渗透压这个概念在咱们的生物和化学学科里可是相当重要的。

那啥是渗透压呢?简单来说,渗透压就是溶液中溶质微粒对水的吸引力。

咱们先来说说渗透压的形成原理。

想象一下,有一个半透膜,这膜就像一个特别挑剔的守门员,只允许小分子的水通过,而大分子的溶质就被拦住了。

当膜的两侧溶液浓度不同时,水就会从浓度低的一侧往浓度高的一侧跑,这就是渗透现象。

而渗透压就是为了阻止水的这种“乱跑”所需要施加的压力。

那渗透压的计算公式是咋来的呢?这就得提到一个叫范特霍夫(van't Hoff)的大佬。

他发现了一个神奇的规律。

咱们假设溶液里溶质的摩尔浓度是 c ,理想气体常数是 R ,热力学温度是 T ,那渗透压π就可以用公式π = cRT 来计算。

举个例子啊,就说咱们夏天喝的糖水。

假如糖水里糖的浓度比较高,那水就会想要往糖水里跑,这时候糖水就产生了渗透压。

如果咱们想知道这糖水的渗透压有多大,就能用这个公式来算一算。

我记得有一次,我在家里自己做实验。

想弄明白渗透压到底是咋回事。

我弄了两杯溶液,一杯浓盐水,一杯清水,中间用半透膜隔开。

开始的时候,清水那一侧的液面慢慢升高,看得我那叫一个着急,一直盯着,心里就琢磨着这渗透压到底啥时候能平衡。

等了好一会儿,液面终于不再变化了,我那叫一个兴奋,感觉自己好像真的抓住了渗透压的小尾巴。

在实际生活中,渗透压的概念可太有用了。

比如说在医学上,给病人输液的时候,就得特别注意溶液的渗透压。

要是输的液体渗透压不对,那可就麻烦啦,可能会让细胞出问题。

在植物学里,植物细胞的吸水和失水也和渗透压有关系。

有时候植物蔫了,就是因为细胞里的渗透压出了状况,水跑掉啦。

再比如在食品加工中,控制渗透压能帮助保存食物,防止微生物捣乱。

总之,渗透压计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们搞清楚了原理,多结合实际想一想,也就不难理解啦。

而且,这小小的公式,在好多领域都发挥着大大的作用呢!。

渗透压通俗理解

渗透压通俗理解

渗透压通俗理解渗透压是指溶液与纯溶剂之间的浓度差异造成的压力差。

为了更好地理解渗透压,我们可以从以下几个方面进行参考内容的介绍。

1. 渗透压的概念和原理:渗透压是指溶液中溶质的浓度梯度引起的压力差。

当溶液浓度较高时,溶质会吸引水分子进入溶液,使溶液的体积增加,形成渗透压。

渗透压的大小与溶质的浓度成正比。

2. 渗透压的重要性:渗透压在生物系统中起着重要的作用。

例如,细胞在体内维持渗透平衡,依赖于渗透压的调节。

细胞内的渗透压要与外部环境相适应,以确保细胞正常功能的进行。

3. 渗透压与渗透调节:大多数生物体通过调节渗透压来适应不同的环境条件。

对于水生生物而言,它们通常具有特殊的适应机制,可以调节身体中的盐含量来控制渗透压。

植物通过调节细胞内的渗透压,维持细胞的正常形态和功能。

4. 渗透压与生物体的适应性:渗透压的变化可能导致生物体适应性的改变。

例如,在高渗透压环境下,一些细菌和藻类可以通过积累内源性物质,以增加胞内的渗透压,防止水分向外流失。

此外,一些植物可以调节渗透压来避免在干旱条件下失去水分。

5. 渗透压与生物医学应用:渗透压在生物医学中也有广泛的应用。

例如,在血液透析中,通过调节渗透剂的浓度,可以有效地去除溶质并平衡体液。

此外,渗透压还用于细胞冻存和药物输送等技术中,以保护细胞和药物的完整性。

6. 渗透压的测量和计算:渗透压的测量可以通过渗透计或渗透计算器等设备进行。

计算渗透压的公式包括渗透系数、渗透度和渗透力等。

这些计算工具可以帮助研究人员准确地了解不同溶质及其浓度对渗透压的影响。

总结起来,渗透压是一个重要概念,在生物学、生物医学和环境生态等领域都有广泛的应用。

了解渗透压的原理、测量方法和调节机制对于深入理解生物体内外液体平衡、细胞功能和环境适应性具有重要意义。

渗透压的计算公式

渗透压的计算公式

渗透压的计算公式渗透压是指在两种溶液之间,由于浓度差异引起的压力差。

它是溶液渗透性的一个重要指标,也是生物学、化学、医学等领域研究的重要内容之一。

渗透压的计算公式是非常重要的,下面我们来详细介绍。

渗透压的计算公式是:π = iMRT其中,π表示渗透压,i表示离子的电离度,M表示溶质的摩尔浓度,R表示气体常数,T表示绝对温度。

这个公式看起来比较复杂,但是实际上非常简单。

下面我们来一步一步解析。

首先,我们需要知道什么是电离度。

电离度是指在溶液中,一定量的物质中有多少能够电离成离子。

这个值通常是由实验测定得出的。

其次,我们需要知道什么是摩尔浓度。

摩尔浓度是指单位体积溶液中所含物质的摩尔数。

摩尔数是指物质的量,单位为摩尔。

然后,我们需要知道什么是气体常数。

气体常数是一个物理常数,通常用R表示。

它的值与温度和压力有关。

最后,我们需要知道什么是绝对温度。

绝对温度是指以绝对零度为基准的温度,单位为开尔文。

将这些概念代入公式中,就可以计算出渗透压了。

需要注意的是,这个公式只适用于理想溶液。

在实际应用中,我们常常需要考虑到非理想溶液的情况。

这时候,就需要使用更加复杂的公式来计算渗透压了。

比如说,万斯方程和奥斯莫斯方程就是两个常用的公式。

万斯方程是用来计算非电解质溶液渗透压的公式,它的形式为π = CRT,其中C表示溶质浓度,R表示气体常数,T表示绝对温度。

奥斯莫斯方程是用来计算电解质溶液渗透压的公式,它的形式为π = iCRT,其中i表示离子电离度。

除了这些公式之外,还有一些其他的方法可以用来计算渗透压。

比如说,半透膜法和冰点降低法等等。

这些方法各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

总之,渗透压的计算公式是非常重要的。

只有掌握了这个公式,才能更好地研究溶液的性质和生物体内的代谢过程。

溶液的渗透压名词解释

溶液的渗透压名词解释

溶液的渗透压名词解释
对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。

渗透压与溶液中不能通过半透膜的微粒数目和环境温度有关。

渗透压简介
对于两侧水溶液浓度不同的半透膜,为了阻止水从低浓度一侧渗透到高浓度一侧而在高浓度一侧施加的最小额外压强称为渗透压。

渗透压与溶液中不能通过半透膜的微粒数目和环境温度有关。

渗透压定义
恰好能阻止渗透发生的施加于溶液液面上方的额外压强称为渗透压力(简称渗透压)。

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例 1. 5 37℃时人体血液的渗透压 为 775 kPa。
试计算供静脉注射用的葡萄糖溶液 的浓度应是多少,才能保证其渗透压与 人体血液的渗透压一致?
该浓度相当于多少 g·dm―3 ?
.
解:由公式 = cRT

c=
RT
775 kPa c=
8.314 103 Pa·dm3•mol-1•K-1 (273+37)K
.
自然界的许多现象,例如冬季里 高纬度海面上结的冰,其中的含盐量 远小于海水
更多的时候河水已经结冰,而海 水却没有冻结。
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一般的植物在盐碱性土壤中很 难正常生长。
海水中的鱼类放在淡水中很难 生存。
这些问题都可以用稀溶液的依 数性加以解释。
.
和温度 T 成正比。
即 T•c
.Leabharlann T•c由于 c = —n V
所以 T • —n
V 测得比例系数和气体常数 R 相同。
.
故有 = —n—RT—
V
即 V = nRT 或 = cRT
.
使用公式 = cRT 时,一
定要注意各物理量的单位。
若 用 Pa 为单位
c 用 mol•dm-3 为单位,则 R = 8.314 103 Pa·dm3•mol-1•K-1
.
这时液面高度差造成的 静压,称为溶液的渗透压,
用 表示,单位为 Pa
.
1. 7. 3 渗透压公式 具有渗透压,是溶液的依数 性质。 它产生的根本原因也是界面 上可发生转移的分子个数不同引 起的。
.
经过长期研究,人们发现,
① 温度 T 一定时,渗透压
和溶液的体积摩尔浓度 c 成正比
② 浓度 c 一定时,渗透压
.
③ 电解质溶液 定量关系不确切,不能用公式计 算。 溶质不发生解离,是质量摩尔浓 度 m 与溶液表面不挥发的质点数之 间存在准确定量关系的重要前提。
.
而 NaCl,解离成为 Na+ 和 Cl-。
m = 1 mol•kg-1 时,质点浓 度似乎是 2 mol•kg-1
.
而由于 Na+ 和 Cl- 之间的 相互吸引,又使得发挥作用的质 点浓度不足 2 mol•kg-1。
① 水柱的高度 降低,静压减小,使 右行水分子数目减少
.
② 蔗糖水溶液柱 升高,静压增大,使左 行水分子数目增加
.
③ 蔗糖水溶 液变稀,半透膜右 侧 H2O 分子的比 例增加,亦使左行 水分子数目增加。
.
当过程进行到一定程度时, 右行和左行的水分子数目相等。
于是水柱不再降低,同时 蔗糖水溶液柱亦不再升高,达 到平衡。
.
分析产生渗透现象的原因:
水 柱
蔗 糖 水



如图,半透膜两侧分布的可透过 半透膜的 H2O 分子的数目不相等。
.
故两侧静压相等时,单 位时间里,进入蔗糖水溶液 的 H2O 分子(右行水分子) 比从蔗糖水溶液进入水中的 H2O 分子(左行水分子)要 多些 这就是渗透现象产生的原因。
.
1. 7. 2 渗透压 渗透现象发生以后,将引起下列变化:
1. 7 渗透压
1. 7. 1 渗透现象 在 U 形管中,用半透膜将两侧 等高度的水柱和蔗糖水溶液柱分开
.


糖 水


半透膜
放置一段时间后: 蔗糖水溶液柱升高,而水柱降低。
.
半透膜的特点是,只允许 溶剂 H2O 分子透过,而不允 许溶质蔗糖分子透过。
这种溶剂透过半透膜,进 入溶液的现象,称为渗透现象
求得葡萄糖溶液的 c = 0.301 mol•dm-3
.
葡萄糖 C6H12O6 的摩尔质量为 (12 6 + 1 12 + 16 6)g·mol-1 = 180 g·mol-1
0.301 mol•dm-3 180 g·mol-1 = 54.2 g·dm-3
这种葡萄糖溶液与血液的渗透压 相等,称为血液的等渗溶液。
故对于电解质溶液定量关系 不确切,不能用公式计算。
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Al(2 SO4)3 体系就更加复杂。 但是 0.1 mol•kg-1 的 Al(2 SO4)3 总比 0.1 mol•kg-1 的 NaCl 产生的 粒子多。
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所以对于电解质溶液,仍有 蒸气压降低、沸点升高、凝固点 降低和具有渗透压等性质。但是 只可以定性的推理,而一般不用 公式进行定量计算。
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渗透压的计算公式,连同其他依 数性的计算公式,均有其成立的条件
不挥发的非电解质的稀溶液 ① 溶质有挥发性的溶液由后续 课程讲授。
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② 浓溶液 公式由 p = k•m 推出,曾用到 n质 << n剂 条件,即稀溶液的条件。 因此浓溶液虽然也有沸点升高和 凝固点降低等现象,但定量关系不准 确,不能用公式计算。
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