渗透压与溶液浓度的关系

凡是溶液都有渗透压。溶液浓度不同,渗透压不同。实验证明:稀溶液渗透压的大小与单位体积溶液中所含溶质的粒子数(分子或离子)及绝对温度成正比,而与溶质的本性无关。这个规律称为渗透压定律。

溶液中起渗透作用的粒子总浓度称为渗透浓度。因此,渗透浓度越大,渗透压就越大;渗透浓度越小,渗透压就越小。在温度确定时,如果比较两种溶液的渗透压大小,只需比较两者的渗透浓度大小即可。

电解质溶液与非电解质溶液在计算渗透浓度时是不同的。

在非电解质溶液中,由于不发生电离,一个分子就是一个粒子,产生渗透作用的粒子就是非电解质分子。对于任何非电解质溶液来说,在相同温度下,只要物质的量浓度相同,单位体积内溶质的粒子数目就相同,它们的渗透压也必然相等。如0.1mol/L葡萄糖(C6H12O6)溶液和0.1mol/L蔗糖(C12H22O11)溶液,它们的渗透压相等。当两种非电解质溶液的物质的量浓度不同时,浓度较大的溶液,渗透压也较大。如c(C6H12O6)=0.2mol/L溶液的渗透压是c(C6H12O6)=0.1mol/L溶液渗透压的2倍。

在强电解质溶液中,由于强电解质分子全部电离成离子,使溶液中的粒子数成倍增加。因此,强电解质溶液中溶质粒子的物质的量浓度是电解质电离出的阴、阳离子的物质的量浓度的总和。不同的强电解质溶液,即使物质的量浓度相等,渗透压也未必相等。

【例3-20】 比较0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LCaCl2溶液的渗透压大小。

解:NaCl、CaCl2是强电解质,在水中的电离情况如下。

0.1mol/LNaCl溶液中离子(粒子)总浓度为0.2mol/L;而0.1mol/LCaCl2溶液中离子(粒子)总浓度为0.3mol/L。所以0.1mol/LCaCl2溶液的渗透压大于0.1mol/LNaCl溶液的渗透压。

【例3-21】 比较0.308mol/L葡萄糖溶液和9g/LNaCl溶液的渗透压。

解:先把9g/LNaCl溶液的质量浓度换算成物质的量浓度。

答:0.308mol/L葡萄糖溶液与9g/LNaCl溶液的渗透压相等。

重点提示

稀溶液的渗透压与溶液的渗透浓度是成正比的,非电解质和电解质溶液在计算渗透浓度是不同的。非电解质不电离,渗透浓度等于溶液浓度。强电解质完全电离,渗透浓度大于溶液浓度。