溶液的依数性（续）
溶液的渗透现象是法国物理学家，同时又是一位天主教神甫诺勒（又译为：诺列特）于1748年首先发现的。为了改进酒的酿造，他做了一个实验。把容器用酒精装满，用动物膀胱密封容器，将该容器浸入盛有水的更大容器之中，经过几小时后发现膀胱膜膨胀凸起，表明水通过膀胱进入容器中，最后产生的压力甚至把膀胱涨破。他认为这说明水通过膜的速度比酒精快。
诺勒的实验属于定性观察，定量的渗透压实验是法国生理学家杜特罗夏（又译为：杜特罗舍）在1827年开始的，他用一个钟罩型玻璃容器，下面用动物膀胱封住，上面插一根玻璃管，容器分别盛装不同浓度的糖的水溶液，把容器置于水中，观察玻璃管内液面的上升情况，发现升高值与溶液浓度成正比。这个压力是有容器外面的水透过动物膀胱进入溶液而产生的，他称之为渗透压。他认为以渗透膜隔开的两种液体中，对渗透膜有较大亲和力的液体通过的速度快。但是，动物膜既可以让溶剂分子也可以让溶质分子渗透，只是速度不同，因而测得的渗透压比较粗略，并不稳定，加之其不够坚固不能耐受浓溶液的高渗透压。
1867年，德国生理学家特劳贝用Cu2Fe（CN）6（亚铁氰化铜）沉积在多孔磁筒内壁，形成一层只让水透过而不让某些溶质透过的坚固的渗透膜，可承受几百个大气压的渗透压，范特霍夫称之为半透膜。特劳贝认为只有那种分子体积非常小的物质才能通过渗透膜，这就是半渗透的原因，也是产生渗透压的原因。这使定量测定渗透压成为可能。10年后，即1877年，德国植物学家普菲费尔（又译为：蒲菲费）对不同浓度的蔗糖溶液的渗透压作了细致的测量，得出结论：溶液的渗透压无例外地随着温度的升高而增大，且在一定浓度下，渗透压随绝对温度成正比，而在一定温度下，渗透压则与溶液浓度成正比，渗透压的方向是从溶剂指向溶液。可用下列方程表示：
（K是比例常数）
其中P是溶液渗透压，V是溶液体积，T是绝对温度。
&渗透现象示意图
普菲费尔的重要成果，除了同行的植物学家外并没有为其他科学家所熟知，范特霍夫受他的同事、植物学家德·夫利斯的指引，注意到普菲费尔的工作，他马上意识到这一成果的重要意义。由于上式与理想气体的状态方程很相似，范特霍夫便以普菲费尔的实验数据计算了K值，结果恰好等于理想气体常数R【R=8.31J/（mol·K）】，而R是包含于阿伏伽德罗定律的一个常数，自然会联想到：溶液的渗透压也服从阿伏伽德罗定律。
这就意味着：在稀溶液中，溶质产生的渗透压在同一绝对温度T下可化为理想气体分子病占有溶液体积V时所产生的气压。1886年，范特霍夫发表《气体和稀溶液体系中的化学平衡》的论文，认为溶液与气体之间存在某种基本的相似性，气体情况下，气压由于气体分子冲击容器内壁产生的；溶液情况下，渗透压是由于溶质分子（确切说是溶液中的微粒）冲击半透膜产生的，至于溶剂分子，由于存在于半透膜两边并自由通过，因此不产生压力作用。这样，气体的三个基本定律可用于溶液的渗透压。即：（1）波义耳定律，对于溶液，如果温度不变，渗透压与浓度成比例；（2）盖吕萨克定律，应用于溶液，浓度不变，渗透压与绝对温度成比例；（3）等分子量的溶质在相同条件下产生的压力相同。
正如阿伏伽德罗定律指出，同温同压下，相同体积的气体具有相同数目的分子。换成溶液就是：在同温同渗透压下，相同体积的溶液具有相同数量的溶质分子（确切说是溶液中的微粒，可能是分子也可能是离子）。回想一下阿伏伽德罗定律在认识物质的气体状态的地位，就不难想象到，范特霍夫的渗透压理论在溶液的认识道路上开辟了一幅怎样的图景了。
溶液除了具有渗透压的特性外，还有其他重要特性：凝固点较水的凝固点要低，沸点则较水的沸点要高。1771年，英国化学家华特生发现，盐的水溶液使水的凝固点降低，且总结出一条规律：凝固点降低的数值与盐的量成正比例；相同重量的不同的盐显现不同的凝固点降低值。1788年，同是英国化学家的布莱格登测定了食盐、硝酸钾、、酒石酸钾钠、泻盐（硫酸镁）、绿矾（FeSO4&7H2O）等水溶液的凝固点，得出结论：溶液的凝固点降低依赖于溶解的盐量与水之间的比例关系（即盐的摩尔浓度）。如果几种盐同是溶于水中，对溶液凝固点的降低起加和作用，他同时还发现难挥发物质的水溶液，其沸点比水的沸点高。
19世纪初期，一些物理学家如法拉第、列格兰等人对各种不同浓度的溶液的沸点进行了实验测定，结果表明溶液的沸点有着与凝固点相类似的变化，随溶质的量的增加而升高。1839年，盖·吕萨克在实验中发现溶液的蒸气压下降现象。1847年，德国化学家巴伯确定了溶液中的盐含量和溶液的蒸气压下降之间的正比关系，并提出蒸气压降低的相对值（P0 & P）/
P0 ，对很多盐溶液来说与温度没有关系。式中P0为纯水的蒸气压，P为溶液的蒸气压。1858—1860年间，德国化学家武尔纳（又译为：乌尔纳）测定了多种物质的溶液的蒸气压降低值，验证了巴伯的观点，并补充为：第一，盐的水溶液的蒸气压低于水的蒸气压；第二，溶液的蒸气压的降低与溶液中盐量成正比。第二点只适用于稀溶液，仅是近似的。
关于蒸气压的说明：在密闭容器中注入纯水，在一定温度下，一部分动能较高的水分子将从水面逸出，扩散到水面上方的空间，形成气相，这一过程就是蒸发。同时，气相的水分子也会接触到水面并被吸引到液相中，这一过程就是凝结。开始时，蒸发过程占优势，但随着水蒸气密度的增加，凝结的速率增大，最后蒸发速率与凝结速率相等，气相和液相达到动态平衡。这时候水蒸气的密度不在改变，它具有的压力也不在改变。物理化学上将与液相处于平衡时的蒸气具有的压力称为该温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。固体具有升华现象，因此固体也有蒸气压，除冰、碘、樟脑、萘等少数物质外，大多数的固体的蒸气压很小，固体的蒸气压也随温度升高而增大。
蒸气压大的物质称为易挥发性物质，反之蒸气压小的物质称为难挥发性物质。除了盐酸、氨气等，大部分溶质是难挥发性的，溶液的蒸气压可以看作是溶剂的蒸气压，溶液中，溶质的微粒要占据部分液面，是单位之间内逸出的水分子相应要比纯水时要少，结果是溶液中溶剂的蒸发速率比纯水时要小，蒸气压也随之下降。
众多科学家在测量溶液的凝固点、沸点、蒸气压时都没有注意到研究溶质的分子量问题，或许是当时概念混乱的缘故吧。法国化学家拉乌尔着重探索了这一课题。从1878年开始，他对329种有机物的溶液的凝固点反复测量，在1882年将实验结果列成了一张表，从表中可得出一个结论：100克水中含有1克有机物的溶液，其凝固点的下降与溶质的分子量的乘积是一个常数。他认为，“这似乎证明，在大多数情形下，有机物的分子被溶解作用简单分开，成为相同的状态，对水的物理性质产生相同的影响。”如果100克水中有W克具有分子量为M的有机物，凝固点下降值△T有如下关系：
&&&&&&&&&&&&&
△T = K*W /
对绝大部分有机物来说，比例常数K =
18.5。显然，有机物溶液的凝固点下降值与其分子量成反比，这个结论对于非水溶剂仍然有效，仅是K值不同而已。两年后，即1884年，拉乌尔指出，对强酸、强碱和盐溶液来说，K值要高得多。这暗示了这类溶液与有机物溶液的区别。
拉乌尔的成果对有机化学家来说简直是天降甘露，他们一直苦于没有可靠方法来测定难挥发性有机物的分子量，现在只需将这类有机物溶于适当的溶剂，再测量溶液的凝固点下降值即可计算其分子量了。从1886年起，拉乌尔转向非水溶液蒸气压的测定研究，他用乙醚作溶剂，测出多种有机物的乙醚溶液的（P0 & P）/
P0值在0～20℃之间确实与温度无关，证实了巴伯的结论。1887年，这位精于测量的实验家又总结出一条规律：
式中n为溶质分子数，N为溶剂分子数，C是近似常数，介于0.96～1.09之间。1888年，他对此式进行了修正，改为下式：
对稀溶液而言，C≈1。这就是著名的拉乌尔定律。其实质是溶液的蒸气压降低与溶剂和溶质的性质无关，而与溶质分子数和溶剂力数的比例有关。这一定律也可用于测量溶质的分子量。但在恒温下测量溶液的蒸气压下降值要比恒压下测量沸点升高值困难得多，于是德国化学家贝克曼建议在实验中用后者代替前者，且沸点升高的规律完全平行于凝固点下降的规律。贝克曼为测定有机物的分子量专门设计发明了示差温度计，现在称为贝克曼温度计，可测出0.001℃的微小温差。
早在拉乌尔定律发现之前，英国化学家亨利就研究了气体在水中的溶解度，于1803年总结出亨利定律：在一定的温度和压力下，一种气体在液体中的溶解度与该气体的平衡压力成正比。道尔顿曾借鉴这一成果创立了化学原子论。这两条定律是稀溶液的基本定律，在今天的物理化学课程都是放在一起讲授的。从历史的观点来看，它们的发现竟然相差80余年，可算得上是科学上的一段趣闻了。
范特霍夫综合了前人的研究成果，在1887年发表了总结性论文《在溶液和气体的类比中看渗透压的作用》，刊登在他与奥斯特瓦尔德联手创办的《物理化学》创刊号上。溶液的凝固点下降和蒸气压下降应该是有一定的联系的，假设溶液具有渗透压P，则状态方程PV表示恒温可逆过程中用半透膜把体积为V的溶剂从溶液分离出来所做的功（渗透压功），而溶剂的体积可用加热蒸发下降，因此渗透压和蒸气压一定有关系的。范特霍夫用热力学方法推导出拉乌尔定律，确定了溶液的蒸气压降低、凝固点下降、沸点上升和渗透压之间的依存性。范特霍夫建立的溶液理论，将溶液与气体的行为类比，用热力学方法演绎推理，从而概括出新的概念和思想，并找到了稀溶液依数性的联系，这种理论构建方法真是独树一帜，别具一格。
到19世纪末，溶液理论的演进大体上可以划分成三个阶段，17、18世纪，形成了以力学观点为基础的溶液理论，溶液被看作机械的均匀混合物；18世纪下半期到19世纪前半期，溶液被认为是在化学亲和力作用下形成的组成可变的化合物；到19世纪下半叶，范特霍夫综合前人成果，提出了溶液的依数性理论，这基于一个前提，稀溶液和气体相类比，溶液形成过程中不发生任何化学作用，故而又称为溶液的物理理论。
稀溶液是根据其热力学性质来定义的，定温定压下以及一定浓度范围内，溶质服从亨利定律、拉乌尔定律的溶液称为稀溶液。其热力学性质与理想溶液（任何浓度范围都服从上述两条定律）以及实际的浓度较高的溶液不同，在一定的温度和压力下，稀溶液的某些热力学性质只决定于溶液中溶质分子的数目及溶剂分子数目而与溶液的物理、化学性质无关，这类性质称为依数性（依赖于数量的性质），包括蒸气压下降，沸点升高、凝固点降低、渗透压值这四种性质。
在生产和生活中经常应用到稀溶液的依数性规律。利用凝固点下降的规律，在冬季建筑施工时，为了降低混凝土的固化温度保证施工质量，常在浇注混泥土时加入少量盐类物质；向汽车的水箱加入乙二醇等物质，可制成“不冻液”，避免温度过低结冰而损坏水箱；在下雪的路面撒下食盐，雪容易融化便于清除。在有机物合成中，也常用测定物质的熔点和沸点的方法来检验化合物的纯度，因为含杂质的化合物相当于是以化合物为溶剂的溶液，其凝固点要比纯化合物的低，而沸点则比纯化合物的高。前面已经说过，利用依数性规律来测定非电解质溶液的分子量，而凝固点随压力的变化不像沸点那样明显，因此用凝固点下降法测定分子量的实验误差也较小，其应用比沸点上升法更为广泛。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。在相同温度和压力下,相同质量浓度的葡萄糖和食盐水溶液的渗透压是否相同,为什么
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不同的,渗透压要看溶质粒子的浓度,π=cRTR、T都是相同的.1个NaCl含有1个Na+和1个Cl-,NaCl的c是NaCl浓度的2倍.葡萄糖不电离稀溶液的质量浓度=物质的量浓度所以食盐水溶液的渗透压大,约是葡萄糖的2倍.
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