醫(yī)用化學(xué)第二章溶液和膠體

1、第二章第二章 溶液和膠體溶液和膠體分散系統(tǒng)分散系統(tǒng)一一. . 定義：定義：分散系：分散系：一種或幾種物質(zhì)分散在另一種介一種或幾種物質(zhì)分散在另一種介質(zhì)中所形成的體系稱為分散體系。質(zhì)中所形成的體系稱為分散體系。分散相：分散相：被分散的物質(zhì)被分散的物質(zhì); ;分散介質(zhì)：分散介質(zhì)：容納分散相的物質(zhì)。容納分散相的物質(zhì)。 舉例：舉例：食鹽水溶液、蛋白質(zhì)水溶液、淀粉溶液、食鹽水溶液、蛋白質(zhì)水溶液、淀粉溶液、 泥漿水、乳汁、豆?jié){、空氣、海水等等。泥漿水、乳汁、豆?jié){、空氣、海水等等。二二. .分散系的分類：分散系的分類：按分散相粒子大小來(lái)分 分子和離子分散系統(tǒng)(溶液) 粗分散系統(tǒng)(懸濁液、乳濁液) 膠體分散系統(tǒng)三

2、 種 分 散 系 的 比 較分分 散散 系系微微 粒粒 直直 徑徑外外 觀觀 穩(wěn)穩(wěn) 定定 性性舉例舉例粗粗 分分 散散 系（懸濁系（懸濁液、乳狀液）液、乳狀液） 100 100nmnm不不 穩(wěn)穩(wěn) 定定 不不 透透 明明 不不 均均 一一泥漿，乳汁泥漿，乳汁分分 子、離子子、離子 分分 散散 系（真系（真溶液）溶液） 1 1nmnm穩(wěn)穩(wěn) 定定 、透透 明、明、均均 一一NaClNaCl、葡萄葡萄糖等水溶液糖等水溶液膠膠 體體 分分 散散 系（溶系（溶膠、大分子體膠、大分子體系）系）1 1100100nmnm較較 穩(wěn)穩(wěn) 定、定、透透 明明 、 均均 一一氫氧化鐵溶氫氧化鐵溶膠、蛋白質(zhì)膠、蛋白質(zhì)水溶

3、液水溶液第一節(jié)第一節(jié) 溶液溶液 溶液的組成溶液的組成: : 溶質(zhì)溶質(zhì) 、溶劑、溶劑 （一）物質(zhì)的量濃度（一）物質(zhì)的量濃度C CB B1. 1. 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n n -表示物質(zhì)數(shù)量的基本物理量微觀宏觀阿伏伽德羅常數(shù)6.026.0210102323molmol-1-16.026.0210102323molmol-1-1的粒子數(shù)的粒子的物質(zhì)的量的粒子數(shù)的粒子的物質(zhì)的量為為1mol1mol（其中，粒子為原子、分子、離子、電子等） nB = mB / MBmB為物質(zhì)的質(zhì)量，g, kgMB為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，g/mol（數(shù)值上等于物質(zhì)的相對(duì)分子量）一溶液的濃度一溶液的濃度 定義定義 物質(zhì)物質(zhì)B B的物

4、質(zhì)的量濃度是指的物質(zhì)的量濃度是指B B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量n nB B除以混合物的體積除以混合物的體積V V。用符號(hào)用符號(hào)c cB B表示表示VncBB n nB B為物質(zhì)的量為物質(zhì)的量, ,SISI單位為單位為molmol或或mmolmmol V V為混合物的體積，對(duì)溶液而言，就是溶液的體積，為混合物的體積，對(duì)溶液而言，就是溶液的體積，常用的非常用的非SISI單位為單位為L(zhǎng) L或或mlml 故物質(zhì)的量濃度常用的單位為故物質(zhì)的量濃度常用的單位為mol/Lmol/L或或mmolmmol/L/L 2. 2. 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度 c c說(shuō)明說(shuō)明 根據(jù)根據(jù)SISI規(guī)定，在使用濃度單位時(shí)必須注明所

5、表規(guī)定，在使用濃度單位時(shí)必須注明所表示物質(zhì)的基本單元。示物質(zhì)的基本單元。 如：如：C(KClC(KCl) ) = 0.1= 0.1mol/Lmol/L C(1/2KCl) C(1/2KCl) = 0.1= 0.1mol/Lmol/L 通常所說(shuō)的通常所說(shuō)的“溶液濃度溶液濃度”實(shí)際上是指溶液的實(shí)際上是指溶液的“物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度”。 例：例：100ml正常人的血清中含有正常人的血清中含有10.0mgCa2+離子，計(jì)算離子，計(jì)算 正常人血清中正常人血清中Ca2+離子的物質(zhì)的量濃度？離子的物質(zhì)的量濃度？解解：已知：已知 M=40.0g/molLmolVMmVnCBBB/1050. 2100010

6、010000 .400 .103（二）質(zhì)量濃度（二）質(zhì)量濃度 B B 定義定義 物質(zhì)物質(zhì)B B的質(zhì)量濃度是物質(zhì)的質(zhì)量濃度是物質(zhì)B B的質(zhì)量的質(zhì)量m mB B除以溶液除以溶液的總體積的總體積V V。用符號(hào)用符號(hào) B B表示表示 VmBB質(zhì)量濃度的單位質(zhì)量濃度的單位( (SISI制制) )是是kg/mkg/m3 3醫(yī)學(xué)上常用的單位是醫(yī)學(xué)上常用的單位是g/Lg/L，mg/Lmg/L等等表示溶液體積的單位只能用表示溶液體積的單位只能用L L，表示質(zhì)量的單位可以改變表示質(zhì)量的單位可以改變例：在例：在100ml生理鹽水中含有生理鹽水中含有0.90gNaCl，計(jì)算計(jì)算 生理鹽水的質(zhì)量濃度。生理鹽水的質(zhì)量濃度

7、。解解：mB=0.09g V=100ml=0.1LLgVmBB/0.91.090.0nB B表示每升溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量表示每升溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量( (g/L)g/L)n生理鹽水的生理鹽水的B B =9 =9g g/ /L L 即每升生理鹽水溶液中含即每升生理鹽水溶液中含9 9克克NaClNaCl溶質(zhì)溶質(zhì)輸液用的葡萄糖溶液濃度：輸液用的葡萄糖溶液濃度：0g/L0g/L(一)質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度:BBBMc請(qǐng)計(jì)算出生理鹽水和注射用葡萄糖的物質(zhì)的量濃度 定義：指某物質(zhì)的質(zhì)量與溶液的總質(zhì)量定義：指某物質(zhì)的質(zhì)量與溶液的總質(zhì)量之比。用符號(hào)之比。用符號(hào) 表示。表示。 設(shè)某溶液由溶劑設(shè)某溶液由溶劑A A

8、和溶質(zhì)和溶質(zhì)B B組成，則溶組成，則溶質(zhì)質(zhì)B B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：( (三）質(zhì)量分?jǐn)?shù)三）質(zhì)量分?jǐn)?shù) B BmmmmmBBABB例：例：將將10gNaCl溶于溶于100g水中配成溶液，計(jì)算此溶水中配成溶液，計(jì)算此溶 液中液中NaCl的質(zhì)量分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。數(shù)。091.011010mmBB解：解： mB=10g, m=100+10=110g二、濃度相互換算二、濃度相互換算 各種濃度表示法有各自的特點(diǎn)，從各種濃度的各種濃度表示法有各自的特點(diǎn)，從各種濃度的基本定義出發(fā)，可進(jìn)行各種濃度的相互換算?；径x出發(fā)，可進(jìn)行各種濃度的相互換算。 溶液濃度的換算只是溶液濃度的換算只是單位的變換，單位的變換，而

9、而溶質(zhì)的量溶質(zhì)的量和溶液的量均未改變。和溶液的量均未改變。溶液的稀釋：溶液的稀釋：稀釋定律：稀釋定律： 溶液稀釋前后，溶質(zhì)的量（溶液稀釋前后，溶質(zhì)的量（質(zhì)量、物質(zhì)的量）不變。質(zhì)量、物質(zhì)的量）不變。 C C1 1V V1 1 = C= C2 2V V2 2 1 1V V1 1=2 2V V2 21.將濃度為將濃度為1.2mol/L的的NaCl溶液溶液500ml,稀釋成稀釋成2000ml,稀釋后溶液濃度是多少稀釋后溶液濃度是多少? (0.3mol/L)2.將將80g/L的的C6H12O6溶液體積擴(kuò)大溶液體積擴(kuò)大10倍倍,其溶液濃度是多少其溶液濃度是多少? (8g/L)第三節(jié)第三節(jié) 溶液的滲透壓溶液

10、的滲透壓 1.滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象：溶劑（水）分子通過(guò)半透膜，由純?nèi)軇ㄋ┓肿油ㄟ^(guò)半透膜，由純?nèi)軇┻M(jìn)入溶液（或由稀溶液進(jìn)入濃溶液）的自發(fā)溶劑進(jìn)入溶液（或由稀溶液進(jìn)入濃溶液）的自發(fā)過(guò)程過(guò)程一滲透現(xiàn)象和滲透壓一滲透現(xiàn)象和滲透壓溶液溶液半透膜半透膜純?nèi)軇┘內(nèi)軇B透進(jìn)行滲透進(jìn)行滲透壓滲透壓滲透平衡滲透平衡半透膜半透膜是只允許某些物質(zhì)通過(guò)，而不允許另外一些物質(zhì)通過(guò)的薄膜具有選擇透過(guò)性常見(jiàn)半透膜有：人工制造 棉膠膜 玻璃紙機(jī)體內(nèi) 細(xì)胞膜 毛細(xì)血管壁2. 2. 滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的原因滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 單位體積內(nèi)純?nèi)軇┲械娜軇┓肿訑?shù)目大于溶液中的溶劑分子數(shù)目，在單位時(shí)間內(nèi)，由純?nèi)軇┩ㄟ^(guò)半透膜進(jìn)入溶液中的溶劑分子比

11、由溶液進(jìn)入純?nèi)軇┲械娜軇┓肿佣啵率挂好嫔?。溶液溶液半透膜半透膜純?nèi)軇┘內(nèi)軇B透進(jìn)行滲透進(jìn)行滲透壓滲透壓滲透平衡滲透平衡3. 3. 滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的條件、結(jié)果與方向滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的條件、結(jié)果與方向（1 1）半透膜的存在半透膜的存在（2 2）半透膜兩側(cè)的溶液濃度不相等（濃度差）半透膜兩側(cè)的溶液濃度不相等（濃度差）溶劑（稀溶液）溶劑（稀溶液） 溶液（濃溶液）溶液（濃溶液）滲透的條件：滲透的條件：縮小膜兩側(cè)的濃度差縮小膜兩側(cè)的濃度差滲透方向：滲透方向：滲透的結(jié)果：滲透的結(jié)果：4. 4. 滲透壓力滲透壓力 恰能阻止?jié)B透現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)生而達(dá)到動(dòng)恰能阻止?jié)B透現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)生而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的壓力稱為態(tài)平衡時(shí)的壓力稱

12、為滲透壓力，滲透壓力，用符號(hào)用符號(hào)表示。表示。（1 1）定義）定義（2 2）單位：）單位：KPaKPa或或PaPa （3 3）滲透平衡）滲透平衡 隨著溶液液面的升高，靜水壓增加，溶隨著溶液液面的升高，靜水壓增加，溶液中的溶劑分子透過(guò)半透膜進(jìn)入純?nèi)軇┲械囊褐械娜軇┓肿油高^(guò)半透膜進(jìn)入純?nèi)軇┲械乃俣燃涌?，?dāng)單位時(shí)間內(nèi)半透膜兩側(cè)透過(guò)的速度加快，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)半透膜兩側(cè)透過(guò)的溶劑分子數(shù)相等時(shí)，液面不再升高，此時(shí)體溶劑分子數(shù)相等時(shí)，液面不再升高，此時(shí)體系達(dá)到了系達(dá)到了滲透平衡滲透平衡。定義：定義：是指溶液中滲透活性物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)（分子、離子）是指溶液中滲透活性物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)（分子、離子） 的總濃度。的總濃度。用符號(hào)

13、用符號(hào)“Cos”表示表示 單位是單位是： 摩爾摩爾升升1mol/L或或 毫摩爾毫摩爾升升1 mmol/L滲透濃度實(shí)際上反映了溶液的滲透壓的大小。滲透濃度實(shí)際上反映了溶液的滲透壓的大小。4. 4. 滲透濃度滲透濃度例題1：求求50g/L葡萄糖溶液的滲透濃度（葡萄糖溶液的滲透濃度（ mmol/L ）解：50180 1000 278 mmol/L例題2：求求9.0g/LNaCl溶液的滲透濃度（溶液的滲透濃度（ mmol/L ）解：9.058.5 2 1000 308 mmol/LCB B / MBCB B / MB二、滲透壓定律二、滲透壓定律 溶液的滲透壓與溫度、濃度的關(guān)系：溶液的滲透壓與溫度、濃度

14、的關(guān)系：范特荷甫公式范特荷甫公式：c cososRTRT 式中式中 溶液的滲透壓，單位：溶液的滲透壓，單位：kPakPa c cosos滲透濃度滲透濃度mol/Lmol/L T T絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度K(273.15K(273.15t t0 0C)C) R R氣體常數(shù)氣體常數(shù) 8.31 8.31kPakPaL Lmolmol-1-1K K-1-1a.在一定溫度下，溶液的滲透壓與它的在一定溫度下，溶液的滲透壓與它的滲透濃度成正比。滲透濃度成正比。 C b.在一定濃度下，溶液的滲透壓與絕對(duì)在一定濃度下，溶液的滲透壓與絕對(duì)溫度成正比。溫度成正比。 T由上式可知：由上式可知： 稀溶液的滲透壓與溶液的滲透濃

15、度及稀溶液的滲透壓與溶液的滲透濃度及絕對(duì)溫度成正比，而與溶質(zhì)及溶劑的種類絕對(duì)溫度成正比，而與溶質(zhì)及溶劑的種類無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。cRT的重要意義的重要意義在一定溫度下，溶液的滲透壓與溶液的濃度成正在一定溫度下，溶液的滲透壓與溶液的濃度成正比比即即 與溶液中與溶液中溶質(zhì)的數(shù)目溶質(zhì)的數(shù)目成正比，而與溶質(zhì)的本成正比，而與溶質(zhì)的本性無(wú)關(guān)性無(wú)關(guān)不論溶質(zhì)微粒是小分子或大分子，只要溶液中溶不論溶質(zhì)微粒是小分子或大分子，只要溶液中溶質(zhì)粒子的數(shù)目相等，則滲透壓就相同質(zhì)粒子的數(shù)目相等，則滲透壓就相同 例例：1L溶液中含溶液中含5.0g馬的血紅素，在馬的血紅素，在298K時(shí)測(cè)得溶液的時(shí)測(cè)得溶液的 滲透壓為滲透壓為1.8 1

16、02Pa，求馬血紅素的相對(duì)分子量求馬血紅素的相對(duì)分子量。解：解：RTMmnRTV)mol(g1099.611080.129810314.80 .51-423VmRTM（一）等滲、高滲和低滲溶液（一）等滲、高滲和低滲溶液是以是以人血漿人血漿的滲透濃度（滲透壓）為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量：的滲透濃度（滲透壓）為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量： 正常血漿的滲透濃度約為正常血漿的滲透濃度約為280280320320mmolmmol/L/L臨床上規(guī)定臨床上規(guī)定 凡滲透壓在凡滲透壓在280280320320mmolmmol/L/L范圍內(nèi)的溶液為血范圍內(nèi)的溶液為血漿的等滲溶液漿的等滲溶液大于大于320320mmolmmol/L/L的溶液為高

17、滲溶液的溶液為高滲溶液小于小于280280mmolmmol/L/L的溶液為低滲溶液的溶液為低滲溶液三三. . 滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義滲透壓力在醫(yī)學(xué)上的意義紅細(xì)胞在低滲、等滲及高滲溶液中紅細(xì)胞在低滲、等滲及高滲溶液中紅細(xì)胞在等滲溶液中紅細(xì)胞在等滲溶液中紅細(xì)胞在低滲溶液中紅細(xì)胞在低滲溶液中紅細(xì)胞在高滲溶液中紅細(xì)胞在高滲溶液中紅細(xì)胞正常的體積和形態(tài)紅細(xì)胞正常的體積和形態(tài)紅細(xì)胞膨脹，易破裂，溶血紅細(xì)胞膨脹，易破裂，溶血紅細(xì)胞皺縮，易成栓塞紅細(xì)胞皺縮，易成栓塞臨床上大量輸液時(shí)，應(yīng)用等滲溶液！臨床上大量輸液時(shí)，應(yīng)用等滲溶液！ 1.1.生理鹽水生理鹽水(0.154mol(0.154molL L-1-1或或9

18、.0g9.0gL L-1-1NaClNaCl溶溶液液) )，滲透濃度，滲透濃度 為為308mmol308mmolL L-1-1。2. 0.278mol2. 0.278molL L-1-1或或5050g gL L-1-1葡萄糖溶液葡萄糖溶液, ,溶液的溶液的滲透濃度為滲透濃度為 278mmol278mmolL L-1-1（近似于（近似于280mmol280mmolL L-1-1）。）。臨床上常用的等滲溶液臨床上常用的等滲溶液例：血紅細(xì)胞置在下列哪個(gè)溶液中，將會(huì)引起例：血紅細(xì)胞置在下列哪個(gè)溶液中，將會(huì)引起溶血溶血( (細(xì)胞破裂細(xì)胞破裂) )現(xiàn)象（現(xiàn)象（ ） A. 9.0 g/L NaCl B. 90.0 g/L NaCl C. 50.0 g/L 葡萄糖葡萄糖 D. 生理鹽水的生理鹽水的10倍稀釋液倍稀釋液 E. 100.0 g/L 葡萄糖溶液葡萄糖溶液 （三）（三） 晶體滲透壓力和膠體滲透壓力晶體滲透壓力和膠體滲透壓力 血漿中的滲透壓力分為血漿中的滲透壓力分為晶體滲透壓力晶體滲透壓力和和膠體滲透壓