医用化学第一章溶液幻灯片.ppt
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1、医用化学第一章溶液医用化学第一章溶液第1页,共68页,编辑于2022年,星期五溶液溶液(Solution)溶溶液液是是由由一一种种以以上上的的物物质质组组成成的的分分散散系系统统。(物物质质以以分分子子、离离子子等等状状态态分分散散在在另另一一种种物物质质中中所所形成的形成的均匀而而稳定的分散体系。的分散体系。)2第2页,共68页,编辑于2022年,星期五v分散系统分散系统 一种或几种物质分散在另一种物质中所一种或几种物质分散在另一种物质中所形成的系统称为形成的系统称为分散系统分散系统,简称,简称分散系分散系。分散系统分散系统分散相:分散相:被分散的物质被分散的物质分散介质:分散介质:容纳分散
2、相的物质容纳分散相的物质3第3页,共68页,编辑于2022年,星期五分散系的分类分散系的分类分散相粒径分散相粒径分散系类分散系类型型分散相粒子分散相粒子组成组成主要特征主要特征实例实例1nm分子分散分子分散系系(真溶液)(真溶液)小分子或离小分子或离子子均相,稳定系统均相,稳定系统分散相粒子扩散快分散相粒子扩散快NaCl溶液溶液葡萄糖溶液葡萄糖溶液1100nm胶胶体体分分散散系系溶胶溶胶胶粒(分子、胶粒(分子、离子或原子离子或原子的聚集体)的聚集体)非均相、亚稳定系统非均相、亚稳定系统分散相粒子扩散较慢分散相粒子扩散较慢Fe(OH)3溶胶溶胶As2S3溶胶溶胶高分子高分子溶液溶液高分子高分子均
3、相、稳定系统均相、稳定系统分散相粒子扩散慢分散相粒子扩散慢蛋白质溶液蛋白质溶液核酸溶液核酸溶液100nm粗分散系粗分散系粗分散相粒粗分散相粒子子非均相、不稳定系统非均相、不稳定系统易聚沉或分层易聚沉或分层泥浆泥浆乳汁乳汁4第4页,共68页,编辑于2022年,星期五第一节第一节 溶液的组成标度溶液的组成标度物质的量浓度物质的量浓度质量浓度质量浓度质量分数质量分数体积分数体积分数溶液的稀释溶液的稀释5第5页,共68页,编辑于2022年,星期五1.物质的量浓度物质的量浓度(amount of substance concentration)定义定义:物质物质B的物质的量浓度:的物质的量浓度:溶溶质质
4、B的物质的量的物质的量 nB 除以溶液的体积除以溶液的体积V。用符号。用符号cB或或c(B)表示表示 单位:单位:molm-3(SI单位单位),molL-1、mmolL-1、molL-1。6第6页,共68页,编辑于2022年,星期五如如:1L溶液中含有溶液中含有98gH2SO4,该溶液的浓度:,该溶液的浓度:c(1/2H2SO4)=?molL-1c(H2SO4)=1molL-1 2 基本单元可以是原子、分子、离子以及其它粒子(或其特定组合)。基本单元可以是原子、分子、离子以及其它粒子(或其特定组合)。7第7页,共68页,编辑于2022年,星期五 例如:例如:指每升含有硫酸指每升含有硫酸98克克
5、含义含义 H2SO4基本单元基本单元*指每升含有硫酸指每升含有硫酸指每升含有铁离子指每升含有铁离子56克克指每升含有氢氧化钠:指每升含有氢氧化钠:340克克Fe3+NaOH8第8页,共68页,编辑于2022年,星期五例:例:100mL正常人的血清中含有正常人的血清中含有10.0mgCa2+离子,计算离子,计算 正常人血清中正常人血清中Ca2+离子的物质的量浓度?离子的物质的量浓度?解:已知解:已知 MCa2+=40g/mol CCa2+=nCa2+/V=mCa2+/M/V =0.010g/40.00.1 =2.5010-3 mol/L9第9页,共68页,编辑于2022年,星期五单位:单位:kg
6、m-3(SI单位单位)gL-1、mgL-1、gL-1(医学常用(医学常用单位单位)2.质量浓度(质量浓度(mass concentration)物质物质B的质量浓度的质量浓度B表示:表示:质量浓度与物质的量浓度?质量浓度与物质的量浓度?思考:思考:10第10页,共68页,编辑于2022年,星期五例:例:100ml生理盐水中含生理盐水中含NaCl 0.9g,计算生理盐水,计算生理盐水的质量浓度和物质的量浓度。的质量浓度和物质的量浓度。解:解:NaCl=mNaCl/V=0.9g/0.10L=9.0g.L-1 cNaCl=NaCl/MNaCl=9.0g.L-1/58.5g.mol-1 =0.15mo
7、lL-111第11页,共68页,编辑于2022年,星期五3.质量分数质量分数(mass concentration)物质物质B的质量分数的质量分数 B式中:式中:B 量纲为一,即单位为量纲为一,即单位为1(小数,(小数,%表示)表示)12第12页,共68页,编辑于2022年,星期五 例:例:市售浓硫酸:密度(市售浓硫酸:密度()=1.84kg.L-1 B=98%。计算:。计算:C 1/2H2SO4和和C H2SO4。13第13页,共68页,编辑于2022年,星期五4.体积分数体积分数(volume fraction)定义:在相同温度和压力下,溶质定义:在相同温度和压力下,溶质B的体积的体积VB
8、与混合与混合物物(或溶液或溶液)总体积总体积V之比。用符号之比。用符号 B表示表示 式中:式中:B B量纲为一,即单位为量纲为一,即单位为1(小数(小数/%)14第14页,共68页,编辑于2022年,星期五例:取例:取 750ml 纯酒精加水配成纯酒精加水配成 1000ml 医用消毒酒医用消毒酒精溶液,计算此酒精溶液中酒精的体积分数。精溶液,计算此酒精溶液中酒精的体积分数。解:解:已已知:知:VB750ml,V=1000ml B=VB/V=750/1000=0.75(75%)15第15页,共68页,编辑于2022年,星期五5.溶液的稀释溶液的稀释v公式法公式法v交叉法(自学)交叉法(自学)原理
9、:原理:稀释前后稀释前后溶液中溶质的量不变。溶液中溶质的量不变。c1V1=c2V2 1V1=2V2 1 V1=2 V2 *1m1=2m2(m溶液的质量)溶液的质量)16第16页,共68页,编辑于2022年,星期五例:配制例:配制1000mL 1.0molL-1的的HCl溶液,需质量分溶液,需质量分数为数为37%的浓盐酸(密度为的浓盐酸(密度为1.19gmL-1)多少毫升?多少毫升?解:该浓盐酸的浓度为解:该浓盐酸的浓度为c1 1L1.19gmL-137%c1=12.1mol L-1 36.5gmol-11L 设需该浓盐酸设需该浓盐酸V1 mL:c1V1(浓(浓)=c2V2(稀(稀)V1=c2V
10、2/c1=1.0 mol L-11000mL/12.1mol L-1 =82.6mL17第17页,共68页,编辑于2022年,星期五18第二节第二节 溶液的渗透压溶液的渗透压第18页,共68页,编辑于2022年,星期五第二节第二节 溶液的渗透压溶液的渗透压渗透现象和渗透压渗透现象和渗透压溶液渗透压与浓度、温度的关系溶液渗透压与浓度、温度的关系渗透压在医学中的意义渗透压在医学中的意义19第19页,共68页,编辑于2022年,星期五实验现象:如蔗糖的扩散实验现象:如蔗糖的扩散 扩散现象扩散现象 溶剂:纯溶剂溶剂:纯溶剂溶液溶液 溶质:浓溶液溶质:浓溶液稀溶液稀溶液(自发过程自发过程)一、渗透现象和
11、渗透压力一、渗透现象和渗透压力20第20页,共68页,编辑于2022年,星期五渗透:渗透:溶剂溶剂(水水)分子通过半透膜,由纯溶剂进入溶液分子通过半透膜,由纯溶剂进入溶液(或从稀溶液向浓溶液或从稀溶液向浓溶液)的自发过程(净迁移)。的自发过程(净迁移)。半透膜:半透膜:只允许溶剂分子透过,而溶质分子不能透只允许溶剂分子透过,而溶质分子不能透过过(如膀胱膜、硫酸纸、玻璃纸及机体内的细胞膜、毛如膀胱膜、硫酸纸、玻璃纸及机体内的细胞膜、毛细管壁等细管壁等)。21第21页,共68页,编辑于2022年,星期五渗透装置渗透装置产生渗透现象必须具备的条件:产生渗透现象必须具备的条件:(1)半透膜的存在半透膜
12、的存在(2)半透膜两侧的溶液浓度不相等半透膜两侧的溶液浓度不相等 渗透平衡:渗透平衡:单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等的状单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等的状态。态。纯水纯水渗透方向:渗透方向:溶剂(水)分子从纯溶剂向溶液渗透或从稀溶液溶剂(水)分子从纯溶剂向溶液渗透或从稀溶液向浓溶液中渗透。向浓溶液中渗透。22第22页,共68页,编辑于2022年,星期五 欲使膜两侧液面的高度相等并欲使膜两侧液面的高度相等并保保持持不不变变,即即:维维持持渗渗透透平平衡衡,必必须须在在溶液液面上加一压力才能实现。溶液液面上加一压力才能实现。这时,溶液液面上所施加的这时,溶液液面上所施加的压力就称为该溶
13、液的压力就称为该溶液的渗透压力。渗透压力。纯水纯水23第23页,共68页,编辑于2022年,星期五 渗渗透透压压力力(osmotic pressure):恰恰能能阻阻止止渗渗透透现现象象继继续发生而达到动态平衡时的压强。续发生而达到动态平衡时的压强。符号符号:单位:常用单位:常用Pa或或kPa *24第24页,共68页,编辑于2022年,星期五 式中式中:为溶液的渗透压力;为溶液的渗透压力;T为热力学温度;为热力学温度;cB为溶液的物质的为溶液的物质的量浓度;量浓度;R为气体常数,为气体常数,8.314 kPaLmol-1K-1。=cB RT 1886年荷兰物理化学家年荷兰物理化学家Vant
14、Hoff通过实通过实验得出验得出难挥发非电解质稀溶液难挥发非电解质稀溶液的渗透压力与的渗透压力与溶液的浓度、温度的关系:溶液的浓度、温度的关系:该式的意义:该式的意义:在一定温度下,溶液的在一定温度下,溶液的与与cB成正比成正比,而与,而与溶溶质的本性质的本性无关。溶液的这种性质称为无关。溶液的这种性质称为依数性依数性。二、溶液渗透压与浓度、温度的关系二、溶液渗透压与浓度、温度的关系25第25页,共68页,编辑于2022年,星期五例:例:将将35.0g血红蛋白血红蛋白(Hb)溶于足量纯水中,配制成溶于足量纯水中,配制成1.00L溶液,若此溶液在溶液,若此溶液在298K的渗透压是的渗透压是1.3
15、3kPa,计,计算算Hb的摩尔质量。的摩尔质量。解解:Hb的摩尔质量:26第26页,共68页,编辑于2022年,星期五p 式中式中i校正因子校正因子p i是溶质的一个分子在溶液中能产生的粒子数是溶质的一个分子在溶液中能产生的粒子数 例如:例如:0.3mol/LNaCl 1(i=2)0.3mol/LC6H12O6 2(i=1)则则 12 2对于对于难挥发性电解质稀溶液难挥发性电解质稀溶液的渗透压的渗透压icBRT27第27页,共68页,编辑于2022年,星期五三、渗透压力在医学上的意义三、渗透压力在医学上的意义(一)渗透浓度(一)渗透浓度(osmolarity)渗渗透透活活性性物物质质:溶溶液液
16、中中产产生生渗渗透透效效应应的的溶溶质质粒粒子子(分子,离子分子,离子)统称为渗透活性物质。统称为渗透活性物质。根根据据Vant Hoff定定律律,在在一一定定温温度度下下,对对于于任任一稀薄溶液,一稀薄溶液,与与cB成正比。成正比。因因此此可可以以用用渗渗透透活活性性物物质质的的物物质质的的量量浓浓度度来来衡衡量溶液的量溶液的渗透压渗透压大小。大小。28第28页,共68页,编辑于2022年,星期五 渗透浓度渗透浓度(osmolarity):):溶溶液液中中渗渗透透活活性性物物质质的的总总浓浓度度,渗渗透透活活性性物质的物质的量除以溶液的体积。物质的物质的量除以溶液的体积。符号:符号:cos单
17、位:单位:mmol L-129第29页,共68页,编辑于2022年,星期五 计算医院补液用的计算医院补液用的50.0gL-1葡萄糖溶液和葡萄糖溶液和9.00g L-1 NaCl溶液溶液(生理盐水生理盐水)的渗透浓度的渗透浓度(以以mmolL-1表示表示)。解:解:葡萄糖葡萄糖(C6H12O6)是非电解质是非电解质NaCl是电解质是电解质30第30页,共68页,编辑于2022年,星期五(二)等渗、高渗和低渗溶液(二)等渗、高渗和低渗溶液 渗透压相等的两种溶液称为渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液等渗溶液;渗;渗透压不等的两种溶液,则渗透压高的称为透压不等的两种溶液,则渗透压高的称为高渗溶液高渗溶液
18、;渗透压低的称为渗透压低的称为低渗溶液低渗溶液。医学上以是以人血浆的渗透浓度为标准来确定:医学上以是以人血浆的渗透浓度为标准来确定:渗透压在渗透压在280320mmol/L范围内的溶液为范围内的溶液为等渗等渗溶液溶液大于大于320mmol/L的溶液为的溶液为高渗高渗溶液溶液小于小于280mmol/L的溶液为的溶液为低渗低渗溶液溶液31第31页,共68页,编辑于2022年,星期五 临床上大剂量输液中,常用临床上大剂量输液中,常用 50.0gL-1的葡萄糖溶的葡萄糖溶液液、9.0gL-1生理盐水生理盐水、12.5gL-1的的NaHCO3溶液溶液,为什么?为什么?生理等渗溶液生理等渗溶液 在在临临床
19、床治治疗疗中中,当当为为病病人人大大剂剂量量补补液液时时,要要特特别别注注意意补补液液的的浓浓度度,否否则则可可能能导导致致机机体体内内水水分分调调节节失失常常及细胞的变形和破坏。及细胞的变形和破坏。思考思考32第32页,共68页,编辑于2022年,星期五 如如人人红红细细胞胞的的形形态态与与其其所所处处的的介介质质的的渗渗透透浓浓度度有有关关,这这可可以以从从红红细细胞胞在在不不同同浓浓度度的的溶溶液液中中的的形形态态加加以以说说明明(见见图图2-4)2-4)。红细胞在不同浓度红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态示意图溶液中的形态示意图 溶溶 血血血血 栓栓33第33页,共68页,编辑于20
20、22年,星期五 如给病人换药时,通常用与组织细胞液等渗的生理盐水冲洗伤口。如给病人换药时,通常用与组织细胞液等渗的生理盐水冲洗伤口。配制的眼药水也必须与眼粘膜细胞的渗透压力相同。配制的眼药水也必须与眼粘膜细胞的渗透压力相同。心、肾功能差者,输入大量等渗溶液易造成电解质潴留而心、肾功能差者,输入大量等渗溶液易造成电解质潴留而出现水肿,可低渗输液。出现水肿,可低渗输液。大量输液时,应用等渗溶液是一个基本原则。在某种治疗上大量输液时,应用等渗溶液是一个基本原则。在某种治疗上输入输入少量的高渗溶液少量的高渗溶液是允许的。当高渗溶液注入体内,即可被体是允许的。当高渗溶液注入体内,即可被体液稀释成等渗溶液
21、。如:液稀释成等渗溶液。如:50%葡萄糖注射液注射时应采用小剂葡萄糖注射液注射时应采用小剂量,慢速度注射。量,慢速度注射。34第34页,共68页,编辑于2022年,星期五 晶晶体体渗渗透透压压:低低分分子子晶晶体体物物质质产产生生的的渗渗透透压压力力 如如:电解质、葡萄糖、氨基酸等。电解质、葡萄糖、氨基酸等。血浆中含量血浆中含量 渗透压渗透压 晶体物质晶体物质 7.5 gL-1 766 kPa 胶体物质胶体物质 70 gL-1 4 kPa (三)晶体渗透压与胶体渗透压(三)晶体渗透压与胶体渗透压 胶胶体体渗渗透透压压:高高分分子子胶胶体体物物质质产产生生的的渗渗透透压压力力。如如:蛋白质、糖类
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- 医用 化学 第一章 溶液 幻灯片
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