




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
醫(yī)學化學0無機部分1醫(yī)學化學醫(yī)學化學0無機部分2第一章緒論醫(yī)學化學0無機部分3
一、化學研究的對象和目的
研究對象:實物內容:無機化學,有機化學,分析化學,物理化學目的:促進相關學科的發(fā)展醫(yī)學化學0無機部分4二、化學與醫(yī)學的關系1800年,英國化學家Davy發(fā)現了N2O的麻醉作用,后來乙醚、普魯卡因等更加有效的麻醉藥物相繼問世,使無痛外科手術成為可能。1932年,德國化學家Domagk發(fā)現一種偶氮磺胺染料Prontosil,可治愈細菌性敗血癥。此后,抗生素的新時代到來了。
早在16世紀,歐洲的化學家就致力于研制醫(yī)治疾病的化學藥物,從而推動了醫(yī)學與化學的同步發(fā)展。
藥物的發(fā)現與發(fā)展,疾病的診斷與治療,衛(wèi)生的監(jiān)督,疾病的預防,藥物的合理使用等均與化學有著緊密的聯系。醫(yī)學化學0無機部分5三、怎樣學好醫(yī)學化學學習方法
重理解,忌死記,在理解的基礎上融會貫通,靈活運用基礎理論和基礎知識去分析和解決實際問題。注重實驗,力求提高動手能力,并通過實驗進一步理解和掌握理論知識?;A化學:化學的基本原理和概念有機化學:與醫(yī)學密切相關的碳氫化合物及其衍生物內容醫(yī)學化學0無機部分6國際單位制SI單位SI基本單位SI導出單位m,kg,s,A,K,mol,cd(附錄一表2)SI單位的倍數單位SI詞頭SI單位附錄一表3四、法定計量單位(詳見附錄一)國際單位制醫(yī)學化學0無機部分7量的名稱單位符號長度米m質量千克kg時間秒s電流安[培]A熱力學溫度開[爾文]K物質的量摩[爾]mol發(fā)光強度坎[德拉]cdSI基本單位醫(yī)學化學0無機部分8量的名稱單位符號時間分時日minhd體積升l、L能電子伏eV我國的法定計量單位
一切屬于國際單位制的單位都是我國的法定計量單位??膳cSI單位并用的法定計量單位醫(yī)學化學0無機部分9第二章溶液醫(yī)學化學0無機部分10第一節(jié)溶液組成標度二、質量濃度表示符號:單位:g/L,mg/L
一、物質的量濃度
表示符號:單位:mol/L,mmol/L一定量的溶劑或溶液中所含溶質的量醫(yī)學化學0無機部分11兩種濃度間的換算公式三、質量分數與體積分數質量分數:體積分數:(無單位)(無單位)常用于溶質為液體的溶液醫(yī)學化學0無機部分12
例:在100ml生理鹽水中含有0.90gNaCl,計算生理鹽水的質量濃度,物質的量濃度。解:mNaCl=0.90gV=100ml=0.1L醫(yī)學化學0無機部分13
在臨床生化檢驗中,凡是相對分子質量已知的物質在人體的組成量度,原則上均應用物質的量濃度表示,對于相對分子質量尚未準確測得的物質,則可用質量濃度表示。應用
對于注射液,世界衛(wèi)生組織認為,在絕大多數情況下,標簽上應同時標明質量濃度ρB和物質的量濃度CB。
如靜脈注射的氯化鈉溶液,應同時標明:
ρNaCl=9g·L-1,CNaCl=0.15mol·L-1。醫(yī)學化學0無機部分14想一想(1)正常人100mL血清中含100mg葡萄糖,計算血清中葡萄糖的物質的量濃度(用mmol·L-1表示)(2)配制500ml消毒用酒精(),問需
的酒精多少亳升?醫(yī)學化學0無機部分15第二節(jié)溶液的滲透壓力滲透:溶劑透過半透膜進入溶液而使溶液一側的液面升高和濃度稀釋的自發(fā)過程.滲透條件:①半透膜②膜兩側溶液濃度不等滲透方向:
溶劑分子從純溶劑→溶液,或是從稀溶液→濃溶液。一、滲透現象和滲透壓力醫(yī)學化學0無機部分16
滲透平衡:單位時間內溶劑分子進出半透膜數目相等的狀態(tài)。
滲透壓力(osmoticpressure):
將純溶劑與溶液以半透膜隔開時,為維持滲透平衡所需加給溶液的額外壓力。
符號:Π
單位:常用Pa或kPa滲透壓力是溶液的一種依數性。Π滲透壓力醫(yī)學化學0無機部分17
反向滲透:在溶液一側若是施加的外壓大于滲透壓力,則溶液中會有更多的溶劑分子通過半透膜進入溶劑一側,這種使?jié)B透作用逆向進行的過程稱為反向滲透。滲透P反向滲透Π滲透壓力依此可實現溶液的濃縮、海水的淡化和污水處理。醫(yī)學化學0無機部分18二、溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關系ΠV=nBRTΠ=cBRT
其中
cB—非電解質稀溶液的物質的量濃度(mol·L-1)
R—氣體常數8.314kPa·L·mol-1·K-1
T—絕對溫度
(273+t)實驗證明:
當T一定時Π∝c,當c一定時Π∝T關系式:醫(yī)學化學0無機部分19Π=cBRT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比即
與溶液中溶質的數目成正比,而與溶質的本性無關不論溶質微粒是小分子或大分子,只要溶液中溶質粒子的數目相等,則滲透壓就相同醫(yī)學化學0無機部分20Π=cBRT適用范圍
特別指出:
Π=cBRT只適用于非電解質稀溶液
如:0.3mol/L葡萄糖溶液與0.3mol/L蔗糖溶液,其Π相同。
當兩種非電解質溶液的cB不同時,cB大,它的Π就大醫(yī)學化學0無機部分21
由于電解質分子在溶液中發(fā)生電離產生離子,使溶液中粒子的數目成倍增加,用Π=cBRT計算電解質溶液的滲透壓將會產生較大的誤差。為了消除誤差,必需引入一個校正系數i
即滲透壓公式改寫為
Π=icBRT計算電解質溶液的滲透壓醫(yī)學化學0無機部分22
式中i-校正因子
i是溶質的一個分子在溶液中能產生的粒子數例如:0.3mol/LNaCl
Π
1(i=2)0.3mol/LC6H12O6
Π
2(i=1)
則Π
1=2
Π
2試寫出Na2SO4,NaHSO4,NaHCO3,NaC3H5O3在溶液中能產生的粒子倍數。醫(yī)學化學0無機部分23(一)等滲、高滲和低滲溶液比(與)血漿滲透壓的溶液高低Cos正常人血漿為:280~320
mmol·L-1等滲溶液:280~320mmol·L-1高滲溶液:大于320mmol·L-1低滲溶液:小于280mmol·L-1
相等等滲溶液
高滲溶液低滲溶液三.滲透壓力在醫(yī)學上的意義
Cos=icB醫(yī)學化學0無機部分24計算18.7g·L-1乳酸鈉(Mr=112)溶液的滲透濃度。并判斷該溶液屬于臨床上的等滲、低滲還是高滲溶液?解:c=18.7/112=0.167(mol·L-1)
Cos=ic≈
2×0.167=0.334(mol·L-1)=334mmol·L-1334mmol·L-1接近320mmol·L-1,又因為乳酸鈉溶液的實際上i
略小于2,所以,該溶液仍然屬于臨床上的等滲溶液醫(yī)學化學0無機部分259.0g·L-1NaCl溶液(308mmol·L-1)50.0g·L-1葡萄糖溶液(278mmol·L-1)12.5g·L-1NaHCO3溶液(298mmol·L-1)18.7g·L-1乳酸鈉溶液(334mmol·L-1)臨床上常用的等滲溶液醫(yī)學化學0無機部分26紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖9.0g.L-1NaCl等滲溶液5.0g.L-1NaCl低滲溶液15g.L-1NaCl高滲溶液醫(yī)學化學0無機部分27紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖9.0g.L-1NaCl等滲溶液5.0g.L-1NaCl低滲溶液15g.L-1NaCl高滲溶液醫(yī)學化學0無機部分28紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖9.0g.L-1NaCl等滲溶液5.0g.L-1NaCl低滲溶液15g.L-1NaCl高滲溶液醫(yī)學化學0無機部分29紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖溶血!栓塞!9.0g.L-1NaCl等滲溶液5.0g.L-1NaCl低滲溶液15g.L-1NaCl高滲溶液醫(yī)學化學0無機部分30臨床上給病人大量補液時,應使用等滲溶液低滲溶液是不可以用的必要時,可以使用高滲溶液想一想將兩種不同的等滲溶液按比例混合,混合后的溶液還是等滲溶液嗎?醫(yī)學化學0無機部分31晶體滲透壓(766kPa)(由晶體物質產生)二.晶體滲透壓和膠體滲透壓生物體液的滲透壓(769.9kPa)NaClKClHCO3-HPO42-H2PO4-葡萄糖氨基酸等(1L血漿含7.5g)膠體滲透壓(3.8kPa)(由膠體物質產生)蛋白質多糖脂質等高分子物質(1L血漿含70g)醫(yī)學化學0無機部分32
無機鹽、小分子等……晶體物質體液蛋白質、多糖等……膠體物質
晶體滲透壓:766kPa99.5%體液滲透壓
膠體滲透壓:3.8kPa0.5%
醫(yī)學化學0無機部分33水分子晶體物質、膠體物質晶體的滲透壓維持細胞膜內外鹽水平衡細胞外液細胞內液醫(yī)學化學0無機部分34血漿組織間液水和晶體物質膠體物質自由通過維持毛細血管內外鹽水平衡和血容量醫(yī)學化學0無機部分35醫(yī)學化學0無機部分36
透析是一個溶解于血液的溶質透過半透膜擴散到另一種溶液中的過程。這意味著血液中的廢物可通過這一特殊的膜除去。而且,透析液的重碳酸鹽能夠擴散到血液中中和酸,糾正身體的失衡狀態(tài)。血透時,血液通過前臂一條特別建立的靜脈,即動靜脈瘺進入到透析液中,并在此進行交換。這一過程需要使用機器。在血透中,血液通過塑料管引導流到透析器中。透析器是由半透膜制成的一捆空心纖維。透析液類似于血液的鹽成分,但不含廢物。通常一次透析需4小時,患者需要一周透析3次。
透析醫(yī)學化學0無機部分37
腹透是把透析液通過硅膠管輸入到腹膜腔。腹膜腔的天然薄膜層是一個半透膜,廢物和過多的水從體內通過此膜進入到透析液里。透析液在腹部進行了交換后,就可吸出體外拋棄。腹透采用的透析液是無菌的,而且包含了鹽和高濃度葡萄糖。每次交換時,患者需吸出舊的液體并注入新液體,大約需要45分鐘。目前腹膜透析主要有兩種:持續(xù)不臥床腹膜透析(CAPD)和持續(xù)循環(huán)腹膜透析(CCPD)。醫(yī)學化學0無機部分38第三章
電解質溶液醫(yī)學化學0無機部分39電解質(electrolyte)
熔融或溶液狀態(tài)下能導電的化合物強電解質
(strongelectrolyte)在水溶液中幾乎完全解離成離子弱電解質(weakelectrolyte)在水溶液中只能部分解離成離子強酸強堿鹽弱酸弱堿一元二元三元第一節(jié)
弱電解質溶液的解離平衡醫(yī)學化學0無機部分40一、解離平衡和解離平衡常數(一)解離平衡——動態(tài)平衡醋酸的解離:簡寫為:解離平衡常數:Ka或Kb醫(yī)學化學0無機部分41堿:B-+H2OHB+OH-1.ki反映解離能力的相對強弱,例表3-1Ka越大,表明其酸性越強;Kb越大,表明其堿性越強。2.多元弱酸是分步解離的3.ki與酸堿的本性及T有關,與c無關注意醫(yī)學化學0無機部分42二、解離度(電離度)定義:電解質達到解離平衡時,已解離的分子數和原有的分子總數之比。表達式:①對于不同的電解質,解離度α不同。②α可表示電解質的相對強弱:α>30%強電解質,α<5%弱電解質.③α對強電解質為表觀電離度(強電解質α
的理論值應為100%,而實際測量結果其α
<100%),弱電解質才有電離度的概念.④影響α的因素:本性,溶劑,T,c醫(yī)學化學0無機部分43★
電離度卻隨濃度的變化而變化,對同一弱電解質,隨著溶液濃度的減小,其解離度α
增大?!?/p>
電離常數是平衡常數的一種形式,它不隨濃度變化,Ka值愈大,表示解離程度愈大。Ka與α★Ka與α
都能反映弱酸弱堿離解能力的大小,醫(yī)學化學0無機部分44三、同離子效應定義:在弱電解質溶液中,加入與該弱電解質具有相同離子的易溶強電解質,導致弱電解質的解離度降低的現象。
HAc+H2OH3O++Ac-
NaAcNa++Ac-醫(yī)學化學0無機部分45第二節(jié)酸堿質子理論酸堿理論的發(fā)展酸堿解離理論(阿累尼烏其斯)
酸堿質子理論(布朗斯特)
酸堿電子理論(路易斯)醫(yī)學化學0無機部分46一、酸堿的定義:
定義:凡是給出質子(H+)的物質是酸,凡是接受質子的物質是堿。
酸H++堿
HClH++Cl–HAcH++Ac–H2CO3H++HCO3-
HCO3-H++CO32-醫(yī)學化學0無機部分47酸、堿并非孤立,酸是堿和質子的結合體,這種關系稱為酸堿的共軛關系。右邊的堿是左邊酸的共軛堿;左邊的酸是右邊堿的共軛酸。H2OH++OH–H3O+H++H2O
NH4+H++NH3一對共軛酸堿對在組成上僅相差一個質子醫(yī)學化學0無機部分48H+酸1酸2堿1堿2
二.酸堿反應的實質HCl+NH3NH4++Cl-酸堿反應的實質:兩對共軛酸堿對間的質子的傳遞。反應總是由較強的酸與較強的堿作用,向著生成較弱的酸和較弱的堿的方向進行。H+醫(yī)學化學0無機部分49HAcAc-+H+HAc(酸1)+H2O(堿2)
H3O+(酸2)
+Ac-(堿1)
醋酸在水中的解離:
NH4CL的水解
(相當于NH4+弱酸的解離)NH4++H2OH3O++
NH3共軛酸堿對共軛酸堿對醫(yī)學化學0無機部分50三、水的質子自遞平衡平衡常數:一般[H2O]看作常數,故上式改為25℃時,Kw=10-14H2O+H2OH3O++OH-
醫(yī)學化學0無機部分51四、共軛酸堿解離平衡常數的關系
酸:HB+H2OB-+H3O+
堿:B-+H2OHB+OH-Ka·Kb=[H+][OH-]=Kw醫(yī)學化學0無機部分52一定T,Kw是一常數,Ka大,則Kb就小共軛酸的酸性越強,其共軛堿的堿性就越弱;反之亦然。酸的濃度:
酸性:
酸度:CHA由其本性決定,Ka大,酸性強;Kb大,堿性強。溶液中的[H+]或[OH-]討論:
醫(yī)學化學0無機部分53想一想1.怎樣判斷酸堿的強弱?2.怎樣判斷酸度的大???ki反映酸堿解離能力的相對強弱,例P13,表3-1
Ka越大,表明其酸性越強;Kb越大,表明其堿性越強。溶液的pH值
溶液的pH值越小,酸性越強;溶液的pH值越大,堿性越強。醫(yī)學化學0無機部分54一、緩沖溶液的概念和組成下面是一份實驗報告:溶液溶液pH值滴一滴0.1MHCl后的pH值滴一滴0.1MNaOH后的pH值4mlH2O7.004mlHAc+NaAc(均為0.1mol·L-1)4.754mlNaCl7.00上述實驗結果表明:水、NaCl溶液不具有緩沖作用,HAc+NaAc體系溶液具有緩沖作用,它是一種緩沖溶液。3.0011.003.0011.004.744.761.定義關鍵詞:外加,少量酸、堿,適當稀釋,基本不變第三節(jié)緩沖溶液醫(yī)學化學0無機部分552.緩沖溶液的組成(堿性)(酸性)緩沖對或緩沖系兩組分間實質是一對共軛酸堿對。緩沖溶液一般是由兩種物質組成的(質子堿)(質子酸)醫(yī)學化學0無機部分56常見的緩沖對鹽的存在可以提供同離子效應。弱酸-對應鹽:NH3·H2O–NH4ClCH3NH2–CH3NH3+Cl-
多元酸酸式鹽-次一級鹽:HAc-NaAcH2CO3–NaHCO3H3PO4–KH2PO4等NaHCO3–Na2CO3KH2PO4–K2HPO4弱堿-對應鹽:抗堿成分與抗酸成分(HCO3-–CO32-)鹽鹽鹽醫(yī)學化學0無機部分57二、緩沖作用機制以HAc-NaAc緩沖對為例:
由于同離子效應,達平衡時,HAc幾乎完全以分子狀態(tài)存在,所以溶液中含有大量的HAc與Ac-,且為共軛酸堿對。(1)Ac-(共軛堿)為緩沖溶液的抗酸成分。(2)HAc(弱酸)為緩沖溶液的抗堿成分。(3)當溶液稀釋時,H3O+和Ac-離子濃度同時降低,同離子效應減弱,使HAc解離度增大,HAc進一步解離產生的H+可使溶液的pH保持基本不變。以H2CO3-NaHCO3緩沖對為例:
HAc+H2OH3O++Ac-大量大量
NaAcNa++Ac-H2CO3+H2OH3O++HCO3-NaHCO3Na++HCO3-醫(yī)學化學0無機部分58少量H+平衡向左移動酸的影響:
由于溶液中[Ac-]較高,加入強酸的量又相對較少,大量的Ac-中只有少量的用來同H+結合,當建立新的平衡時,[Ac-]略有減少,[HAc]略有增加,溶液中[H+]幾乎沒有改變。醫(yī)學化學0無機部分59堿的影響
當溶液中[H+]的稍有降低時,由于溶液中[HAc]較高,大量存在的HAc立即電離出H+來補充因中和所消耗的H+,當建立新的平衡時,[HAc]略有減少[Ac-]略有增加,溶液的PH值幾乎不變。少量OH-平衡向右移動醫(yī)學化學0無機部分60總結:
由于緩沖體系中存在著弱酸(或弱堿)的離解平衡,且共軛酸堿的濃度都是較大的,因此加入少量H+或OH-時,只是使平衡發(fā)生了移動。當重新建立平衡時,體系中的H+量并無明顯變化,從而保持體系的pH值相對穩(wěn)定。緩沖溶液的緩沖能力是有限度的。醫(yī)學化學0無機部分61三、緩沖溶液pH值的計算計算公式:
即:其中,cB-/cHB緩沖比,(cB-+cHB)稱為緩沖溶液的總濃度。亦可以:cB-(初)=cHB
(初)時醫(yī)學化學0無機部分62緩沖溶液的pH主要取決于pKapKa值一定,其pH隨著緩沖比[B-]/[HB]的改變而改變。當緩沖比等于l時,pH等于pKa適當稀釋緩沖溶液,緩沖比不變,pH值亦幾乎不變。但加大量水稀釋時,pH值有變化。討論醫(yī)學化學0無機部分63例1:0.1mol/LHAc與0.2mol/LNaAc等體積混合,計算溶液的pH值。(Ka=1.76×10-5)解:緩沖對:HAc~NaAcC(HAc)=0.05mol/LC(NaAc)=0.1mol/LpH=pKa+lgC(Ac-)C(HAc)=5.05混合后醫(yī)學化學0無機部分64例:取0.10mol/LNaH2PO4
(Na2HPO4)10ml與0.2mol/LNa2HPO4
(Na3PO4)1.0ml混合,求此溶液的pH值。(己知H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.21,pKa3=12.67)若緩沖對為NaH2PO4-Na2HPO4,pKa取7.21;若緩沖對為Na2HPO4-Na3PO4,pKa則取12.67。思路:醫(yī)學化學0無機部分65
使一升緩沖溶液pH值改變一個單位所加一元強酸或強堿的物質的量。其數學式為:β越大,說明緩沖溶液的緩沖能力越強。(一)緩沖容量
:用來衡量緩沖能力的大小。四、緩沖容量與緩沖范圍醫(yī)學化學0無機部分66(1)總濃度
同一緩沖對組成的緩沖溶液,當緩沖比相同時,總濃度越大,其就越大。(2)緩沖比同一緩沖對組成的總濃度相同的緩沖溶液,緩沖比越接近1,越大。而當緩沖比等于1時,最大。影響緩沖容量的因素:醫(yī)學化學0無機部分67例:下述兩組HAc—NaAc緩沖液濃度各為:①0.1:0.1②0.01:0.01
③0.25:0.25①0.05:0.15
②0.1:0.1③0.02:0.18緩沖容量最大是
。
當溶液稀釋時,緩沖比值雖然不變,pH值不變,但總濃度降低,因而緩沖容量將減小。醫(yī)學化學0無機部分68(二)緩沖范圍:緩沖作用的有效的pH范圍稱為緩沖范圍。共軛酸堿對:cB-/cHB=1:10pH=pKa–1cB-/cHB=10:1pH=pKa+1
所以:pH=pKa±1醫(yī)學化學0無機部分69五、緩沖溶液的配制1.選擇合適的緩沖對:(1)pH在pKa±1緩沖范圍內并盡量接近弱酸pKa。(2)緩沖對的物質必須對主反應無干擾。2.配制的緩沖溶液的總濃度要適當:一般總濃度0.05mol·L-1~0.2mol·L-1。3.計算所需緩沖對的量:根據Henderson-Hasselbalch方程計算。常選用相同濃度的共軛酸堿進行緩沖溶液的配制。4.校正:需在pH計監(jiān)控下,對所配緩沖溶液的pH校正。醫(yī)學化學0無機部分70六、緩沖溶液在醫(yī)學中的意義維持血液的正常pH值范圍(7.35~7.45)血液中最重要的緩沖對是:NaHCO3–H2CO3
亦可寫成:NaHCO3–CO2(溶解)想一想醫(yī)學化學0無機部分71人體各種體液的pH值體
液pH值體
液pH值血清7.35~7.45大腸液8.3~8.4成人胃液0.9~1.5乳汁6.0~6.9嬰兒胃液5.0淚水~7.4唾液6.35~6.85尿液4.8~7.5胰液7.5~8.0腦脊液7.35~7.45小腸液~7.6醫(yī)學化學0無機部分72第四章
膠體和乳狀液醫(yī)學化學0無機部分73溶質溶劑溶解溶液(液態(tài))分散質分散劑分散分散系(固、液、氣態(tài))分散系:一種或幾種物質以細小的粒子分散在另一種物質里所形成的體系分散質:被分散的物質,一般為數量少的一相分散劑:把分散質分散開來的物質,一般為數量多的一相第一節(jié)分散系醫(yī)學化學0無機部分74表1按物質聚集狀態(tài)分類的分散系
氣空氣氣液云、霧固煙、塵
氣泡沫塑料固液珍珠固有機玻璃
氣肥皂泡沫液液牛奶固Fe(OH)3溶膠、泥漿水
分散劑
分散質實例醫(yī)學化學0無機部分75表2按分散質顆粒大小分類的分散系小于1nm(10–9)分子粒子能通過濾紙與半
NaCl溶液分散系透膜,擴散速度快單相體系
1~100nm
膠體
粒子能通過濾紙但不
Fe(OH)3溶液分散系能透過半透膜,擴散慢蛋白質溶液
高度分散的多相體系熱力學不穩(wěn)定體系顆粒直徑大小類型主要特征實例大于100nm粗粒子不能通過濾紙不豆?jié){分散系能透過半透膜,不擴散乳汁
多相體系醫(yī)學化學0無機部分76相單相體系:分子或離子分散系多相體系(存在界面):膠體分散系,粗分散系體系中物理性質和化學性質完全相同的一部分醫(yī)學化學0無機部分77操作:強光照射,側面觀察現象:出現一條光亮的通路原因:膠體微粒對光線的散射而形成。應用:鑒別膠體和溶液第二節(jié)溶膠一、溶膠的基本性質:(一)光學性質:丁達爾現象,也稱乳光現象。溶膠:難溶性固體分散在介質中所形成的膠體分散系。按分散介質不同,又分為液溶膠,氣溶膠,固溶膠溶膠醫(yī)學化學0無機部分781.Brown運動
溶膠的分散相粒子在分散介質中不停地做不規(guī)則的折線運動,這種運動稱為Brown運動。
(二)溶膠的動力學性質產生的原因:分散質粒子本身處于不斷的熱運動中。分散劑分子對分散質粒子的不斷撞擊。醫(yī)學化學0無機部分79
溶膠的分散相粒子由于Brown運動,能自動地從濃度較高處移向濃度較低處,這種現象稱為擴散。在生物體內,擴散是物質輸送或物質分子通過細胞膜的推動力之一。
2.擴散濃度差越大,擴散越快。醫(yī)學化學0無機部分803.沉降應用:純化蛋白質,分離病毒沉降:在重力場中,膠粒受重力的作用而要下沉。沉降平衡:當沉降速度等于擴散速度,系統處于平衡狀態(tài),這時,膠粒的濃度從上到下逐漸增大,形成一個穩(wěn)定的濃度梯度。醫(yī)學化學0無機部分81(三)溶膠的電學性質1.電泳:在外加電場的作用下,分散質顆粒在分散劑中的定向移動現象?,F象:陰極附近顏色加深;陽極附近顏色變淺推測:Fe(OH)3膠體的微粒帶正電荷應用:分離和鑒定氨基酸、蛋白質、核酸等。Fe(OH)3的電泳演示實驗醫(yī)學化學0無機部分82
電滲:在外電場作用下,分散介質通過多孔性
物質作定向移動(即固相不動而液相
移動)的現象稱為電滲。應用:凈化溶膠,淡化海水醫(yī)學化學0無機部分83(1)膠核的選擇吸附:2.膠粒帶電的原因
膠核的比表面很大,很容易吸附溶液中的離子。實驗表明,與膠粒具有相同組成的離子優(yōu)先被吸附。(2)膠粒表面分子的解離:
膠粒與溶液中的分散介質接觸時,表面分子發(fā)生解離,有一種離子進入溶液,剩余的使膠粒帶電。例如,硅酸溶膠的膠粒是由很多xSiO2·yH2O分子組成的表面上的H2SiO3分子在水分子作用下發(fā)生解離:醫(yī)學化學0無機部分84AgNO3+KI(過量)
AgI(溶膠)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·
xK+膠核膠粒擴散層膠團膠核吸附層擴散層[AgI]mI-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+I-:
電位離子
K+:反離子二、溶膠的結構
膠團是電中性的,它分散在液體中便形成溶膠醫(yī)學化學0無機部分85例:用KI溶液與過量AgNO3溶液作用制備的AgI溶膠,膠團結構式為:
[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3-]x+·xNO3-想一想醫(yī)學化學0無機部分86三、溶膠的相對穩(wěn)定因素和聚沉溶膠的相對穩(wěn)定的主要原因:①膠粒帶電;②膠粒表面的水化膜使溶膠聚沉的主要方法有:①加入少量電解質(反離子的價數越高,聚沉能力越強。)②加入帶相反電荷的溶膠(溶膠相互聚沉)③加熱醫(yī)學化學0無機部分87電解質對溶膠的聚沉規(guī)律為:
(1)電解質對溶膠的聚沉作用,主要是由與膠粒帶相反電荷的離子(反離子)引起的。反離子所帶電荷越多,其聚沉能力越大,聚沉值就越小。(2)帶相同電荷的離子的聚沉能力雖然接近,但也略有不同。對負溶膠來說,其聚沉能力的相對大小為:
Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+
對正溶膠來說,其聚沉能力的相對大小為:
Cl->Br->NO3>I-
醫(yī)學化學0無機部分88天然:蛋白質、DNA合成:橡膠、塑料相同:擴散慢、不能通過半透膜不同:單相穩(wěn)定、可逆性溶解加電解質,大分子(鹽析)大分子物質對溶膠具保護作用大分子物質(M>104)凝膠:網狀結構,溶劑分子失去流動性;形成凝膠的過程叫膠凝大分子物質與溶膠的異同第三節(jié)高分子溶液醫(yī)學化學0無機部分891、大分子溶液的鹽析
把大分子在電解質作用下從溶液中沉淀析出稱為大分子的鹽析。
鹽析的主要原因是去溶劑化作用。高分子的穩(wěn)定性主要來自高度的水化作用,當加入大量電解質時,除中和大分子所帶電荷外,更重要的是電解質離子發(fā)生強烈地水化作用,使原來高度水化的高分子去水化,使其失去穩(wěn)定性而沉淀析出。
醫(yī)學化學0無機部分90
在容易聚沉的溶膠中,加入適量的大分子,能顯著地提高溶膠的穩(wěn)定性,這種現象稱為大分子對溶膠的保護作用。
產生保護作用的原因是高分子吸附在膠粒的表面上,包圍住膠粒,形成了一層高分子保護膜,阻止了膠粒之間及膠粒與電解質離子之間的直接接觸,從而增加了溶膠的穩(wěn)定性。2、大分子對溶膠的保護作用醫(yī)學化學0無機部分91表面張力:液體表面存在著自動縮小的趨勢,或者說表面恒有一種抵抗擴張的力,即表面張力,用符號γ表示,它是垂直作用于單位長度相表面上的力。第四節(jié)表面活性劑和乳狀液一、表面活性劑(一)表面能和表面張力gl表面能:物質表面層分子要比內部分子多出一部分能量。Es=γ△A醫(yī)學化學0無機部分92降低表面能有兩條途徑:①減小表面積②降低表面張力一切物體都有自動降低其勢能的趨勢,由公式可知,對于純液體:降低△A使Es;對于固體或盛放在固定容器中的液體:降低γ使Es
Es=γ△A降低表面張力則需通過吸附實現醫(yī)學化學0無機部分93(二)吸附:是物質在兩相界面上濃度自動發(fā)生變化的現象。
1.固體表面的吸附
2.液體表面的吸附液體表面均勻散布一些物質,可以降低液體的表面能。這些能均勻散布的物質稱為“表面活性劑”。這類物質的結構特點——分子中同時有疏水基團(烷烴基)和親水基團(羧基、氨基)。例如:肥皂(高級脂肪酸鈉)親水基團疏水基團(三)表面活性劑醫(yī)學化學0無機部分94O/W型乳狀液W/O型乳狀液二、乳狀液一般來說,親水性較強的乳化劑易形成O/W型乳狀液
親油性較強的乳化劑易形成W/O型乳狀液醫(yī)學化學0無機部分95第五章配位化合物醫(yī)學化學0無機部分96CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4配合物的形成深藍色晶體加入酒精過濾把純凈的深藍色的硫酸四氨合銅晶體溶于水,分成三分,進行如理實驗:(1)用pH試紙測定酸堿度:pH=7說明沒有明顯NH3
,(2)加入稀NaOH時無沉淀生成,說明無簡單Cu2+離子(3)加入BaCl2+HNO3溶液有沉淀生成,示有SO42-離子+第一節(jié)配合物的基本概念一、配合物的定義醫(yī)學化學0無機部分97
由金屬離子(或原子)和一定數目的中性分子或陰離子通過配位鍵結合,并按一定的組成和空間構型所組成的復雜離子稱為配離子。含有配離子的化合物以及中性配位分子統稱為配合物。
NH3
NH3
Cu2+
NH3
NH32+Cu2+NH3NH3H3NH3NSO4定義:
醫(yī)學化學0無機部分98內界配合物配位健離子鍵[Cu(NH3)4]SO4例:[Cu(NH3)4]SO4外界二、配合物的組成中心原子配體配位數醫(yī)學化學0無機部分99:NH3H2O:
:CN-
:OH-
:Cl-
:NO2-
:ONO-
:SCN-
:NCS-硝基亞硝酸根硫氰酸根異硫氰酸根3、配位原子配體中提供孤對電子的原子。注:2、配位體——含有孤對電子的分子或離子1、中心原子(離子或中性原子)——
多為過渡金屬離子,能提供空軌道。醫(yī)學化學0無機部分100配位數是2、4、6的較多,3、5較少。影響配位數的原因:1.中心原子的影響2.配位體的影響例:[Cu(en)2]2+配位數為
A、1B、2C、3D、44、單齒配體::NH3多齒配體:::H2N
CH2
CH2
NH2(en)5、配位數與中心原子結合的配位原子的數目稱為中心原子的配位數。√配位數=配位原子數單齒配體:配位數=配體數雙齒配體:配位數=配體數×2醫(yī)學化學0無機部分1016、配離子的電荷數配離子的電荷
中心原子和配體電荷數的代數和[Fe(CN)6]3-:(+3)+(-1)×6=-3K4[Fe(CN)6]中配離子的電荷數是4-。醫(yī)學化學0無機部分102例:指出K4[Fe(CN)6]配合物的中心原子、配體、配位數、內界及外界。中心原子
配體
配位數內界外界Fe2+CN-6[Fe(CN)6]4-K+練一練醫(yī)學化學0無機部分103三、配合物的命名配合物的命名與一般無機化合物的命名原則相同:
先陰離子,再陽離子。
若陰離子為簡單離子,稱某化某。若陰離子為復雜離子,稱某酸某。內界的命名次序是:
配位體數—配位體名稱—合—中心原子(中心原子氧化數)[Ag(NH3)2]Cl氯化二氨合銀K3[FeF6]六氟合鐵(Ⅲ)酸鉀[Cu(NH3)4]2+四氨合銅(Ⅱ)配離子醫(yī)學化學0無機部分104
先陰離子后中性分子,如F-→H2O。先無機后有機,如H2O→en。同類配體,按配位原子元素符號的英文字母順序排列,如NH3→H2O。若配位原子又相同,則含原子數少的配體排在前面,如NO2→NH3。配體命名次序:[PtCl(NH3)
(NH2OH)Py]Cl?氯化一氯?氨?羥胺?吡啶合鉑(Ⅱ)醫(yī)學化學0無機部分105A.配離子是陰離子的配合物
K4[Fe(CN)6]六氰合鐵(Ⅱ)酸鉀
K[PtCl3NH3]三氯?一氨合鉑(Ⅱ)酸鉀B.配離子是陽離子的配合物
[Co(NH3)5Cl2]Cl氯化二氯?五氨合鈷(Ⅲ)
[Co(NH3)5H2O]Cl3三氯化五氨?一水合鈷(Ⅲ)配離子電荷為零的配位分子
[Pt(NH3)2Cl2]二氯?二氨合鉑(Ⅱ)[Ni(CO)4]四羰基合鎳
實例醫(yī)學化學0無機部分106例:命名下列配合物,指出它們的配位體、配位原子及配位數[Co(NH3)6]3+六氨合鈷(Ⅲ)配離子NH3配體:,配位原子:N配位數:6練一練醫(yī)學化學0無機部分107NH3,ONO-[Co(ONO)(NH3)5]SO4硫酸亞硝酸根?五氨合鈷(Ⅲ)配體:配位原子:配位數:6N,O醫(yī)學化學0無機部分108第二節(jié)配合平衡一配離子的穩(wěn)定常數Ag++2NH3
[Ag(NH3)2]+向左的是配離子的解離反應,向右的則是配離子的生成反應。
在配合物的溶液中既存在著配離子的形成反應,同時又存在著配離子的解離反應,形成和解離達到平衡,這種平衡稱為配位平衡。
配位平衡的平衡常數稱為配合物的穩(wěn)定常數Ks=—————[Ag(NH3)2]+[Ag+][NH3]2注:Ks較大,一般用lgKs表示醫(yī)學化學0無機部分109[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3二、配位平衡的移動(一)溶液酸度的影響+4H+4NH4+
因溶液酸度增大而導致配離子解離的作用稱為酸效應。
酸效應使配離子的穩(wěn)定性下降。[FeF6]3-Fe3++6F-+6H+6HF醫(yī)學化學0無機部分110
另一方面,由于中心原子大多是過渡金屬的
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 烘焙坊創(chuàng)業(yè)計劃書范文范本
- 2024-2025學年高中化學專題4.3蛋白質和核酸含解析選修5
- 汽車線束項目可行性研究報告
- 2025年中國北京酒店行業(yè)市場調查研究及投資前景展望報告
- 2025-2030年中國涂裝粉末項目投資可行性研究分析報告
- 電器安裝維護修理行業(yè)深度研究報告
- 中國旅游度假村行業(yè)市場深度研究及投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告
- 環(huán)保局“十三五”規(guī)劃中期評估報告
- 平面布麻碌行業(yè)深度研究報告
- 二手交易平臺促進資源再利用
- 藍色卡通風學生班干部競選介紹PPT模板課件
- 人教新目標英語九年級上冊單詞中文Units
- 機動車牌證申請表格模板(完整版)
- 部編版小學語文三年級(下冊)學期課程綱要
- 道路交通事故責任認定行政復議申請書范例
- 高效液相含量測定計算公式
- 六宮格數獨解題技巧
- 公安機關通用告知書模板
- 工程款支付審批流程圖
- 人教版七年級歷史下冊第一單元填空題
- 封頭重量和容積計算
評論
0/150
提交評論