医用化学第1章溶液

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1、医用化学 medical Chemistry,主讲人：XXX XXX 联系电话：X1X4819X E-mail: XXXX,XX医科大学 XX院化学教学中心,医用化学课时,课时数：(理论56，实验16),考试时间:6月22日,成绩评定,总成绩 100分,实验成绩 16分,课终考试成绩 84分,绪 论,一、化学研究的对象、目的及应用,对象：原子、分子和离子这一层次上的 实物，也常称之为物质。,目的：通过实验的观察来认识物质的化学 变化规律，并将这些规律应用于 实际的化工生产中。,二、化学的发展,1 、古代化学(17世纪中叶以前),(1)实用和自然哲学时期(公元前后),(2)炼金、炼丹时期(公元前

2、后-公元1500年),亚里士多德发生与消亡中说：干、湿、冷、热四原性,东汉魏伯阳周易参同契 东晋葛洪抱朴子,二、化学的发展,1 、古代化学(17世纪中叶以前),(3)医化学时期(公元1500-1700年),(4)燃素学说时期(公元1700-1774年),化学的目的并不是为了制造金子 和银子而是为了制造药剂。,1700年Stahl 燃素 1774 Lavoisier 氧化理论,2 、近代化学时期 (17世纪后半叶-19世纪末),1803年Dalton 建立的原子论 1808年盖吕萨布（Gay-Lussac）的气体简比定律 1811年阿佛加德罗（Avogadro)定律和分子概念 1869年门捷列夫

3、建立元素周期系,3 、现代化学(20世纪-),功绩：合成氨、合成尿素、合成抗生素、 新药物、新材料和高分子化学合成技术。,化学21世纪的中心科学,无机化学(inorganic chemistry) ： 以元素周期系和物质结构理论 为基础来研究一切元素及其化 合物的学科,分析化学(analytical chemistry) ： 研究物质化学组成的鉴定、 测定方法、测定步骤及有 关原理的学科,有机化学(organic chemistry) ： 研究碳的化合物的学科,物理化学(physical chemistry) ： 应用物理学测量方法和数学 处理方法研究物质及其反应 以寻求化学现象与物理现象 间

4、本质联系的普遍规律的学科,化学与医学（生物）的关系,化学为医药的发展提供理论支持 和把握正确的发展方向,化学与药物 化学与医学检验 化学与生命过程 化学与后续课程,本课程特点 基本概念、基本理论多，内容繁杂、抽象,学习医用化学的方法和态度,学习概念和原理要把握形成 概念的基础和目的否则易钻牛角尖,尊重客观事实是第一位的，任何对 它的解释都是第二位,预习思考听讲记录练习提高； 课本落实主动学习； 课外参考资料扩大知识面； 勤于思考，重视培养自学的能力。,第一章 溶 液(solution),是由两种或多种组分所组成的均匀体系,一、 溶液的组成量度表示法,溶液的组成量度指一定溶液或溶剂中含有的溶质的

5、量。,1.物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。符号 cB或B，单位molL-1。,第一节 溶液的组成量度,（1）指明基本单元； （2）不特别指明时，凡是说到溶质B的浓度就是专指B的物质的量浓度。 （3）已知式量的物质在人体中的含量都应以量浓度表示。 例：将40gNaOH溶于水并稀释至1000mL，求此溶液的cNaOH。,2.质量摩尔浓度：每千克的溶剂中含有的溶质的物质的量。符号bB 或b（B），单位molkg-1。,（1）质量摩尔浓度的优点是不受温度的影响； （2）对于极稀的水溶液，其物质的量浓度与质 量摩尔浓度的数值几乎相等。,例、在400g水中，加入90%H2S04100g,求

6、此溶液的b(H2SO4)。,3.质量分数：溶质的质量与溶液的质量之比。符号B，单位1。,例、将40g NaOH 溶于1000 mL水中配成溶液，计算该溶液中NaOH的质量分数。,过去有用百分数表示的（质量百分浓度）。,使用时单位一致,4.体积分数：在相同的温度和压力下，溶质的体积与溶液的总体积之比。符号B，单位1。,例、将150mL乙醇加水配成200mL医用酒精溶液，计算该酒精溶液中乙醇的体积分数。,过去有用百分数表示的（体积百分浓度）。,分子分母单位一致,5.质量浓度：溶质B的质量除以溶液的总体积。 符号B，基本单位kgm-3。常用gL-1、mgL-1、 gL-1、 gmL-1等。,例：1L

7、碳酸氢钠注射液中含50gNaHCO3，计算该注射液的质量浓度,注意习惯表示法如 0.9%（gL-1）,二. 溶液的配制,遵守“配制前后溶质的量不变”的原则,先行计算。,某纯物质加入溶剂： 浓溶液稀释： 不同组成量度的溶液混合：,例1、,配制0.1molL-1 Na2CO3溶液500ml，应称取Na2CO3多少克？,解：设称取Na2CO3为m克，则,m = 5.3(g),例2、,现有在水中的体积分数为0.95的乙醇，若需1L体积分数为0.75的消毒酒精，应如何配制？,解：设需体积分数为0.95的乙醇为V mL，则：,配制方法：量取体积分数为0.95的乙醇789.5mL，加水稀释至1000mL，即

8、可制得体积分数为0.75的消毒酒精。,0.95V = 0.751000 V = 789.5(mL),例3、,配制0.1molL-1CuSO4溶液100mL，需称取CuSO45H2O多少克？,解：设需称取CuSO45H2O为m克，则,即需称取2.5g CuSO45H2O。,m = 2.5(g）,例4、,某患者需用0.56molL-1葡萄糖溶液。现有2.78molL-1和0.28molL-1葡萄糖溶液两种，问要用这两种溶液各多少毫升可配制成0.56molL-1葡萄糖溶液500mL。,解：设应取2.78molL-1葡萄糖溶液为x mL,则： 2.78x0.28(500x) = 0.56500 x =

9、 56(mL),应取0.28 molL-1葡萄糖溶液为： 50056 = 444(mL),20，10.00mL饱和NaCl溶液的质量为12.003g，将其蒸干后，得到NaCl 3.173g。求： （1）质量摩尔浓度；（2）物质的量浓度。,解：NaCl的相对分子量为：58.5 NaCl的物质的量为：,质量摩尔浓度,物质的量浓度：,第三节 溶液的渗透压 osmotic pressure,扩散现象 半透膜,第三节 溶液的渗透压 osmotic pressure,扩散:一种物质进入另一物质的过程.,半透膜:选择性透过膜,水分子可以自由通过, 大分子不能透过,其他物质选择性通过.,第三节 溶液的渗透压

10、osmotic pressure,一 渗透现象和渗透压,1、渗透-溶剂分子透过半透膜向溶液扩散 使溶液变稀的现象。,渗透方向： 溶剂分子从纯溶剂向溶液或 是从稀溶液向浓溶液渗透。,产生渗透现象的2个条件,1 .存在半透膜 2 .半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。,微粒的浓度（离子或分子）,河水中含有少量氯化物，一般不影响健康。 从1998年7月至1999年3月，广州旱情严重， 造成内河咸潮倒灌（海水中氯化钠等氯化物 含量高），使1999年3月广州水质一度恶化。 根据以上报道，说明1999年3月珠江水中氯 化物含量增大的原因。 A、海水的渗透引起内河水质恶化 B、海水的扩散引起内河水质恶化 C

11、、化工污染引起内河水质恶化 D、潮汐能引起内河水质恶化,渗透过程的示意图,2、渗透压-施于溶液液面阻止溶剂 透过半透膜向溶液渗透的压力。 符号为，单位为Pa或kPa。,二 渗透压与浓度温度的关系,1877年，Pfeffer 的实验结果，,在0 蔗糖溶液的渗透压,溶液浓度c/gdm-3 渗透压/atm,10.03 0.68 0.068 20.14 1.34 0.067 40.60 2.75 0.068 61.38 4.04 0.066,1%蔗糖溶液在不同温度的渗透压,温度 T/K 渗透压/atm,273 0.648 2.37 287 0.691 2.41 295 0.721 2.44 309 0

12、.746 2.41,1886 vant Hoff,R的取值：当的单位为kPa，V的单位为升(L)时，R值为8.31kPaLmol-1K-1。,公式意义在一定温度下，稀溶液的渗透压与 单位体积溶液中所含溶质的自由粒子数(分 子数或离子数)成正比，而与溶液的本性无 关。,n、c的含义：自由粒子总数或自由粒子总浓度,V=nRT 或 = cRT,注意：,问答题: 0.2molL-1NaCl溶液与0.2molL-1 葡萄糖溶液中间以半透膜隔开,从结果看水 分子将向哪个方向渗透?,渗透浓度： 溶液中各种不能通过半透膜的粒子（对渗透压有贡献的粒子）统称为渗透活性物质，溶液中渗透活性物质的总浓度定义为渗透浓度

13、,符号cos，单位为mmolL-1。,问答题: 0.2molL-1NaCl溶液与0.2molL-1 葡萄糖溶液渗透浓度?,渗透压法测分子量,例 将1.82g甘露醇溶于0.1L水中，在10时，测得此溶液的渗透压为235kPa，试计算该物质的相对分子质量(Mr)。,解：根据已知条件代入下式计算：,例 临床补液常需用50.0gL-1葡萄糖(M=180）溶液和9.00gL-1NaCl（M= 58.5）溶液（生理盐水）。计算它们的渗透浓度（mmolL-1）,cos，葡萄糖=,cos，NaCl=,解：,溶液渗透压大小的比较,例 等物质的量浓度的葡萄糖溶液与蔗糖溶液相比。 等质量浓度的葡萄糖溶液与蔗糖溶液相

14、比。, = C RT 渗透浓度 渗透压 ,1. 等渗 低渗 高渗溶液,正常人血浆总渗透压的正常范围： cB：0.280 0.320mol/L,三 渗透压在医学上的意义,临床上常用的等渗溶液有： 生理盐水（0.154molL-1 NaCl溶液），渗透浓度为308 mmolL-1。 .0.278molL-1葡萄糖溶液，渗透浓度为278 mmolL-1（近似于280 mmolL-1）。 0.149molL-1碳酸氢钠溶液，渗透浓度为298 mmolL-1。,临床上常用的高渗溶液： . 0.513molL-1 NaCl溶液，渗透浓度为1026 mmolL-1。 . 0.278molL-1葡萄糖氯化钠溶

15、液（是生理盐水中含0.278molL-1葡萄糖），渗透浓度应为 308278 = 586 mmolL-1，其中生理盐水维持渗透压，葡萄糖则供给热量和水。 . 2.78molL-1葡萄糖溶液，渗透浓度为2780 mmolL-1。,渗透压平衡与生命过程的密切关系： 给患者输液的浓度； 植物的生长； 人的营养循环。,红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态示意图,3.晶体渗透压和胶体渗透压,晶体渗透压低分子晶体物质产生的渗透压. 胶体渗透压高分子胶体物质产生的渗透压。,晶体渗透压对调节细胞内外的水分起着重要作用。,胶体渗透压对于调节血管内外的水分起着重要的作用。,血浆中低分子晶体物质的含量约为0.7%，高分子胶体物质的含量约为7%。 低分子晶体物质在血浆中含量虽然很低，但由于相对分子质量很小，多数又可离解成离子，因此粒子数较多。所以，血浆总渗透压绝大部分是由低分