无机化学课件：第一章 绪论

1、基 础 化 学主讲教师：暨南大学化学系 黄浪欢 副教授暨南大学化学系 雷浩 教授第一章 绪 论 “基础化学”的内容是根据医学专业的特点选定，包括溶液和电解质理论(第二、三、四章)，胶体（第五章），化学热力学及动力学理论(第六、七章) ，氧化还原理论(第八章) ，物质结构理论(第九、十章) ，配位化学理论(第十一章) ，基本分析化学理论(第十二章) 。一、基础化学的学习内容二、医学与化学有着紧密的联系（1）体内许多生理、病理现象，如消化、呼吸、排泄等都包含复杂的化学变化。人体的基本营养物质糖、脂肪、蛋白质、无机盐等的代谢同样也遵循化学的基本原理和规律。 举例：临床检验测

2、得三人血浆中HCO3-和溶解的CO2的浓度如下： 甲 HCO3-24.0 mmolL-1、CO2溶解1.20 mmolL-1 乙 HCO3-21.6 mmolL-1、CO2溶解1.34 mmolL-1 丙 HCO3-56.0 mmolL-1、CO2溶解1.40 mmolL-1判断何人属正常，何人属酸中毒，何人属碱中毒。（2）在疾病诊断、治疗过程中，需要进行化验和用药，如测定血、尿等生物标本中某些成分的含量。所用药物讲究其结构、化学性质、纯度等对药理作用、毒副作用的影响以及药物间的配伍，都和化学有关。 举例：已知药物A在人体内的代谢服从一级反应规律。设给人体注射0.500 g该物质，然后在不同时

3、间测定血液中该药物的含量，4 h及6 h 后药物浓度分别为4.6和3.9 mgL-1。若血液中药物A的浓度有效量为3.7mgL-1，则需几小时后注射第二次。举例：X 射线透视胃肠时的内服造影剂为什么选择BaSO4，而不是BaCO3。（3）在疾病预防等方面，如饮水分析、食品检验、环境监测等都需要化学。 （4）随着科技的进步，现代医学已经逐渐发展到了分子层次， 化学的研究成果对此起了重要的推动作用。 三、 分析结果的误差和有效数字（一）误差产生的原因和分类1、系统误差某些固定因素造成，同一条件下重复测定时会重复出现。 a、方法误差； b、仪器和试剂误差 c、操作误差系统误差的消除：与经典方法进行比

4、较、校准仪器、对照实验等。 2、偶然误差，又称随机误差某些偶然因素引起，时大时小，时正时负，有统计规律。偶然误差的减小：消除系统误差的前提下，增加平行测定次数，一般34次。（二）分析结果的评价1、准确度与误差准确度：表示分析结果与真实值接近的程度。准确度的大小，用绝对误差或相对误差表示。 a、绝对误差测量值与真实值之差。b、相对误差绝对误差与真实值的比值，反应了误差在真实值中所占分数。 E(绝对误差) = x-TEr (相对误差) = E/T%2、精密度与偏差精密度（precision）：平行测量的各测量值之间互相接近的程度。 精密度可用偏差、相对平均偏差、标准偏差与相对标准偏差表示。 偏差（

5、deviation）：单个测量值与测量平均值之差。平均偏差（average deviation） ：各单个偏差绝对值的平均值。 例、对某NaOH溶液标定四次，平均值为 0.1258 mol/L , 其中三次的偏差为0.0004 mol/L ，-0.0006 mol/L , 0.0003 mol/L 。 另一次的结果为 (A)0.1259 mol/L (B)0.1258 mol/L (C)0.1257 mol/L (D)0.1256 mol/L3、准确度和精密度的关系 （1）精密度是保证准确度的先决条件，精密度差，所得结果不可靠。（2）高的精密度不一定能保证高的准确度，因为可能存在系统误差。（3

6、）只有精密度和准确度都高的测量结果才是可取的。（三）有效数字及运算法则 有效数字指分析工作中实际能测量到的数字,既反映测量数值的大小，又表达测量的准确程度。 1、保留有效数字位数的原则： 除末位数字是估计值（可疑数据）外，其余各位数字都是准确的。例如：24.02 ml，末尾的“2”是估计的，表明滴定管能精确到0.01 ml，可能有0.01 ml的误差。有效数字: 全部可靠数字 + 1位不确定数字质量分析天平(称至0.1mg):12.8218g(6) , 0.2338g(4) , 0.0500g(3) 千分之一天平(称至0.001g): 0.234g(3)1%天平(称至0.01g): 4.03g

7、(3), 0.23g(2)台秤(称至0.1g): 4.0g(2), 0.2g(1)体积 滴定管(量至0.01mL):26.32mL(4), 3.97mL(3)容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4)移液管:25.00mL(4);量筒(量至1mL或0.1mL):25mL(2), 4.0mL(2) 确定有效数字位数时，“0”在不同场合所起作用不同：第一个数字（19）前的“0”只起定位作用，不是有效数字； 0.02450(4)数字(19)中间和小数点后末位的“0”都是有效数字。整数末尾的“0”，其意义往往是不明确的。例如：1000 ml，无法确定有效数字，此时需要使用指数形式表示。 10

8、00 ( 1.0103(2) ，1.00103 (3),1.000 103 (4) pH、pKa等对数数值，其有效数字的位数仅取决于小数部分的位数。pH=11.02, 则H+=9.510-122、数字修约规则 计算结果的有效数字位数要受各测量值（尤其是误差最大的测量值）有效数字位数所限，对有效数字位数较多（误差较小）的测量值，应将多余的数字舍弃，该过程称为“修约”。将下列数字修约为四位有效数字13.015 13.02 13.025 13.0213.02512 13.0313.02579 13.03（1）四舍六入五留双5后面无其他数字时，若保留数是偶数则舍去，是奇数则进位。若5的后面还有数字，则

9、应进位。将下列数字修约为二位有效数字2.3457 2.3 2.3457 2.346 2.35 2.4 （2）禁止分次修约3、 计算规则 几个数据相加或相减时，有效数字位数的保留，应以小数点后位数最少的数字为根据。例：0.5362+0.25=0.79 50.1 0.1 50.1 1.46 0.01 1.5 + 0.5812 0.001 + 0.6 52.1412 52.2 52.1应先计算，后修约在乘除法运算中，有效数字的位数，通常是根据有效数字位数最少的数来进行修约。 例：0.012125.64=0.310四、溶液的浓度溶液是自然界中常见的一种体系。溶液的性质随其浓度的不同而有很大差异，浓度太

10、高或太低都可能造成不良影响。因此溶液浓度在医学上既常见又重要。 1、物质的量及其单位nB=mB/MB ( mol)基本单元：系统中组成物质的基本组分，可以是分子、离子、电子等，如O2、H2SO4、H+。物质的量是表示组成物质的基本单元数目多少的物理量。物系所含的基本单元数目与0.012kg C12的原子数目相等(6.0231023阿伏加德罗常数)，则为1mol。 2、 物质的量浓度定义：对溶液而言，物质的量浓度定义为溶质的物质的量nB除以溶液的体积。表示：单位：molm-3 , moldm-3, molL-1 , mmolL-1 补充：质量浓度平常我们所说的浓度，就是指物质的量浓度。世界卫生组

11、织建议：在医学上表示体液浓度时，凡是已知摩尔质量的物质，均用物质的量浓度。对于未知摩尔质量的物质，则可用质量浓度。 补充：质量浓度 定义：指物质B的质量mB与溶液的体积V之比，用符号B 表示。表示： 单位： gL-1 ， mgL-1 ， gL-1。 3、 摩尔分数（物质的量分数或物质的量比）定义：物质B的物质的量与混合物物质的量之比表示：xB nB/ ni （ ni 表示混合物的物质的量） 若溶液由溶质B和溶剂A组成， nB xB = nB + nA 4、 质量摩尔浓度定义：溶质B的物质的量除以溶剂的质量。表示：单位： mol kg-1由于摩尔分数及质量摩尔浓度与温度无关，因此在物理化学中广泛应用。将7.00g结晶草酸(H2C2O42H2O)溶于93.0g水中，求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数x(H2C2O4)。M(H2C2O42H2O)= 126gmol-1，而