溶液的组成标度和渗透压

溶液的组成标度和渗透压第一页，共四十三页，2022年，8月28日教材和时间课本：《医用化学》，东南大学出版社配套资料：《医用化学学习指导》，东南大学出版社时间：A:护理5-9班，周一1-2节6B209，周三6-7-8节6B209

；

B:

预防1-3班+中医+10市场营销1-2班，周二1-2节6B110，周五6-7-8节7AJ201；

C:护理1-4班，周三1-2节6A307，周五3-4-5节求知楼203。第二页，共四十三页，2022年，8月28日教学安排第3-10周，学习1-8章，基础化学部分，11周进行半期考试。考试题型：全是客观题，包括判断题和单选题。第11-16周，学习10-19章，有机化学部分，期末考试完全考有机化学部分。课程成绩组成：考勤（5%）+半期（40%）+期末（40%）+实验（15%）。学习条件：计算器第三页，共四十三页，2022年，8月28日Name：ChaojieWang（王朝杰）Degree：Ph.D.ProfessionalQualification:AssociateProf.Headship:DeanofChemistryOfficeEmailOfficePhone:86689708OfficeLocation:No.11Building(求真楼)A507AnswerTime:4:00-6:00，WednesdayAfternoon.AboutMe第四页，共四十三页，2022年，8月28日IYC2011第五页，共四十三页，2022年，8月28日化学与医学的关系医学是探讨人体生理现象和病理现象的规律，从而寻找防病治病方法，以保护人类健康的科学。人体是由糖、脂肪、蛋白质、无机盐和水等物质所组成,人体内的一切生理现象和病理现象都与化学变化息息相关。

临床检验、环境保护、生命科学、药物治疗及合成等都与化学密切相关。第六页，共四十三页，2022年，8月28日医用化学课程的内容和学习建议

1.医用化学课程的内容

医用化学涉及无机、分析、物理化学、胶体化学及有机等学科，其内容是根据临床医学各专业特点选编，为医学生从事医学工作打好化学基础。

理论课56学时，实验课16学时，5-4学时/周第七页，共四十三页，2022年，8月28日2.学习建议从中学到大学方法的改变，掌握学习的主动权，强调自学能力的培养。课前预习，课间笔记，课后复习，阅读参考书，加深理解，总结。做些思考题和练习题。重视化学实验课的学习。参考书：《基础化学》，《医用有机化学》。第八页，共四十三页，2022年，8月28日应有的化学基础第九页，共四十三页，2022年，8月28日第一章溶液的组成标度和渗透压第一节溶液的组成标度第二节溶液的渗透压第十页，共四十三页，2022年，8月28日学习要求

掌握医学中常用的溶液组成量度的表示方法，掌握溶液的渗透压及其应用；熟悉有关溶液组成量度的计算、溶液的配置，了解渗透压在医学上的意义。第十一页，共四十三页，2022年，8月28日第一节溶液的组成标度

一、物质的量浓度

溶液是指由两种或多种组分所组成的均匀系统；表示溶液的浓或稀；

在一定量溶液或溶剂中所含溶质量多少的物理量。二、质量浓度三、质量分数四、体积分数第十二页，共四十三页，2022年，8月28日一、溶液组成标度的表示方法1.定义：单位体积溶液中所含的溶质的物质的量，符号为cB或

c(B)。

2.表达式：

defnBcBV

3.单位：关系：1mol·L-1=1×103mmol·L-1=1×106μmol·L-1

4.在使用物质的量浓度时需指明基本单元。

nB=

mB/

MBmol·dm-3或mol·L-1，mmol·L-1及μmol·L-1

（一）、物质的量浓度（简称为“浓度”）（amount-of-substanceconcentration）第十三页，共四十三页，2022年，8月28日基本单元

特点:可以实际存在，也可不存在。如H2SO4，1/2H2SO4，2H2SO4是不同的基本单元。

一种溶液的浓度用不同的基本单元表示，其值不同。如c(H2SO4)=1.0mol·L-1，

定义：原子、分子、离子以及其他粒子的特定

组合体（分数或倍数）。则c(1/2H2SO4)=2.0mol·L-1，c(2H2SO4)=0.5mol·L-1。H2+1/2O2c(xB)=1/x

c(B)第十四页，共四十三页，2022年，8月28日例1

正常人血浆中每100ml含Na+326mg、HCO3-164.7mg、Ca2+10mg，它们的物质的量浓度(单位mmol·L-1)各为多少？

c(Na+)=×=142(mmol·L-1)

32623.01000100

c(HCO3-)=×=27.0(mmol·L-1)

164.761.01000100c(Ca2+)=×=2.5(mmol·L-1)10401000100解：cB=nB

V=mB

MBV第十五页，共四十三页，2022年，8月28日（二）、质量浓度

(massconcentration)

1.定义：溶质B的质量除以溶液的体积，符号为ρB。

2.表达式：3.单位：kg·L-1，常用g·L-1，也可用mg·L-1，μg·L-1等。

4.

cB·MB=ρB质量浓度多用于溶质为固体的溶液，defmBρBV

如生理盐水为9g·L-1的NaCl溶液。第十六页，共四十三页，2022年，8月28日例2某患者需补钠（Na+）5g，应补给9g/L的

生理盐水多少毫升？解：补充5gNa+，相当补充NaCl的质量

mNaCl=（5g/23）×58.5=12.7g

生理盐水的体积为

V=12.7g/9g/L=1.41L=1410mL第十七页，共四十三页，2022年，8月28日（三）、质量分数（massfraction）

定义：溶质B的质量与溶液质量之比，符号为ωB。单位：1(one)

ppm（10-6）ppb（10-9）ppt（10-12）例100gNaCl溶液中含NaCl10g，可表示为

2.表达式：defmBωBm

ω

NaCl=0.1=10%4.

cB=d×1000×ωB/MB第十八页，共四十三页，2022年，8月28日（四）、体积分数（volumefraction）

1.定义：在一定的温度和压力下，溶质B的体积除以3.单位：1(one)

例：医用的消毒酒精φ(C2H5OH)=75%溶液总体积，符号为φB。2.表达式：defVBφBV

第十九页，共四十三页，2022年，8月28日例3、将22.4gMgCl2溶于200ml水（d=1.00kg·L-1

）中，计算所得溶液（d=1.089kg·L-1

）的c(MgCl2)、ρ(MgCl2)及ω(MgCl2)。解：n(MgCl2)===0.235(mol)m(MgCl2)M(MgCl2)22.495.22V(溶液)===0.204(L)

md200+22.41.089×1000则n(MgCl2)V(溶液)0.2350.204c(MgCl2)===1.15(mol·L-1

)ρ(MgCl2)===109.8(g·L-1

)

mV22.40.204ω(MgCl2)==0.10122.4200+22.4第二十页，共四十三页，2022年，8月28日二、溶液的配制方法：纯溶质+溶剂浓溶液稀释不同组成标度溶液混合原则：配制前后溶质的量不变

mB/MB=cB·Vc1V1=c2V2c1V1+c2V2=c(V1+V2)第二十一页，共四十三页，2022年，8月28日例4：配制cCuSO4=0.0125mol/L的硫酸铜溶液2L作为

磷中毒的催吐剂，问需要五水合硫酸铜

CuSO4·5H2O（Mr=249.6）的质量是多少？解：设需要CuSO4·5H2O的质量为mg，则

m/249.6=0.0125×2m=6.24g第二十二页，共四十三页，2022年，8月28日例5：配制φ为0.75的消毒酒精1500mL，需市售φ为0.95的酒精多少毫升？如何配制？解：设需市售φ为0.95的酒精VmL：则

0.95×V=0.75×1500

V=1184mL

量取1184mL市售酒精，加水稀释至1500mL，搅匀即得消毒酒精。第二十三页，共四十三页，2022年，8月28日例6：欲用500g/L和50g/L的两种葡萄糖溶液配制100g/L

的葡萄糖溶液500mL，问需这两种葡萄糖溶液各多

少毫升？（设两份溶液混合后，总体积不发生变化）解：设需500g/L的葡萄糖溶液VmL，则

500V+50（500-V）=100×500V=56mL

需50g/L的葡萄糖溶液为

500-56=444mL第二十四页，共四十三页，2022年，8月28日例7：临床上需1/6mol/L乳酸钠（C3H5O3Na，Mr=112）

溶液600mL，如用112g/L乳酸钠针剂（20mL/支）

配制，需要此针剂多少支？解:由于cB·MB=ρB,得

cB2=112/112=1mol/L

根据c1V1=c2V2,得

1/6×600=1×V2V2=100mL

需要此针剂:100/20=5支第二十五页，共四十三页，2022年，8月28日第二节溶液的渗透压一、渗透现象和渗透压二、渗透压与溶液浓度及温度的关系

三、渗透浓度四、等渗、低渗和高渗溶液五、晶体渗透压和胶体渗透压第二十六页，共四十三页，2022年，8月28日一、渗透现象和渗透压

渗透现象渗透现象:溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程。结果：溶液一侧的液面升高。原因：单位时间内由纯溶剂进入溶液中的溶剂分子数要比由溶液进入纯溶剂的多。第二十七页，共四十三页，2022年，8月28日半透膜(semi-permeablemembrane)

[定义]只允许溶剂(水)分子通过,不允许溶质(蔗糖)分子透过的薄膜。

人工制备膜(如火棉胶膜、玻璃纸及羊皮纸等)；生物膜(如细胞膜、毛细血管壁等)。第二十八页，共四十三页，2022年，8月28日渗透方向:1.溶剂分子从纯溶剂一方往溶液一方渗透；2.溶剂分子从稀溶液一方往浓溶液一方渗透。产生渗透现象必须具备的两个条件:一是有半透膜的存在；二是半透膜两侧单位体积内溶剂分子数不相等。(半透膜两侧存在渗透浓度差。)第二十九页，共四十三页，2022年，8月28日渗透压力(osmoticpressure)[定义]为维持半透膜所隔开的溶液与溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力。[符号]Π[单位]Pa或kPa第三十页，共四十三页，2022年，8月28日二、渗透压与溶液浓度及温度的关系1.范特荷甫（Van′tHoff）定律：单位：R=8.314J·K-1·mol-1，Π=cBRT表明:

稀溶液的Π大小仅与单位体积溶液中溶质粒子数的多少有关，而与溶质的本性无关。注:上式仅适用于非电解质的稀溶液T(K)cB(mol·L-1)则Π(kPa)第三十一页，共四十三页，2022年，8月28日渗透压的计算解：C12H22O11的摩尔质量为342g·mol-1，则

nV2.00342×0.050例8将2.00g蔗糖（C12H22O11）溶于水，配成

50.0ml溶液，求溶液在37℃时的渗透压。Π=cBRTc(C12H22O11)===0.117(mol·L-1)=0.117×8.314×310=302(kPa)第三十二页，共四十三页，2022年，8月28日电解质溶液的渗透压

弱电解质渗透压的计算可近似等同于非电解质。

=

icBRT校正因子i

：一“分子”电解质解离出的粒子个数。(强电解质稀溶液)A-B2或A2-B型强电解质如(MgCl2、Na2SO4等)A-B型强电解质(如KCl、CaSO4、NaHCO3等)i=2i=3第三十三页，共四十三页，2022年，8月28日三、渗透浓度(osmolarity)

溶液中产生渗透效应的溶质粒子（分子、离子）统称为渗透活性物质。[单位]mmol·L-1[定义]

渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。[符号]

cos第三十四页，共四十三页，2022年，8月28日例9计算医院补液用的50.0g·L-1葡萄糖溶液（C6H12O6）和生理盐水的渗透浓度。

解:C6H12O6是非电解质，NaCl是i=2的强电解质

C6H12O6和NaCl的摩尔质量分别为180和58.5(g·mol-1)

C6H12O6:cos==278mmol·L-150.0×1000180NaCl:cos=×2=308mmol·L-19×100058.5第三十五页，共四十三页，2022年，8月28日四、等渗、高渗和低渗溶液1.正常人血浆的渗透浓度为303.7mmol·L-1

常用的等渗溶液有生理盐水、50.0g/L葡萄糖溶液、12.5g·L-1的NaHCO3溶液。2.临床上规定:

等渗溶液:cos在280-320mmol·L-1的溶液;

高渗溶液:cos＞320mmol·L-1的溶液；

低渗溶液:cos＜280mmol·L-1的溶液(isotonicsolution)(hypertonicsolution)(hypotonicsolution)

第三十六页，共四十三页，2022年，8月28日正常红细胞第三十七页，共四十三页，2022年，8月28日等渗、高渗和低渗溶液在医学上的应用

正常溶血皱缩280~320mmol/L

<

280mmol/L>320mmol/L第三十八页，共四十三页，2022年，8月28日等渗、高渗和低渗溶液在医学上的应用

a.等渗溶液(生理盐水):b.高渗溶液(15g·L-1NaCl):c.低渗溶液(