溶液的组成标度和渗透压x

溶液的组成标度和渗透压x第一页，共三十五页，编辑于2023年，星期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。第二页，共三十五页，编辑于2023年，星期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，4学时/周第三页，共三十五页，编辑于2023年，星期日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。多做思考题和练习题。重视化学实验课的学习。参考书：《基础化学》祁嘉义主编，高教版；

《无机化学》谢吉民主编，人卫版。第四页，共三十五页，编辑于2023年，星期日第一章溶液的组成标度和渗透压溶液的组成标度溶液的渗透压第五页，共三十五页，编辑于2023年，星期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、体积分数第六页，共三十五页，编辑于2023年，星期日一、溶液组成标度的表示方法

（一）、物质的量浓度（简称为“浓度”）（amount-of-substanceconcentration）

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

第七页，共三十五页，编辑于2023年，星期日基本单元

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+1/2O2第八页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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各为多少？

解

c(Na+)==0.142(mol·L-1)

326×10-323.0×0.1

c(HCO3-)=×=0.027(mol·L-1)

164.761.010-30.1c(Ca2+)=×=2.5(mmol·L-1)104010.1第九页，共三十五页，编辑于2023年，星期日（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。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。4.

cB·MB=ρB

mol·L-1·g·mol-1=g·L-1

第十页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例2某患者需补钠（Na+）5g，应补给9g·L-1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=1.41L=1410mL第十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期日（三）、体积分数（volumefraction）

1.定义：在一定的温度和压力下，溶质B的体积除以溶3.单位：1(one)

例：医用的消毒酒精φ(C2H5OH)=75%，液总体积（混合前各组分的体积之和），符号为φB。

2.表达式：表示该溶液是纯乙醇75ml加25ml水配制而成，也可近似认为是100ml溶液中含有乙醇75ml。defVBφBV

第十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期日（四）、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×ωB/MB第十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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第十四页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例已知MgCl2溶液（d=1.089kg·L-1

），ω(MgCl2)=0.101，M(MgCl2)=95.22g·mol-1，计算溶液的c(MgCl2)。解：n(MgCl2)=m(MgCl2)M(MgCl2)V(溶液)=

mdn(MgCl2)V(溶液)c(MgCl2)=c(MgCl2)=×m(MgCl2)M(MgCl2)d

mc(MgCl2)=1.089×1000×0.10195.22=1.15(mol·L-1

)dω(MgCl2)M(MgCl2)=第十五页，共三十五页，编辑于2023年，星期日二、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)第十六页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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第十七页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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。第十八页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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第十九页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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支第二十页，共三十五页，编辑于2023年，星期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二十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期日一、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。理想半透膜：只允许溶剂(水)分子通过不允许溶质(蔗糖)分子透过的薄膜。

第二十二页，共三十五页，编辑于2023年，星期日渗透方向: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；二是半透膜两侧存在渗透浓度差第二十三页，共三十五页，编辑于2023年，星期日渗透压力(osmoticpressure)渗透压: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第二十四页，共三十五页，编辑于2023年，星期日二、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(或8.314KPa·L·K-1·mol-1)Π=cBRT注:

上式仅适用于非电解质的稀溶液表明:

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。T(K)=273+t℃cB(mol·L-1)则Π(kPa)第二十五页，共三十五页，编辑于2023年，星期日渗透压的计算解：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)第二十六页，共三十五页，编辑于2023年，星期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第二十七页，共三十五页，编辑于2023年，星期日三、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。(粒子总浓度)[符号]

cos含0.01mol·L-1MgCl2,0.01mol·L-1NaCl,0.03mol·L-1C6H12O6的溶液的Cos?80mmol·L-1Π=CosRT可用渗透浓度衡量渗透压第二十八页，共三十五页，编辑于2023年，星期日例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思考题含50.0g·L-1葡萄糖和9g·L-1NaCl的溶液的渗透浓度是多少?

第二十九页，共三十五页，编辑于2023年，星期日四、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)

第三十页，共三十五页，编辑于2023年，星期日等渗、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(4g·L-1NaCl):“维持原状”“皱缩”“溶血”基本原则:大量补液时应用等渗溶液。第三十一页，共三十五页，编辑于2023年，星期日五、晶体渗透压和胶体渗透压血浆渗透压晶体渗透压:胶体渗透压:维持细胞内外水