医用化学第二章电解质溶液

医用化学第二章电解质溶液contents目录电解质溶液基本概念电解质溶液导电机理酸碱平衡与缓冲作用沉淀溶解平衡与沉淀反应配位化合物与配位平衡电解质溶液在医学中应用01电解质溶液基本概念在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等。电解质在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物，如蔗糖、乙醇等。非电解质电解质与非电解质离子化合物与共价化合物离子化合物由阴阳离子通过离子键形成的化合物，常见离子化合物包含活泼金属金属氧化物、强碱、绝大多数的盐等。共价化合物以共用电子对形成分子的化合物，如非金属氢化物、非金属氧化物、酸等。在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度溶质在溶液中的含量，常用质量分数、物质的量浓度等表示。溶质浓度溶解度与溶质浓度02电解质溶液导电机理离子迁移与电流产生010203在电场作用下，离子发生定向迁移正负离子迁移方向相反，形成电流电解质在溶液中解离成自由移动的离子离子所带电荷数电荷数越多，迁移速率越快离子半径半径越小，迁移速率越快溶液温度温度越高，离子迁移速率越快溶液粘度粘度越小，离子迁移速率越快离子迁移速率影响因素ABCD电解质溶液导电性质强电解质溶液导电能力强，弱电解质溶液导电能力弱电解质溶液的导电能力与其浓度和离子所带电荷数有关同离子效应会影响电解质溶液的导电性，加入与溶液中离子相同的离子会降低其导电性多元弱酸或弱碱的导电性与其解离程度有关，解离程度越大，导电性越强03酸碱平衡与缓冲作用酸碱质子理论简介酸碱质子理论是描述酸碱反应中质子转移的理论，认为凡是能给出质子的分子或离子是酸，凡是能接受质子的分子或离子是碱。酸碱反应的实质酸碱反应的实质是质子在酸和碱之间的转移，生成相应的共轭酸碱对。酸碱强度与质子化能力酸碱的强度取决于其给出或接受质子的能力，即质子化能力。强酸给出质子的能力强，弱酸给出质子的能力弱；强碱接受质子的能力强，弱碱接受质子的能力弱。酸碱质子理论的定义酸碱平衡常数的定义酸碱平衡常数（Ka或Kb）是描述酸碱反应平衡时，反应物和生成物浓度之间关系的常数。对于一元弱酸或弱碱，其平衡常数表达式为Ka=[H+][A-]/[HA]或Kb=[OH-][B+]/[BOH]。通过测定反应物和生成物的浓度，可以计算出酸碱平衡常数。在实际应用中，常采用近似计算或查表法得到平衡常数。酸碱平衡常数越大，说明该酸或碱的强度越强，反之则越弱。因此，可以通过比较平衡常数的大小来判断酸碱的强度。酸碱平衡常数的计算酸碱平衡常数与酸碱强度的关系酸碱平衡常数及计算缓冲溶液通常由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成，具有抵抗外加少量强酸或强碱的能力，使溶液的pH值保持相对稳定。当向缓冲溶液中加入少量强酸时，弱碱接受质子生成相应的共轭酸；当加入少量强碱时，弱酸给出质子生成相应的共轭碱。这样，通过弱酸与弱碱之间的质子转移反应，可以抵消外加酸或碱对溶液pH值的影响。缓冲溶液在生物医学、化学分析、工业生产和环境保护等领域具有广泛的应用。例如，在生物医学中，缓冲溶液可以维持生物体内环境的pH值稳定；在化学分析中，缓冲溶液可以作为滴定分析的介质或用于掩蔽某些干扰离子；在工业生产中，缓冲溶液可以作为清洗剂或用于调节产品的pH值等。缓冲溶液的组成缓冲作用机制缓冲溶液的应用缓冲溶液组成及作用机制04沉淀溶解平衡与沉淀反应沉淀溶解平衡的建立当难溶电解质的溶解速率与溶液中相应离子重新结合成沉淀的速率相等时，溶液中各离子的浓度保持不变，形成沉淀溶解平衡状态。沉淀溶解平衡的移动改变溶液中的离子浓度、温度或压力等因素，可使沉淀溶解平衡发生移动。例如，加入与难溶电解质具有相同离子的易溶电解质，可使难溶电解质的溶解度降低，即发生“同离子效应”。沉淀溶解平衡原理溶度积常数及影响因素在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中各离子浓度的幂之积为一常数，称为溶度积常数（Ksp）。它反映了难溶电解质在溶液中的溶解能力。溶度积常数的定义温度对溶度积常数有显著影响。一般情况下，温度升高，溶度积常数增大，难溶电解质的溶解度增加。此外，溶液中的其他物质也可能影响溶度积常数，如络合剂、酸度等。影响溶度积常数的因素VS根据沉淀剂与溶液中不同离子间的反应，可将沉淀反应分为直接沉淀法、共沉淀法、均相沉淀法等类型。沉淀反应的应用沉淀反应在分离和提纯、分析化学、废水处理等领域有广泛应用。例如，利用沉淀反应可去除废水中的重金属离子；在分析化学中，可利用沉淀反应进行定性或定量分析。沉淀反应的类型沉淀反应类型及应用05配位化合物与配位平衡配位化合物由中心原子（或离子）和围绕它的配体组成。中心原子通常是金属元素，而配体则提供孤对电子与中心原子形成配位键。配位化合物的结构多样，可以是线性、平面或立体构型。配位数（配体数目）和配体的种类决定了配位化合物的结构和性质。组成结构特点配位化合物组成及结构特点配位平衡常数描述配位反应平衡状态的常数，与沉淀溶解平衡常数类似，表达式为K稳=[M(L)n]/[M][L]n。K稳越大，配合物越稳定。配体的性质配体的碱性、电负性和空间位阻等因素都会影响配合物的稳定性。中心原子的性质电荷数越高、半径越小，形成的配合物越稳定。溶液条件如pH值、温度、溶剂等也会影响配位平衡。配位平衡常数及影响因素药物设计利用配位反应原理，可以设计具有特定药理作用的金属药物。例如，顺铂是一种含铂的抗癌药物，通过与DNA形成配位键来破坏癌细胞DNA结构。生物医学成像某些配位化合物可作为造影剂用于医学成像技术中。例如，钆喷酸葡胺是一种含钆的MRI造影剂，通过与体内水分子的配位作用来增强MRI信号。生物无机化学研究生物体内金属离子与生物分子（如蛋白质、DNA等）的相互作用及生理功能。例如，铁与血红蛋白的结合是氧气运输的关键步骤之一。配位反应在医学领域应用06电解质溶液在医学中应用作为反应介质电解质溶液在药物合成中常作为反应介质，提供离子环境，促进反应的进行。调节pH值通过电解质溶液的酸碱性来调节反应体系的pH值，从而控制合成药物的化学性质和稳定性。分离和纯化利用电解质溶液中的离子交换、沉淀、萃取等方法，实现合成药物与杂质的分离和纯化。药物合成中电解质溶液作用肾脏通过调节尿液中电解质的排泄量，维持体内电解质平衡。肾脏调节激素调节神经调节多种激素如醛固酮、抗利尿激素等参与电解质平衡的调节，通过影响肾脏对电解质的重吸收和排泄来实现。神经系统通过感受器感知体内电解质浓度的变化，通过反射弧调节相关器官的活动，以维持电解质平衡。生物体内电解质平衡调节机制治疗疾病针对不同类型的电解质紊乱，医生会选择相应的电解质溶液进行治疗，如补充缺失的电解