医学化学-无机部分课件_第1页
医学化学-无机部分课件_第2页
医学化学-无机部分课件_第3页
医学化学-无机部分课件_第4页
医学化学-无机部分课件_第5页
已阅读5页,还剩115页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

医学化学0无机部分1医学化学医学化学0无机部分2第一章绪论医学化学0无机部分3

一、化学研究的对象和目的

研究对象:实物内容:无机化学,有机化学,分析化学,物理化学目的:促进相关学科的发展医学化学0无机部分4二、化学与医学的关系1800年,英国化学家Davy发现了N2O的麻醉作用,后来乙醚、普鲁卡因等更加有效的麻醉药物相继问世,使无痛外科手术成为可能。1932年,德国化学家Domagk发现一种偶氮磺胺染料Prontosil,可治愈细菌性败血症。此后,抗生素的新时代到来了。

早在16世纪,欧洲的化学家就致力于研制医治疾病的化学药物,从而推动了医学与化学的同步发展。

药物的发现与发展,疾病的诊断与治疗,卫生的监督,疾病的预防,药物的合理使用等均与化学有着紧密的联系。医学化学0无机部分5三、怎样学好医学化学学习方法

重理解,忌死记,在理解的基础上融会贯通,灵活运用基础理论和基础知识去分析和解决实际问题。注重实验,力求提高动手能力,并通过实验进一步理解和掌握理论知识。基础化学:化学的基本原理和概念有机化学:与医学密切相关的碳氢化合物及其衍生物内容医学化学0无机部分6国际单位制SI单位SI基本单位SI导出单位m,kg,s,A,K,mol,cd(附录一表2)SI单位的倍数单位SI词头SI单位附录一表3四、法定计量单位(详见附录一)国际单位制医学化学0无机部分7量的名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cdSI基本单位医学化学0无机部分8量的名称单位符号时间分时日minhd体积升l、L能电子伏eV我国的法定计量单位

一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计量单位。可与SI单位并用的法定计量单位医学化学0无机部分9第二章溶液医学化学0无机部分10第一节溶液组成标度二、质量浓度表示符号:单位:g/L,mg/L

一、物质的量浓度

表示符号:单位:mol/L,mmol/L一定量的溶剂或溶液中所含溶质的量医学化学0无机部分11两种浓度间的换算公式三、质量分数与体积分数质量分数:体积分数:(无单位)(无单位)常用于溶质为液体的溶液医学化学0无机部分12

例:在100ml生理盐水中含有0.90gNaCl,计算生理盐水的质量浓度,物质的量浓度。解:mNaCl=0.90gV=100ml=0.1L医学化学0无机部分13

在临床生化检验中,凡是相对分子质量已知的物质在人体的组成量度,原则上均应用物质的量浓度表示,对于相对分子质量尚未准确测得的物质,则可用质量浓度表示。应用

对于注射液,世界卫生组织认为,在绝大多数情况下,标签上应同时标明质量浓度ρB和物质的量浓度CB。

如静脉注射的氯化钠溶液,应同时标明:

ρNaCl=9g·L-1,CNaCl=0.15mol·L-1。医学化学0无机部分14想一想(1)正常人100mL血清中含100mg葡萄糖,计算血清中葡萄糖的物质的量浓度(用mmol·L-1表示)(2)配制500ml消毒用酒精(),问需

的酒精多少亳升?医学化学0无机部分15第二节溶液的渗透压力渗透:溶剂透过半透膜进入溶液而使溶液一侧的液面升高和浓度稀释的自发过程.渗透条件:①半透膜②膜两侧溶液浓度不等渗透方向:

溶剂分子从纯溶剂→溶液,或是从稀溶液→浓溶液。一、渗透现象和渗透压力医学化学0无机部分16

渗透平衡:单位时间内溶剂分子进出半透膜数目相等的状态。

渗透压力(osmoticpressure):

将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时,为维持渗透平衡所需加给溶液的额外压力。

符号:Π

单位:常用Pa或kPa渗透压力是溶液的一种依数性。Π渗透压力医学化学0无机部分17

反向渗透:在溶液一侧若是施加的外压大于渗透压力,则溶液中会有更多的溶剂分子通过半透膜进入溶剂一侧,这种使渗透作用逆向进行的过程称为反向渗透。渗透P反向渗透Π渗透压力依此可实现溶液的浓缩、海水的淡化和污水处理。医学化学0无机部分18二、溶液的渗透压力与浓度及温度的关系ΠV=nBRTΠ=cBRT

其中

cB—非电解质稀溶液的物质的量浓度(mol·L-1)

R—气体常数8.314kPa·L·mol-1·K-1

T—绝对温度

(273+t)实验证明:

当T一定时Π∝c,当c一定时Π∝T关系式:医学化学0无机部分19Π=cBRT的重要意义在一定温度下,溶液的渗透压与溶液的浓度成正比即

与溶液中溶质的数目成正比,而与溶质的本性无关不论溶质微粒是小分子或大分子,只要溶液中溶质粒子的数目相等,则渗透压就相同医学化学0无机部分20Π=cBRT适用范围

特别指出:

Π=cBRT只适用于非电解质稀溶液

如:0.3mol/L葡萄糖溶液与0.3mol/L蔗糖溶液,其Π相同。

当两种非电解质溶液的cB不同时,cB大,它的Π就大医学化学0无机部分21

由于电解质分子在溶液中发生电离产生离子,使溶液中粒子的数目成倍增加,用Π=cBRT计算电解质溶液的渗透压将会产生较大的误差。为了消除误差,必需引入一个校正系数i

即渗透压公式改写为

Π=icBRT计算电解质溶液的渗透压医学化学0无机部分22

式中i-校正因子

i是溶质的一个分子在溶液中能产生的粒子数例如:0.3mol/LNaCl

Π

1(i=2)0.3mol/LC6H12O6

Π

2(i=1)

则Π

1=2

Π

2试写出Na2SO4,NaHSO4,NaHCO3,NaC3H5O3在溶液中能产生的粒子倍数。医学化学0无机部分23(一)等渗、高渗和低渗溶液比(与)血浆渗透压的溶液高低Cos正常人血浆为:280~320

mmol·L-1等渗溶液:280~320mmol·L-1高渗溶液:大于320mmol·L-1低渗溶液:小于280mmol·L-1

相等等渗溶液

高渗溶液低渗溶液三.渗透压力在医学上的意义

Cos=icB医学化学0无机部分24计算18.7g·L-1乳酸钠(Mr=112)溶液的渗透浓度。并判断该溶液属于临床上的等渗、低渗还是高渗溶液?解:c=18.7/112=0.167(mol·L-1)

Cos=ic≈

2×0.167=0.334(mol·L-1)=334mmol·L-1334mmol·L-1接近320mmol·L-1,又因为乳酸钠溶液的实际上i

略小于2,所以,该溶液仍然属于临床上的等渗溶液医学化学0无机部分259.0g·L-1NaCl溶液(308mmol·L-1)50.0g·L-1葡萄糖溶液(278mmol·L-1)12.5g·L-1NaHCO3溶液(298mmol·L-1)18.7g·L-1乳酸钠溶液(334mmol·L-1)临床上常用的等渗溶液医学化学0无机部分26红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图9.0g.L-1NaCl等渗溶液5.0g.L-1NaCl低渗溶液15g.L-1NaCl高渗溶液医学化学0无机部分27红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图9.0g.L-1NaCl等渗溶液5.0g.L-1NaCl低渗溶液15g.L-1NaCl高渗溶液医学化学0无机部分28红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图9.0g.L-1NaCl等渗溶液5.0g.L-1NaCl低渗溶液15g.L-1NaCl高渗溶液医学化学0无机部分29红细胞在不同含量的NaCl溶液中的形态图溶血!栓塞!9.0g.L-1NaCl等渗溶液5.0g.L-1NaCl低渗溶液15g.L-1NaCl高渗溶液医学化学0无机部分30临床上给病人大量补液时,应使用等渗溶液低渗溶液是不可以用的必要时,可以使用高渗溶液想一想将两种不同的等渗溶液按比例混合,混合后的溶液还是等渗溶液吗?医学化学0无机部分31晶体渗透压(766kPa)(由晶体物质产生)二.晶体渗透压和胶体渗透压生物体液的渗透压(769.9kPa)NaClKClHCO3-HPO42-H2PO4-葡萄糖氨基酸等(1L血浆含7.5g)胶体渗透压(3.8kPa)(由胶体物质产生)蛋白质多糖脂质等高分子物质(1L血浆含70g)医学化学0无机部分32

无机盐、小分子等……晶体物质体液蛋白质、多糖等……胶体物质

晶体渗透压:766kPa99.5%体液渗透压

胶体渗透压:3.8kPa0.5%

医学化学0无机部分33水分子晶体物质、胶体物质晶体的渗透压维持细胞膜内外盐水平衡细胞外液细胞内液医学化学0无机部分34血浆组织间液水和晶体物质胶体物质自由通过维持毛细血管内外盐水平衡和血容量医学化学0无机部分35医学化学0无机部分36

透析是一个溶解于血液的溶质透过半透膜扩散到另一种溶液中的过程。这意味着血液中的废物可通过这一特殊的膜除去。而且,透析液的重碳酸盐能够扩散到血液中中和酸,纠正身体的失衡状态。血透时,血液通过前臂一条特别建立的静脉,即动静脉瘘进入到透析液中,并在此进行交换。这一过程需要使用机器。在血透中,血液通过塑料管引导流到透析器中。透析器是由半透膜制成的一捆空心纤维。透析液类似于血液的盐成分,但不含废物。通常一次透析需4小时,患者需要一周透析3次。

透析医学化学0无机部分37

腹透是把透析液通过硅胶管输入到腹膜腔。腹膜腔的天然薄膜层是一个半透膜,废物和过多的水从体内通过此膜进入到透析液里。透析液在腹部进行了交换后,就可吸出体外抛弃。腹透采用的透析液是无菌的,而且包含了盐和高浓度葡萄糖。每次交换时,患者需吸出旧的液体并注入新液体,大约需要45分钟。目前腹膜透析主要有两种:持续不卧床腹膜透析(CAPD)和持续循环腹膜透析(CCPD)。医学化学0无机部分38第三章

电解质溶液医学化学0无机部分39电解质(electrolyte)

熔融或溶液状态下能导电的化合物强电解质

(strongelectrolyte)在水溶液中几乎完全解离成离子弱电解质(weakelectrolyte)在水溶液中只能部分解离成离子强酸强碱盐弱酸弱碱一元二元三元第一节

弱电解质溶液的解离平衡医学化学0无机部分40一、解离平衡和解离平衡常数(一)解离平衡——动态平衡醋酸的解离:简写为:解离平衡常数:Ka或Kb医学化学0无机部分41碱:B-+H2OHB+OH-1.ki反映解离能力的相对强弱,例表3-1Ka越大,表明其酸性越强;Kb越大,表明其碱性越强。2.多元弱酸是分步解离的3.ki与酸碱的本性及T有关,与c无关注意医学化学0无机部分42二、解离度(电离度)定义:电解质达到解离平衡时,已解离的分子数和原有的分子总数之比。表达式:①对于不同的电解质,解离度α不同。②α可表示电解质的相对强弱:α>30%强电解质,α<5%弱电解质.③α对强电解质为表观电离度(强电解质α

的理论值应为100%,而实际测量结果其α

<100%),弱电解质才有电离度的概念.④影响α的因素:本性,溶剂,T,c医学化学0无机部分43★

电离度却随浓度的变化而变化,对同一弱电解质,随着溶液浓度的减小,其解离度α

增大。★

电离常数是平衡常数的一种形式,它不随浓度变化,Ka值愈大,表示解离程度愈大。Ka与α★Ka与α

都能反映弱酸弱碱离解能力的大小,医学化学0无机部分44三、同离子效应定义:在弱电解质溶液中,加入与该弱电解质具有相同离子的易溶强电解质,导致弱电解质的解离度降低的现象。

HAc+H2OH3O++Ac-

NaAcNa++Ac-医学化学0无机部分45第二节酸碱质子理论酸碱理论的发展酸碱解离理论(阿累尼乌其斯)

酸碱质子理论(布朗斯特)

酸碱电子理论(路易斯)医学化学0无机部分46一、酸碱的定义:

定义:凡是给出质子(H+)的物质是酸,凡是接受质子的物质是碱。

酸H++碱

HClH++Cl–HAcH++Ac–H2CO3H++HCO3-

HCO3-H++CO32-医学化学0无机部分47酸、碱并非孤立,酸是碱和质子的结合体,这种关系称为酸碱的共轭关系。右边的碱是左边酸的共轭碱;左边的酸是右边碱的共轭酸。H2OH++OH–H3O+H++H2O

NH4+H++NH3一对共轭酸碱对在组成上仅相差一个质子医学化学0无机部分48H+酸1酸2碱1碱2

二.酸碱反应的实质HCl+NH3NH4++Cl-酸碱反应的实质:两对共轭酸碱对间的质子的传递。反应总是由较强的酸与较强的碱作用,向着生成较弱的酸和较弱的碱的方向进行。H+医学化学0无机部分49HAcAc-+H+HAc(酸1)+H2O(碱2)

H3O+(酸2)

+Ac-(碱1)

醋酸在水中的解离:

NH4CL的水解

(相当于NH4+弱酸的解离)NH4++H2OH3O++

NH3共轭酸碱对共轭酸碱对医学化学0无机部分50三、水的质子自递平衡平衡常数:一般[H2O]看作常数,故上式改为25℃时,Kw=10-14H2O+H2OH3O++OH-

医学化学0无机部分51四、共轭酸碱解离平衡常数的关系

酸:HB+H2OB-+H3O+

碱:B-+H2OHB+OH-Ka·Kb=[H+][OH-]=Kw医学化学0无机部分52一定T,Kw是一常数,Ka大,则Kb就小共轭酸的酸性越强,其共轭碱的碱性就越弱;反之亦然。酸的浓度:

酸性:

酸度:CHA由其本性决定,Ka大,酸性强;Kb大,碱性强。溶液中的[H+]或[OH-]讨论:

医学化学0无机部分53想一想1.怎样判断酸碱的强弱?2.怎样判断酸度的大小?ki反映酸碱解离能力的相对强弱,例P13,表3-1

Ka越大,表明其酸性越强;Kb越大,表明其碱性越强。溶液的pH值

溶液的pH值越小,酸性越强;溶液的pH值越大,碱性越强。医学化学0无机部分54一、缓冲溶液的概念和组成下面是一份实验报告:溶液溶液pH值滴一滴0.1MHCl后的pH值滴一滴0.1MNaOH后的pH值4mlH2O7.004mlHAc+NaAc(均为0.1mol·L-1)4.754mlNaCl7.00上述实验结果表明:水、NaCl溶液不具有缓冲作用,HAc+NaAc体系溶液具有缓冲作用,它是一种缓冲溶液。3.0011.003.0011.004.744.761.定义关键词:外加,少量酸、碱,适当稀释,基本不变第三节缓冲溶液医学化学0无机部分552.缓冲溶液的组成(碱性)(酸性)缓冲对或缓冲系两组分间实质是一对共轭酸碱对。缓冲溶液一般是由两种物质组成的(质子碱)(质子酸)医学化学0无机部分56常见的缓冲对盐的存在可以提供同离子效应。弱酸-对应盐:NH3·H2O–NH4ClCH3NH2–CH3NH3+Cl-

多元酸酸式盐-次一级盐:HAc-NaAcH2CO3–NaHCO3H3PO4–KH2PO4等NaHCO3–Na2CO3KH2PO4–K2HPO4弱碱-对应盐:抗碱成分与抗酸成分(HCO3-–CO32-)盐盐盐医学化学0无机部分57二、缓冲作用机制以HAc-NaAc缓冲对为例:

由于同离子效应,达平衡时,HAc几乎完全以分子状态存在,所以溶液中含有大量的HAc与Ac-,且为共轭酸碱对。(1)Ac-(共轭碱)为缓冲溶液的抗酸成分。(2)HAc(弱酸)为缓冲溶液的抗碱成分。(3)当溶液稀释时,H3O+和Ac-离子浓度同时降低,同离子效应减弱,使HAc解离度增大,HAc进一步解离产生的H+可使溶液的pH保持基本不变。以H2CO3-NaHCO3缓冲对为例:

HAc+H2OH3O++Ac-大量大量

NaAcNa++Ac-H2CO3+H2OH3O++HCO3-NaHCO3Na++HCO3-医学化学0无机部分58少量H+平衡向左移动酸的影响:

由于溶液中[Ac-]较高,加入强酸的量又相对较少,大量的Ac-中只有少量的用来同H+结合,当建立新的平衡时,[Ac-]略有减少,[HAc]略有增加,溶液中[H+]几乎没有改变。医学化学0无机部分59碱的影响

当溶液中[H+]的稍有降低时,由于溶液中[HAc]较高,大量存在的HAc立即电离出H+来补充因中和所消耗的H+,当建立新的平衡时,[HAc]略有减少[Ac-]略有增加,溶液的PH值几乎不变。少量OH-平衡向右移动医学化学0无机部分60总结:

由于缓冲体系中存在着弱酸(或弱碱)的离解平衡,且共轭酸碱的浓度都是较大的,因此加入少量H+或OH-时,只是使平衡发生了移动。当重新建立平衡时,体系中的H+量并无明显变化,从而保持体系的pH值相对稳定。缓冲溶液的缓冲能力是有限度的。医学化学0无机部分61三、缓冲溶液pH值的计算计算公式:

即:其中,cB-/cHB缓冲比,(cB-+cHB)称为缓冲溶液的总浓度。亦可以:cB-(初)=cHB

(初)时医学化学0无机部分62缓冲溶液的pH主要取决于pKapKa值一定,其pH随着缓冲比[B-]/[HB]的改变而改变。当缓冲比等于l时,pH等于pKa适当稀释缓冲溶液,缓冲比不变,pH值亦几乎不变。但加大量水稀释时,pH值有变化。讨论医学化学0无机部分63例1:0.1mol/LHAc与0.2mol/LNaAc等体积混合,计算溶液的pH值。(Ka=1.76×10-5)解:缓冲对:HAc~NaAcC(HAc)=0.05mol/LC(NaAc)=0.1mol/LpH=pKa+lgC(Ac-)C(HAc)=5.05混合后医学化学0无机部分64例:取0.10mol/LNaH2PO4

(Na2HPO4)10ml与0.2mol/LNa2HPO4

(Na3PO4)1.0ml混合,求此溶液的pH值。(己知H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.21,pKa3=12.67)若缓冲对为NaH2PO4-Na2HPO4,pKa取7.21;若缓冲对为Na2HPO4-Na3PO4,pKa则取12.67。思路:医学化学0无机部分65

使一升缓冲溶液pH值改变一个单位所加一元强酸或强碱的物质的量。其数学式为:β越大,说明缓冲溶液的缓冲能力越强。(一)缓冲容量

:用来衡量缓冲能力的大小。四、缓冲容量与缓冲范围医学化学0无机部分66(1)总浓度

同一缓冲对组成的缓冲溶液,当缓冲比相同时,总浓度越大,其就越大。(2)缓冲比同一缓冲对组成的总浓度相同的缓冲溶液,缓冲比越接近1,越大。而当缓冲比等于1时,最大。影响缓冲容量的因素:医学化学0无机部分67例:下述两组HAc—NaAc缓冲液浓度各为:①0.1:0.1②0.01:0.01

③0.25:0.25①0.05:0.15

②0.1:0.1③0.02:0.18缓冲容量最大是

当溶液稀释时,缓冲比值虽然不变,pH值不变,但总浓度降低,因而缓冲容量将减小。医学化学0无机部分68(二)缓冲范围:缓冲作用的有效的pH范围称为缓冲范围。共轭酸碱对:cB-/cHB=1:10pH=pKa–1cB-/cHB=10:1pH=pKa+1

所以:pH=pKa±1医学化学0无机部分69五、缓冲溶液的配制1.选择合适的缓冲对:(1)pH在pKa±1缓冲范围内并尽量接近弱酸pKa。(2)缓冲对的物质必须对主反应无干扰。2.配制的缓冲溶液的总浓度要适当:一般总浓度0.05mol·L-1~0.2mol·L-1。3.计算所需缓冲对的量:根据Henderson-Hasselbalch方程计算。常选用相同浓度的共轭酸碱进行缓冲溶液的配制。4.校正:需在pH计监控下,对所配缓冲溶液的pH校正。医学化学0无机部分70六、缓冲溶液在医学中的意义维持血液的正常pH值范围(7.35~7.45)血液中最重要的缓冲对是:NaHCO3–H2CO3

亦可写成:NaHCO3–CO2(溶解)想一想医学化学0无机部分71人体各种体液的pH值体

液pH值体

液pH值血清7.35~7.45大肠液8.3~8.4成人胃液0.9~1.5乳汁6.0~6.9婴儿胃液5.0泪水~7.4唾液6.35~6.85尿液4.8~7.5胰液7.5~8.0脑脊液7.35~7.45小肠液~7.6医学化学0无机部分72第四章

胶体和乳状液医学化学0无机部分73溶质溶剂溶解溶液(液态)分散质分散剂分散分散系(固、液、气态)分散系:一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成的体系分散质:被分散的物质,一般为数量少的一相分散剂:把分散质分散开来的物质,一般为数量多的一相第一节分散系医学化学0无机部分74表1按物质聚集状态分类的分散系

气空气气液云、雾固烟、尘

气泡沫塑料固液珍珠固有机玻璃

气肥皂泡沫液液牛奶固Fe(OH)3溶胶、泥浆水

分散剂

分散质实例医学化学0无机部分75表2按分散质颗粒大小分类的分散系小于1nm(10–9)分子粒子能通过滤纸与半

NaCl溶液分散系透膜,扩散速度快单相体系

1~100nm

胶体

粒子能通过滤纸但不

Fe(OH)3溶液分散系能透过半透膜,扩散慢蛋白质溶液

高度分散的多相体系热力学不稳定体系颗粒直径大小类型主要特征实例大于100nm粗粒子不能通过滤纸不豆浆分散系能透过半透膜,不扩散乳汁

多相体系医学化学0无机部分76相单相体系:分子或离子分散系多相体系(存在界面):胶体分散系,粗分散系体系中物理性质和化学性质完全相同的一部分医学化学0无机部分77操作:强光照射,侧面观察现象:出现一条光亮的通路原因:胶体微粒对光线的散射而形成。应用:鉴别胶体和溶液第二节溶胶一、溶胶的基本性质:(一)光学性质:丁达尔现象,也称乳光现象。溶胶:难溶性固体分散在介质中所形成的胶体分散系。按分散介质不同,又分为液溶胶,气溶胶,固溶胶溶胶医学化学0无机部分781.Brown运动

溶胶的分散相粒子在分散介质中不停地做不规则的折线运动,这种运动称为Brown运动。

(二)溶胶的动力学性质产生的原因:分散质粒子本身处于不断的热运动中。分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。医学化学0无机部分79

溶胶的分散相粒子由于Brown运动,能自动地从浓度较高处移向浓度较低处,这种现象称为扩散。在生物体内,扩散是物质输送或物质分子通过细胞膜的推动力之一。

2.扩散浓度差越大,扩散越快。医学化学0无机部分803.沉降应用:纯化蛋白质,分离病毒沉降:在重力场中,胶粒受重力的作用而要下沉。沉降平衡:当沉降速度等于扩散速度,系统处于平衡状态,这时,胶粒的浓度从上到下逐渐增大,形成一个稳定的浓度梯度。医学化学0无机部分81(三)溶胶的电学性质1.电泳:在外加电场的作用下,分散质颗粒在分散剂中的定向移动现象。现象:阴极附近颜色加深;阳极附近颜色变浅推测:Fe(OH)3胶体的微粒带正电荷应用:分离和鉴定氨基酸、蛋白质、核酸等。Fe(OH)3的电泳演示实验医学化学0无机部分82

电渗:在外电场作用下,分散介质通过多孔性

物质作定向移动(即固相不动而液相

移动)的现象称为电渗。应用:净化溶胶,淡化海水医学化学0无机部分83(1)胶核的选择吸附:2.胶粒带电的原因

胶核的比表面很大,很容易吸附溶液中的离子。实验表明,与胶粒具有相同组成的离子优先被吸附。(2)胶粒表面分子的解离:

胶粒与溶液中的分散介质接触时,表面分子发生解离,有一种离子进入溶液,剩余的使胶粒带电。例如,硅酸溶胶的胶粒是由很多xSiO2·yH2O分子组成的表面上的H2SiO3分子在水分子作用下发生解离:医学化学0无机部分84AgNO3+KI(过量)

AgI(溶胶)[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·

xK+胶核胶粒扩散层胶团胶核吸附层扩散层[AgI]mI-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+I-:

电位离子

K+:反离子二、溶胶的结构

胶团是电中性的,它分散在液体中便形成溶胶医学化学0无机部分85例:用KI溶液与过量AgNO3溶液作用制备的AgI溶胶,胶团结构式为:

[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3-]x+·xNO3-想一想医学化学0无机部分86三、溶胶的相对稳定因素和聚沉溶胶的相对稳定的主要原因:①胶粒带电;②胶粒表面的水化膜使溶胶聚沉的主要方法有:①加入少量电解质(反离子的价数越高,聚沉能力越强。)②加入带相反电荷的溶胶(溶胶相互聚沉)③加热医学化学0无机部分87电解质对溶胶的聚沉规律为:

(1)电解质对溶胶的聚沉作用,主要是由与胶粒带相反电荷的离子(反离子)引起的。反离子所带电荷越多,其聚沉能力越大,聚沉值就越小。(2)带相同电荷的离子的聚沉能力虽然接近,但也略有不同。对负溶胶来说,其聚沉能力的相对大小为:

Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+

对正溶胶来说,其聚沉能力的相对大小为:

Cl->Br->NO3>I-

医学化学0无机部分88天然:蛋白质、DNA合成:橡胶、塑料相同:扩散慢、不能通过半透膜不同:单相稳定、可逆性溶解加电解质,大分子(盐析)大分子物质对溶胶具保护作用大分子物质(M>104)凝胶:网状结构,溶剂分子失去流动性;形成凝胶的过程叫胶凝大分子物质与溶胶的异同第三节高分子溶液医学化学0无机部分891、大分子溶液的盐析

把大分子在电解质作用下从溶液中沉淀析出称为大分子的盐析。

盐析的主要原因是去溶剂化作用。高分子的稳定性主要来自高度的水化作用,当加入大量电解质时,除中和大分子所带电荷外,更重要的是电解质离子发生强烈地水化作用,使原来高度水化的高分子去水化,使其失去稳定性而沉淀析出。

医学化学0无机部分90

在容易聚沉的溶胶中,加入适量的大分子,能显著地提高溶胶的稳定性,这种现象称为大分子对溶胶的保护作用。

产生保护作用的原因是高分子吸附在胶粒的表面上,包围住胶粒,形成了一层高分子保护膜,阻止了胶粒之间及胶粒与电解质离子之间的直接接触,从而增加了溶胶的稳定性。2、大分子对溶胶的保护作用医学化学0无机部分91表面张力:液体表面存在着自动缩小的趋势,或者说表面恒有一种抵抗扩张的力,即表面张力,用符号γ表示,它是垂直作用于单位长度相表面上的力。第四节表面活性剂和乳状液一、表面活性剂(一)表面能和表面张力gl表面能:物质表面层分子要比内部分子多出一部分能量。Es=γ△A医学化学0无机部分92降低表面能有两条途径:①减小表面积②降低表面张力一切物体都有自动降低其势能的趋势,由公式可知,对于纯液体:降低△A使Es;对于固体或盛放在固定容器中的液体:降低γ使Es

Es=γ△A降低表面张力则需通过吸附实现医学化学0无机部分93(二)吸附:是物质在两相界面上浓度自动发生变化的现象。

1.固体表面的吸附

2.液体表面的吸附液体表面均匀散布一些物质,可以降低液体的表面能。这些能均匀散布的物质称为“表面活性剂”。这类物质的结构特点——分子中同时有疏水基团(烷烃基)和亲水基团(羧基、氨基)。例如:肥皂(高级脂肪酸钠)亲水基团疏水基团(三)表面活性剂医学化学0无机部分94O/W型乳状液W/O型乳状液二、乳状液一般来说,亲水性较强的乳化剂易形成O/W型乳状液

亲油性较强的乳化剂易形成W/O型乳状液医学化学0无机部分95第五章配位化合物医学化学0无机部分96CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4配合物的形成深蓝色晶体加入酒精过滤把纯净的深蓝色的硫酸四氨合铜晶体溶于水,分成三分,进行如理实验:(1)用pH试纸测定酸碱度:pH=7说明没有明显NH3

,(2)加入稀NaOH时无沉淀生成,说明无简单Cu2+离子(3)加入BaCl2+HNO3溶液有沉淀生成,示有SO42-离子+第一节配合物的基本概念一、配合物的定义医学化学0无机部分97

由金属离子(或原子)和一定数目的中性分子或阴离子通过配位键结合,并按一定的组成和空间构型所组成的复杂离子称为配离子。含有配离子的化合物以及中性配位分子统称为配合物。

NH3

NH3

Cu2+

NH3

NH32+Cu2+NH3NH3H3NH3NSO4定义:

医学化学0无机部分98内界配合物配位健离子键[Cu(NH3)4]SO4例:[Cu(NH3)4]SO4外界二、配合物的组成中心原子配体配位数医学化学0无机部分99:NH3H2O:

:CN-

:OH-

:Cl-

:NO2-

:ONO-

:SCN-

:NCS-硝基亚硝酸根硫氰酸根异硫氰酸根3、配位原子配体中提供孤对电子的原子。注:2、配位体——含有孤对电子的分子或离子1、中心原子(离子或中性原子)——

多为过渡金属离子,能提供空轨道。医学化学0无机部分100配位数是2、4、6的较多,3、5较少。影响配位数的原因:1.中心原子的影响2.配位体的影响例:[Cu(en)2]2+配位数为

A、1B、2C、3D、44、单齿配体::NH3多齿配体:::H2N

CH2

CH2

NH2(en)5、配位数与中心原子结合的配位原子的数目称为中心原子的配位数。√配位数=配位原子数单齿配体:配位数=配体数双齿配体:配位数=配体数×2医学化学0无机部分1016、配离子的电荷数配离子的电荷

中心原子和配体电荷数的代数和[Fe(CN)6]3-:(+3)+(-1)×6=-3K4[Fe(CN)6]中配离子的电荷数是4-。医学化学0无机部分102例:指出K4[Fe(CN)6]配合物的中心原子、配体、配位数、内界及外界。中心原子

配体

配位数内界外界Fe2+CN-6[Fe(CN)6]4-K+练一练医学化学0无机部分103三、配合物的命名配合物的命名与一般无机化合物的命名原则相同:

先阴离子,再阳离子。

若阴离子为简单离子,称某化某。若阴离子为复杂离子,称某酸某。内界的命名次序是:

配位体数—配位体名称—合—中心原子(中心原子氧化数)[Ag(NH3)2]Cl氯化二氨合银K3[FeF6]六氟合铁(Ⅲ)酸钾[Cu(NH3)4]2+四氨合铜(Ⅱ)配离子医学化学0无机部分104

先阴离子后中性分子,如F-→H2O。先无机后有机,如H2O→en。同类配体,按配位原子元素符号的英文字母顺序排列,如NH3→H2O。若配位原子又相同,则含原子数少的配体排在前面,如NO2→NH3。配体命名次序:[PtCl(NH3)

(NH2OH)Py]Cl?氯化一氯•氨•羟胺•吡啶合铂(Ⅱ)医学化学0无机部分105A.配离子是阴离子的配合物

K4[Fe(CN)6]六氰合铁(Ⅱ)酸钾

K[PtCl3NH3]三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾B.配离子是阳离子的配合物

[Co(NH3)5Cl2]Cl氯化二氯•五氨合钴(Ⅲ)

[Co(NH3)5H2O]Cl3三氯化五氨•一水合钴(Ⅲ)配离子电荷为零的配位分子

[Pt(NH3)2Cl2]二氯•二氨合铂(Ⅱ)[Ni(CO)4]四羰基合镍

实例医学化学0无机部分106例:命名下列配合物,指出它们的配位体、配位原子及配位数[Co(NH3)6]3+六氨合钴(Ⅲ)配离子NH3配体:,配位原子:N配位数:6练一练医学化学0无机部分107NH3,ONO-[Co(ONO)(NH3)5]SO4硫酸亚硝酸根•五氨合钴(Ⅲ)配体:配位原子:配位数:6N,O医学化学0无机部分108第二节配合平衡一配离子的稳定常数Ag++2NH3

[Ag(NH3)2]+向左的是配离子的解离反应,向右的则是配离子的生成反应。

在配合物的溶液中既存在着配离子的形成反应,同时又存在着配离子的解离反应,形成和解离达到平衡,这种平衡称为配位平衡。

配位平衡的平衡常数称为配合物的稳定常数Ks=—————[Ag(NH3)2]+[Ag+][NH3]2注:Ks较大,一般用lgKs表示医学化学0无机部分109[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3二、配位平衡的移动(一)溶液酸度的影响+4H+4NH4+

因溶液酸度增大而导致配离子解离的作用称为酸效应。

酸效应使配离子的稳定性下降。[FeF6]3-Fe3++6F-+6H+6HF医学化学0无机部分110

另一方面,由于中心原子大多是过渡金属的

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论