【源版】医学化学第二讲

医学化学

第二讲

胶体溶液

第四章

配位化合物

第五章

电极电势

第六章主要内容第四章胶体溶液

胶体溶液的基本知识溶胶大分子化合物溶液定义、分类、表面现象光学、动力学和电学性质、稳定性与溶胶的比较、应用一种(或多种)物质分散于另一种物质形成的系统分散系统在分散系中被分散了的物质分散质容纳分散质的物质分散剂=+第一节胶体的基本概念第一节分散系统的分类第一节第二节表面现象体系中物理和化学性质完全相同的部分称为相两相接触的分界面称为界面，如果其中一相是气相，则此界面称为表面表面上的微粒与内部微粒所处环境不同，会产生某些特殊的物理和化学现象，通常称为表面现象物质的表面现象与其表面积和分散度有关。胶体分散系粒子直径１－１００nm之间，属于高度分散体系，具有巨大的表面积，因此表面现象非常显著液体内部分子所受各方向的引力平衡，合力为零。因此可以自由移动而不需做功液体表面分子受内部分子的吸引力大，受气体分子的吸收力小，合力方向指向液体内部，将其拉向液体内部表面能和表面张力第二节液体表面存在自动缩小的趋势，即抵抗扩张的力表面张力：表面能：表面分子比内部分子多余的能量。同一体系中，分散质颗粒越小，表面积就越大，分散度也越高，表面能越大。胶体是高度分散的多相体系，因此表面能非常大。高能量体系不稳定，因此胶体是热力学不稳定体系一切物体都有自动降低其势能的趋势，降低表面能有两条途径：减小表面积——如自由液滴呈球形降低表面张力——吸附作用第二节表面吸附：处于物质表面的分子可以吸附周围介质中小的分子或离子以降低表面能胶体的微粒具有很大的表面积，因此具有较强的吸附能力。表面吸附是一个放热过程，也是自发过程。第二节表面吸附表面吸附应用固体表面活性炭－除臭硅胶－干燥剂液体表面

表面活性物质－洗涤剂第二节乳化：一种液体分散在另一种互不相溶的液体中，形成高度分散体系的过程乳状液：通过乳化得到的分散系。自身不稳定，静置后自动分层乳化剂：通过加入表面活性剂作为乳化剂，降低界面张力和能量，并防止分散相粒子间的相互聚集，使乳状液变稳定。乳状液第二节乳状液的类型主要取决于乳化剂油脂在体内的消化、吸收和转运油性药物制成乳状液易于服用和吸收——鱼肝油医学意义不透明、不均一、不稳定，不能通过滤纸，静置后会出现分层现象特点举例牛奶、奶昔、鱼肝油、松节油擦剂、化妆品乳液、油漆、乳胶、石油的原油第二节悬浊液不透明、不稳定、不均一，不能通过滤纸静置后出现分层(分散质粒子逐渐沉降)特点举例血液、泥水、硫酸钡（钡餐）、炉甘石洗剂应用医疗上常把一些不溶于水的药物配制成悬浊液来使用第二节第三节溶胶均一，多相，相对稳定，能通过滤纸，但不能通过半透膜特点举例液溶胶：明胶、果冻、凉粉、豆浆、墨水、淀粉液、肥皂水、血浆固溶胶：粘土、有机玻璃、琥珀、烟水晶气溶胶：烟、雾、云溶胶的许多性质都与其高分散度和多相共存的特点有关，主要包括：

溶胶的动力学性质——布朗运动

溶胶的光学性质——丁达尔效应

溶胶的电学性质——电泳溶胶的性质第三节溶胶的动力学性质—布朗运动布朗运动示意图1827年，英国植物学家布朗观察水中悬浮的花粉，首次发现了此现象。布朗运动：在超显微镜观察，可以看到溶胶中的溶胶颗粒在不停地作不规则运动。第三节第三节粗粒分散系：分散质颗粒大，布朗运动强度弱，不明显分子离子分散系：分散质粒子小，布朗运动强度大，非常剧烈，但观察不到，通常称为分子的热运动胶体分散系：布朗运动强度大，非常剧烈，且能观察到。布朗运动产生的原因：★胶体粒子的热运动★

分散剂分子对胶粒的撞击液体分子对溶胶粒子的撞击

第三节溶胶的光学性质—丁达尔效应在暗室中，将一束集聚的强光照射到透明的胶体溶液上，在与入射光垂直的方向上观察到一个发亮的光柱。这就是胶体特有的丁达尔现象操作：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

光线照射到物体表面时，可能产生三种情况：颗粒直径远大于入射光波长(φ>λ)时，入射光被完全反射颗粒直径小于入射光波长(φ<λ)时，发生光的散射作用而出现丁达尔现象。当颗粒直径远小于入射光波长时(φ＜＜λ)，散射极弱，发生透射作用（溶液）丁达尔现象是由于胶体对入射光的散射造成的。

散射：介质将入射光向不同方向分散射出的现象。第三节溶胶粒子直径在1～100nm，可见光波长范围在400～760nm，所以可见光通过溶胶时便产生明显的散射作用第三节溶胶的电学性质—电泳电泳装置示意图电泳：在电场中，溶胶粒子在分散剂中能发生定向迁移的现象Fe(OH)3溶胶蒸馏水通电后→第三节带正电荷移向→阴极带负电荷移向→阳极溶胶往负极迁移，说明带正电。根据胶粒电泳时移动的方向可确定所带电荷种类负溶胶：大多数金属硫化物、硅酸、金、银等溶胶，向正极迁移，胶粒带负电。正溶胶：大多数金属氢氧化物溶胶，向负极迁移，胶粒带正电。第三节溶胶粒子带电的主要原因：吸附作用：胶体体系为降低表面能而进行吸附，氢氧化铁溶胶是FeCl3溶液在沸水中水解而制成的。在整个水解过程中，有大量的FeO+存在，由于Fe(OH)3对FeO+的吸附因而溶胶带正电。电离作用：部分溶胶粒子带电是由于自身表面电离

例如硅胶粒子带电就是因为H2SiO3电离形成HSiO3-

或SiO32-，并附着在表面而带负电。

H2SiO3＝HsiO3-+H+＝SiO32-+2H+

第三节胶体的应用明矾净水——利用胶体的表面吸附作用吸附水中悬浮的杂质胶态磁流体治癌术——将磁性胶粒作为药物载体，在磁场作用下使药物直接到达病灶，提高疗效。粘土胶体中的吸附和离子交换过程——保肥作用第三节动力学稳定性聚结稳定性溶胶的稳定性在重力场作用下，分散质粒子不会从分散剂中沉降而分离出来溶胶在放置过程中，不会发生分散质粒子的相互聚结而产生沉淀。原因：布朗运动是溶胶稳定存在的重要因素。原因：胶粒的双电层结构和溶剂化膜共同作用的结果。悬浊液、乳浊液都是动力学不稳定体系。分子离子分散系则具有动力稳定性。胶体可保持数日、数年甚至更长时间不沉降。溶胶的稳定性和聚沉第三节促使胶体聚沉的几种方法聚沉：使胶粒聚集成较大的颗粒而沉降的过程主要是由与胶粒带相反电荷的离子引起胶粒带电量减小，胶粒间电斥力减少，粒子聚结变大而发生沉降该离子所带电荷越多，聚沉能力越大不同种类的同价离子，聚沉能力相差不大。溶胶的聚沉第三节①加入少量电解质——主要方法②加入带相反电荷的胶体两种带相反电荷的胶体以适当比例相互混合，也能聚沉。③加热使胶体聚沉通过加热，使胶体温度升高，增大胶体粒子的运动速度，加大相互碰撞机会，使胶体容易聚沉。第三节高分子化合物：一般指摩尔质量MB>1000kg·mol-1的有机大分子化合物。包括天然高分子化合物(如蛋白质、淀粉、核酸、纤维素等)和合成的高分子化合物(如橡胶、塑料)。高分子化合物溶于适当溶剂中就形成高分子溶液大多数高分子化合物结构呈线状或线状带支链。

第四节大分子化合物溶液与小分子溶液一样是热力学平衡体系，但同时具有胶体溶液的若干性质遵从相律，当温度降低时，溶质会自动析出，建立溶解平衡，但过程缓慢柔性链高分子溶液的粘度比小分子溶剂的粘度要大得多，5％的天然橡胶－苯溶液已是冻胶。高分子溶液特性第四节共同性质分散质颗粒直径1～100nm扩散慢，不能透过半透膜不同性质溶质与溶剂间有亲和力（自动溶解）稳定体系，可以长期存放平衡体系，符合相律，有一定的溶解度均相体系，丁达尔效应微弱对电解质不很敏感粘度大

分散相与分散介质间没有亲和力相对稳定体系，有沉降现象非平衡体系，不符合相律，没有一定的溶解度多相体系，丁达尔效应明显对电解质很敏感粘度小高分子溶液溶胶高分子溶液与溶胶的异同第四节盐析：加入大量电解质使高分子化合物聚沉的作用。

主要原因：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，除中和了大分子所带电荷外，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，失去稳定性而沉淀析出。也称为去溶剂化作用。应用：分离蛋白质和其他物质。高分子溶液的盐析高分子溶液的盐析和保护作用第四节高分子对溶胶的保护作用对溶胶的保护作用：在溶胶中加入适量高分子化合物能显著提高溶胶的稳定性。原因：高分子吸附在胶粒的表面上，包围住胶粒，形成一层高分子保护膜，阻止胶粒之间及胶粒与电解质离子之间的直接接触，从而增加溶胶的稳定性。应用：作为溶胶的保护剂,如血液中某些微溶性盐类如CaCO3以胶体形式存在，由于蛋白质的保护作用不易发生聚沉。当某些疾病使蛋白下降后，盐类溶胶失去保护则会在体内沉积，易形成肝、肾结石。第四节配位化合物的基础知识配位平衡配合物在医学上的应用定义、组成、类型和命名稳定常数、配位平衡移动、螯合物药物、治疗方法、酶第五章配位化合物最早的配合物是单独地、偶然地被发现1693年发现的铜氨配合物1704年德国人迪士巴赫为研制颜料而得普鲁士蓝KFe[Fe(CN)6]3；1760年发现的氯铂酸钾；1798年法国化学家塔萨尔特(TassaertBM)无意中发现橙黄盐[Co(NH3)6]Cl31893年，WernerA提出维尔纳学说.维尔纳

(Werner.

A,1866—1919)瑞士无机化学家，配位化学奠基人.因创立配位化学获得1913年诺贝尔化学奖CoNH3ClClClNH3NH3NH3H3NH3N配位化学的由来叶绿素分子骨架第五章血红素Ｂ分子结构第五章由简单阳离子（或原子）和一定数目的中性分子(或阴离子)通过配位键相结合，并按照一定的组成和空间构型所形成的复杂离子或分子化合物称为配离子或配位分子。含有配离子或配位分子的化合物称为配位化合物，简称配合物配合物核心部分是配离子，基本结构特征是配位键配合物的定义第一节配合物的基本概念第五章

中心体（离子或原子）内界配合物配体(单齿或多齿配体)

外界配合物的组成[Cu(

NH3

)4]SO4中心离子配位原子配位体配体数内界（配阳离子）配位键离子键外界第五章

1.内界在配合物化学式中用方括号表示内界。内界能稳定地存在于晶体及水溶液中,是配合物的特征部分，如：[Cu(NH3)4]2+

２外界内界以外的其他离子如SO42－写在方括号外，构成配合物的外界。内界与外界之间的结合力是离子键，在溶液中内、外界分别以离子状态存在于溶液中。配位分子没有外界。第五章

3.中心离子（或中心原子）配合物的结构比较复杂，它都有一个金属离子或原子作为整个配合物的核心（占据化合物结构的中心位置）称作中心离子或中心原子。一般是过渡金属离子、原子以及B、Si、P等非金属离子第五章

４.配位体和配位原子在中心离子周围结合一定数目的中性分子或阴离子，称配位体。在配位体中，提供孤对电子并与中心离子直接连结的原子（如NH3中的N）称为配位原子。常见的配位原子：F、Cl、Br、I、C、N、P、O、S直接同中心离子结合的配位原子的数目称为中心离子的配位数，常见的配位数为2、4、6。第五章1.配合物[Fe(en)3]Cl3，其配位体是_________，中心离子是_________。2.配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3，其中心离子是_________，配位体是______________3.[PtCl2(NH3)2]的配位体是________，配位原子是_________。

例题第五章Fe乙二胺(en)CoNH3和H2ONH3和Cl2N和Cl1.简单配合物由单齿配体与中心原子形成的配合物2.螯合物由多齿配体与同一中心原子配位而形成一种环状结构的配合物。又称内络盐第五章配合物的类型服从一般无机化合物的命名原则，阴离子在前，阳离子在后。具体方法如下：(1)命名顺序：从后向前，或从右向左进行。(2)内、外界之间加“酸”或“化”分开。外界卤素用“化”分开。(3)配体与中心离子（原子）之间加“合”分开。第五章配合物的命名配位体数－配位体名称－“合”－中心离子名称－中心离子氧化数（罗马数）(4)中心离子氧化数可紧跟中心离子后，用罗马字母表示，且加上小括号。如氧化数为零，可不必表出。(5)配体数用中文数字表示；“一”可省略，配体之间用“·”相隔。第五章

K[Pt(NH3)C13]

三氯·氨合铂(Ⅱ)酸钾

[Cu(NH3)4](OH)2

氢氧化四氨合铜(Ⅱ)

[Fe(en)3]C13

三氯化三(乙二胺)合铁(Ⅲ)第五章例题(6)当有两个以上配体时，命名先后要求：①配体若有阴离子和中性分子，则阴离子先命名。②配体若有无机物种和有机物种，则无机物种先命名。③配体若有两种或两种以上无机分子，则可按配位原子元素符号第一个字母的顺序命名。

第五章第五章

[Cr(NH3)5(H2O)]3+

五氨·一水合铬(Ⅲ)配离子

[Fe(NH3)2(en)2](NO3)3

硝酸二氨·二（乙二胺）合铁(Ⅱ)

[Co(NH3)5(NO2)]SO4

硫酸亚硝酸·五氨合钴(Ⅲ)第五章例题[Co(NH3)5(H2O)]Cl3的正确命名是()

（A）三氯·五氨·水合钴(Ⅲ)

（B）三氯化五氨合·水钴(Ⅲ)（C）三氯化五氨·一水合钴(Ⅲ)

（D）三氯化一水·五氨合钴(Ⅲ)

例题第五章C第二节配位平衡[Cu(NH3)4]SO4在水溶液中:配离子(内界)部分解离[Cu(NH3)4]2+

Cu2++4NH3配合物的外界和内界完全解离[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2+

+SO42-

f--formationd--dissociation

第五章配离子的稳定常数改变中心离子或配位体的浓度会使平衡发生移动。金属离子沉淀剂其它配位体溶液的酸度第五章配位平衡的移动第三节螯合物和螯合滴定螯合物：由中心原子与多齿配体形成的一类具有环状结构的配合物螯合剂:能够形成螯合物的配体螯合效应：由于螯合物的生成使配合物的稳定性大大增加的作用螯合物特点：具有特殊稳定性，在水中难解离；螯合环的数目越多，形成的配位键越多，稳定性越大概念第五章螯合滴定螯合滴定：利用多齿配体对金属离子的强烈螯合作用进行滴定的方法原理：氨羧络合剂对金属有很强的络合能力，在碱性介质中能与钙和镁化合成为易溶而又难于离解的螯合物。常用滴定剂：氨羧配位剂，其中EDTA应用最广泛主要用途：测定金属盐中金属离子的含量EDTA第五章配位特点：配位广泛、稳定配位比简单(1:1)螯合物易溶于水EDTA的医学用途EDTA钠盐和钾盐都是临床常用的抗凝剂抗凝机理是螯合Ca2+（凝血因子Ⅳ）枸椽酸铁铵(补铁剂)EDTA钠盐(抗凝剂)二巯基丙醇(解毒剂)维生素B12(钴)胰岛素(锌)配位化合物

许多药物本身就是配合物

有的在体内形成配合物顺二氯二氨合铂(化疗药)第四节配合物在医学上的应用第六章电极电势

电极电势基本知识影响因素电极电势的应用原电池、标准电极电势能斯特方程氧化还原剂的强弱比较、pH值测定第六章与生命活动密切相关肌肉收缩神经传导营养代谢氧化－还原反应衰老电极电势

肿瘤发生发展免疫防御复习——氧化还原反应氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物得e-，价降，被还原失e-，价升，被氧化反应本质：电子转移氧化－还原反应：反应过程中有元素化合价变化的一类化学反应。反应由氧化反应和还原反应构成反应特征：化合价升降第六章第一节电极电势与标准电极电势原电池：借助氧化－还原反应将化学能直接转变为电能的装置基本概念负极：Zn-2e⇌Zn2＋

(氧化)

正极：Cu2＋＋2e⇌Cu(还原)原电池:Zn＋Cu2＋⇌

Zn2＋＋Cu

(氧化还原)负极正极e-盐桥的作用:沟通电路，保持电荷平衡，保证电池中的氧化还原反应能够持续进行第一节原电池装置的符号表示方法：(-)Zn│ZnSO4(c1)‖CuSO4(c2)│Cu(+)“│”表示两相的界面，“‖”表示盐桥，(+)和(－)分别表示正负极。习惯上把负极写在左边，正极写在右边。氧化态＋ne⇌还原态每个电极反应包括两类物质，一类是可作还原剂（处于低价态）的物质，叫做还原态物质；另一类是