1、1,醫(yī)學化學,化學教研室 彭曉虹,2,第一章 緒論,3,一、化學研究的對象和目的,研究對象：實物 內(nèi)容：無機化學，有機化學， 分析化學，物理化學 目的：促進相關(guān)學科的發(fā)展,4,二、化學與醫(yī)學的關(guān)系,1800年，英國化學家Davy發(fā)現(xiàn)了N2O的麻醉作用，后來乙醚、普魯卡因等更加有效的麻醉藥物相繼問世，使無痛外科手術(shù)成為可能。,1932年，德國化學家Domagk發(fā)現(xiàn)一種偶氮磺胺染料Prontosil，可治愈細菌性敗血癥。此后，抗生素的新時代到來了。,早在16世紀，歐洲的化學家就致力于研制醫(yī)治疾病的化學藥物，從而推動了醫(yī)學與化學的同步發(fā)展。,藥物的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展，疾病的診斷與治療，衛(wèi)生的監(jiān)督，疾病的預(yù)防

2、，藥物的合理使用等均與化學有著緊密的聯(lián)系。,5,三、怎樣學好醫(yī)學化學,學習方法 重理解，忌死記，在理解的基礎(chǔ)上融會貫通，靈活運用基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識去分析和解決實際問題。注重實驗，力求提高動手能力，并通過實驗進一步理解和掌握理論知識。,基礎(chǔ)化學：化學的基本原理和概念 有機化學：與醫(yī)學密切相關(guān)的碳氫化合物 及其衍生物,內(nèi) 容,6,國際單位制,SI單位,SI基本單位,SI導出單位,m, kg, s, A, K, mol, cd,（附錄一表2）,SI單位的倍數(shù)單位,SI詞頭,SI單位,附錄一 表3,四、法定計量單位（詳見附錄一）,國際單位制,7,SI基本單位,8,我國的法定計量單位,一切屬于國際單位制

3、的單位都是我國的法定計量單位?？膳cSI單位并用的法定計量單位,9,第二章 溶 液,10,第一節(jié) 溶液組成標度,二、質(zhì)量濃度 表示符號： 單位：g/L ，mg/L,一、物質(zhì)的量濃度 表示符號： 單位：mol/L ，mmol/L,一定量的溶劑或溶液中所含溶質(zhì)的量,11,兩種濃度間的換算公式,三、質(zhì)量分數(shù)與體積分數(shù),質(zhì)量分數(shù)：,體積分數(shù)：,（無單位）,（無單位）,常用于溶質(zhì)為液體的溶液,12,例：在100ml生理鹽水中含有0.90gNaCl，計算 生理鹽水的質(zhì)量濃度，物質(zhì)的量濃度。,解：mNaCl=0. 90g V=100ml=0.1L,13,在臨床生化檢驗中，凡是相對分子質(zhì)量已知的物質(zhì)在人體的組成

4、量度，原則上均應(yīng)用物質(zhì)的量濃度表示，對于相對分子質(zhì)量尚未準確測得的物質(zhì)，則可用質(zhì)量濃度表示。,應(yīng)用,對于注射液，世界衛(wèi)生組織認為，在絕大多數(shù)情況下，標簽上應(yīng)同時標明質(zhì)量濃度B和物質(zhì)的量濃度CB。 如靜脈注射的氯化鈉溶液，應(yīng)同時標明： NaCl9 gL-1，CNaCl0.15 molL-1。,14,（1）正常人100mL血清中含100mg葡萄糖，計算血清中葡萄糖的物質(zhì)的量濃度（用mmolL-1表示） （2）配制500ml消毒用酒精（ ），問需 的酒精多少亳升？,15,第二節(jié)溶液的滲透壓力,滲透:溶劑透過半透膜進入溶液而使溶液一側(cè)的液面升高和濃度稀釋的自發(fā)過程. 滲透條件： 半透膜 膜兩側(cè)溶液濃度

5、不等 滲透方向: 溶劑分子從純?nèi)軇┤芤海?或是從稀溶液濃溶液。,一、滲透現(xiàn)象和滲透壓力,16,滲透平衡：單位時間內(nèi)溶劑分子進出半透膜數(shù)目相等的狀態(tài)。,滲透壓力（osmotic pressure）:,將純?nèi)軇┡c溶液以半透膜隔開時，為維持滲透平衡所需加給溶液的額外壓力。,符號: 單位：常用Pa或kPa,滲透壓力是溶液的一種依數(shù)性。,滲透壓力,17,反向滲透：在溶液一側(cè)若是施加的外壓大于滲透壓力，則溶液中會有更多的溶劑分子通過半透膜進入溶劑一側(cè)，這種使?jié)B透作用逆向進行的過程稱為反向滲透。,滲 透,P,反向滲透,依此可實現(xiàn)溶液的濃縮、海水的淡化和污水處理。,18,二、溶液的滲透壓力與濃度及溫度的關(guān)系,

6、V = nB RT, = cB RT,其中 cB 非電解質(zhì)稀溶液的物質(zhì)的量濃度 (molL-1) R 氣體常數(shù) 8.314 kPaLmol-1K-1 T 絕對溫度 (273 + t),實驗證明: 當T 一定時 c ，當c 一定時 T 關(guān)系式：,19,cBRT的重要意義,在一定溫度下，溶液的滲透壓與溶液的濃度成正比 即與溶液中溶質(zhì)的數(shù)目成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān) 不論溶質(zhì)微粒是小分子或大分子，只要溶液中溶質(zhì)粒子的數(shù)目相等，則滲透壓就相同,20,cBRT適用范圍,特別指出： cBRT只適用于非電解質(zhì)稀溶液 如：0.3mol/L葡萄糖溶液與0.3mol/L蔗糖 溶液， 其相同。 當兩種非電解質(zhì)溶液的

7、cB不同時，cB大，它的就大,21,由于電解質(zhì)分子在溶液中發(fā)生電離產(chǎn)生離子，使溶液中粒子的數(shù)目成倍增加，用cBRT計算電解質(zhì)溶液的滲透壓將會產(chǎn)生較大的誤差。 為了消除誤差，必需引入一個校正系數(shù)i 即滲透壓公式改寫為 icBRT,計算電解質(zhì)溶液的滲透壓,22,式中i校正因子 i是溶質(zhì)的一個分子在溶液中能產(chǎn)生的粒子數(shù) 例如：0.3mol/LNaCl 1(i=2) 0.3mol/LC6H12O6 2 (i=1) 則 12 2,試寫出Na2SO4， NaHSO4， NaHCO3，NaC3H5O3在溶液中能產(chǎn)生的粒子倍數(shù)。,23,(一) 等滲、高滲和低滲溶液,比(與) 血漿滲透壓 的溶液,高,低,Cos

8、 正常人血漿為: 280320 mmolL-1 等滲溶液:280320 mmolL-1 高滲溶液:大于320 mmolL-1 低滲溶液:小于280 mmolL-1,相等,等滲溶液,高滲溶液,低滲溶液,三. 滲透壓力在醫(yī)學上的意義,Cos = icB,24,計算18.7gL-1乳酸鈉（M r=112）溶液的滲透濃度。并判斷該溶液屬于臨床上的等滲、低滲還是高滲溶液？ 解： c = 18.7112 = 0.167 (molL-1) Cos = i c 20.167 = 0.334(molL-1) = 334 mmolL-1 334 mmolL-1接近320 mmolL-1,又因為乳酸鈉溶液的實際上

9、i 略小于2,所以,該溶液仍然屬于臨床上的等滲溶液,25,9.0gL-1NaCl溶液(308 mmolL-1) 50.0gL-1葡萄糖溶液(278 mmolL-1) 12.5gL-1NaHCO3溶液(298 mmolL-1) 18.7gL-1乳酸鈉溶液(334 mmolL-1),臨床上常用的等滲溶液,26,紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖,9.0g.L-1NaCl 等滲溶液,5.0g.L-1NaCl 低滲溶液,15g.L-1NaCl 高滲溶液,27,紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖,9.0g.L-1NaCl 等滲溶液,5.0g.L-1NaCl 低滲溶液,15g.L-1NaCl

10、高滲溶液,28,紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖,9.0g.L-1NaCl 等滲溶液,5.0g.L-1NaCl 低滲溶液,15g.L-1NaCl 高滲溶液,29,紅細胞在不同含量的NaCl溶液中的形態(tài)圖,溶血！,栓塞！,9.0g.L-1NaCl 等滲溶液,5.0g.L-1NaCl 低滲溶液,15g.L-1NaCl 高滲溶液,30,臨床上給病人大量補液時,應(yīng)使用等滲溶液 低滲溶液是不可以用的 必要時,可以使用高滲溶液,想一想,將兩種不同的等滲溶液按比例混合， 混合后的溶液還是等滲溶液嗎？,31,晶體滲透壓(766kPa) (由晶體物質(zhì)產(chǎn)生),二. 晶體滲透壓和膠體滲透壓,生物體液的滲透壓

11、(769.9kPa),NaCl KCl HCO3- HPO42- H2PO4- 葡萄糖 氨基酸等 (1L血漿含7.5g),膠體滲透壓(3.8kPa) (由膠體物質(zhì)產(chǎn)生),蛋白質(zhì) 多糖 脂質(zhì)等高分子 物質(zhì) (1L血漿含70g),32,無機鹽、小分子 等 晶體物質(zhì) 體液 蛋白質(zhì)、多糖 等 膠體物質(zhì) 晶體滲透壓:766kPa 99.5% 體液滲透壓 膠體滲透壓:3.8kPa 0.5%,33,水分子,晶體物質(zhì)、膠體物質(zhì),晶體的滲透壓維持細胞膜內(nèi)外鹽水平衡,細胞外液,細胞內(nèi)液,34,血漿,組織間液,水和晶體物質(zhì),膠體物質(zhì),自由通過,維持毛細血管內(nèi)外鹽水平衡和血容量,35,36,透析是一個溶解于血液的溶質(zhì)

12、透過半透膜擴散到另一種溶液中的過程。這意味著血液中的廢物可通過這一特殊的膜除去。而且，透析液的重碳酸鹽能夠擴散到血液中中和酸，糾正身體的失衡狀態(tài)。 血透時，血液通過前臂一條特別建立的靜脈，即動靜脈瘺進入到透析液中，并在此進行交換。這一過程需要使用機器。在血透中，血液通過塑料管引導流到透析器中。透析器是由半透膜制成的一捆空心纖維。透析液類似于血液的鹽成分，但不含廢物。通常一次透析需4小時，患者需要一周透析3次。,透析,37,腹透是把透析液通過硅膠管輸入到腹膜腔。腹膜腔的天然薄膜層是一個半透膜，廢物和過多的水從體內(nèi)通過此膜進入到透析液里。透析液在腹部進行了交換后，就可吸出體外拋棄。腹透采用的透析液

13、是無菌的，而且包含了鹽和高濃度葡萄糖。每次交換時，患者需吸出舊的液體并注入新液體，大約需要45分鐘。目前腹膜透析主要有兩種：持續(xù)不臥床腹膜透析（CAPD）和持續(xù)循環(huán)腹膜透析（CCPD）。,38,第 三 章 電 解 質(zhì) 溶 液,39,電解質(zhì) (electrolyte) 熔融或溶液狀態(tài)下能導電的化合物,強電解質(zhì) (strong electrolyte)在水溶液中幾乎完全解離成離子,弱電解質(zhì) (weak electrolyte) 在水溶液中只能部分解離成離子,強酸 強堿 鹽,弱酸 弱堿,一元 二元 三元,第一節(jié) 弱電解質(zhì)溶液的解離平衡,40,一、解離平衡和解離平衡常數(shù),（一）解離平衡動態(tài)平衡,醋酸的

14、解離：,簡寫為：,解離平衡常數(shù)：Ka 或 Kb,41,1.ki反映解離能力的相對強弱，例表3-1 Ka越大，表明其酸性越強； Kb越大，表明其堿性越強。 2.多元弱酸是分步解離的 3. ki與酸堿的本性及T有關(guān)，與c無關(guān),注意,42,二、解離度(電離度),定義：電解質(zhì)達到解離平衡時，已解離的分 子數(shù)和原有的分子總數(shù)之比。,表達式:, 對于不同的電解質(zhì)，解離度不同。 可表示電解質(zhì)的相對強弱：30% 強電解質(zhì),5% 弱電解質(zhì). 對強電解質(zhì)為表觀電離度（強電解質(zhì) 的理論值應(yīng)為100 %, 而實際測量結(jié)果其 100 %），弱電解質(zhì)才有電離度的概念. 影響的因素：本性，溶劑，T，c,43, 電離度卻隨濃

15、度的變化而變化，對同一弱電解質(zhì)，隨著溶液濃度的減小，其解離度 增大。, 電離常數(shù)是平衡常數(shù)的一種形式，它不隨濃度變化，Ka值愈大，表示解離程度愈大。,Ka 與, Ka與 都能反映弱酸弱堿離解能力的大小，,44,三、同離子效應(yīng),定義：在弱電解質(zhì)溶液中，加入與該弱電解質(zhì)具 有相同離子的易溶強電解質(zhì)，導致弱電解 質(zhì)的解離度降低的現(xiàn)象。,HAc + H2O H3O+ + Ac-,NaAc Na+ + Ac-,45,第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論,酸堿理論的發(fā)展,酸堿解離理論（阿累尼烏其斯 ）,酸堿質(zhì)子理論（布朗斯特）,酸堿電子理論（路易斯）,46,一、 酸堿的定義： 定義：凡是給出質(zhì)子（H+）的物質(zhì)是酸，凡是接

16、受質(zhì)子的物質(zhì)是堿。,47,酸、堿并非孤立，酸是堿和質(zhì)子的結(jié)合體，這種關(guān)系稱為酸堿的共軛關(guān)系。 右邊的堿是左邊酸的共軛堿； 左邊的酸是右邊堿的共軛酸。,一對共軛酸堿對在組成上僅相差一個質(zhì)子,48,酸1,酸2,堿1,堿2,二. 酸堿反應(yīng)的實質(zhì),酸堿反應(yīng)的實質(zhì)：兩對共軛酸堿對間的質(zhì)子 的傳遞。,反應(yīng)總是由較強的酸與較強的堿作用， 向著生成較弱的酸和較弱的堿的方向進行。,49,醋酸在水中的解離：,NH4CL的水解 (相當于NH4+弱酸的解離),NH4+ + H2O H3O+ + NH3,共軛酸堿對,共軛酸堿對,50,三、水的質(zhì)子自遞平衡,平衡常數(shù)：,一般H2O看作常數(shù)，故上式改為,25時，Kw=10-

17、14,51,四、共軛酸堿解離平衡常數(shù)的關(guān)系,Ka Kb = H+OH- = Kw,52,一定 T, Kw是一常數(shù)， Ka大，則Kb就小 共軛酸的酸性越強，其共軛堿的堿性就越弱；反之亦然。 酸的濃度： 酸性： 酸度：,CHA,由其本性決定， Ka大，酸性強； Kb大 ，堿性強。,溶液中的H+ 或OH-,討 論 :,53,想一想,1. 怎樣判斷酸堿的強弱 ？,2. 怎樣判斷酸度的大小 ？,ki反映酸堿解離能力的相對強弱，例 P13，表3-1 Ka越大，表明其酸性越強； Kb越大，表明其堿性越強。,溶液的pH值,溶液的pH值越小，酸性越強； 溶液的pH值越大，堿性越強。,54,一、緩沖溶液的概念和組

18、成,下面是一份實驗報告：,上述實驗結(jié)果表明:水、NaCl溶液不具有緩沖作用, HAc +NaAc 體系溶液具有緩沖作用, 它是一種緩沖溶液。,3.00,11.00,3.00 11.00,4.74,4.76,1.定義 關(guān)鍵詞：外加，少量酸、堿，適當稀釋，基本不變,第三節(jié) 緩沖溶液,55,2.緩沖溶液的組成,（堿性） （酸性）,緩沖對或緩沖系,兩組分間實質(zhì)是一對共軛酸堿對。,緩沖溶液一般是由兩種物質(zhì)組成的,（質(zhì)子堿） （質(zhì)子酸）,56,常見的緩沖對,鹽的存在可以提供同離子效應(yīng)。,弱酸-對應(yīng)鹽：,NH3H2O NH4Cl CH3NH2 CH3NH3+Cl-,多元酸酸式鹽-次一級鹽：,HAc - Na

19、Ac H2CO3 NaHCO3 H3PO4 KH2PO4等,NaHCO3 Na2CO3 KH2PO4 K2HPO4,弱堿-對應(yīng)鹽：,抗堿成分與抗酸成分,（HCO3 CO32-）,鹽,鹽,鹽,57,二、緩沖作用機制,以HAc-NaAc緩沖對為例:,由于同離子效應(yīng)，達平衡時，HAc幾乎完全以分子狀態(tài)存在，所以溶液中含有大量的HAc與Ac-，且為共軛酸堿對。,(1)Ac-(共軛堿)為緩沖溶液的抗酸成分。,(2)HAc(弱酸) 為緩沖溶液的抗堿成分。,(3)當溶液稀釋時，H3O+和Ac-離子濃度同時降低，同離子效應(yīng)減弱，使HAc解離度增大，HAc進一步解離產(chǎn)生的H+可使溶液的pH保持基本不變。,以H2

20、CO3-NaHCO3緩沖對為例:,HAc + H2O H3O+ + Ac-,大量,大量,NaAc Na+ + Ac-,58,少量H+,平衡向左移動,酸的影響：,由于溶液中Ac較高，加入強酸的量又相對較少，大量的Ac中只有少量的用來同H+結(jié)合，當建立新的平衡時，Ac-略有減少，HAc略有增加，溶液中H+幾乎沒有改變。,59,堿的影響,當溶液中H+的稍有降低時，由于溶液中HAc較高，大量存在的HAc立即電離出H來補充因中和所消耗的H，當建立新的平衡時，HAc略有減少Ac略有增加，溶液的PH值幾乎不變。,少量OH-,平衡向右移動,60,總結(jié)：,由于緩沖體系中存在著弱酸（或弱堿）的離解平衡，且共軛酸堿

21、的濃度都是較大的，因此加入少量H+或OH時，只是使平衡發(fā)生了移動。當重新建立平衡時，體系中的H+量并無明顯變化，從而保持體系的pH值相對穩(wěn)定。,緩沖溶液的緩沖能力是有限度的。,61,三、緩沖溶液pH值的計算,計算公式：,即：,其中，cB- / cHB 緩沖比，（cB- + cHB）稱為緩沖溶液的總濃度。,亦可以：,cB-(初）=cHB (初）時,62,緩沖溶液的pH主要取決于pKa,pKa值一定，其pH隨著緩沖比B-/HB的改 變而改變。當緩沖比等于l時，pH等于pKa,適當稀釋緩沖溶液，緩沖比不變，pH值亦幾乎 不變。但加大量水稀釋時，pH值有變化。,63,例1: 0.1mol/L HAc與

22、 0.2mol/L NaAc等體積 混合，計算溶液的pH值。(Ka=1.7610-5),解：,緩沖對:HAcNaAc,C（HAc)=,0.05mol/L,C（NaAc)=,0.1mol/L,混合后,64,例：取0.10mol/L NaH2PO4 ( Na2HPO4 ) 10 ml與0.2 mol/L Na2HPO4 ( 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）,若緩沖對為 NaH2PO4 - Na2HPO4 ，pKa取7.21 ； 若緩沖對為 Na2HPO4 - Na3PO4 ，pKa則取1

23、2.67。,思路：,65,使一升緩沖溶液pH值改變一個單位所加一元強酸或強堿的物質(zhì)的量。其數(shù)學式為 ：,越大，說明緩沖溶液的緩沖能力越強。,（一）緩沖容量 ：,用來衡量緩沖能力的大小。,四、緩沖容量與緩沖范圍,66,（1）總濃度 同一緩沖對組成的緩沖溶液，當緩沖比相同時，總濃度越大，其就越大。 （2）緩沖比 同一緩沖對組成的總濃度相同的緩沖溶液，緩沖比越接近1， 越大。而當緩沖比等于1時， 最大。,影響緩沖容量的因素：,67,例：下述兩組HAcNaAc緩沖液濃度各為： 0.1 : 0.1 0.01 : 0.01 0.25 : 0.25 0.05 : 0.15 0.1 : 0.1 0.02 :

24、0.18 緩沖容量最大是 。,當溶液稀釋時，緩沖比值雖然不變，pH值不變，但總濃度降低，因而緩沖容量將減小。,68,（二）緩沖范圍 ：,緩沖作用的有效的pH范圍稱為緩沖范圍。,共軛酸堿對：,cB-/cHB = 1:10 pH = pKa 1 cB-/cHB = 10 :1 pH = pKa + 1 所以： pH = pKa 1,69,五、緩沖溶液的配制,1選擇合適的緩沖對： （1）pH在pKa1緩沖范圍內(nèi)并盡量接近弱酸pKa。 （2）緩沖對的物質(zhì)必須對主反應(yīng)無干擾。 2配制的緩沖溶液的總濃度要適當： 一般總濃度0.05molL-10.2molL-1。 3計算所需緩沖對的量： 根據(jù)Henders

25、on-Hasselbalch方程計算。 常選用相同濃度的共軛酸堿進行緩沖溶液的配制。 4校正： 需在pH計監(jiān)控下，對所配緩沖溶液的pH校正。,70,六、緩沖溶液在醫(yī)學中的意義 維持血液的正常pH值范圍（7.35 7.45) 血液中最重要的緩沖對是： NaHCO3 H2CO3 亦可寫成： NaHCO3 CO2（溶解）,想一想,71,人體各種體液的pH值,72,第 四 章 膠體和乳狀液,73,分散系：一種或幾種物質(zhì)以細小的粒子分散在另一種 物質(zhì)里所形成的體系 分散質(zhì)：被分散的物質(zhì)，一般為數(shù)量少的一相 分散劑：把分散質(zhì)分散開來的物質(zhì)，一般為數(shù)量多的 一相,第一節(jié) 分散系,74,表1 按物質(zhì)聚集狀態(tài)分

26、類的分散系,75,表2 按分散質(zhì)顆粒大小分類的分散系,76,相,單相體系：分子或離子分散系,多相體系（存在界面）：膠體分散系，粗分散系,體系中物理性質(zhì)和化學 性質(zhì)完全相同的一部分,77,操作：強光照射，側(cè)面 觀察 現(xiàn)象：出現(xiàn)一條光亮的 通路 原因：膠體微粒對光線 的散射而形成。 應(yīng)用：鑒別膠體和溶液,第二節(jié) 溶 膠,一、溶膠的基本性質(zhì)： （一）光學性質(zhì)：丁達爾現(xiàn)象，也稱乳光現(xiàn)象。,溶膠：難溶性固體分散在介質(zhì)中所形成的膠體分散系。,按分散介質(zhì)不同，又分為液溶膠，氣溶膠，固溶膠,溶膠,78,1. Brown 運動,溶膠的分散相粒子在分散介質(zhì)中不停地做不規(guī)則的折線運動，這種運動稱為 Brown運動。

27、,（二）溶膠的動力學性質(zhì),79,溶膠的分散相粒子由于 Brown 運動，能自動地從濃度較高處移向濃度較低處，這種現(xiàn)象稱為擴散。在生物體內(nèi)，擴散是物質(zhì)輸送或物質(zhì)分子通過細胞膜的推動力之一。,2.擴散,濃度差越大，擴散越快。,80,3. 沉降,應(yīng)用：純化蛋白質(zhì)，分離病毒,沉降：在重力場中，膠粒受重力的 作用而要下沉。 沉降平衡：當沉降速度等于擴散速度，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，這時，膠粒的濃度從上到下逐漸增大，形成一個穩(wěn)定的濃度梯度。,81,（三）溶膠的電學性質(zhì),1. 電泳：在外加電場的作用下，分散質(zhì)顆粒在分 散劑中的定向移動現(xiàn)象。,現(xiàn)象：陰極附近顏色加深；陽極附近顏色變淺 推測：Fe(OH)3膠體的微粒

28、帶正電荷,應(yīng)用:分離和鑒定氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等。,Fe(OH)3的電泳演示實驗,82,電滲：在外電場作用下，分散介質(zhì)通過多孔性 物質(zhì)作定向移動（即固相不動而液相 移動）的現(xiàn)象稱為電滲。,應(yīng)用：凈化溶膠，淡化海水,83,（1）膠核的選擇吸附：,2膠粒帶電的原因,膠核的比表面很大，很容易吸附溶液中的離子。實驗表明，與膠粒具有相同組成的離子優(yōu)先被吸附。,（2）膠粒表面分子的解離：,膠粒與溶液中的分散介質(zhì)接觸時，表面分子發(fā)生解離，有一種離子進入溶液，剩余的使膠粒帶電。例如，硅酸溶膠的膠粒是由很多 xSiO2yH2O 分子組成的表面上的 H2SiO3 分子在水分子作用下發(fā)生解離：,84,(AgI)mn

29、I- (n-x)K+x- xK+,膠核,擴散層,二、溶膠的結(jié)構(gòu),膠團是電中性的， 它分散在液體中便 形成溶膠,85,例：用KI溶液與過量AgNO3溶液作用制備的AgI溶膠，膠團結(jié)構(gòu)式為： (AgI)mnAg+ (n-x)NO3-x+ xNO3-,想一想,86,三、溶膠的相對穩(wěn)定因素和聚沉,溶膠的相對穩(wěn)定的主要原因： 膠粒帶電；膠粒表面的水化膜,使溶膠聚沉的主要方法有： 加入少量電解質(zhì)（反離子的價數(shù)越高，聚沉 能力越強。） 加入帶相反電荷的溶膠（溶膠相互聚沉） 加熱,87,電解質(zhì)對溶膠的聚沉規(guī)律為：,（1）電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用，主要是由與膠粒帶相反電荷的離子（反離子）引起的。反離子所帶電荷越多

30、，其聚沉能力越大，聚沉值就越小。 （2）帶相同電荷的離子的聚沉能力雖然接近，但也略有不同。對負溶膠來說，其聚沉能力的相對大小為： Cs+Rb+K+Na+Li+ 對正溶膠來說，其聚沉能力的相對大小為： Cl-Br -NO3 I-,88,天然：蛋白質(zhì)、DNA 合成：橡膠、塑料,相同：擴散慢、不能通過半透膜 不同：單相穩(wěn)定、可逆性溶解 加電解質(zhì)，大分子（鹽析） 大分子物質(zhì)對溶膠具保護作用,大分子物質(zhì)（ M 104）,凝膠：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，溶劑分子失去流動性；形成凝膠的過程叫膠凝,大分子物質(zhì)與溶膠的異同,第三節(jié) 高分子溶液,89,1、大分子溶液的鹽析,把大分子在電解質(zhì)作用下從溶液中沉淀析出稱為大分子的鹽析。

31、 鹽析的主要原因是去溶劑化作用。高分子的穩(wěn)定性主要來自高度的水化作用，當加入大量電解質(zhì)時，除中和大分子所帶電荷外，更重要的是電解質(zhì)離子發(fā)生強烈地水化作用，使原來高度水化的高分子去水化，使其失去穩(wěn)定性而沉淀析出。,90,在容易聚沉的溶膠中,加入適量的大分子，能顯著地提高溶膠的穩(wěn)定性，這種現(xiàn)象稱為大分子對溶膠的保護作用。 產(chǎn)生保護作用的原因是高分子吸附在膠粒的表面上，包圍住膠粒，形成了一層高分子保護膜，阻止了膠粒之間及膠粒與電解質(zhì)離子之間的直接接觸，從而增加了溶膠的穩(wěn)定性。,2、大分子對溶膠的保護作用,91,表面張力：液體表面存在著自動縮小的趨勢，或者說表面恒有一種抵抗擴張的力，即表面張力，用符號

32、表示，它是垂直作用于單位長度相表面上的力。,第四節(jié) 表面活性劑和乳狀液,一、表面活性劑,（一）表面能和表面張力,表面能：物質(zhì)表面層分子要 比內(nèi)部分子多出一部分能量。,Es = A,92,降低表面能有兩條途徑：, 減小表面積 降低表面張力,一切物體都有自動降低其勢能的趨勢， 由公式可知，,Es = A,降低表面張力則需通過吸附實現(xiàn),93,（二）吸附：是物質(zhì)在兩相界面上濃度自動發(fā)生 變化的現(xiàn)象。 1. 固體表面的吸附 2. 液體表面的吸附,液體表面均勻散布一些物質(zhì)，可以降低液體的表面能。 這些能均勻散布的物質(zhì)稱為“表面活性劑”。,這類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點分子中同時有疏水基團（烷烴基）和親水基團（羧基、氨

33、基）。例如：肥皂（高級脂肪酸鈉）,(三 ) 表面活性劑,94,O/W型乳狀液,W/O型乳狀液,二、乳狀液,一般來說，親水性較強的乳化劑易形成O/W型乳狀液 親油性較強的乳化劑易形成W/O型乳狀液,95,第 五 章 配 位 化 合 物,96,CuSO44NH3Cu(NH3)4SO4,配合物的形成,深藍色晶體,加入酒精過濾,把純凈的深藍色的硫酸四氨合銅晶體溶于水，分成三分，進行如理實驗：,（1）用pH試紙測定酸堿度：pH=7 說明沒有明顯NH3 ，,（2）加入稀NaOH時無沉淀生成，說明無簡單Cu2+離子,（3）加入BaCl2+HNO3溶液有沉淀生成，示有SO42-離子,+,第一節(jié) 配合物的基本概

34、念,一、配合物的定義,97,由金屬離子（或原子）和一定數(shù)目的中性分子或陰離子通過配位鍵結(jié)合，并按一定的組成和空間構(gòu)型所組成的復雜離子稱為配離子。 含有配離子的化合物以及中性配位分子統(tǒng)稱為配合物。,2+,定義：,98,內(nèi)界,配合物,Cu (NH3)4 SO4,例： Cu(NH3)4 SO4,外界,二、配合物的組成,中心原子,配體,配位數(shù),99,:NH3 H2O: :CN- :OH- :Cl- :NO2- :ONO- :SCN- :NCS-,硝基 亞硝酸根 硫氰酸根 異硫氰酸根,配體中提供孤對電子的原子。,注：,2、配位體含有孤對電子的分子或離子,1、中心原子（離子或中性原子） 多為過渡金屬離子，

35、能提供空軌道。,100,配位數(shù)是2、4、6的較多，3、5較少。影響配位數(shù)的原因： 1. 中心原子的影響 2. 配位體的影響,例：Cu(en)22+配位數(shù)為 A、1 B、2 C、3 D、4,4、單齒配體：,:NH3,多齒配體：,5、配位數(shù),與中心原子結(jié)合的配位原子的 數(shù)目稱為中心原子的配位數(shù)。,配位數(shù)=配位原子數(shù) 單齒配體： 配位數(shù)=配體數(shù) 雙齒配體： 配位數(shù)=配體數(shù)2,101,6、 配離子的電荷數(shù),配離子的電荷 中心原子和配體電荷數(shù)的代 數(shù)和,Fe(CN)63-：（+3）+（-1）6 = -3,K4Fe(CN)6中配離子的電荷數(shù)是,4 - 。,102,例：指出K4Fe(CN)6配合物的中心原子

36、、配體、配位數(shù)、內(nèi)界及外界。,Fe2+,CN-,6,Fe(CN)64-,K+,練一練,103,三、配合物的命名,配合物的命名與一般無機化合物的命名原則相同： 先陰離子，再陽離子。,若陰離子為簡單離子，稱某化某。 若陰離子為復雜離子，稱某酸某。,內(nèi)界的命名次序是： 配位體數(shù)配位體名稱合中心原子（中心原子氧化數(shù)）,Ag(NH3)2Cl 氯化二氨合銀,K3FeF6 六氟合鐵（ ）酸鉀,Cu(NH3)4 2+,四氨合銅（）配離子,104,先陰離子后中性分子，如F- H2O。 先無機后有機，如H2Oen。 同類配體，按配位原子元素符號的英文字母順序排列，如NH3H2O。 若配位原子又相同，則含原子數(shù)少的

37、配體排在前面，如NO2NH3。,Pt Cl(NH3) (NH2OH)PyCl ?,氯化一氯氨羥胺吡啶合鉑（）,105,A. 配離子是陰離子的配合物 K4Fe(CN)6 六氰合鐵（ ）酸鉀 KPtCl3NH3 三氯一氨合鉑（ ）酸鉀,B. 配離子是陽離子的配合物 Co(NH3)5Cl2Cl 氯化二氯五氨合鈷（ ） Co(NH3)5H2OCl3 三氯化五氨一水合鈷（ ）,配離子電荷為零的配位分子 Pt(NH3)2Cl2 二氯二氨合鉑（ ) Ni(CO)4 四羰基合鎳,實例,106,例：命名下列配合物，指出它們的配位體、配位原子及配位數(shù),Co(NH3)63+,六氨合鈷（）配離子,NH3,配體：,，配

38、位原子：,N,配位數(shù)：,6,練一練,107,NH3，ONO-,Co(ONO)(NH3)5SO4,硫酸亞硝酸根五氨合鈷（）,配體：,配位原子：,配位數(shù)：,6,N，O,108,第二節(jié) 配合平衡,一 配離子的穩(wěn)定常數(shù),向左的是配離子的解離反應(yīng)，向右的則是配離子的生成反應(yīng)。,在配合物的溶液中既存在著配離子的形成反應(yīng)，同時又存在著配離子的解離反應(yīng)，形成和解離達到平衡，這種平衡稱為配位平衡。 配位平衡的平衡常數(shù)稱為配合物的穩(wěn)定常數(shù),注:Ks較大,一般用lgKs表示,109,Cu(NH3)42+ Cu2+ 4NH3,二、配位平衡的移動,（一）溶液酸度的影響,因溶液酸度增大而導致配離子解離的作用稱為酸效應(yīng)。 酸效應(yīng)使配離子的穩(wěn)定性下降。,FeF63- Fe3+ + 6F-,110,另一方面，由于中心原子大多是過渡金屬的離子，在水中易發(fā)生水解：,因金屬離子與溶液中的OH-結(jié)合而導致配離子解離的作用稱為水解效應(yīng)。 水解效應(yīng)也使配離子的穩(wěn)定性下降。,FeF63- Fe3+ + 6F-,111,+ 2NH3 ?,+ 2CN- ?,+ S2- ?,AgCl Ag+ + Cl-,Ag+ + 2NH3,Ag+ + I-,（二）沉淀平衡的影響,112,由于生成螯合物而使配合物穩(wěn)定性大大增加的作用 稱為螯合效應(yīng)(ch