溶液-上海中医药大学课件.ppt

1、第第2章章 溶溶 液液生化教研室生化教研室夏花英夏花英84038403课程代码：课程代码：22680b57e122680b57e1本章内容本章内容1. 分散系2. 溶液浓度表示3. 溶液渗透压4. 电解质的电离与溶液的酸碱性5. 缓冲溶液2022-4-14第一章 溶液22022-4-14第一章 溶液3第一节第一节 分散系分散系disperson system2022-4-14第一章 溶液4问题问题把某些中药放入半透膜中能纯化中药的原理是什么？用明矾（硫酸铝钾12H2O， KAl(SO4)212H2O ）净水的原理是什么？医药上三氯化铁（FeCl3)止血原理是什么？以下两张图片是什么现象？其原理

2、是什么？2022-4-14第一章 溶液5分散相与分散介质分散相与分散介质 泥土 菜油 1/3试管水 振荡混匀 静置 蔗糖 食盐分散相分散相（质）（质）分散介质分散介质（剂）（剂）2022-4-14第一章 溶液6分散系定义分散系定义 一种或几种物质以微粒形式分散到另一种物质一种或几种物质以微粒形式分散到另一种物质中所形成的体系。中所形成的体系。*分散系分散系 = 分散相分散相 + 分散介质分散介质泥土泥土 水水菜油菜油 水水食盐食盐 水水葡萄糖葡萄糖 水水碘碘 酒精酒精2022-4-14第一章 溶液7分散系的分类分散系的分类*按分散相按分散相粒子的粒子的大小大小不同分类不同分类1.粗分散系粗分散

3、系2.胶体分散系胶体分散系3.分子（或离子）分散系分子（或离子）分散系按分散相按分散相粒子的粒子的组成组成不同分类不同分类1.均相均相（单相）分散系（单相）分散系分散相与分散介质之间分散相与分散介质之间无界面无界面2.非均相非均相（多相）分散系（多相）分散系分散相与分散介质之间分散相与分散介质之间存在界面存在界面2022-4-14第一章 溶液8一、粗分散系一、粗分散系 特点：分散相粒子直径特点：分散相粒子直径100 nm1.1. 阻止光线阻止光线浑浊、不透明浑浊、不透明2.2. 重力沉降重力沉降不稳定不稳定3.3. 非均相分散系非均相分散系因颗粒大因颗粒大分类：分类：悬浊液（固悬浊液（固- -

4、液）、乳浊液液）、乳浊液 （液（液- -液）液）2022-4-14第一章 溶液9悬浊液：悬浊液： 固体固体 + + 液体液体普鲁卡因青霉素普鲁卡因青霉素分散相分散相 分散介质分散介质注射前摇匀注射前摇匀2022-4-14第一章 溶液10肥皂液（乳化剂）肥皂液（乳化剂）油油水水乳浊液（不稳定）乳浊液（不稳定） 乳浊液（稳定）乳浊液（稳定）食物脂肪食物脂肪 有利于消化吸收有利于消化吸收胆汁酸盐胆汁酸盐乳浊液乳浊液 （液（液- -液）液）2022-4-14第一章 溶液11二、胶体二、胶体(colloid)分散系分散系 特点：分散相粒子直径特点：分散相粒子直径1100 nm许多许多分子或原子聚集体分子

5、或原子聚集体（胶粒）分散在分散介质中（胶粒）分散在分散介质中非均相分散系非均相分散系举例：举例：Fe(OH)Fe(OH)3 3溶胶溶胶（10103 310106 6分子）分子）单个分子分散在分散介质中单个分子分散在分散介质中均相分散系均相分散系举例：蛋白质溶液举例：蛋白质溶液溶胶（非均相）溶胶（非均相）高分子溶液（均相）高分子溶液（均相）2022-4-14第一章 溶液12（一）溶胶的特征：（一）溶胶的特征：*渗析（透析）：小分子、离子能透过半透膜，胶粒不能渗析（透析）：小分子、离子能透过半透膜，胶粒不能纯化溶胶纯化溶胶的方法的方法1. 对滤器的透过性对滤器的透过性不能透过半透膜不能透过半透膜

6、（肠衣、膀胱膜、微血管壁等）（肠衣、膀胱膜、微血管壁等）（滤纸：（滤纸：1000-5000nm 半透膜半透膜 0.2nm）2022-4-14第一章 溶液132. 光学性质光学性质丁铎尔效应丁铎尔效应 (Tyndall phenomenon) 产生原因：产生原因： 光遇到胶粒（光遇到胶粒（1100nm）发生）发生散射散射。（非反射或直接穿透）。（非反射或直接穿透）2022-4-14第一章 溶液14 胶体粒子的不规则运动胶体粒子的不规则运动 原因原因: 分散介质粒子对胶粒的撞击分散介质粒子对胶粒的撞击 特点特点: 扩散作用扩散作用 重力下沉重力下沉 3. 动力学性质动力学性质布朗运动布朗运动 (B

7、rownian movement) 沉降平衡沉降平衡溶胶保持相对稳定的原因：扩散作用溶胶保持相对稳定的原因：扩散作用2022-4-14第一章 溶液15瑞典物理学家：瑞典物理学家：SvedbergSvedberg（西德伯格），（西德伯格），19261926年年由于溶胶粒子分子由于溶胶粒子分子相对较小，在重力相对较小，在重力场中沉降速度很慢，场中沉降速度很慢，达到平衡时间较长，达到平衡时间较长，为缩短沉降平衡时为缩短沉降平衡时间，间，SvedbergSvedberg首创首创了了超速离心机。超速离心机。2022-4-14第一章 溶液164. 电学性质电学性质电泳电泳(electrophoresis)

8、 溶胶粒子吸附离子而带电荷溶胶粒子吸附离子而带电荷 带电物质在电场作用下可发生移动现象带电物质在电场作用下可发生移动现象+Fe(OH)Fe(OH)3 3Fe(OH)Fe(OH)3 32022-4-14第一章 溶液17溶胶稳定的溶胶稳定的两种两种主要因素主要因素*F FFe(OH)Fe(OH)3 3+F FFe(OH)Fe(OH)3 3+胶粒表面的胶粒表面的同种电荷同种电荷胶粒表面胶粒表面的的水化膜水化膜2022-4-14第一章 溶液18破坏胶粒的破坏胶粒的同种电荷同种电荷和和水化膜水化膜 胶粒聚集沉淀胶粒聚集沉淀凝聚凝聚方法：加入方法：加入电解质电解质或或带相反电荷带相反电荷的溶胶的溶胶医药上

9、用三氯化铁（医药上用三氯化铁（FeClFeCl3 3) )止血原理是什么？止血原理是什么？三氯化铁是电解质，电解质促使血液胶体凝聚三氯化铁是电解质，电解质促使血液胶体凝聚用盐卤点豆腐的原理是什么？用盐卤点豆腐的原理是什么？盐使蛋白质分子脱水及中和电荷盐使蛋白质分子脱水及中和电荷应用：应用：2022-4-14第一章 溶液19用明矾（硫酸铝钾用明矾（硫酸铝钾12H12H2 2O O， KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O O ）净水的原理是什么？净水的原理是什么？ Al Al3+3+很容易水解，生成胶状很容易水解，生成胶状Al(OH)Al(OH)3 3, ,具很强的吸附能

10、力，具很强的吸附能力，吸附水中的杂质并沉淀吸附水中的杂质并沉淀2022-4-14第一章 溶液20溶溶 胶胶胶粒大小在胶粒大小在1100nm之间之间分散相粒子是许多分子、分散相粒子是许多分子、原子或离子的聚集体原子或离子的聚集体扩散慢，不能透过半透膜扩散慢，不能透过半透膜多相系统多相系统相对稳定相对稳定溶液粘度小溶液粘度小丁铎尔效应明显丁铎尔效应明显高分子溶液高分子溶液丁铎尔效应不明显丁铎尔效应不明显稳定（水合作用更强）稳定（水合作用更强）均相系统均相系统扩散慢，不能透过半透膜扩散慢，不能透过半透膜分散相粒子是单个分子（或离子）分散相粒子是单个分子（或离子）高分子大小在高分子大小在1100nm之

11、间之间溶液粘度大溶液粘度大2022-4-14第一章 溶液21三、分子（离子）分散系三、分子（离子）分散系 分散相：分散相：单个单个分子（或离子）分子（或离子） 分散相粒子的直径分散相粒子的直径1nm 均相均相 高度稳定高度稳定 无丁铎尔效应无丁铎尔效应 能透过半透膜能透过半透膜 扩散快扩散快溶质溶质 + + 溶剂溶剂 = = 溶液溶液NaClNaCl 水水 = = 盐水盐水2022-4-14第一章 溶液22 高分子溶液：胶体溶液高分子溶液：胶体溶液 低分子溶液：晶体溶液低分子溶液：晶体溶液2022-4-14第一章 溶液23上海中医药大学生化教研室制作分散系分散系定义定义一种或多种微粒一种或多种

12、微粒分散到分散到另一种物质中另一种物质中分散相分散相分散介质分散介质分类分类依据依据分散相粒子大小不同分散相粒子大小不同胶体分散系胶体分散系粗分散系粗分散系分子或离子分散系分子或离子分散系分散相粒子直径分散相粒子直径100nm100nm非均相非均相浑浊、不透明浑浊、不透明易沉降易沉降（不稳定）（不稳定）特点特点悬浊液悬浊液乳浊液乳浊液分类分类固固+ +液液液液+ +液液乳化剂乳化剂稳定稳定分散相粒子直径分散相粒子直径1-100nm1-100nm溶胶溶胶高分子溶液高分子溶液非均相非均相均相均相多个分子聚集多个分子聚集单个分子单个分子性质性质透过性透过性不能透过半透膜不能透过半透膜丁铎尔效应丁铎尔

13、效应布朗运动布朗运动电泳性质电泳性质渗析渗析相同电荷和水化膜相同电荷和水化膜稳定因素稳定因素性质性质更稳定更稳定（水化膜更厚更牢固）（水化膜更厚更牢固）丁铎尔效应不明显丁铎尔效应不明显分散相粒子分散相粒子直径直径1nm1nm分散相分散相分子或离子分子或离子真溶液真溶液溶质溶质+ +溶剂溶剂2022-4-14第一章 溶液24第二节第二节 溶液的浓度表示溶液的浓度表示1.质量浓度质量浓度2.物质的量浓度（摩尔浓度）物质的量浓度（摩尔浓度）3.质量分数质量分数 4.体积分数体积分数 浓度：在一定量的溶液或溶剂中，所含溶质的量。浓度：在一定量的溶液或溶剂中，所含溶质的量。 医学上，常见浓度表示法：医学

14、上，常见浓度表示法： 2022-4-14第一章 溶液25一、质量浓度一、质量浓度BBmV质量浓度（质量浓度（g/Lg/L）= =物质的质量（物质的质量（g g）溶液的体积（溶液的体积（L L）某病员静脉滴注了的生理盐水某病员静脉滴注了的生理盐水500ml500ml，问该病员补问该病员补充充NaClNaCl多少克？多少克？分析：已知生理盐水分析：已知生理盐水=9g/L=9g/L，溶液体积，溶液体积V=0.5LV=0.5L解：根据公式解：根据公式NaClNaClmV9.0g L 0.5L4.5g2022-4-14第一章 溶液26人体体液中各种物质的含量人体体液中各种物质的含量 血糖：血糖：0.80

15、.81.2g/L1.2g/L 血钙：血钙：9090110mg/L110mg/L 血浆蛋白质：血浆蛋白质：606080g/L80g/L2022-4-14第一章 溶液27 例题：例题：某高热病员某高热病员24h24h内静脉注射内静脉注射50g/L50g/L葡萄糖生理盐水葡萄糖生理盐水1 1瓶，瓶，100g/L100g/L葡萄糖溶液葡萄糖溶液2 2瓶，试计算总共给病员补充了多瓶，试计算总共给病员补充了多少克氯化钠及葡萄糖？（每瓶溶液少克氯化钠及葡萄糖？（每瓶溶液500ml500ml）分析：已知分析：已知葡萄糖葡萄糖1=50g/L，V葡萄糖葡萄糖1=0.5L 葡萄糖葡萄糖2=100g/L , V葡萄糖

16、葡萄糖2=0.5L2=1L NaCl=9g/L，VNaCl=0.5LBBmV解：解： 补充补充NaCl=V=90.5=4.5g 补充葡萄糖补充葡萄糖=500.5+1001=125g2022-4-14第一章 溶液28二、（物质的量浓度）摩尔浓度二、（物质的量浓度）摩尔浓度dozen：1打打=12个个1打苹果打苹果 = 12个苹果个苹果1打铅笔打铅笔 = 12支铅笔支铅笔1打人打人 = 12个人个人1 1 摩尔摩尔 氢原子氢原子=6.02=6.02101023 23 个氢原子个氢原子molmol：1 1摩尔摩尔=6.02=6.0210102323个个1 1 摩尔摩尔 水分子水分子=6.02=6.0

17、2101023 23 个水分子个水分子1 1 摩尔摩尔 OHOH- - =6.02=6.02101023 23 个个 OHOH- - 阿佛加德罗常数阿佛加德罗常数国际上规定：国际上规定： 1212克碳克碳-12-12（6 6个质子，个质子，6 6个中子）所含的碳原个中子）所含的碳原子数即子数即6.026.0210102323个微粒为个微粒为1 1个摩尔个摩尔1.摩尔的概念摩尔的概念表示符号表示符号n nB B，单位：，单位：molmol2022-4-14第一章 溶液29物质的量物质的量与与微粒数微粒数之间的计算：之间的计算： 微粒数微粒数 = 物质的量（摩尔）物质的量（摩尔） 6.021023

18、 举例：举例： 0.1molNa2SO4溶液中含溶液中含Na+和和SO42-的微粒数的微粒数各是多少？各是多少？ 解：解：Na+微粒数微粒数=0.1 6.021023 2 =1.204 1023 SO42-微粒数微粒数=0.1 6.021023 = 0.60210232022-4-14第一章 溶液302.摩尔质量摩尔质量 概念：概念：1摩尔物质的质量摩尔物质的质量,用用MB表示表示 单位：克单位：克/摩尔，摩尔，g/mol物质的摩尔质量物质的摩尔质量在数值上在数值上 = = 原子量或分子量原子量或分子量1 1打打 苹果苹果= 2000g 1mol= 2000g 1mol碳原子碳原子 = 12g

19、= 12g1 1打打 铅笔铅笔= 150g 1mol= 150g 1mol氢原子氢原子 = 1g= 1g1 1打打 人人 = 720,000g 1molNaCl = 58.5g= 720,000g 1molNaCl = 58.5g 2022-4-14第一章 溶液31物质的量物质的量与与物质的质量物质的质量之间的计算之间的计算 物质的质量（物质的质量（g）物质的量（物质的量（mol）= 摩尔质量（摩尔质量（g/mol）BBBmnM（摩尔）（摩尔）2022-4-14第一章 溶液32举例：举例：2molAgNO3与与NaCl充分反应，需要充分反应，需要NaCl多少克？多少克？解：解：AgNO3 +

20、NaCl = AgCl + NaNO3 1 1 2 X X等于等于2mol，NaCl的摩尔质量即分子量的摩尔质量即分子量=58.5g/mol 需要需要mNaCl = 2 58.5 = 117 克克BBBmnM2022-4-14第一章 溶液33物质的质量物质的质量 （g g）物质的量物质的量（molmol）摩尔质量摩尔质量(g/mol)(g/mol)摩尔质量摩尔质量(g/mol)(g/mol)物质的微粒数（分子、物质的微粒数（分子、原子、离子、电子等）原子、离子、电子等）阿阿佛加佛加德罗德罗常数常数阿阿佛加佛加德罗德罗常数常数物质的量、质量与微粒数之间的换算物质的量、质量与微粒数之间的换算202

21、2-4-14第一章 溶液343.摩尔浓度（物质的量浓度）摩尔浓度（物质的量浓度） 概念：概念：1升溶液中含有溶质的摩尔数，用升溶液中含有溶质的摩尔数，用cB表示表示 单位：摩尔单位：摩尔/升，升，mol/L 公式表示：公式表示： 溶质物质的量（摩尔）溶质物质的量（摩尔）物质的量浓度（物质的量浓度（cB）= 溶液体积（升）溶液体积（升）BBncV2022-4-14第一章 溶液35 例题：例题：100ml血清中含有血清中含有90mg葡萄糖（葡萄糖（C6H12O6） 计算该血清中葡萄糖的物质的量浓度计算该血清中葡萄糖的物质的量浓度612661266126C H OC H OC Hm0.09n0.5m

22、molM180mol61266126C HOC HOn0.5mmolc5.0mmol LV0.1LBBncV分析：葡萄糖的摩尔质量分析：葡萄糖的摩尔质量M MB B（分子量）（分子量）=180g/mol=180g/mol 溶液的体积溶液的体积V=0.1LV=0.1L，葡萄糖质量，葡萄糖质量m m葡萄糖葡萄糖=0.09g=0.09gBBBmnM根据公式：根据公式：2022-4-14第一章 溶液364.物质的量浓度与质量浓度的换算物质的量浓度与质量浓度的换算BBBcMBBncVBBBmnMBBmVBBBBBBnmc =VMVM2022-4-14第一章 溶液37100ml乳酸钠溶液中含有乳酸钠乳酸钠

23、溶液中含有乳酸钠5.6g，计算该溶液的，计算该溶液的质质量浓度量浓度和和物质的量浓度物质的量浓度（乳酸钠分子量：（乳酸钠分子量：112g/mol112g/mol）BBm5.6g56g LV0.1LBBB56g Lc0.5mol LM112g mol2022-4-14第一章 溶液38BBBcM质量浓度质量浓度物质的量浓度物质的量浓度浓度换算浓度换算溶液浓度小结溶液浓度小结2022-4-14第一章 溶液39第三节第三节 溶液的渗透压溶液的渗透压（osmotic pressure)osmotic pressure)2022-4-14第一章 溶液40一、渗透现象一、渗透现象稀溶液稀溶液 浓溶液浓溶液（

24、纯水（纯水 糖水）糖水）渗透压渗透压2022-4-14第一章 溶液41 （1 1）有半透膜存在）有半透膜存在 （2 2）半透膜两侧单位体积内）半透膜两侧单位体积内溶质粒子数溶质粒子数不相等不相等产生渗透现象的两个基本条件：产生渗透现象的两个基本条件：溶质粒子数越多，渗透压越大溶质粒子数越多，渗透压越大2022-4-14第一章 溶液42二、渗透浓度（二、渗透浓度（osmolarity） 渗透压的大小可用渗透浓度表示，渗透压的大小可用渗透浓度表示， 用符号用符号cos表示，单位：表示，单位：mol/L 定义：产生渗透效应的溶质粒子的物质的量（定义：产生渗透效应的溶质粒子的物质的量（mol） 溶液体

25、积（溶液体积（L） 渗透浓度与溶液中溶质颗粒总数成正比，与溶质的本性渗透浓度与溶液中溶质颗粒总数成正比，与溶质的本性无关。（无关。（举例举例）即物质的量浓度（摩尔浓度）即物质的量浓度（摩尔浓度）2022-4-14第一章 溶液43例例1 求求50g/L 的葡萄糖溶液的渗透浓度。的葡萄糖溶液的渗透浓度。解：解：渗透浓度渗透浓度即用即即用即物质的量浓度物质的量浓度表示表示 把质量浓度换算成物质的量浓度即可把质量浓度换算成物质的量浓度即可BBB50g LCos=c =278mmol LM180g mol例例2 2 求生理盐水的渗透浓度求生理盐水的渗透浓度NaClNaclNaClCos=c2=2M9g

26、L=2=308mmol L58.5g mol电解质与非电解电解质与非电解质产生渗透浓度质产生渗透浓度计算有何区别？计算有何区别？2022-4-14第一章 溶液44三、渗透压的生理意义三、渗透压的生理意义9g/L NaCl9g/L NaCl溶液溶液150g/L NaCl150g/L NaCl溶液溶液3g/L NaCl3g/L NaCl溶液溶液 正常正常 皱缩皱缩 肿胀破裂肿胀破裂水总是从渗透压水总是从渗透压低低的一侧流向渗透压的一侧流向渗透压高高的一侧的一侧2022-4-14第一章 溶液45 临床上以血浆渗透压临床上以血浆渗透压(303.7mmol/L)为标准规定：为标准规定： 约约280320

27、mmol/L的溶液为的溶液为等渗溶液等渗溶液 举例：举例： 9g/LNaCl (9/58.5) 2=308mmol/L 50g/L葡萄糖葡萄糖 50/180=278mmol/L 19g/L乳酸钠乳酸钠 (19/112)2=339mmol/L 14g/LNaHCO3 (14/84)2=333mmol/LBBBcM2022-4-14第一章 溶液46低渗溶液：低渗溶液： 在医学上，在医学上， 低于血浆渗透压范围的溶液，如低于血浆渗透压范围的溶液，如3g/LNaCl3g/LNaCl高渗溶液：高渗溶液： 在医学上，在医学上， 高于血浆渗透压范围的溶液，如高于血浆渗透压范围的溶液，如500g/L500g/

28、L葡萄糖注葡萄糖注射液射液2022-4-14第一章 溶液47大量静脉输液，用等渗溶液大量静脉输液，用等渗溶液治疗脑水肿病人，用高渗溶液，治疗脑水肿病人，用高渗溶液， 如：如：500g/L500g/L葡萄糖葡萄糖 200g/L200g/L甘露醇注射液甘露醇注射液临床应用：临床应用：2022-4-14第一章 溶液48人体内维持体液渗透压平衡的是：人体内维持体液渗透压平衡的是： 电解质（电解质（NaHCO3、KCl等）等） 小分子物质（葡萄糖、尿素等）小分子物质（葡萄糖、尿素等） 高分子物质（蛋白质等）高分子物质（蛋白质等） 胶体渗透压胶体渗透压晶体渗透压晶体渗透压2022-4-14第一章 溶液49

29、 晶体渗透压晶体渗透压维持维持细胞内外细胞内外水分交换水分交换（1）细胞内外水分交换部位：细胞膜）细胞内外水分交换部位：细胞膜半透膜半透膜（2）水分子能自由透过细胞膜；）水分子能自由透过细胞膜；（3）但）但 Na+、 K+等离子不易自由透过。等离子不易自由透过。结论：水分子通过细胞内外膜受到晶体渗透压的影响结论：水分子通过细胞内外膜受到晶体渗透压的影响2022-4-14第一章 溶液50 胶体渗透压胶体渗透压维持维持血管内外血管内外水分交换：水分交换：（1）交换部位：毛细血管壁）交换部位：毛细血管壁半透膜半透膜（2）无机盐、低分子等物质可自由透过毛细管壁；）无机盐、低分子等物质可自由透过毛细管壁

30、；（3）蛋白质等高分子物质不能透过）蛋白质等高分子物质不能透过。结论：血浆蛋白质产生的胶体渗透压决定血管结论：血浆蛋白质产生的胶体渗透压决定血管 内外水分交换内外水分交换肝、肾功能障碍肝、肾功能障碍 水肿水肿 ？2022-4-14第一章 溶液51第四节第四节 电解质的电离和溶液的酸碱性电解质的电离和溶液的酸碱性 部分电离部分电离 电解质溶液电解质溶液 完全电离完全电离溶液溶液 非电解质溶液：不能导电非电解质溶液：不能导电弱电解质弱电解质强电解质强电解质强酸强酸强碱强碱大多数盐大多数盐2022-4-14第一章 溶液52强电解质强电解质 几乎全部电离成离子几乎全部电离成离子 书写方式：书写方式：

31、HCl H+ + Cl- 常见强电解质：常见强电解质： HCL、HNO3、H2SO4 NaOH、KOH、Ba（OH）2 大多数盐类大多数盐类单向箭头表示单向箭头表示2022-4-14第一章 溶液53弱电解质弱电解质 很少一部分电离成离子很少一部分电离成离子 书写方式：书写方式：HAc H+ + Ac- 常见弱电解质：弱碱：常见弱电解质：弱碱：NH3.H2O 、NH4OH 弱酸：弱酸：HAc（CH3COOH）、）、H2CO3 少数盐类（少数盐类（PbAc2、HgCl2）双向箭头表示双向箭头表示2022-4-14第一章 溶液54一、弱电解质的电离平衡一、弱电解质的电离平衡 分子电离成离子与离子重新

32、结合成分子分子电离成离子与离子重新结合成分子的速度相等的速度相等电离平衡电离平衡 改变反应物或生成物浓度改变反应物或生成物浓度？NH3H2O NH4+ + OH-2022-4-14第一章 溶液55改变反应物或生成物浓度时：重新电离平衡改变反应物或生成物浓度时：重新电离平衡NH3H2O NH4+ + OH-加入：加入：NaOH Na+ + OH-加入：加入：HCl Cl- + H+2022-4-14第一章 溶液56弱电解质电离程度的表示：弱电解质电离程度的表示： 电离度（电离度（） 电离常数（电离常数（Ki）2022-4-14第一章 溶液57电离度电离度 已电离的电解质分子数已电离的电解质分子数

33、= 100% 原有电解质分子原有电解质分子总总数数受浓度、温度影响受浓度、温度影响浓度稀，电离度大；浓度稀，电离度大； 温度升高，电离度大。温度升高，电离度大。2022-4-14第一章 溶液58电离常数电离常数如：如： CH3COOH CH3COO- + H+Ki = H+ CH3COO- 未电离的未电离的CH3COOHKaKa：表示弱酸的电离常数；表示弱酸的电离常数；KbKb：表示弱碱的电离常数表示弱碱的电离常数Ki不受浓度影响，而与温度有关。不受浓度影响，而与温度有关。2022-4-14第一章 溶液59多元弱酸中：多元弱酸中： H2CO3 HCO3- + H+ Ka1 HCO3- CO32

34、- + H+ Ka2 Ka1 KaKa2计算时通常以计算时通常以Ka1作为多元弱酸的电离常数作为多元弱酸的电离常数2022-4-14第一章 溶液60甲基橙甲基橙指示剂指示剂固体固体NaAcNaAcHAcHAc溶液溶液红色红色黄色黄色pH3pH3pH5pH5弱电解质电离平衡的改变实验：弱电解质电离平衡的改变实验：醋酸的电离程度下降醋酸的电离程度下降2022-4-14第一章 溶液61NaAc NaNaAc Na+ + + + AcAc- -HAc HHAc H+ + + Ac+ Ac- -pH3pH35 5 在弱电解质溶液中加入同名离子的强在弱电解质溶液中加入同名离子的强电解质，促使该弱电解质的电

35、离度下降的电解质，促使该弱电解质的电离度下降的现象现象同离子效应同离子效应同离子效应可增强溶液对酸碱的抵抗能力同离子效应可增强溶液对酸碱的抵抗能力2022-4-14第一章 溶液62二、水的离子积和溶液的酸碱性二、水的离子积和溶液的酸碱性OH2H+OH+-2H OH H OKi一定温度下一定温度下HH+ + OHOH- - = = KiKiHH2 2O = O = KwKw2525时，时，KwKw=1.0=1.01010-14-14中性溶液中性溶液HH+ +=OH=OH- - = 1.0 = 1.01010-7-7mol/Lmol/L酸性溶液酸性溶液HH+ +1.01.01010-7-7mol/

36、Lmol/L水的离子积水的离子积（常数）（常数）碱性溶液碱性溶液HH+ + 1.01.01010-7-7mol/Lmol/LpH = - lg HpH = - lg H+ + = 7 = 7 pH pH 7 7 pH pH 7 7 2022-4-14第一章 溶液63第五节第五节 缓冲溶液缓冲溶液溶液溶液 1L 1L 纯水纯水 1L HAc-NaAC1L HAc-NaACpH 7.0 4.75pH 7.0 4.75加入加入2dHCL2dHCL后后pH 2.0 4.66pH 2.0 4.66加入加入2dNaOH2dNaOH后后pH 12.0 4.84pH 12.0 4.84pHpH变化很大变化很大

37、 pHpH几乎变化几乎变化具有抗酸碱的能力具有抗酸碱的能力2022-4-14第一章 溶液64 缓冲作用：缓冲作用：能够抵抗外来少量酸或碱能够抵抗外来少量酸或碱的影响，保持其溶液的的影响，保持其溶液的pHpH值几乎不变值几乎不变的作用。的作用。 缓冲溶液：缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。具有缓冲作用的溶液。 2022-4-14第一章 溶液65一一. .缓冲溶液的组成缓冲溶液的组成 缓冲溶液由缓冲溶液由缓冲对缓冲对构成构成 缓冲对的组成：缓冲对的组成：1）弱酸）弱酸/对应的弱酸盐对应的弱酸盐 2）弱碱）弱碱/对应的弱碱盐对应的弱碱盐 3）酸式盐）酸式盐/对应的次级盐对应的次级盐2022-4-14第一

38、章 溶液66HAc NaAcH2CO3 NaHCO3 弱酸弱酸 对应盐对应盐（抗碱成分）（抗碱成分） （抗酸成分）（抗酸成分）1.弱酸和其对应的盐弱酸和其对应的盐2022-4-14第一章 溶液67NH3 H2O NH4ClC6H5NH2 C6H5NH2HCl 弱碱弱碱 对应盐对应盐（抗酸成分）（抗酸成分） （抗碱成分）（抗碱成分）2.弱碱和其对应的盐弱碱和其对应的盐（苯胺）（苯胺）（盐酸苯胺）（盐酸苯胺）2022-4-14第一章 溶液68NaH2PO4 K2HPO4NaHCO3 Na2CO3 弱酸弱酸 对应盐对应盐（抗碱成分）（抗碱成分） （抗酸成分）（抗酸成分）3.多元酸的酸式盐和对应的次级

39、盐多元酸的酸式盐和对应的次级盐2022-4-14第一章 溶液69二二. .缓冲作用机理缓冲作用机理例例1 1、H H2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3的缓冲作用的缓冲作用 H H2 2COCO3 3 H H+ + + HCO+ HCO3 3- -NaHCONaHCO3 3 Na Na+ + + + HCOHCO3 3- -由于同离子效应，出现由于同离子效应，出现“二多一少二多一少”多：多： HCOHCO3 3- -（抗酸成分）（抗酸成分）、 H H2 2COCO3 3（抗碱成分）（抗碱成分）少：少： H H+ + 2022-4-14第一章 溶液70HCl H+ + Cl-H2CO

40、3NaHCO3对酸的缓冲对酸的缓冲 当外加少量当外加少量 HCl 时：时：H H2 2COCO3 3 H H+ + + HCO+ HCO3 3- -NaHCONaHCO3 3 Na Na+ + + + HCOHCO3 3- -H+ + HCO3- H2CO3，使溶液使溶液pH值几乎不变，故值几乎不变，故HCO3-为为抗酸成分抗酸成分。2022-4-14第一章 溶液71H2CO3 NaHCO3对碱的缓冲对碱的缓冲 当外加少量当外加少量NaOH时：时： H H2 2COCO3 3 H H+ + + HCO+ HCO3 3- -NaHCONaHCO3 3 Na Na+ + + + HCOHCO3 3

41、- -使溶液使溶液pHpH值几乎不变，故值几乎不变，故H2CO3为为抗碱成分抗碱成分。 OH- + H+ H2O （大量（大量) )H2CO3 H H+ + + + HCO3- 补充补充NaOH Na+ + OH-2022-4-14第一章 溶液72例例2 2：NaHNaH2 2POPO4 4 NaNa2 2HPOHPO4 4的缓冲作用的缓冲作用NaNa2 2HPOHPO4 4 2Na 2Na+ + + + HPOHPO4 42-2-NaHNaH2 2POPO4 4 Na Na+ + + + H H2 2POPO4 4- -H H2 2POPO4 4- - H H+ + + HPO+ HPO4

42、42-2-同离子效应，出现同离子效应，出现“二多一少二多一少”思考思考抗酸成分：抗酸成分： HPOHPO4 42-2-抗碱成分：抗碱成分： H H2 2POPO4 4- -多多2022-4-14第一章 溶液73NaNa2 2HPOHPO4 4 /NaH /NaH2 2POPO4 4对对酸酸的缓冲的缓冲 当外加少量当外加少量HCl时：时：NaHNaH2 2POPO4 4 Na Na+ + + + H H2 2POPO4 4- -H H2 2POPO4 4- - H H+ + + HPO+ HPO4 42-2-NaNa2 2HPOHPO4 4 2Na 2Na+ + + + HPOHPO4 42-2

43、-使溶液使溶液pH值几乎不变，故值几乎不变，故HPO42-为为抗酸成分抗酸成分。HCl H+ + Cl-H+ + HPO42 - H2PO4-思考思考2022-4-14第一章 溶液74 当外加少量当外加少量NaOH时：时： NaNa2 2HPOHPO4 4 /NaH /NaH2 2POPO4 4对对碱碱的缓冲的缓冲使溶液使溶液pH值几乎不变值几乎不变,故故H2PO4 -为为抗碱成分抗碱成分NaOH OH- + Na+ 补充补充（大量（大量)H2PO4- H+ + HPO42-OH- + H+ H2O NaHNaH2 2POPO4 4 Na Na+ + + + H H2 2POPO4 4- -H

44、 H2 2POPO4 4- - H H+ + + HPO+ HPO4 42-2-NaNa2 2HPOHPO4 4 2Na 2Na+ + + + HPOHPO4 42-2-思考思考2022-4-14第一章 溶液75例例3. NH3H2O / NH4Cl的缓冲作用的缓冲作用NHNH3 3H H2 2O ONHNH4 4+ + + OH + OH- -NHNH4 4ClClNHNH4 4+ + + Cl + Cl- -同离子效应，出现同离子效应，出现“二多一少二多一少”思考思考2022-4-14第一章 溶液76NH3H2O / NH4Cl对对酸酸的缓冲作用的缓冲作用：NHNH3 3H H2 2O O

45、NHNH4 4+ + + OH + OH- -NHNH4 4ClClNHNH4 4+ + + Cl + Cl- - 当外加少量当外加少量HCl时：时：HCl H+ + Cl-H+ + OH - H2O大量NH3H2ONH4+ + OH-补充补充使溶液使溶液pH值几乎不变值几乎不变,故故NH3H2O为为抗酸成分抗酸成分思考思考2022-4-14第一章 溶液77NH3H2O / NH4Cl对对碱碱的缓冲作用：的缓冲作用：NHNH3 3H H2 2O ONHNH4 4+ + + OH + OH- -NHNH4 4ClClNHNH4 4+ + + Cl+ Cl- - 当外加少量当外加少量NaOH时：时

46、： 使溶液使溶液pH值几乎不变值几乎不变,故故NH4+为为抗碱成分抗碱成分NaOH OH- + Na+ OH- + NH4+ NH3H2O 思考思考2022-4-14第一章 溶液78 缓冲溶液中既有大量的抗酸成分，又有大缓冲溶液中既有大量的抗酸成分，又有大量的抗碱成分，因此可以抵抗外加的少量强酸量的抗碱成分，因此可以抵抗外加的少量强酸或强碱，使溶液或强碱，使溶液pH值几乎不变。值几乎不变。小结：小结：2022-4-14第一章 溶液79三、缓冲溶液三、缓冲溶液pH值计算值计算 以以H H2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3为例：为例：H H2 2COCO3 3 H H+ + + HC

47、O + HCO3 3- -NaHCONaHCO3 3 NaNa+ + + HCO + HCO3 3- -Ka = Ka = HH+ +HCOHCO3 3- - H H2 2COCO3 3 （约等于弱酸的总浓度）（约等于弱酸的总浓度）（约等于盐的总浓度）（约等于盐的总浓度）2022-4-14第一章 溶液80HH+ + = Ka = Ka 酸酸 盐盐 -lgH-lgH+ +=-lgKa-lg=-lgKa-lg 酸酸 盐盐 pH = pKa + lgpH = pKa + lg 盐盐 酸酸 韩韩-哈方程式哈方程式* HH+ + = Ka = Ka HH2 2COCO3 3 HCOHCO3 3- - 1

48、)1)2)2)3)3)4)4)Henderson-Henderson-Harsselbalch Harsselbalch equationequation2022-4-14第一章 溶液81pH = pKa + lgpH = pKa + lg 盐盐 酸酸 韩韩-哈方程式哈方程式*也可表示为：也可表示为：= pKa + lg= pKa + lg n盐盐 n酸酸pHpH（盐摩尔数）（盐摩尔数） （酸摩尔数）（酸摩尔数）n盐盐/V溶液溶液n酸酸/V溶液溶液当酸与盐当酸与盐混合前混合前的浓度相等时：的浓度相等时：= pKa + lg= pKa + lg V盐盐 V酸酸pHpH混合后浓度混合后浓度（混合前

49、）浓度（混合前）浓度体积体积n=cn=cV V2022-4-14第一章 溶液82弱碱及其盐的缓冲溶液的弱碱及其盐的缓冲溶液的pHpH计算：计算：pH + pOH = pKwpH + pOH = pKwpH = pKw pH = pKw pKb - lg pKb - lg 盐盐 碱碱 pOH = pKb + lgpOH = pKb + lg 盐盐 碱碱 2022-4-14第一章 溶液83 缓冲溶液加水缓冲溶液加水稀释稀释时，盐浓度与酸浓度作相同比时，盐浓度与酸浓度作相同比例稀释，因此，缓冲溶液的例稀释，因此，缓冲溶液的pHpH几乎不几乎不因稀释而因稀释而改变改变。 过度稀释也会影响过度稀释也会影

50、响pHpH值值pH = pKa + lgpH = pKa + lg 盐盐 酸酸 2022-4-14第一章 溶液84例例1：1升缓冲液中含有升缓冲液中含有0.1mol HAc和和0.2mol NaAc，试计算，试计算此溶液的此溶液的pH值。已知值。已知25时，时，HAc的的Ka = 1.7610-5 。= 5.05= -lg(1.7610-5 ) + lg(0.2/0.1)= 4.75 + 0.3= pKa + lg= pKa + lg n盐盐 n酸酸pHpHpH = pKa + lgpH = pKa + lg 盐盐 酸酸 = pKa + lg= pKa + lg V盐盐 V酸酸pHpH2022