第一章 溶液的组成标度和渗透压

有机化学
研 究 碳 氢 化 合 物 及 其 衍 生 物
分析化学
测研 定究 方物 法质 和成 原分 理的
物理化学
研运 究用 物物 质理 化学 学的 变原 化理 的和 基实 本验 规方 律法
生物化学 药物化学 医学化学 环境化学 农业化学 量子化学 大分子化学 生物无机化学 结构化学
化学与医学的关系
医学上：是以人血浆的渗透压为标准来衡量：
正常血浆的总渗透浓度约为303.7mmol/L
例如：0.3mol/LNaCl
Π 1(i=2)
0.3mol/LC6H12O6 Π 2 (i=1)
则 Π 1＝2 Π 2
例1：1L溶液中含5.0g马的血红素，在298K时测得溶液 的渗透压为1.8102Pa，求马血红素的相对分子量。
解：
m V nRT RT M
mRT 5.0 8.31410 298 M V 1.80102 1 4 -1 6.9910 (g mol )
通常所说的“溶液浓度”实际上是指溶液的
“物质的量浓度”。
例：100ml正常人的血清中含有10.0mgCa2+，计算
正常人血清中Ca2+的物质的量浓度？ 解：已知 M=40g/mol
10.0 mB nB M 40.0 1000 3 CB 2.5010 mol/ L 100 V V 1000
4. 渗透压
Π
纯 溶 剂 纯 溶 剂 纯 溶 剂
溶 液
溶 液
溶 液
（1）定义 恰能阻止渗透现象继续发生而达到动态渗透平 衡时的额外压力。称为渗透压，用符号π表示。 （2）单位 KPa或Pa
（3）渗透平衡
随着溶液液面的升高，静水压增加，溶液中的 溶剂分子透过半透膜进入纯溶剂中的速度加快，当
单位时间内半透膜两侧透过的溶剂分子数相等时，
定义： 医学上把稀溶液中能产生渗透效应的各种溶质质点（分子 和离子）的总浓度称为渗透浓度 用符号“Cos”表示 医学上的单位：
渗量· －1 升 毫渗量· －1 升
Osmol/L mOsmol/L
渗透浓度实际上反映了溶液的渗透压的大小。
例题1：
求50g/L葡萄糖溶液的渗透浓度（ mOsmol/L ）
2. 渗透现象产生的条件、结果与方向
渗透的条件： （1）半透膜的存在 （2）半透膜两侧的溶液浓度不相等，即膜两侧的 溶液存在浓度差 渗透的结果：缩小膜两侧的浓度差 渗透方向：溶剂（水）分子从纯溶剂向溶液渗透或从 稀溶液向浓溶液中渗透
3. 渗透现象产生的原因
单位体积内纯溶剂中的溶剂分子数目大于溶液中 的溶剂分子数目，在单位时间内，由纯溶剂通过半透 膜进入溶液中的溶剂分子比由溶液进入纯溶剂中的溶 剂分子多，致使液面升高。
V 溶液的体积（L）
n 溶液中溶质的物质的量(mol) R T 气体常数（8. 314 kPa· K-1· -1） L· mol 热力学温度（T/K= t/º +273.15） C
CB 物质的量浓度（mol · -1） L
由上式可知：
稀溶液的渗透压与溶液的物质的量浓度及绝
对温度成正比，而与溶质及溶剂的种类无关。 a.在一定温度下，溶液的渗透压与它的浓度
期末考试模式
1、平时
15%（考勤10%+阶段测试5%） 2、医用化学实验 20% 3、期末考试 65% 总计：满分100分
化学： 是在原子、分子层次上研究物质 的组成、结构、性质、变化规律以及 变化过程中能量关系的一门自然科学。
化学
无机化学
（ 碳 氢 研 化 究 合及所 物其有 及化元 其合素 衍物的 生 单 物 质 出 外 ）
3
例2：临床上生理盐水是9.0 g· -1NaCl溶液， L 求37℃时的渗透压力。
解： NaCl在稀溶液中完全解离，i 近似等于 2， NaCl的摩尔质量为58.5 g· -1 mol
根据公式：
代入数值
ic B RT
П =7.9×102kPa
三. 渗透压力在医学上的意义
(一) 医学中的渗透浓度Cos
100mL）
计算 摇匀
称量 定容
溶解 转移
Leabharlann Baidu洗涤
（2）间接配制（标定法） 先配成近似浓度
滴定
已知浓度的标准溶液
实验再现
例：质量分数为0.36的盐酸（相对密度 d=1.18g/mL），物质的量浓度为多少？欲配 制0.10mol/L盐酸溶液1000mL，需上述浓盐酸 多少毫升？
解：假设有1L溶液，根据溶质质量不变计算，
例：在100ml生理盐水中含有0.90gNaCl，计算 生理盐水的质量浓度。 解：mB=0.09g V=100ml=0.1L
mB 0.90 B 9.0 g / L V 0. 1
物质的量浓度 CB
定义
物质B的物质的量浓度是指B的物质的量nB
除以混合物的体积V。用符号CB表示
nB CB = V
mB 10 B 0.091 m 110
体积分数 B
定义
指在相同温度和压力下，溶质B的体积VB与混
合物(或溶液)体积V之比。用符号B表示。
B
单位：1
VB V
VB B Vi
i
例：取750ml纯酒精加水配成1000ml医用消毒酒
精溶液，计算此酒精溶液中酒精的体积分数。
解：VB＝750ml, V=1000ml
溶质、溶剂的本性 溶质、溶剂的相对含量
一、溶液的组成标度的表示方法
(一)物质的量浓度（CB） 1． 定义：CB=nB/V 2． 单位：mol· -1;mmol· -1;μ mol· -1 L L L 3． nB=mB/MB (二)质量浓度（ρ B） 1． 定义：ρ B＝mB/V 2． 单位：g· -1 ;mg· -1 ; μ g· -1 L L L 3． CB和ρ B的关系：ρ B＝CB· B M (三)质量分数（ωB）和体积分数（φB ） ωB=mB/m 单位为1 φB＝VB/V 单位为1
成正比。
C T
b.在一定浓度下，溶液的渗透压与绝对温度
成正比。
Π＝cRT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
Π＝cRT适用范围
特别指出：
Π＝cRT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c不同时，c大，它的Π就大
液面不再升高，此时体系达到了渗透平衡。
反渗透：在浓溶液一侧增加较大的压力
可使溶剂进入稀溶液（或溶剂）。 依此可实现溶液的浓缩和海水的淡化。
二、渗透压力与浓度、温度的关系
范特荷甫（Vant
Hoff, 荷兰） 非电解质稀溶液的渗透压与浓度、温度的 关系
Π 溶液的渗透压（kPa）
PV = n RT Π = CB RT
质量分数 B
定义：
指某物质的质量与混合物(或溶液)的总质量之
比。用符号表示。
设某溶液由溶剂A和溶质B组成，则溶质B的质量分数
为：
mB mB B m A mB m
mB B mi
i
单位：1
例：将10gNaCl溶于100g水中配成溶液，计算此溶 液中NaCl的质量分数。 解： mB=10g, m=100+10=110g
解： CB ＝ ρB / MB 50 × 1000 ＝ 278 mOsmol/L 180
例题2：
求9.0g/LNaCl溶液的渗透浓度（ mOsmol/L ） 解： CB ＝ ρB / MB 9.0 58.5
× 2 × 1000 ＝ 308 mOsmol/L
（二）医学上的等渗、高渗、低渗溶液

一定温度下，渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液。
二、溶液的配制
1、一般溶液的配制方法 （1）直接水溶法：对一些易溶于水而不易水 解的固体试剂，如KNO3, KCl, NaCl 等。
（2）稀释法：对于液态试剂，如盐酸、硫酸 和醋酸等。 （3）混合法：将两种不同浓度的溶液混合。 遵循原则：配制前后溶质的量不变。
2. 标准溶液的配制方法
（1）用标准溶液直接配制（0.10mol/L的草酸
浓度相互换算
各种浓度表示法有各自的特点，从各种浓度 的基本定义出发，可进行各种浓度的相互换算。
溶液浓度的换算只是单位的变换，而溶质的
量和溶液的量均未改变。
mB nBMB B CBMB V V
应 用
1. 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，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:
16世纪就提出制造药物来医治疾病 1800年，Davy H发现了N2O的麻醉作用 后来有更多更好的麻醉药被应用于临床 1932年，Domagk发现一种偶氮胺染料可以治 疗细菌性败血症 此后，制备了许多新型的磺胺药物，开 创了今天的抗生素领域
现代医学于化学的关系更加密切。
（1）体内许多生理、病理现象，如消化、呼吸、排泄等都包 含复杂的化学变化。人体的基本营养物质糖、脂肪、蛋白质、 无机盐等的代谢同样也遵循化学的基本原理和规律。 （2）在疾病诊断、治疗过程中，需要进行化验和用药，如测 定血、尿等生物标本中某些成分的含量，所用药物讲究其结 构、化学性质、纯度等对药理作用、毒副作用的影响以及药 物间的配伍。 （3）在卫生监督、疾病预防等方面，如饮水分析、食品检验、 环境监测等都需要化学。 随着科技的进步，现代医学已经逐渐发展到了分子层次， 化学的研究成果对此起了重要的推动作用。
医学化学
（临床医学专业）
主讲：许丽丹
基础医学部223
沈阳医学院何氏视觉科学学院
主要参考书
医用化学.卢薇.
东南大学出版社.1999
基础化学.席晓岚.
科学出版社.2007
有机化学.吕以仙.人民卫生出版社.2008 有机化学.贾云宏.科学出版社.2008
医用化学课授课计划
总学时：76学时 理论课：60学时 实验课：16学时
ρ（NaCl）＝9.0 g· -1，C（NaCl）＝0.15 mol· -1。 L L
2．举例进行ρB和CB的计算 （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· -1表示） L （2）100mL葡萄糖注射液中含5g葡萄糖， 计算溶液的质量浓度和物质的量浓度。
VB 750 B 0.75(或75%） V 1000
质量浓度 B
定义
物质B的质量浓度是物质B的质量mB除以溶液的总体 积V。用符号B表示
B
mB V
质量浓度的单位
质量浓度的单位(SI制)是kg/m3 医学上常用的单位是kg/L，g/L 或 mg/L
质量浓度B与溶液密度的关系？
如何学好医用化学

预习是基础， 听课是关键， 复习是巩固，

作业是深入。
子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之 者。”
第一章 溶液的组成标度 和渗透压
第一节 溶液的组成标度
溶液：一种或多种物质以分子、原子、离子
的状态分散于另一种物质中形成的均匀而稳 定的混合物。 溶质：被溶解的物质。 溶剂：能溶解其它物质的物质。 溶液的性质与那些因素有关？
1L溶液中溶质的质量=溶液的密度×溶液的体积× 质量分数=溶质的物质的量浓度×溶质的摩尔质量 d ×1000 ×ω=c ×MHCl
c1v1=c2v2
第二节 1.渗透现象：
溶液的渗透压力
一．渗透现象和渗透压力

半透膜——只允许某种混合物的一些物质透 过而不允许另一些物质透过的薄膜。
溶剂分子通过半透膜进入溶液的现象。简称渗透
计算电解质溶液的渗透压
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＝cRT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＝icRT
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
AB型 A2B或AB2型 i=2 i=3
mB MB nB
def
物质的量浓度单位
nB为物质的量,SI单位为mol或mmol
V为混合物的体积，对溶液而言，就是溶液的体积，
常用的非SI单位为L 故物质的量浓度常用的单位为mol/L或mmol/L
说明
根据SI规定，在使用浓度单位时必须注明所表
示物质的基本单元。
如：C(KCl)=0.1mol/L