第三章溶液的基本性質(zhì)

1、第三章 溶液的基本性質(zhì) 婁底市衛(wèi)學(xué)校 劉霞 【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】： 1分散系的劃分標(biāo)準(zhǔn)，各種分散系的性質(zhì)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用。 2化學(xué)平衡的概念及濃度對(duì)平衡的影響。 3電解質(zhì)溶液的性質(zhì)強(qiáng)弱電解質(zhì)、電離平衡、同離子效應(yīng)。 4溶液的酸堿性和h+的關(guān)系，溶液的ph值和酸堿指示劑。 5緩沖溶液的組成、作用和它的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。第一節(jié)分散系及其性質(zhì) 一、分散系 一種或幾種物質(zhì)以細(xì)小顆粒分散在另一種物質(zhì)中所形成的體系叫做分散體系，簡稱分散系。其中被分散的物質(zhì)為分散相或分散質(zhì)，容納分散相的物質(zhì)叫做分散介質(zhì)或分散劑。 根據(jù)分散相粒子的大小，分散系可以分為以下三種， （一）分子或離子分散系真溶液 分散相粒子的直徑小于1nm的分散系稱為

2、分子或離子分散系，也稱真溶液或溶液，在溶液中分散相粒子以單個(gè)的分子或離子形式均勻分散在分散介質(zhì)中（一般分子或離子的直徑小于1nm），在分散相和分散介質(zhì)之間沒有界面，因此這種分散系是高度分散的均勻體系，其主要特征是均勻、透明、穩(wěn)定性很高，分散相粒子能透過濾紙和半透膜（一種具有選擇通透性的特制膜）。 (二) 膠體分散系膠體溶液 分散相粒子直徑在1100nm之間的分散體系稱為膠體分散系，簡稱為膠體溶液。在膠體溶液中，分散相是由單個(gè)高分子或由多個(gè)小分子聚集而成，高分子或小分子聚集體的直徑在1100nm之間，粒子直徑較大，因此在分散相和分散介質(zhì)之間有界面，膠體分散系的特征是不均勻、外觀透明、相對(duì)穩(wěn)定，分

3、散相粒子能透過濾紙但不能透過半透膜。 例如將fecl3加到沸騰的水中，fecl3水解生成成千上萬個(gè)fe(oh)3可聚集成1100nm膠粒，形成膠體溶液。 1. 光學(xué)性質(zhì)丁鐸爾現(xiàn)象丁鐸爾效應(yīng)：聚光光束通過放在暗處的溶膠丁鐸爾效應(yīng)：聚光光束通過放在暗處的溶膠時(shí)，從側(cè)面可看到一條明亮的光柱，這是時(shí)，從側(cè)面可看到一條明亮的光柱，這是光散射的結(jié)果。光散射的結(jié)果。* *利用利用丁達(dá)爾效應(yīng)丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)分是區(qū)分膠體膠體與與溶液溶液的一種常用的物理方法。的一種常用的物理方法。 2. 動(dòng)力學(xué)性質(zhì)布朗運(yùn)動(dòng) 3. 電學(xué)性質(zhì)電泳現(xiàn)象 膠粒在分散介質(zhì)中定向移動(dòng) 根據(jù)電泳方向可判斷膠粒帶何種電荷： fe(oh)3溶膠向負(fù)

4、極帶正電； as2s3溶膠向正極帶負(fù)電 4溶膠的穩(wěn)定性 膠體分散系在一定的條件下，膠粒不容易由小顆粒結(jié)合成大顆粒，因而不會(huì)因重力的作用而沉淀，具有一定的穩(wěn)定性。決定溶膠的穩(wěn)定性的主要因素是：膠粒表面帶有電荷和膠粒外表面的水化膜或溶劑化膜的保護(hù)作用。同種膠體粒子在相同的環(huán)境中所帶的電荷是相同的，同種電荷互相排拆因而使膠粒不易聚集，穩(wěn)定性增強(qiáng)。 5、溶膠的聚沉 溶膠的聚沉是指溶膠粒子由小顆粒結(jié)合成大顆粒，最后從介質(zhì)中沉淀析出，這種現(xiàn)象叫聚沉。促使溶膠聚沉的因素有加入少量電解質(zhì)。溶膠對(duì)電解質(zhì)的影響非常敏感，這是由于電解質(zhì)中反離子的加入中和了膠粒表面所吸附的電荷，膠粒變成電中性，同時(shí)水化膜也隨之消失，

5、這樣膠粒就能迅速凝集而聚沉。例如，在氫氧化鐵中加入少量k2so4溶液，溶膠內(nèi)立即發(fā)生聚沉作用，析出氫氧化鐵沉淀。實(shí)驗(yàn)表明不同的電解質(zhì)，對(duì)溶膠的聚沉能力是不同的?？梢允谷苣z聚沉的電解質(zhì)的有效部分是與膠粒帶有相反電荷的離子，這些離子稱為反離子。反離子的價(jià)數(shù)越高，聚沉能力也越大。加入帶相反電荷的膠體：有相反電荷的不同溶膠，可以相互聚沉。例如，將帶有正電荷的氫氧化鐵溶膠和帶負(fù)電荷的as2s3溶膠混合，可以相互聚沉。明礬的凈水作用，是利用明礬的水解生成al(oh)3正溶膠，而與帶負(fù)電荷的膠體污物發(fā)生相互聚沉。升高溫度：溫度對(duì)溶膠的穩(wěn)定性影響不大。溫度升高時(shí)，由于溶膠的布朗運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，溶膠粒子之間的碰撞加劇

6、，使溶膠的穩(wěn)定性下降。 （三）粗分散系懸濁液和乳濁液 分散相粒子直徑大于100nm的分散系稱為粗分散系。這類分散系的分散相粒子是大量分子的集聚體，比膠體粒子更粗大，因此，在分散相和分散介質(zhì)之間有明顯的界面，屬于不均勻體系。因其粒子較大用肉眼或普通顯微鏡即可觀察到分散相的顆粒。由于其顆粒較大，能阻止光線通過，因而外觀上是渾濁的，不透明的。另外，因分散相顆粒大，不能透過濾紙或半透膜。同時(shí)易受重力影響而自動(dòng)沉降，因此不穩(wěn)定。 粗分散系按分散相狀態(tài)的不同又分為懸濁液（固體分散在液體中如泥漿）和乳濁液（液體分散在液體中如牛奶）。 1.懸濁液 不溶性的固體小顆粒分散在液體中形成的粗分散系叫做懸濁液。如泥漿

7、水、臨床上用于皮膚殺菌用的硫磺合劑和氧化鋅搽劑就屬于懸濁液。 2.乳濁液 液體以微小的珠滴分散在與之不相容的另一種液體中所形成的粗分散系叫做乳濁液。如分散著液體脂肪珠滴的牛奶、醫(yī)藥上用的松節(jié)油搽劑等屬于乳濁液。乳濁液在醫(yī)藥上又叫乳劑，乳劑一般都不穩(wěn)定。要使乳劑保持穩(wěn)定，必須加入能使乳劑保持穩(wěn)定的叫做乳化劑的物質(zhì)。乳化劑的作用是在分散相的液體小珠滴上形成一層乳化劑薄膜，使小珠滴之間不能相互聚集，從而保持相對(duì)穩(wěn)定。常見的乳化劑有肥皂、合成洗滌劑以及人體內(nèi)的膽汁酸鹽等。乳化劑能使乳劑穩(wěn)定的作用叫做乳化作用。乳化作用對(duì)脂肪在人體的消化和吸收都有著重要意義。第二節(jié) 電解質(zhì)溶液 一、化學(xué)平衡和濃度對(duì)化學(xué)平

8、衡的影響 （一）化學(xué)平衡的概念 1.不可逆反應(yīng)：在一定的條件下只能向一個(gè)方向進(jìn)行的在一定的條件下只能向一個(gè)方向進(jìn)行的單向反應(yīng)。單向反應(yīng)。 2.2.可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) ：在同一反映條件下能同時(shí)向兩個(gè)相反方在同一反映條件下能同時(shí)向兩個(gè)相反方向進(jìn)行的雙向反應(yīng)。向進(jìn)行的雙向反應(yīng)。 可逆反應(yīng)方程式中常用可逆反應(yīng)方程式中常用“ ”“ ”代替代替“”來表示反應(yīng)來表示反應(yīng)的可逆性。的可逆性。 例如：在人體血液中血紅蛋白和氧氣的反應(yīng)：例如：在人體血液中血紅蛋白和氧氣的反應(yīng)： o2+3hbo2+3hb（血紅蛋白）（血紅蛋白） hbo2 hbo2（氧合血紅蛋白）（氧合血紅蛋白） 在可逆反應(yīng)中，通常把從左到右進(jìn)行的反應(yīng)

9、稱為正反在可逆反應(yīng)中，通常把從左到右進(jìn)行的反應(yīng)稱為正反應(yīng)，從右向左進(jìn)行的反應(yīng)稱為逆反應(yīng)。應(yīng)，從右向左進(jìn)行的反應(yīng)稱為逆反應(yīng)。 可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是：在密閉的容器中反應(yīng)不能進(jìn)行到底?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)是：在密閉的容器中反應(yīng)不能進(jìn)行到底。 在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)開始時(shí)，容器中只有反應(yīng)物，此時(shí)正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度逐漸減小正反應(yīng)的速率也逐漸減?。煌瑫r(shí)生成物的濃度逐漸增大，逆反應(yīng)的速率也逐漸增大。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即在單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)，恰好等于逆反應(yīng)生成的生成物分子數(shù)。此時(shí)反應(yīng)物和生成物共存而且各自濃度不再隨時(shí)間改變。 如上所述，一

10、定條件下，在可逆反應(yīng)中，正向反應(yīng)速率等于逆向反應(yīng)速率，反應(yīng)物和生成物濃度都不在隨時(shí)間改變的狀態(tài)，成為化學(xué)平衡。 化學(xué)平衡的主要特征是： 化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。 在平衡狀態(tài)下，可逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，但正逆向反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物濃度都各自保持恒定，不再隨時(shí)間改變。 化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行的最大程度即限度。 化學(xué)平衡時(shí)有條件的、相對(duì)的、暫時(shí)的平衡，隨著條件的改變，化學(xué)平衡會(huì)被破壞而發(fā)生移動(dòng)。 （二）（二）濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)的方向（或向右）移動(dòng)；增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，平衡向逆反應(yīng)的方向（或向左

11、）移動(dòng)。 二、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 電解質(zhì)：溶解在水中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物稱為電解質(zhì)。例如無機(jī)化合物中的酸、堿、鹽均為電解質(zhì)，它們的水溶液稱為電解質(zhì)溶液。 (一)強(qiáng)電解質(zhì) 在水溶液里能完全電離的電解質(zhì)稱為強(qiáng)電解質(zhì)。 強(qiáng)電解質(zhì)的電離是不可逆的，其電離方程式用“=”或“”表示。 hcl =h+ + cl 或 h+ + cl h+cl naoh = na+ + oh 或 naoh na+ + oh nacl= na+ + cl 或 nacl na+ + cl強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽都是強(qiáng)電解質(zhì)。例如 hcl、koh、naoh、hno3、hclo4、h2so4、ba(oh)2以及nacl、kcl、m

12、gcl2、na2so4等。 （二）（二）弱電解質(zhì)弱電解質(zhì) ：在水溶液中只有少部分分在水溶液中只有少部分分子解離成陰、陽離子，大部分以分子狀態(tài)存在子解離成陰、陽離子，大部分以分子狀態(tài)存在。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：弱電解質(zhì)的解離過程是弱電解質(zhì)的解離過程是可逆可逆的的, ,在溶在溶液中存在一個(gè)動(dòng)態(tài)的液中存在一個(gè)動(dòng)態(tài)的解離平衡解離平衡；導(dǎo)電性弱導(dǎo)電性弱。如。如極性共價(jià)鍵化合物極性共價(jià)鍵化合物hachac，hcnhcn，nhnh3 3 h h2 2oo等等。例如：醋酸的解離平衡如下式所示例如：醋酸的解離平衡如下式所示： hach + + ac- 在平衡狀態(tài)下，在平衡狀態(tài)下，弱電解質(zhì)在水溶液中的解離弱電解質(zhì)在水溶液

13、中的解離程度的大小可以定量地用程度的大小可以定量地用解離度解離度來表示：來表示： 三、電離平衡和電離度 (一)電離平衡和電離平衡常數(shù) 1.電離平衡 弱電解質(zhì)的電離過程跟可逆的化學(xué)反應(yīng)一樣，以醋酸為例： ch3cooh h+ +ch3coo 開始電離時(shí)，主要是醋酸分子的電離，正過程（電離）速度較大，隨著醋酸分子的電離，溶液里離子濃度不斷增大，因而正過程速度逐漸減慢，離子結(jié)合成分子的逆過程逐漸加快。當(dāng)正過程和逆過程的速度相等時(shí)，溶液里的醋酸分子、氫離子和醋酸根離子的濃度不再改變，弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡狀態(tài)。在一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)的分子電離在一定條件下，當(dāng)弱電解質(zhì)的分子電離成離子的速度和離子重新結(jié)合

14、成電解質(zhì)分子的速度相等成離子的速度和離子重新結(jié)合成電解質(zhì)分子的速度相等時(shí)的狀態(tài)稱為電離平衡。時(shí)的狀態(tài)稱為電離平衡。 2.電離平衡常數(shù) 電離平衡常數(shù)：對(duì)于一元弱酸或一元弱堿，電離生成的各種離子濃度的乘積和溶液中未電離分子的濃度的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫電離平衡常數(shù)，簡稱電離常數(shù) 弱酸的電離常數(shù)用ka表示，弱堿的電離常數(shù)用kb表示。例如一元弱酸醋酸或一元弱堿氨水的電離平衡常數(shù)計(jì)算公式如下： (1) 電離常數(shù)表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱， k值越大，電解質(zhì)的導(dǎo)電能力越強(qiáng)。(2) 同類型的弱酸、弱堿可用ka 、kb值比較它們的酸堿性的強(qiáng)弱。(3) 電離常數(shù)與溫度有關(guān)，溫度升高，電離常數(shù)增大。但與濃度無關(guān)。

15、 (二)電離度 不同的弱電解質(zhì)在水溶液里的電離程度是不同的。有的電離程度大，有的電離程度小。為了定量表示弱電解質(zhì)的電離程度，可用電離度來表示。 電離度 電離度是當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占電解質(zhì)分子總數(shù)（包括已電離的和未電離的）的百分?jǐn)?shù)。電離度通常用符號(hào)來表示，計(jì)算公式：%100電解質(zhì)分子總數(shù)離的電解質(zhì)分子數(shù)已解 影響電離度的因素 電離度的大小不僅和弱電解質(zhì)的本性有關(guān)，還和溶液的濃度、溫度有關(guān)。 同一弱電解質(zhì)在一定范圍內(nèi)，溶液越稀，電離度越大。這是因?yàn)闈舛仍叫。瑔挝惑w積里弱電解質(zhì)的粒子（分子或離子）數(shù)越少，離子重新結(jié)合成分子的機(jī)會(huì)越少，因而電離度增大。 同一弱

16、電解質(zhì)，溫度越高，電離度越大。這是因?yàn)殡婋x過程需要吸熱，升高溫度可以促進(jìn)電離進(jìn)行。 由于弱電解質(zhì)的電離度大小與溫度濃度有關(guān)，所以在表示電離度時(shí)，必須指明溶液的溫度和濃度，當(dāng)溫度、濃度一定時(shí)電離度為一常數(shù)，可用來衡量電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱 四、同離子效應(yīng) 在弱電解質(zhì)溶液中加入一種有與弱電解質(zhì)相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，弱電解質(zhì)的電離平衡會(huì)受到影響而改變其電離度。 例如在醋酸溶液中加入一定量的醋酸鈉時(shí)，由于naac是強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液中完全電離，使溶液中ac離子濃度大大增加，使hac的電離平衡向左移動(dòng)，從而降低了hac分子的電離度，結(jié)果使溶液的酸性減弱。 hac = h+ + ac nh3 + h2o = nh

17、4+ + oh naac na+ + ac nh4cl nh4+ +cl 同理，在氨的水溶液中加入nh4cl時(shí)，溶液中nh4+離子濃度相應(yīng)增加，使電離平衡向左移動(dòng)，降低了氨的電離度，結(jié)果使溶液的堿性減弱。 在弱電解質(zhì)溶液中，加入與該弱電解質(zhì)有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，使弱電解質(zhì)的電離度減小，這種現(xiàn)象叫做同離子效應(yīng)。第三節(jié)溶液的酸堿性一、水的電離和離子積常數(shù)經(jīng)過精密儀器的科學(xué)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)水是一種極弱電解質(zhì)。水在電離時(shí)把質(zhì)子從一個(gè)水分子轉(zhuǎn)移給另一個(gè)水分子，形成h3o+和oh。 h2o h2o h3o oh 在一定溫度下，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，存在如下關(guān)系式：式中ki為水的平衡常數(shù)。在純水或稀溶液中，一般將h

18、2o視為常數(shù)，它與ki合并成一個(gè)新常數(shù)kw，稱為水的離子積常數(shù)，又稱水的離子積。 223iohohohkohohk3w實(shí)驗(yàn)測(cè)得：在25 時(shí)純水中h3o=oh= 1.010-7 moll-1。水的離子積不僅適用于純水，也適用于所有稀水溶液。為了簡便起見，用h+代表h3o+ ，則有：14w100 . 1ohhk 二、溶液的酸堿性和ph值 （一）酸堿性和h+的關(guān)系 在純水（或中性溶液）中，25時(shí)h+和oh相等，即 所以水是中性的，既不顯酸性也不顯堿性。 當(dāng)向水中加入酸時(shí)，加入的h+就會(huì)促使水的電離度減小，電離平衡向左移動(dòng)，達(dá)到新的平衡時(shí)，h+10-7mol/loh-，由于h+oh-，所以溶液呈現(xiàn)酸性

19、。在任何水做溶劑的溶液中，只要h+大于oh-，溶液一定呈酸性。71.0 10whohkmol l+-輊輊=醋臌臌 根據(jù)ph定義和水的離子積常數(shù)，我們可得到如下結(jié)論： 25時(shí): 中性溶液 h = oh ph=7.00 酸性溶液 h oh ph7.00 堿性溶液 h oh ph7.00（二）ph值h+或oh都可用來表示溶液的中性、酸性或堿性，但實(shí)際應(yīng)用中多采用h+來表示。在生物學(xué)與醫(yī)學(xué)上許多重要溶液的h+往往是一個(gè)很小的數(shù)值，而且?guī)в胸?fù)指數(shù)，用h+表示溶液的酸堿性不方便。例如，人的血液中h+為0.0000000398mol/l，即3.9810-8 mol/l，血液究竟是酸性還是堿性,不容易看清楚。

20、索侖生（sorensen）首先提出用ph值表示水溶液的酸堿性。規(guī)定：溶液的ph值是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值（常用對(duì)數(shù)）。它的數(shù)學(xué)表示式為：ph=-lgh+即 h+=10-ph必須注意，ph值每相差一個(gè)單位時(shí)，其h+相差10倍；ph值相差二個(gè)單位時(shí)，h+相差100倍；依此類推。用ph值表示稀的水溶液的酸堿性，則有：在純水或中性溶液中， h+=110-7 mol/lph=-lgh+=-lg10-7=7在酸性溶液中，h+110-7 mol/lph7 ，ph越小，則酸性越強(qiáng)。在堿性溶液中， h+1.010-7 mol/l ph7，ph越大，則堿性越強(qiáng)。和ph相仿，oh和kw也可用它們的負(fù)對(duì)數(shù)來表示，即po

21、h=-lgoh-pkw=-lgkw由于在25時(shí)，h+oh=kw =110-14將方程兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)，則得(-lgh+)(-lgoh-)=-lgkw=-lg110-14 所以phpoh=pkw=14 （三）鹽溶液的酸堿性 有些鹽類溶液也具有一定的酸堿性。在純水中，h+和oh-相等，呈中性。但加入鹽的離子和h+及oh-作用后使水中h+或oh-濃度發(fā)生改變，故多數(shù)鹽的溶液顯示出酸性或堿性。這些鹽的離子與水中h+或oh-作用生成難電離物質(zhì)，使水中的h+或oh-發(fā)生改變的反應(yīng)稱為鹽的水解。由于生成鹽的酸和堿強(qiáng)弱不同，鹽水解后酸堿性也有所不同。除強(qiáng)酸強(qiáng)堿生成的鹽不發(fā)生水解呈中性外，其他的鹽類都會(huì)發(fā)生一定程度

22、的水解，鹽的水解一般有三種情況： 1.強(qiáng)堿弱酸鹽溶液的ph值大于7，顯堿性。 例如naac溶液的ph7，原因是naacna+ac，na+不與水電離出的oh-結(jié)合,它與溶液的酸堿性無關(guān)。ac可以和水電離出的少量h+結(jié)合成hac分子，從而使溶液中水的電離平衡向右移動(dòng)，導(dǎo)致溶液中h+oh-而顯堿性。 2.強(qiáng)酸弱堿鹽溶液的ph值小于7，顯酸性。 例如氯化銨溶液的phoh-而顯酸性。 3.弱酸弱堿鹽溶液的ph值情況比較復(fù)雜，例如nh4ac溶液，nh4acnh4+ac，nh4+與水電離出的少量oh-結(jié)合成nh3h2o分子，ac可以和水電離出的少量h+結(jié)合成hac分子，從而使溶液中水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)，但移

23、動(dòng)的方向取決于nh3h2o分子和hac分子的電離度，所以這類鹽的ph值情況復(fù)雜，這里不再討論。 鹽水解后具有一定的酸、堿性，在生活和醫(yī)藥衛(wèi)生方面具有重要意義。例如明礬可以凈化水的原理，就是他水解后產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體可以除去雜質(zhì)，醫(yī)學(xué)上治療胃酸過多或酸中毒時(shí)使用碳酸氫鈉或乳酸鈉（c3h5o3na），也是利用它們水解后顯堿性。治療堿中毒用氯化銨是因它水解后顯酸性。當(dāng)然，鹽的水解也有不利的影響，例如一些藥品因水解而變質(zhì)。第四節(jié)緩沖溶液 一、緩沖溶液及其組成 （一）緩沖作用與緩沖溶液 純水在25時(shí)ph值為7.0，但只要與空氣接觸一段時(shí)間，因?yàn)槲斩趸级筽h值降到5.5左右。1滴濃鹽酸（約12.4

24、mol/l）加入1升純水中，可使h增加5000倍左右（由10-7增至510-4mol/l），若將1滴氫氧化鈉溶液（12.4mol/l）加到1升純水中，ph變化也有3個(gè)單位。可見純水的ph值因加入少量的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿而發(fā)生很大變化。然而，1滴濃鹽酸加入到1升hac-naac混合溶液或nah2po4-na2hpo4混合溶液中時(shí)h+增加不到百分之一（從1.0010-5增至1.0110-5mol/l）,ph值沒有明顯變化。 溶液的這種能對(duì)抗外來少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或加水稀釋，而使ph值幾乎不發(fā)生明顯改變的作用，叫緩沖作用。具有緩沖作用的溶液稱為緩沖溶液。 （二）緩沖溶液的組成緩沖溶液由足夠濃度的一對(duì)物質(zhì)組成，而

25、且兩成分之間存在化學(xué)平衡。其中，能對(duì)抗外來強(qiáng)堿的稱為抗堿成分，能對(duì)抗外來強(qiáng)酸的稱為抗酸成分，這一對(duì)物質(zhì)通常稱為緩沖對(duì)或緩沖系，常見的緩沖對(duì)主要有三種類型。 1. 弱酸及其對(duì)應(yīng)的鹽 抗堿成分 抗酸成分ch3cooh - ch3coona（實(shí)際上是ch3coo）h2co3 - nahco3 h2c8h4o4 - khc8h4o4（鄰苯二甲酸-鄰苯二甲氫鉀）2. 多元弱酸的酸式鹽及其對(duì)應(yīng)的次級(jí)鹽 抗堿成分 抗酸成分nahco3 - na2co3nah2po4 - na2hpo4nah2c6h5o7 - na2hc6h5o7 （檸檬酸二氫鈉-檸檬酸氫二鈉）khc8h4o4 - k2c8h4o43弱堿及

26、其對(duì)應(yīng)的鹽 抗酸成分 抗堿成分nh3h2o - nh4cl 二、緩沖溶液在醫(yī)學(xué)上的意義 緩沖溶液在醫(yī)學(xué)中非常重要。緩沖溶液在醫(yī)學(xué)中非常重要。 在體外，微生物的培養(yǎng)、組織染色、血液的在體外，微生物的培養(yǎng)、組織染色、血液的冷藏保存都需要一定冷藏保存都需要一定phph的緩沖溶液；在藥劑生產(chǎn)的緩沖溶液；在藥劑生產(chǎn)上，根據(jù)人的生理狀況即藥物穩(wěn)定性和溶解度等上，根據(jù)人的生理狀況即藥物穩(wěn)定性和溶解度等情況，選擇適當(dāng)?shù)木彌_溶液來穩(wěn)定溶液的情況，選擇適當(dāng)?shù)木彌_溶液來穩(wěn)定溶液的phph值值 人體內(nèi)極為復(fù)雜的物質(zhì)代謝反應(yīng)都是受各種酶控人體內(nèi)極為復(fù)雜的物質(zhì)代謝反應(yīng)都是受各種酶控制的，而每種酶又只有在一定制的，而每種酶

27、又只有在一定phph范圍的體液中才范圍的體液中才有活性，如胃蛋白酶的適宜有活性，如胃蛋白酶的適宜phph為為1.51.52.02.0范圍范圍 人體內(nèi)各種體液都有一定的較穩(wěn)定的人體內(nèi)各種體液都有一定的較穩(wěn)定的phph范圍范圍* *，超出正常范圍太大超出正常范圍太大, ,可能引起機(jī)體內(nèi)許多功能失調(diào)。可能引起機(jī)體內(nèi)許多功能失調(diào)。 在生命活動(dòng)過程中，會(huì)不斷地產(chǎn)生酸性物質(zhì)，如在生命活動(dòng)過程中，會(huì)不斷地產(chǎn)生酸性物質(zhì)，如碳酸、乳酸等；碳酸、乳酸等；也會(huì)不斷地產(chǎn)生堿性物質(zhì)也會(huì)不斷地產(chǎn)生堿性物質(zhì)，如碳，如碳酸氫鹽酸氫鹽(hco3-)(hco3-)、磷酸氫鹽、磷酸氫鹽(hpo42-)(hpo42-)等。另外，等。

28、另外，人們攝取的食物中也有相當(dāng)數(shù)量的酸性或堿性物人們攝取的食物中也有相當(dāng)數(shù)量的酸性或堿性物質(zhì)。盡管如此，健康人的血液的質(zhì)。盡管如此，健康人的血液的phph值總是保持在值總是保持在7.35 7.35 7.457.45的范圍內(nèi)，且不會(huì)發(fā)生顯著的改變。的范圍內(nèi)，且不會(huì)發(fā)生顯著的改變。 如果血液的如果血液的phph值降低到值降低到7.357.35以下以下，人要發(fā)生，人要發(fā)生酸中毒酸中毒；降低到；降低到7.17.1以下一般便要死亡。同樣，以下一般便要死亡。同樣，血液的血液的phph值上升到值上升到7.457.45以上以上，人要發(fā)生，人要發(fā)生堿中毒堿中毒，上升到上升到7.67.6以上，一般也會(huì)死亡。以上，

29、一般也會(huì)死亡。 血液的血液的phph值是如何調(diào)節(jié)的？值是如何調(diào)節(jié)的？ 血液中的緩沖系：血液中的緩沖系： *,cohcocohhco23323 (溶解)或 ：血血漿漿 4224323pohhpo;cohhco;hk血紅蛋白血紅蛋白紅細(xì)胞：氧合血紅蛋白氧合血紅蛋白 hk即即：k-hbo2 / h-hbo2血血漿漿蛋蛋白白血血漿漿蛋蛋白白 hna,pohhpo4224 碳酸在溶液中主要是以溶解狀態(tài)的碳酸在溶液中主要是以溶解狀態(tài)的coco2 2形式形式存在存在, ,在在coco2(2(溶解溶解) )-hco-hco3 3- -緩沖系中存在如下平衡緩沖系中存在如下平衡。 co2(溶解溶解)+ h2o h

30、2co3 h+ +hco3-ka1k(溶解)總的平衡常數(shù)(溶解)23cohcoh ak：cohcoh3232 通過查表得：通過查表得：25 25 ，p pk ka a=6.35=6.35。* 如果如果coco2 2是溶解在離子強(qiáng)度為是溶解在離子強(qiáng)度為0.160.16的血漿中，的血漿中，并且溫度為并且溫度為3737時(shí)，時(shí)，p pk ka a應(yīng)加以校正，經(jīng)校正后應(yīng)加以校正，經(jīng)校正后為為p pk ka a，其值為，其值為6.106.10。 血漿中的碳酸緩沖系血漿中的碳酸緩沖系phph的計(jì)算方程式為：的計(jì)算方程式為：溶溶解解cohcolgpph2-3a k 正常人血漿中正常人血漿中hcohco3 3-

31、 - 和和coco2 2 溶解溶解 的濃度分別為的濃度分別為24mmol24mmoll l-1 -1和和1.2mmol1.2mmoll l-1 -1，代入上式，代入上式11l1.2moll24mmollg6.10ph 40. 7120lg10. 6 在體內(nèi)在體內(nèi),hco,hco3 3- -是血漿中含量最多的抗酸成分是血漿中含量最多的抗酸成分, , 所以將血漿中的所以將血漿中的hcohco3 3- -稱為稱為堿儲(chǔ)堿儲(chǔ)。* * 正常血漿中正常血漿中hcohco3 3- -co-co2(2(溶解溶解) )緩沖系的緩沖比為緩沖系的緩沖比為20:120:1，已超出體外緩沖溶液的有效緩沖比（即，已超出體外緩沖溶液的有效緩沖比（即10:110:11:101:10）的范圍，該緩沖系的緩沖能力應(yīng)該很小。）的范圍，該緩沖系的緩沖能力應(yīng)該很小。而事實(shí)上，而事實(shí)上，在血液中它們的緩沖能力是很強(qiáng)的在血液中它們的緩沖能力是很強(qiáng)的。 這是因?yàn)轶w內(nèi)是一個(gè)這是因?yàn)轶w內(nèi)是一個(gè)“敞開系統(tǒng)敞開系統(tǒng)”* *，當(dāng)血漿，當(dāng)血漿中有過多的酸、堿引入，中有過多的酸、堿引入，hcohco3 3- -或或coco2(2(溶解溶解) )的濃度的濃度改變可由呼吸作用和腎的生理功能獲得補(bǔ)充或調(diào)節(jié)，改變可由呼吸作用和腎的生理功能獲得補(bǔ)充或調(diào)節(jié)，使得血液中的使得血液中的hc