【源版】醫(yī)學(xué)化學(xué)第二講

醫(yī)學(xué)化學(xué)

第二講

膠體溶液

第四章

配位化合物

第五章

電極電勢

第六章主要內(nèi)容第四章膠體溶液

膠體溶液的基本知識溶膠大分子化合物溶液定義、分類、表面現(xiàn)象光學(xué)、動力學(xué)和電學(xué)性質(zhì)、穩(wěn)定性與溶膠的比較、應(yīng)用一種(或多種)物質(zhì)分散于另一種物質(zhì)形成的系統(tǒng)分散系統(tǒng)在分散系中被分散了的物質(zhì)分散質(zhì)容納分散質(zhì)的物質(zhì)分散劑=+第一節(jié)膠體的基本概念第一節(jié)分散系統(tǒng)的分類第一節(jié)第二節(jié)表面現(xiàn)象體系中物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同的部分稱為相兩相接觸的分界面稱為界面，如果其中一相是氣相，則此界面稱為表面表面上的微粒與內(nèi)部微粒所處環(huán)境不同，會產(chǎn)生某些特殊的物理和化學(xué)現(xiàn)象，通常稱為表面現(xiàn)象物質(zhì)的表面現(xiàn)象與其表面積和分散度有關(guān)。膠體分散系粒子直徑１－１００nm之間，屬于高度分散體系，具有巨大的表面積，因此表面現(xiàn)象非常顯著液體內(nèi)部分子所受各方向的引力平衡，合力為零。因此可以自由移動而不需做功液體表面分子受內(nèi)部分子的吸引力大，受氣體分子的吸收力小，合力方向指向液體內(nèi)部，將其拉向液體內(nèi)部表面能和表面張力第二節(jié)液體表面存在自動縮小的趨勢，即抵抗擴張的力表面張力：表面能：表面分子比內(nèi)部分子多余的能量。同一體系中，分散質(zhì)顆粒越小，表面積就越大，分散度也越高，表面能越大。膠體是高度分散的多相體系，因此表面能非常大。高能量體系不穩(wěn)定，因此膠體是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系一切物體都有自動降低其勢能的趨勢，降低表面能有兩條途徑：減小表面積——如自由液滴呈球形降低表面張力——吸附作用第二節(jié)表面吸附：處于物質(zhì)表面的分子可以吸附周圍介質(zhì)中小的分子或離子以降低表面能膠體的微粒具有很大的表面積，因此具有較強的吸附能力。表面吸附是一個放熱過程，也是自發(fā)過程。第二節(jié)表面吸附表面吸附應(yīng)用固體表面活性炭－除臭硅膠－干燥劑液體表面

表面活性物質(zhì)－洗滌劑第二節(jié)乳化：一種液體分散在另一種互不相溶的液體中，形成高度分散體系的過程乳狀液：通過乳化得到的分散系。自身不穩(wěn)定，靜置后自動分層乳化劑：通過加入表面活性劑作為乳化劑，降低界面張力和能量，并防止分散相粒子間的相互聚集，使乳狀液變穩(wěn)定。乳狀液第二節(jié)乳狀液的類型主要取決于乳化劑油脂在體內(nèi)的消化、吸收和轉(zhuǎn)運油性藥物制成乳狀液易于服用和吸收——魚肝油醫(yī)學(xué)意義不透明、不均一、不穩(wěn)定，不能通過濾紙，靜置后會出現(xiàn)分層現(xiàn)象特點舉例牛奶、奶昔、魚肝油、松節(jié)油擦劑、化妝品乳液、油漆、乳膠、石油的原油第二節(jié)懸濁液不透明、不穩(wěn)定、不均一，不能通過濾紙靜置后出現(xiàn)分層(分散質(zhì)粒子逐漸沉降)特點舉例血液、泥水、硫酸鋇（鋇餐）、爐甘石洗劑應(yīng)用醫(yī)療上常把一些不溶于水的藥物配制成懸濁液來使用第二節(jié)第三節(jié)溶膠均一，多相，相對穩(wěn)定，能通過濾紙，但不能通過半透膜特點舉例液溶膠：明膠、果凍、涼粉、豆?jié){、墨水、淀粉液、肥皂水、血漿固溶膠：粘土、有機玻璃、琥珀、煙水晶氣溶膠：煙、霧、云溶膠的許多性質(zhì)都與其高分散度和多相共存的特點有關(guān)，主要包括：

溶膠的動力學(xué)性質(zhì)——布朗運動

溶膠的光學(xué)性質(zhì)——丁達爾效應(yīng)

溶膠的電學(xué)性質(zhì)——電泳溶膠的性質(zhì)第三節(jié)溶膠的動力學(xué)性質(zhì)—布朗運動布朗運動示意圖1827年，英國植物學(xué)家布朗觀察水中懸浮的花粉，首次發(fā)現(xiàn)了此現(xiàn)象。布朗運動：在超顯微鏡觀察，可以看到溶膠中的溶膠顆粒在不停地作不規(guī)則運動。第三節(jié)第三節(jié)粗粒分散系：分散質(zhì)顆粒大，布朗運動強度弱，不明顯分子離子分散系：分散質(zhì)粒子小，布朗運動強度大，非常劇烈，但觀察不到，通常稱為分子的熱運動膠體分散系：布朗運動強度大，非常劇烈，且能觀察到。布朗運動產(chǎn)生的原因：★膠體粒子的熱運動★

分散劑分子對膠粒的撞擊液體分子對溶膠粒子的撞擊

第三節(jié)溶膠的光學(xué)性質(zhì)—丁達爾效應(yīng)在暗室中，將一束集聚的強光照射到透明的膠體溶液上，在與入射光垂直的方向上觀察到一個發(fā)亮的光柱。這就是膠體特有的丁達爾現(xiàn)象操作：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

光線照射到物體表面時，可能產(chǎn)生三種情況：顆粒直徑遠大于入射光波長(φ>λ)時，入射光被完全反射顆粒直徑小于入射光波長(φ<λ)時，發(fā)生光的散射作用而出現(xiàn)丁達爾現(xiàn)象。當(dāng)顆粒直徑遠小于入射光波長時(φ＜＜λ)，散射極弱，發(fā)生透射作用（溶液）丁達爾現(xiàn)象是由于膠體對入射光的散射造成的。

散射：介質(zhì)將入射光向不同方向分散射出的現(xiàn)象。第三節(jié)溶膠粒子直徑在1～100nm，可見光波長范圍在400～760nm，所以可見光通過溶膠時便產(chǎn)生明顯的散射作用第三節(jié)溶膠的電學(xué)性質(zhì)—電泳電泳裝置示意圖電泳：在電場中，溶膠粒子在分散劑中能發(fā)生定向遷移的現(xiàn)象Fe(OH)3溶膠蒸餾水通電后→第三節(jié)帶正電荷移向→陰極帶負電荷移向→陽極溶膠往負極遷移，說明帶正電。根據(jù)膠粒電泳時移動的方向可確定所帶電荷種類負溶膠：大多數(shù)金屬硫化物、硅酸、金、銀等溶膠，向正極遷移，膠粒帶負電。正溶膠：大多數(shù)金屬氫氧化物溶膠，向負極遷移，膠粒帶正電。第三節(jié)溶膠粒子帶電的主要原因：吸附作用：膠體體系為降低表面能而進行吸附，氫氧化鐵溶膠是FeCl3溶液在沸水中水解而制成的。在整個水解過程中，有大量的FeO+存在，由于Fe(OH)3對FeO+的吸附因而溶膠帶正電。電離作用：部分溶膠粒子帶電是由于自身表面電離

例如硅膠粒子帶電就是因為H2SiO3電離形成HSiO3-

或SiO32-，并附著在表面而帶負電。

H2SiO3＝HsiO3-+H+＝SiO32-+2H+

第三節(jié)膠體的應(yīng)用明礬凈水——利用膠體的表面吸附作用吸附水中懸浮的雜質(zhì)膠態(tài)磁流體治癌術(shù)——將磁性膠粒作為藥物載體，在磁場作用下使藥物直接到達病灶，提高療效。粘土膠體中的吸附和離子交換過程——保肥作用第三節(jié)動力學(xué)穩(wěn)定性聚結(jié)穩(wěn)定性溶膠的穩(wěn)定性在重力場作用下，分散質(zhì)粒子不會從分散劑中沉降而分離出來溶膠在放置過程中，不會發(fā)生分散質(zhì)粒子的相互聚結(jié)而產(chǎn)生沉淀。原因：布朗運動是溶膠穩(wěn)定存在的重要因素。原因：膠粒的雙電層結(jié)構(gòu)和溶劑化膜共同作用的結(jié)果。懸濁液、乳濁液都是動力學(xué)不穩(wěn)定體系。分子離子分散系則具有動力穩(wěn)定性。膠體可保持數(shù)日、數(shù)年甚至更長時間不沉降。溶膠的穩(wěn)定性和聚沉第三節(jié)促使膠體聚沉的幾種方法聚沉：使膠粒聚集成較大的顆粒而沉降的過程主要是由與膠粒帶相反電荷的離子引起膠粒帶電量減小，膠粒間電斥力減少，粒子聚結(jié)變大而發(fā)生沉降該離子所帶電荷越多，聚沉能力越大不同種類的同價離子，聚沉能力相差不大。溶膠的聚沉第三節(jié)①加入少量電解質(zhì)——主要方法②加入帶相反電荷的膠體兩種帶相反電荷的膠體以適當(dāng)比例相互混合，也能聚沉。③加熱使膠體聚沉通過加熱，使膠體溫度升高，增大膠體粒子的運動速度，加大相互碰撞機會，使膠體容易聚沉。第三節(jié)高分子化合物：一般指摩爾質(zhì)量MB>1000kg·mol-1的有機大分子化合物。包括天然高分子化合物(如蛋白質(zhì)、淀粉、核酸、纖維素等)和合成的高分子化合物(如橡膠、塑料)。高分子化合物溶于適當(dāng)溶劑中就形成高分子溶液大多數(shù)高分子化合物結(jié)構(gòu)呈線狀或線狀帶支鏈。

第四節(jié)大分子化合物溶液與小分子溶液一樣是熱力學(xué)平衡體系，但同時具有膠體溶液的若干性質(zhì)遵從相律，當(dāng)溫度降低時，溶質(zhì)會自動析出，建立溶解平衡，但過程緩慢柔性鏈高分子溶液的粘度比小分子溶劑的粘度要大得多，5％的天然橡膠－苯溶液已是凍膠。高分子溶液特性第四節(jié)共同性質(zhì)分散質(zhì)顆粒直徑1～100nm擴散慢，不能透過半透膜不同性質(zhì)溶質(zhì)與溶劑間有親和力（自動溶解）穩(wěn)定體系，可以長期存放平衡體系，符合相律，有一定的溶解度均相體系，丁達爾效應(yīng)微弱對電解質(zhì)不很敏感粘度大

分散相與分散介質(zhì)間沒有親和力相對穩(wěn)定體系，有沉降現(xiàn)象非平衡體系，不符合相律，沒有一定的溶解度多相體系，丁達爾效應(yīng)明顯對電解質(zhì)很敏感粘度小高分子溶液溶膠高分子溶液與溶膠的異同第四節(jié)鹽析：加入大量電解質(zhì)使高分子化合物聚沉的作用。

主要原因：高分子的穩(wěn)定性主要來自高度的水化作用，當(dāng)加入大量電解質(zhì)時，除中和了大分子所帶電荷外，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，失去穩(wěn)定性而沉淀析出。也稱為去溶劑化作用。應(yīng)用：分離蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)。高分子溶液的鹽析高分子溶液的鹽析和保護作用第四節(jié)高分子對溶膠的保護作用對溶膠的保護作用：在溶膠中加入適量高分子化合物能顯著提高溶膠的穩(wěn)定性。原因：高分子吸附在膠粒的表面上，包圍住膠粒，形成一層高分子保護膜，阻止膠粒之間及膠粒與電解質(zhì)離子之間的直接接觸，從而增加溶膠的穩(wěn)定性。應(yīng)用：作為溶膠的保護劑,如血液中某些微溶性鹽類如CaCO3以膠體形式存在，由于蛋白質(zhì)的保護作用不易發(fā)生聚沉。當(dāng)某些疾病使蛋白下降后，鹽類溶膠失去保護則會在體內(nèi)沉積，易形成肝、腎結(jié)石。第四節(jié)配位化合物的基礎(chǔ)知識配位平衡配合物在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用定義、組成、類型和命名穩(wěn)定常數(shù)、配位平衡移動、螯合物藥物、治療方法、酶第五章配位化合物最早的配合物是單獨地、偶然地被發(fā)現(xiàn)1693年發(fā)現(xiàn)的銅氨配合物1704年德國人迪士巴赫為研制顏料而得普魯士藍KFe[Fe(CN)6]3；1760年發(fā)現(xiàn)的氯鉑酸鉀；1798年法國化學(xué)家塔薩爾特(TassaertBM)無意中發(fā)現(xiàn)橙黃鹽[Co(NH3)6]Cl31893年，WernerA提出維爾納學(xué)說.維爾納

(Werner.

A,1866—1919)瑞士無機化學(xué)家，配位化學(xué)奠基人.因創(chuàng)立配位化學(xué)獲得1913年諾貝爾化學(xué)獎CoNH3ClClClNH3NH3NH3H3NH3N配位化學(xué)的由來葉綠素分子骨架第五章血紅素Ｂ分子結(jié)構(gòu)第五章由簡單陽離子（或原子）和一定數(shù)目的中性分子(或陰離子)通過配位鍵相結(jié)合，并按照一定的組成和空間構(gòu)型所形成的復(fù)雜離子或分子化合物稱為配離子或配位分子。含有配離子或配位分子的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物配合物核心部分是配離子，基本結(jié)構(gòu)特征是配位鍵配合物的定義第一節(jié)配合物的基本概念第五章

中心體（離子或原子）內(nèi)界配合物配體(單齒或多齒配體)

外界配合物的組成[Cu(

NH3

)4]SO4中心離子配位原子配位體配體數(shù)內(nèi)界（配陽離子）配位鍵離子鍵外界第五章

1.內(nèi)界在配合物化學(xué)式中用方括號表示內(nèi)界。內(nèi)界能穩(wěn)定地存在于晶體及水溶液中,是配合物的特征部分，如：[Cu(NH3)4]2+

２外界內(nèi)界以外的其他離子如SO42－寫在方括號外，構(gòu)成配合物的外界。內(nèi)界與外界之間的結(jié)合力是離子鍵，在溶液中內(nèi)、外界分別以離子狀態(tài)存在于溶液中。配位分子沒有外界。第五章

3.中心離子（或中心原子）配合物的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它都有一個金屬離子或原子作為整個配合物的核心（占據(jù)化合物結(jié)構(gòu)的中心位置）稱作中心離子或中心原子。一般是過渡金屬離子、原子以及B、Si、P等非金屬離子第五章

４.配位體和配位原子在中心離子周圍結(jié)合一定數(shù)目的中性分子或陰離子，稱配位體。在配位體中，提供孤對電子并與中心離子直接連結(jié)的原子（如NH3中的N）稱為配位原子。常見的配位原子：F、Cl、Br、I、C、N、P、O、S直接同中心離子結(jié)合的配位原子的數(shù)目稱為中心離子的配位數(shù)，常見的配位數(shù)為2、4、6。第五章1.配合物[Fe(en)3]Cl3，其配位體是_________，中心離子是_________。2.配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3，其中心離子是_________，配位體是______________3.[PtCl2(NH3)2]的配位體是________，配位原子是_________。

例題第五章Fe乙二胺(en)CoNH3和H2ONH3和Cl2N和Cl1.簡單配合物由單齒配體與中心原子形成的配合物2.螯合物由多齒配體與同一中心原子配位而形成一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。又稱內(nèi)絡(luò)鹽第五章配合物的類型服從一般無機化合物的命名原則，陰離子在前，陽離子在后。具體方法如下：(1)命名順序：從后向前，或從右向左進行。(2)內(nèi)、外界之間加“酸”或“化”分開。外界鹵素用“化”分開。(3)配體與中心離子（原子）之間加“合”分開。第五章配合物的命名配位體數(shù)－配位體名稱－“合”－中心離子名稱－中心離子氧化數(shù)（羅馬數(shù)）(4)中心離子氧化數(shù)可緊跟中心離子后，用羅馬字母表示，且加上小括號。如氧化數(shù)為零，可不必表出。(5)配體數(shù)用中文數(shù)字表示；“一”可省略，配體之間用“·”相隔。第五章

K[Pt(NH3)C13]

三氯·氨合鉑(Ⅱ)酸鉀

[Cu(NH3)4](OH)2

氫氧化四氨合銅(Ⅱ)

[Fe(en)3]C13

三氯化三(乙二胺)合鐵(Ⅲ)第五章例題(6)當(dāng)有兩個以上配體時，命名先后要求：①配體若有陰離子和中性分子，則陰離子先命名。②配體若有無機物種和有機物種，則無機物種先命名。③配體若有兩種或兩種以上無機分子，則可按配位原子元素符號第一個字母的順序命名。

第五章第五章

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

五氨·一水合鉻(Ⅲ)配離子

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

硝酸二氨·二（乙二胺）合鐵(Ⅱ)

[Co(NH3)5(NO2)]SO4

硫酸亞硝酸·五氨合鈷(Ⅲ)第五章例題[Co(NH3)5(H2O)]Cl3的正確命名是()

（A）三氯·五氨·水合鈷(Ⅲ)

（B）三氯化五氨合·水鈷(Ⅲ)（C）三氯化五氨·一水合鈷(Ⅲ)

（D）三氯化一水·五氨合鈷(Ⅲ)

例題第五章C第二節(jié)配位平衡[Cu(NH3)4]SO4在水溶液中:配離子(內(nèi)界)部分解離[Cu(NH3)4]2+

Cu2++4NH3配合物的外界和內(nèi)界完全解離[Cu(NH3)4]SO4→[Cu(NH3)4]2+

+SO42-

f--formationd--dissociation

第五章配離子的穩(wěn)定常數(shù)改變中心離子或配位體的濃度會使平衡發(fā)生移動。金屬離子沉淀劑其它配位體溶液的酸度第五章配位平衡的移動第三節(jié)螯合物和螯合滴定螯合物：由中心原子與多齒配體形成的一類具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物螯合劑:能夠形成螯合物的配體螯合效應(yīng)：由于螯合物的生成使配合物的穩(wěn)定性大大增加的作用螯合物特點：具有特殊穩(wěn)定性，在水中難解離；螯合環(huán)的數(shù)目越多，形成的配位鍵越多，穩(wěn)定性越大概念第五章螯合滴定螯合滴定：利用多齒配體對金屬離子的強烈螯合作用進行滴定的方法原理：氨羧絡(luò)合劑對金屬有很強的絡(luò)合能力，在堿性介質(zhì)中能與鈣和鎂化合成為易溶而又難于離解的螯合物。常用滴定劑：氨羧配位劑，其中EDTA應(yīng)用最廣泛主要用途：測定金屬鹽中金屬離子的含量EDTA第五章配位特點：配位廣泛、穩(wěn)定配位比簡單(1:1)螯合物易溶于水EDTA的醫(yī)學(xué)用途EDTA鈉鹽和鉀鹽都是臨床常用的抗凝劑抗凝機理是螯合Ca2+（凝血因子Ⅳ）枸椽酸鐵銨(補鐵劑)EDTA鈉鹽(抗凝劑)二巰基丙醇(解毒劑)維生素B12(鈷)胰島素(鋅)配位化合物

許多藥物本身就是配合物

有的在體內(nèi)形成配合物順二氯二氨合鉑(化療藥)第四節(jié)配合物在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用第六章電極電勢

電極電勢基本知識影響因素電極電勢的應(yīng)用原電池、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢能斯特方程氧化還原劑的強弱比較、pH值測定第六章與生命活動密切相關(guān)肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)營養(yǎng)代謝氧化－還原反應(yīng)衰老電極電勢

腫瘤發(fā)生發(fā)展免疫防御復(fù)習(xí)——氧化還原反應(yīng)氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物得e-，價降，被還原失e-，價升，被氧化反應(yīng)本質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移氧化－還原反應(yīng)：反應(yīng)過程中有元素化合價變化的一類化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)由氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)構(gòu)成反應(yīng)特征：化合價升降第六章第一節(jié)電極電勢與標(biāo)準(zhǔn)電極電勢原電池：借助氧化－還原反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置基本概念負極：Zn-2e?Zn2＋

(氧化)

正極：Cu2＋＋2e?Cu(還原)原電池:Zn＋Cu2＋?

Zn2＋＋Cu

(氧化還原)負極正極e-鹽橋的作用:溝通電路，保持電荷平衡，保證電池中的氧化還原反應(yīng)能夠持續(xù)進行第一節(jié)原電池裝置的符號表示方法：(-)Zn│ZnSO4(c1)‖CuSO4(c2)│Cu(+)“│”表示兩相的界面，“‖”表示鹽橋，(+)和(－)分別表示正負極。習(xí)慣上把負極寫在左邊，正極寫在右邊。氧化態(tài)＋ne?還原態(tài)每個電極反應(yīng)包括兩類物質(zhì)，一類是可作還原劑（處于低價態(tài)）的物質(zhì)，叫做還原態(tài)物質(zhì)；另一類是