第三章 溶液的基本性质

粗分散系按分散相状态的不同又分为悬浊液（固体分散在 液体中——如泥浆）和乳浊液（液体分散在液体中——如 牛奶）。 1.悬浊液 不溶性的固体小颗粒分散在液体中形成的粗分 散系叫做悬浊液。如泥浆水、临床上用于皮肤杀菌用的硫 磺合剂和氧化锌搽剂就属于悬浊液。 2.乳浊液 液体以微小的珠滴分散在与之不相容的另一种 液体中所形成的粗分散系叫做乳浊液。如分散着液体脂肪 珠滴的牛奶、医药上用的松节油搽剂等属于乳浊液。乳浊 液在医药上又叫乳剂，乳剂一般都不稳定。要使乳剂保持 稳定，必须加入能使乳剂保持稳定的叫做乳化剂的物质。 乳化剂的作用是在分散相的液体小珠滴上形成一层乳化剂 薄膜，使小珠滴之间不能相互聚集，从而保持相对稳定。 常见的乳化剂有肥皂、合成洗涤剂以及人体内的胆汁酸盐 等。乳化剂能使乳剂稳定的作用叫做乳化作用。乳化作用 对脂肪在人体的消化和吸收都有着重要意义。
可逆反应的特点是：在密闭的容器中反应不能进行到底。 在一定条件下，当反应开始时，容器中只有反应物，此时 正反应速率最大，逆反应速率为零；随着反应的进行，反 应物浓度逐渐减小正反应的速率也逐渐减小；同时生成物 的浓度逐渐增大，逆反应的速率也逐渐增大。当反应进行 到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，即在单位 时间内反应物减少的分子数，恰好等于逆反应生成的生成 物分子数。此时反应物和生成物共存而且各自浓度不再随 时间改变。 如上所述，一定条件下，在可逆反应中，正向反应速率等 于逆向反应速率，反应物和生成物浓度都不在随时间改变 的状态，成为化学平衡。 化学平衡的主要特征是： 化学平衡是一种动态平衡。 在平衡状态下，可逆反应仍 在进行，但正逆向反应速率相等，反应物和生成物浓度都 各自保持恒定，不再随时间改变。 化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行的最大程度即限 度。 化学平衡时有条件的、相对的、暂时的平衡，随着条件的 改变，化学平衡会被破坏而发生移动。
第三章 溶液的基本性质
许昌卫生学校
郑学锋
【学习要点】： 1· 分散系的划分标准，各种分散系的性质和 医学应用。 2· 化学平衡的概念及浓度对平衡的影响。 3· 电解质溶液的性质—强弱电解质、电离 平衡、同离子效应。 4· 溶液的酸碱性和[H+]的关系，溶液的PH 值和酸碱指示剂。 5· 缓冲溶液的组成、作用和它的医学应用。
已解离的电解质分子数 100 % 电解质分子总数
２．影响电离度的因素 电离度的大小不仅和弱电解质的本性有关，还和 溶液的浓度、温度有关。 同一弱电解质在一定范围内，溶液越稀，电离度 越大。这是因为浓度越小，单位体积里弱电解质 的粒子（分子或离子）数越少，离子重新结合成 分子的机会越少，因而电离度增大。 同一弱电解质，温度越高，电离度越大。这是因 为电离过程需要吸热，升高温度可以促进电离进 行。 由于弱电解质的电离度大小与温度浓度有关，所 以在表示电离度时，必须指明溶液的温度和浓度， 当温度、浓度一定时电离度为一常数，可用来衡 量电解质的相对强弱
第一节 分散系及其性质
一、分散系 一种或几种物质以细小颗粒分散在另一种 物质中所形成的体系叫做分散体系，简称 分散系。其中被分散的物质为分散相或分 散质，容纳分散相的物质叫做分散介质或 分散剂。 根据分散相粒子的大小，分散系可以分为 以下三种，
（一）分子或离子分散系——真溶液 分散相粒子的直径小于1nm的分散系称为 分子或离子分散系，也称真溶液或溶液， 在溶液中分散相粒子以单个的分子或离子 形式均匀分散在分散介质中（一般分子或 离子的直径小于1nm），在分散相和分散 介质之间没有界面，因此这种分散系是高 度分散的均匀体系，其主要特征是均匀、 透明、稳定性很高，分散相粒子能透过滤 纸和半透膜（一种具有选择通透性的特制 膜）。

三、电离平衡和电离度 (一)电离平衡和电离平衡常数 1.电离平衡 弱电解质的电离过程跟可逆的化学反应一样，以醋酸为例： CH3COOH H+ +CH3COOˉ 开始电离时，主要是醋酸分子的电离，正过程（电离）速 度较大，随着醋酸分子的电离，溶液里离子浓度不断增大， 因而正过程速度逐渐减慢，离子结合成分子的逆过程逐渐 加快。当正过程和逆过程的速度相等时，溶液里的醋酸分 子、氢离子和醋酸根电离成 离子的速度和离子重新结合成电解质分子的速度相等时的 状态称为电离平衡。
(1) 电离常数表示弱电解质的相对强弱， K值越大，电解 质的导电能力越强。 (2) 同类型的弱酸、弱碱．可用Ka 、Kb值比较它们的酸 碱性的强弱。 (3) 电离常数与温度有关，温度升高，电离常数增大。但 与浓度无关。
(二)电离度 不同的弱电解质在水溶液里的电离程度是 不同的。有的电离程度大，有的电离程度 小。为了定量表示弱电解质的电离程度， 可用电离度来表示。 １．电离度 电离度是当弱电解质在溶液中达到电离平 衡时，溶液中已电离的电解质分子数占电 解质分子总数（包括已电离的和未电离的） 的百分数。电离度通常用符号α来表示， 计算公式：
（三）粗分散系——悬浊液和乳浊液 分散相粒子直径大于100nm的分散系称为 粗分散系。这类分散系的分散相粒子是大 量分子的集聚体，比胶体粒子更粗大，因 此，在分散相和分散介质之间有明显的界 面，属于不均匀体系。因其粒子较大用肉 眼或普通显微镜即可观察到分散相的颗粒。 由于其颗粒较大，能阻止光线通过，因而 外观上是浑浊的，不透明的。另外，因分 散相颗粒大，不能透过滤纸或半透膜。同 时易受重力影响而自动沉降，因此不稳定。
(二) 胶体分散系——胶体溶液 分散相粒子直径在1～100nm之间的分散体系称为 胶体分散系，简称为胶体溶液。在胶体溶液中， 分散相是由单个高分子或由多个小分子聚集而成， 高分子或小分子聚集体的直径在1～100nm之间， 粒子直径较大，因此在分散相和分散介质之间有 界面，胶体分散系的特征是不均匀、外观透明、 相对稳定，分散相粒子能透过滤纸但不能透过半 透膜。 例如将FeCl3加到沸腾的水中，FeCl3水解 生成成千上万个Fe(OH)3可聚集成1～100nm胶粒， 形成胶体溶液。
2.电离平衡常数 电离平衡常数：对于一元弱酸或一元弱碱， 电离生成的各种离子浓度的乘积和溶液中 未电离分子的浓度的比值是一个常数，这 个常数叫电离平衡常数，简称电离常数
弱酸的电离常数用Ka表示，弱碱的电离常数用Kb表示。 例如一元弱酸醋酸或一元弱碱氨水的电离平衡常数计算公 式如下：
4．溶胶的稳定性 胶体分散系在一定的条件下，胶粒不容易 由小颗粒结合成大颗粒，因而不会因重力 的作用而沉淀，具有一定的稳定性。决定 溶胶的稳定性的主要因素是：胶粒表面带 有电荷和胶粒外表面的水化膜或溶剂化膜 的保护作用。同种胶体粒子在相同的环境 中所带的电荷是相同的，同种电荷互相排 拆因而使胶粒不易聚集，稳定性增强。
(一)强电解质 在水溶液里能完全电离的电解质称为强电解质。 强电解质的电离是不可逆的，其电离方程式用 “=”或“→”表示。 HCl =H+ + Clˉ 或 H+ + Clˉ→ H+Clˉ NaOH = Na+ + OHˉ 或 NaOH → Na+ + OHˉ NaCl= Na+ + Clˉ 或 NaCl → Na+ + Clˉ 强酸、强碱和绝大多数盐都是强电解质。例如 HCl、KOH、NaOH、HNO3、HClO4、H2SO4、 Ba(OH)2以及NaCl、KCl、MgCl2、Na2SO4等。
在弱电解质溶液中，加入与该弱电解质有相同离子的强 电解质时，使弱电解质的电离度减小，这种现象叫做同离 子效应。
第三节 溶液的酸碱性
一、水的电离和离子积常数
经过精密仪器的科学测定，发现水是一种极弱电解质。水 在电离时把质子从一个水分子转移给另一个水分子，形成 H3O+和OHˉ。 H 2 O ＋ H2 O H3O＋ ＋ OH－ 在一定温度下，该反应达到平衡时，存在如下关系式：
四、同离子效应 在弱电解质溶液中加入一种有与弱电解质相同离子的强电 解质时，弱电解质的电离平衡会受到影响而改变其电离度。 例如在醋酸溶液中加入一定量的醋酸钠时，由于NaAc 是强电解质，在溶液中完全电离，使溶液中Ac－离子浓 度大大增加，使HAc的电离平衡向左移动，从而降低了 HAc分子的电离度，结果使溶液的酸性减弱。 HAc = H+ + Ac－ NH3 + H2O = NH4+ + OH － NaAc → Na+ + Ac－ NH4Cl → NH4+ + Cl－ 同理，在氨的水溶液中加入NH4Cl时，溶液中NH4+离 子浓度相应增加，使电离平衡向左移动，降低了氨的电离 度，结果使溶液的碱性减弱。
第二节 电解质溶液
一、化学平衡和浓度对化学平衡的影响 （一）化学平衡的概念 1.不可逆反应：在一定的条件下只能向一个方向进行的 单向反应。 2.可逆反应 ：在同一反映条件下能同时向两个相反方 向进行的双向反应。 可逆反应方程式中常用“ ”代替“＝”来表示反应的 可逆性。 例如：在人体血液中血红蛋白和氧气的反应： O2+3Hb（血红蛋白） HbO2（氧合血红蛋白） 在可逆反应中，通常把从左到右进行的反应称为正反应， 从右向左进行的反应称为逆反应。
5、溶胶的聚沉 溶胶的聚沉是指溶胶粒子由小颗粒结合成大颗粒，最后从 介质中沉淀析出，这种现象叫聚沉。促使溶胶聚沉的因素 有①加入少量电解质。溶胶对电解质的影响非常敏感，这 是由于电解质中反离子的加入中和了胶粒表面所吸附的电 荷，胶粒变成电中性，同时水化膜也随之消失，这样胶粒 就能迅速凝集而聚沉。例如，在氢氧化铁中加入少量 K2SO4溶液，溶胶内立即发生聚沉作用，析出氢氧化铁 沉淀。实验表明不同的电解质，对溶胶的聚沉能力是不同 的。可以使溶胶聚沉的电解质的有效部分是与胶粒带有相 反电荷的离子，这些离子称为反离子。反离子的价数越高， 聚沉能力也越大。②加入带相反电荷的胶体：有相反电荷 的不同溶胶，可以相互聚沉。例如，将带有正电荷的氢氧 化铁溶胶和带负电荷的As2S3溶胶混合，可以相互聚沉。 明矾的净水作用，是利用明矾的水解生成Al(OH)3正溶胶， 而与带负电荷的胶体污物发生相互聚沉。③升高温度：温 度对溶胶的稳定性影响不大。温度升高时，由于溶胶的布 朗运动增强，溶胶粒子之间的碰撞加剧，使溶胶的稳定性 下降。