医用化学/溶液的组成量度

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溶液的组成量度旧称溶液的浓度.从1983年7月1日开始贯彻实施国家法定计量单位以后,单独使用”浓度”一词已有它特定的含义,它不能再作为一般的概念使用,应改称为溶液的组成量度。

溶液是由溶质和溶剂组成的,溶液的性质常常与溶液中溶质和溶剂的相对含量有关。给病人输液或用药时,必须规定药液的量度和用量。因为药液过稀,就不会产生明显的疗效,但药液过浓反而对人体有害,甚至会危及病员的生命安全。

一、溶液的组成量度表示法

物质的量和质量是国际单位制(SI)规定的基本量中的两个物理量,质量的SI单位为千克(kg),而质量的量的SI单位是摩尔(符号为mol)。SI规定:“一摩尔任何物质所含的基本单元数与0.012kg12C的原子相等.”已知,0.012kg12C中含有的原子数为阿佛加德罗常数NA约为6.023×1023mol-1.也就是说,一摩尔任何物质均含有NA个基本单元.在使用摩尔时应指明基本单元.它可以是原子、分子、离子、电子或其他粒子、或是这些粒子的特定组合。因此,物质的量和质量完全属于两个不同的概念。

溶液的组成量度,表示在一定量溶液或溶剂中所含溶质的量.在医学界过去根据不同的需要,曾用物质的量浓度、质量摩尔浓度、当量浓度、比例浓度和百分比浓度等表示。现在应使用法定的计量单位,世界卫生组织建议:①凡是已知相对分子质量的物质在人体内的含量,都应当用物质的量浓度单位取代旧单位制所表示的质量浓度单位。②人体体液中有少数物质的相对分子质量还未精确测得,因之不能用物质的量浓度表示其在人体内的含量,可以仍暂用质量浓度表示。③统一用升(L)作为单位的分母,以避免过去用其它作不同分母时的混乱,更不宜使用计量单位的“%”来表示每百毫升(/dl))。

(一)物质的量浓度

溶液中某溶质B的物质的量浓度,简称B的浓度,用符号cB或[B]表示。它的定义是

cB=nB/V

式中nB是溶质B物质的量,其单位是摩尔(mol);V是溶液的体积,单位用升(L)表示。在说明cB时,也应同时指明基本单元。例如,H2SO4的量浓度c(H2SO4)=0.1mol•L-1;c(H+)或[H+]=0.1mol•L-1。又如,c(1/2H2SO4)=0.1mol•L-1等。括号中的符号表示物质的基本单元。

必须注意,凡是说到溶质B的浓度就是专指B的物质的量浓度。

(二)质量摩尔浓度

溶液中某溶质B的物质的量除以溶剂的质量,称为该溶质的质量摩尔浓度。单位为mol•kg-1,符号为mB

mB=nB/W

式中W为该溶剂的质量,以千克(kg)作单位;nB是溶质B的物质的量,以摩尔作单位。

质量摩尔浓度的优点是不受温度的影响。对于极稀的水溶液来说,其物质的量浓度与质量摩尔浓度的数值几乎相等。

(三)百分浓度

百分浓度不是法定的计量单位,应避免使用,但至今在国内外书刊中仍然大量使用百分浓度。现行的百分浓度可有三种表示方法:小数表示法、质量体积表示法与物质的量浓度表示法。

1.当百分浓度表示相同单位相对含量,即为W/W,V/V百分含量时,应用小数表示成相应质量分数和体积分数。

例如,NaCL在水中的质量百分浓度为25%,可改成NaCL在水中的质量分数为0.25或W(NaCL)=0.25.。

又如,乙醇在水中体积百分浓度为75%,或改成乙醇在水中的体积分数为0.75或V(C2H5OH)=0.75.

2.当百分浓度表示的是质量体积(W/V)不同单位的相对含量,且被测物质为未知确切化学结构者或混合物时,应用质量体积浓度表示.如总蛋白,某些激素百分浓度,可用g•L-1,mg.L-1,μg.L-1,ng.L-1等表示.

3.对于已知结构的物质,如葡萄糖、钾、钠等,其相对分子质量或相对原子质量是已知的,这类物质的质量体积百分浓度,应表示为物质的量浓度,即用mol.L-1,mmol.-1,umol.L-1等表示。

二、 溶液的配制

配制某物质的具有一定组成量度的溶液,可由某纯物质加入溶剂,或将其溶液稀释,也可用不同组成量度的溶液相混合。无论用哪一种方法,都应遵守“配制前后溶质的量不变”的原则。主要公式有:

m/M×1000=cBv (1-3)

c1V1=c2V2(1-4)

式中m为溶质的质量;M为溶质的摩尔质量(g.mol-1);cB为溶质的量浓度mol.L-1;V为溶液的体积(mL);c1.c2分别为溶液稀释前后的组成量度;V1V2为稀释前后的体积。

例3 配制0.1mol.L-1Na2CO3溶液500mL,应称取Na2CO3多少克?

解:设称取Na2CO3为mg,则

m/106×1000=0.1×500

m=5.30(g)

例4 现有在水中的体积分数为0。95的乙醇,若需1L体积分数为0.75的消毒酒精,应如何配制?

解:设所需体积分数为0.95的乙醇为VmL,则

0.95V=0.75×1000

V=789.5(mL)

配制方法是:准确量取体积分数为0.95的乙醇789.5mL,加水稀释至1000mL,即可制得体积分数为0.75的消毒酒精。

例5 配制0.1mol.L-1CuSO4溶液100ML,需称取CuSO4.5H2O多少g?

解:设需称取CuSO4.5H2O为mg,则

m/249.7×1000=0.1×100

m=2.497(g)

即需称取2.497gCuSO4.5H2O。

例6 某患者需用0.56mol.L-1葡萄糖溶液,现有2.78mol.L-1和0.28mol.L-1葡萄溶液两种,问要用这两种溶液各多少毫升或配制0.56mol.L-1溶液500mL?

解:设应取2.78mol.L-1葡萄糖溶液为χmL,则

2.78χ+0.28×(500-χ)=0.56×500

χ=56(mL)

应取0.28mol.L-1葡萄糖溶液为

500-56=444(mL)

32 溶解度 | 溶液的渗透压 32
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