药物理化性质之解离常数

学术   其他   2024-03-02 07:11   浙江  


1.1.1 解离常数的基本原理

氢离子浓度指数(hydrogen ion concentration)是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。一般称为“pH”,而不是“pH值”,它的数值俗称“pH值”。表示溶液酸碱度的数值,pH=-log[H+]即所含氢离子浓度的常用对数的负值。

为了便于理解和说明pH,首先阐述一下水的电离和水的离子积常数。

水的电离:水是一种极弱的电解质,可以发生微弱的电离,其电离方程式为:2H₂OH₃O⁺ + OH⁻,简写为H₂OH⁺ + OH⁻,是一个吸热过程。水的电离受温度影响,加酸加碱都能抑制水的电离。水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的,因此极难发生。实验测得,25 °C1L纯水中只有1×10⁻⁷ mol的水分子发生电离。溶液中的正负电荷需要保持平衡,所以由水分子电离出的H⁺OH⁻数目在任何情况下总相等。25 °C时,纯水中[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷ mol/L

水的离子积常数:[H⁺]·[OH⁻]=KW,其中KW称作水的离子积常数,简称水的离子积;[H⁺][OH⁻]是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度。KW只随温度变化而变化,是温度常数。如25 °C[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷ mol/LKW =1×10⁻¹⁴100 °C时,[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁶ mol/LKW =1×10⁻¹²

25 °C时,纯水中[H⁺]=[OH⁻]=1×10⁻⁷ mol/L,所以纯水的pH=-log[H+]=-log1×10⁻⁷=7。假如溶液中[H⁺][OH⁻],则pH7,溶液呈酸性;假如溶液中[H⁺][OH⁻],则pH7,溶液呈碱性。溶液的酸碱性可以通过pH试纸进行测试,也可以通过pH计准确测定。

解离常数是水溶液中具有一定解离度的溶质的极性参数。绝大多数的药物包含可电离的基团,如下图所示。药物分子多数为碱性的,也有部分为酸性,其中只有5%是不可电离的。pKa表明了一种化合物的电离度,它是分子中基团与酸性、碱性的关系函

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