Bài giảng Hóa lý dược

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y Dược THÁI NGUYÊN Bộ MÔN HOÁễDƯỢC BÀI GIẢNG H O Á L Ý D Ư Ợ C (LƯUHÀNHNỘI BỘ) TM y NÍỈIYẾN. N VM Sô hoa bơi Trung tâm Hoc liêu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn Chương I GIỚI THIỆU MÔN HOÁ LÝ DƯỢC MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐẠI LƯỢNG NHIỆT ĐỘNG HỌC l ẳGIỚI THIỆU MÔN HOÁ LÝ DƯỢC : l ẳl, Đ ịnh nghĩa và nội dung của môn học hoá lý : Hoá lý là môn khoa học trung gian giữa hoá học và vật lý: Nghiên cứu môi quan hệ giữa hai dạng biến đổi hoá học và vật lý của vật chất, giữa các tính chất hoá lý với thành phần hoá học và cấu tạo của vật chất, nghiên cứu cd chế, tốc độ của các quá trình biến đổi cũng như các yếu tô’ bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình đó. Hoá lý được hình thành trong quá trình phát triển phân ngành và liên ngành của `hoa học. Bốn ngành hoá học lớn tồn tại hiện nay là Hoá vô cơ, Hoá hữu cơ, Hoá phân tích và Hoá lý. Khoa học phát triển càng cao càng có sự xen phủ nhau giữa các ngành. Ngày nay Hoá lý được coi là môn khoa học liên ngành, ngày càng thâm nhập đan xen vào các ngành liên quan đến hoá học như luyện kim, mỏ, địa chất, môi trường, hũá thực phẩm, vật liệu, y dược... Góp phần tích cực thúc đẩy sự tiến bộ của các ngành này, Nội dung của môn học hoá lý`. Các giáo trình hoá lý thường bao gồm nội dung như sau : Cấu tạo chất: Nghiên cứu cấu tạo nguyên tử, phân tử và các trạng thái tập hợp của các chất. Nhiệt động lực hoá học. nghiên cứu sự ứng dụng của hai nguyên lý nhiệt động học để khảo sát các hiệu ứng nhiệt của phản ứng, xác định khả năng tự diễn biến của các quá trình hoá học, cân bằng và sự chuyển dịch cân bằng của các phản ứng hoá học, các quá trình chuyển pha.-. Động hoá học - xúc tác :Nghiên cứu tốc độ phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, đặc biệt của nhiệt độ, của chất xúc tá^ĩ.ễ. Nghiên cứu phản ứng được kích thích bằng ánh sáng vừng nhìn thấy và tử ngoại là nội dung của quang hoá học. 1 Sô hoa bơi Trung tâm Hoc liêu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn Điện hoá học : Nghiên cứu các tính chất của dung dịch điện ly va các quá trình điện cực (phản ứng hoá học xảy ra tại bề mặt phản cách pha rắn lỏng). Hoá keo, chính xác hơn là hoá lý học về các hệ phân tán và cac hiện tượng bề mặt: Nghiên cứu các điều kiện tạo thành và tính chât cua các tiểu phân trong hệ phân tán, các màng làm bền giữa các pha, tương tác tiếp xúc... Gần đây phát triển môn cơ hoá lý học, lưu biên học là nhũng hưống mối trong Hoá lý học các hệ phân tán. Hũá học cao phãn tử: Nghiên cứu các quá trình trùng hợp và trùng ngưng cao phân tử, tính chất cơ lý và hoá lý của cao phân tử. Hoá học cao phân tử có thể được coi là môn học liên ngành giữa hoá hữu cơvà hoá lý. 1.2. Sơ lược lịch sử phát triển hoá lý : Khái niệm "Hoá lý" được Lomonoxov đưa ra đầu tiên năm 1752, nhưng khoa học này chỉ thực sự hình thành phát triển vào thế kỷ XIX, thế kỉ XX là thòi kỳ phát triển các nội dung chuyên sâu. Nhiệt động học ra đời gắn liền với lịch sử chế tạo động cơ nhiệt. Nguyên lý 1 vằ nguyên lý 2 của nhiệt dộng học được rút ra từ nghiên cứu của các nhà khoa học Carnot (1796 1832), Clausius (1822 1888), Thomson (1824 - 1907). Cân bằng và qui tắc pha được Gibbs công bô`năm 1878. Van`t Hoff (1884) đưa ra nguyên lý về cân bằng động khi nghiên cứu cân bằng đồng thể. Hess (1840) đã nghiên cứu về hiệu ứng nhiệt của các phán ứng hoá học. Thomson và Berthelot có nhiều nghiên cứu về nhiệt hoá học. Trong thế kỷ XX, nhiệt động học tập trung nghiên cứu phản ứng hoá học, Nerst (1901 1911) đưa ra nguyên lý 3 của nhiệt động học giúp cho việc tính toán dễ dàng các đại lượng nhiệt động học cơ bản của nhiều phản ứng. Lý thuyết dung dịch được nghiên cứu nhiều ỏ th ế kỷ XIX. Hiện tượng thẩm thấu được Nolte (1748), Traube (1867), Van`t Hoff (1845 1920) nghiên cứu. Raoult (1830 - 1910) đã thiết lập các định luật về áp suất hơi trên dung dịch. Thuyết điện ly được Arrhenius đưa ra năm 1SS9, Nerst đã phát triển đưa ra lý thuyết thế điện cực. Gibbs đưa ra khái niệm hoạt độ thay cho nồng độ ion trong dung dich. Lý thuyết thế điện cực đã thúc đẩy sự Sô hoa bơi Trung tâm Hoc liêu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn nghiên cứu về các pin điện. Trong thế kỷ XX các nhà khoa học chú ý đi sâu nghiên cứu về lý thuyết chất điện ly mạnh, Động hoá học được bắt đầu từ nghiên cứu tốc độ các phản ứng hữu cơ trong pha lỏng vối sự mở đầu của Williamson, Wilhelmi (1812 - 1864), Berthelot, Guldberg, Waage (1833 - 1902). Van`t Hoff và Arrhenius trong những năm 1880 đã đưa ra khái niệm về năng lượng hoạt hoá, giải thích ý nghĩa của bậc phản ứng trên cơ sỏ lý thuyết động học. Trong thế kỉ XX đối tượng nghiên cứu được tập trung vào các phản ứng phức tạp như phản ứng quang hoá vói các công trình của Bondestein (1871 1942), Einstein (1879 1955). Phản ứng dây chuyền được Semenov (1896) và Hinshelwood (1926) nghiên cứu. Lý thuyết tốc độ tuyệt đôì của phản ứng hoá học được Evring, Evans và Polanyi nghiên cứu trong những năm 1940. 1.3. Đặc điểm nội dung môn Hoá lý dược : Do đặc điểm về mục đích và yêu cầu của từng trường đại học nội dung nêu trên của hoá lý có thể được tách một số phần trình bày thành các giáo trình riêng như cấu tạo chất, hoá keo, hoá học cao phân tử... Hiện nay, trong chưdng trình giảng dạy của trường đại học Dược phần nhiệt động học được giảng trong môn Vật lý đại cương, cấu tạo chất và nhiệt động hoá học đã được trình bày trong môn Hoá đại cương - Vô cơ. Do đó Bài giảng Hoá lý được giối hạn trong nội dung: các nguyên tắc hoá lý của dung dịch và cân bằng pha, động hoá học và xúc tác, điện hoá học, các hệ phân tán hiện tượng bề mặt» và hấp phụ^dung dịch cao phân tử. Một số khái niệm và các đại lượng cơ bản của nhiệt động học được nhắc lại, tóm tắt theo quan điểm Hoá lý trong phần mâ đầu tạo thuận lợi khi tìm hiểu nội dung của môn học. Các nội dung của Hoá lý Dược nêu trên là một phần kiến thức cơ sở cần thiết khi học tập môn hoá phân tích, kiểm nghiệm thuốc (các phương pháp phân tích hoá lý), chiết xuất hoá thực vật cũng như các môn học thuộc chuyên ngành công nghệ dược (sản xuất nguyên liệu làm thuốc, bào chế các dạng thuốc), nghiên cứu sình dược học, dược động học... Sự thâm nhập đan xen của Hoá Lý vào các lĩnh vực khoa học của ngành dược được tóm tắt trong sơ đồ dưới đây. 3 Sô hoa bơi Trung tâm Hoc liêu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn ... - tailieumienphi.vn