Смекни!
smekni.com

Буферні системи (стр. 1 из 2)

«Активна реакція середовища. Буферні системи організму»

План:

1.Вода як універсальний розчинник.

2. Поняття електролітичної дисоціації та сили електроліту.

3. Кислоти, луги та солі у водних розчинах.

4. Активна реакція середовища та водневий показник.

5.Поняття буферних властивостей. Механізм дії буферних систем.

Окрім механічних перенесень,частинки дисперсійної фази та дисперсій-ного середовища хімічно взаємодіють між собою. Дисперсійним середовищем більшості дисперсних систем організму є вода, яка складає біля 80 % ваги тіла. Молекула води складається з двох атомів водню ( мають по одному неспарено-му електрону ) та атома кисню який має два неспарених електрона.

хх

Н .х О х. Н

хх

Атоми зв′язані між собою двома ковалентними ( рівносильними , двохелектро-нними, двохцентровими ) полярними зв′язками:

хх

Н- O - H

хх

Кисень більш електронегативний ( сильніший ) атом і відтягує електронну гус-тину зв′язків на себе , набуваючи при цьому частково негативного заряду ( за-ряд електрона ). Атоми водню, збіднені електронами, набувають часткового позитивного заряду.


+
+

H - O - H

Електростатичне відштовхування між однойменно зарядженими атомами, та наявність двох вільних пар електронів у атома кисню, обумовлює тетраедрич-ну будову молекул води в просторі, протилежні кінці якої заряджені різнойме-нно:

Н
+


О

.. Н
+

(–)

..

(–)

Молекула – кінці якої мають протилежні заряди називається диполем.

Дипольний момент–кількісна характеристика полярності молекули, являє со-бою добуток величини зарядів на відстань між ними :

=
q L (D)

Дипольна будова приводить до того, що молекули води об′єднуються між со-бою з утворенням асоціатів (рідини) за рахунок водневих зв′язків :

Н—О ---Н: О—Н :О—Н:О—Н:О—Н:О—Н:О---Н

Н Н Н Н Н Н

При цьому, хімічні властивості води залишаються незмінними ( водневі зв′язки слабкі ), а фізичні властивості змінюються дуже. Зокрема значно зростає розчи-нююча здатність води. Взаємодіючи з молекулами інших полярних речовин во-да гідратує їх, розриваючи внутрішньомолекулярні зв′язки:

t = 14000 C

NaCI Na+ + CI --

NaCI t=20 C H2O Na+ + CI --

Процес розпаду речовин на іони під впливом розчинника називається дисоціа-цією.

Йони щомають позитивний заряд (недостачу електронів) називаються катіо-нами, айони що мають негативний заряд (надлишок електронів) називаються аніонами.

Речовини які при розчиненні утворюють розчини що володіють іонною про-відністю називають електролітами.

Кількісною характеристикою процесу дисоціації є :

ступінь дисоціації

–характеризує сильні електроліти і є відношенням кіль-кості молекул що продисоціювали до їх загальної кількості.

Константа дисоціації–Кд –характеризує слабкі електроліти. Для речовини МА,щодисоціює за схемою

МАМ+ + А

Kд= [ M+].[A]/ [ MA] . 100 %


Чомурізніфізичнівеличинивиражаютьглибинудисоціації ?

1. Сильні електроліти дисоціюють майже повністю.В розчині практично не за-лишається молекул що не продисоціювали : NaCI

Na+ + CI --.

2. При дисоціації слабких електролітів, в розчині встановлюється динамічна рівновага між молекулами та йонами.Чим вище значення Кдтим в більшій мірі речовина розпалася на йони.

3. По силі електроліти класифікують на:

сильні – процент розпаду > 30 % H2SO4 , HCI , NaCI

середньої сили – процент розпаду >3 % < 30 % CH3COOH , NH4OH

слабкі – процент розпаду < 3 % CH3CH(OH)COOH

Кислоти у водних розчинах дисоціюють (розпадаються) на катіони (протони ) воднюта аніони кислотного залишку:

HCI

H+ + CI = 100 % ; HF
H+ +F Kд =7.0 .10 –4 ;

СН3СООН

СН3СОО + Н+ Кд=1.7.10–5 ;HCN
H+ + CNKд =6.2 .10—10

Багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчасто з різною силою:

Н3РО4

Н+ + Н2РО4 Кд = 7.1. 10 –3 ;

Н2РО4 --

Н+ + НРО4 2– Кд = 6.2. 10 –8 ;

НРО42--

Н+ + РО4 3– Кд = 4.4 .10 –13 .

Основи у водних розчинах дисоціюють з утворенням катіону металу та аніону гідроксилу:

NaOH

Na+ + OH
= 100% ;

Ca(OH)2

Ca2+ + 2OH
= 30 % ;

NH4OH

NH4+ + OHКд = 1.79 .10 –5 .

Солі у водних розчинах дисоціюють з утворенням катіону металу та аніону кислотного залишку.

NaCI

Na+ + CI
= 100 %

Na2SO4

2Na+ + SO42–
= 100 %

Майже всі солі є сильними електролітами, бо утворені за допомогою йонного зв′язку.

Отже: сила електроліту (глибина розпаду молекули) залежить від типу зв‘язку в молекулі, який визначається різницями електронегативностей елементів що його утворюють:

Розрізняють

Ковалентний неполярний

Е.Н. = 0 – 0.9 Н2 ; СІ2 ; О2

Ковалентний полярний

Е.Н. = 0.9 –1.9 НСІ =0.9 ; HF =1.9

Йонний

Е.Н. = 1.9 – 3.3. NaF = 3.1

Таблицяелектронегативностідеякиххімічнихелементів

Елемент K Na Li Mg AL Si H C N CI Br I O F

E.H. 0.8 0.9 1.0 1.21.51.82.1 2.53.0 3.0 2.8 2.5 3.5 4.0

Молекули води маючи великі дипольні моменти, в невеликій кількості і самі розпадаються на йони згідно рівняння:

Н2О

Н+ + ОНабо 2Н2О
Н3О+ + ОН .