Бикарбонатный буфер
 Скачать 2.11 Mb.
|
|
Колоночная хроматография — осуществляется пропусканием исследуемого раствора через стеклянную трубку, заполненную порошкообразным поглотителем. Бумажная хроматография - метод, основанный на распределении веществ между подвижной и неподвижной жидкими фазами. Тонкослойная хроматография - основанный на различной скорости перемещения компонентов смеси в плоском тонком слое сорбента при их движении в потоке подвижной фазы. Билет 7 1. Белковый буфер - механизм и состав 2. Методы очистки коллоидных,имущественная почка 3. Второй закон термодинамики 4. Задача на буферную ёмкость. 1 Белковый буфер Составляет 5 % буферной ёмкости. Он состоит из белка-кислоты и его соли, образованной сильным основанием. Pt – COOH - белок-кислота Pt – COONa – белок-соль При образовании в организме сильных кислот они взаимодействуют с солью белка. При этом получается эквивалентное количество белок-кислоты: НС1 + Pt-COONa ↔ Pt-COOH + NaCl. По закону разбавления В.Оствальда увеличение концентрации слабого электролита уменьшает его диссоциацию, рН практически не меняется. При увеличении щелочных продуктов они взаимодействуют с Pt-СООН: NaOH + Pt-COOH ↔ Pt-COONa + H 2 O Количество кислоты уменьшается. Однако концентрация ионов Н + увеличивается за счет потенциальной кислотности белок-кислоты. поэтому практически рН не меняется. Белок – это амфотерный электролит и поэтому проявляет собственное буферное действие. 2 Диализ. Коллоидная система наливается в сосуд, который отделен от другого сосуда полупроницаемой мембраной. В результате диффузии низкомолекулярные примеси переходят во внешний раствор. Диализ ведут при повышенном давлении во внутренней камере. Материал, прошедший через мембрану, называется диализат. Ультрафильтрация -это процесс, заключающийся в том, что жидкость не фильтруется самопроизвольно, а под давлением «продавливается» через полупроницаемую перегородку. Этот метод называют иногда сухим диализом, в том смысле, что с другой стороны мембраны нет растворителя. Электродиализ - процесс диализа, ускоряемый действием электрического тока. Фильтрация основана на способности коллоидных частиц проходить через поры обычных фильтров. Диализ почек — это наиболее используемый способ в медицинской практике. Он необходим в том случае, если нужно быстро очистить кровь больного от шлаков и токсинов. Также принцип работы искусственной почки используется в качестве замещающего метода очистки крови при нарушении функций почечных структур. Основной принцип работы искусственной почки в виде гемодиализа реализован с помощью пропускания крови через мембрану с мелкими ячейками. Они достаточны для прохождения сквозь них основных клеток крови. Но при этом ячейки мембраны не пропускают молекулы токсинов и кристаллических веществ. 3 Второй закон термодинамики (второе начало термодинамики): Самопроизвольно протекают процессы, приводящие к увеличению общей энтропии системы и окружающей среды. ΔS сист + ΔS среды ≥ 0 или ΔS ≥ 0 Для химической реакции изменение энтропии ΔS 0 = ∑ ν i S i 0 прод - ∑ ν i S i 0 исх Энтропия (S) -мера энергетического беспорядка в системе, мера хаоса, мера той энергии, которая рассеивается в виде тепла и не превращается в работу. Изменение энтропии ∆S наиболее просто определяется для обратимых изотермических процессов, оно равняется тепловому эффекту процесса, делённому на абсолютную температуру. Энтропия – экстенсивная функция. Энтропия системы равна сумме энтропий составных частей. Её изменение зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от пути перехода. Энтропию относят к 1 молю вещества в стандартных условиях S°298 ; измеряют ее в энтропийных единицах (э.е.): 1 Дж/мoль*К = 1 э.е. Больцман постулировал, что энтропия связана с термодинамической вероятностью логарифмической зависимостью S = k ln W уравнение Больцмана k – константа Больцмана: k = 1,38 10 ∙ -23 Дж/градус; W – число микросостояний, с помощью которых можно реализовать данное макросостояние: W= 1 P ; Р – вероятность того, что система находится именно в этом микросостоянии. Термодинамически обратимый процесс– процесс, протекающий в прямом и в обратном направлении без изменений в системе и в окружающей среде, т.е. при переходе из начального состояния в конечное все промежуточные состояния являются равновесными. При наличии неравновесных промежуточных состояний процесс считают термодинамически необратимым. Билет 8 1)белки, как полиэлектролиты. Изоэлектрической состояние. Помещение белка в кислотную и щелочную среду. 2) классификация комплексных соединений 3) факторы влияющие на скорость реакции и константу диссоциации 4)мицелла 1 Полиэлектролитами называются ВМС, способные в растворе диссоциировать с образованием высокомолекулярного иона. Все высокомолекулярные полиэлектролиты растворяются в полярных растворителях. Важнейшими представителями полиэлектролитов являются белки. Молекулы белков построены на основе аминокислот и содержат основные группы –NH2 и кислотные группы –СООН:Таким образом, как в кислой, так и в щелочной среде молекулы белка обладают нескомпенсированным зарядом разного знака. Регулируя рН белкового раствора, можно добиться перевода белка в изоэлектрическоесостояние. Изоэлектрическим состоянием белка называется состояние белковой молекулы, при котором ееB положительные и отрицательные заряды взаимно скомпенсированы. Молекулу белка в изоэлектрическом состоянии можно считать нейтральной, хотя в ней имеются ионизированные группы. Изоэлектрическая точка белка (ИТБ) – это значение рН, при котором белок переходит в изоэлектрическое состояние. В изоэлектрическом состоянии свойства растворов белков резко меняются: при этом они имеют, например, наименьшую вязкость, плохую растворимость, что связано с изменением формы макромолекул. При значении рН, близком к изоэлектрической точке, разноименно заряженные группы – (NH3)+и СОО‾ притягиваются друг к другу и макромолекула закручивается в спираль. При смещении рН среды от изоэлектрической точки одноиме/нно заряженные группы отталкиваются и цепь выпрямляется. Молекулы ВМС в развеBрнутом состоянии придают раствором более высокую вязкость, чем молекулы ВМС, свеBрнутые в спираль или клубок. Для нахождения изоэлектрической точки полипептида (белка) необходимо: 1. Измерить подвижность полипептида при нескольких разных значениях рН; 2. Построить график зависимости подвижности от рН; 3. Графически найти значение рН, соответствующее нулевой подвижности Значение изоэлектрической точки может помочь при составлении схемы выделения белка, поскольку растворимость белка минимальна при рН = рI 2 По заряду комплексного иона различают: • катионные [Cu(NH3)4]2+ • анионные [Co(NO3)6]3- • нейтральные [Pt(NH 3 )Cl 2 ] 0 По характеру лигандов различают: акво- [Сu(H 2 O) 4 ]SO 4 аммино-[Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 ацидо- К 2 [Cu(Cl) 4 ] гидроксо-K 2 [Cu(OH) 4 ] По структуре внутренней сферы различают внутрикомплексные(циклические) соединения. Например, в живом организме встречаются клешневидные (хелатные) пятичленные циклы. 3 : Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции , t , концентрации с температуры присутствия катализаторов Билет 9 1. Буферный раствор, буферная емкость +формула, зона буф.действия. 2. Способы защиты коллоид.растворов. биолог.смысл 3. Зависимость скорости от времени(закон Вант Гофа) 4. Приготовить 100мл раствора из 0,1М NaCl 1 Буферными растворами называются растворы, сохраняющие неизменными значения рН при разбавлении или добавлении небольшого количества сильной кислоты или основания. Протолитические буферные растворы представляют смеси электролитов, содержащие одноимённые ионы. Различают в основном протолитические буферные растворы двух типов: • Кислотные т.е. состоящие из слабой кислоты и ее соли (соли, образованной сильным основанием и анионом этой кислоты). Например: СН 3 СООН и СН 3 СООNa - ацетатный буфер СН 3 СООН + Н 2 О ↔ Н 3 О + + СН 3 СОО - избыток сопряженного основания кислота СН 3 СООNa → Na + + CH 3 COO - • Основные, т.е. состоящие из слабого основания и его соли (т.е. соли, образованной сильной кислотой и катионом этого основания). Например: NH 4 OH и NH 4 Cl – аммиачный буфер. NH 3 + H 2 O ↔ OH - + NH 4+ избыток сопряженной кислоты Основание NH 4 Cl → Cl - + NH 4+ Буферная ёмкость- Это способность буферной системы противодействовать изменению рН среды. Интервал значений рН, выше и ниже которого буферное действие прекращается, называется зоной буферного действия. Она равна рН = рКа ± 1 Буферная ёмкость (В) выражается количеством моль- эквивалентов сильной кислоты или щелочи, которое следует добавить к одному литру буфера, чтобы сместить рН на единицу. 2 Коллоидная защита — это предохранение коллоидных растворов от коагуляции и, следовательно, повышение их устойчивости добавлением небольших количеств высокомолекулярных веществ (белков, крахмала, агар-агара и др.), так называемых защитных веществ. Коллоидная защиту используют при изготовлении устойчивых коллоидных препаратов серебра (колларгол), ртути , серы и других, применяемых в медицине. Коллоидная защита играет существенную роль в физиологических процессах. Содержание кальция карбоната и фосфата в крови значительно превышает их растворимость в воде. Отложению этих солей препятствуют защитные вещества крови, которые не позволяют коллоидным частицам нерастворимых солей объединяться в крупные агрегаты и осаждаться. Образование желчных и мочевых камней в организме связано с уменьшением при патологических состояниях защитного действия веществ. 3 4 C=n/V m=Mn=MCV m(NaCl)=58,5*0,1*0,1=0,585 г Билет 10 1.энегрия гиббса（формула и понятие） 2.поверх натяжение（формула и определение） 3. экзосмос 4. Задача на экзоосмос с портала 1 Энергия Гиббса– это величина, показывающая изменение внутренней энергии в ходе химической реакции. G=H–TS (H- энтальпия, Т- температура, S- энтропия) 2 К поверхностным явлениям относят те эффекты и особенности поведения веществ, которые наблюдаются на поверхностях раздела фаз. Причиной поверхностных явлений служит особое состояние молекул в слоях жидкостей и твёрдых тел, непосредственно прилегающих к поверхностям раздела фаз. Поверхностная энергия - избыток энергии поверхностного слоя на границе раздела фаз, обусловленной различием межмолекулярных взаимодействий в обеих фазах. Поверхностное натяжение (σ) – величина, характеризующая избыток поверхностной энергии приходящий на 1 м2 межфазной поверхности. Энергетическое выражение: Поверхностное натяжения (σ) равно термодинамически обратимой, изотермической работе, которую надо совершить, чтобы увеличить площадь межфазной поверхности на единицу. σ = -∆А/∆𝑺 [Дж/м2] ∆А – это термодинамически обратимая работа, затраченная на образование поверхности площадью ∆S. Так как работа совершается над системой, то она является отрицательной. Силовое определение поверхностное натяжение – это сила, действующая на поверхности по касательной к ней и стремящаяся сократить свободную поверность тела до наименьших возможных пределов при данном объёме. Методы определения поверхностного натяжения: Поверхностное натяжение на границе «жидкость – жидкость» зависит от природы соприкасающихся фаз: чем больше разница полярности фаз, тем больше величина поверхностного натяжения на границе их раздела. Поверхностное натяжение на границе «жидкость – газ» мера гетерогенной системы. При повышении давления увеличивается взаимодействие поверхностных молекул жидкости с молекулами газовой фазы и уменьшается избыток энергии молекул на поверхности, а также уменьшается поверхностное натяжение. 3 Явление движения растворителя из окружающей среды в осмотическую ячейку называют эндосмосом. Условия эндосмоса: Свнутр > Снаруж; πосм(внутр.) > πосм(наруж.). Экзосмос – это движение растворителя из осмотической ячейки в окружающую среду. Условия экзосмоса: Снаруж> Свнутр; πосм(наруж.) > πосм(внутр.). Билет 11 1. Гемоглобиновый буфер 2. температура кипения и замерзания растворов, второй закон Рауля 3.поверхностная активность для разных веществ 4. Задача на изменение ph буферных растворов при разбавлении. 1 Гемоглобиновый буфер Составляет 35 % буферной ёмкости. Главная буферная система эритроцитов, на долю которой приходится около 75% всей буферной ёмкости крови. Гемоглобиновая буферная система крови играет значительную роль в: дыхании, транспорте кислорода в ткани и в поддержании постоянства рН крови. Она представлена двумя слабыми кислотами – гемоглобином и оксигемоглобином и сопряженными им основаниями – соответственно гемоглобинат- и оксигемоглобинат-ионами: HHb ↔ H+ + Hb- HHbO2 ↔ H+ HbO2- Оксигемоглобин – более сильная кислота (рКа = 6,95), чем гемоглобин (рКа = 8,2). При рН = 7,25 (внутри эритроцитов) оксигемоглобин ионизирован на 65%, а гемоглобин – на 10%, поэтому присоединение кислорода к гемоглобину уменьшает значение рН крови, так как при этом образуется более сильная кислота. С другой стороны, по мере отдачи кислорода оксигемоглобином в тканях значение рН крови вновь увеличивается. Основная роль гемоглобиновой буферной системы заключается в её участии в транспорте С02 от тканей к лёгким. В капиллярах большого круга кровообращения Нb02 отдаёт кислород. В эритроцитах С02 взаимодействует с Н20 и образуется Н2С03. Эта кислота диссоциирует на НС03- и Н+, который соединяется с Нb. Анионы НС03- из эритроцитов выходят в плазму крови, а в эритроциты поступает эквивалентное количество анионов СП. Остающиеся в плазме крови ионы Na+ взаимодействуют с НС03- и благодаря этому восстанавливают её щелочной резерв. • В капиллярах лёгких, в условиях низкого рС02 и высокого р02 НЬ присоединяет кислород с образованием Нb02. Карбаминовая связь разрывается, в связи с чем высвобождается С02. При этом НС03- из плазмы крови поступает в эритроциты (в обмен на ионы Сl-) и взаимодействует с Н+, отщепившимся от Нb в момент его оксигенации. Образующаяся Н2С03 под влиянием карбоангидразы расщепляется на С02 и Н20. С02 диффундирует в альвеолы и выводится из организма. 2 Второй закон Рауля: Повышение температуры кипения ∆Tкип или понижение температуры замерзания ∆Tзам разбавленных растворов неэлектролитов пропорциональны числу частиц растворенного вещества и не зависят от его природы. Математическое выражение: ∆Tкип =Eb ∆Tзам =Kb где Е и К – коэффициенты пропорциональности, cоответственно эбуллиоскопическая и криоскопическая константы, зависящие только от природы растворителя, для воды К=1,86, Е=0,516, а b – моляльность раствора. (Напомним, что моляльность раствора – это количество растворѐнного вещества, приходящееся на 1 кг растворителя.) 3 g = - 𝜟𝝈/𝜟𝑪 при c → 0 ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬ- способность в-ва при адсорбции на границе раздела фаз понижать поверхностное натяжение (межфазное натяжение). Чем в большей степени уменьшается поверхностное натяжение с увеличением концентрации адсорбируемого вещества, тем больше поверхностная активность этого вещества и наоборот. Билет 12 1)Молекулярная адсорбция, 2)параметры состояния и их примеры 3)Способы приготовления растворов 4)В задаче энтропию определить надо без расчетов 1 Молекулярная адсорбция – адсорбция из растворов неэлектролитов. В этих случаях растворенное вещество адсорбируется на поверхности твердого тела в виде молекул. Особенности молекулярной адсорбции: наряду с растворѐнным веществом адсорбируются молекулы растворителя. Поэтому для адсорбции растворѐнного вещества его молекулы должны вытеснять с поверхности молекулы растворителя. Ионная адсорбция – адсорбция из растворов сильных электролитов. В этом случае растворённое вещество адсорбируется в виде ионов 2 Экстенсивные параметры — это параметры, которые зависят от количества вещества системы и суммируются при объединении систем. ( внутренняя энергия системы , ее объем, теплоемкость, энтропия) Интенсивные параметры — это параметры, которые не зависят от количества вещества и выравниваются при объединении систем. (температура, давление, концентрация, молярный объем ) 3 Метод точной навески Предполагает работу с растворами, которые не меняют свою молекулярную массу и объем при взаимодействии с воздухом. На аналитических (погрешность таких весов составляет 0,0002г) весах точно взвешивают вещество и переносят в мерную колбу для растворения, доводят до метки растворителем (водой) и тщательно перемешивают. Растворы точной навески можно приготовить лишь для немногих веществ. Эти вещества должны отвечать следующим требованиям: - вещество должно быть чистым (без примесей) - иметь постоянный состав (соответствовать определённой химической формуле) - быть устойчивым как на воздухе, так и в растворе - иметь достаточно высокую молекулярную массу. Такие соединения называются установочными. Метод неточной или приблизительной навески Предполагает работу с растворами, которые не соответствуют этим требованиям, например, меняют свою массу на воздухе, например, перманганат калия. Перед применением их в качестве стандартных растворов, необходимо оттитровать другим раствором с точно известной концентрацией. Метод разбавления Из раствора с точно известной концентрацией готовят разбавлением раствор другой концентрации. Концентрация полученного раствора зависит от концентрации исходного. |