Бикарбонатный буфер
 Скачать 2.11 Mb.
|
|
Фиксанальный метод Предполагает приготовление растворов из фиксаналов. Фиксанал - ампула с сухим веществом или раствором с точно известным количеством эквивалентов. концентрацией. Фиксанал разбивают и переносят в колбу для растворения. Этот метод считается наиболее точным. Билет 13 1. Кор, (и все что с ним связано) 2. Коагуляция электролитов. Правило Шульца-Гарди 3. Ферментативный катализ 4. Задача: приготовьте 100г 5% р-ра глюкозы. Будет ли это физиологическим раствором 1 Соотношение определённой концентрации ионов Н+ и ОН- в органах, тканях, жидкостях организма называется кислотно-основным равновесием (КОР). Кислотно – основное равновесие имеет первостепенное значение, так как: • Ионы Н+ являются катализаторами многих биохимических превращений; • Ферменты и гормоны проявляют биологическую активность при строго определённых значениях рН; • Наибольшие изменения концентрации ионов Н+ крови и межтканевой жидкости влияют на величину их осмотического давления. Основные показатели КОР. • В норме рН крови равно 7,4. смещение рН в сторону увеличения называется алкалозом, а в сторону уменьшения – ацидозом. Различают респираторный и метаболический ацидоз и алкалоз. • Парциальное давление СО2 в норме составляет 40 мм рт.ст. Снижение этого показателя наблюдается при дыхательном алкалозе и метаболическом ацидозе. Повышение давления СО2 отмечается при дыхательном ацидозе и метаболическом алкалозе. • Щелочной резерв крови. Это количество мл СО2, находящегося в крови, в расчете на 100 мл сыворотки крови. Норма – 55 %. Уменьшение резервной щелочности свидетельствует об уменьшении содержания бикарбонатов в организме, а увеличение её – об увеличении их. Возможные причины и типы нарушения КОР организма. Нарушение кислотно-основного состояния возникает в результате нарушения транспорта СО2 в организме или при изменении его концентрации во вдыхаемом воздухе. В зависимости от механизма развития расстройств кислотно-основного состояния выделяют дыхательный и метаболический ацидозы и алкалозы. Метаболический ацидоз характеризуется нарушением метаболизма, которое приводит к нескомпенсированному или частично компенсированому падению рН крови. Метаболический ацидоз некомпенсированный наступает вследствие: а) избыточного введения или образования стойких кислот (поступление кетокислот при голодании и диабете, б) повышеное образование молочной кислоты при шоке, в) задержка фосфатов, сульфатов, анионов органических кислот в результате снижения величины клубочковой фильтрации в почках, г) избыточной потери гидрокарбонат-иона в результате поноса, колита, язвы кишечника. Процессы компенсации связаны с нейтрализацией ионов водорода гидрокарбонат- ионом и усилением лёгочной вентиляции. Метаболический алкалоз характеризуется нарушением метаболизма, которое приводит к некомпенсируемому или частично компенсируемому увеличению рН крови. Метаболический алкалоз наступает в результате: а) потери водородных ионов (высокая кишечная непроходимость, неукротимая рвота и др.); б) увеличение концентрации гидрокарбоната (потеря воды, избыточное введение гидрокарбонат-ионов при метаболическом ацидозе, введение солей органических кислот – молочной, уксусной, лимонной, метаболизирующих с поглощением ионов водорода и др.), в) избыток выведения ионов калия при повышенной секреции минералокортикоидов Компенсации этого явления достигают снижения лёгочной вентиляции (задержка СО2), удалением гидрокарбонат-иона почками. Дыхательный ацидоз – это нескомпенсированное или частично компенсированное снижение рН в результате гиповентиляции из-за: а) заболевания лёгких или дыхательных путей (пневмония, отёк лёгких, инородные тела в верхних дыхательных путях и т.д.); б) повреждения (заболевания) дыхательной мускулатуры в) угнетении дыхательного центра лекарственными средствами или наркотиками – опиатами, барбитуратами и т.п. Дыхательный алкалоз – это нескомпенсированное или частично компенсированное повышение рН в результате гипервентиляции из-за лихорадочного состояния или истерии. Процессы компенсации осуществляются буферными системами, повышенным выведением гидрокарбонат-иона почками. При нарушении КОР в организме быстро включается буферная компенсация (через 10- 15 мин). Легочная компенсация развивается в норме в течение 10-18 часов и заключается в стабилизации отношения [HCO3 ‾ ]/[ Н2СО3] путем изменения объёма легочной вентиляции. Почечная компенсация связана с включением ряда дополнительных ферментативных процессов, поэтому она развивается в течение 2-3 суток. 2 Коагуляция электролитами происходит при сравнительно невысокой концентрации добавляемого электролита. Коагуляцию вызывают все электролиты, так как при введении их в коллоидную систему происходит сжатие диффузного слоя, снижение ζ-потенциала, что приводит к разрушению коллоидной системы. Минимальная концентрация электролита, вызывающая за данный промежуток времени определённый видимый эффект коагуляции, называется порогом коагуляции (γ) или критической концентрацией. Эта величина служит сравнительным критерием агрегативной устойчивости дисперсной системы. Порог коагуляции принято выражать в моль/л. Коагуляцию вызывает ион противополжного знака заряду коллоидной частицы: для положительных – анион, для отрицательных – катион, вводимого в систему электролита. Правило Шульце-Гарди Коагулирующее действие иона тем выше, чем выше его заряд. При увеличении заряда иона на единицу, порог концентрации уменьшается на один порядок порог коагуляции определяется уравнением: 3 4 да Билет 14. 1. Осмос. Изотонический гипертонический растворы 2. Фосфатный буфер 3. Адсорбция основные понятия (адсорбат , адсорбент , десорбця, адсорбтив. Химическая и физическая десорбция. 4. Определить заряд мицеллы agno3+nai 1 Осмос - самопроизвольный процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление называются изотоническими Растворы с более высоким осмотическим давлением называются гипертоническими, а более низким –гипотоническими. 2 Фосфатный буфер Составляет 5 % буферной ёмкости. Содержится как в крови, так и в клеточной жидкости других тканей, особенно почек. В клетках он представлен солями К 2 НРО 4 и КН 2 РО 4 , а в плазме крови и в межклеточной жидкости Na 2 HPO 4 и NaH 2 PO 4 . Функционирует в основном в плазме и включает: дигидрофосфат ион Н 2 РО 4- и гидрофосфат ион НРО 42- Отношение [HPO 4 2- ]/[H 2 PO 4- ] в плазме крови (при рН = 7,4) равно 4 : 1. Следовательно, эта система имеет буферную ёмкость по кислоте больше, чем по основанию. Например, при увеличении концентрации катионов Н + во внутриклеточной жидкости, происходит их нейтрализация ионами НРО 4 2- : Н + + НРО 4 2- ↔ Н 2 РО 4 1- Образующийся избыточный дигидрофосфат выводится почками, что приводит к снижению величины рН мочи. При увеличении концентрации оснований в организме, они нейтрализуются ионами Н 2 РО 4 1- : ОН ‾ + Н 2 РО 4 1- ↔ НРО 4 2- + Н 2 О Образующийся избыточный гидрофосфат выводится почками, при этом рН мочи повышается. Выведение тех или иных компонентов фосфатной буферной системы с мочой, в зависимости от перерабатываемой пищи, объясняет широкий интервал значений рН мочи – от 4,8 до 7,5. 3 Адсорбция- самопроизвольное изменении концентрации компонента в поверхностном слое по сравнению с его концентрацией в объеме. Адсорбент- в во, на котором адсорбируются молекулы других веществ. Адсорбтив- в во, молекулы которого адсорбируются на адсорбенте. Адсорбат-молекулы в ва, которые уже адсорбировались на адсорбенте. Десорбция-процесс обратный адсорбции. Физическая адсорбция обусловлена межмолекулярным взаимодействием за счёт сил Ван дер-Ваальса или водородной связью. Поэтому для этого вида адсорбции характерны: обратимость, неспецефичность, экзотермичность. Химическая адсорбция осуществляется при взаимодействии адсорбента с адсорбатом с образованием химической связи. Химическая адсорбция: необратима, специфична и локализована 4 Билет 15 1) ионная адсорбция( определение, особенности, ряды, виды) 2) энергетический профиль экзотермической реакции. Почему протекает самопроизвольно 3) номенклатура комплексных соединений 4) задача с портала на температуру кипения. 1 Особенности ионной адсорбции: 1. Адсорбируются заряженные частицы (ионы), а не молекулы. 2. Адсорбция происходит только на полярных адсорбентах, поэтому её часто называют полярной адсорбцией. 3. Адсорбция сопровождается образованием двойного электрического слоя (ДЭС). 4. Адсорбция является избирательной, т.е. на каждом данном адсорбенте катионы и анионы адсорбируются неодинаково. 5. В основе ионной адсорбции лежат химические силы, и она чаще всего кинетически необратима. 6. Для ионной адсорбции характерно явление обменной адсорбции Факторы: 1. Химическая природа адсорбента Чем более полярным является адсорбент, тем лучше он адсорбирует ионы из водных растворов. На активных центрах, несущих положительный заряд, адсорбируются анионы(-), на отрицательных – катионы(+). 2. Химическая природа ионов а) На адсорбцию ионов большое влияние оказывает величина радиуса иона. С увеличением кристаллического радиуса иона возрастает адсорбционная способность. В соответствии с этим ионы можно расположить в ряды по возрастающей способности к адсорбции. Эти ряды называют лиотропными рядами Гофмейстера: Li ‹ Na ‹ K ‹ Rb ‹ Cs б) Чем больше заряд иона, тем сильнее адсорбция: K ‹‹ Са ‹‹ Al Правило Панетта-Фаянса: На кристаллической поверхности адсорбируются те ионы, которые способны достраивать кристаллическую решетку и дают труднорастворимое соединение с ионами, входящими в кристалл. 2 3 Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем - катион в родительном падеже. Название комплексного катиона составляют следующим образом: Сначала указывают числа (используя греческие числительные: ди (2), три (3), тетра (4), пента (5), гекса (6) и т.д.) и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «о» (Сl- - хлоро, SO42- - сульфато, ОН- - гидроксо и т. п.); затем указывают числа и названия нейтральных лигандов, причем вода называется аква, а аммиак — аммин; последним называют комплексообразователь, указывая степень его окисления (в скобках римскими цифрами после названия комплексообразователя). Например, комплексная соль [Pd(H2О) (NН3)2Cl]Cl называется – хлорид хлородиамминаквапалладия (II). Название комплексного аниона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат». Например, комплексная соль K2[Pt(OH)3Cl] называется хлоротригидроксоплатинат (3) калий. Названия нейтральных комплексных частиц образуют так же, как и катионов, но комплексообразователь называют в именительном падеже, а степень его окисления не указывают, так как она определяется электронейтральностью комплекса. Например, [Рt(NН3)2Cl2] - дихлородиаммин-платина. Билет 16 1) свойства студней. Биологическое значение свойств студней 2) кинетика. Гомогенный катализ. Гетерогенный. Полож и отриц катализаторы. Энергетический профиль каталитической реакции 3) ph pOH электролитов 4) задача про осмотическое давление глюкозы и nacl 1 Студни – это структурированные системы, образующиеся при отвердевании жидких растворов полимеров или при набухании твёрдых полимеров. Студни получаются из растворов ВМС. Студень представляет собой пространственную сетку из макромолекул полимера, заполненную молекулами растворителя. Студень система гомогенная. Упругость студней определяется прочностью и гибкостью макромолекулярной сетки в них, а также свойствами ориентированных молекул растворителя. Тиксотропия – это обратимое изменение физико-механических свойств полимерных и дисперсных систем при механических воздействиях на эти системы в изотермических условиях. Синерезис – потеря студнем гомогенности с течением времени. Синерезис сопровождается уплотнением пространственной структурной сетки и уменьшением объёма студня за счёт выделения жидкой фазы. Эластичные гели поглощают не все смачивающие их жидкости, а только некоторые, которые сходны с ними по своему химическому составу или в которых вещество студня может существовать также в виде жидкого раствора. 2 3 рН = - lg[H+ ] pOH=14-pH Билет 17. 1) химическое равновесие. Константа хим равновесия. Факторы влияющие на равновесие 2) состав и механизм действия ацетатного буфера 3)оптические свойства коллоидных растворов 4) задача на приготовление раствора 1 Химическое равновесие — состояние химической системы, при котором скорости прямой и обратной реакций равны между собой. В ходе самопроизвольного процесса энергия Гиббса уменьшается до определенной величины, принимая минимально возможное для данной системы значение Gmin. Дальнейшее изменение энергии Гиббса при неизменных условиях становится невозможным, система переходит в состояние химического равновесия ∆G = 0 Любая химическая реакция протекает самопроизвольно только в направлении, приближающем систему к состоянию равновесия. Равновесие может существовать только для обратимых реакций. Принцип Ле Шателье: воздействие какого-либо фактора на равновесную систему стимулирует смещение равновесия в таком направлении, которое способствует восстановлению первоначальных характеристик системы. 2 Рассмотрим его на примере ацетатного буфера: СН3СООН + СН3СООNa Высокая концентрация ацетат-ионов обусловлена полной диссоциацией сильного 3 Коллоидные системы, так же как и истинные растворы, поглощают, отражают и преломляют свет. Их отличительной особенностью является способность рассеивать свет. Опалесценция становится особенно заметной, если через коллоидный раствор пропускать пучок сходящихся лучей, поставив между источником света и кюветой с раствором линзу. В этих условиях в коллоидном растворе, наблюдаемом сбоку, виден ярко светящийся конус (конус Тиндаля). Особые оптические свойства дисперсных систем обусловлены дисперсностью и гетерогенностью. На оптические свойства таких систем оказывают существенное влияние структура, размер и форма частиц, что позволяет использовать исследование их свойств для изучения частиц в широком интервале дисперсности - от невидимых в оптический микроскоп до грубодисперсных. Прохождение света через дисперсную систему сопровождается преломлением, поглощением, отражением и рассеянием. Преобладание какого-то из этих явлений зависит от соотношения между длиной волны падающего света и размером взвешенных частиц Билет 18 1. Строение коллоидной частицы. ДЭС. Дзета-потенциал. 2. Диссоциация комплексных соединений. 3. Осмос. Экзоосмос. Эндоосмос. 4. Задача на энтропию (как изменяется энтропия при самопроизвольных процессах) 1 2 Ионы внешней сферы соединены с комплексом ионной связью, поэтому в водных растворах они легко отщепляются: [Fe(Н2О)6]SO4 ↔ SO4 2- + [Fe(Н2О)6] 2+ . Этот процесс называется первичной диссоциацией. Внутренняя сфера в зависимости от прочности также способна диссоциировать на комплексообразователь и лиганды: [Fe(Н2О)6] 2+ ↔ Fe2+ + 6 Н2О – это вторичная диссоциация. Она аналогична диссоциации слабых электролитов и характеризуется константой равновесия: 3 Осмос - самопроизвольный процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества 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.). 19 билет. 1. Адсорбция газ-твердое вещество: мономолекулярная теория, факторы влияющие на адсорбцию газа на тв. в- ве 2. Закон действующих масс. Что такое константа скорости. 3. Ступенчатая диссоциация слабых электролитов. Примеры 4. задача - как изменится пов. натяжение при замене в растворе уксусной кислоты (2С) на масляную кислоту(4с)? 1 При адсорбции веществ на поверхности твеBрдых адсорбентов изменяется химический состав поверхности адсорбента. Количественной характеристикой этого процесса является величина удельной адсорбции Г. Удельная адсорбция – это равновесное количество поглощаемого вещества, приходящееся на единицу поверхности или массы адсорбента. В качестве адсорбентов обычно применяют мелкоизмельченные вещества или пористые тела, что обеспечивает большую площадь поверхности раздела фаз, которую определить практически невозможно. Поэтому удельная адсорбция для твердых адсорбентов преимущественно выражается в молях поглощенного вещества на единицу массы адсорбента: Мономолекулярная теория: Основные положения теории Ленгмюра следующие: - адсорбция молекул происходит не на всей поверхности адсорбента, а только на адсорбционных центрах, где имеются участки с наиболее нескомпенсированными силовыми полями; -каждый адсорбционный центр может удерживать только одну молекулу адсорбата, при этом адсорбированные молекулы не взаимодействуют со свободными молекулами, что приводит к образованию мономолекулярного слоя поглощаемого вещества; -процесс адсорбции обратим и носит динамический характер, т.к. адсорбированные молекулы удерживаются адсорбционными центрами только в течение определенного промежутка времени, после чего происходит десорбция этих молекул и адсорбция такого же числа новых молекул. 2 3 4 уменьшится по правилу Дюкло-Траубе: С увеличением длины углеводородного радикала на одну группу СН 2 , поверхностная активность растет в гомологическом ряду в |