Бикарбонатный буфер
 Скачать 2.11 Mb.
|
|
T 2 k T 1 = γ T 2 − T 1 10 где V2 – скорость протекания реакции при температуре t2, а V1 – скорость протекания реакции при температуре t1; - температурный коэффициент скорости реакции. Этот ɣ коэффициент есть отношение констант скоростей при температуре t+10 и t. 2. Интервал рН=рКа±1 называется зоной буферного действия. 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 = рК ± 1 Буферная ёмкость (В) выражается количеством моль- эквивалентов сильной кислоты или щелочи, которое следует добавить к одному литру буфера, чтобы сместить рН на единицу. В = n p H k − p H n = n э ∆ p H В – буферная ёмкость, nЭ – количество моль-эквивалента сильной кислоты или щелочи, рНН – начальное значение рН ( до добавления кислоты или щелочи) рНК – конечное значение рН (после добавления кислоты или щелочи) ΔрН – изменение рН. На практике буферная ёмкость рассчитывается по формуле: В= v∗n v буф ∗ ∆ p H 3. Коагуляция - процесс слипания частиц с образованием крупных агрегатов. В результате коагуляции система теряет седиментационную устойчивость. Коагуляция самопроизвольный процесс, так как она приводит к уменьшению межфазной поверхности и, следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии. Факторы коагуляции: Коагуляция возникает под действием разнообразных внешних воздействий. К ним относятся: изменение температуры; действие электрического и электромагнитного полей; действие видимого света; облучение элементарными частицами; механическое воздействие; добавление электролитов и др. Процесс коагуляции имеет две стадии: скрытую и явную. На скрытой стадии происходит формирование коллоидного раствора гидроксидов и образование микрохлопьев. А затем на явной стадии процесса образуются крупные хлопья размером 1—3 мм, которые, обладая высокой сорбционной способностью, могут дополнительно извлекать примеси из воды. Билет 29 1 Ионная адсорбция, её правила, примеры 2 Происхождение связи в комплексных соединениях 3 Энергия активации, уравнение Аррениуса 4 Задача на порог коагуляции 1. Ионная адсорбция – адсорбция из растворов сильных электролитов. В этом случае растворённое вещество адсорбируется в виде ионов. 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. Комплексообразующая способность катионов определяется следующими факторами: Заряд катиона, радиус катиона и электронная конфигурация катиона. Чем больше заряд катиона и меньше радиус, тем прочнее связь комплексообразователя с лигандами. Поэтому катионы s- элементов (К+, Nа+, Са+2, Мg+2 и др.) обладающие относительно большим радиусом и малым зарядом, имеют низкую комплексообразующую способность. Катионы d-элементов (Со+3, Рt+4, Сr+3и др.), имеющие, как правило небольшой радиус и высокий заряд, являются хорошими комплексообразователями. (образуют дативную связь) 3. Энергия активации- это та избыточная энергия, которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы быть способными к химической реакции. (Активация вызывается повышением температуры, действием квантов света и т. д.) Энергия активации постоянна в данном температурном интервале и определяется механизмом реакции. Ее можно определить графически по уравнению Аррениуса: где А-предэкспоненциальный множитель Билет 30 1. Поверхностная активность, ПАВ, ПИВ, ПНВ и примеры 2. Бикарбонатный буфер 3. Роль осмотического давления: тургор, плазмолиз, гемолиз 4. Задача на приготовление раствора 1. Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции. g = - при c → 0 Чем в большей степени уменьшается поверхностное натяжение с увеличением концентрации адсорбируемого вещества, тем больше поверхностная активность этого вещества и наоборот. Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно-неактивные вещества.. Правило Дюкло-Траубе. 1. Если Г › 0, т.е. концентрация растворенного вещества в поверхностном слое больше, чем в объёме раствора, то ‹ 0. Это характерно для ПАВ. Важнейшие ПАВ – водоростворимые органические соединения, молекулы которых состоят из двух частей: полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной). Если в данном растворителе полярная часть диссоциирует, то ПАВ называется ионогенным, в противном случае – неионогенным. 2. При добавлении веществ более полярных, чем растворитель (ПИВ), поверхностное натяжение увеличивается, а Г ‹ 0. Ионы этих соединений взаимодействуют сильнее с молекулами воды, чем молекулы воды друг с другом. Поэтому значительная часть ионов увлекается внутрь объема раствора. Оставшиеся на поверхности ионы создают силовое поле, тем самым повышая поверхностное натяжение. 3. Есть вещества, которые не изменяют поверхностное натяжение Г=0.Их называют (ПНВ). Из графика следует, что по мере увеличения концентрации вещества адсорбция возрастает вначале резко, а затем всё медленнее и медленние, приближаясь к некоторой величине предельной адсорбции Г∞. Поверхность раствора имеет определенную площадь и при достижении определенной концентрации ПАВ в растворе она оказывается полностью занятой молекулами ПАВ. Поскольку адсорбция мономолекулярна, дальнейшее увеличение концентрации ПАВ в растворе ничего не может изменить в поверхностном слое. В гомологическом ряду жирных кислот с увеличением длины углеводородного радикала на одну -СН2 группу поверхностная активность возрастает в 3 - 3,5 раза 2. Бикарбонатный буфер. Он составляет 53 % буферной ёмкости и представлен: Н2СО3 NaHCO3 Соотношение 1 : 20 Бикарбонатный буфер представляет собой основную буферную систему плазмы крови; он является системой быстрого реагирования, так как продукт его взаимодействия с кислотами СО2 – быстро выводится через легкие. Помимо плазмы, эта буферная система содержится в эритроцитах, интерстициальной жидкости, почечной ткани. Механизм действия. В случае накопления кислот в крови уменьшается количество НСО3- и происходит реакция: НСО3- + Н+ ↔ Н2СО3 ↔ Н2О + СО2↑. Избыток удаляется лёгкими. Однако значение рН крови остаётся постоянным, так как увеличивается объём лёгочной вентиляции, что приводит к уменьшению объёма СО2 При увеличении щелочности крови концентрация НСО3- увеличивается: Н2СО3 + ОН- ↔ НСО3- + Н2О. Это приводит к замедлению вентиляции лёгких, поэтому СО2 накапливается в организме и буферное соотношение остаётся неизменным 3. Осмос регулирует поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Если бы вода просачивалась в ткани, то это вызывало бы отек различных органов и подкожной живой клетки. Это наблюдается при механических повреждениях различных органов Упругость клеток (тургор), эластичность тканей, сохранение определенной формы органов обусловлены осмотическим давлением. Помещая клетку в дистиллированную воду, наблюдается эндосмос (молекулы воды проникают во внутрь клетки), происходит набухание, а затем и разрыв оболочки и вытекание клеточного содержимого. Это явление называется лизисом. В случае эритроцитов – гемолизом. В концентрированных растворах солей отмечается сморщивание клеток - плазмолис, связанный с потерей воды, или экзосмосом . Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление называются изотоническими. Например, используются в медицине такие растворы как 0,9%-ный р-р NaCl и 5%-ный р-р глюкозы, которые изотоничны крови (т.е. имеют такое же осмотическое давление). Растворы с более высоким осмотическим давлением называются гипертоническими, а более низким –гипотоническими . Осмотическое давление плазмы крови человека при 37 С составляет около 7,6 атм, это давление создает электролитный состав крови: 60% этого давления создает NaCl , з атем глюкоза и др. Часть осмотического давления (около 0,03 атм) обусловлено белками (альбумины). Это давление называется онкотическим. Билет 31 1. Ионообменная адсорбция 2. Строение комплексного соединения и понятия теории Вернера 3. Обратимые и необратимые по направлению реакции 4. Задача на высаливание и коагуляцию Ионообменная адсорбция – это процесс, при котором твердый адсорбент обменивает свои ионы того же знака из жидкого раствора. Ионообменная адсорбция характерно: 1) эта адсорбция специфична, т.е. к обмену способны только определённые ионы, по своей природе этот процесс приближается к химическим явлениям 2) эта адсорбция не всегда обратима 3) протекает медленнее, чем молекулярная адсорбция 4) при этой адсорбции может меняться рН среды 2. Комплексные соединения это молекулярные или ионные соединения, образующиеся путем присоединения к атому или иону металла или неметалла, нейтральных молекул или других ионов. Они способны существовать как в кристалле, так и в растворе. Основные положения и понятия координационной теории Вернера. Главная валентность - валентность посредством которой соединяются атомы с образованием простых соединений, подчиняющихся теории валентности. Побочная валентность – валентность, в результате проявления которой и образуется комплексное соединение. Центральные атомы или комплексообразователи - атомы стремящиеся равномерно окружить себя ионами или молекулами, являясь центром притяжения. Лигандами - ионы или молекулы, непосредственно связанные с комплексообразователем. Посредством главной валентности присоединяются ионы-лиганды, а посредством побочной валентности – ионы и молекулы. Координация - притяжение лиганд к комплексообразователю Координационное число - число лиганд комплексообразователя Число координационных мест, занимаемых лигандом около комплексообразователя, называется его координационной ёмкостью или дентатностью Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу соединения или комплекс (в формулах комплекс заключают в квадратные скобки). Ионы, не связанные непосредственно с комплексообразвателем, составляют внешнюю координационную сферу. Билет 32 1)электрофорез и электроосмос 2)константа хим равновесия и Ее условия 3)массовая доля , титр и так далее 1 ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ- группа явлений, наблюдаемых в дисперсных системах, мембранах и капиллярах; включает электроосмос, электрофорез. Электроосмос - течение жидкости в капиллярах и пористых телах, вызванное внеш. электрич. полем. Электрофорез - движение твердых частиц или капель, взвешенных в электролите, при наложении электрич. поля 21Химическое 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. 3 1 1. Массовая доля (ω) - отношение массы соответствующего компонента в растворе к общей массе этого раствора. Выражается в единицах или процентах. ω (х)= Численно массовая доля равна числу граммов вещества, растворенного в 100г раствора. 2. Молярная концентрация (См) - отношение количества растворенного вещества к объему раствора. См= Численно (См) равна количеству молей растворенного вещества, содержащегося в 1 л. раствора). Сокращенно пишут М. 1моль/л = 1М раствор – одномолярный раствор (в 1 л раствора содержится 1 моль растворенного вещества); 0,1М – децимолярный раствор; 0,01М – сантимолярный раствор; 0,001М – милимолярный раствор. 3. Нормальная концентрация (молярная концентрация эквивалента, СN)- количество моль- эквивалентов вещества, содержащегося в 1 л раствора. СN= Единица измерения моль-экв/л, Сокращенно обозначается буквой N. Титр- кол во грамм растворенного вещества содержащегося в 1 мл раствора. |