Гетерогенные равновесия и процессы в растворах электролитов

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Гетерогенные равновесия и процессы в растворах электролитов

Содержание

2. Изолированное гетерогенное равновесие … … равновесие, которое устанавливается в насыщенном растворе малорастворимого вещества. Может быть выражено
3. Направление гетерогенного равновесия Определяется соотношением констант растворимости и произведениями концентраций ионов (Пс).
4. Факторы, влияющие на растворимость и образование осадков Введение одноимённого иона по уравнению приводит к сдвигу равновесия
5. Факторы, влияющие на растворимость и образование осадков Кислотность среды (рН). Влияет в том случае, если один
6. Совмещённые гетерогенные равновесия Возможны 2 варианта совмещённых гетерогенных равновесий: конкуренция катионов за анион. Ме1+ Ме2+ А1–
7. Совмещённые гетерогенные равновесия При невыполнении данного условия выполняется правило: 2 иона будут переходить в осадок одновременно,
8. Термодинамика остеогенеза Образование костной ткани происходит при рН = 7,4. Фосфорная кислота в этих условиях существует
9. Термодинамика остеогенеза Далее идёт процесс депротонирования НРО42– иона с образованием основной соли: 3СаНРО4 + 2ОН– +
10. Термодинамика остеогенеза Увеличение концентрации ионов Са2+ в плазме крови приводит к отложению кальция в костной ткани.
11. Больные рахитом
13. Изоморфизм – … … явление замещения частиц одного компонента в узлах кристаллической решётки частицами другого компонента.
14. Изоморфизм Явление изоморфизма может оказывать и положительное влияние на костную систему. Так, в костной ткани зуба
15. Термодинамика образования конкрементов На основе совмещённых гетерогенных равновесий можно разобрать процессы образования конкрементов: оксалатов, уратов, фосфатов.
16. При этом в организме могут образовываться оксалатные камни. Они образуются в почках и мочевом пузыре и
17. Основным принципом лечения мочекаменной болезни является извлечение из конкрементов (камней) кальция с переводом его в растворимые
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Изолированное гетерогенное равновесие …
… равновесие, которое устанавливается в насыщенном растворе малорастворимого

вещества.
Может быть выражено уравнением:
МеАТ ↔ МеАР ↔ Ме+ + А–
→ растворение осадка;
← образование осадка
По ЗДМ для изолированного гетерогенного равновесия:

Слайд 3

Направление гетерогенного равновесия
Определяется соотношением констант растворимости и произведениями концентраций ионов (Пс).

Слайд 4

Факторы, влияющие на растворимость и образование осадков
Введение одноимённого иона по уравнению
приводит

к сдвигу равновесия влево и выпадению осадка.
Влияние постороннего иона.
CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32– KS = 3,8⋅10–9
BaCl2 ↔ 2Cl– + Ba2+ KS(ВаСО3)= 4,0⋅10–10
Вывод: ВаСО3 менее растворим, поэтому СаСО3 в присутствии ВаСl2 будет растворяться.
Правило перехода одного осадка в другой: для перевода одного осадка в другой необходимо, чтобы КS образовавшегося осадка был меньше КS исходного.

Слайд 5

Факторы, влияющие на растворимость и образование осадков
Кислотность среды (рН). Влияет в

том случае, если один из ионов осадка – сопряжённое основание слабой кислоты.
CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32–
2НСl → 2Сl– + 2Н+
Вывод: анион осадка связывается в слабый электролит Н2СО3, поэтому растворение осадка происходит.

СО2

Н2О

Слайд 6

Совмещённые гетерогенные равновесия
Возможны 2 варианта совмещённых гетерогенных равновесий:
конкуренция катионов за анион.
Ме1+

Ме2+ А1– А2–
А– Ме+
Ме1А Ме2А МеА1 МеА2
KS(Ме1А) < KS(Ме2А) KS(МеА1) < KS(МеА2)
конкуренция анионов за катион.
Вывод: в совмещённом гетерогенном равновесии доминирует тот процесс, в котором образуется осадок с меньшей КS при условии значений концентраций ионов, достаточных для достижения КS.

Слайд 7

Совмещённые гетерогенные равновесия
При невыполнении данного условия выполняется правило: 2 иона будут

переходить в осадок одновременно, если отношение их концентраций равно отношению KS их осадков.
SO42– CrO42–
Ba2+
BaSO4 BaCrO4
осадки выпадают одновременно, если [SO42–] в 2 раза меньше [СrO42–]; процесс называется соосаждением осадков;
если [SO42–] / [СrO42–] > 0,5, первым выпадает BaSO4;
если [SO42–] / [СrO42–] < 0,5, первым выпадает BaCrO4.

Слайд 8

Термодинамика остеогенеза
Образование костной ткани происходит при рН = 7,4. Фосфорная кислота

в этих условиях существует в 2 ионных формах: НРО42– и Н2РО4–.
В плазме крови концентрация ионов кальция составляет 0,0025 моль/л, из которых только половина кальция находится в ионизированном состоянии, другая половина связана с белками.
НРО42– Н2РО4–
Са2+
СаНРО4 Са(Н2РО4)2

Ks(СаНРО4) =2,7⋅10– 7

Ks(Са(Н2РО4)2) = 1⋅10– 3

Следовательно, СаНРО4 наиболее вероятный неорганический компонент костной ткани.

Слайд 9

Термодинамика остеогенеза
Далее идёт процесс депротонирования НРО42– иона с образованием основной соли:
3СаНРО4

+ 2ОН– + Са2+ → Са4Н(РО4)3 + 2Н2О
Ca4H(PO4)3 + 2OH– + Ca2+ → Ca5(PO4)3OH + H2O
Растворимость в ряду CaHPO4 → Ca4H(PO4)3 → Ca5(PO4)3OH понижается, что способствует образованию Ca5(PO4)3OH.
Наряду с гидроксидфосфатом кальция в костную ткань входит аморфный фосфат кальция (Ks(Са3(РО4)2)=2⋅10–29), который считают резервом Са2+ и фосфат-ионов в организме. С возрастом содержание Са3(РО4)2 ↓.

Ks =1,3 ⋅10–47

Ks=1,6 ⋅10–58

Слайд 10

Термодинамика остеогенеза
Увеличение концентрации ионов Са2+ в плазме крови приводит к отложению

кальция в костной ткани.
Снижение концентрации ионов Са2+ в плазме крови вызывает растворение минеральных компонентов костной ткани.
Например, при рахите концентрация ионов Са2+ в плазме крови поддерживается постоянной за счет мобилизации (высвобождения) ионов Са2+ из неорганических компонентов костей.

Слайд 11

Больные рахитом

Слайд 12

Слайд 13

Изоморфизм – …
… явление замещения частиц одного компонента в узлах кристаллической

решётки частицами другого компонента. Замещающие и замещаемые частицы должны быть близки по кристаллохимическим параметрам.
Благодаря изоморфизму вместе с кальциевыми солями могут осаждаться в костной ткани соли и других катионов, близких по своим свойствам иону кальция: бериллия, стронция, бария.
Са2+ Ва2+ Ks°(СаНРО4) =2,7⋅10–7
НРО42– Ks°(ВаНРО4) =9,1⋅10–8
СаНРО4 ВаНРО4

Слайд 14

Изоморфизм
Явление изоморфизма может оказывать и положительное влияние на костную систему. Так,

в костной ткани зуба наряду с Са5(РО4)3ОН образуется Са5(РО4)3F, который имеет более прочную упаковку ионов в кристаллической решётке, что повышает устойчивость ткани к растворению. Поэтому, в стоматологии используются фторсодержащие зубные пасты. Избыток Са2+ в зубных пастах необходим для повышения концентрации Са2+ в слюне, что ведёт к устойчивости ткани зуба.

Слайд 15

Термодинамика образования конкрементов
На основе совмещённых гетерогенных равновесий можно разобрать процессы образования

конкрементов: оксалатов, уратов, фосфатов.
НРО42– С2О42–
Са2+
СаНРО4 СаС2О4
Ks°=2,7⋅10–7 Ks°=2,3⋅10–9
Образование СаС2О4 наблюдается уже при концентрации С2О42– в 100 раз меньшей, чем концентрация НРО42–.

Слайд 16

При этом в организме могут образовываться оксалатные камни. Они образуются в

почках и мочевом пузыре и служат причиной мочекаменной болезни. Кроме оксалата кальция, в состав мочевых камней наиболее часто входят соли кальция с фосфорной кислотой и ураты (соль мочевой кислоты).

PELVIS

REN

COLLUMNA VERTEBRAE

Слайд 17

Основным принципом лечения мочекаменной болезни является извлечение из конкрементов (камней) кальция

с переводом его в растворимые соединения. Наиболее принятым приемом такого извлечения является воздействие на камень тех или иных лигандов, взаимодействующих с ионами двухвалентных металлов, входящими в состав камней. Примерами таких лигандов являются ЭДТА, лимонная кислота и их соли.

Гетерогенные равновесия и процессы в растворах электролитов

Содержание

Изолированное гетерогенное равновесие …… равновесие, которое устанавливается в насыщенном растворе малорастворимого

Направление гетерогенного равновесияОпределяется соотношением констант растворимости и произведениями концентраций ионов (Пс).

Факторы, влияющие на растворимость и образование осадковВведение одноимённого иона по уравнениюприводит

Факторы, влияющие на растворимость и образование осадковКислотность среды (рН). Влияет в

Совмещённые гетерогенные равновесияВозможны 2 варианта совмещённых гетерогенных равновесий:конкуренция катионов за анион.Ме1+

Совмещённые гетерогенные равновесияПри невыполнении данного условия выполняется правило: 2 иона будут

Термодинамика остеогенезаОбразование костной ткани происходит при рН = 7,4. Фосфорная кислота

Термодинамика остеогенезаДалее идёт процесс депротонирования НРО42– иона с образованием основной соли:3СаНРО4

Термодинамика остеогенезаУвеличение концентрации ионов Са2+ в плазме крови приводит к отложению