Гетерогенные равновесия и процессы жизнедеятельности

Содержание

Слайд 2

Гетерогенные равновесия – химические и физико-химические процессы, состоящие из отдельных фаз,

Гетерогенные равновесия – химические и физико-химические процессы, состоящие из отдельных фаз,

одна из которых обязательно твердая.
AgCl(тв.) ↔Ag+(р-р) + Cl-(р-р) ∆G < 0
ЗДМ:
Для разбавленных растворов:
Для электролитов:
Слайд 3

Константа растворимости (Кs) – константа равновесия, определяемая только произведением концентрации ионов


Константа растворимости (Кs) – константа равновесия, определяемая только произведением концентрации

ионов в растворе.
Равна произведению молярных концентраций ионов в насыщенном растворе, взятых в степенях соответствующих стехиометрических коэффициентов.
KtnAnm ↔ nKtm+ + mAnn-
Ks = [Ktm+]n[Ann-]m

KS

Слайд 4

PbSO4 → Pb2+ + SO42- Ионное произведение: Ks = Пс

PbSO4 → Pb2+ + SO42-
Ионное произведение:
Ks = Пс

Слайд 5

Направление гетерогенного равновесия Определяется соотношением констант растворимости и произведениями активностей или концентраций ионов

Направление гетерогенного равновесия

Определяется соотношением констант растворимости и произведениями активностей или концентраций

ионов
Слайд 6

Термодинамические условия образования и растворения осадков ∆G = -RTlnKs + RTlnПс

Термодинамические условия образования и растворения осадков

∆G = -RTlnKs + RTlnПс
ln Пс

> lnKs, т.е. Пс > Ks, ∆G > 0, преобладает обратная реакция, условие выпадения осадка;
ln Пс < lnKs, т.е. Пс < Ks, ∆G < 0, преобладает прямая реакция, условие растворения осадка.
Ks зависит от:
Природы вещества;
Природы растворителя;
Наличия посторонних электролитов;
От температуры.
Слайд 7

AgCl(тв.) ↔Ag+(р-р) + Cl-(р-р) Ks = [Ag+][Cl-] 1. Влияние одноименного иона.

AgCl(тв.) ↔Ag+(р-р) + Cl-(р-р) Ks = [Ag+][Cl-]
1. Влияние одноименного иона. При

добавлении Ag(NO3) увеличивается концентрация Ag+
C(Ag+)C(Cl-) > Ks
2. Влияние разноименных ионов. При уменьшение концентрации одного из компонентов насыщенного раствора.
Ag+ + СN- → Ag(CN) C(Ag+)C(Cl-) < Ks
Электролит выпадает в осадок, когда стехиометрическое произведение концентраций его ионов в растворе больше Ks. Cn(Ktm+)Cm(An-) > Ks(KtnAm)
Осадок электролита растворяется, когда стехиометрическое произведение концентраций соответствующих его ионов в растворе становится меньше Ks:
Cn(Ktm+)Cm(An-) < Ks(KtnAm)

AgCl(тв.) Ag+(р-р) + Cl-(р-р)

Слайд 8

Зависимость растворимости от природы вещества и природы растворителя H2O pKs(BaSO4) =

Зависимость растворимости от природы вещества и природы растворителя
H2O pKs(BaSO4) = 4,2 Ks

= 10-4,2
EtOH pKs(BaSO4) = 10,0 Ks = 10-10
Чем меньше растворимость, тем труднее растворяется малорастворимое соединение и наоборот.
Слайд 9

CO32- SO42- Ca2+ CaCO3 CaSO4 Ks(CaCO3) Конкуренция за общий катион [SO42-]

CO32- SO42-
Ca2+
CaCO3 CaSO4
Ks(CaCO3) < Ks(CaSO4)

Конкуренция за общий катион
[SO42-] = [CO32-]
При введение

ионов Ca2+ в осадок переходит в первую очередь CaCO3.

Ca2+ Sr2+
PO42+
Ca3(PO4)2 Sr3(PO4)2
Ks(Ca3(PO4)2) > Ks(Sr3(PO4)2
2∙10-29 1∙10-31

Конкуренция за общий анион
[Ca2+] = [Sr2+]
При введение фосфат-ионов в раствор, в первую очередь образуется твердая фаза, состоящая из фосфата Sr, т.к.соединение имеет меньшую Ks.

Слайд 10

Образование костной ткани Ca5(PO4)3OH Ks = 1,6∙10-58 Общее уравнение: 5Ca2+ +

Образование костной ткани

Ca5(PO4)3OH Ks = 1,6∙10-58
Общее уравнение:
5Ca2+ + 3HPO42- + 4OH-

↔ Ca5(PO4)3OH + 3H2O
Помимо прямого образования костной ткани в поверхностных слоях костей образуется аморфный фосфат кальция Ca3(PO4)2 (Ks = 2.0∙10-29).
Be2+ Ca2+
PO43-
[Be5(PO4)3]+ [Ca5(PO4)3]+
Ks < Ks
Слайд 11

При различных патологических состояниях в различных средах организма может начаться образование

При различных патологических состояниях в различных средах организма может начаться образование

твердой фазы. Например, образование мочевых камней (оксалат кальция, фосфат кальция, урат кальция) при почечно-каменной болезни, образование холестериновых камней, билирубинокислого кальция, карбоната кальция при печеночно-каменной болезни, отложение карбоната кальция в стенке сосудов (кальциноз) и т.д.

Роль гетерогенных процессов в организме