Шкала рН

Содержание

Слайд 2

Основные функции воды в организме Обеспечение процессов всасывания и механического передвижения

Основные функции
воды в организме

Обеспечение процессов всасывания и механического передвижения

питательных веществ
Поддержание оптимального осмотического давления в крови и тканях
Обеспечение функционирования белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов
Участие в процессах биосинтеза, ферментативного катализа, гидролиза
Поддержание температуры тела
Слайд 3

Изменение теплоемкости воды в зависимости от температуры

Изменение теплоемкости воды в зависимости от температуры

Слайд 4

Значение растворов в жизнедеятельности организмов. Важнейшие биологические жидкости - кровь, лимфа

Значение растворов в жизнедеятельности организмов.
Важнейшие биологические жидкости - кровь,

лимфа моча, слюна, пот являются растворами солей, белков, углеводов, липидов в воде.
Усвоение пищи связано с переходом питательных веществ в растворенное состояние.
Биохимические реакции в живых организмах протекают в растворах.
Биожидкости участвуют в транспорте:
- кислорода, питательных веществ (жиров, аминокислот),
- лекарственных препаратов к органам и тканям,
- выведении из организма метаболитов: мочевины, билирубина, углекислого газа
Плазма крови является средой для клеток - лимфоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.
Слайд 5

Отвечают за осмолярность (концентрацию всех видов ионов) и величину ионной силы

Отвечают за осмолярность (концентрацию всех видов ионов) и величину ионной силы

биосред

Значение электролитов в организме

В организме человека осмолярность составляет примерно 290-300 мОсм/л или 0.3 моль/л.

Слайд 6

Схема действия Na+-, К+-АТФ-фазы и возникновение разности потенциалов на клеточных мембранах

Схема действия Na+-, К+-АТФ-фазы и возникновение разности потенциалов на клеточных мембранах

Потенциал

покоя клеточных мембран
– 70-90 мВ
(внутренняя поверхность мембраны заряжена отрицательно)
В возбужденном состоянии повышается до
+ 40-60 мВ
Потенциал действия изменяется в пределах ≈110-150 мВ

Образуют биоэлектрический потенциал

Слайд 7

Участие активного центра карбоангидразы в гидратации углекислого газа При поступлении крови

Участие активного центра карбоангидразы
в гидратации углекислого газа
При поступлении крови в

легкие
карбоангидраза эритроцитов расщепляет
бикарбонаты образуя свободный СО2

Катализируют процессы обмена веществ

Слайд 8

Участвуют в свертывающей системы крови

Участвуют в свертывающей системы крови

Слайд 9

Образование защитного эмалевого слоя Лечение кариеса фторидами Стабилизируют костные ткани

Образование защитного
эмалевого слоя

Лечение кариеса фторидами

Стабилизируют костные ткани

Слайд 10

Какие б чувства не таились Тогда во мне - теперь их

Какие б чувства не таились Тогда во мне - теперь

их нет: Они прошли иль изменились... Мир вам, тревоги прошлых лет! В ту пору мне казались нужны Пустыни, волн края жемчужны, И моря шум, и груды скал, И гордой девы идеал, И безыменные страданья... Другие дни, другие сны; Смирились вы, моей весны Высокопарные мечтанья, И в поэтический бокал Воды я много подмешал
Слайд 11

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ Имеющую огромное значение для химии чистую воду... можно рассматривать

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ
Имеющую огромное значение для химии чистую воду... можно рассматривать как

слабую
кислоту или слабое основание.
С. Аррениус
Ионное произведение воды
Вода в малой степени ионизирована по уравнению:
H2O ↔ H+ + OH–.
Константа диссоциации Кдисс, в соответствии с законом действующих масс, выразится уравнением:
Слайд 12

При 25 °С Кд =1.8·10 -16 Концентрацию молекул воды как в

При 25 °С Кд =1.8·10 -16
Концентрацию молекул воды как в чистой

воде, так и в разбавленных водных растворах можно считать величиной постоянной и равной:
.[Н2О] =1000/18=55.56 моль/л
[Н+][ОН–] = Кд·[Н2О] = 1.8·10–16 ·55.56 = 10–14.
Кд·[Н2О] =Kw
Ионное произведение воды:
Kw=[Н+][ОН–] = 10–14 ( 25° С )

В чистой воде при температуре 25 °С:

Моль-экв/л.

Слайд 13

В соответствии с принципом Ле Шателье при добавлении кислот или оснований


В соответствии с принципом Ле Шателье при добавлении кислот

или оснований равновесие
H2O ↔ H+ + OH–
смещается:
В кислой среде: [Н+] >10–7, [ОН‑] < 10–7,
В щелочной среде зависимость обратная
Слайд 14

Диссоциация воды - эндотермический процесс, следовательно, Kw растет с повышением температуры:

Диссоциация воды - эндотермический процесс, следовательно,
Kw растет с повышением температуры:

Для

наглядности удобно использовать величину
– lgKН2О = pKН2О.
Слайд 15

Для удобства в расчетах пользуются величинами водородного и гидроксильного показателей -

Для удобства в расчетах пользуются величинами водородного и гидроксильного показателей -

рH и рОН,
pH - power Hydrogene!!!

рН = 7

рН<7, рОН>7

рН>7, рОН<7

рН + рОН = 14

рН = – lg[H+]

Шкала рН

рОН = – lg[OH–]

р – отрицательный логарифм (-lg)

Слайд 16

Слайд 17

Для чистой воды рН=7 Дождевая вода за счет растворенного СО2 имеет рН ~ 5.5 – 6.0

Для чистой воды рН=7
Дождевая вода за счет растворенного СО2 имеет рН

~ 5.5 – 6.0
Слайд 18

Памятник Джорджу Вашингтону в Нью-Йорке в момент открытия и через 60

Памятник Джорджу Вашингтону в Нью-Йорке
в момент открытия и через 60

лет

Мрамор СаСО3 под действием слабокислой дождевой среды переходит в растворимый гидрокарбонат Са(НСО3)2

Слайд 19

Бронзовый памятник во влажном воздухе медленно покрывается налетом основного карбоната меди (СuOH)2CO3

Бронзовый памятник во влажном воздухе медленно
покрывается налетом основного карбоната меди


(СuOH)2CO3
Слайд 20

Александр Федорович Тур (1894–1974) 1930-1934 -заведующий кафедрой физиологии, гигиены и диететики

Александр Федорович Тур
(1894–1974)
1930-1934 -заведующий кафедрой
физиологии, гигиены и диететики ребенка
1934-1939 -

заведующий кафедрой
пропедевтики детских болезней
1939-1974 - заведующий кафедрой
госпитальной педиатрии

А.Ф.Тур разрабатывал следующие научные проблемы:
физиологические особенности и воспитание здоровых детей
гематология и диететика здорового и больного ребенка
физиология и патология здорового и больного ребенка
выхаживание новорожденных и недоношенных детей
дистрофия у детей в годы блокады
рахит и его профилактика, детская эндокринология
Лауреат Ленинской премии (1970 г.)

Слайд 21

Наличие белкового буфера в составе слез поддерживает рН в пределах физиологической нормы !

Наличие белкового буфера в составе слез поддерживает рН в пределах физиологической

нормы !
Слайд 22

Электролиты – вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток вследствие

Электролиты – вещества, растворы и расплавы которых проводят электрический ток

вследствие диссоциации на ионы.

Расчет рН в растворах сильных
и слабых электролитах

Слайд 23

Сильные электролиты диссоциируют полностью, необратимо, в одну ступень. a – активность

Сильные электролиты диссоциируют полностью, необратимо, в одну ступень.

a – активность

иона
f – коэффициент активности,
учитывающий межионное
взаимодействие
Слайд 24

Слайд 25

К сильным электролитам относятся: 1. Кислоты - НСI , НВг ,

К сильным электролитам относятся:
1. Кислоты - НСI , НВг ,

HI , H2SО4 , H2S2O7 , HNО3 , HCIО4 , HCIО3 , HМnО4 , H2CrО4 H2Cr2О7
2. Щелочи: I группа - LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH
II группа - Ca (OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
3. Все растворимые соли (см. таблицу растворимости)
Слайд 26

Слайд 27

Ионная сила растворов Ионная сила растворов - величина, измеряемая полусуммой произведений

Ионная сила растворов

Ионная сила растворов - величина, измеряемая полусуммой произведений

концентраций всех находящихся в растворе ионов на квадрат их заряда (понятие введено Г. Льюисом )

Ионная сила – удобная характеристика раствора, учитывающая взаимодействие ионов, что важно для изучения биологических систем и физиологических растворов, ионная сила которых, в том числе и 0.9% (0.15м) NaCI равна, как правило, 0.15 .

Ионная сила характеризует общее число ионных зарядов в единице объема, независимо от их знаков.
Размерность - обратна размерности объема.

Слайд 28

Уравнение Дебая-Хюккеля Дебай Петер (24.III.1884–2.XI.1966) Йозеф Хюккель (9.09.1896— 16.021980)

Уравнение Дебая-Хюккеля

Дебай Петер
(24.III.1884–2.XI.1966)

Йозеф Хюккель
(9.09.1896— 16.021980)

Слайд 29

Слабые электролиты диссоциируют а) обратимо б) ступенчато

Слабые электролиты диссоциируют
а) обратимо

б) ступенчато

Слайд 30

Степень диссоциации (ионизации) - отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к

Степень диссоциации (ионизации) - отношение числа молекул, распавшихся на ионы,

к общему числу молекул в растворе.

α зависит от:
Природы вещества и растворителя;
Концентрации;
Температуры;
Присутствия одноименного иона.

Слайд 31

Закон разведения Оствальда Нобелевская премия (1909г) « в знак признания работ

Закон разведения Оствальда

Нобелевская премия (1909г)
« в знак признания работ

по катализу, а также за исследования основных принципов управления
химическим равновесием и скоростями реакций»

(02.09.1853 – 4.06.1932)

В 1887 г. – Лейпцигском университете создал первую в истории науки кафедру физической химии, где работали более 60 химиков многих стран: нобелевские лауреаты С. Аррениус, В. Нернст, У. Рамзай, Ф. Габер и русские ученые И. А. Каблуков, П. И. Вальден, Н. Д. Зелинский и другие. Ученики Оствальда говорили: "Стоит только поговорить с Оствальдом полчаса, и ты будешь иметь работу на полгода"

Слайд 32

При α Вывод закона разведения Оствальда

При α<<1

Вывод закона разведения Оствальда

Слайд 33

2. Степень диссоциации кислоты HX равна 0,25. Какое суммарное число ионов

2. Степень диссоциации кислоты HX равна 0,25. Какое суммарное число ионов

H+ и X- приходится в ее растворе на каждые 100 нераспавшихся молекул (ответ округлите до целого числа)?
1) 16
2) 33
3) 67
4) 85

1. На каждые 20 нераспавшихся молекул кислоты HX приходится 5 ионов H+ и 5 ионов X-. Укажите степень диссоциации кислоты:
1) 0,05
2) 0,10
3) 0,15
4) 0,20

Слайд 34

Расчет рН в растворах сильных электролитах Рассчитать рН, рОН, [OH-] для

Расчет рН в растворах сильных электролитах
Рассчитать рН, рОН, [OH-] для

0,001 м НNO3

рН = 14 - рОН

рОН = 14 - рН

Слайд 35

Задача 1. рН яблочного сока равен 4,57. Найти [Н+] и [OH-]

Задача 1. рН яблочного сока равен 4,57.
Найти [Н+] и [OH-]

(моль/л).

рОН = 14 - рН

Слайд 36

Слайд 37

Расчет [ Н+] и рН для растворов слабых электролитов Кислоты Смесь кислот

Расчет [ Н+] и рН для растворов слабых электролитов

Кислоты

Смесь кислот

Слайд 38

Для смеси оснований Основания

Для смеси оснований

Основания

Слайд 39

Задача 2. Найти рН, [Н+] и [OH-] 0,3 м раствора муравьиной

Задача 2. Найти рН, [Н+] и [OH-] 0,3 м раствора муравьиной

кислоты (Кд=1.8∙10-4)

рН = – lg[H+] = – lg7.3∙10-3 = – lg7.3 – lg10-3 =
= 3 – lg7.3=3-0.86 = 2.14

Слайд 40

Общая, активная и потенциальная кислотность Активная кислотность – концентрация свободных катионов

Общая, активная и потенциальная кислотность

Активная кислотность – концентрация свободных катионов Н+,

имеющихся в растворе при данных условиях.
Мерой активной кислотности является значение рН раствора:
pH = -lg[H+]
Потенциальная кислотность – концентрация катионов Н+, связанных в молекулы или ионы слабых кислот, имеющихся в растворе.
Сильные кислоты:
[H+]акт = [H+]общ, [H+]пот=0.
Слабые кислоты:
[H+]общ = [H+]пот + [H+]акт [H+]пот > > [H+]акт
Слайд 41