Растворы делятся

на истинные - (однородные гомогенные системы с размером частиц на уровне

10-10 – 10-9 м)

и коллоидные -(неоднородные гетерогенные системы с размером частиц 10-9 — 10-6 м).

Истинным раствором называется термодинамически устойчивая гомогенная система переменного состава, состоящая из двух и более компонентов, между которыми существуют достаточно сильные взаимодействия.

• Уникальные свойства воды –

• -----высокая теплоемкость (75,3 Дж/моль • К) и

• -----большая теплота испарения (40,8 кДж/моль) обеспечивают термостатирование нашего организма.

• -----высокая диэлектрическая проницаемость воды (е = 78,5 )

• способствует растворению и диссоциации на ионы, что обуславливает:

• высокие скорости протекания биохимических реакций,

• быструю миграцию ионов через биологические мембраны

• практически мгновенную передачу нервных импульсов.

sp3гибридизация валентных атомных орбиталей:

В двух вершинах тетраэдра находятся атомы водорода,

а к двум другим направлены атомные орбитали атома кислорода с неподеленными электронными парами.

Наше тело [по массе]

на 70% состоит из воды; минимальная потеря воды за сутки 1700 мл,

причём 50% воды выделяется из организма почками,

5% — кишечником,

13% — лёгкими, остальная вода выделяется кожей.

За всю жизнь человек выпивает около 25 тонн воды;

вода поступает с продуктами,

часть воды образуется при обмене веществ как конечный продукт. При окислении

100 г жира образуется 107 мл,

100 г углеводов — 55 мл воды

100 г белка — 41 мл воды.

Роль воды –

• 1. составная часть всех клеток и тканей организма.

• 2. средой, в которой протекают все химические превращения.

• 3. Вода — источник минеральных солей, поступающих в организм.

• 4. Транспортировка элементов питания и продуктов обмена происходит по водным магистралям.

• 5. Вода — не только индифферентный растворитель, но и активный участник многих реакций обмена [например, реакций гидролиза].

• 6. Механическая роль — вода облегчает скольжение трущихся поверхностей [суставов, связок, мышц и т.д.].

• 7. Испарение воды кожей — мощный фактор терморегуляции организма.

• 8. С водой связаны осмотические явления.

• 9. Только в водной среде сохраняется коллоидное состояние протоплазмы.

o

o

o

o В организме различают две формы воды: внутриклеточную и внеклеточную.

o Внутриклеточная вода — связанную воду протоплазмы, воду притяжения на поверхности коллоидных мицелл и воду капиллярности (в ней растворены электролиты)

o Внутриклеточная вода связана с К+ и РО43-, а для внеклеточная –Na+, Cl-, HCO3-

o Интерстициальная жидкость окружает непосредственно клетки.

o Внутрисосудистая жидкость — плазма крови, ликвор, лимфа (содержит белок)

o

o

o

o

o Обмен воды в организме тесно связан с солевым обменом. Соли:

o 1. Входят в состав структурных элементов клеток и тканей.

o 2. Активируют ряд ферментных систем.

o 3. Поддерживают осмотическое давление.

o 4. Играют роль в образовании буферных систем организма.

o 5. Участвуют в процессе свёртывания крови.

o 6. Участвуют в передаче нервного возбуждения.

o 7. Участвуют в поддержании структуры органоидов клетки и т.д.

В зависимости от сродства к воде функциональные группы подразделяют на гидрофильные и гидрофобные

К гидрофильным относятся ионы и полярные группы: гидроксильная —ОН, амино —NH2, карбоксильная —СООН, нитро —NO2,

К гидрофобным относятся неполярные группы: углеводородные радикалы предельных (—CnH2n+2)> непредельных (—CnH2n) и ароматических (—С6Н5) соединений.

Дифильные молекулы принято изображать в виде "головастика" О——•, у которого головка соответствует полярному, а хвост — гидрофобному фрагменту молекулы.

По наличию или отсутствию электролитической диссоциации растворы разделяются на:

Электролиты,

Неэлектролиты (сахароза, глюкоза, мочевина

Амфолиты- диссоцирующие на ионы и по кислотному, и по основному типу.

o Процесс растворения – сложный, наблюдаются физические явления (например,диффузия) и химические(образованием связей между растворяемым в-ом и растворителем, процесс этот называется сольватацией (гидратацией).

o Доказательством хим. взаимодействия явл-ся

o тепловые эффекты (КОН –выделяется, NaCl -поглощается)

o изменение цвета -(CuSO4 -с белого на голубой).

o Свойства растворов:

o 1. гомогенность- нет границ раздела фаз

o 2. Переменность состава

o 3. Термический эффект растворения

o Q р-ра = Qкристал.+Q гидратации

o Qкристал тратится на разрушение структуры вещества

o Q гидратации выделяется за счет сольватации

Растворимость газов:

Х(г) ↔Хр +Q,

закон Генри (1803г.)

количество газа, растворенного в определенном объеме жидкости, пряморпопорционально давлению газа

С(Х)= Кг(Х)Р(Х),

Закон Генри справедлив лишь

для разбавленных растворов

при невысоких давлениях

при условии отсутствия взаимодействия между растворителем и раствором

з-н Дальтона

Растворимость каждого из компонентов газовой смеси при постоянной температуре пропорциональна парциальному давлению компонента над жидкостью и не зависит от от общего давления смеси и других компонентов

Рi=Робщ Х(Хi), где Х(Хi)- МОЛЬНАЯ ДОЛЯ I –компонента

Закон Сеченова: В присутствии электролитов растворимость газов понижается*- происходит высаливание растворов.

l С(Х)= Со (Х) е -КсСэ

l где С(Х) – растворимость газа в присутствии электролита

l со(Х) растворимость газа в чистом растворителе,

l сэ -конц электролита

l Кс –константа Сеченова, зависящая от природы газа.электролита и Т.

l

l Применение законов Генри и Дальтона

l Кессоннная болезнь- газы, закупоривают мелкие сосуды.

l Для лечения барокамеры – при повышенном давлении увеличивается концентрация кислорода в крови –залечивание гангрен, сосудистая реабилитация после инсультов.

Растворимость жидкости в жидкости

Ø Неограниченная –(C2H5OH в H2O

Ø Ограниченная –(фенол в H2O)

Ø Полная нерастворимость (бензол в H2O)

Ø Растворимость зависит:

Ø - от природы в-ва и р-ля (полярные в полярных….)

Ø -от температуры:

Ø

Ø T

Ø Раст-ть твердых в-в в жидкости

Ø Коэффициент растворимости- масса вещества, которая насыщает 1000 г растворителя

Ø Факторы, влияющие на растворимость:

Ø Природа вещества и р-ля

Ø Температура повышает эндотерм. процесс и понижает экзотерм.

Ø

Ø

Закон Нернста –Шилова:

u Коэффициент распределения в-ва в 2-х несмешивающихся жидкостях есть величина постоянная при данной температуре

u С I2 в CCl4/ С I2 в H2O= К распред. =85

u Экстракция в-ва – это извлечение 1 из компонентов р-ра с помощью растворителя, который несмешивается с р-ром

u Равновесие между раствором и осадком малорастворимого сильного электролита.

u Са3(РО4)2 ↓↔ 3Са 2+ + 2PO4 3-.

u Применяя закон действующих масс для данного равновесного состояния, выразим константу растворимости КS (произведение растворимости (ПР)):

u ПР = [Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 / [Са3(РО4)2 ].

u [Са3(РО4)2 ] = const, и ПР(Са3(РО4)2)= [Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2.

u Чем меньше ПР, тем ниже растворимость электролита.

u Условия образования осадка: стехиометрическое произведение концентраций ионовсильного электролита должно быть больше ПР:

u [Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 > ПР.

u Условия растворения осадка: осадок малорастворимого сильного электролита растворится, когда стехиометрическое произведение концентраций ионовсильного электролита меньше ПР:

u [Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 < ПР.

u Последовательность осаждения ионов: если к раствору, содержащему смесь ионов, осаждаемых одним и тем же реагентом, добавить этот реагент, то образование осадков идет поочередно, начиная с электролита, имеющего наименьшее ПР.

Дата добавления: 2014-01-13