Коллигативные свойства растворов.Стр 1 из 2Следующая ⇒
СЛАЙД № 1 Все процессы жизнедеятельности связаны с водными растворами: 2\3 части веса тела взрослого человека – Н2О; Печень, мозг, кожа – 70 % Н2О; Мышцы, сердце – 70-80 %; Почки, соединительные ткани – 80-82 %; Кровь – 83 %; Слюна, моча, пот – 95-99 %.
Совокупность свойств воды делает ее уникальным растворителем в мире живого. Некоторые особенности воды имеют фундаментальное значение для процессов жизнедеятельности: 1) хорошая растворяющая способность; 2) диссоциирующая способность; 3) диссоциирующий эффект (Е – ДП) = 49. В организме Н2О обеспечивает: а) перенос питательных в-в и продуктов обмена; б) участвует в процессах набухания, диффузии; в) поддерживает постоянную концентрацию Н+, постоянное осмотическое давление.
Растворы образуются при растворении различных в-в в растворителе (Н2О). Какие при этом наблюдаются закономерности. СЛАЙД № 2 І. Растворение газа в жидкости. Растворимость зависит от: 1) Химической природы газа, например: В 1 v воды при 18о С (р – 1 атм.) растворяется химич. HCl – 427,9 v Cl2 – 2,4 v взаимод. NH3 – 748,8 v O2 – 0,032 v N2 – 0,016 v.
2) Влияния природы растворителя. Газы, молекулы которых неполярны, растворяются лучше в неполярных растворителях, а полярные (НС1, NH3) лучше в полярных растворителях. в 100 г Н2О растворяется 87,6 г NH3 C2H5OH раст-ся 25 г NH3 С6Н5 – СН3 раст-ся 0,048 г NH3. СЛАЙД № 3
3) От давления (англ. химик Генри – 1803 г.). При постоянной температуре растворимость данного газа в жидкости прямо пропорциональна его давлению над жидкостью.
где: СЖ – концентрация газа в жидкости; Р – давление газа над растворителем; К – коэффициент пропорциональности, зависит от природы газа, растворителя, температуры, но не зависит от р.
Закон Генри верен для разбавленных р-ров или при малых давлениях. Газы, вступившие в химическое взаимодействие (NH3, HCl + H2O) не подчиняются закону Генри.
Закон Генри-Дальтона. Если над жидкостью смесь газов, то растворимость каждого газа пропорциональна своему парциальному давлению.
Парциальное давление – это давление, которое производил бы отдельно газ, если бы он один занимал объем смеси.
Общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений всех газов смеси – закон Дальтона. РОБЩ. = Р1 + Р2 РАТМ. = РО2 + РN2 В кровь кислород поступает пропорционально его парциальному давлению в воздухе. СЛАЙД №4 Газообмен в легких происходит вследствие разности РСО2 и РО2.
СЛАЙД № 5
4) Влияние электролитов на растворимость газов. Растворимость газов в растворах электролитов и других веществ, склонных к гидратации, всегда меньше, чем в чистом растворителе. Физиолог Сеченов И.М. (1859 г.) установил взаимосвязь
где: С1 – масса растворенного газа в растворе; Со – масса растворенного газа в растворителе; е – основ. натурального логарифма; С – концентрация электролита в растворе (моль/л); К – коэффициент пропорциональности.
Законы Генри и Сеченова лежат в основе процессов обмена газов между организмом человека и окружающей средой. Они позволяют вскрыть причины возникновения так называемых декомпрессионных заболеваний у летчиков, альпинистов, водолазов. Например, водолазы, работая на большой глубине, дышат сжатым воздухом, растворимость газов увеличивается; кровь, ткани насыщаются N2 (отчасти СО2), а при быстром подъеме водолаза наверх, где давление намного меньше (декомпрессия), происходит выделение избыточных количеств растворенных газов, кровь как бы «закипает», образуются газовые пробки, что приводит к закупорке и разрыву кровеносных сосудов, накоплению пузырьков газа в подкожной клетчатке, в костях, суставах, костном мозге и тканях нервной системы («кессонная болезнь»). Поэтому переход от повышенного давления к обычному надо проводить постепенно. 5) Влияние температуры на растворимость газов. Растворение газов в жидкостях в подавляющем большинстве случаев есть экзотермический процесс (DН < 0), поэтому в соответствии с принципом Ле-Шателье при увеличении температуры растворимость газов уменьшается, а при охлаждении – увеличивается. Летом количество кислорода кровью поглощается меньше, а зимой больше. Бутылка с газированной водой, вынутая из холодильника, покрывается пузырьками СО2.
Коллигативные свойства растворов. Некоторые свойства растворов зависят от теплового движения частичек, т.е. определяются не природой компонентов, а количеством кинетических единиц системы, т. е. концентрацией; такие свойства называются коллигативными. К ним относятся: 1) Диффузия. 2) Осмотическое давление. 3) Понижение упругости пара растворителя над раствором. 4) Повышение температуры кипения раствора. 5) Понижение температуры замерзания раствора. СЛАЙД № 6
1) Диффузия –это самопроизвольный процесс выравнивания концентрации растворенного вещества в результате хаотического теплового движения частичек раствора. Скорость диффузии описывается законом Фика
где: D m – количество в-ва в молях (дифф-ее в единицу времени - Dt); Д – коэффициент диффузии, хар-т способность в-ва к диффузии; S – площадь, через которую осуществляется диффузия; DС – изменение концентрации в-ва (приход. на единицу длины - DХ);
Одним из механизмов пассивного транспорта веществ в организме является диффузия, для ее описания через клеточные мембраны пользуются следующим уравнением:
где: С1, С2 – концентрации веществ по разные стороны мембраны; Р – коэффициент проницаемости мембраны.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|