 |
|
Автопротолиз воды(вода-амфолит)
2Н2О=Н3О + Н
Н2О=Н+ОН
Конст автопротолиза: Kw=[H]*[OH]=10 в степени -14. отсюда следует, что [Н]=[ОН]=10 в степени -7
Водородный показатель:рН=-lg[H]
Гидроксидный показатель:рОН=-lg[OH]
рН+рОН=14
кровь: рН=7,35-7,4
слюна: рН=6,35
желудочный сок: рН=1-2
моча: рН=4,8-8
буф р-р-сод равновесную с-му, способн поддерживать рН при разбал или добавл небольших кол-в к-т или осн.
Буф с-мы:
1)кислотные-слаб к-та+соль этой к-ты
2)основные-слаб осн+осн соль
Буф действие: поддерживает гомеостаз.
Аустатный буфер:
Ацетат натрия+соляная к-та=уксуная к-та+хлорид натрия
уксуная к-та+гидроксид натрия=ацетат натрия+вода
амиочный буфер:
гидроксид аммония+соляная к-та=хлорид аммония+вода
хлорид аммония+гидроксид натрия=хлорид натрия+гидроксид аммония
буф емкость(В)-число молей-эквивалентов сильной к-ты или щелочи, кот можно добавить к 1 л буф р-ра, чтобы изм рН на 1.
В=(С(Х)*ню(Х))/(дельта рН*V)
Кислотный буфер:
[H]=К*Cк/Соли
Основный буфер:
[OH]=K*Cосн/Ссоли
Буф с-мы крови:
-гидрокарбонатная-нейтрал к-т в плазме, эритроцитах, поч тканях
-гемоглобиновая-вкл ион водорода и 2 слабые к-ты.роль-дыхание, транспорт кислорода, поддержка рН эритроцитов в крови
-белковая(протеиновая):катионного типа(рН больше изоэлектрич точки), анионного типа(рН меньше изоэл точки). Изоэл точка-знач рН при кот аминок-та нах в водном р-ре только в молекулярной форме и не перемещается под дейст поля
-фосфатная-изм рН внутриклеточной жидкости, крови.
Тип протолит р-ций
-р-ции нейтр-р-ции обменного взаим между солью и водой, сопровожд изм рН р-ра
-гидролиз-взаимод соли с мол воды, привод к обр малодисоц соед
Конст гидролиза: сил к-та/сил осн Кh=Kw/Кх
Kw-конст дис воды=10 в -14,Кх-конст кислотн/основн
Слаб осн+слаб к-та Кh=Kw/Ка*Кв
Ацидометрия - в кач титранта прим р-ры сильных к-т.
Алкалиметрия - титрант-щелочь.
Комплексные с-ия.
Комплексные соединения-устойч.соединения сложного состава,со связью по донорно-акц. механизму.Широко распр. В живой и неживой природе.Прим. в промышленности,в медицине.Много препаратов содержит комплексы металлов.
Основные положения координационной теории.
Создал Альфред Вернер
1центральное место занимает комплексообразователь(часто ме)
2вокруг него расположены лиганды(ионы противоположного заряда)их количество:координационное число
3комплексообразователь и лиганды обр. внутреннюю сферу
4ионы вне внутренней сферы-внешняя сфера
АДСОРБЦИЯ-изменение концентрации в-ва вблизи пов-сти раздела фаз. В общем случае причина адсорбции - нескомпенсированность межмол. сил вблизи этой пов-сти, т.е. наличие адсорбц. силового поля. Тело, создающее такое поле, наз. адсорбентом, в-во, молекулы к-рого могут адсорбироваться,-а д с о р б т и в о м, уже адсорбиров. в-во-адсорбатом. Процесс, обратный адсорбции, наз. десорбцией.
С-ма с подвижн пов раздела фаз:Поверхн слой резко отл по своим св-вам от св-в фаз, его разделяющих. Молекулы, атомы, ионы находящиеся на границах раздела фаз, неравноценны к тем же частицам, наход в объеме фазы. Силы, действ на молекулы, наход внутри жидкости, одинаковы со всех сторон, а их равнодейств сила=0.
Свободная пов эн-термодинамич ф-ция, хар энергию межмолекулярного взаимод частиц на пов раздела фаз с частицами каждой из контактир фаз. Она прямо пропорцианальна площади раздела фаз и удельной энергии межфазного взаимодействия.
Адсорбцию можно опр по ур.Гиббса:Г= -С(р)*дельта пов натяж / RT*дельтаC
Изотерма-зав-ть адсорбции от конц
Пов нат зависит от Т, р, природы фаз.
Пов акт-способноть раств в-ва изменять поверхн натяжение р-ля
-ПАВ-мыла,снижают пов нат
-ПНВ(неакт)-углеводы, не влияют
-ПИВ(инакт)-к-ты, осн, соли, амионаты, повыш пов нат
Влияние природы ПАВ на пов акт-пр.Траубе(ПАВ в разб водн р-рах при одинаковой молярной конц увелич в 3-3,5 раза с увеличением углеводн цепи на группу СН2)
Адсорбц.равновесия на неподвижн.границах разд.фаз.
Причиной адсорбц.на поверхн.тв.тел явл.не скомпенсированность силовых полей мол.,нах.в зонах деформации поверхн.Такие зоны назыв.активными центрами.Физич.адсорбц.обусл-на межмол.взаимод.(Вандер-Ваальсовы взаимод.,водородн.св.) и проходит на активн. центрах на впадинах микрорельефа.Обратима.
Центры хемосорбции нах.на выступах микрорельефа.При ней уст.хим.связи между атомами адсорбента и адсорбтива.Необратима.Хемосорбц.часто протекает только на поверхн.сорбента.Напр,при поглощен.О2 алюминием,на поверхн.Ме образ.тонкая пленка оксида.
Адсорб.газов на тв.телах зависит от темп.,давл.и природы адсорбата удельн.поверхн.и природы адсорбента.На поверхн.тв.тела лучше адсорбир.те газы, кот.легче конденсир.в жидкость.Активир.уголь хорошо адсорбир.хлор,аммиак,не адсорб.СО,N2,H2.С ростом темп.адсорбц.уменьш.Адсорбц.возраст.с увелич.удельной поверхн.
Адсорб.из раст-ров. Адсорбц.р-р в-в тв.адсорбентами явл. более сложн.процессом,т.к.она осложн.рядом факторов: 1.присутств.3его компонента-р-ля, 2.взаимод.между мол.адсорбата и р-ля, 3.электрохимич.взаимод.между поверхн. адсорбента и ионами адсорбата, если он явл.электролитом.(изуч.Ловиц).Неэлектр.и слаб.электр.на поверхн.адсорбента адсорбир.из р-ров в виде мол.Такой процесс наз.мол.адсорбцией.В результ адс.концентр.раств.в-ва в р-ре уменьш.
Адсорбц.вычисл по формуле:Г=(С0-Ср)*Vр-ра/m адсор-та [Г]=моль/г (моль/кг).
Адсор.зависит от природы и концентр.адсорбента,удельн.поверхн. адсорбента, темп.,природы адсорбата и р-ля.
Правило выравнивания полярностей:на полярн.адс-ентах лучше адсор-ся полярн.адсор-ты из полярн.р-лей.; на неполярн.-неполярн.адсорбаты из полярн р-лей.
Влияние природы р-ля на адсорбцию:м.б.сформулир.в виде правила:чем лучше в данном р-ле раст-ся данный адсорбат,тем он хуже адсорбируется, и наоборот.
Количественно адс.на подвижн.и неподвижн.границах раздела описыв.у-ем Ленгмюра: Г=Г(бескон.)*С/а+с (а-пост.велич.=отношен.скоростей констант адсорбц.и десорбц.; Г(беск)-ёмкость адсорбента).
Избират.адс.подчин:правилу Фаянса: на поверхности данного адсорбента преимущ.адсорбир.те ионы, кот.могут достраивать крист.решетку этого адсорбента. Напр.:обр. осадка хлорида серебра.Переход ионов из объёмной фазы в поверхн-ый слой приводит к возникн.двойного электрич.слоя.
Ионно-обменн.адс.-проц., в кот.адсорбент и р-р обмениваются между собой в эквивал.кол-вах одноим.заряж.ионами.
ДисСис-ма-многофазн.сис-мы,в кот.раздробл.в-во назыв.дисперсной фазой,а непрерывная среда-дисперсионной средой.
Различие суспензий и золей-величина дисперсной фазы.Порошки отлич.от аэрозолей большей концентр.твёрд.частиц.
I.По агрегатн.сост.:
тв+тв=минер.и сплавы;тв+жидк=суспензии,золи;тв+газообр=аэрозоли,порошки; жидк+тв=пористые тела, жемчуг; ж+ж=эмульсии; ж+г=аэрозоли; г+тв=порист.тела; г+ж=пены.
II.По степ.дисперсн.(размеру частиц):
-грубодисперсн.(более 10(-7)м)-сусп,эмульс,порош,пены;
-коллоидные(от10(-7)до10(-9)м);
-молек-дисперсн. сис-мы(10(-10)м)-р-ры спирта,глюкозы;
-ионно-дисп сис-мы(меньше 10(-10)м)-р-ры электролитов.
III.По межфазн.взаимод.:
-лиофильные-сильн.взаимод.(р-ры мыл,алкалоидов,непост.красит.,тонидов),
-лиофобные-слаб.взаимод.(коллоиды малораств.в-в Ме,Fe(OH)3,соли Са,Mg,холестерин).
IV.По структуре:
-свободнодисперсные,
-связаннодисперсные.
Получен.
1)метод диспергирования(измельчение):
-механич.дробление, -действие ультразвука, -электрич.распыление в вольтовой дуге, -эмульгиров жиров в кишечнике, -пептизация.
2)конденсирование(укрупнение):
-методом хим.реакций(в орг-ме депонирование Fe в виде коллоидных частиц), -замена р-ля (физ.процесс).
Методы очистки коллоидных систем:
1)Диализ-удаление примесей,низкомолек.в-в и ионов;
2)Фильтрация-удаление крупных частиц;
3)Электродиализ-разделение р-ров под действием электродвижущей силы.
4)Ультрафильтрация- разделение р-ров низкомол. соединений, а также фракционирование и концентрирование последних под действием разности давлений до и после мембраны.
Св-ва коллоидных сис-м:
1.молек-кинет св-ва:
-броуновское движение-беспорядочное,хаотичное движение коллоидно- и микроскопически-дисперсных частиц.
-диффузия- процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.
-осмос- процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону бо́льшей концентрации растворённого вещества.
2.седиментация-оседание колл.частиц под действием силы тяжести.
Седиментационное равновесие-равновесие,при кот.концентр.ДФ равномерно понижается от нижних слоёв к верхним и остаётся постоянным во времени.(скорость оседания эритроцитов).
Оптическ.св-ва колл.сис-м:
колл.частицы имеют d<1/2 длины световой волны,поэт.возможно дифракционное рассеивание света.Путь светов.луча,проходящ.через прозрачн.колл.р-р на темном поле становится видимым,наблюдается конус Тиндаля.Это явление похоже на рассеивание света запылённым воздухом.При пропускании света через истинные р-ры конус Тиндаля не наблюд.-они прозрачны.
Интенсивность обратно пропорциональна четвертой степени длины волны (закон Рэлея).
Электрокиетические св-ва:
-электрофорез-перенос коллоидных частиц в электрическом поле.
-электроосмос-течение жидкости через капиллярные системы под влиянием разности потенциалов.
-потенциал течения- явление обратное электроосмосу, состоящее в возникновении разности потенциалов при продавливании через пористую диафрагму дисперсионной среды под действием внешней силы.
-потенциал седиментации- возникновение потенциала под влиянием движущихся частиц относительно неподвижной жидкости или при оседании частиц.
Устойчивость колл сис-м:
-седиментационная, -агрегативная, -коагуляция, -порог коагуляции.
Коагуляция-наруш.агрегат.устойчив-ти,процесс укрупн.частиц.
Порог коагуляции-наименьшая концентрация электролита,вызывающая коагуляцию:
Спк=Сэл-та*Vэл-та/Vзоля+Vэл-та
Обратная величина порога коаг.-коагулирующая способность:
гамма=1/Спк
Правило Шульце-Гарди:
гамма=f(z)6
Пептизация- расщепление агрегатов, возникших при коагуляции дисперсных систем, на первичные частицы под действием жидкой среды (например, воды) или специальных веществ — пептизаторов.ъ
Коллоидными ПАВ называются вещества, которые с одним и тем же растворителем в зависимости от усло–вий образуют истинный и коллоидный раствор.
Ионогеннные:
— анионные(поверхностно-активный анион):
— катионные (поверхностно-активный анион):
— амфолитные:в зависимости от рН среды либо анион–,либо катион–актив-ные.
Неионогенные
Форма образующихся мицелл зав от конц р-ра. При небольших концентрациях колл–го ПАВ обр сферические мицеллы. Пов конц р-ра коллоидного ПАВ приводит сна–чала к росту их числа, а затем и к изм формы. При более выс конц вместо сферических мицелл обр цилиндрические и пластинчатые.
Значение ККМ зависит от различных факторов: прир коллоидного ПАВ, температуры и присутствия примесей посторонних веществ, особенно электролитов.
Молекулы мыла, адсорбируясь на границе раздела фаз, снижают поверхностное натяжение
Мыла - соли высших жирных кислот, Растворимые в воде мыла (обычно натриевые и калиевые)обладают моющим действием и составляют основу туалетного, хозяйственного итехнического мыла. Мыла применяют для стабилизации эмульсий, синтетическихлатексов, пен, в качестве присадок, структурирующих добавок.
Детерге́нты-химические соединения, обладающие высокой поверхностной активностью и, в связи с этим, моющим, часто дезинфицирующим, а также растворяющим действием; широко применяются в медицине.
Применяются также в биохим, лабораториях, при изготовлении нек-рых фармацевтических препаратов, фунгицидов, в пищевой промышленности и др.
МИЦЕЛЛООБРАЗОВАНИЕ - самопроизвольная ассоциация молекул (ПАВ) в растворе. В результате мицеллообразования возникают мицеллы, состоящие из десятков молекул с длинноцепочечными гидрофобными радикалами
Липосомы представляют собой замкнутые пузырьки воды, окруженные одним или несколькими слоями липидов. Размеры и форма липосом зависят от многих факторов: кислотности среды, присутствия солей и т.п.
Концентрация раствора ПАВ, при которой начинается мицеллообразование, называетсякритической концентрацией мицеллобразования (ККМ).
Липосомы — самопроизвольно образующиеся в смесях фосфолипидов с водой замкнутые пузырьки. Их стенка состоит из 1 или неск бислоёв фосфолипидов (слоёв толщиной в две молекулы), в кот могут быть встроены др в-ва (напр, белки). Внутри липосом-сод вода или раствор.
Класс ВМС:
1)по простр структ:
-линейные(целлюлоза)
-разветвл(гликоген)
-сетчатые/пространств(фенолформальдегидные смолы)
2)по природе:
-орг(белки)
-неорг(силикаты)
3)по мономерам
-гомоценные
-гетероценные
СВ-ВА Р-РОВ ВМС
-обр истин р-ры-термод устойч с-мы, обр самопроизвольно без затрат эн
-размеры мол соизмеримы с разм коллоид ч
-неспособ к диф
-малое осмот давл
-эф Тендаля
-пов склонность к обр мол компонентов
НАБУХАНИЕ-пр увел m,V в рез-те поглощ ВМС низкомол жидкости. степень набухания^
(альфа(m))=(m-m0)/m0
Завист набух:
1)природы ВМС
2)природы р-ля
3)t
4)p
5)pH
6)присутствие посторонних в-в
7)формы и тепени измельчен обр
ВЯЗКОСТЬ-мера сопротивл среды движению. Она не подчин з-нам, т.к. мол ВМС большие, ассим, удлин, повыш гибкость, разл ориент в простр. Ур-ие ШТРАУНДИГЕРА-связывает мол массу и хар-кую вязкость
(nхар=k*(мю)в ст (альфа)
k-коэф пропорцион
мю-мол масса ВМС
0,5<альфа<1 и завис от формы мол
ВЯЗКОСТЬ КРОВИ=4-6мПа*с. Венозная более вяз.
УР-ИЕ ГАЛЛЕРА:
(пэ)=c*R*T/(мю)+(бета)*с в квадрате
ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ-полимеры, сод ионногенную группу-полиамфолиты-полимеры с осн и кисл группами
ИЗОЭЛ ОСТОЯНИЕ МАКРОМОЛ-при кот число ионизирован кисл групп=числу ионизиров осн групп. Средний суммарный заряд макромол=0.
ИЗОЭЛ ТОЧКА-знач рН р-ра, при кот мол полиамфолита нах в изоэлектр состоянии
МЕТОДЫ ОПР:
-прямые-электрофорез
-косв-опр изм св-в р-ра белка в зав от рН среды.
ОНКОТИЧЕСКОЕ ДАВЛ КРОВИ-частьосмот давл крови, создав раств в ней белками(альбунины, глобунины)
УСТОЙЧИВОСТЬ Р-РОВ ВМС опр:
-наличием на пов частиц зарядов
-обр плотной сольватной оболочки
УСТОЙЧИВОСТЬ НАРУШАЕТСЯ при:
-понижении t(сильно понизить, добав жидкость, в кот полимер не раств-расслаивание р-ра)
-добавл конц солей и нерастворяющей жидкости
ДЕНАТУРАЦИЯ-негидролитич нарушение структуры белка, связ с потерей гидрофобности и сниж раствор белка.
КОАЦЕРВАЦИЯ-обр объединение макромол в ассоциаты. Происходит расслаивание раствора на нижний слой,содерж.всю дисперсную фазу,и верхний слой-разбавленный раствор.Нижний слой называется коацерватом.
СТУДНИ-структурн гомоген с-мы, состоящ из ВМС и низкомол жидкостей. Студни нетекучи, упруги, способны сохр формы из-за пространств сетки макромол. Обр при набухании ВМС, частичном испарении р-ля.
СИНЕРЕТИЗ-потеря гомогенности при старении студня, сопровожд сжатием полимерной сетки и выделением жидкой фазы.
ДОННАНА РАВНОВЕСИЕ или мембранное равновесие, равновесие, к-рое устанавливается между диффундирующими через мембрану ионами при наличии иона, через мембрану не проникающего.
Осмотическое давление крови – сила, с которой растворитель переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом путем определения точки замерзания крови (депрессии), которая для нее равна 0,56 – 0,58 С. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Оно обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами, в значительно меньшей степени – белками. Около 60% осмотического давления создается солями натрия (NаСl).
Устойчивость растворов биополимеров.
Относительно высокая устойчивость растворов ВМС определяется двумя факторами
-наличие на поверхности частиц зарядов
-обра плотной сольватной оболочки.
Нарушение устойчивости растворов полимеров может происходить при понижении температуры, добавлении нерастворяющей жидкости,добавлении концентрированных солей.
Если температуру р-ра понизить ниже критической температуры,наблюдается расслоение растворов на 2 фазы.Так же расслоения наблюд,если добав жидкость,в кот полимер не растворяется. Например при добавлении воды к р-ру нитроцеллюлозы в ацетоне р-мость полимера в водном ацетоне резко падает, и при опред.содержании воды натроцеллюлоза осаждается из р-ра.
Высаливание-выд ПАВ или ВМС из р-ра при действии концентрир.негидролизующихся р-ров электролитов.Мех высаливания закл в уменьшении р-мости ПАВ или ВМС в конц.р-ре соли.Выводимые в р-р электролиты связ мол