Слайд 1растворы 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.
Слайд 2
Уникальные свойства воды –
1. высокая теплоемкость (75,3 Дж/моль • К)
и
2. большая теплота испарения (40,8 кДж/моль) обеспечивают термостатирование нашего организма.
3. высокая диэлектрическая проницаемость воды (е = 78,5) способствует растворению и диссоциации на ионы, что обуславливает:
1. высокие скорости протекания биохимических реакций,
2. быструю миграцию ионов через биологические мембраны
3. практически мгновенную передачу нервных импульсов.
Слайд 3
sp3гибридизация валентных атомных орбиталей :
В двух вершинах тетраэдра находятся атомы
водорода,
а к двум другим направлены атомные орбитали атома кислорода
с неподеленными электронными парами.
Слайд 4Наше 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.
Слайд 5За 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.
Слайд 6Роль 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.
Слайд 7В организме различают две формы воды: внутриклеточную и внеклеточную.
Внутриклеточная вода:
-связанную
воду протоплазмы,
-воду притяжения на поверхности коллоидных мицелл
-воду капиллярности (в
ней растворены электролиты)
Внутриклеточная вода связана с К+ и РО43-, а для внеклеточная –Na+ , Cl-, HCO3-
Интерстициальная жидкость окружает непосредственно клетки.
Внутрисосудистая жидкость — плазма крови, ликвор, лимфа (содержит белок)
Слайд 8Обмен воды в организме тесно связан с солевым обменом. Соли:
1.
Входят в состав структурных элементов клеток и тканей.
2. Активируют ряд
ферментных систем.
3. Поддерживают осмотическое давление.
4. Играют роль в образовании буферных систем организма.
5. Участвуют в процессе свёртывания крови.
6. Участвуют в передаче нервного возбуждения.
7. Участвуют в поддержании структуры органоидов клетки и т.д.
Слайд 9В 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.
Слайд 10Процесс растворения – сложный , наблюдаются 1. физические явления (например,диффузия)
2. химические(образованием связей между растворяемым в-ом и растворителем, процесс этот
называется сольватацией (гидратацией).
Доказательством хим. взаимодействия явл-ся
тепловые эффекты ( КОН –выделяется, NaCl -поглощается)
изменение цвета -( CuSO4 -с белого на голубой).
Слайд 11Свойства растворов:
1. гомогенность- нет границ раздела фаз
2. Переменность состава
3. Термический
эффект растворения
Q р-ра = Qкристал.+Q гидратации
Qкристал тратится на разрушение
структуры вещества
Q гидратации выделяется за счет сольватации
Слайд 12Растворимость 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
Слайд 13
Закон Сеченова : В присутствии электролитов растворимость газов понижается*- происходит
высаливание растворов.
С(Х)= Со (Х) е -КсСэ
где С(Х) – растворимость
газа в присутствии электролита
со(Х) растворимость газа в чистом растворителе,
сэ -конц электролита
Кс –константа Сеченова, зависящая от природы газа.электролита и Т.
Слайд 14Применение законов Генри и Дальтона
Кессоннная болезнь- газы, закупоривают мелкие
сосуды.
Для лечения барокамеры – при повышенном давлении увеличивается концентрация кислорода
в крови –залечивание гангрен , сосудистая реабилитация после инсультов.
Слайд 15Растворимость жидкости в жидкости
Неограниченная –(C2H5OH в H2O
Ограниченная –(фенол в H2O)
Полная
нерастворимость (бензол в H2O)
Растворимость зависит:
- от природы в-ва и р-ля
(полярные в полярных….)
-от температуры:
T
Слайд 16Раст-ть твердых в-в в жидкости
Коэффициент растворимости- масса вещества, которая насыщает
1000 г растворителя
Факторы, влияющие на растворимость:
1. Природа вещества и р-ля
2. Температура повышает эндотерм. процесс и понижает экзотерм .
Слайд 17Закон Нернста –Шилова:
Коэффициент распределения в-ва в 2-х несмешивающихся жидкостях есть
величина постоянная при данной температуре
С I2 в CCl4/ С I2
в H2O= К распред. =85
Экстракция в-ва – это извлечение 1 из компонентов р-ра с помощью растворителя, который несмешивается с р-ром
Слайд 18. Равновесие между раствором и осадком малорастворимого сильного электролита.
Са3(РО4)2 ↓↔
3Са 2+ + 2PO4 3-.
Применяя закон действующих масс для
данного равновесного состояния, выразим константу растворимости КS (произведение растворимости (ПР)):
ПР = [Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 / [Са3(РО4)2 ] .
[Са3(РО4)2 ] = const, и ПР(Са3(РО4)2)= [Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 .
Чем меньше ПР, тем ниже растворимость электролита.
Условия образования осадка: стехиометрическое произведение концентраций ионов сильного электролита должно быть больше ПР:
[Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 > ПР.
Условия растворения осадка: осадок малорастворимого сильного электролита растворится, когда стехиометрическое произведение концентраций ионов сильного электролита меньше ПР:
[Са 2+ ] 3[PO4 3- ]2 < ПР.
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.