Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Зависит ли осмотическое давление от природы растворённого вещества?

Осмосом называют преимущественно одностороннее проникновение молекул растворителя(диффузию) через полунепроницаемую мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.Осмотическим давлением называют величину, измеряемую минимальным гидравлическим давлением, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.Закон Вант-Гоффа:Осмотическое давление разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально молярной концентрации, коэффиценту пропорциональности и абсолютной температуре: π =С(Х)RT, Где π- осмотич давление,кПа; С(Х)- молярная концентрация, моль/лС(Х)= n/V, где n-число молей неэлектролита, V- объём раствора; R- универсальная газовая постоянная,равная 8,31кПа*л/(моль*К); T-абсолютная температура, K.

π = n/V * RT или πV= nRT.

Чтобы согласовать количественное описание коллигативных свойств электролитов и законы идеальных растворов, Вант-Гофф ввёл поправочный коэффицент i, называемый изотоническим коэффицентомОсмотическое давление зависит от концентрации растворенного вещества и температуры. Так, при увеличении концентрации с сахарозы в воде в два раза осмотическое давление возрастает примерно в два раза, при увеличении концентрации c в три раза осмотическое давлениевозрастает почти во столько же и т. д.

28. Гипо-, гипер- и изотонические растворы. Изотонический коэффициент

Изотонический раствор- жидкость внутренней среды или искусственно приготовленный раствор имеет такое же осмотическое давление, как нормальная плазма крови, подобную жидкую среду или раствор Гипертонический раствор жидкость с более высоким осмотическим давлением Гипотонический раствор жидкость с более низким осмотическим давлениемЧтобы согласовать количественное описание коллигативных свойств электролитов и законы идеальных растворов, Вант-Гофф ввёл поправочный коэффицент i, называемый изотоническим коэффицентом

Изотонический коэффициент или коэффициент Вант-Гоффа (i)– это отношение суммы числа ионов и непродиссоциировавших молекул электролита к начальному числу молекул электролита, по его величине вычисляют степень электролитической диссоциации:

Формулы для расчета коллигативных свойств разбавленных растворов электрполитов с учетом изотонического коэффициента имеют вид:

- осмотическое давление Росм = ί См RT;

- 1-й закон Рауля ΔР / Р(z) = ί Сm ;

- 2-й закон Рауля tкp = ί Ккр Cm; Δtкип = ίКкип Cm.

Нетрудно увидеть, что изотонический коэффициент ί может быть вычислен как отношение ΔР, Δtкp, Δtкип, Росм, найденных экспериментально на опыте, к тем же величинам, вычисленным без учета диссоциации электролита (Δрвыч, Δtкp выч, Δtкип выч; Росм выч):

Δр Δtкp Δtкип Росм

Δрвыч Δtкp выч Δtкип выч Росм выч

29. Роль осмоса в биологических системах. Плазмолис и лизис. Осмотическое давление обеспечивает переход растворителя через полунепроницаемую мембрану от р-ра менее концентрированного к р-ру более концентрированному, поэтому оно играет важную роль в распределении воды между внутренней средой и клетками организма. Лизис-набухание клеток, разрыв оболочек, вытекание клеточного содержимого, вследствии помещения клеток в гипотонический р-р. Плазмолис-сморщивание клеток, при их помещении в гипертонический р-р.    
30. Что называют буферными растворами? Буферные р-ры-это р-ры рН которых меняется незначительно при разбавлении или при добавлении небольших количеств китслоты или щелочи.   .

Изотонический раствор- жидкость внутренней среды или искусственно приготовленный раствор имеет такое же осмотическое давление, как нормальная плазма крови, подобную жидкую среду или раствор Гипертонический раствор жидкость с более высоким осмотическим давлением Гипотонический раствор жидкость с более низким осмотическим давлениемЧтобы согласовать количественное описание коллигативных свойств электролитов и законы идеальных растворов, Вант-Гофф ввёл поправочный коэффицент i, называемый изотоническим коэффицентомИзотонический коэффициент или коэффициент Вант-Гоффа (i)– это отношение суммы числа ионов и непродиссоциировавших молекул электролита к начальному числу молекул электролита, по его величине вычисляют степень электролитической диссоциации:

Формулы для расчета коллигативных свойств разбавленных растворов электрполитов с учетом изотонического коэффициента имеют вид:

- осмотическое давление Росм = ί См RT;

- 1-й закон Рауля ΔР / Р(z) = ί Сm ;

- 2-й закон Рауля tкp = ί Ккр Cm; Δtкип = ίКкип Cm.

Нетрудно увидеть, что изотонический коэффициент ί может быть вычислен как отношение ΔР, Δtкp, Δtкип, Росм, найденных экспериментально на опыте, к тем же величинам, вычисленным без учета диссоциации электролита (Δрвыч, Δtкp выч, Δtкип выч; Росм выч):

Δр Δtкp Δtкип Росм

Δрвыч Δtкp выч Δtкип выч Росм выч

31. Чем обусловлено буферное действие с точки зрения протонной теории.
С точки зрения протонной теории1 буферное действие растворов обусловлено наличием кислотно-основного равновесия общего типа: Воснование+ Н+Û ВН+ сопряженная кислота НАкислотаÛ Н++ А- сопряженное основание Сопряженные кислотно-основные пары В /ВН+ и А- /НА называют буферными системами. Буферные растворы играют большую роль в жизнедеятельности. К числу исключительных свойств живых организмов относится их способность поддерживать постоянство рН биологических жидкостей, тканей и органов – кислотно-основной гомеостаз. Это постоянство обусловлено наличием нескольких буферных систем, входящих в состав этих тканей.


32. Классификация кислотно-основных буферных систем. Какие типы буферных систем известны ?
1. Слабая кислота и ее анион А- /НА: · ацетатная буферная системаСН3СОО- /СН3СООН в растворе СН3СООNa и СН3СООН, область действия рН 3, 8 – 5, 8. · Водород-карбонатная системаНСО3 - /Н2СО3 в растворе NaНСО3и Н2СО3, область её действия – рН 5, 4 – 7, 4. 2. Слабое основание и его катион В/ВН+: · аммиачная буферная системаNH3/NH4 + в растворе NH3и NH4Cl, область ее действия – рН 8, 2 – 10, 2. 3. Анионы кислой и средней соли или двух кислых солей: · карбонатная буферная системаСО3 2- /НСО3 -в растворе Na2CO3и NaHCO3, область ее действия рН 9, 3 – 11, 3. · фосфатная буферная системаНРО4 2- /Н2РО4 -в растворе Nа2НРО4и NаН2РО4, область ее действия рН 6, 2 – 8, 2. Эти солевые буферные системы можно отнести к 1-му типу, т. к. одна из солей этих буферных систем выполняет функцию слабой кислоты. Так, в фосфатной буферной системе анион Н2РО4 - является слабой кислотой. 4. Ионы и молекулы амфолитов. К ним относят аминокислотные и белковые буферные системы. Если аминокислоты или белки находятся в изоэлектрическом состоянии (суммарный заряд молекулы равен нулю), то растворы этих соединений не являются буферными. Они начинают проявлять буферное действие, когда к ним добавляют некоторое количество кислоты или щелочи. Тогда часть белка (аминокислоты) переходит из ИЭС в форму “белок-кислота” или соответственно в форму “белок-основание”. При этом образуется смесь двух форм белка: (R – макромолекулярный остаток белка) а) слабая “белок-кислота” + соль этой слабой кислоты: СОО- СООН R – СН + Н+ Û R – СН N+Н3 N+Н3 основание А- сопряженная кислота НА (соль белка-килоты) (белок-кислота) б) слабое “белок-основание” + соль этого слабого основания: СОО- СОО- R – СН + ОН- Û R – СН + Н2О N+Н3 NН2 кислота ВН+ сопряженное основание В (соль белка-основания) (белок-основание) Таким образом, и этот тип буферных систем может быть отнесен соответственно к буферным системам 1-го и 2-го типов.

33. Расчет pH буферных систем . Уравнение Гендерсона-Гассельбаха
.Уравнение Гендерсона-Гассельбаха: рН = рКа + lg [ сопряженное основание ]/[ кислота] Расчет рН буферного раствора pH зависит (т.е. является функцией) pKa или (pKBH +) и соотношения компонентов буферного раствора. * pH = f (lgX), (Х — соотношение компонентов буфера, т.е. соотношение концентраций или количества веществ). * При [сопряженного основания] = [кислоты], lgX = lg1 = 0 и pH = pKa (или pH = pKBH +). * pH не зависит от разбавления (если не учитывать изменения ионной силы раствора). − 1 моль основания и 2 моля кислоты (соотношение 1/2); − 0.1 моль основания и 0.2 моля кислоты (соотношение 1/2).

34. От чего зависит pH буферной системы .
рН буферных растворов зависит от отрицательного действия логарифма константы диссоциации слабой кислоты рКа или основания рКв и от отношения концентраций компонентов КО-пары, но практически не зависит от разбавления раствора водой. Следует отметить, что постоянство рН хорошо выполняется при малых концентрациях буферных растворов. При концентрациях компонентов выше 0, 1 моль/ л необходимо учитывать коэффициенты активности ионов системы.

35. Что называется буферной емкостью системы ? От чего зависит буферная емкость системы? Буферная емкость: — величина, характеризующая способность буферного раствора противодействовать изменению рН среды при добавлении кислот или щелочей; — количество кислоты или щелочи, при добавлении которого к 1 л буферного раствора его рН изменяется на 1. Bk(щ)= vk(щ)/ |ΔpH|· Vб.р.=Ск(щ) ·Vk(щ) /|ΔpH|· Vб.р · моль/ литр Зависит: 1) от концентрации компонентов буфера; 2) от соотношения компонентов %B (т.е. от рН)

36. Объясните, почему большинство буферных систем организма имеет буферную емкость по кислоте больше, чем по основанию.
Потому что в живом организме в результате метаболизма образуются большие количества кислых продуктов. Так, в организме человека за сутки образуется такое количество различных кислот, которое эквивалентно 20-30 л однонормальной сильной кислоты. И для того чтобы поддерживать рH организма, у буферных систем организма буферная емкость по кислоте больше, чем по основанию.

37. Патологические явления: ацидоз и алкалоз
Алкалоз — одна из форм нарушения кислотно- щелочного равновесия организма; характеризуется абсолютным или относительным избытком оснований, т.е. Веществ, присоединяющих ионы водорода(протоны), по отношению к кислотам, отщепляющим их. Алкалоз может быть компенсированным или некомпенсированным в зависимости от значения pH. При компенсированном алкалозе pH крови удерживается в пределах нормальных величин (7,35-7,45), отмечаются лишь сдвиги в буферных системах и физиологических регуляторных механизмах. При некомпенсированном алкалозе pH превышает 7,45, что обычно связано со значительным избытком оснований инедостаточностью физико-химических и физиологических механизмов регуляции кислотно- щелочного равновесия.
Ацидоз — сдвиг кислотно-щелочного равновесия в организме в сторону относительного увеличения количества анионов кислот, характеризуется абсолютным или относительным избытком кислот, т.е. веществ, отдающих ионы водорода (протоны), по отношению к основаниям, присоединяющим их. Ацидоз также может быть компенсированным или некомпенсированным в зависимости от значения pH. При компенсированном ацидозе pH крови смещается к нижней границе физиологической нормы (7,35). При более выраженном сдвиге в кислую сторону (pH менее 7,35) ацидоз считается некомпенсированным. Такой сдвиг обусловлен значительным избытком кислот и недостаточностью физико-химических и физиологических механизмов регуляции кислотно- щелочного равновесия.

38. Какое химическое равновесие поддерживают в организме буферные системы?
В организме буферные системы поддерживают кислотно-щелочное равновесие. В организме человека особенно большую роль играют белковый, гидрокарбонатный, гемоглобиновый и фосфатный буферы.

39. Какая буферная система вносит максимальный относительный вклад в поддержание протолитического гомеостаза во внутренней среде эритроцитов? Максимальный относительный вклад в поддержание протолитического гомеостаза во внутренней среде эритроцитов вносит гемоглобиновая буферная система.


40.Какие соединения называются координационными? Приведите примеры.
Комплексные соединения или координационные соединения — частицы (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Примеры: [Cu(NH3)4] SO4 — сульфат тетраамминмеди (II) K4[Fe(CN)6] - Гексацианоферра́т(II) ка́лия [Pt(NH3)2Cl2] - транс-Дихлородиамминплатина(II)

41. Классификация координационных соединений
Координационные соединения классифицируют: Катионные комплексы образованы вñ1)По заряду комплекса: результате координации вокруг положительного иона нейтральных молекул (H2O, NH3и др.). [Zn(NH3)4]Cl2 — хлорид тетраамминцинка(II) [Co(NH3)6]Cl2 — хлорид гексаамминкобальта(II) Анионные комплексы: в ролиñ комплексообразователя выступает атом с положительной степенью окисления, а лигандами являются простые или сложные анионы. K2[BeF4] — тетрафторобериллат(II) калия Li[AlH4] — тетрагидридоалюминат(III) лития K3[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (III) калия Нейтральные комплексы образуются приñ координации молекул вокруг нейтрального атома, а также при одновременной координации вокруг положительного иона — комплексообразователя отрицательных ионов и молекул. [Ni(CO)4] — тетракарбонилникель [Pt(NH3)2Cl2] — дихлородиамминплатина(II) 2) По числу мест, занимаемых лигандами в координационной сфере Монодентатные лиганды.ñ Полидентатные лиганды.ñБидентатные лиганды.ñ

42. Природа химической связи в комплексных соединениях
Во внутренней сфере комплексного соединения связь между комплексообразователем и лигандами ковалентная, образованная по донорно-акцепторному механизму. Ион или атом- комплексообразователь является акцептором, а лиганды являются донорами электронных пар.

№43) Как рассчитывается общая и ступенчатая константа нестойкости(устойчивости).

Ступенчатые константы нестойкости этих комплексов равняются соответственно &. Высокие значения & Г1 и k2 - l свидетельствуют о том, что при образовании комплексов с медью ( II) этилендиамин выступает как полидентатный лиганд. Произведение ступенчатых констант нестойкости равно общей константе нестойкости, индекс которой показывает, из каких множителей она образовалась.Зная величины ступенчатых констант нестойкости ( в частности константы, отвечающей отщеплению первой молекулы аммиака или амина от комплексного иона), концентрацию комплекса, константу RH как основания и константу Me. Зная функцию закомплексованности, ступенчатые константы нестойкости вычисляются методом Ледена. Так, при рассмотрении ступенчатых констант нестойкости комплексных аммиакатов Ni ( II), Cu ( II) пли Со ( П) видно, что для этих солей сольватацпонное равновесие с отщеплением свободного основания будет выражено гораздо сильнее, чем усиление степени кислотной диссоциации аммиака пли аминов в поле двухвалентных ионов. Так, при рассмотрении ступенчатых констант нестойкости комплексных аммиакатов Ni ( II) Cu ( II) или Со ( П) видно, что для этих солей сольватационное равновесие с отщеплением свободного основания будет выражено гораздо сильнее, чем усиление степени кислотной диссоциации аммиака или аминов в поле двухвалентных ионов.]

Эл 1, Рп-называют ступенчатыми константами нестойкости.

Рп ] ( Рп называют ступенчатыми константами нестойкости.

Значение общей константы нестойкости равно произведению значений всех ступенчатых констант нестойкости. [9]

Последние применительно к диссоциации комплексных ионов называются их ступенчатыми константами нестойкости

А - ион водорода или адденд, Ki - кажущаяся ступенчатая константа нестойкости комплексного соединения МА, которая может считаться в первом приближении величиной постоянной только при постоянной ионной силе раствора. Термодинамические уравнения, описывающие соответствующие процессы, идентичны для обоих процессов. [11По кривой комплексообразования, как было показано Бьеррумом, можно определить ступенчатые константы нестойкости аммиакатов меди с различным числом молекул МНз в координационной сфере и, зная их, рассчитать концентрации комплексов различного состава при любых концентрациях свободного аммиака в растворе. [12]Каждой стадии диссоциации комплекса соответствует ступенчатая константа диссоциации, которую называют ступенчатой константой нестойкости и обозначают йнест. Чем сильнее диссоциирует комплекс, тем большее значение имеет / г ест - Константы нестойкости используют для характеристики устойчивости любой комплексной частицы в растворе независимо от того, какие лиганды она отщепляет. [13]Каждой стадии диссоциации комплекса соответствует ступенчатая константа диссоциации, которую называют ступенчатой константой нестойкости и обозначают йвест. Чем сильнее диссоциирует комплекс, тем большее значение имеет Анест. Константы нестойкости используют для характеристики устойчивости любой комплексной частицы в растворе независимо от того, какие лиганды она отщепляет. [14]

№44) Диссоциация комплексных соединений

Комплексные соединениянеэлекторлиты в растворах диссоциации не подвергаются. В растворах крсплекнсые соединения могут подвергаться первичной и вторичной диссоциации. Первичная диссоциация- это распад на комплексный ион,образованный внутренней сферой и ионы внешней среды. В водных растворах первичная диссоциация обусловлена разрывом ионной связи между внутренней и внешней сферой.

K3[Fe(CN)6] ==> 3K+ + [Fe(CN)6]3–

[Cu(NH3)4]SO4 ==> [Cu(NH3)4]2+ + SO42–

Вторичная диссоциация характеризуется константой равновесия, причем для каждой из стадий можно вычислить свою константу. Для количественной оценки устойчивости внутренней сферы комплексного соединения используют константу равновесия, описывающую полную ее диссоциацию.

Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Зависит ли осмотическое давление от природы растворённого вещества? - student2.ru

Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Зависит ли осмотическое давление от природы растворённого вещества? - student2.ru

№45) Дайте определение понятий комплексообразователь и лиганд?

Комплексообразователь-это атом или ион,который является акцептором элктронных пар, прежставляет вакантные атомные орбитали ,и занимает центральное положение в комплексном соединениии.Лиганды-молекулы и ионы ,являющиеся донорами электронных пар и непосредственно связаны с комплексообразователем. В роли лигандов выступают ионы или молекулы, в кторых содержатся неподеленные электронные пары или достаточно подвижные П-электронные пары. Молекулы лиганд H2O,ROH,NH3

№46) Что означает понятие дентатности лигандов?

Существуют лиганды,которые занимают не одно,а два и более координационных мест.Число связей, образуемых лигандом с комплексообразователем называют координационной емкостью или дентатностью лиганда.онодентатные лиганды образуют только одну связь с комплексообразователем и занимают одно координационное место (H2O, OH–, NH3, CN–, Cl– и т.д.). Бидентатные лиганды образуют две связи с комплексообразователем и занимают два координационных места (например, диметилглиоксим). Существуют тридентатные, тетрадентатные и т.д. лиганды.

№47) Какие комплексные соединения являются хелатными?

Хелатные соединения-это комплексные соединения,в которых лиганд присоединен к центральному атому металла посредством двух или болбшего числа связей. Характерной особенностью хелатных соединений явл. наличие циклических группировок атомов,включающих аиом металла,как например гемоглобине,хлоровила. Хелатные соединения используют в химической промышленности для разделения близким по свойствам металлов,аналитеической химии.

№48) Какие биологически важные комплексы вы знаете?

Это элементы необходимые живым организмам для обеспечения нормальной жизнедеятельности . Они делятся на макро- и микро- элементы. Макроэлементы-Эти элементы слагают плоть живых организмов. К макроэлементам относят те элементы, рекомендуемая суточная доза потребления которых составляет более 200 мг. Макроэлементы, как правило, поступают в организм человека вместе с пищей.Калий,Кальций,Магний,НатрийМикроэлементами называются элементы, содержание которых в организме мало, но они участвуют в биохимических процессах и необходимы живым организмам.Бром,Железо,Йод,Кобальт,Марганец,Медь

50)Предмет химической кинетики?

Химическая кинетика – наука о скоростях и закономерностях протекания химических процессов во времени. Химическая кинетика изучает механизм протекания процесса, т.е. те промежуточные стадии, состоящие из элементарных актов, через которые система переходит из начального состояния в конечное.Химическая кинетика изучает скорости этих стадий и факторы, влияющие на их скорость.Уравнение химической реакции показывает начальное состояние системы (исходные вещества) и её конечное состояние (продукты реакции), но не отражает механизма процесса. Однако путь перехода системы из начального в конечное состояние может быть достаточно сложным и «извилистым».

Наши рекомендации