Растворимости. образование осадков в организме человека и их растворение
Ежедневно в организм человека поступают с пищей различные минеральные соли, которые участвуют в обменных процессах и обеспечивают нормальную жизнедеятельность всех тканей и органов.
Наряду с хорошо растворимыми солями в организме содержится значительное количество солей, обладающих низкой растворимостью. Это, в основном, соли кальция и магния: фосфаты, гидроксофосфаты, сульфаты, фториды, оксалаты, карбонаты, ураты. При нормальном обмене эти вещества находятся в виде ионов в биологических субстратах, моче, крови, лимфе, а при значительных концентрациях – в виде взвести, представляющей собой коллоидно-дисперсную систему, стабилизированную белками.
При некоторых патологических состояниях, когда белки не выполняют своей защитной функции, эти труднорастворимые соли выпадают в осадок.
Исследования показали, что пересыщенными по ионам трудно-растворимых солей Са2+ и Мg2+ в организме человека в условиях патологии могут быть следующие биологические жидкости: желчь, моча, слюна и панкреатический сок. Следовательно, только в этих жидкостях осаждаются труднорастворимые соли. Результатом нарушения растворимости солей является образование песка и камней, что доставляет больным тяжелые страдания.
Для такого заболевания, как подагра, характерно преимущественное отложение мочекислых солей (уратов) в суставах, при мочекаменной болезни – уратов, оксалатов и фосфатов кальция в тканях почек и мочевыводящих путях. В полости рта возможно образование осадка гидроксоапатита в виде зубных камней.
В остальных жидкостях осадки не кристаллизуются, так как все они оказываются насыщенными, либо ненасыщенными по труднорастворимым солям.
В организме человека протекают также процессы растворения твердых веществ. В качестве примера можно назвать процесс растворения эмали зубов, приводящей к кариесу, а также некоторых видов образовавшихся камней в печени при терапевтическом применении лекарственных водных растворов – комплексонов.
Теория произведения растворимости объясняет основные закономерности и условия образования осадков в водных растворах и их растворение.
Цель занятия:
Закрепить знания по теории произведения растворимости, в том числе:
1. Научиться рассчитывать произведение концентраций ионов труднорастворимых в воде солей.
2. Усвоить условия образования осадков.
3. Усвоить закономерности и условия растворения осадков при добавлении к ним растворов электролитов.
4. Научиться прогнозировать отношение осадка к добавляемым растворам электролитов с помощью схемы его поведения.
Задание:
1. Получить осадки труднорастворимых солей при сливании двух растворов.
2. Определить, в каких случаях полученные осадки растворяются при добавлении к ним растворов кислот, щелочи и соли.
3. Дать объяснение наблюдаемым явлениям на основании теории произведения растворимости.
Опыт 1. Получение и свойства оксалата кальция
Выполнение: В две пробирки налейте по 5-6 капель 0,01М раствора хлорида кальция и в каждую из них добавьте по 5-6 капель 0,01М раствора оксалата натрия. Наблюдайте появление осадка. Затем в одну из них прибавьте 10 капель раствора НСl, а в другую – 10 капель раствора уксусной кислоты СН3СООН. Наблюдайте поведение осадков.
Выводы:
1. Обоснуйте расчетом образование осадка оксалата кальция при сливании двух вышеназванных растворов. Напишите уравнение реакции его образования.
2. Составьте схемы поведения осадка при добавлении к нему растворов кислот НСl и СН3СООН (отношение осадка к кислотам).
3. Объясните, почему осадок СаС2О4 растворяется в растворе соляной и не растворяется в растворе уксусной кислоты.
α СН3СООН = 1,3%, α Н2С2О4 = 31%