Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Слабые кислоты и основания в биологических системах

Слабые кислоты и основания, pH раствора

Слабыми называют те кислоты и основания, степень диссоциации которых в 0,1 М раствора составляет менее 3 %. Таковыми являются: ${H_2S, H_2CO_3, Al(OH)_3, NH_3 \cdot H_2O, CH_3COOH, Cu(OH)_2}$ и т. д.

Замечание 1

Степень диссоциации рассчитывается по следующей формуле: ${\alpha = \frac {v'(x)}{v(x)}}$, где ${v'(x)}$ - число молекул, которое диссоциировало на ионы, ${v(x)}$ - общее число растворенных молекул.

Другими словами, кислота - это вещество, которое повышает концентрацию ионов водорода в растворе путем диссоциации, а основание - это вещество, которое уменьшает концентрацию ионов водорода, отдавая раствору гидроксид ион, который и поглощает ионы водорода из раствора.

Определение 1

pH раствора - это величина, которая характеризует меру активности ионов водорода в растворе, количественно показывающая его кислотность.

Константа диссоциации воды равна ${1 \cdot 10^{-14}}$, из этого следует, что ${[H^{+}] = [OH^{-}] = \sqrt {10^{-14}} = 10^{-7}}$. Кислотность растворов обычно выражают через концентрацию ионов водорода. В кислых растворах ${[H^{+}] > 10^{-7}}$, в нейтральных - ${[H^{+}] = 10^{-7}}$, в щелочных - ${[H^{+}] \lt 10^{-7}}$.

Для удобства можно использовать выражение кислотности раствора через отрицательный логарифм концентрации ионов водорода: ${pH = - lg[H^{+}]}$, соответственно в кислых растворах ${pH \lt 7}$, в нейтральных - ${pH = 7}$, в щелочных - ${pH > 7}$.

Стоит отметить, что кислота – это вещество, которое повышает концентрацию ионов водорода в растворе путем диссоциации, а основание – это вещество, которое уменьшает концентрацию ионов водорода, отдавая раствору гидроксид ион, который и поглощает ионы водорода из раствора. Слабыми же называются те кислоты и основания, которые не способны диссоциироваться в полном объеме.

«Слабые кислоты и основания в биологических системах» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Найти

Буферные системы

Определение 2

Буферными являются системы, которые способны сохранять постоянство концентрации ионов водорода при добавлении кислот и щелочей или же при разведении.

Выделяют несколько видов буферных систем:

  1. Кислотные – слабая кислота + соль этой кислоты:

    ${K_Д = \frac {[CH_3COO^{-}] \cdot [H^{+}]}{[CH_3COOH]}}$

    ${[H^{+}] = K_Д \cdot \frac {[CH_3COOH]}{[CH_3COO^{-}]}}$

    ${-lg[H^{+}] = -lgK_Д - lg \frac {[CH_3COOH]}{[CH_3COO^{-}]}}$

    ${-lgK_Д = pK_{CH_3COOH}}$

    ${pH = pK_{CH_3COOH} + lg \frac {[CH_3COO^{-}]}{[CH_3COOH]}}$ - уравнение Гендерсона - Гассельбаха

    Кислотная буферная система может быть:

    • ацетатной



    Рисунок 1.

    ,
    • гидрокарбонатной



    Рисунок 2.

  2. Основные - слабое основание + соль этого основания:



    Рисунок 3.

    ${pOH = pK_{NH_4OH} + lg \frac {NH_4Cl}{NH_4OH}}$

    ${pH = 14 - pOH}$

  3. Солевые - слабая кислота + натриевая/калиевая соль этой кислоты:



    Рисунок 4.

  4. Белковые.

Также рассмотрим буферные системы крови, которые делятся на:

  • гидрокарбонатный буфер



    Рисунок 5.

    ,
  • белковый буфер



    Рисунок 6.

    ,
  • фосфатный буфер



    Рисунок 7.

  • гемоглобиновая буферная система делится на гемоглобиновую (${\frac {HHb}{Hb^{-}}}$) и оксигемоглобиновую (${\frac {HHbO_2}{HbO_2 ^{-}}}$)систему

Дата последнего обновления статьи: 06.06.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot