Оқу мақсаты: Аррениус, Льюис және Бренстед-Лоури теорияларын және олардың қолдану шектерін сипаттау және түсіну
жүктеу/скачать 0,93 Mb.
|
| Цель обучения:
называть области применения буферных растворов Learning objective: name areas of application of buffer solutions Қандай ерітінділер буферлі деп аталады? Буферлі ерітінділерге мысалдар келтіріңіз. Буферлі жүйелер табиғатта кең тараған, әсіресе Дүниежүзілік мұхит суларында көп. Мұнда ең негізгі буферлік реакция көмір қышқылы диссоциациясы кезіндегі тепе-теңдіктің ығысуы: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3 – Қышқылдылық төмендеген кезде атмосферадан көмір қышқыл газы мухит суына қосымша сіңіріледі де, қышқыл түзіледі: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 Қышқылдылық артса карбонатты жыныстардың еруі өтеді (бақалшықтар, мұхиттағы бор және ізбестасты шөгінділер); осылайша гидрокарбонат иондарының кемуі толықтырылады: H+ + CO3 2- ⇌ HCO3 – CaCO3(қатты) + CO2 + H2O ⇌ Ca2+ + 2HCO3 – Қатты карбонат ерігіш гидрокарбонаттарға өтеді. Артық көмірқышқыл газын химиялық ерітудің дәл осы процесі жердің жылу сәулесін көмірқышқыл газымен сіңіру салдарынан болатын жаһандық жылуға "парникті әсерге" қарсы әрекет етеді. Тірі ағзаларда қанның, лимфа және басқа сұйықтықтардың тұрақты рН мәнін қолдайтын күрделі буферлік жүйелер жұмыс істейді. Қанда келесідей буферлік жүйелер бар: плазмалық (гидрокарбонатты, фосфатты, органикалық фосфатты, ақуызды) және эритроциттік Кестеде ағзалардың негізгі буферлік жүйелері келтірілген: Кесте – Ағзадағы негізгі буферлік жүйелер
Гидрокарбонатты буферлік жүйе көміртек(IV) оксидінің сумен өзара әрекеттесуі нәтижесінде түзіліп, тепе-теңдік жүйенің пайда болуына әкеледі: СО2 + Н2О ↔ СО2·Н2О ↔ Н2СО3 ↔ Н+ + НСО3¯ Бұл жүйеде протон доноры болып көмір қышқылы есептеледі Н2СО3, ал протон акцепторы – гидрокарбонат-ион НСО3¯. Егер қанға қышқыл түсіп сутек ионы концентрациясы артса, онда ол НСО3- әрекеттесіп тепе-теңдікті Н2СО3 қарай ығыстырып, ағзадан тыныс алу кезінде өкпеден шығарылатын газ тәрізді СО2 бөлінуіне әкеледі: Н+ + НСО3¯ ↔ Н2СО3 ↔ СО2 ↑ + Н2О Қанға негіз түскенде, ол көмір қышқылымен байланысып, тепе-теңдік НСО3¯ жағына ығысады: ОН- + Н2СО3 ↔ НСО3¯ + Н2О Тағы бір маңызды буферлік жүйе гидрофосфатты буферлік жүйе болып табылады, ол қанда және басқа тіндердің жасушалық сұйықтығында, әсіресе бүйректе кездеседі. Жасушада ол К2НРО4 пен КН2РО4 тұздары түрінде, ал қан плазмасы мен жасуша аралық сұйықтықта Na2НРО4 пен NaН2РО4 түрінде болады. Сутек ионы Н+ концентрациясы ет тағамдары сіңірілген кезде жасуша ішіндегі сұйықтықта артса, олардың НРО42- иондарымен бейтараптануы өтеді: Н+ + НРО42- ↔ Н2РО4- Түзілген дигидрофосфаттың артық мөлшері бүйрек арқылы сыртқа шығарылады. Ағзада негіздің мөлшері артқанда, мысалы, өсімдік текті тағамдарда қолданғанда, олар Н2РО4- иондарымен бейтараптанады: ОН- + Н2РО4- ↔ НРО42- + Н2О Ақуыздың буферлік жүйелері екідайлы, ақуызда қышқылдық (СООН и -NH3+) және негіздік (СОО- и -NH2) қасиет көрсететін топтардың болуы салдарынан, олар протондарды қосуға немесе ажыратуға қабілетті болады. Гемоглобинді буферлік жүйе, протон доноры ретінде екі әлсіз қышқыл: гемоглобин ННb және оксигемоглобин ННbO2 құрамына кіретін эритроциттердің күрделі буферлік жүйесі болып табылады. Протон акцепторының рөлін осы қышқылдармен ұштасқан негіз, яғни олардың аниондары Hb - және HbO2- атқарады. Бұл жүйенің буферлік әсер ету механизмі келесі реакцияларға негізделген: H+ + Hb- ↔ HHb pKa(HHb) = 8,20 H+ + HbO2- ↔ ННbO2 ↔ HHb + O2 pKa(HHbO2) = 6,95 Қышқылдарды қосқан кезде Н+ иондарын алдымен протонға ынтықтығы үлкен гемоглобин анионы сіңіреді. Негізбен әсер еткен кезде оксигемоглобин гемоглобинге қарағанда үлкен белсенділік танытады: ОН- + ННbO2 ↔ HbO2- + H2O ОН- + ННb ↔ Hb- + H2O Қанның гемоглобин жүйесі ағзаның бірнеше маңызды физиологиялық үрдістерде: тыныс алу, тіндегі оттегін тасымалдау және эритроциттер ішінде рН тұрақтылығын ұстап тұру және ең соңында қанда маңызды рөл атқарады. Буферлік қасиеттер топыраққа да тән, мысалы, топырақ ерітіндісінің рН мәнін өзгертетін сыртқы факторларға қарсы әрекет етуі топыраққа қышқылдар немесе негіз енгізу кезінде байқалады. жүктеу/скачать 0,93 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|