Хетерогенни равновесие (р

Biomedical значение на теми

От гледна точка на обща биологичен интерес на биолози и лекарите да хетерогенни равновесие, което се дължи главно на факта, че клетъчните мембрани са хетерогенни системи, отделните компоненти, които могат да бъдат течни и твърди фази. Специфични характеристики на биологични мембрани е до голяма степен зависят от състоянието фаза и фазово равновесие в тези клетъчни и субклетъчни структури.

Методите на формиране и разтваряне на минералните компоненти на кост и е причинена от хетерогенни равновесни промени в тялото. Фактът, че минералните компоненти на костната тъкан, които се основават на калциев хидроксифосфат Ca5 (РО4) 3OH да бъдат в равновесие с химически йоните на калций и фосфат в кръвната плазма. Преместването на равновесие влияе от различни фактори може да доведе до прекъсване на калцификация на остеоид, т. Е. Да се ​​разработи рахит.

В различни патологични състояния в различни медии тяло може да започне образуването на твърдата фаза. Например, образуването на пикочните камъни (калциев оксалат, калциев фосфат, калциев урат) за нефролитиаза, образуването на холестерол камъни bilirubinokislogo калциев карбонат, калциев при хепатоцелуларен каменна болест, отлагането на калциев карбонат в стената на съда (калциране), и така нататък. D.

Задълбочено разбиране на законите на образуване и прекратяване на слабо разтворими соли в човешкото тяло трябва да бъде един бъдещ лекар, за да вземете информирано решение необходимите мерки за предотвратяване и лечение на заболявания на обмяната на минералите в различни заболявания

Законите на появата и компенсиране на хетерогенни равновесия са много важни и за решаване на проблемите на опазването на околната среда. Например, процесът на нанасяне и отстраняване на химически замърсители, се използва широко в хигиенни практики за природни и отпадъчни води.

Необходимо е Познаване на общите закономерности на процеси в разнородни системи за студентите да учат допълнително редица въпроси по биохимия. Medicinal Chemistry, нормална и патологична физиология, фармакология, канализация и хигиена, редица клинични дисциплини.

Теория на хетерогенна равновесие

Термодинамични и kontsentratsionnayaKs

постоянна разтворимост слабо разтворим електролит.

Хетерогенни равновесие възникне в хетерогенни системи, т.е.. Е. системи, състоящи се от няколко фази, разделени в реално физически интерфейс.

Да разгледаме хетерогенна система, състояща се от слабо разтворим утайка силна електролит и наситен разтвор на него, между които динамична химически равновесие. При контактуване твърдо вещество (например, BaSO 4) с вода в процесите на системата възникне: 1) разтваряне - полярна молекула H2O някои от йони от кристалната решетка BaSO 4 се прехвърля в течната фаза; 2) утаяване - под влиянието на електростатичния областта на кристална решетка BaSO 4 част йони ВА2 + и преминават от течната фаза в твърди, кристални конструиране допълнения соли решетка.

С течение на времето, скоростта на разтваряне става равна на скоростта на нанасяне и динамичното равновесие е установено между кристалната утайка слабо разтворими соли BaSO 4 и воден разтвор, съдържащ йони Ва2 + (п) и (р):

BaSO 4 (к) # 8644; Ба 2+ (п) + (р) (1)

Разтворът е в равновесие с твърда фаза, състояща се от BaSO 4. наречена наситен по отношение на утаяване. Такова решение е равновесна хетерогенна система.

Ние характеризират това равновесие процес количествено чрез равновесната константа, прилагането на тази система закона за действието на масите. Тъй като BaSO 4 е умерено разтворим силна електролит (над утайката BaSO 4 не молекули, само йони) в закона на маса-действие, като се използва видно концентрация (активност) а = еа х В.

В знаменател от тази фракция - активност кристален BaSO 4 - е константа, равна на единство по дефиниция. Продуктът се от две константи дава нов постоянна величина, която се нарича постоянен термодинамична разтворимост и етикет.

Тази стойност често се нарича разтворимост на продукта и означаваме ол; Това е остаряла наименование.

Така, умерено разтворими в наситен разтвор на силна равновесие електролит продукт активност на йони е постоянна при дадена температура.

Разтворът, който е в равновесие с утайката BaSO 4 е наситен, но силно разреден. В разредени разтвори на силни електролити еа ® 1. Коефициентът на активност и ® С. В този случай, йон активност може да бъде заменен от техните моларни концентрации и термодинамична разтворимост постоянна концентрация влиза разтворимост константа К.

Уравнение (3) ще има формата:

Ks = C (Ва2 +) х С (), (4)

където С - равновесна концентрация на катиони и аниони (мол / л) в наситен умерено силна електролитен разтвор.

Ако силни форми електролитни умерено разтворима при дисоциация на някои йони в експресията и активността са Ks (концентрация) на йони в подходящи градуса.

Ag2CrO4 # 8644; 2ag + +; = А2 (Ag +) х а (); Ks = С2 (Ag +) х С () (5)

PbCl2 # 8644; Pb2 + + 2Cl-; = А (Pb2 +) х А2 (СГ); Ks = C (Pb2 +) х С2 (Cl-) (6)

За да се опрости изчисленията са константи концентрация Ks разтворимост. като еа = 1.

Различни съотношения между размера и продуктът от слабо разтворими активни йони на силна електролит в разтвора характеризират наситени, ненаситени и свръхнаситени разтвори. За AMBN електролит може да пише следните зависимости:

ч (An +) × един (Bm -)>

Използване на уравнения (3 - 6), е възможно да се изчисли равновесната концентрация на йоните в наситен разтвор на слабо разтворима силна електролита.

Връзката между разтворимостта и

Количествено, разтворимостта на различни вещества от концентрацията на наситени разтвори. Разтворимостта на веществото е равна на моларна концентрация в наситен разтвор (моларно разтворимост на веществото): S мол / л. Разтворимост също често се изразява в грамове на разтвореното вещество на 100 г разтворител или в грамове на разтвореното вещество на 1 литър разтвор.

Разтворимост на твърди вещества зависи от естеството на разтвореното вещество, разтворител, температура и др. D.

Връзката между големината и разтворимостта зависи от броя на йоните в която умерено разтворим силна електролит в разтвора. Да разгледаме няколко примера за изчисляване на моларното разтворимостта на слабо разтворима силна електролита си големите, при условие = Ks

а) двоичен електролита:

AgCl (к) # 8644; Ag + (п) + Cl- (р)

Ks (AgCl) = C (Ag +) х С (СГ) = 1,8 х 10-10

В равновесие при режим на реакция:

C (Ag +) = C (СГ) = S (AgCl)

Изразете Ks стойност чрез стойността на неговата разтворимост сол:

б) Trehionny електролит:

Ag2CrO4 (к) # 8644; 2ag + (п) + (п);

Ks (Ag2CrO4) = С2 (Ag +) х С () = 1,1 х 10-12

В състояние на равновесие в съответствие с уравнението на реакцията.

Експресна сол К стойност от стойностите на неговата разтворимост

Ks (Ag2CrO4) = (2S) 2 х S = 4s3 (Ag2CrO4).

S (Ag2CrO4) = = 6,5 х 10-5 (мол / л)

Като цяло, връзката между S и Ks умерено силна тип електролит AMBN изразено със следното уравнение:

Сравняване на стойността подобен на (1 мол различни форми умерено разтворими силни електролити чрез разтваряне на същия брой молове на йони) електролит може качествено оценяване на утайки разтворимост.

Образуване условия на утаяване и разтваряне

Познаването на концентрацията на йони в разтвор, е възможно да се предскаже по посока на хетерогенен процес. Ако продуктът на концентрацията на йони, които образуват слабо разтворим силна електролит, мощност, равна на стехиометрични коефициенти, няма да има повече, няма да има образуване на твърда фаза, т.е.. Е. остатък.

Така, състоянието на утаяване на продукта е над концентрация на йони на умерено разтворими силна количество електролит.

Последователността на отлагане на два или повече умерено разтворими силни електролити Ks стойност не е определен. и равновесните концентрации на йони над утайката, която се изчислява от Ks. Първият Образуваната утайка на умерено разтворими силна електролит, за които йонна концентрация на същото име ще бъде по-малко.

Като пример, помисли флуорид последователности и утаяване на калциев оксалат.

(CaF2) = 4 х 10-11

(CaC2O4) = 2 х 10-9

Ако вземем за основа, той първо трябва да се формира CaF2 пелети, т. За.

Ние провери това чрез изчисляване на концентрацията на Са2 + йони в наситен разтвор:

CaC2O4 # 8644; Са2 +

CaF2 # 8644; Са2 + + 2F-.

След разтваряне на всеки мол SaS2O4 преминава в разтвор 1 мол на Са2 + йони и 1 мол:

където S - разтворимост сол в мол / л:

Са2 + = S = = 4,5 х 10-5 мола / л

Когато разтваря мол CaF2 преминава в разтвор 1 мол на Са2 + йони и 2 мола F-:

(CaF2) = Са2 + х a2F- = S х (2S) 2 = 4S3

Са2 + = S = = 0,84 х 10-4 мола / л

За SaS2O4 в наситен разтвор на Са2 + активност е по-малко от CaF2. Следователно предимно SaS2O4 утайка.

Процесът на утаяване могат да се разделят в три основни етапа: 1) появата на зародиши; 2) кристалния растеж на ембрионите; 3) сумиране на кристалите да се образува поликристален пелети. Тези стъпки се срещат с различни темпове. Това обяснява факта защо, когато са изпълнени условията:

ч (An +) × един (Bm -)>

Не винаги веднага образувана утайка AMBN. последният етап могат да изискват за тяхното изпълнение за няколко часа или дори дни.

Условието за разтваряне на утайката е неравенството:

ч (An +) × един (ВМ)<,

т. е. разтварянето на слабо разтворим електролит утайка се случва при условие, че неговата продукт йон активност е по-малко.

Поради големия обем на материала се поставя на няколко страници:
1 2 3 4