Тақырып бойынша бақылау сұрақтары



1. Ерітінді деген не? Ерітінділер химиялық қосылыстардан қалай ерекшеленеді? Д.И.Менделеев жасаған ерітінділердің гидраттану теориясының маңызы неде? Ерітінділердің физикалық теориясының сольваттық (химиялық) теориядан ерекшелігі неде?

2. Осмос құбылысы және осмос қысымы деген не? Вант-Гофф заңы.

3. Қандай ерітінділерді изотондық, гипертондық және гипотондық деп атайды? Тургор, плазмолиз, цитолиз және гемолиз құбылыстарын түсіндіріңіз.

4. Ерітіндінің және таза еріткіштің үстіндегі қаныққын бу қысымы шамасы неге тәуелді?

5. Ерітіндінің қату температурасының төмендеуі еріген заттың табиғатына және концентрациясына тәуелділігін түсіндіріңіз.

6. Ерітінділердің коллигативті қасиеттері дегеніміз не? Оларды атап мысалдар келтіріңіз. Ерітіндінің қату және қайнау температуралары дегеніміз не? Криоскопиялық және эбулиоскопиялық константаларын есептеу формулаларын келтіріңіз. Осы константалардың физикалық мағынасы неде?

Дәріс № 5

Буферлік жүйелер

Ерітіндіге сілті мен күшті қышқыл қосқанда немесе ерітіндіні сұйылтқанда оның сутектік көрсеткішінің (рН) мәнін бұр тұратқы дәрежеде сақтау қабілеті бар әлсіз қышқылмен оның тұзынан не болмаса әлсіз негізбен оның тұзынан құралған қоспасын буферлік жүйе (ерітінді не қоспа) деп атайды.

Буферлік жүйелер ағзадағы қышқылдық-негіздік тепе-тендікті сақтауда маңызды қызмет атқарады. Ағзаның қышқылдық-негіздік тепе-тендігі дегеніміз буферлік және басқа да физиологиялық жүйелердің біріккен әсерінің нәтижесінде пайда болатын ағзаның ішкі ортасының тұрақтылығы, яғни сутектік көрсеткіштің (рН мәнінің) өзгермеуі. Бұл ағзаның маңызды қасиеттерінің бірі.

Буферлік ерітінділер көмегімен рН мәнін бір тұрақты дәрежеде сақтау механизмін келесідей түсіндіруге болады. Мысалы ацетатты буферлік жүйенің құрамын қарастырайық:

Тұздың толық диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіде артық мөлшерді ацетат-аниондары пайда болады, олар әлсіз сірке қышқылының диссоциациялануына кедергі келтіреді:

Егер мұндай ерітіндіге күшті қышқыл қосқанда, сол қышқылдың диссоциациялану нәтижесінде түзілген сутегі катиондары ерітіндідегі ацетат аниондарымен қосылып, әлсіз сірке қышқылының диссоциацияланбайтын молекулаларын түзеді де реакцияның ортасы өзгермейді:

Егер мұндай ерітіндіге сілті қосса, сілтінің диссоциациялану нәтижесінде түзілген гидроксид аниондары сол ерітіндідегі аз мөлшерде таралған сутегі катиондарымен әрекеттесіп, судың диссоциацияланбайтын молекулаларын түзеді де реакцияның ортасы өзгермейді:

Қышқылдық-негіздік сипаты	Негізгі түрлерінің атаулары	Буферлік жүйенің атауы	Құрамы
Қышқылдық буферлік жүйе (pH<7)	әлсіз қышқылмен оның сілтіден түзілген тұзы	Ацетатты
		Ақуызды	PrCOOH – PrCOONa
		Бикарбонатты
	әртүрлі орынбасқан қышқылды тұздардың қоспасы	Фосфатты
Негіздік буферлік жүйе (pH>7)	әлсіз негізбен оның күшті қышқылдан түзілген тұзы	Аммиакатты

Буферлік ерітіндіге қышқыл не сілтінің аз мөлшерін қосқанда немесе оны сұйылтқанда оның рН мәнін тұрақты өзгертпей сақтау қабілетін буферлік әсер деп атайды. Буферлік әсер шамасын буферлік сыйымдылықпен сипаттайды. Буферлік сыйымдылық (В) деп 1 литр буферлік ерітіндінің рН мәнін бір бірлікке өзгерту үшін қажетті күшті қышқылдың немесе сілтінің эквивалентінің мольдік массасын айтады:

мұнда Сн – ерітіндіге қосылатын күшті қышқылдың не сілтінің нормальділігі; рН₁ – қышқыл не сілті қосқанға дейінгі ерітіндінің рН мәні; рН₂ – қышқыл не сілті қосқаннан кейінгі ерітіндінің рН мәні.

Зертханада буферлік сыйымдылық титрлеу әдісімен анықталады. Көптеген сұйық тағамдардың, оның ішінде сүт пен сүт өнімдерінің буферлік сыйымдылықтары тұрақты шама болып келеді, ол арқылы олардың сапасын бақылап отырады.

Буферлік әсер сақталатын рН мәнінің аймағы буферлік әсер аймағы () деп аталады, оны мына теңдікпен анықтайды:

мұнда рК – буферлік жүйені құрайтын әлсіз қышқылдың не негіздің диссоциациялану константасы.

Тәжірибе жүзінде буферлік ерітінділердің рН мәндерін колориметриялық әдіспен анықтауға болады. Түссіз сутек иондарының концентрациясын, яғни рН мәнін өлшеудің колориметриялық әдісі индикаторлар көмегімен немесе рН-метр арқылы жүзеге асырылады. Бұл әдіс сутек иондарының әртүрлі концентрацияларында әртүрлі индикаторлардың өз бояуларын өзгертуге негізделген. рН өлшеудің барлық колориметриялық әдістері Ламберт – Бугер – Бер заңына негізделген, бұл заң бойынша жарықты бірдей сіңіретін екі ерітінді үшін концентрацияның (c) ерітінді қабатының қалындығына (h) көбейтіндісі тұрақты шама болып табылады:

Заңға сәйкес, егер екі ерітіндінің бояуларының интенсивтілігі бір біріне сәйкес келсе, және бір ерітіндінің концентрациясы белгілі шама (стандарт) болса, екінші ерітіндінің концентрациясын анықтауға болады.

Стандарт және зерттелетін ерітінділерінің бояуларының интенсивтілігін салыстыру үшін келесі құралдар қолданады: фотометр, колориметр, компаратор және арнайы штативке орнатылған ішінде боялған стандарт ерітінділері бар шыны ампулалардың жинақтары.

Зертханада буферлік жүйелерді дайындау барысында олардың буферлік сыйымдылы және рН көрсеткіштерін келесі формулаларымен есептеуге болады:

Қышқылдық буферлік жүйе	Негіздік буферлік жүйе