5) Влияние температуры на растворимость газов.

Растворение газов в жидкостях в подавляющем большинстве случаев есть экзотермический процесс (Н < 0), поэтому в соответствии с принципом Ле-Шателье при увеличении температуры растворимость газов уменьшается, а при охлаждении – увеличивается. Летом количество кислорода кровью поглощается меньше, а зимой больше. Бутылка с газированной водой, вынутая из холодильника, покрывается пузырьками СО₂.

Коллигативные свойства растворов.

Некоторые свойства растворов зависят от теплового движения частичек, т.е. определяются не природой компонентов, а количеством кинетических единиц системы, т. е. концентрацией; такие свойства называются коллигативными.

К ним относятся:

1. Диффузия.

2. Осмотическое давление.

3. Понижение упругости пара растворителя над раствором.

4. Повышение температуры кипения раствора.

5. Понижение температуры замерзания раствора.

СЛАЙД № 6

1) Диффузия – это самопроизвольный процесс выравнивания концентрации растворенного вещества в результате хаотического теплового движения частичек раствора.

Скорость диффузии описывается законом Фика

 m  C  =  ДS     X

где:  m – количество в-ва в молях (дифф-ее в единицу времени - );

Д – коэффициент диффузии, хар-т способность в-ва к диффузии;

S – площадь, через которую осуществляется диффузия;

С – изменение концентрации в-ва (приход. на единицу длины - Х);

Одним из механизмов пассивного транспорта веществ в организме является диффузия, для ее описания через клеточные мембраны пользуются следующим уравнением:

 m  =  РS (С1 – С2)  

где: С₁, С₂ – концентрации веществ по разные стороны мембраны;

Р – коэффициент проницаемости мембраны.

Осмос и осмотическое давление.

Осмос – односторонняя диффузия молекул растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану) в сторону большей концентрации.

Д О Сила, заставляющая растворитель переходить через

полупроницаемую перегородку в раствор, имеет место

р-ль р-ль ту же природу, что и сила, заставляющая газ из сосуда,

  где он находился под большим давлением, переходить

р-р р-р в раствор с меньшим давлением, называется осмотическим

давлением.

Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы прекратить осмос, называется осмотическим давлением.

Приборы, служащие для измерений осмотического давления, называют осмометры.

Многие клеточные мембраны обладают свойством полупроницаемости, т.е. могут пропускать, например, только молекулы Н₂О, а задерживать все другие частички. Полупроницаемыми свойствами обладают не только животные и растительные мембраны, но искусственные (из целлофана, коллодия, пергамента...), неглазурованные керамики, фарфор. Осмотическое давление не является ни свойством растворенного вещества, ни свойством растворителя. Это явление возникает в системе, состоящей из 2-х растворов с различными концентрациями, разделенных полупроницаемой перегородкой.

СЛАЙД № 7

Вант-Гофф (1887 г.) установил закон, согласно которому:

Осмотическое давление раствора равно тому давлению, которое производило бы растворенное вещество, если бы оно при той же температуре находилось бы в газообразном состоянии и занимало объем, равный объему раствора.

По уравнению Менд.-Клайперона:

pV = nRT с той разн. р = р_осм.; V – объем, занимаемый р-ром.

n

р_осм.  V = n  RT; C (х) = -------

V

Росм. = CRT неэлектролитов

Росм = iCRT электролитов

i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа

i = 1 +  (m – 1)

i всегда > 1

 - степень диссоциации;

m – число ионов, на которые диссоциируется электролит.

Na₂SO₄  2Na⁺ + SO₄^2-

m = 3

Осмотическое давление плазмы крови человека характеризуется достаточным постоянством. Оно равно 700 – 800 кПа (7,7 – 8,1 атм. при 37^о С). Постоянство осмотического давления называется изоосмией. Такое высокое давление крови обусловлено наличием в ней большого количества ионов, низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений.

Осмотическое давление плазмы крови определяется осмотической концентрацией, т. е. сумма всех частиц (ВМС, ионов), находящихся в единице объема.

Часть осмотического давления, обусловленная ВМС (главным образом белками – альбуминами, глобулинами), называется онкотическим давлением. Оно составляет 0,5 % осмотического давления и равно 3,5 – 3,9 кПа.

Несмотря на то, что онкотическое давление составляет лишь небольшую часть общего осмотического давления, именно оно обуславливает преобладание осмотического давления крови над осмотическим давлением тканевой жидкости.

При понижении содержания белка в крови, т. е. при гипопротеинемиях (голодание, ЖКТ или потери белка с мочой – заболевания почек) возникает разница в онкотическом давлении в тканевой жидкости и крови. Воды устремляются в сторону подкожной клетчатки.

Растворы с осмотическим давление р-ра, взятого за стандарт, называют изотоническими.

Растворы с большим осмотическим давлением, чем в стандарте, называются гипертоническими, а с меньшим давлением – гипотоническими.

Изотоническим раствором плазмы крови является:

1. 0,9 % р-р NaCl (или С_(NaCl) = 0,15 моль/л);

2. 4,5 – 5 % р-р глюкозы, применяется при потере крови, тяжелых операциях и др.

а) Помещая растительную или животную клетку в изотонический раствор, с ней ничего не происходит, потому осмотическое давление внутри ее и снаружи в р-ре одинаково.

б) Поместим клетку в Н₂О dest (или гипотонический р-р):

СЛАЙД № 8

в) Плазмолиз.

Плазмолиз имеет большое значение при консервировании овощей, плодов (5 – 7 % р-р NaCl приводит к плазмолизу микроорганизмов).

СЛАЙД № 9

3. Понижение упругости (давления) пара растворителя над раствором.

Р = Ро – Р

Ф. Рауль, изучая давление пара растворителя над разбавленными растворами нелетучих веществ, установил, что:

1. Давление пара растворителя над раствором пропорционально молярной

доле растворителя.

2. Относительное понижение упругости пара растворителя над раствором

равно молярной доле растворенного вещества.

Po – P N2 = ---------- Po

где: Р_о – упругость пара чистого растворителя;

Р – упругость пара растворителя над раствором.