14. Ионное произведение воды. Водородный показатель. (см.12) Значение pH для физиологических жидкостей чел.Орг-ма (13)

12. Ионное произведение воды. Водородный показатель

Вода является слабым электролитом, который диссоциирует по уравнению: .

Это явление называется самоионизацией .

К онстанта диссоциации воды при 25⁰ С составляет:

Так как константа диссоциации воды очень мала, можно считать концентрацию воды постоянной величиной:

Тогда:

(при 295 К)

Величина K_w называется ионным произведением воды.

Ионное произведение воды характеризует равновесие между ионами водорода и гидроксид-ионами в водных растворах и является постоянной величиной.

Кислотность или основность водного раствора может быть выражена концентрацией ионов водорода или гидроксид-ионов. Чаще всего для этой цели используют величину рН, которая связана с концентрацией ионов водорода следующим соотношением:

В нейтральной среде:

; рН = 7

В кислой среде: ; рН < 7 В щелочной среде: ; рН > 7

Зная рН, легко рассчитать рОН, и наоборот, т.к.: рН + рОН = 14.

16.Буферные растворы.Ур-ние Гендерсона-Гассельбаха. Буферная емкость.

Буферными системами (буферами) называют растворы, обла­дающие свойством достаточно, стойко, сохранять постоянство - кон­центрации водородных ионов как при добавлении кислот или щелочей, так и при разведении. Буферные системы (смеси или растворы) по составу бывают двух основных типов: а) из слабой кислоты и ее соли, образован­ной сильным основанием; б) из слабого основания и его соли, образованной сильной кислотой. На практике часто применяют следующие буферные смеси:

- ацетатный буфер CH₃COOH + CH₃COONa, - бикарбонатный буфер H₂CO₃+NaHCO₃, - аммиачный буфер NH₄OH +NH₄Cl, - белковый буфер белок кислота + белок соль, - фосфатный буфер NaH₂PO₄ + Na₂ HPO₄

уравнение Гендерсона-Гассельбаха выглядит следующим образом:

 pH = pKa + lg (соль/кислота). 

С помощью этого уравнения можно оценить любую из его переменных, если известны две другие.

Н.-р, эквивалентная, или нормальная концентрация  соли HCO3^–  и  кислоты H2CO3  в плазме крови составляет в норме ~26 и 1,3мэкв / л соответственно.

Константа диссоциации (слабой) угольной кислоты  pK. = 6,1. Для таких данных можно вычислить, что значение  pH  плазмы крови будет:

 pH = 6,1 + lg (26 / 1,3),   pH = 7,4.

Б уферной емкостью (В) называется количество сильной кислоты или сильного основания, которое нужно прибавить к одному литру буферного раствора, чтобы изменить его рН на еди­ницу. Она выражается в моль/л или чаще в ммоль/л и определяется по формуле: В = (c V) / pH Vб

где В - буферная емкость; с - концентрация сильной кислоты или основания (моль/л); V - объем добавленного сильного электролита (л) ; V_б - объем буферного раствора (л); рН - изменение рН.

18. Кислотно- основное состояние

Кислотно-основное состояние - соотношение концентраций водородных (Н) и гидроксильных (ОН) ионов во внутренней среде организма.

Реакцию среды принято оценивать по концентрации водородных или гидроксильных ионов. В практической деятельности для удобства используют определение рН - десятичного логарифма концентрации водородных ионов, взятого с обратным знаком. pH = -log[H+].

Постоянство кислотно-основного состояния (КОС) поддерживается как физико-химическими (буферные системы крови и тканей: карбонатный буфер, фосфатный буфер и белки), так и физиологическими механизмами компенсации (легкие, почки, печень., другие органы).

Среди органов, участвующих в регуляции КОС, ведущее место занимают легкие и почки. Через легкие удаляется избыток СО2, образующийся при взаимодействии кислот с буферами крови. Почки участвуют в поддержании кислотно-основного состояния путем секреции ионов водорода и экскреции бикарбонатов.