Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Чому різні фізичні величини виражають глибину дисоціації ?
1. Сильні електроліти дисоціюють майже повністю. В розчині практично не за-лишається молекул що не продисоціювали: NaCI Na+ + CI --. 2. При дисоціації слабких електролітів, в розчині встановлюється динамічна рівновага між молекулами та йонами. Чим вище значення Кд тим в більшій мірі речовина розпалася на йони. 3. По силі електроліти класифікують на: сильні – процент розпаду > 30 % H2SO4, HCI, NaCI середньої сили – процент розпаду >3 % < 30 % CH3COOH, NH4OH слабкі – процент розпаду < 3 % CH3CH(OH)COOH Кислоти у водних розчинах дисоціюють (розпадаються) на катіони (протони) водню та аніони кислотного залишку: HCI H+ + CI – = 100 %; HF H+ +F – Kд =7.0 .10 –4 ; СН3СООН СН3СОО – + Н+ Кд=1.7.10 –5 ; HCN H+ + CN – Kд =6.2.10—10 Багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчасто з різною силою: Н3РО4 Н+ + Н2РО4 – Кд = 7.1. 10 –3; Н2РО4 -- Н+ + НРО4 2– Кд = 6.2. 10 –8; НРО42-- Н+ + РО4 3– Кд = 4.4 .10 –13. Основи у водних розчинах дисоціюють з утворенням катіону металу та аніону гідроксилу: NaOH Na+ + OH – = 100%; Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH – = 30 %; NH4OH NH4+ + OH – Кд = 1.79 .10 –5 . Солі у водних розчинах дисоціюють з утворенням катіону металу та аніону кислотного залишку. NaCI Na+ + CI – = 100 % Na2SO4 2Na+ + SO42– = 100 % Майже всі солі є сильними електролітами, бо утворені за допомогою йонного зв′язку. Отже: сила електроліту (глибина розпаду молекули) залежить від типу зв‘язку в молекулі, який визначається різницями електронегативностей елементів що його утворюють: Розрізняють Ковалентний неполярний Е.Н. = 0 – 0.9 Н2; СІ2; О2 Ковалентний полярний Е.Н. = 0.9 –1.9 НСІ =0.9; HF =1.9 Йонний Е.Н. = 1.9 – 3.3. NaF = 3.1 Таблиця електронегативності деяких хімічних елементів
Елемент K Na Li Mg AL Si H C N CI Br I O F E.H. 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 3.0 2.8 2.5 3.5 4.0
Молекули води маючи великі дипольні моменти, в невеликій кількості і самі розпадаються на йони згідно рівняння: Н2О Н+ + ОН – або 2Н2О Н3О+ + ОН – .
Виходячи із значення константи дисоціації Кд=[H+].[OH–]/ [H2O] = 1.86.10 –16 можна зробити висновок, що вода слабкий електроліт (із 55 млн. молекул во-ди, що містяться в одному літрі дисоціює тільки одна). Отже, при постійній температурі концентрація недисоційованої форми величина постійна і стано-вить: [ H2O] = 1000/18 = 55.56 (моль/літр), де 1000 г/л – маса одного літра води, 18 г/моль – маса одного моля води. З рівняння, що визначає константу дисоціації води отримуємо вираз добутку двох констант:Кд. [ H2O] = [H+].[OH –], який називають іонним добутком води. 1.86 .10 –16 . 55.56 = [ H+] . [OH –] 10 –14 = [ H+] .[ OH –] Іонний добуток води показує, що: зміна концентрацій одного йону не може проходити без зміни концентрації іншого; співвідношення концентрацій вільних водневих та гідроксильних йонів визна-чає активну реакцію розчину:вільні водневі йони визначають активну кислот-ність, а вільні гідроксильні йони визначають активну лужність середовища. Розчини в яких [ H+] = [ OH –] називають нейтральними; Розчини в яких [H+] > [ OH –] називають кислими; Розчини в яких [ H+]< [ OH –] називають лужними.
Виходячи з рівняння дисоціації води та виразу іонного добутку можна вста-новити активну реакцію води: Н2О Н+ + ОН – [ H+] .[ OH –] = 10 –14 Поскільки при дисоціації утворюється однакова кількість протонів водню та гідроксильних аніонів, то позначивши концентрацію протонів водню через Х, приймаємо і концентрацію гідроксильних аніонів теж рівну Х. Маємо: Х 2 = 10 --14 X = [ H+] =[ OH --] = 10 --7 Отже: вода має нейтральну реакцію. Поскільки значення молярної концентрації протонів водню та аніонів гідрокси-лу є числа з від‘ємними показниками ступеня, то в розрахунках користуватися ними незручно. Тому, нім. вчений Зьоренсен ввів поняття водневого показни-ка рН (potens hidrojen), що означає в дослівному перекладі «сила водню»: Водневий показник являє собою десятковий логарифм концентрації водневих іонів з від‘ємним знаком: рН = – Lg [H+]. Якщо [H+] = 10 –7 , то рН = – Lg [ 10 –7] = 7; [ H+] = 10 -11 то рН = 11. Отже: для нейтральних розчинів рН = 7, для кислих розчинів рН 7, для луж-них розчинів рН > 7. Біохімічні процеси проходять при строго визначених значеннях рН. Зміна цих значень може не тільки прискорити чи загальмувати їх протікання, а і повністю змінити напрямки перебігу. Не дивлячись на те, що проміжні продукти біохі-мічних процесів мають різні значення рН, в ході обмінних реакцій кардиналь-ної зміни активної реакції середовища не відбувається завдяки наявності в ор-ганізмі речовин, що володіють буферними властивостями. Буферні властивості проявляються у зв‘язуванні надлишку вільних водневих чи гідроксильних йонів у малодисоційовані чи менш дисоційовані молекули. Приклад: При бігові на довгі дистанції організм перебуває у стані кисневого голоду. В нор-мі вуглеводи розпадаючись до СО2 та Н2О забезпечують м‘язи енергією розпаду АТФ. Проте при окисленні в умовах дефіциту кисню розпад вуглеводів проходить лише до стадії молоч-ної кислоти. Остання, будучи досить сильною кислотою Кд = 1.38 .10 -- 4, відчутно закислює внутріклітинне середовище (порушує баланс між концентраціями протонів водню і гідрок-сильних аніонів у сторону збільшення концентрацій перших). Нервові рецептори фіксуючи зміну рН викликають відчуття болю. Через деякий час біль проходить внаслідок нормалізації клітинного та тканинного рН завдяки дії буферних систем. В рівняннях описаний випадок виглядить слідуючим чином:
|