Коллоидтық жүйелердің электрлік қасиеттері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

НУО КАЗАХСТАНСКО-РОССИЙСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕББМ ҚАЗАҚСТАН-РЕСЕЙ МЕДИЦИНАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

СӨЖ
ТАҚЫРЫБЫ: Коллоидтық жүйелердің электрлік қасиеттері

ОРЫНДАҒАН: Нұрсұлтанқызы М.
Факультет: Фармация
Топ: 201 А
ТЕКСЕРГЕН: Тулегеннова Г.

АЛМАТЫ 2018 ж

Жоспары:
1. Ерітінділердегі қышқылды-негіздік тепе-теңдік
2. Судың иондық көбейткіші. рН және рК туралы ұғым.
2.1 Сутектік көрсеткіш.
2.2 рК туралы ұғым.
3.Активтік және аналитикалық (титрлік) қышқылдылық.
4. Буферлік қоспалар.

1. Ерітінділердегі қышқылды-негіздік тепе-теңдік
С.Аррениустың электролиттік диссоциациялану теориясына сәйкес қышқылдық қасиетті сутек иондары (Н+ ), ал негіздік қасиетті гидроксид-иондары (ОН- ) көрсетеді. Алайда бұл теория гидроксид-иондары болмайтын кейбір заттардың неге негіздік қасиет көрсететінін түсіндіре алмайды. Мысалы, аммиак кез келген негіз сияқты тұз қышқылын бейтараптайды да аммоний хлоридін түзеді.
1923ж Бренстед пен Лоури қышқылдар мен негіздердің тағы бір жалпы теориясын ұсынды.
Бұл теория бойынша протондардың кез келген доноры- қышқыл, ал акцепторы- негіз болады, яғни қышқыл дегеніміз сутек иондарын беретін, ал негіздер - сутек ионын қосып алатын заттар. Мысалы, хлорсутек сумен әрекеттескенде.
HCl + H2O = H3O+ + Cl-
HCl молекуласы су молекуласына сутек ионын береді, ал су оны қосып алады. Сондықтан, бұл жерде HCl - қышқыл, ал су - негіз болып тұр. Кері реакцияны, яғни гидроксоний ионы протонды беріп, қышқылдық қасиет көрсететін реакцияны былайша өрнектеуге болады;
H3O+ + Cl HCl + H2O
Мұндағы гидроксоний ионын (H3O+ ) H2O негізімен қосақтасқан қышқыл ол хлорид ионын (Cl- ) HCl қышқылмен қосақтасқан негіз деп атау қабылданған.
Сонда HCl-дың сумен әрекеттесуін мынадай тепе-теңдік реакция түрінде көрсетуге болады: HCl + H2O = H3O+ + Cl-
Қышқыл немесе негіз арасындағы барлық реакциялар қышқылды-негіздік жұптар түзеді. Бірнеше мысалдар қарастырып, оларды былайша көрсетуге болады:
HNO3+H2O = H3O+ +NO3- (a)
HCl+NH3= NH4+ +CІ- (ә)
H2O+NH3 =NH4+ + OH- (б) OH
H2 SO4 +CH8 COOH --CH3C ̶ OH+SO4 H- (в)
CH3 COOH+ H2O-- H3O+ + CH3 COO- (с)
1-қышқыл 2-негіз 2-қышқыл 1-негіз
Мұндағы а-және с-теңдеуіндегі Н2О-негіз де, ол б-теңдеуінде Н2О қышқыл болып тұр. Сірке қышқылының реакцияларында суға қарағанда қышқылдық (с), ал күкірт қышқылына қарағанда негіздік (в) қасиет көрсетіп тұр.
1-қышқылдың протонға деген ынтықтылығы артқан сайын Кп.т артады. Сол себепті сірке қышқылы күшті қышқылдардан, мысалы күкірт қышқылынан (в-рекциясын қара) протонды алуға қабілетті. Мұндай реакцияларда сірке қышқылы негіздік қасиет көрсетеді.
Радиусы аз және қозғалғыштығы үлкен болғандықтан протон бір заттан оңай өте алады. Судың протонға деген ынтықтылығы өте жоғары (Q= 1087,8 кДжкг). Сол себепті көптеген заттар суға протон береді. Протонды беру процесі қайтымды. Мысалы, с- реакциясындағы тіке бағытта сірке қышқылының молекуласы протонды негіз ретінде болатын су молекуласына береді, ал кері бағыттағы реакцияда гидроксоний ионы (H3O[+] ) қышқыл болады да ацетат-ионы негіз болады. Вант-Гоффтың ұсынған химиялық реакция изотермасының теңдеуіне сәйкес диссоциациялану протонға ынтықтылықты сипаттайды
∆G=-RT(lnKП.Т.- ) (1)
Мұндағы квадраттық жақша соңғы және бастапқы заттардың концентрациялары, Кп.т - протолиттік тепе-теңдіктің константасы.
Сонымен, заттың қышқылдық және негіздік қасиеттері оның молекуласының қасиетіне ғана емес, сонымен қатар оның әрекеттесетін заттарының молекулаларының қасиеттеріне де байланысты. Ерітінділерде қышқылды-негіздік қасиеттер ең алдымен еріткішпен әрекеттесуімен анықталады. Мысалы, тұз қышқылында (100%-дық сірке қышқылын күшті қышқылдардың қасиеттері мына қатар бойынша кемиді:
HClO4 HBr H2SO4 HCl HNO3
Бұл осы қышқылдардағы протонға ынтықтылықты білуге мүмкіндік береді. Бұл көрсетілген қышқылдар мен негіздердің күші олардың протонды беру, иә қосып алу қаншалықты оңай болатынына байланысты. Қышқыл неғұрлым протонды оңай берсе,соғұрлым күшті болады, керісінше негіз неғұрлым протонды оңай қабылдаса, соғұрлым күшті болады.
Протонды алып-беру арқылы жүретін реакцияларды протолиттік реакциялар деп атайды. Олар әсіресе сулы ерітінділерді қышқылдар мен негіздерге тән болады.
2. Судың иондық көбейткіші. рН және рК туралы ұғым. 2.1 Сутектік көрсеткіш.
Химиялық таза судың диссоциациялануының тепе-теңдігін былайша көрсетуге болады:
oo H2O + H2O -- H3O+ + ОН-
1-қышқыл 2-негіз 2-қышқыл 1-негіз (2)
Судың протолиттік константасы өте аз шама. Мысалы, 250С-де ол мынаған тең:
oo КЕ.К. = [H3O+] [ОН-][ H2O]2 = 3.24*10-18 (3)
Сондықтан (3)- теңдеудегі судың концентрациясы тұрақты шама. Оны 1л-дегі моль мөлшерімен өрнектесек мынадай болады:
oo {H2O} = 18 1000 = 55.56 мольл
(2)-теңдеу бойынша Н3О + және ОН- иондарының концентрациясы өзара тең. Ендеше (3)-теңдеуді былайша жазуға болады.
oo [H3O+] [ОН-]=(55.56)2 * КЕ.К. = Кс (4)
Бұл тұрақты шама су иондарының көбейтіндісі деп аталады. Су иондарының көбейтіндісі (Кс) судың протолиттік тепе-теңдігінің константасымен шатастырмаған жөн, соңғы шама біріншісінен (55,56)2 есе аз.
Егер (4)-теңдеудегі КЕК мәнін қоятын болсақ, онда 250С Кс -ның сандық мәні мынаған тең болады.
oo Кс = (55,56)2 *3,24*10-18 = 10-14
Протолиттік тепе-теңдік константасы судың диссоциациясының константасынан өзгеше болады. Ол өзгешелікті мынадан көруге болады. Протолиттік реакция мынадай түрде жазылады:
H2O + H2O -- H3O[+] + ОН- , немесе H2 А + H2O -- H3O[+] + ОН- + А[-]
Мұндағы НА-қышқыл, А-анион, С.Аррениус теориясы бойынша электролиттік диссоциациялану реакциясының теңдеуі былайша жазылады:
oo H2O -- H[+] + ОН- (немесе H[+] + А- )
КЕ.К.= [H3O+] [ОН-][ H2O]2 және КК = [H+] [ОН-][ H2O]2 болғандықтан КЕ.К және қышқылдың диссоциациясының термодинамикалық константасының қарым- қатынасы былайша өрнектеледі:
oo КК = КЕ.К [ H2O](5)
Яғни КК КЕ.К ке қарағанда 55,56 есе көп болады.
oo КК, Н2О = КЕ.К [ H2O] =3,24*10-18 55,56 * = 1,8*10-18
КК -ның мәндері анықтамаларда беріледі.
Келесі есептеулерде КК шамасын және [H3O[+] [-ның орнына [H[+] ]- ны қойып жазамыз. Судың диссоциациялану эндотермиялық процесс сондықтан температура артқан сайын К0-ның мәні көбейеді.
Су диссоциацияланғанда H[+] және ОН-тың бірдей мөлшері түзілетіндіктен 250С-де олардың концентрациясы 10[-]7 гионл-ге тең.
oo [H+] = 10-14 = 10-7 гионл
[ОН-]
Су иондарының көбейтіндісі - белгілі бір температурада тек суда емес, кез келген қышқыл, сілті және тұздардың сулы ерітінділерінде тұрақты шама. Ендеше, егер кейбір қышқылды қосқанда сутек иондарының концентрациясы қаншалықты артса, оған сәйкес гидроксид иондарының концентрациясы соншалықты азаяды. Нәтижесінде иондарының концентрациясының көбейтіндісі өзгермейді. Сол себепті иондарының бірінің концентрациясын екіншісінің концентрациясы белгілі болған жағдайда мына формуламен есептейді:
oo [H+] = 10-14 ; [ОН-] = 10-14 ; (6)
[ОН-] [H+]
Сонымен сулы ерітінділер сутек ионы да, гидроксид ионы да болады, олардың иондарының көбейтіндісі 250С-де тұрақты және 10[-14] -ке тең болады.
Әдетте [H[+]]-тың шамасы аз болады. Мысалы, адам организмінің ең қышқыл сұйықтығы асқазан сөлінде 188 [H[+]]концентрациясы 10[-1] г-ионл, ал түкірікте [H[+]]-тың концентрациясы шамамен 10[-]5 г-ионл және т.б.
1920 жылы В.Соренсен сутек иондарының концентрациясын ыңғайлы етіп өрнектеу үшін сутек иондарының концентрациясының ондық логарифмінің теріс таңбасын алуды ұсынды. Бұл шама сутектік көрсеткіш деп аталады және былай өрнектеледі. Яғни сутектің көрсеткіш сутек иондарының концентрациясының теріс иондық логарифмі.
Таза су үшін 250С-де рН=-lg 10[-]7 =7. Қышқылдық сұйықтықтар үшін рН 7, ал сілтілік сұйықтықтар үшін рН 7.
Химиялық және биологиялық процестерде басқа иондардың ішінде сутек иондарының орны ерекше. Мысалы, тірі клеткада химиялық заттардың синтезі мен ыдырауына қажет ферменттердің активтілігі сутек иондарының концентрациясына тікелей байланысты болады. Әрбір ферментті әсер етуіне ыңғайлы рН-тың белгілі бір мәні болады. Мысалы, азоттың микробтармен фиксациясы (бекітілуі) рН = 7,2 болғанда байқалады. Өсімдіктердің дамуы топырақ рН-на байланысты әртүрлі болады. Мысалы, сұлы, картоп рН-5 болғанда мол астық береді, бидай, қызылша және т.ббейтарап типті аздаған сілтілік ортада жақсы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.