Ерітінділер туралы ілім. Буферлік ерітінділер

Қатты заттардың, сұйықтардың  және газдардың сұйықтарда еруі еритін зат пен еріткіштің табиғатына тәуелді болады, егер екеуі де полюсті немесе полюссіз болса, ерігіштік жоғарылайды, ал біреуі полюсті, екіншісі полюссіз болса, ерігіштік төмендейді. Әртүрлі заттардың белгілі бір еріткіштегі ерігіштігі әртүрлі болып келеді, соған байланысты жақсы еритін, нашар еритін және мүлдем ерімейтін заттар болады. Егер 20 0С температурада 100г еріткіштегі заттың еритін мөлшері 10г нан жоғары болса, жақсы еритін заттарға жатады. Егер 100г еріткіште  0,01-1,00г зат еритін болса, нашар еритін заттарға жатады. Егер 100г еріткіште еритін заттың шамасы 0,01г-нан аз болса, ерімейтін заттарға жатқызуға болады.  

Егер қатты зат сұйық  еріткіште ерігенде, жылу сіңірілетін  болса, бұл заттың ерігіштігі температура  жоғарылағанда артады. Сұйықтардың  бір-бірінде еруі эндотермиялық процесс болғандықтан (∆Н>0), температура көтерілгенде, еру процесі жоғарылайды.

Газдардың сұйықтарда еруі, негізінен, экзотермиялық процеске жатады (∆Н<0), сондықтан температура  жоғарылағанда, еру процесі төмендейді. Газдардың ерігіштігінің температура жоғарылағанда артуы, сирек болса да, кездеседі.

Қысымның ерігіштікке  жасайтын әсері оның шамасы 10 9 Па болғанда, байқалады және Ла-Шателье қағидасы бойынша анықталады. Мысалы, ерітінді екі қатты немесе сұйық заттан түзілгенде, көлем кішірейетін болса, қысым жоғарылағанда, олардың ерігіштігі жоғарылайды. Егер көлем үлкейетін болса, ерігіштік төмендейді.

Егер еритін зат газ, ал еріткіш сұйық немесе қатты  болса, ерітінді түзілгенде, жүйенің  көлемі кішірейеді, сол себепті қысым  жоғарылағанда, газдардың сұйықтардағы ерігіштігі артады.

У. Генри заңы бойынша  сұйықтың көлем бірлігіндегі еріген газдардың массасымен сипатталатын газдардың тұрақты  температурадағы  ерігіштігі (рж) оның ерітінді бетіндегі  парциальды қысымына (рz) тура пропорционал.

Р(ж)=К р(z)

У. Генри заңы сұйытылған ерітінділер үшін, газдардың парциальды қысымдары аз болғанда және газ бен  еріткіш химиялық әрекеттеспейтін (идеал) ерітінділер үшін қолданылады. Нақты (реальные) газдар Генри заңына онша бағынбайды.

 

 

 

У. Генри заңы бойынша егер белгілі бір сұйық белгілі бір температурада концентрациясы ұзақ уақыт өзгермейтін белгілі бір газбен қанықса, сұйықтың беткейінде осы газдың газ-қаныққан ерітінді тепе-теңдігіне сәйкес келетін парциальды қысымы пайда болады.

Парциальды қысым жоғарылайтын болса, газ абсорбацияланады, қарама-қарсы парциаль қысым төмендесе, газ десорбацияланады.

Орыс ғалымы, физиолог И.М. Сеченов газдардың судағы және электролиттегі ерігіштіктері арасындағы байланысты ашты:

S=Soe –кс ; ℓn  =КС.

So – газдың судағы ерігіштігі

S – газдың электролиттегі ерігіштігі

С – еріген заттың концентрациясы

Электролиттер газдардың  ерігіштігін төмендетеді.

Генри және Сеченов заңдары  адам ағзасындағы газдардың сыртқы ортамен алмасуын түсіндіреді.

Адам қысымы жоғары ортада болғанда, қан және ұлпалар азотпен (аздап СО2-мен) қанығады, ал қысымы төмен ортаға ауысқанда, артық мөлшерде еріген газдар сыртқа шыға бастайды және олар қаннан өкпе арқылы шығып үлгермейтіндіктен, газды тығындар пайда болып, қан капиллярларының жарылуына әкеледі, тері астындағы майлы жасушалықтарда, сүйектерде, буындарда, сүйек кемігінде және жүйке жүйесінің ұлпаларында газды көбікшелер жиналады.

 

3. С.Аррениустың электролиттік  теориясы бойынша ерігенде, зарядталған  бөлшектерге – иондарға ыдырайтын  молекулалар электролиттер болып есептеледі. Олар электр тогын жақсы өткізеді. Ал электролит еместердің ерітінділері электр тогын өткізбейді.

Жанды ағзаларда полиэлектролиттер  деп аталатын жоғары молекулалы қосылыстардың  ерітінділері маңызды орын алады. Құрамында  СООН-тобы болатын полиэлектролиттер қышқылдық, ал NН2 тобы болса, негіздік қасиеттер көрсетеді. Сол сияқты құрамында екі тобы да болатын полиамфолиттер де бар, мысалы, барлық белоктар.

Көптеген молекулалар  полюсті еріткіштерде ерігенде толығымен  иондарға ыдырайды, ондай электролиттер күшті деп аталады.

Бірақ көптеген заттардың  электролиттік диссоциациясы аяғына дейін жүрмейді, ондай заттар әлсіз  электролиттер болып есептеледі. Мысалы, мынадай әлсіз электролитті қарастырамыз.

 

Кдис – диссоциациялану  константасы, белгілі электролиттің белгілі еріткіште иондарға ыдырау қабылетін сипаттайды.

Иондарға ыдыраған молекулалар  санының (n) жалпы молекулалар санына (N) қатынасы электролиттік диссоциациясының дәрежесі (a) деп аталады:

  a= n

N

Осыдан

 

 

Немесе

 

 

Оствальдтың сұйылту заңының бинарлы электролитке арналған теңдеуі.

 

 

 Әлсіз электролиттер үшін  α өте төмен болғандықтан, 1- α = 1. Осыдан,

 

 

 

  Егер α > 0,3 болса, электролит күшті деп аталады. Егер α < 0,03 болса, электролит әлсіз болып есептеледі.

Күшті электролиттердің ерітінділерінде диссоциация 100% жүреді деп есептеледі, бірақ іс жүзінде электролиттік диссоциацияның жуықталған дәрежесі α ~ 1. Сол себепті, Г.Льюис конентрацияның орнына белсенділікті (а) пайдалануды ұсынды.  

A = γC

γ - белсенділік коэффициенті (электролиттік диссоциацияның жуықталған дәрежесі).

С - электролиттің концентрациясы.

Егер γ = 1 болса, а = с.

Γ электр өрісінің және ерітіндінің иондық күшіне байланысты болады.

 

Адам қанының иондық күші I = 0,15 моль⁄ кг.

 

 

Иллюстрациялы материалдар:

Таблицалар, слайдтар.

Әдебиеттер:

Негізгі.

1. Патсаев, Ё.К. Бейорганикалық және физколлоидтық химия. Шымкент., 2004.

1. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В.  Физическая и коллоидная химия,      

    М., ВШ, 1975.

3. Евстратова К.И. и др. Физическая  и коллоидная химия,      

    М., ВШ, 1990.

 

           Қосымша.

 

1. Лукьянов А.Б. Физическая и  коллоидная химия.  М., ВШ,  1981.

2. Липатников В.Е.  Физическая  коллоидная химия,  М.,  ВШ., 1981

 

 

Бақылау сұрақтары (кері байланыс)

1. Фаза дегеніміз не?
2. Жүйенің фазалар санын сақтай отырып, өзгертуге болатын тәуелсіз параметрлер саны қалай аталады?
3. Жүйенің химиялық құрамы бойынша біртекті және басқа бөліктерінен нақты бөліну шекарасымен жіктелген бөлігі қалай аталады?
4. Гиббстің фазалар ережесі қандай?
5. Гиббстің фазалар ережесінің математикалық өрнегін көрсетіңіз.
6. Ферменттердің ағза үшін маңызы қандай?
7. Электролит ерітінділерінің коллигативтік қасиеттерібейэлектролит ерітінділерінің коллигативтік қасиеттерініе айырмашылығы қандай?
8. Омостық қысымның ағза үшін маңызы қандай?
9. Адам ағзасында қандай буферлі жүйелер қызмет атқарады?