Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Кислотно-основные равновесия в водном растворе. Буферные растворы. (Лекция 3)

Содержание

Теории кислот и основанийЭлектролитическая теория С.АррениусаПротолитическая теория Бренстеда - Лоури (кислота – донор протона, основание – акцептор протона)Теория Г. Льюиса (кислота -акцептор пары электронов, основание донор пары электронов).
Лекция №3 Кислотно-основные равновесия в водном  растворе Теории кислот и основанийЭлектролитическая теория С.АррениусаПротолитическая теория Бренстеда - Лоури (кислота – Протолитическая теория Бренстеда - ЛоуриНА ↔ Н+ + А- автопротолиз водыН2О + Н2О = Н3О+ + ОН- или упрощенно Н2О Вывод ионного произведения водыкН2О = Для удобства в расчетах пользуются величинами водородного и гидроксильного показателей рH и [H+] = [OH-] = 10-7 моль/л рН = 7 нейтральная среда[H+] ‹ Кислотность раствора - [H+] рН = - lg C Сильные кислоты pH растворов сильных электролитов Сильные кислотыpH = -lg CN Сильные основанияМеОН → рН растворов слабых электролитоврН слабой кислотырН = - lg αСpH = ½ lg a = x    10x = alg ab = рН растворов слабых электролитоврН слабого основаниярОН = - lg αСpОH = ½ Протоны – катализаторы многих биохимических реакцийАктивность ферментов и гормонов зависит от рНИзменение Буферные растворы  растворы, рН которых сохраняется при разбавлении водой или добавлении Классификация СОПРЯЖЕННЫЕ ПАРЫ КИСЛОТА–ОСНОВАНИЕ (В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ) Механизм действияАцетатная буферная системаСН3СООNa       СН3СОО- Вывод формул рН Уравнение  Гендерсона-Хассельбаха приготовление  БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ1. Смешивание готовых растворов компонентов системы:-для кислотной буферной системыpH 2. Частичная нейтрализацияКислотный буферnк-ты  =  nщел  = nсолиСН3СООН + БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬМЕРА СПОСОБНОСТИ БУФЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОСТОЯТЬ  РЕАКЦИИ СРЕДЫ ПРИ ДОБАВЛЕНИИ КИСЛОТ БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ  ЗАВИСИТ :От количества компонентов100 экв сол/100экв к-ты = 1 С соли > Ск-ты        Вк Для приготовления буферного раствора с рН = 7.36 и максимальной емкостью необходимо БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА1.Минеральные бикарбонатная Бикарбонатная буферная системаСостав(K) NaHCO3/H2CO3        Механизм [НСО3–]:[СО2] = 20:1 [НСО3–]  Щелочной резерв крови Число мл СО2, содержащееся в 100 мл Фосфатная буферная системаСоставNa2HPO4/NaH2PO4        HPO42-/H2PO4- Механизм Сравнение мощности буферных систем кровиУМЕНЬШЕНИЕГидрокарбонатная > Белковая > Фосфатная > Аминокислотная Кооперативное действие буферных систем организмаKдисс.HHb < Kдисс.H2CO3 < Kдисс.HHbO2рК = 8.2 В легких:  1. HHb + O2→ HHbO2 В тканях:1.  HbO2ˉ → Hbˉ + O2   CO2 + норма††††рН≈7.40некомпенсированныйацидозкомп.ацидозкомп.алкалознекомпенсированныйалкалознормаКомпенсированный и некомпенсированный ацидоз и алкалозЛечение5% раствор аскорбиновой кислоты.Лечение4% NaHCO3 или 11% лактат натрия3.66% трисаминН2NС(СН2ОН)3 Оцените кислотно-основное состояние крови больного на основании следующих показателей: р(СО2) = 55 УЧИТЕ ХИМИЮ!!!СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Слайды презентации

Слайд 2 Теории кислот и оснований
Электролитическая теория С.Аррениуса

Протолитическая теория Бренстеда

Теории кислот и основанийЭлектролитическая теория С.АррениусаПротолитическая теория Бренстеда - Лоури (кислота

- Лоури (кислота – донор протона, основание – акцептор

протона)

Теория Г. Льюиса (кислота -акцептор пары электронов, основание донор пары электронов).


Слайд 3 Протолитическая теория Бренстеда - Лоури

НА ↔ Н+ +

Протолитическая теория Бренстеда - ЛоуриНА ↔ Н+ + А-

А-

кислота основание
донор протонов акцептор Н+
НА + Н2О ↔ Н3О+ + А-
к-та1 осн2 к-та2 осн1
сопряженная пара
В + Н2О ↔ ОН- + ВН+
осн1 к-та2 осн2 к-та1
сопряженная пара


Слайд 4 автопротолиз воды

Н2О + Н2О = Н3О+ +

автопротолиз водыН2О + Н2О = Н3О+ + ОН- или упрощенно

ОН-
или упрощенно Н2О = Н+ + ОН-
Константа диссоциации:


кН2О =

Кислотность – [H + ]

Слайд 5 Вывод ионного произведения воды
кН2О =

Вывод ионного произведения водыкН2О =

=1.86 10 -16



[Н2О] = 1000/18= m /М=55,5 моль/л
[Н+][ОН-] = К [Н2О] = 10-14 = КН2О -  ионное произведение воды .
КН2Опостоянно для воды и разбавленных растворов при постоянной температуре.
В чистой воде и нейтральных растворах:
[H+] = [OH-] = 10-7 моль/л

Слайд 6 Для удобства в расчетах пользуются величинами водородного и

Для удобства в расчетах пользуются величинами водородного и гидроксильного показателей рH

гидроксильного показателей рH и рОН,

pH - power Hydrogene


рН = 7

рН<7, рОН>7

рН>7, рОН<7

рН + рОН = 14

рН = – lg[H]

Шкала рН

рОН = – lg[OH]

Р – отрицательный логарифм (-lg)


Слайд 7 [H+] = [OH-] = 10-7 моль/л рН = 7

[H+] = [OH-] = 10-7 моль/л рН = 7 нейтральная среда[H+]

нейтральная среда
[H+] ‹ 10-7 моль/л
рН › 7 щелочная среда

[H+]

› 10-7 моль/л
рН ‹ 7 кислая среда
рН + рОН = 17

Слайд 9 Кислотность раствора - [H+]

рН = - lg

Кислотность раствора - [H+] рН = - lg C Сильные кислоты

C

Сильные кислоты


С → С

[H+] = С кислоты
(нормальная конц.)

рН = - lg [H+]

рН = - lg αС

Слабые кислоты

С – αС → αС


Кислотность:
Общая – С
Активная – αС= [H+]
Потенциальная - С – αС


Слайд 10 pH растворов сильных электролитов
Сильные кислоты
pH = -lg

pH растворов сильных электролитов Сильные кислотыpH = -lg CN Сильные основанияМеОН

CN
Сильные основания
МеОН → Ме+ + ОН-
[ОН-] = CN

(основания)
pOH = -lg CN , рН = 14 - рОН
pH = 14 + lg CN

Слайд 11 рН растворов слабых электролитов
рН слабой кислоты

рН = -

рН растворов слабых электролитоврН слабой кислотырН = - lg αСpH =

lg αС


pH = ½ (pKa – lgC )
pKa

= -lgКacid



Слайд 12 lg a = x 10x

lg a = x  10x = alg ab = lga

= a
lg ab = lga + lgb
lg a/b =

lga - lgb
lg ax = x lga

Действия с логарифмами


Слайд 13 рН растворов слабых электролитов
рН слабого основания

рОН = -

рН растворов слабых электролитоврН слабого основаниярОН = - lg αСpОH =

lg αС
pОH = ½ (pKв – lgC )
рН +

рОН = 14

pH = 14 - ½ (pKв – lgC )
pKв = -lgКbase




Слайд 14 Протоны – катализаторы многих биохимических реакций

Активность ферментов и

Протоны – катализаторы многих биохимических реакцийАктивность ферментов и гормонов зависит от

гормонов зависит от рН

Изменение рН ведет к изменению осмотического

давления

Почему важно поддержание постоянного рН ?


Слайд 15 Буферные растворы
растворы, рН которых сохраняется при

Буферные растворы растворы, рН которых сохраняется при разбавлении водой или добавлении

разбавлении водой или добавлении сильной кислоты или сильного основания
+

1 капля щелочи – [H+] в миллион раз

+ 1 капля кислоты - [H+] в 5000 раз
(от 10-7 до 5 х10-4)

В фосфатном буфере от 1.00х10-7
до 1.01х10-7




Слайд 16 Классификация




Классификация

Слайд 17 СОПРЯЖЕННЫЕ ПАРЫ КИСЛОТА–ОСНОВАНИЕ (В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ)

СОПРЯЖЕННЫЕ ПАРЫ КИСЛОТА–ОСНОВАНИЕ (В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ)

Слайд 18 Механизм действия
Ацетатная буферная система
СН3СООNa

Механизм действияАцетатная буферная системаСН3СООNa    СН3СОО- + Na+

СН3СОО- + Na+

Н+
СН3СООН СН3СОО- + Н+ ОН-


+ 1 моль NaOH 1 моль
СН3СООН + ОН- СН3СОО- + Н2О
+1 моль HCL (сл. электролит )
СН3СОО- + Н+ СН3СООН
1 моль (сл. электролит)






Слайд 19 Вывод формул рН

Вывод формул рН

Слайд 20
Уравнение Гендерсона-Хассельбаха

Уравнение Гендерсона-Хассельбаха

Слайд 21 приготовление БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ

1. Смешивание готовых растворов компонентов системы:
-для

приготовление БУФЕРНЫХ РАСТВОРОВ1. Смешивание готовых растворов компонентов системы:-для кислотной буферной системыpH

кислотной буферной системы
pH = pKa + lg (Nc·Vc/Nк·Vк)
-для основной

буферной системы
pH = 14 – pKв – lg(Nc·Vc/No·Vo)



Слайд 22 2. Частичная нейтрализация
Кислотный буфер
nк-ты = nщел

2. Частичная нейтрализацияКислотный буферnк-ты = nщел = nсолиСН3СООН + NaOH =

= nсоли
СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O
(избыток)
pH

= pKa + lg Nщ·Vщ /(Nк·Vк –Nщ·Vщ)
Основный буфер
NH4OH + HCL = NH4Cl + H2O
(избыток)
pH = 14 – pKв – lg Nк·Vк / (Nо·Vо - Nк· Vк)

Слайд 23 БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ
МЕРА СПОСОБНОСТИ БУФЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОСТОЯТЬ РЕАКЦИИ

БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬМЕРА СПОСОБНОСТИ БУФЕРНОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОСТОЯТЬ РЕАКЦИИ СРЕДЫ ПРИ ДОБАВЛЕНИИ КИСЛОТ

СРЕДЫ ПРИ ДОБАВЛЕНИИ КИСЛОТ ИЛИ ОСНОВАНИЙ

ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯ : МОЛЬ/Л*1рН






n

– число молЬ эквивалентов сильной кислоты или щелочи
Vбуф. р- р а – объем буферного раствора ,л
∆рН – изменение рН в результате добавления сильной кислоты или щелочи

Слайд 24 БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ ЗАВИСИТ :
От количества компонентов

100 экв

БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ ЗАВИСИТ :От количества компонентов100 экв сол/100экв к-ты = 1

сол/100экв к-ты = 1
+ 5 экв НСL: 95

/ 105 = 0.9

10 экв соли/ 10 экв к-ты = 1
+ 5 экв НСL: 5 /15 = 0.33


От соотношения количеств

50 экв соли \50 экв к-ты = 1
+ 10 экв NaOH:
60/ 40 = 1.5

80 экв соли 20 экв к-ты = 4
+ 10 экв NaOH: 90 /10 = 9

pH = pKa + lg Ссоли/Ск-ты

ЗОНА БУФЕРНОГО ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ:
рН = рК +- 1



Слайд 25 С соли > Ск-ты

С соли > Ск-ты    Вк > ВщС соли

Вк > Вщ
С соли < Ск-ты

Вк < Вщ
С соли = Ск-ты Вк=Вщ=Вмакс


pH = pKa + lg Ссоли/Ск-ты
Вмакс при рН = рКа

Для основного буфера:
Вмакс при рН = 14-рКb


Максимальная буферная емкость





Слайд 26 Для приготовления буферного раствора с рН = 7.36

Для приготовления буферного раствора с рН = 7.36 и максимальной емкостью

и максимальной емкостью необходимо использовать буферный раствор:

1)

ацетатный рК = 4.75;
2) фосфатный рК = 7.21;
3) бикарбонатный рК = 6.37.

Слайд 27 БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА
1.Минеральные
бикарбонатная

БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА1.Минеральные бикарбонатная     (K) NaHCO3/H2CO3

(K) NaHCO3/H2CO3


фосфатная Na2HPO4/NaH2PO4
2. Белковые
белковая
гемоглобиновая
3. Аминокислотные





Слайд 29 Бикарбонатная буферная система
Состав
(K) NaHCO3/H2CO3

Бикарбонатная буферная системаСостав(K) NaHCO3/H2CO3    Механизм действияАтмосфера



Механизм действия
Атмосфера

СO2 (г) СO2 (р-р) H2СO3 H+ + HСO3-


рН = pKa (H2СO3) + lg C(NaHCO3)/C(H2CO3) =
= 6,1 + lgC(HCO3-) – lg аp(CO2)
p – альвеолярное давление углекислого газа
Буферная емкость Вк = 40 ммоль/л Вщ = 1-2 ммоль/л



Воздушное пространство легких

Плазма крови

H2O


Слайд 30 [НСО3–]:[СО2] = 20:1

[НСО3–]:[СО2] = 20:1      Вк

Вк

> Вщ
Это отвечает особенностям метаболизма организма:
Н2СО3 – до 13 моль/ сутки
Серная, фосфорная, молочная и др. нелетучие
– от 0.03 до 0.08 моль/ сутки

рН крови



Слайд 31 [НСО3–] Щелочной резерв крови

Число мл СО2,

[НСО3–] Щелочной резерв крови Число мл СО2, содержащееся в 100 мл

содержащееся в 100 мл крови
(главным образом в виде гидрокарбонатов

НСО3-)

Норма:

50-70 % (по объему)

или 25-30 ммоль/л


Слайд 32 Фосфатная буферная система
Состав
Na2HPO4/NaH2PO4

Фосфатная буферная системаСоставNa2HPO4/NaH2PO4    HPO42-/H2PO4- Механизм действияHPO42- + H+

HPO42-/H2PO4-
Механизм действия
HPO42- + H+

H2PO4-
H2PO4- + OH- HPO42- + H2O

рН = pKa (H2PO4-) + lg C(HPO42-) / C(H2PO4-)

Буферная емкость Вк = 1-2 ммоль/л Вщ = 0.5 ммоль/л




Слайд 33 Сравнение мощности буферных систем крови
УМЕНЬШЕНИЕ
Гидрокарбонатная > Белковая >

Сравнение мощности буферных систем кровиУМЕНЬШЕНИЕГидрокарбонатная > Белковая > Фосфатная > Аминокислотная

Фосфатная > Аминокислотная


Слайд 34 Кооперативное действие
буферных систем организма
Kдисс.HHb < Kдисс.H2CO3

Кооперативное действие буферных систем организмаKдисс.HHb < Kдисс.H2CO3 < Kдисс.HHbO2рК = 8.2

Kдисс.HHbO2
рК = 8.2

рК = 6.1 рК = 6.95
Более сильная кислота вытесняет более слабую
из раствора ее соли

Более сильная угольная кислота вытесняет более слабую
гемоглобиновую, пополняя щелочной резерв крови
( концентрацию гидрокарбоната )

Механизм кооперативного действия гемоглобиновой и
бикарбонатной буферных систем тесно связан с дыхательной
функцией крови


Слайд 35

В легких:
1. HHb + O2→ HHbO2

В легких: 1. HHb + O2→ HHbO2    2.



2. HCO3ˉ +

HHbO2 → HbO2ˉ + H2O +CO2↑



Совместное действие бикарбонатной и гемоглобиновой буферных систем


Слайд 36 В тканях:

1. HbO2ˉ → Hbˉ + O2

В тканях:1. HbO2ˉ → Hbˉ + O2  CO2 + H2O

CO2 + H2O = H2CO3
2. H2CO3 +

Hbˉ → HCO3ˉ +HHb

Совместное действие бикарбонатной и гемоглобиновой буферных систем


Слайд 37 норма




рН≈7.40
некомпенсированный
ацидоз
комп.
ацидоз
комп.
алкалоз
некомпенсированный
алкалоз
норма
Компенсированный и некомпенсированный ацидоз и алкалоз
Лечение
5% раствор
аскорбиновой

норма††††рН≈7.40некомпенсированныйацидозкомп.ацидозкомп.алкалознекомпенсированныйалкалознормаКомпенсированный и некомпенсированный ацидоз и алкалозЛечение5% раствор аскорбиновой кислоты.Лечение4% NaHCO3 или 11% лактат натрия3.66% трисаминН2NС(СН2ОН)3


кислоты.
Лечение
4% NaHCO3 или
11% лактат натрия
3.66% трисамин
Н2NС(СН2ОН)3


Слайд 41 Оцените кислотно-основное
состояние крови больного на основании следующих

Оцените кислотно-основное состояние крови больного на основании следующих показателей: р(СО2) =

показателей:
р(СО2) = 55 мм рт.ст.,
рНплазмы крови

= 7,20.
Ацидоз
Алкалоз
Норма

  • Имя файла: kislotno-osnovnye-ravnovesiya-v-vodnom-rastvore-bufernye-rastvory-lektsiya-3.pptx
  • Количество просмотров: 162
  • Количество скачиваний: 0