6. Индикаторлар Буферлі ерітінділер

Химиялық, физиологиялық процестерде рН-тың маңызы өте зор. рН-ты білу үшін индикаторлар қолданылады. Индикаторлар дегеніміз – әр түрлі әлсіз органикалық қышқылдар, бұлар ортаның қышқылдығына (рН-ына) қарап түсін өзгерте алады (7.2-кесте).

Кейбір индикаторлар түсін жайлап (біртіндеп өзгертеді). Мысалы, лакмус рН = 5 - 8 арасында түсін жайлап өзгертеді (қызылдан көкке). Осы интервал – индикатордың түсінің өзгеру интервалы деп аталады. 7.2-кесте

Көп қолданылатын индикаторлар

индикаторлар	орта	рН	индикатордың түсі
фенолфталеин	негіздік қышқылдық	рН>7 рН<7	қызыл түссіз
Лакмус	негіздік қышқылдық	рН>8 рН<5	көк қызыл
метилоранж	негіздік қышқылдық	рН>7 рН<3	сары қызыл

Буферлі ерітінділер

Буферлі ерітінділер дегеніміз – қышқыл немесе негіз қосылғанда өзінің сутегі Н⁺ және гидроксил ОН ^-– ионының концентрациясын өзгертпейтін ерітінділер. Буферлі ерҢтінділердің маңызы өте зор. Олар жануарлар мен өсімдіктердің организміндегі рН - ты тұрақты күйінде ұстауға қызмет етеді. Буферлі ерітінділердің құрамында әлсіз қышқыл және оның тұзы немесе әлсіз негіз және оның тұзы болады, мысалы:

CH₃ COOH + CH₃ COONa

NH₄OH + NH₄Cl т.б.

Буферлі ерітіндіде рН-тың тұрақты болу себебін былай түсіндіруге болады: Мысалы әлсіз қышқыл CH₃COOH және оның тұзынан құралған буферлі ерітінді үшін:

[Н⁺][ CH₃ COO ^-]

K_g =

[CH₃ COOH]

осыдан сутегі ионының концентрациясын табайық:

K_g [CH₃ COOН]

[Н⁺] =

[CH₃ COO ^-]

Бұл теңдеуде K_g - тұрақты шама. Ал егер осы буферлі ерітіндіге НСl қосылса, мынадай реакция жүреді:

CH₃COONa + НCl = CH₃COOH + NaCl

Н⁺ ионымен CH₃ COO^- ионы аз диссоциацияланған CH₃COOH молекуласын түзеді, тепе-теңдік оңға қарай ығысады. Н⁺- ионының концентрациясы бұрынғыдай болып сақталады, рН өзгермейді. Сол сияқты NаОН қосылса

CH₃ COOН +NaОН = CH₃ COONa + Н₂О

аз диссоциацияланған су молекуласы түзіледі, рН өзгермейді

7. Иондық реакциялар және тепе-теңдіктер

Тірі организмдер үшін химиялық реакциялардың және тепе-теңдіктердің маңызы өте зор. Оларды жете түсіну үшін және организмдегі жүріп жатқан реакциялардың нәтижелерін, олардың салдарларын ойдағыдай талқылап, биологияда, экологияда, биотехнологияларда, емдеу ҢсҢнде қолдана білу үшін де, олардың негізін құрайтын химиялық реакциялардың заңдылықтарын терең білу қажет. Тірі организмдегі күрделі түрде жүретін химиялық процестер төрт түрлі тепе-теңдіктерге негізделген:

1. Қышқылдық-негіздік тепе-теңдік

2. Гетерогендік тепе-теңдік

3. Тотығу-тотықсыздану реакцияларына негізделген тепе-теңдіктер

4. Комплексті қосылыстардың реакцияларына негізделген тепе-теңдіктер.

Организмнің қалыпты түрде функцияларын атқару қабілеті осы аталған тепе-теңдіктердің сақталуымен немесе оңға, солға қарай ығысуымен тікелей байланысқан.

Ерітіндідегі химиялық реакциялар жүріп, тепе-теңдік оңға қарай ығысуы үшін төмендегідей шарттар сақталуы керек:

1. Реакция нәтижесінде аз еритін заттардың түзілуі

NaCl + AgNO₃= AgCl + NaNO₃

Ag⁺ + Cl^- = AgCl

2. Реакция нәтижесінде аз диссоциацияланған заттың түзілуі

HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

1. Газ күйіндегі заттардың шығуы

NaCO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂(