- •Основы химической термодинамики и биоэнергетики.
- •Основные понятия и определение термодинамики.
- •Первый закон термодинамики.
- •Тепловые эффекты химических реакций. Термохимические уравнения.
- •Законы термохимии
- •Теплоемкость. Зависимость тепловых эффектов химических реакций от температуры
- •Второй и третий законы термодинамики. Энтропия. Термодинамические потенциалы Второй закон термодинамики
- •Энтропия
- •Третий закон термодинамики
- •Термодинамические потенциалы
- •1.Организм является открытой системой, которая непрерывно обменивается с
- •Атф как источник энергии для биохимических реакций
- •Глава 2 кинетика биохимических реакций
- •Скорость химических реакций
- •Порядок и молекулярность реакций
- •Зависимость скорости реакции от температуры Правило Вант-Гоффа
- •Катализ и катализаторы
- •Строение ферментов
- •Металлоферменты
- •Глава 3
- •Растворы электролитов.
- •Электролиты в организме человека.
- •Электропроводность растворов: удельная, молярная, предельная.
- •Типы проводников электрического тока.
- •Глава 4. Електродні потенціали та механизм їх виникнення.
- •Визначення стандартних електродних потенціалів.
- •Класифікація електродів.
- •Окисно-відновні електроди
- •Йонселективні електроди
- •Глава 5 Адсорбционное равновесие и процессы на подвижных и неподвижных границах деления фаз.
- •Самопроизвольные процессы на границе деления фаз.
- •Строение биологических мембран
- •Адсорбция на границе деления твердое тело – раствор.
- •Глава 6 Адсорбция электролитов
- •Получение, очистка и свойства коллоидных растворов
- •Классификация и общие свойства дисперсных систем
- •Методы получения коллоидных систем
- •Конденсационные методы
- •Методы очистки коллоидных растворов
- •Диализ.
- •Электрокинетические явления в коллоидных системах
- •Стойкость и коагуляция коллоидных систем
- •Класифікація високомолекулярних сполук
- •Властивості високомолекулярних сполук
- •Розчини вмс, їх одержання і загальні властивості.
Розчини вмс, їх одержання і загальні властивості.
Високомолекулярні сполуки мають здатність розчинятись у тому чи іншому розчиннику, утворюючи розчини ВМС. При цьому залежно від спорідненості ВМС до розчинника можуть утворюватись як істинні, так і колоїдні розчини. У розчинниках, полярність яких відповідає полярності ВМС, утворюються істинні молекулярні розчини. Тому вони поділяються на гідрофільні та гідрофобні.
Тривалий час розчини ВМС вважали міцелярними дисперсними системами і називали ліофільними золями.
З одного боку, розчини ВМС виявляють усі ознаки, властиві істинним розчинам. З іншого боку, через те, що розміри макромолекул ВМС відповідають розмірам колоїдних частинок, розчини ВМС виявляють також властивості дисперсних систем. При цьому на їх поведінку мають сильний вплив форма і окремі фрагменти будови макромолекул, концентрація, температура, природа розчинника і полімеру.
Процес розчинення високомолекулярних сполук за механізмом суттєво відрізняється від розчинення низькомолекулярних речовин. Особливість розчинення полягає в тому, що розчин утворюється з частинок різних розмірів. Утворення розчинів ВМС розглядають як процес змішування двох рідин, коли полімер можна розглядати як переохолоджену рідину.
Набрякання полімерів. Початковим етапом розчинення полімерів є набрякання. Набрякання – це самочинний процес вбирання високомолекулярною речовиною великих кількостей низькомолекулярної рідини, що супроводжується значним збільшенням об’єму та маси полімеру.
На відміну від розчинення низькомолекулярних речовин, коли відбувається дифузія розчиненої речовини у розчинник, у процесі розчинення ВМС спостерігається, в основному, одностороння дифузія молекул розчинника у полімер. Цьому сприяють два чинники: велика швидкість дифузії малих за розміром молекул розчинника і нещільне упакування гнучких ланцюгових макромолекул полімеру.
Розрізняють дві стадії набрякання. На першій стадії невелика кількість молекул розчинника дифундує у ВМС, він заповнює проміжки між мікроланцюгами і сольватує певні групи полімеру. При цьому виділяється теплота, яку називають теплотою набрякання.
Тому, на першій стадії утворюється гетерогенна система, яка складється з дещо сольватованого полімеру і низькомолекулярного розчинника.
Друга стадія набрякання, яка не супроводжується виділенням теплоти, характеризується значним збільшенням маси і об’єму полімеру внаслідок осмотичного всмоктування великої кількості розчинника. При цьому слабшають зв’язки між окремими макромолекулами, збільшується число їх можливих конформацій і відбувається змішування деякої кількості великих і гнучких макромолекул із молекулами розчинника.
Якщо для полімеру характерне обмежене набрякання, то процес розчинення закінчується однією із стадій набрякання і веде до утворення еластичних драглів (желатин у воді кімнатної температури).
Чинники набрякання.
Природа полімеру та розчинника. Також закон подібного в подібном.
Молекулярна маса полімеру. Із збільшенням молекулярної маси здатність до розчинення в одному і тому самому розчиннику зменшується.
Температура. Для більшості полімерів з підвищенням температури ступінь набрякання збільшується.
рН середовища. Вплив рН на набрякання добре вивчений у білків. В ізоелектричній точці набрякання мінімальне, оскільки ступінь гідратації іоногенних груп найменша. Зміна рН в кислу або лужну ділянку відносно ізоелектричнї точки призводить до зростання ступеня набрякання. Саме різким зменшенням рН і набряканням тканини за рахунок сусідних ділянок пояснюють виникнення набряків при укусах комарів, бджіл, мурашок.
Ступінь подрібнення. Чим більший ступінь подрібнення, тим більша поверхня стику полімеру з розчинником, завдяки чому прискорюється проникнення молекул низькомолекулярної рідини всередину ВМС.