Осмостың биологиялық маңызы. Изо-, гипо-, гипертоникалық ерітінділер. Лизис, плазмолиз, гемолиз

Осмос қысымдары сәйкес ерітінділер изотоникалық ер-лер д а

Өзара салыстырып отырған ерітінділердің осмос қысымы жоғары ерітінділер гипертоникалық, ал осмос қысымы төмен ерітінділер гипотоникалық болып келеді

Жасушалар күшті гипотоникалық ерітіндіде болса, олар ісініп жарылады. Бұл процесс лизис деп аталады. Ал, қан жасушасының мұндай бүлінуі гемолиз деп аталады.

Гипертоникалық ортада болған кезде жасуша жиырылатын кері процесс плазмолиз деп аталады

Осмостың медицинада қолданылуы

- Ерітінділердің изотоникалық қасиеттері қанға, жұлын, ми каналдарына бөтен ерітінділер құйғанда және инъекция жасағанда маңызды роль атқарады

- Гипертонды ерітінділер – глаукома ауруымен ауырғанда күре тамыр арқылы егу

- Осмостық қысымды өлшеу – нефроз ауруын қадағалау үшін урологияда қолданылады

- Дәкеден жасалған гипертонды таңғыштар – хирургияда (натрий хлоридының 10℅-дық ерітіндісіне батырылған дәке)

Судың иондық көбейтіндісі. Сутектік көрсеткіш. Гидроксидтік көрсеткіш

Кез келген сұйық ерітінділерде температура тұрақты болғанда сутек және гидроксил иондарының концентрациясының көбейтіндісі тұрақты шама болады да, су иондарының көбейтіндісі деп аталады

K_h2o=[H⁺]*[OH^-]

Су иондарының көб. температураның өзгеруіне тәуелді, температура өскен сайын судың ыдырау константасы да өседі

0 градуста К=0.13*10^-14

18 K=0.74*10^-14

22 K=1*10^-14

37 K=2.47*10^-14

100 =74*10^-14

Сутек және гидроксил иондары концентрациясының көбейтіндісі әрдайым тұрақты - 10^-14

Нейтралды ортада [H+]=[OH-] яғни [H+]=10^-7

Қышқылды ортада [H+]>[OH-] яғни [H+]>10^-7

Сілтілк ортада [H+]<[OH-] яғни [H+]<10^-7

Сутектік көрсеткіш – сутек иондарының теріс таңбамен алынған логарифмін көрсетеді. pH деп белгіленеді, грамм моль/литрмен өлшенеді. Оны 1909 жылы зеренсон ұсынды

pH=-lg[H+]

гидроксидтік көрсеткіш – гидроксил тобының теріс таңбамен алынған логарифмін көрсетеді

pOH=-lg[OH-]

сутектік көрсеткіш пен гидроксидтік көрсеткіштің қосындысы 14 болады.

рН+рОН=14

сутектік көрсеткіш арқылы ерітіндінің ортасы белгілі болады

рН – 7 бейтарап орта

рН<7 қышқылдық орта

pH>7 сілтілік орта

мысалы, асқазан сөлі рН – 1,7 күшті қышқыл

0-3 – күшті қышқыл

3-7 – әлсіз қышқыл

7-10 – әлсіз негіз

11-14 – күшті негіз

Күшті және әлсіз қышқылдар мен күшті және әлсіз негіз ерітінділерінің рНын есепетеу

Күшті қышқыл pH=-lg_zC

Күшті негіз pH=14+lg_zC z- сутек мөлшері

Әлсіз қышқыл pH=1/2pK-1/2lgC

Әлсіз негіз pH=14-1/2pK+1/2lgC k- ыдырау константасы

Буферлік жүйелер. Жіктелуі, буферлік әсердің механизмі

Сұйылтқанда немесе қышқыл не сілті қосқанда рН–ы өзгермейтiн ертiндiлер буферлiк жүйелер деп аталады. Буферлiк жүйенiң құрамында протонның доноры және протонның акцепторы болады. Құрамына байланысты буферлiк жүйелер қышқылдық, негiздiк және амфолиттiк болып бөлiнедi.

Қышқылдық буферлiк жүйе донор болып есептелетiн әлсiз қышқылдан және акцептордың ролiн атқаратын анионы бар осы қышқылдың тұзынан тұрады. Мысалы, ацетатты, бикарбонатты буферлік жүйелер.

Ацетатты:

CH₃COOH – протонның доноры;

CH₃COO^– – протонның акцепторы.

Бикарбонаты:

H₂CO₃ – протонның доноры;

HCO₃^– – протонның акцепторы.

Негіздік буферлік жүйе әлсіз негізден (акцептор) және осы негiздiң катионы (донор) бар тұздан тұрады. Мысалы, аммиакты буферлік жүйе.

NH₄OH – протонның акцепторы;

NH₄⁺ – протонның доноры.

Амфолиттік буферлiк жүйе әрi донордың, әрi акцептордың ролiн атқаратын амфотерлiк қосылыстан тұрады. Мысалы, белок буферлік жүйесі.

Буферлiк ертiндiлердiң әсер ету механизмiнiң жалпы қағидалары

Күштi қышқыл немесе сiлтi қосқанда буферлiк жүйелердегi сутегi иондары концентрациясының өзгермеуi олардың негiзгi қасиетi болып табылады. Күштi қышқыл қосқанда сутегi иондары буферлiк жүйедегi протонның акцепторымен әрекеттеседi, соның нәтижесiнде сутегi иондарының концентрациясы өзгермейдi. Сiлтi қосқанда гидроксид–иондар буферлiк жүйедегi протонның донорымен әрекеттеседi, сол себептi рН өзгермейдi. Мысалы: Негiздiк буферлiк жүйеде бұл процесс былай жүредi:

NH₄OH + HCl = NH₄Cl + H₂O

NH₄OH + H⁺ + Cl^– = NH₄⁺ + Cl^– + H₂O

NH₄OH + H⁺ = NH₄⁺ + H₂O

NH₄Cl + NaOH = NH₄OH + NaCl

NH₄⁺ + Cl^– + Na⁺ + OH^– = NH₄OH + Na⁺ + Cl^–

NH₄⁺ + OH^– = NH₄OH

Қышқылдық буферлiк жүйелердегi қорғаныс процесiн былай көрсетуге болады, мысалы :

СН₃COONa + HCl = CH₃COOH + NaCl

CH₃COO^– + Na⁺ + H⁺ + Cl^– = CH₃COOH + Na⁺ + Cl^–

CH₃COO^– + H⁺ = CH₃COOH

Буферлiк жүйе күштi қышқылды әлсiз қышқылға айналдырады, сол себептi рН онша өзгермейдi.

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + Н₂О

CH₃COOH + Na⁺ + OH^– = CH₃COO^– + Na⁺ + H₂O

CH₃COOH + OH^– = CH₃COO^– + H₂O

Буферлiк жүйе OH^– ионды суға айналдырады, сол себептi pH өзгермейдi. Осылайша, кез келген буферлiк жуйеге күштi қышқыл қосқанда буферлiк ерiтiндiдегi протонның акцепторы, ал сiлтi қосқанда протонның доноры буферлiк жүйенi қорғайды.