- •«Гетерогенные равновесия и процессы»
- •Гетерогенное равновесие в системе нерастворимое вещество – вода.
- •Связь растворимости и константы растворимости.
- •Связь концентрации ионов в растворе с вероятностью образования осадка.
- •6. Условия растворения и образования осадков.
- •7. Реакции, лежащие в основе образования неорганического вещества костной ткани
- •8. Особенности костной ткани зуба.
- •9. Механизм кальцификации и функционирования кальциевого буфера (самостоятельно).
- •11. Образование камней или конкрементов.
- •12. Причины образования конкрементов
- •13. Применение хлорида кальция и сульфата магния в качестве антидотов.
- •Решение задач.
- •Вычисление растворимости по константе растворимости.
- •Вычисление константы растворимости по растворимости вещества.
- •Образование осадков.
6. Условия растворения и образования осадков.
Для образования осадка используют:
1) понижение t (уменьшается растворимость), в редких случаях для уменьшения растворимости необходимо повысить температуру,
2) создание центров кристаллизации,
3) добавление одноименных ионов. Например, к BaSO4насыщ добавляют K2SO4 и выпадает дополнительное количество BaSO4. Присутствие одноименного иона понижает растворимость малорастворимого электролита.
При растворении осадка раствор над осадком становится ненасыщенным. Для растворения осадка применяют:
разведение раствора – добавление воды;
удаление или связывание одного из ионов в более прочное соединение (выделение газа, образование слабого электролита, воды, комплексного иона):
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O, CaCO32- + 2H+ = CO2 + H2O + 2Сa2+,
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O, Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O,
AgCl + 2(NH3 ∙ H2O) = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O,
AgCl + 2(NH3 ∙ H2O) = [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2O;
солевой эффект – повышение растворимости малорастворимых электролитов, находящихся в равновесии с осадком, при добавлении к ним других сильных электролитов, не имеющих одноименных ионов. Это связано с увеличением ионной силы. Коэффициент активности отличается от 1, т.е. активности ионов не равны концентрациям, меньше их. К насыщенному раствору сульфата бария добавляют хлорид калия, нитрат натрия, нитрат магния, осадок растворяется. a = γ ∙ C. ПС = γ(Вa2+) · γ(SO42-) [Вa2+][SO42-]. KS >ПС, осадок растворяется.
7. Реакции, лежащие в основе образования неорганического вещества костной ткани
Формирование костной ткани начинается с плазмы крови, содержащей катионы кальция – C(Ca2+)общ. = 2,5 ∙ 10-3 моль/л, C(Ca2+)иониз. = 1,1 ∙ 10-3 моль/л и гидрофосфат-ионы С(HPO42-) = 2,9 ∙ 10-4 моль/л, а также другие катионы (Na+, K+) и анионы (Cl-, HCO3-, H2PO4-). В плазме образуется пересыщенный раствор гидрофосфата кальция,
т.к. KS(CaHPO4) = 2,7 ∙ 10-7 < Пс = [Ca2+] ∙ [HPO42-] = 3,2 ∙ 10-7. Но процесс кристаллизации ограничивается образованием частиц коллоидного размера, стабилизированных кальциевыми и фосфатными ионами, а также белками.
Минерализация – образование костной ткани, происходит в клетках костной ткани – остеобластах, омываемых кровью. В остеобластах рН=8,3 – щелочная среда; повышенная концентрация гидрофосфат ионов HPO42-. Основной компонент костной ткани – Ca5(PO4)3(OH) - гидроксидфосфат кальция или гидроксиапатит. KS (Ca5(PO4)3(OH)) = 1,6 ∙ 10-58.
Запись формулы, отражающей состав:
[3Ca3(PO4)2 ∙ Ca(OH)2 → Ca10(PO4)6(OH)2 –→ Ca5(PO4)3(OH)].
Суммарная схема образования костной ткани:
минерализация
остеобласты→
5 Ca2+ + 3HPO42- + 4OH- ←——————→ Ca5(PO4)3(OH) + H2O
←остеокласты
резорбция
резорбция – рассасывание костной ткани, за резорбцию отвечают остеокласты – клетки костной ткани.
Сдвиг рН в кислую сторону способствует разрушению костной ткани: H+ + OH- = H2O
Полагают, что остеокласты выделяют СО2, а фермент карбоангидраза, способствует образованию кислоты (Н2СО3) и растворению кальциевых соединений. Один остеокласт может разрушить столько кости, сколько создают 100 остеобластов за это же время. Функции остеобластов и остеокластов взаимосвязаны и коррелируют с участием гормонов (вещества органической природы, влияют на обмен веществ и физиологические функции), простагландинов (жирные кислоты), функциональной нагрузкой, витаминами и др.
Костная ткань взрослого человека в физиологических условиях находится в стационарном состоянии – поток массы по кальцию составляет 700-800 мг в сутки. Полная перестройка костной ткани происходит каждые 10 лет.
