УЧЕНИЕ О РАСТВОРАХ

Растворы имеют огромное значение в жизни человека, животных и растений. Усвоение организмом питательных веществ связано с переходом их в растворимое состояние. Внутриклеточная и внеклеточная жидкости, кровь, лимфа, моча и т.д. – все это растворы. Многие лекарства готовятся в виде растворов.

Растворами называются однородные (гомогенные) системы, состоящие из 2-х и более компонентов и продуктов их возможного взаимодействия.

Раствор = растворитель + растворенное вещество.

В зависимости от агрегатного состояния растворителя, растворы делят на 3 группы:

1. Твердые растворы (сплавы Ме).

2. Жидкие растворы (Н₂О + СН₃СООН (к-та)).

3. Газообразные растворы, например, воздух, карбоген.

Особое значение имеют жидкие, а именно водные растворы, т. к. подавляющее большинство процессов в природе совершается в водной среде.

Жидкие р-ры в свою очередь подразделяются на:

1. Растворы газов в жидкостях Г/Ж.

2. Растворы жидкостей в жидкостях Ж/Ж.

3. Растворы твердых тел в жидкостях Т/Ж.

СЛАЙД № 1

Все процессы жизнедеятельности связаны с водными растворами:

2\3 части веса тела взрослого человека – Н₂О;

Печень, мозг, кожа – 70 % Н₂О;

Мышцы, сердце – 70-80 %;

Почки, соединительные ткани – 80-82 %;

Кровь – 83 %;

Слюна, моча, пот – 95-99 %.

Совокупность свойств воды делает ее уникальным растворителем в мире живого. Некоторые особенности воды имеют фундаментальное значение для процессов жизнедеятельности:

1. хорошая растворяющая способность;

2. диссоциирующая способность;

3. диссоциирующий эффект (Е – ДП) = 49.

В организме Н₂О обеспечивает:

а) перенос питательных в-в и продуктов обмена;

б) участвует в процессах набухания, диффузии;

в) поддерживает постоянную концентрацию Н⁺, постоянное осмотическое давление.

Растворы образуются при растворении различных в-в в растворителе (Н₂О).

Какие при этом наблюдаются закономерности.

СЛАЙД № 2

І. Растворение газа в жидкости.

Растворимость зависит от:

1. Химической природы газа, например:

В 1 v воды при 18^о С (р – 1 атм.) растворяется

химич. HCl – 427,9 v Cl₂ – 2,4 v

взаимод. NH₃ – 748,8 v O₂ – 0,032 v

N₂ – 0,016 v.

2. Влияния природы растворителя.

Газы, молекулы которых неполярны, растворяются лучше в неполярных растворителях, а полярные (НС1, NH₃) лучше в полярных растворителях.

в 100 г Н₂О растворяется 87,6 г NH₃

C₂H₅OH раст-ся 25 г NH₃

С₆Н₅ – СН₃ раст-ся 0,048 г NH₃.

Слайд № 3

3. От давления (англ. химик Генри – 1803 г.).

При постоянной температуре растворимость данного газа в жидкости прямо пропорциональна его давлению над жидкостью.

СЖ = К  Р

где: С_Ж – концентрация газа в жидкости;

Р – давление газа над растворителем;

К – коэффициент пропорциональности, зависит от природы газа,

растворителя, температуры, но не зависит от р.

Закон Генри верен для разбавленных р-ров или при малых давлениях. Газы, вступившие в химическое взаимодействие (NH₃, HCl + H₂O) не подчиняются закону Генри.

Закон Генри-Дальтона.

Если над жидкостью смесь газов, то растворимость каждого газа пропорциональна своему парциальному давлению.

Парциальное давление – это давление, которое производил бы отдельно газ, если бы он один занимал объем смеси.

Общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений всех газов смеси – закон Дальтона.

Р_ОБЩ. = Р₁ + Р₂

Р_АТМ. = Р_О2 + Р_N2

В кровь кислород поступает пропорционально его парциальному давлению в воздухе.

Слайд №4

Газообмен в легких происходит вследствие разности Р_СО2 и Р_О2.

Венозная кровь Воздух легких а) РСО2 – 6,25 кПа > PCO2 – 0,04 кПа -------------- СО2 выдел-ся б) РО2 – 5,32 кПа < PO2 – 21,15 кПа ---------------- О2 поступает в кровь

Слайд № 5

4) Влияние электролитов на растворимость газов.

Растворимость газов в растворах электролитов и других веществ, склонных к гидратации, всегда меньше, чем в чистом растворителе.

Физиолог Сеченов И.М. (1859 г.) установил взаимосвязь

С1 = Со  е‾КС

где: С₁ – масса растворенного газа в растворе;

С_о – масса растворенного газа в растворителе;

е – основ. натурального логарифма;

С – концентрация электролита в растворе (моль/л);

К – коэффициент пропорциональности.

или	Со ℓn ------ = КС С1

Законы Генри и Сеченова лежат в основе процессов обмена газов между организмом человека и окружающей средой. Они позволяют вскрыть причины возникновения так называемых декомпрессионных заболеваний у летчиков, альпинистов, водолазов. Например, водолазы, работая на большой глубине, дышат сжатым воздухом, растворимость газов увеличивается; кровь, ткани насыщаются N₂ (отчасти СО₂), а при быстром подъеме водолаза наверх, где давление намного меньше (декомпрессия), происходит выделение избыточных количеств растворенных газов, кровь как бы «закипает», образуются газовые пробки, что приводит к закупорке и разрыву кровеносных сосудов, накоплению пузырьков газа в подкожной клетчатке, в костях, суставах, костном мозге и тканях нервной системы («кессонная болезнь»). Поэтому переход от повышенного давления к обычному надо проводить постепенно.