27. Які розчини називають ізотонічними, гіпертонічними, гіпотонічними?
• Гіпертонічний розчин — розчин, осмотичний тиск якого вище нормального осмотичного тиску плазми крові або осмотичного тиску в рослинних або тваринних клітинах і тканинах. Залежно від функціональної, видової й екологічної специфіки клітин осмотичний тиск у них різний, і розчин, гіпертонічний для одних клітин, може виявитися ізотонічним або навіть гіпотонічним для інших.
• Ізотонічні розчини (грец. tоnos — напруга) — розчини з однаковим осмотичним тиском. У біології і медицині — природні або штучно приготовані розчини з таким же осмотичним тиском, як і у вмісті тваринних і рослинних кліток, в крові і тканинних рідинах.
• Гіпотонічний розчин — розчин, осмотичний тиск якого нижчий, ніж у плазмі крові, або у клітинах тваринних та рослинних організмів.
28. Властивості розчинів електролітів. Ізотонічний коефіцієнт
Електроліти за своєю структурою являють собою складні системи, що складаються з іонів, оточених молекулами розчинника, недіссоціірованних молекул розчиненої речовини, іонних пар і більше великих агрегатів. Властивості електролітів визначаються характером іон-іонних та іон-молекулярних взаємодій, а також зміною властивостей і структури розчинника під впливом розчинених частинок електролітів.
Залежно від концентрації електролітів виділяють область розбавлених розчинів, які за своєю структурою близькі до структури чистого розчинника, яку порушували, однак, присутністю і впливом іонів; перехідну область і область концентрованих розчинів. Дуже розбавлені розчини слабких електролітів за своїми властивостями близькі до ідеальних розчинів і досить добре описуються класичною теорією електролітичної дисоціації. Розбавлені розчини сильних електролітів помітно відхиляються від властивостей ідеальних розчинів, що обумовлено електростатичним міжіонних взаємодію. Їх опис проводиться в рамках Дебая-Хюккеля теорії, яка задовільно пояснює концентраційну залежність термодинамічних властивостей - коефіцієнт активності іонів, осмотичний коефіцієнт і ін, а також нерівноважних властивостей - електропровідності, дифузії, в'язкості.
Вивчення властивостей електролітів важливо для з'ясування механізмів електролізу, Електрокаталіз, електрокрісталлізаціі, корозії металів та інші, для вдосконалення механізмів поділу речовин - екстракції і іонного обміну. Дослідження властивостей електролітів стимулюється енергетичними проблемами (створення нових паливних елементів, сонячних батарей, електрохімічних перетворювачів інформації), а також проблемами захисту навколишнього середовища.
• ІЗОТОНІЧНИЙ КОЕФІЦІЄНТ (коефіцієнт Вант-Гоффа) використовується при розрахунках ізотонічних концентрацій розчинів електролітів як за законом Вант-Гоффа, так і за рівнянням Менделєєва-Клапейрона. Це пов’язано з тим, що відповідно до закону Вант-Гоффа осмотичний тиск знаходиться в прямолінійній залежності від концентрації розчинених речовин. Лінійна залежність для більшості речовин неелектролітів має місце при концентраціях ≤1·10² моль/л і може бути виражена рівнянням:
P = CRT,
де P — осмотичний тиск, Па; С — концентрація розчиненої речовини моль/л (молярна концентрація може бути замінена на моляльну — моль/кг); R — газова стала; T — температура, °К.
ІЗОТОНІЧНИЙ КОЕФІЦІЄНТ (коефіцієнт Вант-Гоффа) використовується при розрахунках ізотонічних концентрацій розчинів електролітів як за законом Вант-Гоффа, так і за рівнянням Менделєєва-Клапейрона. Це пов’язано з тим, що відповідно до закону Вант-Гоффа осмотичний тиск знаходиться в прямолінійній залежності від концентрації розчинених речовин. Лінійна залежність для більшості речовин неелектролітів має місце при концентраціях ≤1·10² моль/л і може бути виражена рівнянням:
P = CRT,
де P — осмотичний тиск, Па; С — концентрація розчиненої речовини моль/л (молярна концентрація може бути замінена на моляльну — моль/кг); R — газова стала; T — температура, °К.
Для розчинів електролітів осмотичний тиск більше розрахованого в і разів. У зв’язку з цим для розчинів електролітів закон Вант-Гоффа має таке значення:
P = і CRT,
де і — ізотонічний коефіцієнт (і>1), який показує, у скільки разів збільшується кількість часток при дисоціації порівняно з недисоційованою речовиною. Він обчислюється за формулою:
