Физико-химические свойства воды, обусловливающие ее уникальную роль как биорастворителя

• Уникальная теплоёмкость

• Способность к образованию множества упорядоченных водородных связей

• Необычно высокая диэлектрическая проницаемость = 78 (величина, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия между двумя зарядами в данном веществе меньше, чем в вакууме). Данное свойство способствует диссоциации ионов в растворах электролитов

• Вода способна к диссоциации с образованием протонов H₃O⁺ и OH^-

• Химически стойкое вещество

• Твёрдая фаза имеет меньшую плотность, чем жидкая

• Кислотно-щелочное равновесие

• Полярность молекул (вызывает гидролиз веществ)

• Высокое поверхностное натяжение

• Низкая вязкость

• Высокие температуры плавления и кипения.

Д иаграмма состояния воды.

Точка T (точка пересечения) обозначает параметры давления-температуры, при которых вода существует одновременно в трёх фазах, причём массы этих фаз не изменяются. T – точка существования фаз.

Условия: 4,6 мм. рт. ст. ; 0,01⁰С .

Кривая АТ – кривая возгонки (сублимация)

Кривая ВТ – лёд сосуществует с жидкостью (кривая плавления либо кривая замерзания)

Кривая ТС – кривая кипения или кривая конденсации.

Зависимость растворимости веществ в воде от соотношения гидрофильных и гидрофобных свойств; влияние внешних условий, на растворимость.

Растворимость – способность вещества растворяться в том или ином растворителе, количество граммов вещества на 100 г воды.

В зависимости от сродства к воде функциональные группы растворяемых веществ подразделяются на гидрофильные (притягивающие воду): -OH, -NH₂, -COOH и др, легко сольватируемые водой; гидрофобные (отталкивающие воду): углеводородные радикалы; и дифильные: аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты и др. Чем выше гидрофильные свойства вещества, тем лучше оно растворяется в воде, чем выше гидрофобные – тем хуже идёт растворение.

Влияние внешних условий на растворимость:

Температура. С увеличением температуры растворимость твердого вещества увеличивается. Растворимость газов с повышением температуры, уменьшается.

Давление. Растворимость большинства газов растет с ростом давления

Наличие в растворителе других веществ может сильно влиять на растворимость.

Термодинамика растворения

Понятие об идеальном растворе.

Идеальными при любых концентрациях являются растворы, компоненты которых близки по физическим и химическим свойствам и образование которых не сопровождается объёмными и тепловыми эффектами. В этом случае силы межмолекулярного взаимодействия между однородными и разнородными частицами примерно одинаковы, и образование раствора обусловлено лишь энтропийным фактором.

Билет 11. Растворимость газов в жидкости. Законы Генри и Генри—Дальтона их медико-биологическое значение.

Растворимость газов в жидкости.

Растворение газов в жидкостях почти всегда сопровождается выделением теплоты, поэтому растворимость газов с повышением температуры согласно принципу Ле Шателье понижается. При растворении газа в жидкости происходит значительное уменьшение объёма системы. Поэтому повышение давления, согласно принципу Ле Шателье, должно приводить к смещению равновесия вправо, т.е. к увеличению растворимости газа. Если газ малорастворим в данной жидкости и давление невелико, то растворимость газа пропорциональная его давлению. Эта зависимость выражается законом Генри. Закон Генри является частным случаем общего закона Генри-Дальтона. Если речь идёт о растворении не одного газообразного вещества, а смеси газов, то растворимости каждого компонента подчиняется закону Генри-Дальтона.