19. Буферные системы. Буферная ёмкость.

Растворы противодействующие резкому изменению рН при прибавлении к ним небольших количеств кислоты или щелочи, или при разбавлении называются буферными. Они представляют собой смеси растворов слабой кислоты и соли, образованные этой кислотой и сильным основанием (например: ацетатный буферный раствор - СНзСООН + СНзСООNа или слабого основания и соли этого основания с сильной кислотой).

Способность буферных растворов сохранять постоянство рН при прибавлении к ним кислоты или щелочи ограничена.

При прибавлении реагента более определенного количества - рН

буферного раствора начинает резко изменяться. Предел в котором проявляется буферное действие называется буферной емкостью. Она выражается количеством вещества эквивалента сильной кислоты или щелочи, необходимое для смещения рН 1л буферного раствора на единицу. Буферная емкость раствора вычисляется по формуле:

Таким образом, буферные растворы обладают следующими

свойствами:

1) концентрация водородных ионов буферных смесей мало зависит от

разбавления;

2) добавление к буферным смесям небольших количеств (в пределах буферной емкости растворов) кислоты или щелочи мало изменят рН;

3) величина буферной емкости зависит от концентрации компонентов буферной смеси и от соотношения между этими компонентами.

Буферные растворы играют жизненно важную роль, поддерживая приблизительно постоянное значение рН во многих процессах, которые протекают в биологических и других системах. Почва и почвенные растворы также обладают определенной буферностью, и это очень важно для развития растений и почвенных микроорганизмов. Буферность характерна и для клеточного сока растений.

20. Поверхностные явления. Поверхностное натяжение.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, физ.-хим. явления, к-рые обусловлены особыми св-вами поверхностных слоев жидкостей и твердых тел. Наиб. общее и важное св-во этих слоев - избыточная своб. энергия F = sS. Поверхностные явления протекают наиб. выраженно в гетерог. системах с сильно развитой пов-стью раздела фаз, т. е. в дисперсных системах. Изучение закономерностей поверхностные явления является составной частью коллоидной химии и чрезвычайно важно для всех ее практич. приложений.

Самопроизвольные П. п. происходят вследствие уменьшения поверхностной энергии системы. Они м. б. обусловлены уменьшением общей пов-сти системы либо уменьшением поверхностного натяжения на границе раздела фаз.

При определенных условиях в системе могут происходить самопроизвольные поверхностные явления, сопровождающиеся увеличением общей пов-сти раздела фаз.

Поверхностные явления при деформировании и разрушении происходят не самопроизвольно, поскольку требуют затраты работы на образование и развитие новых пов-стей. Закономерности этих поверхностные явления изучает физико-химическая механика. Использование поверхностные явления широко и многообразно во мн. отраслях произ-ва. Поверхностные явления играют важную роль в прир. атм. процессах

Новые направления исследования поверхностные явления и их использование связаны с развитием микроэлектроники, космонавтики, биотехнологии, мицеллярного катализа, глазных линз и пр. В настоящее время проводят исследования поверхностные явления в экстремальных условиях-при высоких т-рах и давлениях, в глубоком вакууме, вблизи абс. нуля т-р, при большой кривизне пов-сти жидкости, в условиях интенсивных внеш. Существ. внимание уделяется изучению кинетич. закономерностей поверхностные явления, что необходимо для выяснения их мол. механизмов.

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ, стремление в-ва уменьшить избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с др. фазой. Определяется как работа, затрачиваемая на создание единицы площади пов-сти раздела фаз (размерность Дж/м2). Согласно др. определению, поверхностное натяжение-сила, отнесенная к единице длины контура, ограничивающего пов-сть раздела фаз (размерность Н/м); эта сила действует тангенциально к пов-сти и препятствует ее самопроизвольному увеличению.

Поверхностное натяжение-осн. термодинамич. характеристика поверхностного слоя жидкости на границе с газовой фазой или др. жидкостью. поверхностное натяжение разл. жидкостей на границе с собств. паром изменяется в широких пределах: от единиц для сжиженных низкокипящих газов до неск. тыс. мН/м для расплавл. тугоплавких в-в. Поверхностное натяжение зависит от т-ры. поверхностное натяжение входит во мн. ур-ния физики, физ. и коллоидной химии, электрохимии.