- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Лекция 4. Физико-химические свойства растворов презентация
Содержание
- 1. Лекция 4. Физико-химические свойства растворов
- 2. План 4.1 Растворы и их классификация.
- 3. 4.1 Растворы - это гомогенные устойчивые системы
- 4. С точки зрения термодинамики все компоненты
- 5. Если нельзя определить растворитель по этому признаку,
- 6. а) по агрегатному состоянию Газообразные :воздух, смесь
- 7. б) по размеру частиц растворенного вещества
- 8. 1) жизнь зародилась в мировом океане; современные
- 10. 2) усвоение питательных веществ и лекарственных препаратов
- 11. Вода - самое распространенное на земле
- 12. Содержание воды в организме: а)новорожденного 80%; б) мужчины 60%; в) женщины 55%.
- 13. Содержание воды в органах и тканях
- 14. Вода in vivo делится на два бассейна:
- 15. Потеря 2/3 объема внеклеточной жидкости смертельно опасна.
- 16. Вода, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, выполняет многочисленные функции в организме человека
- 17. а) ее высокая полярность (молекулы воды являются
- 18. б) ее высокая теплоемкость обеспечивает температурный гомеостаз
- 19. г)способность воды диссоциировать на ионы позволяет ей
- 20. е) вода влияет на активность ферментов, регулируя скорость биохимических реакций.
- 21. Растворение - это самопроизвольный
- 22. Стадия атомизации- разрушение кристаллической решетки растворяемого о вещества; процесс эндотермический (ΔатН>О);
- 23. 2)стадия сольватации (гидратации) - образование сольватных (гидратных)
- 25. 3)стадия диффузии - равномерное распределение растворенного вещества
- 26. Таким образом, теплота растворения (ΔрН) является величиной
- 27. При растворении большинства твердых веществ ΔpH >
- 28. При растворении газов ΔpH < 0, т.к.
- 29. При растворении жидкостей друг в друге ΔpH
- 30. Как любой обратимый процесс, растворение доходит до
- 31. В состоянии равновесия скорость растворения равна скорости
- 32. Растворы Ненасыщенные: содержат меньше растворенного вещества, чем
- 33. 4.3 Растворимость (S) - это способность вещества
- 34. Растворимость зависит от природы веществ и термодинамических параметров системы. Факторы, влияющие на растворимость
- 35. Влияние природы веществ на растворимость описывается правилом: «Подобное растворяется в подобном».
- 36. Другими словами, полярные вещества хорошо растворяются в
- 37. Растворение газов в воде можно представить схемой: А(г) + Н2О ⇄ А(р-р) ΔрН
- 38. а) В соответствии с принципом Ле Шателье
- 39. Таблица 1. Растворимость газов (л/1л Н2О) при р = 1 атм.
- 40. б) В соответствии с принципом Ле Шателье
- 41. Зависимость растворимости газа от давления описывается уравнением
- 42. Закон Генри позволяет вскрыть причины возникновения кессонной болезни.
- 43. Она возникает у водолазов, летчиков и представителей
- 44. В период пребывания человека в среде с
- 45. При быстром переходе человека в среду
- 46. Это приводит к закупорке и разрыву кровеносных
- 47. Симптомы: головокружение, зуд, мышечные и загрудинные боли, нарушение дыхания, паралич и смерть.
- 48. 29 июня 1971 от кессонной болезни погибли трое советских космонавтов, возвращающихся на Землю.
- 49. в) На растворимость газов влияет присутствие электролитов
- 50. Чем выше концентрация электролита в растворе, тем
- 51. Таблица 2. Растворимость газов в чистой воде и плазме крови при 38 0С
- 52. Растворение жидкости в воде можно представить схемой: А(ж) + Н2О ⇄ А(р-р)
- 53. Основной стадией растворения жидкости в жидкости является диффузия, скорость которой возрастает с увеличением температуры.
- 54. Соответственно, взаимная растворимость жидкостей усиливается с ростом температуры.
- 55. Различают три типа жидкостей: а)неограниченно растворимые друг
- 56. Если в систему из двух несмешивающихся жидкостей
- 57. Закон Нернста- Шилова Фаза 1
- 58. Закон Нернста-Шилова – теоретическая основа экстракции- одного из способов разделения смесей.
- 59. Растворение твердых веществ описывается схемой: А(к)
- 60. Гетерогенное равновесие между труднорастворимым электролитом (солью, основанием
- 61. Данное равновесие характеризуется при помощи константы растворимости
- 62. Для бинарных электролитов n = m
- 63. Например: BaSO4 (к) ⇄ Ba2+(aq)
- 64. Чем меньше Ks, тем ниже растворимость вещества и легче формируется осадок труднорастворимого электролита.
- 65. Осадок выпадает из насыщенных и пересыщенных растворов.
- 66. Одним из наиболее важных гетерогенных процессов in vivo является образование костной ткани.
- 67. Основным минеральным компонентом костной ткани является кальций
- 68. Формирование костной ткани В
- 69. КS (CаНРО4) = 2,7∙10–7,
- 70. 3СаНРО4 + Са2+ + 2ОН– ⇄
- 71. При избытке ионов Са2+ в
- 72. При недостатке Са2+ равновесие сдвигается влево, происходит
- 73. У больного остеопорозом позвонки деформированы и истончены
- 74. При недостатке кальция в костной ткани его
- 75. При попадании радиоизотопа Sr-90 в
- 76. Благодарим за внимание!!!
План 4.1 Растворы и их классификация. 4.2 Термодинамика растворения. 4.3 Растворимость газов, жидкостей и твердых веществ в воде.
Слайд 2План
4.1 Растворы и их классификация.
4.2 Термодинамика растворения.
4.3 Растворимость газов, жидкостей
и твердых веществ в воде.
Слайд 34.1 Растворы - это гомогенные устойчивые системы переменного состава, состоящие минимум
из двух компонентов: растворителя и растворенного вещества.
Слайд 4
С точки зрения термодинамики все компоненты раствора равноценны;
растворителем принято считать компонент, агрегатное состояние которого совпадает с агрегатным состоянием раствора.
Слайд 5Если нельзя определить растворитель по этому признаку,
то им считается компонент с большей массой.
Слайд 6а) по агрегатному состоянию
Газообразные :воздух, смесь О2 и СО2 (карбоген) для
активации дыхательного центра;
Жидкие: биологические жидкости человека;
Твердые : сплавы металлов, растворы H2 в платиновых металлах
Жидкие: биологические жидкости человека;
Твердые : сплавы металлов, растворы H2 в платиновых металлах
Классификация растворов
Слайд 7б) по размеру частиц растворенного вещества
Истинные (молекулярные) α < 10-9 м,
Коллоидные
10-9 < α < 10-7 м (кровь)
Грубодисперсные α >10-7 м
где α - диаметр частицы растворенного вещества , м
Грубодисперсные α >10-7 м
где α - диаметр частицы растворенного вещества , м
Слайд 81) жизнь зародилась в мировом океане; современные животные и человек унаследовали
от океанических предков неорганический состав крови, сходный с составом морской воды
Растворы играют важнейшую роль в биосфере:
Слайд 102) усвоение питательных веществ и лекарственных препаратов происходит в растворенном виде;
3)
в растворах протекают биохимические реакции. Важнейшим биогенным растворителем является вода.
Слайд 11 Вода - самое распространенное на земле вещество. Общий объем воды
в биосфере 1,5 × 109км3. В живых организмах - 2,3 × 103км3.
Считают, что большая часть воды имеет биогенное происхождение, т.е. проходит через метаболические превращения организмов.
Суточное потребление воды ~ 2л.
Считают, что большая часть воды имеет биогенное происхождение, т.е. проходит через метаболические превращения организмов.
Суточное потребление воды ~ 2л.
Слайд 13
Содержание воды в органах и тканях человека:
а) в печени 96%
б) в
легких 86%
в) в крови и почках 83%
г) в тканях мозга и мышечной ткани 75%
д)в костях 22%.
в) в крови и почках 83%
г) в тканях мозга и мышечной ткани 75%
д)в костях 22%.
Слайд 14Вода in vivo делится на два бассейна:
внеклеточная жидкость
а) интерстициальная
жидкость(окружает клетки),
б) внутрисосудистая (плазма крови)
в) трансцеллюлярная жидкость (в полых формах ЖКТ)
внутриклеточная
б) внутрисосудистая (плазма крови)
в) трансцеллюлярная жидкость (в полых формах ЖКТ)
внутриклеточная
Слайд 15Потеря 2/3 объема внеклеточной жидкости смертельно опасна. Избыток воды также опасен
для здоровья: отеки, водянки, набухание клеток.
Слайд 16Вода, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, выполняет многочисленные функции в организме
человека
Слайд 17а) ее высокая полярность (молекулы воды являются диполями) делает воду одним
из лучших растворителей как для неорганических, так и для многих органических веществ;
Слайд 18б) ее высокая теплоемкость обеспечивает температурный гомеостаз организма;
в) большая теплота испарения
воды защищает тело человека от перегрева;
Слайд 19г)способность воды диссоциировать на ионы позволяет ей участвовать в кислотно-основном равновесии;
д)
вода является субстратом многих биохимических ре-акций (гидролиз, гидратация);
Слайд 21Растворение - это самопроизвольный обратимый физико-химический процесс, включающий
три основные стадии.
4.2 Термодинамика растворения
Слайд 22Стадия атомизации- разрушение кристаллической решетки растворяемого о вещества; процесс эндотермический
(ΔатН>О);
Слайд 232)стадия сольватации (гидратации) - образование сольватных (гидратных) оболочек вокруг частиц растворенного
вещества; процесс экзотермический, (Δ сол Н<О);
Слайд 253)стадия диффузии - равномерное распределение растворенного вещества по всему объему раствора,
(Δдиф Н ≈ О).
Слайд 26Таким образом, теплота растворения (ΔрН) является величиной интегральной:
ΔpH = ΔатН
+ ΔсолН +ΔдифН
ΔpH - тепловой эффект растворения 1 моль вещества в бесконечно большом объеме растворителя.
ΔpH - тепловой эффект растворения 1 моль вещества в бесконечно большом объеме растворителя.
Слайд 27При растворении большинства твердых веществ ΔpH > 0, т.к. теплота, поглощаемая
на стадии атомизации не компенсируется теплотой, выделяющейся на стадии сольватации
Слайд 28При растворении газов ΔpH < 0, т.к. при их растворении атомизация
не протекает (газообразные вещества не образуют кристаллических решеток )
Слайд 29При растворении жидкостей друг в друге ΔpH ≈ 0, т.к. главной
стадией растворения является диффузия, протекающая без заметного теплового эффекта.
Слайд 30Как любой обратимый процесс, растворение доходит до равновесия. Раствор, находящийся в
равновесии с избытком растворяемого вещества, называется насыщенным.
Слайд 31В состоянии равновесия скорость растворения равна скорости кристаллизации
Жидкая фаза
Твердая фаза
Растворение
Кристаллизация
Слайд 32Растворы
Ненасыщенные: содержат меньше растворенного вещества, чем насыщенные
Насыщенные
Пересыщенные: содержат больше растворенного вещества,
чем насыщенные (неустойчивы)
Слайд 334.3 Растворимость (S) - это способность вещества растворяться в данном растворители.
Она равна содержанию растворенного вещества в его насыщенном растворе при данной температуре.
Слайд 34Растворимость зависит от природы веществ и термодинамических параметров системы.
Факторы, влияющие на
растворимость
Слайд 35Влияние природы веществ на растворимость описывается правилом: «Подобное растворяется в подобном».
Слайд 36Другими словами, полярные вещества хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные
- в неполярных.
Например: NaCl хорошо растворим в воде и плохо в бензоле; I2 хорошо растворим в бензоле и плохо в воде.
Например: NaCl хорошо растворим в воде и плохо в бензоле; I2 хорошо растворим в бензоле и плохо в воде.
Слайд 38а) В соответствии с принципом Ле Шателье при повышении температуры равновесие
смещается влево, т.е. растворимость уменьшается, а при понижении температуры – вправо, растворимость увеличивается.
Слайд 40б) В соответствии с принципом Ле Шателье при увеличении давления равновесие
смещается вправо, т.е. растворимость газов растет.
Слайд 41Зависимость растворимости газа от давления описывается уравнением Генри (1803 г.):
S =
k×p,
где k - константа Генри, p – давление газа над раствором.
где k - константа Генри, p – давление газа над раствором.
Слайд 43Она возникает у водолазов, летчиков и представителей других профессий, которые по
роду деятельности быстро переходят из среды с высоким давлением в среду с низким давлением.
Слайд 44В период пребывания человека в среде с высоким давлением его кровь
и ткани насыщаются азотом (N2) и частично углекислым газом (СО2). Накопления кислорода не происходит, так как он расходуется на физиологические процессы в организме.
Слайд 45 При быстром переходе человека в среду с низким давлением происходит
выделение избыточных количеств растворенных газов, которые не успевают диффундировать через легкие и образуют газовые пробки в тканях и кровеносных сосудах.
Слайд 46Это приводит к закупорке и разрыву кровеносных капилляров, накоплению пузырьков газа
в подкожной жировой клетчатке, в суставах, в костном мозге.
Слайд 47Симптомы: головокружение, зуд, мышечные и загрудинные боли, нарушение дыхания, паралич и
смерть.
Слайд 4829 июня 1971 от кессонной болезни погибли трое советских космонавтов,
возвращающихся на Землю.
Слайд 49в) На растворимость газов влияет присутствие электролитов в растворе. Эта зависимость
описывается уравнением Сеченова (1859 г.):
S = S0 e-kc
где S и S0 - растворимость газа в растворе электролита и чистой воде, с - концентрация электролита, k - константа Сеченова
S = S0 e-kc
где S и S0 - растворимость газа в растворе электролита и чистой воде, с - концентрация электролита, k - константа Сеченова
Слайд 50Чем выше концентрация электролита в растворе, тем ниже растворимость газов. Вот
почему растворимость газов в воде больше, чем в плазме.
Слайд 53Основной стадией растворения жидкости в жидкости является диффузия, скорость которой возрастает
с увеличением температуры.
Слайд 55Различают три типа жидкостей:
а)неограниченно растворимые друг в друге: Н2SO4/Н2О, С2Н5ОН/Н2О;
б) ограниченно
растворимые: С6Н6/Н2О
в) абсолютно нерастворимые: Hg/H2O.
в) абсолютно нерастворимые: Hg/H2O.
Слайд 56Если в систему из двух несмешивающихся жидкостей добавить третий компонент, то
отношение его концентраций в каждой жидкости есть величина постоянная при данной температуре (закон Нернста- Шилова)
Слайд 58
Закон Нернста-Шилова – теоретическая основа экстракции- одного из способов разделения смесей.
Слайд 60Гетерогенное равновесие между труднорастворимым электролитом (солью, основанием или кислотой) и его
ионами в насыщенном растворе описывается схемой:
AnBm (к) ⇄ nA+(aq) + mB-(aq).
AnBm (к) ⇄ nA+(aq) + mB-(aq).
Слайд 61Данное равновесие характеризуется при помощи константы растворимости Ks, являющейся константой гетерогенного
равновесия :
Ks = [A+]n × [B-]m
Ks = [A+]n × [B-]m
Слайд 63Например:
BaSO4 (к) ⇄ Ba2+(aq) + SO42-(aq)
KS = [Ba 2+][SO42-] =
1,1×10-10,
S = √ 1,1×10-10 = 1,05 ×10-5 M.
S = √ 1,1×10-10 = 1,05 ×10-5 M.
Слайд 64Чем меньше Ks, тем ниже растворимость вещества и легче формируется осадок
труднорастворимого электролита.
Слайд 65Осадок выпадает из насыщенных и пересыщенных растворов.
В насыщенном растворе
[A+]× [B-] = Ks
В пересыщенном растворе
[A+] ×[B-] > Ks
Условия образования осадка труднорастворимых электролитов
Слайд 66 Одним из наиболее важных гетерогенных процессов in vivo является образование
костной ткани.
Слайд 67Основным минеральным компонентом костной ткани является кальций гидроксофосфат
(гидроксоаппатит) Са5(РО4)3ОН.
Слайд 68Формирование костной ткани
В крови при рН= 7,4 в приблизительно
равных количествах находятся анионы НРО42– и Н2РО4–, а также катионы Са2+.
Слайд 69КS (CаНРО4) = 2,7∙10–7,
КS (Cа(Н2РО4)2) =1∙10–3
вследствие чего
на первой стадии образуется менее растворимая соль СаНРО4:
Са 2+ + НРО4 2– ⇄ СаНРО4
Са 2+ + НРО4 2– ⇄ СаНРО4
Формирование костной ткани
Слайд 70
3СаНРО4 + Са2+ + 2ОН– ⇄
⇄ Са4Н(РО4)3 + 2Н2О
Са4Н(РО4)3 +
Са2+ + 2ОН– ⇄
⇄ Са5(РО4)3ОН + Н2О
КS (Са5(РО4)3ОН) = 10 -58
⇄ Са5(РО4)3ОН + Н2О
КS (Са5(РО4)3ОН) = 10 -58
Формирование костной ткани
Слайд 71 При избытке ионов Са2+ в крови равновесие сдвигается вправо
и наблюдается обызвествление костей.
Слайд 72При недостатке Са2+ равновесие сдвигается влево, происходит разрушение костной ткани. У
детей это приводит к рахиту, у взрослых развивается остеопороз
Слайд 73У больного остеопорозом позвонки деформированы и истончены (слева), У здорового человека
позвонки не изменены, а костная ткань остаётся плотной (справа)
Слайд 74При недостатке кальция в костной ткани его место могут занять ближайшие
электронные аналоги: бериллий и стронций. Их накопление вызывает соответственно бериллиевый и стронциевый рахит (повышенная ломкость и хрупкость костей).
Слайд 75 При попадании радиоизотопа Sr-90 в костную ткань происходит облучение
костного мозга, что может привести к лейкозу и другим онкологическим заболеваниям. Кальций блокирует накопление организмом радиоактивного стронция.
