Ammonium tampon məhlulu. Ammonyak tampon sistemi iki komponentdən ibarətdir

Tamponlar az miqdarda güclü turşu və ya baza ilə seyreltildikdə və ya əlavə edildikdə pH-larını sabit saxlayan məhlullardır.

Protolitik tampon məhlulları eyni adlı ionları ehtiva edən elektrolitlərin qarışıqlarıdır.

Protolitik tampon məhlullarının iki növü var:

Turşu, zəif bir turşudan və onun birləşmiş əsasının artıqlığından (güclü bir əsas və bu turşunun anionundan əmələ gələn duz) ibarətdir;
Zəif bir əsasdan və onun birləşmə turşusunun artıqlığından (yəni, güclü bir turşudan əmələ gələn duz və bu əsasın kationundan) ibarət əsas.

Bufer sisteminin tənliyi Henderson-Hasselbach düsturu ilə hesablanır:

burada pK = -ℓg K D.

C - molar və ya ekvivalent elektrolit konsentrasiyası (C = V N)

Bufer məhlullarının təsir mexanizmini asetat tamponunun nümunəsindən istifadə etməklə nəzərdən keçirmək olar: CH 3 COOH + CH 3 COONa.

Asetat ionlarının yüksək konsentrasiyası güclü elektrolitin - natrium asetatın tam dissosiasiyası ilə əlaqədardır və sirkə turşusu, eyni adlı anion varlığında, demək olar ki, ionlaşmamış formada məhlulda mövcuddur.

1. Az miqdarda xlorid turşusu əlavə edildikdə, H + ionları zəif elektrolit CH 3 COOH daxil məhlulda mövcud olan CH 3 COO konjugat əsasına bağlanır.

CH 3 COO‾ + H + ↔ CH 3 COOH

Tənlikdən görünür ki, güclü HC1 turşusu ekvivalent miqdarda zəif turşu CH 3 COOH ilə əvəz olunur. CH 3 COOH miqdarı artır və V. Ostvaldın qatılma qanununa əsasən, dissosiasiya dərəcəsi azalır. Nəticədə, buferdə H + ionlarının konsentrasiyası artır, lakin çox azdır, pH isə sabit qalır.

Tampona turşu əlavə edərkən pH düsturla müəyyən edilir:

2. Buferə az miqdarda qələvi əlavə edildikdə, CH 3 COOH ilə reaksiya verir. Sirkə turşusu molekulları hidroksid ionları ilə reaksiyaya girərək H 2 O və CH 3 COO ‾ əmələ gətirir:

CH 3 COOH + OH ‾ ↔ CH 3 COO‾ + H 2 O

Nəticədə qələvi ekvivalent miqdarda zəif əsaslı duz CH 3 COONa ilə əvəz olunur. CH 3 COOH miqdarı azalır və V. Ostvaldın qatılma qanununa əsasən, qalan dissosiasiya olunmamış CH 3 COOH molekullarının potensial turşuluğuna görə dissosiasiya dərəcəsi artır. Nəticədə, H + ionlarının konsentrasiyası praktiki olaraq dəyişmir və pH sabit qalır.

Qələvi əlavə edərkən pH düsturla müəyyən edilir:

3. Buferi seyreltdikdə pH da dəyişmir, çünki dissosiasiya sabiti və komponentlərin nisbəti dəyişməz qalır.

Beləliklə, tamponun pH-ı dissosiasiya sabitindən və komponentlərin konsentrasiya nisbətindən asılıdır. Bu dəyərlər nə qədər yüksəkdirsə, tamponun pH-ı bir o qədər yüksəkdir. Qeyd etmək lazımdır ki, tamponun pH dəyəri komponent nisbəti 1-ə bərabər olduqda ən böyük olacaqdır.

Tampon tutumu bufer sisteminin ətraf mühitin pH-dakı dəyişikliklərə qarşı durmaq qabiliyyətidir.

Tampon tutumu (B) pH-ı bir dəyişmək üçün bir litr tampona əlavə edilməli olan güclü turşu və ya qələvi mol ekvivalentlərinin sayı kimi ifadə edilir.

burada B bufer tutumudur, n E güclü turşu və ya qələvi ekvivalentinin miqdarıdır, pH H ilkin pH dəyəridir (turşu və ya qələvi əlavə etməzdən əvvəl), pH K son pH dəyəridir (turşu və ya qələvi əlavə edildikdən sonra). ), ΔpH pH dəyişməsidir.

Praktikada bufer tutumu düsturla hesablanır:

burada V turşu və ya qələvi həcmi, N turşu və ya qələvi ekvivalent konsentrasiyası, V tampon. - tampon məhlulunun həcmi, Δ pH - pH dəyişməsi.

Tampon tutumu elektrolitlərin konsentrasiyasından və tampon komponentlərinin nisbətindən asılıdır. Komponentlərin daha yüksək konsentrasiyası və birliyə bərabər komponent nisbəti olan məhlullar ən böyük tampon tutumuna malikdir.

İnsan orqanizmində aşağıdakı tampon sistemləri fəaliyyət göstərir:

Qan plazmasının əsas bufer sistemi olan bikarbonat tamponu; bu, sürətli reaksiya sistemidir, çünki CO 2 turşuları ilə qarşılıqlı təsirinin məhsulu ağciyərlər vasitəsilə tez xaric olur. Plazma ilə yanaşı, bu tampon sistemi qırmızı qan hüceyrələrində, interstisial mayedə və böyrək toxumasında olur.
Hemoqlobin tamponu eritrositlərin əsas tampon sistemidir, qanın ümumi tampon tutumunun təxminən 75%-ni təşkil edir. Hemoqlobinin qanın pH-nın tənzimlənməsində iştirakı onun oksigen və CO 2-nin daşınmasında rolu ilə əlaqələndirilir. Qanın hemoglobin tampon sistemi eyni anda bir neçə fizioloji proseslərdə mühüm rol oynayır: tənəffüs, toxumalarda oksigenin daşınması və qırmızı qan hüceyrələrinin içərisində sabit pH-ın saxlanmasında və nəticədə qanda.
Fosfat tamponu həm qanda, həm də digər toxumaların, xüsusən də böyrəklərin hüceyrə mayesində olur. Hüceyrələrdə K 2 HPO 4 və KH 2 PO 4 duzları ilə, qan plazmasında və hüceyrələrarası mayedə Na 2 HPO 4 və NaH 2 PO 4 ilə təmsil olunur. Əsasən plazmada fəaliyyət göstərir və daxildir: dihidrogen fosfat ionu H 2 PO 4 - və hidrogen fosfat ionu HPO 4 2-.
Zülal tamponu güclü əsasdan əmələ gələn zülal turşusu və onun duzundan ibarətdir.

Protein amfoter elektrolitdir və buna görə də öz tamponlama təsirini nümayiş etdirir. Bədəndəki bufer sistemlərinin mərhələlərlə qarşılıqlı əlaqəsi:

1. Ağciyərlərdə qaz mübadiləsi prosesi zamanı oksigen qırmızı qan hüceyrələrinə daxil olur;

2. qan dövranı sisteminin periferik hissələrinə hərəkət kimi, oksigen HbO 2 ionlaşmış formada azad -. Bu vəziyyətdə qan arterialdan venoza dəyişir. Toxumalarda ayrılan oksigen müxtəlif substratların oksidləşməsinə sərf olunur, nəticədə CO 2 əmələ gəlir ki, bunun da əksəriyyəti qırmızı qan hüceyrələrinə daxil olur.

3. Eritrositlərdə karbonik anhidrazın iştirakı ilə aşağıdakı reaksiya əhəmiyyətli sürətlə baş verir:

СО 2 + Н 2 О ↔ Н 2 СО 3 ↔ Н + + НСО 3 -

4. Alınan artıq protonlar hemoglobinat ionlarına bağlanır, protonların bağlanması isə (3) mərhələsinin reaksiya tarazlığını sağa sürüşdürür, nəticədə bikarbonat ionlarının konsentrasiyası artır və onlar membran vasitəsilə diffuziya olunur. plazma. Turşu-qələvi xassələri ilə fərqlənən ionların əks diffuziyası nəticəsində (xlorid ionu protolitik olaraq qeyri-aktivdir; bikarbonat ionu bədən şəraitində əsasdır) hidrokarbonat-xlorid sürüşməsi baş verir. Bu, plazma (pH = 7,4) ilə müqayisədə eritrositlərdə (pH = 7,25) mühitin daha asidik reaksiyasını izah edir.

5. Plazmaya daxil olan bikarbonat ionları metabolik proseslər nəticəsində orada toplanan artıq protonları zərərsizləşdirir;

6. Nəticədə yaranan CO 2 protein tampon sisteminin komponentləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur;

7. Artıq protonlar fosfat tamponu ilə zərərsizləşdirilir:

N + + NPO 4 - ↔ N 2 PO 4 -

8. Qan ağciyərlərə qayıtdıqdan sonra plazmaya yayılmamış bikarbonat ionları ilə reaksiya verən oksihemoqlobinin konsentrasiyası artır (mərhələ 1). Yaranan CO 2 ağciyərlər vasitəsilə xaric olur. Qanın bu hissəsində HCO 3 ionlarının konsentrasiyasının azalması nəticəsində onların eritrositlərə diffuziyası və xlorid ionlarının əks istiqamətdə diffuziyası müşahidə edilir.

9. Reaksiya nəticəsində artıq protonlar da böyrəklərdə toplanır:

СО 2 + Н 2 О ↔ Н 2 СО 3 ↔ Н + + НСО 3 - ,

hidrofosfat ionları və ammonyak (ammonyak tamponu) ilə zərərsizləşdirilmişdir:

H + + NH 3 ↔ NH 4 +

Qeyd etmək lazımdır ki, bədənin müxtəlif maye sistemlərinin sabit pH səviyyəsinin saxlanmasına tampon sistemləri deyil, bir sıra orqan və sistemlərin fəaliyyəti təsir göstərir: ağciyərlər, böyrəklər, bağırsaqlar, dəri və s.

İnsan qanının orta pH-ı 7,4-dür; bu dəyərdə vahidin onda biri qədər dəyişiklik ciddi pozğunluqlara (asidoz və ya alkaloz) səbəb olur. Nə vaxt pH dəyəri 6,8 - 7,8 diapazonundan kənara çıxır, bu, adətən ölümə səbəb olur. Qanın ən vacib tampon sistemi karbondur (HCO 3 - / H 2 CO 3), ikinci ən vacib olan fosfatdır (HPO 2 -4 / H 2 PO -4), zülallar da pH-ın saxlanmasında müəyyən rol oynayır.

Canlı orqanizmlərin əsas xüsusiyyətlərindən biri turşu-əsas homeostazını müəyyən səviyyədə saxlamaqdır. Protolitik homeostaz- bioloji mayelərin, toxumaların və orqanların pH sabitliyi. Bu, bioloji mühitin (qan, tüpürcək, mədə şirəsi və s.) kifayət qədər sabit pH dəyərlərində və protolitlərə məruz qaldıqda bədənin normal pH dəyərlərini bərpa etmək qabiliyyəti ilə ifadə edilir. Sistem dəstəyi protolitik homeostaz, təkcə fizioloji mexanizmləri (ağciyər və böyrək kompensasiyası) deyil, həm də fiziki-kimyəvi mexanizmləri əhatə edir: tamponlama hərəkəti, ion mübadiləsi və diffuziya.

Bufer həlləri adlandırılır az miqdarda güclü turşu və ya baza ilə seyreltildikdə və ya əlavə edildikdə eyni pH dəyərini saxlayan məhlullar. Protolitik tampon məhlulları eyni adlı ionları ehtiva edən elektrolitlərin qarışıqlarıdır.

Əsasən iki növ protolitik bufer məhlulları var:

Turşu, yəni. zəif turşudan və onun konjugat əsasının artıqlığından (güclü əsas və bu turşunun anionundan əmələ gələn duz) ibarətdir. Məsələn: CH 3 COOH və CH 3 COONa - asetat tamponu

CH 3 COOH + H 2 O ↔ H 3 O + + CH 3 COO - artıq birləşmiş

əsaslar

CH 3 COONa → Na + + CH 3 COO -

Əsas olanlar, yəni. zəif əsasdan və onun birləşmə turşusunun artıqlığından (yəni, güclü turşu və bu əsasın kationundan əmələ gələn duz) ibarətdir. Məsələn: NH 4 OH və NH 4 Cl – ammonyak tamponu.

NH 3 + H 2 O ↔ OH - + NH 4 + artıq

Baza

qoşma

NH 4 Cl → Cl - + NH 4 + turşuları

Bufer sisteminin tənliyi Henderson-Hasselbach düsturu ilə hesablanır:

pH = pK + ℓg, pOH = pK + ℓg
,

burada pK = -ℓg K D.

C – molar və ya ekvivalent elektrolit konsentrasiyası (C = V N)

Bufer məhlullarının təsir mexanizmi

Bunu bir asetat tamponu nümunəsindən istifadə edərək nəzərdən keçirək: CH 3 COOH + CH 3 COONa

Az miqdarda xlorid turşusu əlavə edildikdə, H + ionları zəif elektrolit CH 3 COOH daxil məhlulda mövcud olan CH 3 COO konjugat bazasına bağlanır.

CH 3 COO ‾ +H + ↔ CH 3 COOH (1)

(1) tənliyindən aydın olur ki, güclü HC1 turşusu ekvivalent miqdarda zəif turşu CH 3 COOH ilə əvəz olunur. CH 3 COOH miqdarı artır və V. Ostvaldın qatılma qanununa əsasən, dissosiasiya dərəcəsi azalır. Nəticədə, tamponda H + ionlarının konsentrasiyası artır, lakin çox azdır. pH sabit qalır.

Tampona turşu əlavə edərkən pH düsturla müəyyən edilir:

pH = pK + ℓg

Tampona az miqdarda qələvi əlavə edildikdə, CH 3 COOH ilə reaksiya verir. Sirkə turşusu molekulları hidroksid ionları ilə reaksiyaya girərək H 2 O və CH 3 COO ‾ əmələ gətirir:

CH 3 COOH + OH ‾ ↔ CH 3 COO ‾ + H 2 O (2)

Qələvi əlavə edərkən pH düsturla müəyyən edilir:

pH = pK + ℓg

Tamponu sulandırarkən pH da dəyişmir, çünki dissosiasiya sabiti və komponentlərin nisbəti dəyişməz qalır.

Beləliklə, tamponun pH-ı aşağıdakılardan asılıdır: dissosiasiya sabiti və komponentlərin konsentrasiyası nisbəti. Bu dəyərlər nə qədər yüksəkdirsə, tamponun pH-ı bir o qədər yüksəkdir. Komponent nisbəti birə bərabər olduqda tamponun pH-ı ən yüksək olacaqdır.

Buferi kəmiyyətcə xarakterizə etmək üçün konsepsiya təqdim olunur tampon tutumu.

Tamponun təsir mexanizmi (ammiak tamponu nümunəsindən istifadə etməklə)

Ammiak tampon sisteminin nümunəsindən istifadə edərək tampon sisteminin təsir mexanizmini nəzərdən keçirək: NH 4 OH (NH 3 x H 2 O) + NH 4 C1.

Ammonium hidroksid zəif elektrolitdir, məhlulda qismən ionlara ayrılır:

NH 4 OH<=>NH 4 + + OH -

Ammonium xlorid ammonium hidroksid məhluluna əlavə edildikdə, duz, güclü elektrolit kimi, demək olar ki, tamamilə NH 4 C1 > NH 4 + + C1 - ionlarına ayrılır və tarazlığı əsasa doğru dəyişən əsasın dissosiasiyasını boğur. əks reaksiya. Buna görə də, C (NH 4 OH)? C (əsas); və C (NH 4+) ? C (duz).

Əgər tampon məhlulunda C (NH 4 OH) = C (NH 4 C1), onda pH = 14 - pKosn. = 14 + log 1.8.10-5 = 9.25.

Bufer qarışıqlarının məhlulun demək olar ki, sabit pH dəyərini saxlamaq qabiliyyəti, onların komponentlərinin məhlula daxil olan və ya bu məhlulda baş verən reaksiya nəticəsində əmələ gələn H+ və OH- ionlarını bağlamasına əsaslanır. Ammonyak tampon qarışığına güclü turşu əlavə edildikdə, H+ ionları H+ ionlarının konsentrasiyasını artırmaq və məhlulun pH-nı azaltmaq əvəzinə ammonyak və ya ammonium hidroksid molekullarına bağlanacaq.

Qələvi əlavə edərkən, OH - ionları məhlulun pH-nı artırmaqdansa, NH 4 + ionlarını birləşdirərək, bir az dissosiasiya edilmiş birləşmə əmələ gətirir.

Tamponlama hərəkətlərindən biri başa çatan kimi komponentlər tampon məhlulu (konjugat əsas və ya konjugat turşusu) tamamilə istehlak olunur.

Bufer məhlulunun güclü turşuların və əsasların təsirinə qarşı durma qabiliyyətini kəmiyyətcə xarakterizə etmək üçün bufer tutumu adlanan dəyər istifadə olunur. Tampon məhlulunun konsentrasiyası artdıqca, turşular və ya qələvilər əlavə olunduqda onun pH dəyişmələrinə müqavimət göstərmək qabiliyyəti artır.

Az miqdarda turşu və ya qələvi əlavə olunduqda məhlulların pH dəyərini müəyyən hədlərdə saxlamaq xüsusiyyətinə tamponlama hərəkəti deyilir. Tamponlama effekti olan məhlullara tampon qarışıqları deyilir.

Titrləmə işi üçün: oksalat turşusu və kalium hidroksid, titrləmə əyrisini çəkin, titrləmə vəziyyətini, titrləmə sıçrayışını, ekvivalentlik nöqtəsini, istifadə olunan göstəriciləri göstərin

Titrləmə sıçrayışı: pH = 4-10. % ilə maksimum səhv 0,4-dən azdır.

Göstəricilər - timolftalein, fenolftalein.

Azaldıcı agent, elementlərin dövri cədvəlinin hansı elementləri reduksiyaedici ola bilər və niyə?

Azaldıcı agent reaksiya zamanı elektronları verən bir maddədir, yəni. oksidləşir.

Azaldıcı maddələr neytral atomlar, mənfi yüklü qeyri-metal ionları, aşağı oksidləşmə vəziyyətində olan müsbət yüklü metal ionları, mürəkkəb ionlar və ara oksidləşmə vəziyyətində atomları ehtiva edən molekullar ola bilər.

Neytral atomlar. Tipik azaldıcı maddələr xarici atomlardır enerji səviyyəsi 1-dən 3-ə qədər elektronu olan. Bu azaldıcı maddələr qrupuna metallar, yəni. s-, d- və f elementləri. Hidrogen və karbon kimi qeyri-metallar da azaldıcı xüsusiyyətlərə malikdir. Kimyəvi reaksiyalarda elektronları verirlər.

Güclü reduksiya edənlər aşağı ionlaşma potensialına malik atomlardır. Bunlara elementlərin dövri sisteminin ilk iki əsas alt qrupunun elementlərinin atomları daxildir D.I. Mendeleyev (qələvi və qələvi torpaq metalları), həmçinin Al, Fe və s.

Dövri sistemin əsas alt qruplarında neytral atomların azalma qabiliyyəti atomların radiusunun artması ilə artır. Beləliklə, məsələn, Li - Fr seriyasında daha zəif reduksiyaedici Li, güclü azaldıcı isə ümumiyyətlə dövri cədvəlin bütün elementlərinin ən güclü reduksiyaedicisi olan Fr olacaqdır.

Mənfi yüklü qeyri-metal ionları. Neytral qeyri-metal atomuna bir və ya daha çox elektron əlavə edilərək mənfi yüklü ionlar əmələ gəlir:

Belə ki, məsələn, xarici səviyyələrində 6 və 7 elektron olan neytral kükürd və yodun atomları müvafiq olaraq 2 və 1 elektron əlavə edərək mənfi yüklü ionlara çevrilə bilər.

Mənfi yüklü ionlar güclü reduksiyaedicilərdir, çünki müvafiq şəraitdə onlar nəinki zəif saxlanılan artıq elektronları, həm də xarici səviyyəsindən elektronları da verə bilirlər. Üstəlik, qeyri-metal oksidləşdirici maddə kimi nə qədər aktivdirsə, mənfi ion vəziyyətində onun reduksiya qabiliyyəti bir o qədər zəifdir. Və əksinə, qeyri-metal oksidləşdirici maddə kimi nə qədər az aktivdirsə, reduksiya agenti kimi mənfi ion vəziyyətində bir o qədər aktivdir.

Eyni yüklü mənfi yüklü ionların azalma qabiliyyəti atom radiusunun artması ilə artır. Buna görə də, məsələn, halogenlər qrupunda yod ionu brom və xlor ionlarına nisbətən daha çox reduksiya qabiliyyətinə malikdir, flüor isə ümumiyyətlə azaldıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirmir.

Ən aşağı oksidləşmə vəziyyətində olan müsbət yüklü metal ionları. Ən aşağı oksidləşmə vəziyyətində olan metal ionları xarici təbəqədən elektronların yalnız bir hissəsinin itirilməsi nəticəsində neytral atomlardan əmələ gəlir. Məsələn, qalay, xrom, dəmir, mis və serium atomları digər maddələrlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda əvvəlcə minimum sayda elektrondan imtina edə bilər.

Daha aşağı oksidləşmə vəziyyətində olan metal ionları, onlar üçün daha yüksək oksidləşmə vəziyyətinə malik vəziyyətlər mümkündürsə, azaldıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər.

OVR tənliyində elektron balans metodundan istifadə edərək əmsalları təşkil edin. Oksidləşdirici və azaldıcı agenti göstərin.

K 2 Cr 2 O 7 + 6FeSO 4 + 7H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O

1 Cr 2 +6 +3e x 2 Cr 2 +3 oksidləşdirici maddə

6 Fe +2 - 1е Fe +3 reduksiyaedici

2KMnO 4 + 5H 2 S + 3H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2MnSO4 + 5S + 8H 2 O

2 Mn +7 + 5е Mn +2 oksidləşdirici maddə

5 S -2 - 2е S 0 reduksiyaedici

Təsnifləşdirmək onun tərkibi və komponentlərinin təbiəti.

Müəyyən edin bu sistemin tampon tutumuna malik olduğu pH dəyərlərinin diapazonu.

yaz onun təsir mexanizmini əks etdirən reaksiya tənlikləri (ion forması).

izah edin niyə ammonyak tampon sistemi qanın bir hissəsi deyil

1. Komponentlərin tərkibi və təbiəti:

A) NH 4 OH (NH 3 x H 2 O) - ammonium hidroksid, zəif elektrolit

B) NH 4 C1 – duz, ammonium xlorid, güclü elektrolit.

Ammonium hidroksid zəif elektrolitdir, məhlulda qismən ionlara ayrılır:

NH 4 OH<=>NH 4 + + OH-

Ammonium xlorid ammonium hidroksid məhluluna əlavə edildikdə, güclü elektrolit kimi duz demək olar ki, tamamilə ionlara ayrılır:

NН 4 С1 > NН 4 + + С1-

və tarazlığı əks reaksiyaya doğru sürüşən bazanın dissosiasiyasını boğur.

Nəzərdən keçirilən sistemin tampon tutumuna malik olduğu pH dəyərlərinin diapazonu düsturla hesablanır:

burada Kv dissosiasiya sabiti NH 4 OH = 1,8 * 10 -5, C 0 əsasın konsentrasiyası, CC duzun konsentrasiyasıdır.

pH=14-4,74+lg(C 0 /Cc)=9,26+lg(C 0 /Cc). C 0 /Cc nisbətindən asılı olaraq pH diapazonu 8,26-10,26-dır.

Ammonyak tamponunun məhlulun demək olar ki, sabit pH dəyərini saxlamaq qabiliyyəti onun tərkib hissələrinin məhlula daxil olan və ya bu məhlulda baş verən reaksiya nəticəsində əmələ gələn H+ və OH- ionlarını bağlamasına əsaslanır. Ammonyak tampon qarışığına güclü turşu əlavə edildikdə, H+ ionları H+ ionlarının konsentrasiyasını artırmaq və məhlulun pH-nı azaltmaq əvəzinə molekullara və ya ammonium hidroksidinə bağlanır:

NH 4 OH+H + =NH 4 + +H 2 O

Qələvi əlavə edərkən, OH - ionları məhlulun pH-nı artırmaqdansa, NH 4 + ionlarını birləşdirərək, bir az dissosiasiya edilmiş birləşmə əmələ gətirir:

NH 4 + +OH - = NH 4 OH

Ammonyak bufer sistemi qanın TOP RT tərkibinə daxil deyil, çünki onun tampon tutumuna malik olacağı pH diapazonu qələvi bölgədədir (pH 8-dən çox). Normal dəyər Qan plazmasının pH-ı 7.40 ± 0.05, yəni tamponlama bölgəsindən aşağıdır.

1. 3)yaz etanalın metilaminlə qarşılıqlı təsiri üçün reaksiya sxemi.

Təsvir etmək bu reaksiyanın mexanizmi.

Əsaslandırmaq turşu katalizatorunun rolu.

izah edin asidik və qələvi mühitdə meydana gələn iminin hidroliz reaksiyasının mümkünlüyü.

2. Bu reaksiyanın mexanizmi nükleofil əlavə, sonra su molekulunun aradan qaldırılmasıdır.

3. Turşu katalizatorunun rolu a) mərhələdə protonlaşmadır.

4. Seyreltilmiş turşuların iştirakı ilə iminlər su ilə hidrolizləşərək karbonil birləşmələri və aminlər əmələ gətirir, bu reaksiya iminlərin sintezi reaksiyasının əksidir:

Qələvi varlığında hidroliz baş vermir

Bilet 4.

Termodinamik sistem (TM) - bu kimsədir real obyekt, onun tərkib hissələri arasında, habelə onunla arasında maddələr və enerji mübadiləsi proseslərini öyrənmək üçün ətraf mühitdən mühit termodinamik üsullardan istifadə etməklə

Təsnifat termodinamik sistemlər

3. Açıq OS ilə həm maddə, həm də enerji mübadiləsi (orqanizm, qaynar su ilə açıq bir qab)

4. Bağlı- OS ilə yalnız istilik və ya iş şəklində enerji mübadiləsi (qapalı silindrdə qaz)

5. Təcrid olunmuş- nə maddələr, nə də enerji mübadiləsi aparmayın. Təbiətdə tamamilə təcrid olunmuş insanlar yoxdur.

Avtomobilin içərisində bir interfeysin mövcudluğuna əsaslanır

1.Homojen– interfeys yoxdur, bütün komponentlər su fazasındadır, həcmin istənilən hissəsində bütün fiziki və kimyəvi xassələri eynidir (qazların qarışığı)

2. Heterojen-interfeys ehtiva edir, sistemin ayırıcı hissələri (fazaları) təbiətcə fərqlidir (qan)

Seçimlər– nəqliyyat vasitəsinin vəziyyətini müəyyən edən miqdarlar

Mümkünsə, birbaşa ölçmə

Əsas parametrlər - müvafiq alətlərdən istifadə etməklə ölçülə bilən parametrlər (m, V, C, sıxlıq, həcm)

Vəziyyət funksiyaları - daxili enerji E(U);entalpiya (H); entropiya (S); Gibbs enerjisi (G); pulsuz enerji və ya Helmholtz enerjisi

Vəziyyət funksiyası dəyərlərindəki dəyişikliyi təyin edə bilərsiniz

∆X(X 2 -X 1), HARADA X-U,H,S,G,H

Termodinamik vəziyyət- müəyyən sayda fiziki dəyərlər toplusu. sistemin bütün fiziki və kimyəvi xassələrini xarakterizə edən kəmiyyətlər

Dövlət növləri:

Qeyri-tarazlıq - parametrlər kortəbii olaraq dəyişir (şüşə ilə isti su)

Tarazlıq - xarici təsirlər olmadan parametrlər dəyişmir

Stasionar = xarici parametrlərə görə parametrlərin sabitliyi (canlı orqanizmlərə xasdır)

Proses- sistemin bir vəziyyətdən digər vəziyyətə keçməsi termodinamik parametrlərin dəyişməsi ilə müşayiət olunur.

Təsnifat-

sabit parametrlərə görə:

A) izoxorik (v=const)

B) İzobarik (təzyiq - const)

C) izotermik (temperatur = sabit)

İstilik effektinin əlamətinə görə: ekzotermik və endotermik

Enerji sərfiyyatına görə: kortəbii, kortəbii olmayan

Akış xüsusiyyətlərinə görə:-reversible - ətraf mühitdə dəyişiklik olmadan, eyni mərhələlər vasitəsilə irəli və tərs istiqamətlərdə axın. mühit.

Geri dönməz - bütün proseslər 1 və eyni mərhələdən keçərək irəli və geri istiqamətlərdə gedə bilməz.

Bufer sistemləri(tamponlar) həm turşular və ya qələvilər əlavə edərkən, həm də seyreltmə zamanı hidrogen ionlarının kifayət qədər, davamlı və sabit konsentrasiyasını saxlamaq xüsusiyyətinə malik olan məhlullardır.

Tampon sistemləri (qarışıqlar və ya məhlullar) tərkibində iki əsas növdür:

a) zəif turşudan və güclü əsasdan əmələ gələn duzdan;

b) zəif əsasdan və güclü turşudan əmələ gələn duzdan.

Praktikada tez-tez aşağıdakı tampon qarışıqlarından istifadə olunur: asetat tamponu CH 3 COOH + CH 3 COONa, bikarbonat tamponu H 2 CO 3 + NaHCO 3, ammonyak tamponu NH 4 OH + NH 4 Cl, protein tamponu zülal turşusu + protein duzu, fosfat tampon NaH 2 PO 4 + Na 2 HPO 4

Fosfat tampon qarışığı biri monometal turşu, digəri isə fosfor turşusunun dimetalik duzu olan iki duzdan ibarətdir.

Asetat tamponu.

Gəlin nəzərdən keçirək tamponlama mexanizmi. Xlorid turşusu asetat tamponuna əlavə edildikdə, qarışığın komponentlərindən biri ilə qarşılıqlı təsir baş verir (CH3COOH); (a) tənliyindən güclü turşu ekvivalent miqdarda zəif turşu ilə əvəz olunur (bu halda HCl CH 3 COOH ilə əvəz olunur). Ostvaldın qatılma qanununa uyğun olaraq sirkə turşusunun konsentrasiyasının artması onun dissosiasiya dərəcəsini azaldır və nəticədə tamponda H+ ionlarının konsentrasiyası bir qədər artır. Bufer məhluluna qələvi əlavə edildikdə, hidrogen ionlarının konsentrasiyası və pH da bir qədər dəyişir. Qələvi neytrallaşdırma reaksiyası vasitəsilə tamponun başqa bir komponenti (CH 3 COOH) ilə reaksiya verəcəkdir. Bunun nəticəsində əlavə edilmiş qələvi ekvivalent miqdarda zəif əsaslı duzla əvəz olunur ki, bu da mühitin reaksiyasına daha az təsir göstərir. Bu duzun dissosiasiyası zamanı əmələ gələn CH3COO~ anionları sirkə turşusunun dissosiasiyasına müəyyən inhibitor təsir göstərəcək.

Bufer məhlulları tərkibindən asılı olaraq 2 əsas növə bölünür: turşu və əsas.

Turşu buferinə misal olaraq sirkə turşusu və natrium asetatın (CH3COOH + CH3COONa) qarışığı olan asetat tampon məhlulunu göstərmək olar. Belə bir məhlula turşu əlavə edildikdə, o, duzla qarşılıqlı təsirə girir və ekvivalent miqdarda zəif turşunu sıxışdırır: CH3COONa + HCl ó CH 3 COOH + NaCl. Məhlulda güclü bir turşu yerinə zəif bir turşu əmələ gəlir və buna görə də pH dəyəri bir qədər azalır. Bu bufer məhluluna qələvi əlavə edilərsə, zəif turşu ilə zərərsizləşdirilir və məhlulda ekvivalent miqdarda duz əmələ gəlir: CH3COOH + NaOH ó CH3COONa + H 2 O. Nəticədə pH demək olar ki, artmır. . Nümunə olaraq asetat tamponundan istifadə edərək tampon məhlulunda pH-ı hesablamaq üçün onda baş verən prosesləri və onların bir-birinə təsirini nəzərdən keçirəcəyik. Natrium asetat demək olar ki, tamamilə ionlara ayrılır, asetat ionu zəif turşunun ionu kimi hidrolizə məruz qalır: CH3COONa -> Na + + CH 3 COO ~ CH3COO - + NOH ó CH3COON + OH - . Buferə də daxil olan sirkə turşusu yalnız kiçik dərəcədə dissosiasiya olunur: CH3COOH ó CH 3 COO + H -- CH3COOH-un zəif dissosiasiyası CH3COON-un iştirakı ilə daha da zəifləyir, buna görə də dissosiasiya olunmamış sirkə turşusunun konsentrasiyası müəyyən edilir. onun ilkin konsentrasiyasına demək olar ki, bərabərdir: [CH3COOH] = c r . Digər tərəfdən, duzun hidrolizi də məhlulda turşunun olması ilə yatırılır. Buna görə də, turşunun dissosiasiyası nəticəsində əmələ gələn asetat ionlarının konsentrasiyasını nəzərə almadan bufer qarışığında asetat ionlarının konsentrasiyasının praktiki olaraq ilkin duz konsentrasiyasına bərabər olduğunu güman etmək olar: [CH3COO] = c c. . Bu tənliyə bufer həll tənliyi deyilir (Henderson Hasselbach tənliyi ). Onun zəif turşu və onun duzundan əmələ gələn bufer məhlulu üçün apardığı təhlillər göstərir ki, tampon məhlulunda hidrogen ionlarının konsentrasiyası zəif turşunun dissosiasiya sabiti və turşu və duzun konsentrasiyalarının nisbəti ilə müəyyən edilir. Əsas tip bufer sistemləri üçün Henderson-Hasselbach tənliyi:

31. Bufer məhlullarının tutumu və onu təyin edən amillər. Qan tampon sistemləri. Hidrogen karbonat tamponu. Fosfat tamponu.

Bufer tutumu(B) pH-nı bir dəfə dəyişmək üçün bir litr tampon məhluluna əlavə edilməli olan güclü turşu və ya güclü əsasın miqdarıdır. O, mol/l və ya daha çox mmol/l ilə ifadə edilir və düsturla müəyyən edilir: B = (c V) / d pH Vb, burada B tampon tutumudur; c - güclü turşu və ya əsasın konsentrasiyası (mol/l); V - əlavə edilmiş güclü elektrolitin həcmi (l); V b - tampon məhlulunun həcmi (l); d pH - pH dəyişməsi.

Məhlulların sabit pH dəyərini saxlamaq qabiliyyəti qeyri-məhdud deyil. Tampon qarışıqları, bufer məhluluna daxil edilən turşuların və əsasların təsirinə qarşı müqavimətinin gücü ilə fərqlənə bilər.

1 litr tampon məhluluna əlavə edilməli olan turşu və ya qələvi miqdarının pH dəyərinin bir dəfə dəyişməsi bufer tutumu adlanır.

Beləliklə, bufer tutumu məhlulun tamponlama təsirinin kəmiyyət ölçüsüdür. Bir tampon məhlulu, komponentlərinin nisbəti birliyə bərabər olan bir qarışıq meydana gətirən turşu və ya əsasın pH = pK-da maksimum tampon tutumuna malikdir. Bufer qarışığının ilkin konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, onun tampon tutumu da bir o qədər yüksəkdir. Tampon tutumu bufer məhlulunun tərkibindən, konsentrasiyadan və komponentlərin nisbətindən asılıdır.

Siz düzgün bufer sistemini seçməyi bacarmalısınız. Seçim tələb olunan pH diapazonu ilə müəyyən edilir. Tampon təsir zonası turşunun (əsas) ±1 vahidinin gücü ilə müəyyən edilir.

Tampon qarışığı seçərkən, onun komponentlərinin kimyəvi təbiətini nəzərə almaq lazımdır, çünki məhlulun maddələri əlavə olunur.

tampon sistemi, həll olunmayan birləşmələr yarada və bufer sisteminin komponentləri ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər.