Диссоциация воды. Ионное произведение воды, pH и pOH
· Вода – вещество с малой степенью ионизации, поэтому к процессу ее диссоциации можно применить закон действующих масс:
Н2О ↔ H+ + OH-
PH и pOH
· От величины рН зависит поведение клеток и их биологическая активность
· Отклонение значения рН биологических жидкостей от нормы может стать причиной тяжелых заболеваний
· Обменные процессы в организме совершаются в водных средах, вода и продукты ее диссоциации – ионы водорода и гидроксид-ионы – являются необходимыми факторами, определяющими структуру и биологические свойства белков, нуклеиновых кислот и других клеточных компонентов.
PH биологических жидкостей
· Кровь – 7,36
· Молоко – 7,0-7,3
· Слюна – 6,9
· Желудочный сок – 0,8-2,0
· Спинномозговая жидкость – 7,70-7,85
· Желчь – 7,8
Сильные электролиты
· Не подчиняются закону разведения Оствальда, для них Кд не является постоянной величиной и зависит от концентрации раствора.
· Даже в умеренно концентрированных растворах сильных электролитов ионы находятся на столь близких расстояниях, что электростатическое взаимодействие оказывает заметное влияние на характер их движения, поэтому степень диссоциации, рассчитанная по электропроводности, меньше единицы (теоретически должна быть ей равна)
· Создается впечатление, что диссоциация в растворе происходит не полностью и в растворе имеется некоторое количество недиссоциированных молекул. Это противоречие попытались устранить ученые Дюбай и Хюккель:
ионы в растворах сильных электролитов окружены ионной атмосферой из противоионов, поэтому, если такой электролит поместить в электрическом поле, то ион будет двигаться в одном направлении, а его ионная атмосфера – в другом, замедляя движение иона.
· В результате этих взаимодействий снижается электрическая проводимость, поэтому степень диссоциации, определяемая по ней, является кажущейся, т.к. не соответствует действительной степени распада электролита на ионы.
· Следовательно, можно считать, что во всех процессах в растворах электролитов участвую лишь «активные» ионы, т.е. ионы, не участвующие в данный момент в межионном взаимодействии. Поэтому американский ученый Льюис предложил вместо концентрации использовать понятие активности.
· Под активностью понимают эффективную концентрацию, в соответствие с которой он участвует в различных процессах.
f – коэффициент активности
а – активность
С – концентрация электролита
· Значение f для электролита зависит от интенсивности электрического поля и ионной силы раствора (I), которая представляет полусумму произведений концентраций всех ионов на квадрат их заряда.
Ионная сила плазмы крови – 0,15 моль/кг