1 / 23

Кафедра химии

Кафедра химии. Тема лекции: Буферные растворы. Буферные растворы – это растворы, которые незначительно изменяют величину рН при добавлении небольших количеств сильной кислоты или щелочи, а также при разбавлении. Функция буферных растворов в организме. кровь. рН > 7.4. рН < 7.4.

ira-ware
Download Presentation

Кафедра химии

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Кафедра химии Тема лекции: Буферные растворы

  2. Буферные растворы – это растворы, которые незначительно изменяют величину рН при добавлении небольших количеств сильной кислоты или щелочи, а также при разбавлении

  3. Функция буферных растворов в организме кровь рН > 7.4 рН < 7.4 алкалоз ацидоз DpH = 0.1 опаснодля слабого организма опасно для здорового организма DpH = 0.3 DpH = 0.4 возможен летальный исход 20 моль СО2 За сутки вырабатывается примерно На нейтрализацию всех кислот, вырабатываемых организмом, требуется в сутки около 500 г NaOH

  4. Состав буферного раствора Слабый электролит (кислота, основание) Соль данного электролита + Кислотные буферы Основные буферы CH3COOH + CH3COONa NH3(NH4OH) + NH4Cl H2CO3+ NaHCO3 NaHCO3 + Na2CO3 NaH2PO4 + Na2HPO4

  5. NaH2PO4 + Na2HPO4 Фосфатный буфер: Буферное действие

  6. Принципы действия буферного раствора Ацетатный буфер СH3СООН + СН3СООNa  НСl + СH3COONa СH3COOH + NaCl 100 моль 100 моль a= 1% a = 100% [H+] = 1 ион [H+] = 100 ион D NaOH + СH3COOH СH3COONa + H2O 100 моль 100 моль a = 100% b= 1% [OH-] = 100 ион [OH-] = 1 ион

  7. Принципы действия буферного раствора Ацетатный буфер СH3СООН + СН3СООNa СH3COOНD CH3COO- + H+ CH3COONa  CH3COO- + Na+ CH3COO- + H2O  CH3COOH + OH- [кислота] равновесная = [кислота]исходная [CH3COO-] равновесная = [соль]исходная

  8. Характеристики буферных растворов • Величина рН • Буферная емкость • Зона буферного действия

  9. Формула для расчета рН кислотного буфера СH3СООН + СН3СООNa СH3COOНD CH3COO- + H+ [CH3COO-]р = [соли]исх Но [CH3COOH]p = [CH3COOH]исх

  10. Формула для расчета рН основного буфера NH4ОН + NН4Сl NH4OНD NH4+ + OH- Но [NH4+]р = [соли]исх [NH4OH]p = [NH4OH]исх

  11. Уравнение Гендерсона-Хассельбаха Кислотный буфер Основной буфер

  12. БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ Количественная мера способности буфера поддерживать величину рН раствора [ммоль-экв / л] а – количество ммоль-экв сильного электролита, которое нужно прибавить к 1 л буфера, чтобы изменить его рН на единицу

  13. . рКа В . . [соль]/[кислота] 100 50 Факторы, влияющие на величину буферной емкости Чем больше – тем лучше Концентрация компонентов Соотношение компонентов в максимальной точке: Ю рН = рКа [с] = [к] Я зона работы буфера Буферная емкость по кислоте и щелочине одинакова! [к] = [с]Ю Вк = Вщ [к]>[с]Ю Вк<Вщ [к]<[с]Ю Вк>Вщ

  14. Зависимость зоны работы буфера от характеристики слабого электролита Зона работы буфера Кислота рКа Зона H3PO4D H+ + H2PO4- pKa1 = 2.2 1- 3 pKa2 = 7.2 6- 8 H2PO4-D H+ + HPO42- pKa3 = 12.3 11- 13 HPO42-D H+ + PO43-

  15. Буферы крови плазма эритроциты гидрокарбонатный гидрокарбонатный H2CO3 + HCO3- гемоглобиновый фосфатный HHb + Hb- H2PO4-+ HPO42- оксигемоглобиновый HHb.O2 + Hb.O2- белковый HProt + Prot- 75%

  16. ГИДРОКАРБОНАТНЫЙ БУФЕРНЫЙ РАСТВОР В плазме – NaHCO3 H2CO3 + HCO3- В эритроцитах – КНСО3 При 370С рКа1 = 6.1 7.4 – 6.1 = 1.3 Ю [соли] >> [кислоты] В большинстве буферных систем крови [с]>[к], так как продукты метаболизма в основном кислые Избыток ионов HCO3- щелочной резерв крови

  17. ФОСФАТНЫЙ БУФЕРНЫЙ РАСТВОР (плазма крови) H2PO4- + HPO42- Kp = Ка2 (H3PO4) H2PO4-D H+ + HPO42- При 370С рКа2 = 6.8 7.4 – 6.8 = 0.6 2 Регулятор - почки

  18. БЕЛКОВАЯ БУФЕРНАЯ СИСТЕМА (плазма крови) HProt + Prot- Один из наиболее мощных буферов Пример: аминокислотный буфер NH2CH2COOH +NH3CH2COO- + H+ + H+ +NH3CH2COOH D+NH3CH2COO-D NH2CH2COO- - H+ - H+ R глициновый кислотный глициновый щелочной

  19. ГЛИЦИНОВЫЙ КИСЛОТНЫЙ БУФЕР Зона действия: 1.6 – 3.6 ГЛИЦИНОВЫЙ ЩЕЛОЧНОЙ БУФЕР Зона действия: 8.8 – 10.8

  20. ГЕМОГЛОБИНОВЫЙ БУФЕРНЫЙ РАСТВОР (эритроциты) HHb D H+ + Hb- KHHb = 6.3.10-9 pKHHb = 8.2 87% 7.4- 8.2= - 0.8 [Hb-]:[HHb] = 0.145:1

  21. ОКСИГЕМОГЛОБИНОВЫЙ БУФЕРНЫЙ РАСТВОР (эритроциты) HHbO2D H+ + HbO2- KHHbO2 = 1.12.10-7 pKHHbO2≈ 6.9 28% 7.4– 6.9≈ 0.4 [HbO2-]:[HHbO2] = 2.57:1 ! Равновесия в гемоглобиновом и окси- гемоглобиновом буферах взаимосвязаны HHb + O2D HHbO2

  22. В буферных системах крови Вк > Вщ Буферные системы тесно связаны с системой выделения Накопление СО2 Продукция легких D pH = - 0.1 увеличение в 4 раза D pH = + 0.1 уменьшение в 4 раза Накопление солей почки

  23. Взаимосвязанное действие буферных систем в организме a= 0.9 ферм H+ + HCO3- CO2 + H2O H2CO3 в тканях в эритроцитах при рН = 7.4 (рКа = 6.1) HHbO2D H+ + HbO2- При повышенной кислотности: HHb D H+ + Hb- HHbO2 HHb + O2 эффект Бора более слабая кислота в ткани

More Related