מעבר יונים דרך קרום

1. מעבר יונים דרך קרום

2. אנרגיה כימית (דיפוזיה) + אנרגיה חשמלית

3. אנרגיה חשמלית בלבד – חוק אוהם הפרש מתחים * מוליכות = זרם אנרגיה כימית בלבד - חוק פיק (דיפוזיה)

4. מערכת שקיימים בה שני כוחותכוח כימי וכוח חשמלי • הזרם הכללי של היונים יהיה שווה לסכום שני הזרמים • הזרם הנובע מהכוח הכימי והזרם הנובע מהכוח החשמלי

5. דוגמא ראשונהשתי תמיסות KCl , בריכוזים שונים, מופרדות ע"י קרום החדיר ל- K+ בלבד. איזה כוח קיים? כוח כימי בלבד. מהיקרה?

6. כוח כימי בלבד נוצר גם כוח חשמלי + - + - + - + - דוגמא ראשונה – כוח כימי בלבדשתי תמיסות KCl , בריכוזים שונים, מופרדות ע"י קרום החדיר ל- K+ בלבד.מה יקרה?יוני אשלגן יעברו בהתאם להפרש ריכוזים, ויווצר מתח חשמלי

7. דוגמא ראשונההתחלנו מכוח כימי בלבד וקיבלנו גם כוח חשמלי שכיוונו הפוך האם יעברו יונים? באיזה כיוון? יוני אשלגן יעברו בכיוון הכוח החזק יותר – הכוח הכימי.

8. דוגמא ראשונהכאשר הכוחות (כימי וחשמלי) שווים ומאזנים זה את זה, מעבר היונים (נטו) נפסק שיווי משקל

9. שיווי משקל • שני כוחות (כימי וחשמלי ) מאזנים זה את זה • אין זרימה נטו • הכוח הכימי שווה לכוח החשמלי, בכיוון הפוך.

10. בשיווי משקל,הקשר בן הכוח הכימי והחשמלי מתואר ע"י משוואת נרנסט Vm – מתח הקרום R – קבוע הגזים Cout - ריכוז בחוץ T – טמפרטורה מוחלטת Cin – ריכוז בפנים Z – מטען היון (ערכיות) F – מספר פארדי (קבוע)

11. משוואת נרנסטמתח הקרום / מתח שיווי משקל (equilibrium)

12. דוגמא ראשונהחישוב המתח בשיווי משקל (משוואת נרנסט) הנחה : הריכוזים לא משתנים בעקבות מעבר יונים (השינוי בריכוזים זניח!)

13. K+ K+ דוגמא שניהשתי תמיסות KCl , בריכוזים שווים, מופרדות ע"י קרום. מחברים מקור מתח חיצוני אל שתי התמיסות. איזה כוח קיים? כוח חשמלי בלבד. מהיקרה?

14. K+ K+ דוגמא שניה – כוח חשמלי בלבדשתי תמיסות KCl , בריכוזים שווים, מופרדות ע"י קרום. מחברים מקור מתח אל שתי התמיסות.מה יקרה?יוני אשלגן יעברו בהתאם למתח החשמלי, ויווצר הבדל ריכוזים. כוח חשמלי בלבד נוצר גם כוח כימי K+ K+

15. K+ K+ דוגמא שניההתחלנו מכוח חשמלי בלבד וקיבלנו גם כוח כימי. האם יעברו יונים? באיזה כיוון? יוני אשלגן יעברו בכיוון הכוח החזק יותר – הכוח החשמלי.

16. K+ K+ דוגמא שניהבשיווי משקל – שני הכוחות שוויםובכיוונים הפוכים

17. יוני כלור עוברים בכיוון הפוך, כי המטען שלהם שלילי!

18. K+ K+ דוגמא שניהכמה יוני אשלגן נכנסו פנימה, עד לשיווי משקל?התשובה תלויה במקור המתח.לדוגמא : 116mV 116mV

19. K+ K+ חישוב הריכוזים בשיווי משקל (משוואת נרנסט) Vm=Vin-Vout 116mV

20. K+ K+ בשיווי משקל, כמעט כל יוני האשלגן נמצאים בפנים!!! 116mV

21. ריכוזי יונים בתא ומחוץ לתא K+ Na+ Cl- K+ Na+ Cl-

22. מתח הקרוםנמדד ע"י מד מתח _ +