Кафедра химии
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 23

Кафедра химии PowerPoint PPT Presentation


  • 179 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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.

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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


6072564

Кафедра химии

Тема лекции:

Буферные растворы


6072564

Буферные растворы – это растворы, которые незначительно изменяют величину рН при добавлении небольших количеств сильной кислоты или щелочи,

а также при разбавлении


6072564

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


6072564

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


6072564

NaH2PO4 + Na2HPO4

Фосфатный буфер:

Буферное действие


6072564

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


6072564

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


6072564

Характеристики буферных растворов

  • Величина рН

  • Буферная емкость

  • Зона буферного действия


6072564

Формула для расчета рН кислотного буфера

СH3СООН + СН3СООNa

СH3COOНD CH3COO- + H+

[CH3COO-]р = [соли]исх

Но

[CH3COOH]p = [CH3COOH]исх


6072564

Формула для расчета рН основного буфера

NH4ОН + NН4Сl

NH4OНD NH4+ + OH-

Но

[NH4+]р = [соли]исх

[NH4OH]p = [NH4OH]исх


6072564

Уравнение Гендерсона-Хассельбаха

Кислотный буфер

Основной буфер


6072564

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


6072564

.

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


6072564

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-


6072564

Буферы

крови

плазма

эритроциты

гидрокарбонатный

гидрокарбонатный

H2CO3 + HCO3-

гемоглобиновый

фосфатный

HHb + Hb-

H2PO4-+ HPO42-

оксигемоглобиновый

HHb.O2 + Hb.O2-

белковый

HProt + Prot-

75%


6072564

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


6072564

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


6072564

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


6072564

ГЛИЦИНОВЫЙ КИСЛОТНЫЙ БУФЕР

Зона действия: 1.6 – 3.6

ГЛИЦИНОВЫЙ ЩЕЛОЧНОЙ БУФЕР

Зона действия: 8.8 – 10.8


6072564

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


6072564

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


6072564

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


6072564

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


  • Login