Na+
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 13

Na+ PowerPoint PPT Presentation


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

Na+. Na+. P-. הפוטנציאל האלקטרוכימי. אנרגיה חופשית ל- 1 mole חומר. מרכיבי הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר X :. מרכיב כימי. מרכיב חשמלי. m ניתן ביחידות של joul/mole. המרכיב הכימי : RTlnC x R – קבוע הגזים ( R=8.314 joul/mole* o K ) T – טמפרטורה מוחלטת ( o K=t o C+273 )

Download Presentation

Na+

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


Na

Na+

Na+

P-


Na

הפוטנציאל האלקטרוכימי

אנרגיה חופשית ל- 1 mole חומר.

מרכיבי הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר X:

מרכיב

כימי

מרכיב

חשמלי

m ניתן ביחידות של joul/mole

המרכיב הכימי: RTlnCx

R – קבוע הגזים (R=8.314 joul/mole*oK)

T – טמפרטורה מוחלטת (oK=toC+273)

Cx- הריכוז של x (ביחידות של M=mole/liter)

המרכיב החשמלי: ZxFy

Zx – הערכיות של x

F – מספר פרדיי Faraday(coulomb / mole)

y– הפוטנציאל החשמלי (יחידות – volt)


Na

כעת נבדוק מהו הפרש הפוטנציאלים של x משני צידי הממברנה:

זו הצורה המקובלת להצגת הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר x

משני צידי הממברנה.

עבור חומר x, הנמצא משני צידי ממברנה, נגדיר את הפוטנציאל

האלקטרוכימי משני הצדדים:


Na

זהו פוטנציאל שווי המשקל של יון (x) שנקרא גם פוטנציאל נרנסט

של יון – Nernst potential.

עבור יון חד ערכי (Zx=+1) ניתן לכתוב גם:

58mV

כאשר החומר X נמצא בשווי-משקל משני צידי הממברנה:

ואז:


Na

מתקיים:

כלומר, פוטנציאל נרנסט (פוטנציאל שווי המשקל) של כל יון, שווה

לפוטנציאל החשמלי הנמדד של המערכת.

לדוגמא, במערכת בשווי משקל, המכילה יוני Na+ ויוני Cl-:

ניתן לכתיבה גם כפי שנוסח ע"י דונאן ("מכפלת דונאן"):

כאשר המערכת כולה נמצאת בשווי משקל:

עבור כל חומר x:


Na

עקרון האלקטרוניטרליות – ריכוז המטענים

החיובים והשליליים בכל מדור שווה!

(ברמה המקרוסקופית)


Na

א'

א'

ב'

ב'

100mM

NaCl

100mM

NaCl

10mM

NaCl

1mM

NaCl

כוח ריכוזי

אם נציב במשוואת נרנסט:

Dji-o = 58*log(100/10) = 58mV

כוח חשמלי

ג. הממברנה חדירה ליוני נתרן בלבד ומפל

ריכוזי היון גדול יותר:

Dji-o = 58*log(100/1) = 116mV

כוח ריכוזי

אפשר לראות שבמעבר מ-ב' ל-ג' מפל הריכוזים

גדל פי 10 והפוטנציאל החשמלי גדל פי 2.

כוח חשמלי

דוגמאות

א. מה יקרה אם הממברנה חדירה

לשני היונים במידה שווה?

אם נציב במשוואת נרנסט:

Dji-o = 58*log(55/55) = 0

ב. מה יקרה אם הממברנה חדירה

ליוני נתרן בלבד?


Na

ניתן להיעזר במשוואת דונן או במשוואת נרנסט:

Dji-o = 0 = 58*log(Ho/Hi)

או

Hout/Hin = Clin/Clout

וגם באופן אינטואיטיבי ברור שה-pH הפנימי, במקרה זה, זהה לחיצוני.

Ho*Clo

לפי דונן:

Hi= =1.68*10-7M

Cli

כלומר:pHin = 6.77

כדוריות דם אדומות נמצאות בתוך תמיסת HCl.

נתון: pHout = 7Clin/Clout= 1Dji-o = 0

מה ה-pH בתוך הכדוריות, בהנחה שהמערכת הגיעה לשווי משקל?

העבירו את הכדוריות לתמיסה שונה, וגם בה המערכת הגיעה לשווי משקל.

נתון: pHout = 6.6Clin/Clout= 1.49Dji-o = +10mV

מה ה-pH הפנימי הפעם?


Na

Clo=Ho=2.51*10-7M

Cli=3.74*10-7M

Hi=1.68*10-7M

הצגנו מערכת בשווי-משקל בה:

האם עקרון האלקטרוניטרליות נשמר במערכת זו?

אם כן, הכיצד?

מדוע מתקבל פוטנציאל חיובי בתוך הכדוריות?


Na

שווי משקל – איזון בין כוחות הפוכים

מצב עמיד – המצב לא משתנה לאורך זמן

Vm = -66mV

ENa+ = 58*log([Na+]out/[Na+]in) = 58*log(150/15) = 58mV

EK+ = 58*log([K+]out/[K+]in) = 58*log(5.5/150) = -83mV

ECl- = -58*log([Cl-]out/[Cl-]in) = -58*log(125/9) = -66mV


  • Login