slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
מבוא לפיזיולוגיה תרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי PowerPoint Presentation
Download Presentation
מבוא לפיזיולוגיה תרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 20

מבוא לפיזיולוגיה תרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי - PowerPoint PPT Presentation


  • 179 Views
  • Uploaded on

מבוא לפיזיולוגיה תרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי. 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 )

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'מבוא לפיזיולוגיה תרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי' - elwyn


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
slide1
מבוא לפיזיולוגיהתרגיל מספר 2 פוטנציאל אלקטרוכימי
slide2

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)

slide3

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:

slide4
המשוואה מתחשבת בגורמים שייקבעו את זרם היון/חלקיק במונחים של ריכוזים ושל פוטנציאל חשמלי. כאשר היון/חלקיק בשו"מ אזי הזרם הנטו הינו אפס.
slide5

הכוחות מאוזנים והפוכים בכיוונם

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:

slide6

מתקיים:

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:

slide7

עקרון האלקטרוניטרליות – ריכוז המטענים

החיובים והשליליים בכל מדור שווה!

(ברמה המקרוסקופית)

slide9

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?

slide11
זיכרו:
  • עבור כלור הביטוי יהיה -58*log…
  • לגבי סידן: תרומתו במנוחה קטנה מאוד, אך עדיין מתקיים לגביו שו"מ ופוטנציאל המחושב ע"י 29*log…
  • בתאי יונקים T=37o C
slide15

נתון שהממברנה חדירה רק לאשלגן ולכלור.

האם המערכת בשו"מ אלקטרוכימי?

אם לא, באיזה כיוון ינוע כל יון? מה רמות השו"מ הסופיות אליהן יגיע כל יון בכל מדור?

slide16

נבדוק אלקטרוניטרליות: האם מתקיימת?

כן. (150 מטענים חיוביים ו 150 מטענים שליליים בכל צד). כל היונים בשו"מ כימי?

כלור לא בשו"מ. לאן ינוע?

מ II ל I, בדיפוזיה. כמה צריכים לעבור עד לשו"מ?

50 mM כלור צריכים לעבור . אבל אז איזה עיקרון מופר?

אלקטרוניטרליות. איך מאזנים?

50 mM אשלגן נוטים לעבור באותו כיוון כדי לאזן את המטען. מה יקרה אז?

ואז יופר ריכוז האשלגן והוא יעבור מ I ל II...

השו"מ הסופי נתון ע"י חוק דונאן

slide17

The new concentrations

אבל האם כעת מתקיימת אלקטרוניטרליות???

slide18

לפני שנפתור: האם בכלל אנו מצפים, על סמך התנאים החדשים, שאחד היונים יהיה בעל פוטנציאל שונה מאפס? הרי המערכת בשו"מ.

בנוסף, האם המערכת בשו"מ אוסמוטי???

slide19

Ho*Clo

לפי דונן:

Hi= =1.68*10-7M

Cli

כלומר:pHin = 6.77

כדוריות דם אדומות נמצאות בתוך תמיסת HCl.

המערכת הגיעה לשווי משקל.

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

מה ה-pH הפנימי?

ולפי נרנסט:

מה ה pH הפנימי אם Δφi-o =0mV ?

slide20

נתון שהממברנה חדירה רק לאשלגן ולכלור.

האם המערכת בשו"מ אלקטרוכימי?

אם לא, באיזה כיוון ינוע כל יון? מה רמות השו"מ הסופיות אליהן יגיע כל יון בכל מדור? מה יהו Ek ו ECl ?