Тема 5: Гомогенні системи. Хімічна рівновага в гомогенних системах.
Гомогенна система — однорідна система, хімічний склад і фізичні властивості якої у всіх частинах однакові або змінюються безперервно, без стрибків (між частинами системи немає поверхонь розділу). У гомогенної системі з двох і більше хімічних компонентів кожен компонент розподілений в масі іншого у вигляді молекул, атомів, іонів. Складові частини гомогенної системи, як правило, не можна відокремити одну від одної механічним шляхом.
У гомогенних сумішах складові частини не можна знайти ні візуально, ні за допомогою оптичних приладів (за винятком поляризованого світла, за допомогою якого можна визначити, наприклад, концентрацію цукру у суміші), оскільки речовини перебувають у роздробленому стані на мікрорівні. Гомогенними сумішами є суміші будь-яких газів і істинні розчини, а також суміші деяких рідин і твердих речовин, наприклад сплави.
Протікання хімічних реакцій залежить від різних факторів. Перш за все, це
енергетичні параметри, які розглядає хімічна термодинаміка, по-друге, швидкість
перебігу реакцій, тобто їх кінетика. Напрямок перебігу та швидкість хімічних
реакцій відіграють велику роль в аналізі. Інтенсивність хімічного перетворення і
характеризується швидкістю хімічної реакції. Швидкість гомогенної хімічної
реакції визначають як зміну концентрацій реагуючих речовин або продуктів
реакції за одиницю часу.
Швидкість хімічних реакцій залежить від природи реагуючих речовин, їх
концентрації, температури, наявності каталізатора і деяких інших факторів.
Для перебігу хімічної реакції між двома речовинами необхідним є зіткнення
їх молекул. Кількість таких зіткнень і обумовлює швидкість хімічної реакції, а
імовірність зіткнення молекул пропорційна концентрації реагуючих речовин.
Таким чином, кількісні співвідношення між концентраціями реагуючих
речовин для зворотних хімічних реакцій у стані рівноваги описується законом
діючих мас.
У стані хімічної рівноваги добуток концентрацій продуктів реакції
поділений на добуток концентрацій вихідних речовин при сталій температурі є величиною сталою. Ця величина K і є константою рівноваги.
Тема 6: Буферна суміш.
Буферними системами називають розчини, які здатні зберігати постійну концентрацію йонів Гідрогену, тобто значення рН середовища, при додаванні до них невеликих кількостей кислоти чи лугу або при розбавлянні їх.
Інколи поняття «буферний розчин» використовують у ширшому розумінні: для розчинів, що мають будь-який сталий параметр (окисно-відновний потенціал, активність іонів кальцію тощо), що майже не змінюється при незначній зміні складу системи, наприклад під час концентрування, розбавлення, додаванні невеликих кількостей сторонніх сполук. Стабільність досягається завдяки тому, що компоненти буферної системи перебувають у стані хімічної рівноваги.
Буфери широко використовуються у хімічних, біологічних та медичних лабораторіях для підтримання сталого pH середовища, в якому відбуваються хімічні реакції. Вони також входять до складу великої кількості промислових товарів, таких як деякі медичні препарати (наприклад забуферений аспірин), засоби для догляду за шкірою і волоссям тощо. Буферні розчини необхідні для забезпечення гомеостазу живих організмів, наприклад pH крові людини підтримується на сталому рівні, оптимальному для транспорту кисню (близько 7,4), завдяки кільком буферним системам.
Для забезпечення сталого рівня pH буфер повинен містити дві сполуки: одну, яка б перешкоджала зменшенню концентрації іонів (H3O)+ (або спрощено — H+), іншу — яка б перешкоджала її збільшенню, при цьому вони не повинні нейтралізувати одна одну.
До буферних систем належать суміші, що містять:
- слабку кислоту (донора протонів) і сіль цієї кислоти, утворену сильною основою, (акцептор протонів) наприклад ацетатний буфер (CH3COOH + CH3COONa), гідрогенкарбонатний буфер (H2CO3 + NaHCO3);
- слабку основу і сіль цієї основи, утворену сильною кислотою, наприклад амонійній буфер (NH4OH + NH4Cl);
- солі багатоосновних кислот, наприклад фосфатний буфер (Na2HPO4 + NaH2PO4), карбонатний буфер (Na2CO3 + NaHCO3);
- сильну або слабку кислоту (кислотний компонент) і гліцин або луг (основний компонент).
Комментарии
Отправить комментарий