Презентация Буферные растворы. (Лекция 5) онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Буферные растворы. (Лекция 5) абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 96 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:96 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:4.43 MB
- Просмотров:88
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Лекция 5. Буферные системы
1. Протолитическая теория кислот и оснований.
2. Классификация буферных систем.
3. Механизм буферного действия.
4. Водородный показатель среды буферных растворов.
5. Буферная емкость.
6. Буферные системы крови.
Лектор: доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой химии Ирина Петровна Степанова
№2 слайд
Содержание слайда: ЦЕЛИ ЛЕКЦИИ
ЦЕЛИ ЛЕКЦИИ
ОБУЧАЮЩАЯ: сформировать знания о составе, механизме действия, расчете водородного показателя буферных системах.
РАЗВИВАЮЩАЯ: расширить кругозор обучающихся на основе интеграции знаний, развить логическое мышление.
ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ: содействовать формированию у обучающихся устойчивого интереса к изучению дисциплины.
№3 слайд
Содержание слайда:
№4 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
№5 слайд
Содержание слайда: Основные положения теории:
№6 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
№7 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
№8 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
Физиологически важные кислоты:
Угольная кислота (H2CO3)
Фосфорная кислота (H3PO4)
Пировиноградная кислота (C3H4O3)
Молочная кислота (C3H6O3)
Эти кислоты растворяются в жидкостях организма.
№9 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
2. Основание – частица (молекула или ион), присоединяющая протон в данной реакции, т.е. акцептор H+.
№10 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
№11 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
№12 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
Физиологически важные основания:
Гидрокарбонат-ион (HCO3- )
Гидрофосфат-ион (HPO4-2 )
№13 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований
3. Кислота и основание связаны в сопряженную пару протолитов, частицы которой отличаются по составу на один передаваемый протон (H+):
кислота основание + Н+
Например:
№14 слайд
Содержание слайда:
№15 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований.
4. Сильной сопряженной кислоте соответствует слабое сопряженной основание и наоборот:
№16 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований.
5. Кислоты-протолиты делят на 3 класса:
А) нейтральные
В) катионные
С) анионные
№17 слайд
Содержание слайда:
№18 слайд
Содержание слайда:
№19 слайд
Содержание слайда: Константа кислотности.
7. Количественно сила кислот-протолитов характеризуется вероятностью переноса протона от кислоты к воде как основанию и оценивается величиной константы кислотности (Ка).
Ка характеризует момент химического равновесия в процессе переноса протона и определяется на основании закона действующих масс.
№20 слайд
Содержание слайда: Константа кислотности.
Пример:
№21 слайд
Содержание слайда: Константа кислотности.
Перемножим обе части уравнения на постоянную величину молярной концентрации воды:
№22 слайд
Содержание слайда: Протолитическая теория кислот и оснований.
№23 слайд
Содержание слайда:
№24 слайд
Содержание слайда:
№25 слайд
Содержание слайда: Классификация буферных систем
№26 слайд
Содержание слайда: Классификация буферных систем
Способность буферных систем сохранять постоянство pH называется буферным действием.
По составу, с точки зрения протонной теории, буферные системы делят на кислые и основные.
№27 слайд
Содержание слайда: Классификация буферных систем
Кислые буферные системы состоят из слабой кислоты и сопряженного с ней избытка сильного основания, создаваемого солью этой кислоты.
Например: ацетатная буферная система:
СН3СООН – слабая кислота;
СН3СООNa – растворимая соль (содержит сопряженное сильное основание СН3СОО- ).
№28 слайд
Содержание слайда: Классификация буферных систем
Карбонатная буферная система:
Н2СО3
NaНСО3
Фосфатная буферная система:
NaН2РО4
Na2НРО4
Белковая буферная система:
Белок-Н или Prot-Н
Белок-Na Prot-Na
№29 слайд
Содержание слайда: Классификация буферных систем
Основные буферные системы состоят из слабого основания и сопряженного с ним избытка кислоты, создаваемого солью этого основания.
Например, аммиачная буферная система:
NН4ОН – слабое основание;
NН4Сl –растворимая соль (содержит сопряженную сильную кислоту NН4+).
№30 слайд
Содержание слайда: Классификация буферных систем
Буферные системы в растворенном состоянии образуют буферные растворы.
№31 слайд
Содержание слайда: Механизм буферного действия
Механизм буферного действия можно рассмотреть на примере ацетатной буферной системы:
СН3СООН СН3СОО- + Н+
СН3СООNa СН3СОО- + Na+
№32 слайд
Содержание слайда: Механизм буферного действия
При добавлении сильной кислоты, например HCl, в реакцию с ней вступает компонент буферной системы, выполняющий роль сопряженного основания:
СН3СОО– + Н+ → СН3СООН
СН3СООNa + НСl → СН3СООН + NaСl
То есть, избыток ионов Н+ связывается в малодиссоциирующее соединение – слабую кислоту – СН3СООН.
№33 слайд
Содержание слайда: Механизм буферного действия
При добавлении сильного основания, например NaОН, в реакцию с ним вступает компонент буферной системы – слабая кислота:
СН3СООН + ОН- → СН3СОО- + Н2О
СН3СООН + NaОН → СН3СООNa + Н2О,
То есть, избыток ионов ОН– связывается в малодиссоциирующее соединение – Н2О.
№34 слайд
Содержание слайда: Механизм буферного действия
Таким образом, постоянство pH поддерживается за счет того, что избыток свободных ионов H+ или OH- связывается одним из компонентов буферной системы в малодиссоциирующее соединение.
№35 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды буферных растворов
В основе расчета pH буферных систем лежит закон действующих масс для кислотно-основного равновесия.
Вывод этого уравнения можно показать на примере ацетатной буферной системы:
СН3СООН СН3СОО- + Н+,
СН3СООNa СН3СОО- + Na+.
№36 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
№37 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
№38 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
Уравнение принимает вид:
Уравнение в логарифмической форме:
№39 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
№40 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
№41 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
При разбавлении водой меняются концентрации соли и кислоты в одинаковой степени, соотношение же этих концентраций остается постоянным, поэтому при разбавлении водой рН в определенных пределах не меняется.
№42 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
№43 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
№44 слайд
Содержание слайда: Водородный показатель среды
Задача 1. Рассчитайте рН ацетатной буферной
системы, состоящей из 100 см3 раствора
уксусной кислоты с концентрацией 1 моль/дм3 и
200 см3 раствора ацетата натрия с
концентрацией раствора 0,5 моль/дм3,
Ка СН3СООН = 1,75· 10-5.
Решение: рКа = - lg (1,75 · 10-5) = 4,75.
рН = 4,75 + lg (200 · 0,5)/(100 ·1) = 4,75 + lg1 = 4,75.
№45 слайд
Содержание слайда: Зона буферного действия
Способность буферных растворов
противодействовать резкому изменению рН при прибавлении к ним кислоты или щелочи является ограниченной.
Буферное действие прекращается, если буферное соотношение превышает 10/1 или становится меньше 1/10.
Тогда, lg10 = 1; lg0,1 = -1.
№46 слайд
Содержание слайда: Зона буферного действия
Зона буферного действия – интервал значений pH, в пределах которого буферная система сохраняет свои свойства:
pH = pKа ± 1.
Пример: для ацетатного буфера
№47 слайд
Содержание слайда: Буферная емкость
Величину, характеризующую способность буферной системы противодействовать смещению реакции среды при добавлении кислот и щелочей, называют буферной емкостью (B).
Буферную ёмкость можно определить по кислоте или по основанию.
Буферная ёмкость показывает, сколько моль-эквивалентов кислоты или щелочи следует добавить к 1 дм3 буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу.
№48 слайд
Содержание слайда: Буферная емкость
№49 слайд
Содержание слайда:
№50 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
Биологическая роль буферных систем
Буферные системы участвуют в поддержании кислотно-основного гомеостаза.
Внутриклеточные и внеклеточные жидкости живых организмов характеризуются постоянством значений pH.
pH большей части внутриклеточных жидкостей находится в интервале 6,8 -7,8 ( в том числе плазмы крови 7,34 -7,36).
№51 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
Кровь содержит шесть буферных систем.
Буферные системы крови:
Гемоглобиновая:
HHb H+ + Hb-
KHb K+ + Hb-
2.Оксигемоглобиновая:
HHbO2 H+ + HbO2-
KHbO2 K+ + HbO2-
№52 слайд
Содержание слайда:
№53 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
В сумме эти две системы обладают 75% буферной емкости крови.
Они играют важную роль в процессе дыхания - осуществляют транспортную функцию по переносу кислорода к тканям и органам.
Участвуют в поддержании постоянства pH внутри эритроцитов и в крови целом.
№54 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
3. Белковая буферная система:
Prot H H+ + Prot-
Prot Na Na+ + Prot-
Эта система может нейтрализовать как кислые, так и основные продукты.
Буферная емкость, определяемая белками плазмы, зависит от концентрации белков и их природы, состава.
Буферная емкость по кислоте для альбуминов составляет 10 ммоль· дм-3, для глобулинов – 3 ммоль · дм-3.
№55 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
№56 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
H+ ионы притягиваются к отрицательным зарядам.
№57 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
OH- ионы притягиваются к положительным зарядам.
№58 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
№59 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
4. Система эфиров глюкозы и фосфорной кислоты
O
Глюкоза P OH
ONa
O
Глюкоза P ONa
ONa
Глюкоз-эфирная буферная система действует в клетке.
№60 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
5. Карбонатная буферная система
Н2СО3 Н+ + НСО3 –
NaHCO3 Na+ +HCO3–
Характеризует кислотно-щелочной резерв крови, который измеряется объемом СО2, химически связанным со 100 мл плазмы крови, насыщенной газом с парциальным давлением СО2 53,3 кПа.
Действует в плазме крови и в эритроцитах.
Имеет незначительную буферную емкость (В = 40 ммоль/л плазмы крови), но играет первостепенную роль в регуляции дыхания.
№61 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
HCO3- + H+ H2CO3
№62 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
№63 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
Кислотно-щелочное (кислотно-основное) состояние организма оценивают с помощью уравнения Гендерсона-Гассельбаха, выведенного для гидрокарбонатного буфера крови.
рКа ( для крови) = 6,11.
рН (крови здорового человека) = 7,34-7,36.
№64 слайд
Содержание слайда:
№65 слайд
Содержание слайда: Физиологическая норма
Физиологическая норма
pH = 7,34-7,36
PCO2 = 4,7-5,3 кПа
№66 слайд
Содержание слайда:
№67 слайд
Содержание слайда: Ацидоз
№68 слайд
Содержание слайда:
№69 слайд
Содержание слайда:
№70 слайд
Содержание слайда:
№71 слайд
Содержание слайда: Таким образом, кислотно-щелочное состояние крови определяется величиной pH, концентрацией ионов HCO3- и давлением СО2 в крови.
Таким образом, кислотно-щелочное состояние крови определяется величиной pH, концентрацией ионов HCO3- и давлением СО2 в крови.
№72 слайд
Содержание слайда: Регуляция кислотно-щелочного состояния
№73 слайд
Содержание слайда:
№74 слайд
Содержание слайда:
№75 слайд
Содержание слайда:
№76 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
№77 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
Гиповентиляция легких
Характеризуется уменьшением pH и увеличением CO2
№78 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
№79 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
№80 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
№81 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
Экскреция ионов водорода почками в норме
№82 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
№83 слайд
Содержание слайда: Респираторный ацидоз
№84 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
№85 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
Гипервентиляция легких.
Характеризуется увеличением pH и снижением CO2.
№86 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
№87 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
pHкрови > 7,36
№88 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
№89 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
№90 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
Почки компенсируют алкалоз за счет:
сохранения ионов водорода;
увеличения элиминации гидрокарбонат-ионов.
№91 слайд
Содержание слайда: Респираторный алкалоз
№92 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
6) Фосфатная буферная система
КH2PO4 ↔ К+ + H2PO4 - - слабая кислота
Na2HPO4 ↔ 2Na+ + HPO4 2- - сопряж. основание.
Фосфатная буферная система способна сопротивляться изменению рН в интервале 6,2-8,2.
№93 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
Na2HPO4 + H+ NaH2PO4 + Na+
Присутствует вне и внутри клетки, где ее роль более выражена.
№94 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
Na2HPO4 + H+ NaH2PO4 + Na+
№95 слайд
Содержание слайда: Буферные системы крови
№96 слайд
Содержание слайда: Благодарю за Ваше внимание!
Благодарю за Ваше внимание!
Скачать все slide презентации Буферные растворы. (Лекция 5) одним архивом:
