Материал: Учебное пособие по химии для студентов i курса факультета всо оренбург, 2016 удк 54(075. 8) Ббк 24я73 у 91

Электролиты по-разному влияют на скорость застудневания: одни – ускоряют, другие – замедляют, а некоторые – даже исключают возможность перехода  ВМС в студень. На застудневание главным образом влияют анионы. Экспериментально установлено, что соли серной и уксусной кислот ускоряют процесс застудневания, хлориды и иодиды замедляют, а роданиды приостанавливают его. По мере уменьшения действия анионов на процесс застудневания они располагаются в следующий ряд:

> CH₃COO^– > Cl^– > N > Br^– > J^– > CNS^–

Различия в указанных свойствах электролитов объясняются степенью их гидратации, которая уменьшается у анионов слева направо в этом ряду. Замедляющее действие анионов на процесс застудневания наблюдается, начиная с хлорид-иона.

Застудневание лучше всего протекает при рН раствора, соответствующем изоэлектрической точке белка.

Студни являются гомогенными системами, которые обладают упругими свойствами, нетекучи и способны сохранять форму. Упругость студней определяется прочностью и гибкостью макромолекулярной сетки, а также свойствами ориентированных слоев молекул растворителя. Особенно характерно это для полярных макромолекул в водной среде. Гидратные оболочки, окружающие полярные группы, создают упругую водную сетку. Таким образом, жидкость, заполняющую сетку студня, можно условно разделить на две части: “свободную” и “связанную”, входящую в состав сольватных оболочек.

Связанная вода обладает особыми свойствами: большей плотностью, пониженной температурой замерзания (до –15⁰), потерей растворяющей способности и т.д. Связанная вода студней играет большую роль в нашей жизни, поскольку присутствие ее в почве, растениях, во всех живых организмах обеспечивает морозоустойчивость, поддерживает “водные запасы”, определяет морфологические структуры клеток и тканей.

При старении студни теряют гомогенность. Это явление называют синерезисом. Он сопровождается уплотнением пространственной структурной сетки и уменьшением объема студня за счет выделения жидкой фазы. Примеры синерезиса – отделение сыворотки при свертывании крови, при скисании молока и др. Студни не способны восстанавливать свою структуру.

Из-за наличия пространственной сетки в студнях отсутствует перемешивание. Поэтому в них реагирующие вещества соприкасаются в результате медленной диффузии и химические реакции имеют свои особенности

, в частности, специфически протекают реакции осаждения. Например, если в студень желатины заранее ввести некоторое количество дихромата калия, а затем добавить более концентрированный раствор нитрата серебра, то возникает окрашенный осадок дихромата серебра:

1. 
   K₂Cr₂O₇+ 2AgNO₃=Ag₂Cr₂O₇+ 2KNO₃
   

При стоянии в результате диффузии нитрата серебра осадок распространяется в глубь студня, но не сплошной массой: возникают периодические зоны осадка, отделенные друг от друга совершенно прозрачными промежутками. Эти реакции получили название периодических. Их впервые наблюдал немецкий химик Р. Лизенганг (1886).

Периодическими реакциями объясняют сложное распределение окраски многих минералов, генерацию нервных импульсов, мышечные сокращения, сложное строение камней, образующихся в почках, печени и желчном пузыре.

Коацервация. При нарушении устойчивости раствора белка или полисахарида возможно образование коацервата – новой жидкой фазы, обогащенной биополимером. Коацерват может выделяться в виде капель или образовывать сплошной слой, что приводит к расслаиванию системы на две фазы. Одна из фаз представляет собой раствор ВМС в растворителе, а другая – раствор растворителя в высокомолекулярном веществе.

Коацервацию можно вызвать изменением температуры, pH среды или введением низкомолекулярных веществ.

Наиболее изучена коацервация белков и полисахаридов в водных растворах. Л.И. Опарин считал, что коацерваты сыграли большую роль в процессах происхождения жизни на Земле.

Коацервацию используют при микрокапсулировании лекарственных веществ. Для этого лекарственное вещество диспергируют в растворе полимера. В результате на поверхности лекарственного вещества формируется оболочка из адсорбированных капелек коацервата полимера. Эти капельки сливаются в сплошной слой на поверхности частиц лекарственного вещества и специальной обработкой переводятся в твердое состояние. Образовавшаяся твердая оболочка обеспечивает устойчивость, увеличивает длительность действия и устраняет неприятный вкус лекарственного вещества.

VIII. Задачи:

1. 
   Объясните, как заряжаются молекулы альбумина плазмы крови при рН < 4,64 и при рН > 4,64.
   

Напишите соответствующие схемы реакций. ИЭТ_{альбумина} = 4,64.

2. 
   ИЭТ гемоглобина и альбумина плазмы крови соответственно равны 6,8 и 4,64.
   

Укажите направление перемещения указанных ВМС при электрофорезе в буферной системе с рН = 5,1.

IX. Литература для самоподготовки:

а) основная учебная литература

1. Пузаков С.А. Химия: учебник для факультета ВСО – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006 – 640 с.

2. Пузаков С.А. Химия [Электронный ресурс] / Пузаков С.А., 2006 , ГЭОТАР-Медиа « Консультант студент»

б) дополнительная учебная литература

1. Жолнин А. В. Общая химия [Электронный ресурс] / А. В. Жолнин, 2012 , ГЭОТАР-Медиа « Консультант студент»

2. Ершов Ю. А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов : учебник для вузов / Ю. А. Ершов, В. А. Попков, А. С. Берлянд ; ред. Ю. А. Ершов, 2015, Юрайт. - 560 с

3. Попков В.А. Общая химия [Электронный ресурс] / Попков В.А., 2010, ГЭОТАР-Медиа « Консультант студент»

4. Материалы лекций

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1 –Стандартные энтальпии образовании Δ H⁰₂₉₈ и энергии Гиббса ΔG°₂₉₈ некоторых веществ при 298 К (25^оС).

Вещество	Δ H0298, кДж/моль	ΔG°298, кДж/моль	S°298, Дж/моль·К	Вещество	Δ H0298, кДж/моль	ΔG°298, кДж/моль	S°298, Дж/моль·К
Н2(г) Н2O(г) Н2O(ж) НСl(г) HF(r) Н2O2(ж) H2S(r) O2(г) NaOH(т) Na2S(т) Na2SO4(k) N2(r) NO(r) NO2(r) N2O(r) NH3(r) NH4Cl(т) KClO3(т)KCl(т) MgO(k) Al2O3(k) ZnS(k)ZnO(k)	0 -241,8 -285,8 -92,3 -270,7 -30,15 0 -426,6 -1384,0 0 90,4 33,9 81,55 -46,2 -315,4 -391,2 -435,9 -601,2 -1675,0 -201,0 -350,6	0 -228,8 -237,5 -95,27 -272,8 -67,2 -33,02 0 0 86,7 103,6 16,64 -343,6 -289,9 -408,0 -569,6 -320,7	130,6 188,74 70,0 186,7 178,7 27,1 205,64 205,03 64,0 149,0 191,5 210,62 241,5 220,0 192,5 94,6 143,0 82,6 26,9 51,24 65,52 43,6	C(графит) СО(Г) СО2(г) СН4(г) С2Н2(г) С2Н4(Г) С6Н6(ж) С2Н5ОН(ж) C6H12O6(t) СuО(т) СаО(Т) СН3ОН(ж) Сr2O3(т) Сl2(г) С6Н5NН2(ж) FeO(T) Fe2O3(K) Fe3O4(K) Fe(K) F2(r) SO3(r) S(ромб) SO2(r) PH3(r) P2O3(к)P2O5(к)	0 -110,5 -393,5 -74,85 226,75 52,28 82,9 -277,6 -1273,0 -165,3 -635,5 -238,7 -1441,0 0 -264,8 -822,2 -1117,1 0 0 -395,8 0 -296,9 17,2 -820,0 -1492,0	0 -137,27 -394,4 -50,8 209,2 68,12 129,7 -174,7 -919,5 -604,2 -166,3 -1050,0 0 159,22 -244,3 -740,3 -1014,2 0 0 -371,2 0 -300,0 -1348,8	5,74 197,4 213,6 186,2 200,8 219,4 269,2 160,8 43,68 39,7 126,7 81,2 223,0 60,8 87,4 146,2 27,15 256,7 31,88 248,1 211,7 173,5 114,5

Тесты по химии ВСО дистанционно

Модуль № 1Основные закономерности протекания химических реакций в жидких средах организма.

Тема 1: Растворы и их роль в жизнедеятельности.

1.Аномальное свойство воды, делающее её универсальным растворителем полярных соединений

1. 
   вязкость
   
2. 
   теплоемкость
   
3. 
   степень ионизации
   
4. 
   константа ионизации
   
5. 
   диэлектрическая проницаемость
   

2. Молярная концентрация – это

масса вещества в 1 л раствора

1. 
   количество вещества в одном литре раствора
   
2. 
   количество вещества в одном килограмме раствора
   
3. 
   количество вещества в одном литре растворителя
   
4. 
   количество вещества в одном килограмме растворителя
   

3. Моляльность раствора – это

1. 
   масса вещества в одном л раствора
   
2. 
   количество вещества в одном литре раствора
   
3. 
   количество вещества в одном килограмме раствора
   
4. 
   количество вещества в одном литре растворителя
   
5. 
   количество вещества в одном килограмме растворителя
   

4. В соответствии с законом Генри растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна

1. 
   давлению
   
2. 
   температуре
   
3. 
   концентрации
   
4. 
   плотности
   
5. 
   осмотическому давлению
   

5. К коллигативным свойствам растворов относится

1. 
   плотность
   
2. 
   осмотическое давление
   
3. 
   повышение температуры кипения,
   
4. 
   понижение температуры замерзания
   
5. 
   температура
   

6. Массовая доля растворенного вещества – это масса

1. 
   в одном литре раствора
   
2. 
   в ста граммах раствора
   
3. 
   в ста миллилитрах раствора
   
4. 
   в ста граммах растворителя
   
5. 
   в ста миллилитрах растворителя
   

7. Осмотическое давление растворов неэлектролитов прямо пропорционально

1. 
   абсолютной температуре
   
2. 
   молярной концентрации раствора
   
3. 
   молярной доле растворённого вещества
   
4. 
   молярной доле растворителя
   
5. 
   молярной доле растворённого вещества и растворителя
   

8. Осмос направлен в сторону раствора, имеющего

1. 
   больший объем
   
2. 
   меньший объем
   
3. 
   большую концентрацию вещества
   
4. 
   меньшую концентрацию вещества
   
5. 
   меньшую массу растворенного вещества
   

9. Диссоциация слабых электролитов не зависит от

1. 
   давления
   
2. 
   температуры
   
3. 
   природы электролита
   
4. 
   природы растворителя
   
5. 
   концентрации раствора