28. Роль растворов в жизнедеятельности организмов. Вода как растворитель.

Для изучения биологических и медицинских дисциплин большой интерес представляет учение о растворах. Растворами называют однородные системы переменного состава. Химический состав и физические свойства одного раствора во всех частях его объема одинаковы. В отличие от простого смешивания веществ при растворении происходит взаимодействие между частицами, образующими раствор. Вещество, при растворении не [меняющее своего агрегатного состояния, называют растворителем; оно обычно присутствует в растворе в большем количестве. Растворы могут существовать в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном (парообразном). Примерами твердых растворов могут служить некоторые сплавы металлов, на­пример сплав золота и меди, а газообразных — воздух. Процесс растворения обусловлен взаимодействием частиц рас­творяемого вещества и растворителя. Растворение твердых веществ в воде и диссоциацию молекул на ионы можно представить сле­дующим образом: диполи воды, попадая в электрическое поле полярных молекул, ориентируются вокруг полярных групп или вокруг ионов, находящихся на периферии кристаллических реше­ток вещества. Притягивая к себе молекулу или ион, диполи воды ослабляют, а затем и разрывают межмолекулярные или ионные связи. В частности, вода уменьшает прочность ионной связи между ионами Nа+ и Сl или ионами Nа+ и Вг ^- При растворении часто проис­ходит не только разрыв связей в растворяемом веществе, но и раз­рушение ассоциаций молекул рас­творителя. В образующемся рас­творе возникают новые ассоциации, как из молекул растворителя, так и растворенного вещества (особенно при больших его кон­центрациях), а также ассоциации из обоих видов молекул.

29. Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка амфолитов

Аминокислоты проявляют свойства и кислот, и оснований. Такие соединения представляют собой амфотерные электролиты или амфолиты. Существенно, что при раство­рении аминокислот в воде (а они в ней хорошо растворимы за счет полярных группировок NН2 и СООН) амино- и карбоксильная группа реагируют между собой с образованием биполярного иона (или амфиона). В таком виде аминокислоты и находятся в водном растворе. Аминокислоты обладают свойствами амфолитов. Их диссоциация, взятая на примере глицина, выражается суммарным уравнением. В случае биполярного иона аминокислоты, например, глицина, CN₃⁺ - CH₂COO^-- , молекула электронейтральна. Такое состояние назы­вается изоэлектрическим состоянием. То значение рН, при котором достигается изоэлектрическое состояние и при котором молекула не перемещается под воздействием внешнего электрического поля, на­зывается изоэлектрической точкой.

30. Концентрация растворов и способы их выражения.

Концентрацией раствора называется количество растворенного вещества, содержащееся в определенном количестве раствора или растворителя. Растворы с большой концентрацией растворенного вещества называются концентрированными, с малой разбавленными. Концентрацию растворов можно выражать по-разному. В хими­ческой практике наиболее употребительны следующие способы выражения концентраций: Числом единиц массы (например, числом граммов) раство­ренного вещества, содержащимся в 100 единицах массы (например, в 100 граммах) раствора (процентная концентрация по массе) Например, 15% раствор хлорида натрия — это такой раствор, в 100 г которого содержится 15 г ЫаС1 и 85 г воды. Числом молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Концентрация, выраженная этим способом, называется мольно-объемной концентрацией или молярностью и обозначается буквой М. Так, 2М Н₂30₄ обозначает раствор серной кислоты, в каждом литре которого содержится два моля, т. е. 196 г, Числом эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в одном литре раствора. Концентрация, выраженная этим способом, называется эквивалентной концентрацией или нормальностью и обозначается буквой н. Так, 2 н. Н₂SО₄значает раствор серной кислоты, в каждом литре которого содержится два эквивалента, т. е. 98 г Н₂50₄.Числом молей растворенного вещества, приходящихся на 1000 г растворителя. Концентрация, выраженная этим способом, называется мольно-массовой концентрацией или модально­стью и обозначается буквой т. Так, 2т Н₂5О₄ означает раствор серной кислоты, в котором на 1000 г воды приходится два моля Н₂5О₄. Мольно-массовая концентрация раствора, в отличие от его молярности, не изменяется при изменении температуры. Отношением числа молей данного вещества к общему числу молей всех веществ, имеющихся, в растворе. Концентрация! выраженная этим способом, называется мольной долей данного вещества и обычно обозначается для растворителя N₁, а для растворенных веществ – N₂, N₃ и т.д. Объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям.