Колигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов и электролитов.

Второго порядка

7. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент реакции и его особенности для биохимических процессов. Понятие о теории активных соударений. Энергетический профиль реакции, энергия активации, уравнение Аррениуса:

7.1. Правило Вант-Гофа: При повыщении температуры реакционной системы на каждые 10 С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

где - температурный коэффициент, V2 — скорость реакции при температуре Т2, V1— скорость реакции при температуре Т1

7.2. Из уравнения Вант-Гоффа температурный коэффициент вычисляется по формуле:

7.3. Теория активных соударений: 1.Реагировать могут не все молекулы, а только находящиеся в особом активном состоянии. 2.Активация молекулы происходит в результате биомолекулярного столкновения.3.При столкновении частиц с примерно одинаковым запасом энергии происходит её перераспределение, в результате чего энергия одной из молекул достигает значения, соответствующего энергии активации. 4.Влияние температуры на скорость реакции: смещение равновесия между обычными и активными молекулами в сторону увеличения концентрации первых.

7.4. Энергетический профиль реакции (график зависимости потенциальной энергии от координаты реакции)

7.5. Энергия активации Еа – минимальная дополнительная энергия, которую необходимо сообщить молекуле сверх среднего её значения для того, чтобы стало возможным хим. взаимодействие.

7.6. Уравнение Аррениуса- устанавливает зависимость константы скорости химической реакции k от температуры Т.

8. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Осбенности каталитич.активности ферментов:

8.1. Катализ- изменение скорости химических реакций в присутствии веществ, которые после завершения реакции остаются в неизменном виде и количестве. Увеличение скорости реакции называют положительным катализом, уменьшение – отрицательным катализом.

8.2. Катализаторами называют вещества, которые вызывают положительный катализ; вещества, замедляющие реакции – ингибиторами. Различают гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы биохимических реакций имеют белковую природу и называются ферментами. Ферменты отличаются от обычных катализаторов рядом особенностей: 1)они обладают значительно более высокой каталитической эффективностью; 2)высокая специфичность, т.е. избирательность действия; 3)многие ферменты проявляют каталитическую активность только по отношению к одному субстрату; 4)ферменты проявляют максимальную эффективность только в мягких условиях, характеризующихся небольшим интервалом температур и значений рН. Активность фермента равно Скорость реакции нулевого порядка.

9. Роль воды и растворов в жизнедеятельности.Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее уникальную роль как единственного биорастворителя; влияние внешних условий на растворимость.Термодинамика растворения:

9.1. Вода состоит из атомов водорода (в трех изотопах 1,2,3) и кислорода (в трех изотопах 16,17 ,18).Составляет основную часть внутренней среды организма, обеспечивает процессы всасывания, передвижения питательных веществ и продуктов обмена по организму. Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго).

9.2. Свойства: 1)Вода - единственное известное вещество, которое встречается в естественных условиях в твердом, жидкоми газообразном состоянии. 2) Вода - уникальный растворитель 3)Воду очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода - химически стойкое вещество. 4)Вода имеет редкую способность при замерзании расширяться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе. у воды аномалия,при которой твердая фаза легче жидкой. 5)Вода в форме сферических капель имеет наименьшую поверхность при заданном объеме. 6)Вода обладает способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. 7) Поверхностное натяжение - это степень сцепления молекул воды друг с другом. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющая способность воды, тем лучше вода выполняет свои основные функции. В том числе и роль транспортной системы. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющие свойства, тем выше текучесть. 8) Кислотно-щелочное равновесие воды. Основные жизненные среды (кровь, лимфа, слюна, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) имеют слабощелочную реакцию. При сдвигах их в кислую сторону, меняются биохимические процессы, организм закисляется. 9) Структура воды. Вода представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются в пространстве определенным образом, соединяясь в структурные конгломераты. Это позволяет жидкости составлять единую биоэнергоинформационную среду. Когда вода находится в состоянии твердого кристалла. (льда), молекулярная решетка жестко ориентирована. При таянии разрываются жесткие структурные молекулярные связи. И часть молекул, высвобождаясь, образует жидкую среду. В организме вся жидкость структурирована особым образом. 10) Информационная память воды. За счет структуры кристалла происходит запись информации, исходящей от биополя. Это одно из очень важных свойств воды, имеющее большое значение для всего живого.

9.3. Растворимость различных веществ в определённом растворителе зависит от внешних условий, прежде всего - от температуры и давления. Давление наиболее сильно сказывается на растворимость газов. Изменение внешних условий влияет на растворимость в соответствии с принципом смещения равновесий Ле-Шателье: воздействие какого-либо фактора (t, c, p) на равновесную систему стимулирует смещение равновесия в таком направлении, которое способствует восстановлению первоначальных характеристик системы. Влияние температуры зависит от знака теплового эффекта реакции. При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры — в направлении экзотермической реакции. Влияние давления. При повышении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается суммарное количество молей газов и наоборот. Влияние концентрации. При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции. При повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

10. Понятие об идеальном растворе. Константа растворимости. Условия растворения и образование осадка:

10.1. Идеальный раствор – раствор, образование которого не сопровождается химическим взаимодействием, изменением объема и тепловым эффектом(приращение объема при смешивании ΔVсмеш. =0, приращение энтальпии при смешении ΔHсмеш.=0)

10.2. Константа растворимости -это произведение концентраций ионов трудно растворимого электролита в насыщенном растворе при данной температуре- величина постоянная.

10.3. Условия растворения и образования осадков

Осаждение и растворение - обменные реакции, протекающие в растворе электролита 1)Электролит выпадет в осадок, если произведение концентрации его ионов в растворе больше константы растворимости;

2)Осадок его растворится, если все наоборот.

Понятие биогенности химических элементов. Биосфера, круговорот биогенных элементов.Классификация биогенных элементов по их функциональной роли: органогены, элементы электролитного фона, микроэлементы, ксенобиотики. Окружающая среда: химические аспекты экологии.

20.1. Элементы необходимые организму для построения и жизнедеятельности клеток и органов, называют биогенными элементами

20.2. Часть земной оболочки, занятой растительными и животными организмами и переработанная ими и космическими излучениями и приспособленная к жизни, называют биосферой Концентрация элементов в живом веществе прямо пропорциональна его содержанию в среде обитания с учетом растворимости их соединений. Химический состав организма определяется составом окружающей среды. Биосфера содержит 100 млрд тонн живого вещества. Около 50% массы земной коры приходится на кислород, более 25% на кремний. Восемнадцать элементов (О, Si, Al, Fe, Ca. Na, К, Mg, H, Ti, С, Р, N, S, Cl, F, Мn, Ва) составляют 99,8% массы земной коры.

20.3. Классификация биогенных элементов по их функциональной роли: 1) органогены, в организме их 97,4% (С, Н, О, N, Р, S),2) элементы электролитного фона (Na, К, Ca, Mg, Сl). Данные ионы металлов составляют 99% общего содержания металлов в организме;

3) Микроэлементы – это биологически активные атомы центров ферментов, гормонов (переходные металлы).

20.4. Ксенобиотики - чужеродные для организмов химические вещества, естественно не входящие в биотический круговорот и прямо или косвенно порожденные хозяйственной деятельностью человека.

Химия элементов d блока.

24.1. d-блоку относятся 32 элемента периодической системы. Они расположены в побочных подгруппах периодической системы в 4-7 больших периодах между s- и p-элементами. (Sc Ti V Cr Mn Fe Co Cu Zn) Характерной особенностью элементов d-блока является то, что в их атомах последними заполняются орбитали не внешнего слоя (как у s- и p-элементов), а предвнешнего [(n - 1)d] слоя. В связи с этим, у d- элементов валентными являются энергетически близкие девять орбиталей – одна ns-орбиталь, три nр- орбитали внешнего и пять (n - 1)d-орбиталей предвнешнего энергетического уровней: Элементы d-блока находящиеся в III, IV, V, VI, VII B группах имеют незавершенный d-электронный слой (предвнешний эн. уровень). Такие электронные оболочки неустойчивы. Этим объясняется переменная валентность и возможность проявлять различные степени окисления d-элементов. Степени окисления элементов d-блока в соединениях всегда только положительные. Соединения с высшей степенью окисления проявляют кислотные и окислительные свойства (в растворах представлены кислородсодержащими анионами). Соединения с низшей степенью окисления – основные и восстановительные свойства (в растворах представлены катионами). Соединения с промежуточной степенью окисления – проявляют амфотерные свойства. Например: CrO основной оксид, Cr2O3 – амфотерный оксид, CrO3 – кислотный оксид.

24.2. Комплексообразующая способность d-элементов Возможность создания химических связей с участием d-электронов и свободных d-орбиталей обуславливает ярко выраженную способность d-элементов к образованию устойчивых комплексных соединений. При низких степенях окисления для d-элементов более характерны катионные, а при высоких – анионные октаэдрические комплексы ([ScF6]3–, [TiF6]2–, [VF6]–) КЧ d-элементов непостоянны, это четные числа от 4 до 8, реже 10,12. Используя незаполненные d-орбитали и неподеленные пары d-электронов на предвнешнем электронном слое, d-элементы способны выступать как донорами электронов – дативная связь, так и акцепторами электронов. Пример соединений с дативной связью: [HgI]Ї, [CdCl4]Ї. Гидроксокомплексы – комплексные соединения, содержащие в качестве лигандов гидроксид-ионы OH-. Гидроксокомплексы образуются в реакциях протолиза из аквакомплексов: [Al(H2O)6]3+ + H2O [Al(H2O)5(OH)]2+ + H3O+ либо при растворении амфотерных гидроксидов в водных растворах гидроксидов щелочных металлов: Zn(OH)2 + 2 OH- = [Zn(OH)4]2- Fe - ходит в состав гемоглобина, ферментов цитохромов, каталазы, пероксидазы Co - входит в состав витамина В12; Cr - Биогенный элемент. Mn - Входит в состав ферментов Cu - Входит в состав ферментов окигеназ и гидролаз. Участвует в кроветворении. Zn - Входит в состав ферментов катализирующих гидролиз пептидов, белков, некоторых эфиров и альдегидов.

Химия элементов p блока.

25.1. К р – блоку относятся 30 элементов IIIA-VIIIA групп периодической системы и входят во второй и третий малые периоды, а также в четвертый – шестой большие периоды. У элементов IIIA группы появляется первый электрон на р – орбитали. В других группах IVA-VIIIA происходит последовательное заполнение р –подуровня до 6 электронов. Строение внешних электронных оболочек атомов элементов р – блока ns2npa, где а = 1÷6. На свойства р–элементов и их соединений оказывает влияние как появление новых подуровней на внешней электронной оболочке, так и заполнение внутренних электронных оболочек. р – Элементы второго периода (В, С, N, O, F) резко отличаются от элементов нижеследующих периодов, так как, начиная с р–элементов третьего периода, появляется низколежащий свободный d-подуровень, на который могут переходить электроны с р – подуровня при возбуждении атома. Полностью заполненный 3 d-подуровень у р–элементов четвертого периода (Ga, Ge, As, Se, Br) обуславливает отличие их свойств от элементов третьего периода. Максимальное заполнение 4f-подуровня в шестом периоде сказывается на различии свойств р–элементов шестого и пятого периодов. Вдоль периода у р–элементов падает способность к образованию положительно заряженных ионов с зарядом, отвечающим номеру группы, и наоборот, способность к образованию отрицательных ионов с зарядом, равным (8 – № группы) возрастает. р – элементы образуют двухатомные молекулы Э2, различающиеся по устойчивости. Наиболее устойчивы молекулы элементов второго периода (N2, O2, F2). При переходе от IIIA к IVA и VA группам устойчивость двухатомных молекул возрастает, а затем при переходе к VIIIА группе понижается. В группах сверху вниз прочность связи Э–Э уменьшается. Постоянные пломбировочные (реставрационные) материалы предназначены для восстановления анатомической формы, функции и внешнего вида зуба, а также предотвращения развития кариеса. Один из разновидностей таких материалов цементы: – цинк-фосфатные цементы; – силикатные цементы; – силикофосфатные цементы. Твердокристаллические материалы К этой группе слепочных материалов относятся гипс, цинкоксиэвгеноловые и цинкоксигваяколовые пасты. Характерной особенностью этих масс является то, что в отвердевшем состоянии они имеют четкое кристаллическое строение, лишены пластичности и упругих свойств.

Адсорбционные равновесия и процессы на подвижных границах раздела фаз. Поверхностное натяжение. Абсорбция. Поверхностноактивные, неактивные и инактивные вещества. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран.

26.1. Адсорбция- изменение концентрации вещества на границе раздел фаз. Происходит на любых межфазовых поверхностях и адсорбироваться могут любые вещества. Адсорбционное равновесие, т.е.равновесие распределения вещества между пограничным слоем и граничащими фазами, является динамическим равновесием и быстро устанавливаются. Адсорбция уменьшается с увеличением температуры и покидает поверхность. Поверхностное Натяжение есть величина, численно равная энергии Гиббса, приходящейся на единицу площади поверхностного слоя и численно равная работе, еоторую необходимо совершить для образования единицы поверхности раздела фаз при постоянной температуре. ПН зависит от природы жидкости и температуры(уменьшается с ростом t). Вода имеет самое высокое значение ПН. ПН сыворотки крови составляет 45,4*10-3Н/м. Пове́рхностные явле́ния — совокупность явлений, обусловленных особыми свойствами тонких слоёв вещества на границе соприкосновения фаз. К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряжённых фаз.

26.2. Структура плазматической мембраны:Все биомембраны построены одинаково; они состоят из двух слоев липидных молекул толщиной около 6 нм, в которые встроены белки. Некоторые мембраны содержат, кроме того, углеводы, связанные с липидами и белками. Соотношение липиды: белки: углеводы является характерным для клетки или мембраны и существенно варьирует в зависимости от типа клеток или мембран. Компоненты мембран удерживаются нековалентными связями, вследствие чего они обладают лишь относительной подвижностью, т. е. могут диффундировать в пределах липидного бислоя. Текучесть мембран зависит от липидного состава и температуры окружающей среды. С увеличением содержания ненасыщенных жирных кислот текучесть возрастает, так как наличие двойных связей способствует нарушению полукристаллической мембранной структуры. Подвижными являются и мембранные белки. Если белки не закреплены в мембране, они ≪плавают≫ в липидном бислое как в жидкости. Поэтому говорят, что биомембраны имеют жидкостно-мозаичную структуру. В то время как ≪дрейф≫ в плоскости мембраны происходит достаточно легко, переход белков с внешней стороны мембраны на внутреннюю (≪флип-флоп≫) невозможен, а переход липидов происходит крайне редко. Для ≪перескока≫ липидов необходимы специальные белки транслокаторы. Исключение составляет холестерин, который может легко переходить с одной стороны мембраны на другую. Мембранные липиды В мембранах содержатся липиды трех классов: фосфолипиды, холестерин и гликолипиды. Наиболее важная группа, фосфолипиды, включает фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозит и сфингомиелин. Холестерин присутствует во внутриклеточных мембранах животных клеток (за исключением внутренней мембраны митохондрий). Гликолипиды входят в состав многих мембран (например, во внешний слой плазматических мембран). В состав гликолипидов входят углеводные функциональные группы, которые ориентируются в водную фазу. Липиды мембран представляют собой амфифильные молекулы с полярной гидрофильной головкой (голубого цвета) и неполярным липофильным хвостом (желтого цвета). В водной среде они агрегируют за счет гидрофобных взаимодействий и вандерваальсовых сил; Мембранные белки: Протеины могут связываться с мембраной различным путем. Интегральные мембранные белки имеют трансмембранные спирализованные участки (домены), которые однократно или многократно пересекают липидный бислой. Такие белки прочно связаны с липидным окружением. Периферические мембранные белки удерживаются на мембране с помощью липидного ≪якоря» и связаны с другими компонентами мембраны; например, они часто бывают ассоциированы с интегральными мембранными белками. У интегральных мембранных белков фрагмент пептидной цепи, пересекающий липидный бислой, обычно состоит из 21-25 преимущественно гидрофобных аминокислот, которые образуют правую α-спираль с 6 или 7 витками (трансмембранная спираль).

Адсорбционные равновесия на неподвижных границах раздела фаз. Физическая адсорбция и хемосорбция. Адсорбция газов на твердых телах. Адсорбция из растворов. Зависимость величины адсорбции от различных факторов. Избирательная адсорбция.

27.1. Физическая афсорбция – это «Обычная» адсорбция в случае, когда требуется подчеркнуть природу сил взаимодействия

27.2. Адсорбция — это, в широком смысле, процесс изменения концентрации у поверхности раздела двух фаз, а в более узком и употребительном — это повышение концентрации одного вещества (газ, жидкость) у поверхности другого вещества (жидкость, твердое тело). Хемосорбция – процесс поглощения сорбтива происходит вследствии его химического взаимодействия с сорбентом.

27.3.

Классификация дисперсных систем: по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз, по силе межмолекулярного взаимодействия между дисперсной фазой и дисперсной средой. Природа коллоидного состояния. Молекулярно-кинетические свойства коллоидно-дисперсных систем.

28.1. Дисперсные системы - гетерогенные системы из двух или большего числа фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. Обычно одна из фаз образует непрерывную дисперсионную среду, в объеме которой распределена дисперсная фаза (или несколько дисперсных фаз) в виде мелких кристаллов, твердых аморфных частиц, капель или пузырьков.

28.2. Классификация дисперсных систем по силе межмолекулярного взаимодействия: 1) лиофобные- слабое взаимодействие между дисперсной фазой и дисперсной средой 2) лиофильные- сильное взаимодействие. Коллоидными системами называют двух или многофазные системы, в которых одна фаза находится в виде отдельных мелких частиц, распределенных в другой фазе. Такие ультрамикрогетерогенные системы с определенной (коллоидной) дисперсностью проявляют способность к интенсивному броуновскому движению и обладают высокой кинетической устойчивостью. Имея высокоразвитую поверхность раздела фаз и, следовательно, громадный избыток свободной поверхностной энергии, эти системы являются принципиально термодинамически неустойчивыми, что выражается в агрегации частиц, т.е. в отсутствии агрегативной устойчивости. Это системы с очень малой межфазовой энергией, они термодинамически устойчивы и образуются самопроизвольно. Все молекулярно-кинетические свойства вызваны хаотическим тепловым движением молекул дисперсионной среды, которое складывается из поступательного, вращательного и колебательного движения молекул. Молекулы жидкой и газообразной дисперсионной среды находятся в постоянном движении и сталкиваются между собой. Среднее расстояние, проходимое молекулой до столкновения с соседней, называют средней длиной свободного пробега. Молекулы обладают различной кинетической энергией.

28.3. По степени раздробленности (дисперсности) системы делятся на следующие классы: 1) грубодисперсные, размер частиц в которых более 10-5 м; 2) тонкодисперсные (микрогетерогенные) с размером частиц от 10-5 до 10-7 м; 3) коллоидно-дисперсные (ультрамикро-гетерогенные)с частицами размером от 10-7до 10-9м. Если фиксировать внимание на двух основных компонентах дисперсных систем, то одному из них следует приписать роль дисперсионной среды, а другому - роль дисперсной фазы. В этом случае все дисперсные системы можно классифицировать по агрегатным состояниям фаз. По агрегатным состояниям фаз- два класса: свободнодисперсные системы и сплошные (или связнодисперсные) системы.В свободнодисперсных системах дисперсная фаза не образует сплошных жестких структур (сеток, ферм или каркасов). Эти системы называют золями. В сплошных (связнодисперсных) системах частицы дисперсной фазы образуют жесткие пространственные структуры (сетки, каркасы, фермы). Такие системы оказывают сопротивление деформации сдвига.

ОВС – электрохимические системы, содержащие окислительную и восстановительную форму одного и того же вещества или нескольких веществ. Потенциометрия – это совокупность физико-химических методов исследования, в основе которых лежит измерение электродвижущей силы цепей, составленных из индикаторного электрода и электрода сравнения.

Жидкости и ткани организма как проводники второго рода. Удельная и эквивалентная электропроводимость, их изменения с разведением раствора. Эквивалентная электропроводимость при бесконечном разведении. Абсолютная скорость движения и подвижность ионов. Закон Кольрауша о независимой подвижности ионов. Гидратация ионов.

36.1. Закон Кольрауша – предельная молярная электрическая проводимость раствора электролита равна сумме молярных подвижностей анионов и катионов, входящих в состав этого электролита.

36.2. Жидкости и ткани организма человека относятся к проводникам второго рода, поэтому прохождение через них электрического тока связано с перемещением положительно заряженных частиц (катионов) к отрицательному полюсу - катоду, а отрицательно заряженных частиц (анионов) - к положительному полюсу - аноду. В биологических тканях возникает ток проводимости. Подойдя к тому или иному полюсу, ионы восстанавливают свою наружную электронную оболочку и превращаются в атомы, обладающие высокой химической активностью. Этот процесс носит название терапевтического электролиза. Электропроводность растворов электролитов обусловлена перемещением ионов в электрическом поле (в отличие от электронной проводимости проводников первого рода). Электропроводность - математическая оценка способности раствора проводить электрический ток, зависит в основном от степени минерализации исследуемого раствора и его температуры. В качестве количественной меры способности раствора электролита проводить электрический ток используют обычно удельную электропроводность κ (каппа) - величину, обратную удельному сопротивлению (т.е. величину, обратную сопротивлению столба раствора между электродами площадью 1 см2, находящимися на расстоянии 1 см): χ=1/ρ, Ом-1см-1 Удельная электропроводимость - численно равна проводимости вещ-ва заключенного в объеме между двумя электродами, стоящими друг от друга на расстоянии l=1, и с S=1 м2 χ=1/R*l/S Зависит от концентрации вещ-ва в растворе.

 

Второго порядка

7. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент реакции и его особенности для биохимических процессов. Понятие о теории активных соударений. Энергетический профиль реакции, энергия активации, уравнение Аррениуса:

7.1. Правило Вант-Гофа: При повыщении температуры реакционной системы на каждые 10 С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

где - температурный коэффициент, V2 — скорость реакции при температуре Т2, V1— скорость реакции при температуре Т1

7.2. Из уравнения Вант-Гоффа температурный коэффициент вычисляется по формуле:

7.3. Теория активных соударений: 1.Реагировать могут не все молекулы, а только находящиеся в особом активном состоянии. 2.Активация молекулы происходит в результате биомолекулярного столкновения.3.При столкновении частиц с примерно одинаковым запасом энергии происходит её перераспределение, в результате чего энергия одной из молекул достигает значения, соответствующего энергии активации. 4.Влияние температуры на скорость реакции: смещение равновесия между обычными и активными молекулами в сторону увеличения концентрации первых.

7.4. Энергетический профиль реакции (график зависимости потенциальной энергии от координаты реакции)

7.5. Энергия активации Еа – минимальная дополнительная энергия, которую необходимо сообщить молекуле сверх среднего её значения для того, чтобы стало возможным хим. взаимодействие.

7.6. Уравнение Аррениуса- устанавливает зависимость константы скорости химической реакции k от температуры Т.

8. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Осбенности каталитич.активности ферментов:

8.1. Катализ- изменение скорости химических реакций в присутствии веществ, которые после завершения реакции остаются в неизменном виде и количестве. Увеличение скорости реакции называют положительным катализом, уменьшение – отрицательным катализом.

8.2. Катализаторами называют вещества, которые вызывают положительный катализ; вещества, замедляющие реакции – ингибиторами. Различают гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы биохимических реакций имеют белковую природу и называются ферментами. Ферменты отличаются от обычных катализаторов рядом особенностей: 1)они обладают значительно более высокой каталитической эффективностью; 2)высокая специфичность, т.е. избирательность действия; 3)многие ферменты проявляют каталитическую активность только по отношению к одному субстрату; 4)ферменты проявляют максимальную эффективность только в мягких условиях, характеризующихся небольшим интервалом температур и значений рН. Активность фермента равно Скорость реакции нулевого порядка.

9. Роль воды и растворов в жизнедеятельности.Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее уникальную роль как единственного биорастворителя; влияние внешних условий на растворимость.Термодинамика растворения:

9.1. Вода состоит из атомов водорода (в трех изотопах 1,2,3) и кислорода (в трех изотопах 16,17 ,18).Составляет основную часть внутренней среды организма, обеспечивает процессы всасывания, передвижения питательных веществ и продуктов обмена по организму. Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго).

9.2. Свойства: 1)Вода - единственное известное вещество, которое встречается в естественных условиях в твердом, жидкоми газообразном состоянии. 2) Вода - уникальный растворитель 3)Воду очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода - химически стойкое вещество. 4)Вода имеет редкую способность при замерзании расширяться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе. у воды аномалия,при которой твердая фаза легче жидкой. 5)Вода в форме сферических капель имеет наименьшую поверхность при заданном объеме. 6)Вода обладает способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. 7) Поверхностное натяжение - это степень сцепления молекул воды друг с другом. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющая способность воды, тем лучше вода выполняет свои основные функции. В том числе и роль транспортной системы. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющие свойства, тем выше текучесть. 8) Кислотно-щелочное равновесие воды. Основные жизненные среды (кровь, лимфа, слюна, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость и др.) имеют слабощелочную реакцию. При сдвигах их в кислую сторону, меняются биохимические процессы, организм закисляется. 9) Структура воды. Вода представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются в пространстве определенным образом, соединяясь в структурные конгломераты. Это позволяет жидкости составлять единую биоэнергоинформационную среду. Когда вода находится в состоянии твердого кристалла. (льда), молекулярная решетка жестко ориентирована. При таянии разрываются жесткие структурные молекулярные связи. И часть молекул, высвобождаясь, образует жидкую среду. В организме вся жидкость структурирована особым образом. 10) Информационная память воды. За счет структуры кристалла происходит запись информации, исходящей от биополя. Это одно из очень важных свойств воды, имеющее большое значение для всего живого.

9.3. Растворимость различных веществ в определённом растворителе зависит от внешних условий, прежде всего - от температуры и давления. Давление наиболее сильно сказывается на растворимость газов. Изменение внешних условий влияет на растворимость в соответствии с принципом смещения равновесий Ле-Шателье: воздействие какого-либо фактора (t, c, p) на равновесную систему стимулирует смещение равновесия в таком направлении, которое способствует восстановлению первоначальных характеристик системы. Влияние температуры зависит от знака теплового эффекта реакции. При повышении температуры химическое равновесие смещается в направлении эндотермической реакции, при понижении температуры — в направлении экзотермической реакции. Влияние давления. При повышении давления равновесие сдвигается в направлении, в котором уменьшается суммарное количество молей газов и наоборот. Влияние концентрации. При повышении концентрации одного из исходных веществ равновесие сдвигается в направлении образования продуктов реакции. При повышении концентрации одного из продуктов реакции равновесие сдвигается в направлении образования исходных веществ.

10. Понятие об идеальном растворе. Константа растворимости. Условия растворения и образование осадка:

10.1. Идеальный раствор – раствор, образование которого не сопровождается химическим взаимодействием, изменением объема и тепловым эффектом(приращение объема при смешивании ΔVсмеш. =0, приращение энтальпии при смешении ΔHсмеш.=0)

10.2. Константа растворимости -это произведение концентраций ионов трудно растворимого электролита в насыщенном растворе при данной температуре- величина постоянная.

10.3. Условия растворения и образования осадков

Осаждение и растворение - обменные реакции, протекающие в растворе электролита 1)Электролит выпадет в осадок, если произведение концентрации его ионов в растворе больше константы растворимости;

2)Осадок его растворится, если все наоборот.

Колигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов и электролитов.

Закон Рауля и следствия из него; понижение температуры кристаллизации; повышение температуры кипения растворов, осмос. Осмотическое давление, Закон Вант-Гофа. Осмотические свойства растворов электролитов. Гипо-, гипер- и изотонические растворы. Изотонический коэффициент. Понятие о изоосмии (электролитном гомеостазе). Роль осмоса в биологических системах. Плазмолиз и гемолиз:

11.1. Коллигативные свойства разбавленных растворов -это те их свойства, которые при данных условиях оказываются равными и независимыми от химической природы растворённого вещества; свойства растворов, которые зависят лишь от количества кинетических единиц и от их теплового движения: понижение давления пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, осмотическое давление.

11.2. Закон Рауля и следствие из него - Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, называют насыщенным. Давление такого пара над чистым растворителем (p0) называют давлением или упругостью насыщенного пара чистого растворителя. Следствия: 1)температура кипения раствора выше температуры кипения растворителя. Это обусловлено тем, что давление насыщенного пара растворителя над раствором становится равным атмосферному давлению при более высокой температуре, чем в случае чистого растворителя. 2) температура замерзания раствора ниже температуры замерзания чистого растворителя. Это обусловлено более низким давлением пара растворителя над раствором, чем над растворителем.

11.3. Понижение температуры кристаллизации – является температура, при которой давление пара над жидкостью равно давлению пара над твердой фазой. П овышение температуры кипения растворов – является температура, при которой давление ее паров становится равным внешнему давлению. Осмос – это преимущественно одностороннее проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из растворителя в раствор или из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.

11.4. Осмотическое давление – величина, измеряемая минимальное гидравлическое давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы осмос прекратился.

11.5. Закон Вант-Гофа – предложил эмпирическое уравнение для расчета осмотического давления разбавленных растворов неэлектролитов: p = с(x)RТ, p – осмотическое давление (кПа), с – молярная концентрация раствора.