Колігативні властивості розбавлених розчинів
Справжні розчини гомогенні, стійкі в часі, прозорі в розсіяному і світлі, не руйнуються при зміні зовнішніх умов. Розчинник і розчиняється речовини не можуть бути розділені фільтруванням навіть через ультрафільтри. Вони володіють Колігативні (колективними) властивостями.
Колігативні властивості розбавлених розчинів визначаються не природою, а числом розчинених частинок. До них слід віднести осмотичнийтиск, підвищення температури кипіння і зниження температури замерзання розчинів, зниження тиску насиченої пари розчинника над розчином та ін. При внесенні речовин в розчинник або зміну їх концентрації змінюються їх Колігативні властивості.
При наявності мембран у розчинах спостерігається явище осмосу. Осмосом називається переважне проникнення молекул розчинника через мембрану з розчинника в розчин або з розчину з меншою концентрацією в розчин з більшою концентрацією.
Рушійною силою осмосу є прагнення системи до вирівнювання концентрацій, так як при цьому ентропія зростає (ΔS> 0), хімічні потенціали вирівнюються, градієнт концентрації ліквідується.
Швидкість дифузії речовини пропорційна поверхні мембрани, через яку переноситься речовина, і градієнту концентрації речовини (закон Фіка).
Різниця концентрацій двох розчинів, розділених напівпроникною мембраною, визначає величину осмотичного тиску (мембранний потенціал). Якщо ж градієнт концентрації ліквідується, то мембранний потенціал і осмотичнийтиск будуть рівні нулю. Виборча проникність мембрани, заснована на процесах дифузії низькомолекулярних сполук уздовж градієнта концентрації, використовується в клініці для створення апаратів типу штучної нирки.
Колігативні властивості розбавлених розчинів змінюються пропорційно кількості розчиненого неелектроліту – це закон Рауля-Вант-Гоффа.
У ссавців основним органом осморегуляції є нирки. Осмотичний тиск в рідинах організму створюється за рахунок присутності осмотично активних частинок. Осмомоляльность – осмотично активна концентрація часток, непроникаючих через мембрану. Постійність осмомоляльності називають ізоосмія. Осмомоляльность визначається кількістю всіх осмотично активних частинок в розчині. Два розчину, що мають однакове осмотичний тиск, називають ізотонічними. Осмомоляльності розчину глюкози з моляльній концентрацією 0,2 моль / кг і розчину хлориду натрію з моляль-ної концентрацією 0,1 моль / кг однакові і рівні 0,2 моль / кг. Так як ступінь електролітичноїдисоціації (а) хлориду натрію близька до 100%: NaCl → Na + + Cl-, то з однієї молекули в розчині утворюються дві осмотично активні частинки. Фізіологічний розчин – 0,9% водний розчин хлориду натрію – має однакове осмотичнийтиск з сироваткою крові. Якщо два розчину мають різне осмотичний тиск, то розчин з великим осмотичним тиском називають гіпертонічним по відношенню до другого, а з меншим – гіпотонічним по відношенню до першого. Існуюча система осморегуляціі дозволяє підтримувати загальний гомеостаз речовин в організмі – концентраційний гомеостаз.
Завдяки осмосу регулюється надходження води в клітини і міжклітинні структури. Пружність клітин – тургор, що забезпечує еластичність тканин, підтримання форми органів, обумовлена осмотичним тиском. При приміщенні клітин в гіпотонічний розчин вода з менш концентрованого розчину переходить всередину клітин, що призводить до набухання і розриву клітин і витікання клітинного вмісту. Таке руйнування клітин називають лізисом. У разі еритроцитів цей процес називають гемолізом. При приміщенні клітин в гіпертонічний розчин вода з клітин йде в більш концентрований розчин. Відбувається сморщивание клітин. Цей процес називають Плазмоліз. Біологічні рідини (кров, лімфа, тканинна рідина) – це водні розчини НМС (NaCl, СаС12), ВМС (білка, нуклеїнових кислот, полісахаридів). Їх сумарною дією визначається осмотичний тиск, рівний при 37 ° С 7,7 атмосфер, яке постійно, тобто має місце осмотичний гомеостаз.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)