Какая теория используется на практике?

•Проще других – Bronsted-Lowry. Использовать Н2СО3 вместо СО2

•На практике большинство из нас понимают кислоту, как:

-[Н+] в растворе (Аррениус)

-донор [Н+] (Bronsted-Lowry)

-и даже СО2, как «кислоту» (Льюис)

Важно! Н+ - «символ метафоры» (Стюарт)

•Н+ в «чистом виде» в р-ре не существуют!

•Протоны связываются и реагируют с окружающими их молекулами Н2О = Н3О+ - ион гидрония

•Или, ещё точнее - {Н:(Н2О)n}+

•Крайне неудобно и непривычно – возвращаемся к «метафорическому» Н+

рН

•Нелинейная трансформация концентрации Н+ - отрицательный логарифм [Н+]. ↓рН = ↑ [Н+]

•Логарифмическое выражение объёма, способного вместить 1 Eq [Н+] (для плазмы с

рН=7.4, этот объём составляет 25.000.000 л)

•Для сравнения – концентрация Na+ в плазме –

140 meq/L; концентрация Н+ - 0.00004 meq/L (pH

– 7.4)

•Безразмерная величина

pH = - log10[Н+]

• Для Н2О при 22°С:

[Н+] = [ОН-] = 1×10-7 моль/л

•рН (Н2О) = - log (1× 10-7) = - (-7.0)= 7.00

•Поскольку основание log = 10 (log10), именения

рН на 1 ед. соответствуют изменению [Н+] в

10 раз (в обратную сторону):

Р-р с рН 3 содержит [Н+] в 10 раз больше, чем

р-р с рН 4

Шкала рН (0-14) и [Н+] ммоль/

л

pH = - log10[Н+] или pН = - log10(aH+)?

•ax = g . [x], где

ах – активность в-ва х в р-ре

g – коэффициент активности х [x] – концентрация х в р-ре

•Активность отражает степень взаимодействия молекул р-ра и растворимого в-ва друг с другом. Она выше при повышении их концентрации и степени ионизации.

•Для разбавленных р-ров (рН 0-14) не имеет значения (?), поэтому в организме: pH = - log10[Н+] = - log10(aH+)

Соотношение [Н+] (у) и рН (х) нелинейно!

Преимущества

использования

рН

•Традиционный, широкоупотребляемый символ

•Отражает активность Н+, а не концентрацию (см. устройство рН-

электрода далее) – реальное св-во

физиологических систем

• Н+ не присутствуют в р-рах в чистом виде

Недостатки рН

•Производное, отражающее двойную нелинейную трансформацию [Н+] (т.е. 1. отрицательный 2. логарифм)

•Трудно понять и запомнить

•Недооценивает степень изменения концентрации [Н+]

Простой способ конвертации между рН и [Н+]

•рН – 7.4 = [Н+] – 40 нмоль/л

•Увеличение/уменьшение [Н+] в 2 раза

приводит к изменениям рН на 0.3 в

другую сторону. (log 2 = 0.3)

•Например, если [Н+] – 80 нмоль/л → рН

= 7.1