1 курс / Химия / Коллигативные св-ва р-ра

11

происходит консервирование продуктов питания благодаря уничтожению микроорганизмов вследствии их плазмолиза.

Любое нарушение осмотического давления в тканях вызывает различные заболевания (так, например, отёки связаны с нарушением осморегуляции).

Временные нарушения осмотических свойств тканей вызывают различные физиологические ощущения. Например, чувство жажды, возникающее после приёма большого количества солёной пищи, связано с тем, что при этом возрастает содержание солей в клеточном соке организма. Потребность организма в воде для уменьшения осмотического давления тканевых растворов проявляется в виде чувства жажды. Известно, что в период сильной жары туристам и солдатам во время походов, а также рабочим горячих цехов дают солёное питьё (а ещё лучше поваренную соль). Этот, на первый взгляд, парадокс объясняется весьма просто. При сильной жаре с потом из организма удаляется значительное количество солей. Поскольку содержание солей в поте выше, чем в клеточном соке тканей человека, это приводит к нарушению осморегуляции, и осмотическое давление тканей становится ниже нормального. Однако организм на любое отклонение (как на повышение, так и на понижение осмотического давления) отвечает одинаковой реакцией – чувством жажды. Человек пьёт воду, но она только усиливает жажду. Чтобы избавиться от жажды, надо увеличить осмотическое давление тканей, то есть ввести в них не воду, а дополнительное количество солей.

Основную задачу осморегуляции выполняют почки. Осмотическое давление мочи в норме значительно выше, чем плазмы крови, что обеспечивает активный транспорт из крови в почку. Осморегуляция осуществляется под контролем ферментативных счистем. Нарушение их деяте льности приводит к патологическим процессам. Так, например, при нефрите осмотическое давление у мочи может оказаться ниже, чем у крови, что вызовет обратный транспорт веществ.

Роль осмоса и осмотического давления

вбиологических системах.

1.Осмос регулирует поступление воды в клетки и межклеточные структуры. Если бы вода просачивалась в ткани, то это вызывало бы отек различных органов и подкожной живой клетки. Это наблюдается при механических повреждениях различных органов.

2.Упругость клеток (тургор), эластичность тканей, сохранение определенной формы органов обусловлены осмотическим давлением. Клетки некоторых растений развивают давление 4-20 атм. Прорастающие ростки деревьев поднимают асфальт.

3.Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление называются изотоническими. Например, используются в медицине такие растворы как 0,9%-ный р-р NaCl и 5%-ный р-р глюкозы, которые изотоничны крови (т.е. имеют такое же осмотическое давление). Растворы с более высоким

11

12

осмотическим давлением называются гипертоническими, а с более низким –

гипотоническими.

Осмотическое давление плазмы крови человека при 370С составляет около 7,6 атм, это давление создает электролитный состав крови: 60% этого давления создает NaCl, затем глюкоза и др. Часть осмотического давления (около 0,03 атм) обусловлено белками (альбумины). Это давление называется

онкотическим.

4.Помещая клетку в дистиллированную воду, наблюдается эндосмос (молекулы воды проникают во внутрь клетки), происходит набухание, а затем

иразрыв оболочки и вытекание клеточного содержимого. Это явление называется лизисом. В случае эритроцитов – гемолизом.

В концентрированных растворах солей отмечается сморщивание клеток - плазмолис, связанный с потерей воды, или экзосмосом.

5.Человеческий организм характеризуется постоянством осмотического давления, колебания его незначительны. Поэтому при различных процедурах в кровь человека в больших количествах можно вводить только изотонические растворы. При больших потерях крови (операции, травмы) больным вводят по несколько литров изотонического раствора NaCl (0,9%) для возмещения потери жидкости с кровью. Но следует помнить, что изотонический раствор кровь не заменяет!

6.В хирургии применяют гипертонические растворы, например 10%- ный р-р NaCl. Смоченную в таком растворе повязку накладывают на рану для очистки от гноя, микроорганизмов и продуктов распада.

7.Горькая соль MgSO4 *7H2O и глауберова соль Na2SO4*10 H2O являются сильными слабительными средствами. Это их свойство основано на осмосе: эти соли плохо всасываются желудочно-кишечном тракте, гипертонические растворы MgSO4 *7H2O и Na2SO4*10 H2O заставляют устремляться в просвет кишечника большое количество воды, что приводит к послабляющему эффекту.

8.Почка – эффективный осмотический аппарат. Основная функция ее заключается в удалении продуктов обмена из крови: в более концентрированный раствор – мочу - через полупроницаемую мембрану.

9.Одним из основных механизмов поступления минеральных веществ в эмаль зубов следует считать осмотическое давление. Если эмаль покрыть высококонцентрированным раствором сахара, то осмотическое давление достигает 50 атм. Поэтому малые по размеру ионы, включая Н+, будут интенсивно проникать в эмаль, что в конечном итоге приведет к кариесу.

Вопросы для самоконтроля.

1.Перечислите коллигативные свойства раствора.

2.Какой раствор называется идеальным.

3.Сформулируйте первый закон Рауля.

4.Сформулируйте второй закон Рауля.

5.Что такое осмос.

6.Сформулируйте закон Закон Вант-Гоффа.

12

13

7.Что называется осмотическим давлением.

8.Что называется экзоосмосом и эндоосмосом.

9.Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах.

10.Чему равно осмотическое давление 0,5М раствора глюкозы при 250С?

11.Вычислите осмотическое давление раствора, содержащего 16 г сахарозы С12Н22О11 в 350 мл Н2О при 293 К. плотность раствора принять за единицу. Ответ: 311 кПа.

12.К 100 мл 0,5М раствора сахарозы С12Н22О11 добавили 300 мл Н2О. Чему

равно осмотическое давление полученного раствора при 250С? Ответ: 309,6 кПа.

Тесты для самоконтроля Вариант 1

1. Если ∆Н растворения меньше нуля – это процесс:

2.Каково осмотическое давление в кПа раствора пиридина (М = 80 г/моль), содержащего 4 г вещества в 2 л раствора (t=00С)?

а) 28,37, б) 40,12, в) 48,24, г) 56,74.

3.Факторы, свидетельствующие о химизме процесса растворения? а) диффузия, б) тепловой эффект, в) контракция, г) изменение окраски раствора.

4.Неограниченно смешиваются друг с другом?

5.Какой из водных растворов имеет самое высокое осмотическое давление, если в их равных объёмах содержатся одинаковые массы следующих веществ?

13