1. ионы Н+ оказывают каталитическое действие на многие биохимические превращения

2. ферменты и гормоны проявляют биологическую активность только в строго определенном интервале значений рН, например пепсин, желудочный сок активен при рН = 1,5 – 2 , каталаза крови при рН = 7,3.

3. Белковые вещества при определенных значениях рН способны денатурировать,что вызывает необходимые изменения в структуре протоплазмы и тем самым нарушает процессы жизнедеятельности.

4. Даже небольшие изменения концентрации ионов водорода в крови и межтканевых жидкостях ощутимо влияют на величину осмотического давления в этих средах. Организм человека располагает тонкими механизмами коорданации происходящих в нем физиологических и биологических процессов для поддержания постоянства рН различных сред.

Эта координация называется гомеостазом \от греческого “ гомео” – подоб ный, “стазус “ – постоянство\ и осуществляется через кровь,тканевую жидкость, лимфу с помощью ферментов, гормонов при участии нервных регулирующих механизмов. НАПРИМЕР , в процессах обмена веществ конечным продуктом окисления является углекислый газ,постоянно продуцируемый в кровь и образующий угольную кислоту. Она диссоциирует на ионы,что приводит к окислению крови Н два СО три ====== Н+ + НСО три минус. При превращении нормальной кислотности крови ( рН = 7,36 ) на сотые доли единицы происходит раздражение хеморецепторов. Они возбуждают дыхательный цент в продолговатом мозгу, который посылает импульсы к дыхательной мускулатуре и активизирует процессы вдоха и выдоха. В результате этого избыточный углекислый газ удаляется из организма.

Нередко отклонения рН крови от нормального значения 7,36 всего лишь на несколько сотых приводит к неприятным последствиям. При отклонениях порядка 0,3 – наступает тяжелое коматозное состояние,а сдвиг рН на 0,4 в ту или иную сторону – влечет смертельный исход. Смещение реакции среды в живом организме в кислую сторону называется ацидозом, а в щелочную – алкалозом. Физиологическое значение рН слюны колеблется в пределах 6,8 – 7,4. Отклонение этого показателя в кислую сторону приводит к возникновению кариесогенной ситуации в полости рта,а увеличение его выше порогового значения стимулирует процессы камнеобразования.

Таким образом, постоянство рН систем организма обеспечивает его нормальную жизнедеятельность,а контроль величины рн дает возможность обнаружить различные виды патологии и праивльно поставить диагноз.

Г и д р о л и з .

В растворах солей,образованных сильной кислотой и сильным основанием – NaCI,KCI,KNO три и др. среда близка с нейтральной рН = 7. Оджнако в растворах солей,образованных слабыми электролитами происходит смещение рН в сторону уменьшения ( или в кислую) или (щелочную) или увеличения. Эти изменения характера среды связаны с процессом гидролиза.

Гидролиз – это реакция обменного разложения солей водой, в результате которой образуются малодиссоциированные вещества и изменяется реакция среды.

Гидролизу подвергаются соли,образованные слабым основанием и сильной кислотой ( хлористый аммоний ), слабой кислотой и сильным основанием (ацетат натрия ), а также слабым основанием и слабой кислотой ( ацетат аммония).Необходимо самостоятельно повторить все случаи гидролиза. Гидролиз –процесс обратимый и представляет не что иное, как протолитическое равновесие обусловленное переносом Н+ в прямом направлении – это реакция гидролиза в обратном – реакция нейтрализации.

Уравнение гидролиза записываются для ионов слабых электролитов.

НАПРИМЕР:

СН три СОО минус + НОН === СН три СООН + ОН минус среда щелочная рН >7.

NH четыре плюс + НОН === NH четыре ОН + Н + среда кислая рН <7.

Соли,образованные многоосновными слабыми электролитами гидролизуются ступенчато и чаще гидролиз этих солей останавливается на первой ступени с образованием кислых и основых солей . НАПРИМЕР :

СО два минус + НОН ========= НСО три минус + ОН минус рН > 7

Fe три плюс + НОН ========== Fe OH два плюс + Н+ рН < 7.

Изменение реакции кислотности среды в результате гидролиза можно оценить количественно константой и степенью гидролиза, введенных Аррениусом. Степень гидролиза ( h) – это отношение числа молекул,подвергшихся гидролизу, к общему числу молекул растворенной соли.

N

h = -------------- 100 (%).

No

Она зависит от многих факторов : 1. Природы электролита; 2.Концентрации в растворе; 3. Температуры; 4. Присутсвие других электролитов.

Константа гидролиза характеризует состояние химического равновесия в растворе соли,подвергавшейся гидролизу.

Рассмотрим уравнение гидролиза хлорида аммония:

NH четыре CI ============= NH четыре + + СI –

NH четыре плюс + НОН === NH четыре ОН + Н+ среда кислая рН < 7.

Константа равновесия этого процесса :

{ NH четыре ОН } { H+}

Кр =--------------------------------- ; ( вода ) обе части уравнения.

{ NH четыре +} { H два О}

Объединяя две постоянные величины : Кр реакции гидролиза (вода ) в одну К гидрол. получаем : {NH четыре ОН} { H +}

К гидр. = Кр умножить на воду = -------------------------------- ;

{ NH четыре +}

К гидр. – это произведение константы равновесия гидролиза на концентрацию воды в разбавленном растворе.

Т.к. гидролиз связан с диссоциацией слабого электролита,то константу гидролиза удобно связать с константой диссоциации слабого электролита и ионным произведением воды. Для этого умножим числитель на знаменатель выражения К гидр. на концентраци. гидроксид ионов ( ОН минус )

{ NHчетыре ОН } { H + } {OH -}

Кгидр. = -----------------------------------------------, где { H+ } {OH -} = K в -

{ NH четыре +} { OH -}

{ NH четыре OH } 1

- ионное произведение воды, а ------------------------------ = -----------

{ NH четыре +} {OH -} К дис.

Таким образом : Кв

К гидр.= --------------------------------- ;

К дис.слабого электролита

Таким образом, константа гидролиза соли равна отношению ионного произведения воды к константе электролитической диссоциации слабого электролита ( кислоты или основания ) в составе соли.

Для солей образованных слабой кислотой и слабым основанием константа гидролиза равна

Кв

К гидр.=------------------- .

Кд. Сх Кд.осн.

Анализ данного уравнения показывает,что чем слабее кислота или основание в составе соли,т.е чем меньше их К дис., тем в большей степени соль,образованная данной кислотой или основанием,подвергается гидролизу,тем больше значение К гидр.соли.

Константа гидролиза зависит от :