12. Явище осмосу. Осмотичний тиск. Біологічна роль.

Явище осмосу виникає тоді коли розчин межує або з чистим розчинником, або з р-ном іншої концентрації.

Осмос – це явище самовільної, односторонньої ,дифузії молекул розчинника через на пів проникливу перегородку в р-н більшої концентрації.

А) Б)

В якості мембрани можуть використовуватися целофан, інші полімери, пергамент, шкіра.

Роль мембрани.

За рахунок наявних отворів у мембрані відбувається переміщення молекул розчинника з розмірами меншими, або спів розмірними отворам.

Осмотичний тиск Р осм. – це тиск який створюють молекули розчинника, в наслідок осмосу на одиницю поверхні мембрани.

Величину осм. тиску вимірюють за допомогою приладів осмометрів.

Експериментально величину Р ос. вимір. як гідростатичний тиск, який необхідно прикласти на зустріч осмосу, щоб повністю припинити його.

Для теоретичних розрахунків Р ос викор з-н Вант- Гофа

Осмотичний тиск р-ну неелектроліту буде = тому газовому тиску, який би створила розчинена речовина якби вона у вигляді газу займала той самий об’єм який займає розчин.

Так як Вант- Гоф прирівняв р-н до газу, то застосувавши р-ня Мін діл –Клапейрона для ідеальних газів:

РV = nRT

P = n/V * RT - для газів

P осм = C_M * RT - для розчинів

Длля розчинів електролітів P осм = і * C_M * RT

Біологічне значення осмосу.

Якщо клітину помістити в р-н меншої концентрації ніж концентрація внутрішньоклітинного р-ну, то починає самовільно виникати явище осмосу, тобто проникнення молекул розчинника із зовнішнього розчину в середину клітини. При цьому клітина набухає і більш щільно прилягає до целюлозних стінок клітини. Явище набухання назив тургором, а явище проникнення молекул розчинника в середину клітини – ендосмосом.

- Якщо клітину помістити в р-н більшої концентрації то виникатиме явище осмосу зумовлене проникненням молекул розчинника зсередини клітини у зовнішній р-н –екзоосмос.

Клітина ж при цьому зморщується та зсихається, якщо процес триває довго. Це явище називають плазмолізом.

Для високоорганізованих тварин і людини Р осм. = 8 атм.

-Розчини які мають однакове значення Р осм. – назив Ізотонічними. До них належать фізіологічні р-ни (глюкоза)

-Р-н який має більший осмотичний тиск ніж даний назив – Гіпертонічним.

-Р-н який має менший Р осм. ніж даний назив Гіпотонічним

Ізотонічні р-ни викор в медицині , (вводяться внутрішньовенно).

Гіпертонічні р-ни викор тільки у вигляді зовнішніх марлевих повязок при лікуванні гангрени або гнійних ран.

Ф.Х.

1. Агрегатні стани речовин. Ідеальні та реальні гази. Основні закони ідеальних газів.

Більшість речовин залежно від умов можуть існувати в різних агрегатних станах. Проте для деяких речовин неможливо одержати за жодних умов певного агрегатного стану. Н: СаСО₃ - неможливо досягти рідкого та газоподібного стану бо в процесі нагрівання він руйнується.

СаСО₃ = СаО + СО₂

Але в той же час деякі речовини можуть одночасно співіснувати в декількох агрегатних станах.

Н: Р, Н₂О,S.

Перехід речовини з рідкого стану в газоподібний – випаровування. Зворотній до нього процес – конденсація.

Перехід речовини з твердого в рідкий – плавлення.

Зворотній - затвердівання.

Сублімаціч – перехід з твердого стану в газоподібний, а зворотній десублімація( конденсація).

Поліморфне перетворення – це перехід з однієї модифікації речовини в іншу, при одному і тому ж агрегатному стані.

1. Газоподібний стан – хар. дуже слабою взаємодією між молекулами в наслідок чого газ завжди займає весь наданий йому об’єм. Тому він легко змінює форму і об’єм.

2. Рідкий стан – хар. порівняно більшими міжмолекулярними силами, тому молекули втрачають здатність рухатись незалежно одна від одної і віддалятись на значну відстань, в результаті рідина легко змінює форму і практично не змінює свого об’єму.

3. Твердий стан –хар. впорядкованим розташуванням молекул, атомів або іонів з утворенням кристалічної гратки. Хар. великими силами міжмолекулярної взаємодії і тому не можливо змінити ні форму ні об’єм твердого тіла не зруйнувавши його.

4. Плазма – це суміш іонів, радикалів та електронів, оголених ядер і продуктів їх розкладу. В стан плазми газ може переходити під впливом різних факторів: а) при високих температурах( сотні тисяч); б) під впливом електричного розряду ; в) під впливом рентгенівського опромінення ; …

Ступінь іонізації плазми хар. величиною α Залежно від ступеня іонізації розрізняють наступні види плазми:

• якщо α < 1% слабо іонізована;

• якщо α < 1%< 10% помірно іонізована;

• якщо α = 100% повністю іонізована.

Наявність у плазмі позитивно заряджених іонів та електронів зумовлює її високу електропровідність.

Плазма – це газ, що світиться. Явище світіння зумовлене енергетичними переходами електрона з одного рівня на інший.

Технічне використання плазми зумовлене можливістю керованої її енергії( «Керована термоядерна реакція» -Сахаров) .

Основні закони ідеального газу.

Ідеальний газ – це гранично розріджений стан газу для якого хар. 3 ознаки. А) між молекулами не існує сил взаємодії.

Б) Молекули не мають власного об’єму, тобто розмірами їх можна знехтувати і розглядати, як математ. точки.

В)молекули рухаються хаотично.

Стан газоподібного тіла, як і будь - який інший агрегатний стан хар. 3 – ма основними параметрами: Р, V, t.

1. з-н Бойля – Маріотта

Для даної маси ідеального газу при сталій температурі добуток тиску на обєм є величина стала.

Р * V = const

Р ₁* V₁ = Р₂ * V₂

Р = f (V)

Для даної маси ідеального газу при сталій температурі , об’єми даної кількості ідеального газу обернено пропорційні зовнішньому тиску під яким вони знаходяться. V₁ /V₂ = P₂ /P ₁ ; P ₁ /P₂ = V₂/V₁

Графічна залежність ізотермічного процесу назив. ізотермою і має вигляд гіперболи.

Т₁ < Т₂ < Т₃

Для даної маси І. Г. при сталій температурі величина густини та концентрації газу будуть прямо пропорційні їх відповідним тискам. ; P ₁ /P₂ = ρ₁/ρ₂ ; ; P ₁ /P₂ = С₁/С₂.

2. Гей – Лисака.

Характеризує ізобарний процес. Р = const V= f (t)

Для даної маси ідеального газу при сталому Р , зміна температури на 1° С призводить до зміни на 1⁄ 273,16 його початкового об’єму виміряного при 0° С.

V t = V₀ (1 + 1/273, 16 * t)

Якщо 1/273, 16 = α тоді V t = V₀ (1 + α * t)

Графічна залежність називається ізобарою і є лінійною.

Р₁> Р₂> Р₃

При переході до абсолютних температур з-н набуває іншого формулювання.

Для даної маси ідеального газу при сталому Р , об’єми прямо пропорційні їх абсолютним температурам.

V₁ /V₂ = Т₁/Т₂ ;

Р₁ > Р₂ >Р₃