Диапазон изменения значений рН при различных типах нарушения кислотно-основногобаланса в организме

Типы нарушений	Ацидоз	Алкалоз
Компенсированный		7, 35 < pH < 7, 45	7, 35 < pH < 7, 45
			щелочной резерв	щелочной резерв
			уменьшается	увеличивается
Некомпенсированный	6, 8 < pH < 7, 45	7, 45 < pH < 7, 9

В фармации применяют для количественного анализа неорганических кислот — соляной, серной, борной и органических кислот — уксусной, бензойной, винной, лимонной, салициловой. В биофармацевтических исследованиях методом нейтрализации определяютрКа кислот и рКb оснований, так как по значению этих величин можно прогнозировать способность лекарственных препаратов проходить через биологические мем­браны.

38. Гетерогенные реакции в растворах электролитов. Константа растворимости. Конкуренция за катион или анион: изолированное и совмещенное гетерогенные равновесия в растворах электролитов. Общая константа совмещенного гетерогенного равновесия. Условия образования и растворения осадков.

Гетерогенными называются системы, которые состоят из гомогенных частей, на границе которых свойства характеризуются разрывами непрерывности. Гетерогенная система состоит из нескольких фаз.

Под фазой понимается совокупность гомогенных ограниченных поверхностями раздела частей системы, термодинамические свойства которых одинаково зависят отпараметров состояния.

Конкуренцию за общий катион выигрывает тот анион, который с этим катионом образует менее растворимое соединение. Аналогично протекают конкурирующие процессы за общий анион.

Пример конкуренции за общий катион. Если в растворе присут­ствуют в равных концентрациях сульфат- и карбонат-ионы, то при введении в него ионов кальция в осадок переходит в первую очередь карбонат кальция, так какK₂(CaCO₃) < K₂(CaSO₄).

Пример конкуренции за общий анион. При введении фос­фат-ионов в раствор, содержащий в равных концентрациях ионы стронция и кальция, в первую очередь образуется твердая фаза, со­стоящая из фосфата стронция, так как это соединение имеет мень­шую константу растворимости.

Ks - константа равновесия взаимодействия малорастворимого вещества ионного типа с водой, при котором часть ионов переходит в жидкую фазу. Константа растворимости – константа равновесия процесса, описанного выше.Ks=Mx*Ay, гдеMx- металл с коэффициентом х, Ay- анион с коэф.y.

Условием образования в системе осадка является неравенство Пс > Кs, т.е. осадок выпадает в том случае, если произведение кон­центраций ионов, образующих электролит, в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, будет больше константы раствори­мости. При Пс < Ksосадок в системе не образуется, если же подобное выражение описывает состояние надосадочной жидкости, то прои­зойдет частичное растворение осадка. При Пс =Ksв системе имеется равновесие (раствор насыщенный). Если в равновесную систему, со­держащую в растворе ионыМ ^y+, А^у-и твердую фазу МxAyввести электролит, имеющий в составе либоМ^у+, либоА^у-, то это в соответ­ствии с принципом Ле Шателье приведет к образованию дополните­льного количества осадка. Следовательно, присутствие одноименно­го иона понижает растворимость малорастворимого электролита. Например, если к насыщенному растворуBaSO₄добавитьK₂SO₄, то раствор становится пересыщенным (со временем некоторое количе­ство сульфата бария перейдет в состав твердой фазы).

Константа растворимости, KS (ПР) – стехиометрическое произведение равновесных концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при данных условиях. Са3(РО4)2 3Са2+(р-р)+ 2РО34 (р-р) KS = [Са2+]3[РО34 ]2

Образование осадка малорастворимого сильного электролита

происходит в том случае, если стехиометрическое произведение концентраций его ионов в растворе станет больше константы растворимости (Пс > Ks), т.е. осадок выпадает из пересыщенного раствора.

Пример:

AgI(тв) Ag+(р-р)+I–(р-р)

а) При добавлении AgNO3 согласно принципу Ле Шателье равнове-

сие смещается влево, раств ор кристал . Но так как величина

Ks = [Ag+][I–]неизменна, поэтому при вновь установившемся равновесии величина [Ag+] возрастает, а[I–]– уменьшается, т.е. достигается полнота осаждения ионов иода.

б) При добавлении KI, напротив, возрастает величина [I–], а [Ag+] уменьшается, т.е. достигается полнота осаждения ионов серебра.

Растворение осадка малорастворимого электролита происходит в том случае, если стехиометричное произведение концентраций его ионов в растворе станет меньше константы растворимости (Пс < Ks).

Примеры:

а) Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2(тв) ZnOH+ + OH–

Н2О

HCl Cl– + H+

39.Реакции, лежащие в основе образования неорганического вещества костной ткани гидроксидфосфата кальция. Механизм функционирования кальций-фосфатного буфера.

Формирование костной ткани

I стадия Са+2 + НРО24 = СаНРО4 Ks = 2, 710–7

II стадия 3СаНРО4 + Са(ОН)2 = Са3(РО4)2 СаНРО4 + 2Н2О

Ks(Са4Н(РО4)3)= 1, 310–47

III стадия Са4Н(РО4)3 + Са(ОН)2 = Са5(РО4)3ОН + Н2О

Ks(Са5(РО4)3)OH) = 1, 610–58

Са5(РО4)3ОН – минеральная основа костной и зубной ткани (гидроксофосфат или гидроксоапатит)

Са5(РО4)3F – минеральная основа зубной эмали

остеобласты (рН=8, 3)минерализация

5Са2+ + 3НРО24 + 4ОН– Са5(РО4)3ОН + 3H2О

деминерализация

остеокласты

Образование костной ткани согласно принципу Ле Шателье происходит при смещении равновесия вправо. Способствующие этому факторы: щелочность среды (в остеобластах рН = 8, 3), повышенная концентрация фосфат-анионов, образующихся при гидролизе сложных эфиров фосфорной кислоты, углеводов, аморфного Са3(РО4)2, более растворимого, чем гидроксоапатит.

Разрушение костной ткани происходит в остеокластах при смещении равновесия влево. Способствующие этому факторы: уменьшение рН, увеличение концентрации лактатов, цитратов и белков, комплексно связывающих ионы Са+2.

Краткая характеристика патологических гетерогенных процессов в организме представлена в табл.

Кальциевые буферы.

Большая часть ионов Са²⁺, входящих в клетку, практически немедленно связывается цитоплазматическими местами связывания кальция. Показано, что только менее 1% ионов кальция, которые проникают в цитозоль, остается в несвязанном состоянии (11). Цитозольные кальциевые буферы представлены главным образом Са²⁺-связывающими белками, такими как парвальбумин, кальмодулин, тропонин-С, кальретинин, кальциунеурин, белок S-100 (25). Кроме того, цитозольная буферная емкость может быть опосредована АТФ, которая способна связывать значительное количество Са²⁺(64). 20-50% цитозольных кальциевых буферов могут быть удалены из цитоплазмы при перфузировании клетки, что показывает их мобильность, в то время как оставшаяся часть Са²⁺-связывающей емкости относится к фиксированным буферам. Мобильные кальциевые буферы могут играть важную функциональную роль, способствуя диффузии ионов Са²⁺в цитоплазме и распространению Са²⁺сигнала по клетке. Внутриклеточное введение эндогенных Са²⁺буферов (кальбиндина D_28kи парвальбумина) через микропипетку приводило к увеличению скорости нарастания [Ca²⁺]_iна несколько порядков и существенно влияло на кинетику изменения [Ca²⁺]_i, что подтверждает роль мобильных Са²⁺буферов с низким молекулярным весом в эффективном регулировании внутриклеточной концентрации кальция.

40.Явление изоморфизма: замещение в гидроксидфосфате кальция гидроксид-ионов на ионы фтора, ионов кальция на ионы стронция. Остеотропность металлов. Реакции, лежащие в основе образования конкрементов: уратов, оксалатов, карбонатов. Применение хлорида кальция и сульфата магния в качестве антидотов.

Явление изоморфизма лежит в основе патологического процесса, при котором происходит замещение ионов кальция в гидроксиапатите на ионы фтора(он резко уменьшает растворимость гидрокисапатитов в кислой среде; заболевание при высоких концентрациях фтора называется флюорозом).

Наиболее опасным видом изоморфизма является замещение ионов кальция на ионы стронция. Вследствие большего радиуса это вызывает ломкость костей(стронциевый рахит). А при замещение на изотоп стронций-90 происходит облучение костного мозга, что приводит к лейкемии и саркоме. Период полураспада составляет почти 28 лет.

Остеотропность заключается в способности замещать кальций в гидроксиапатите. Остеотропные элементы можно разделить на заменяющие элементы, изменяющие физиологическое состояние кости(свинец, ртуть, алюминий…); щелочные земельные и другие элементы, образующие катионы с диаметром, равным норме и способностью замещать в минерале кости; элементы, образующие микроколлоиды, способные абсорбироваться на поверхности кости.

Нарушение коллоидного равновесия вызывается уменьшением толщины защитного слоя из ионов стабилизатора и белковой защиты вокруг соединения, что приводит к их слипанию с образованием более крупных кристаллов. Например, почечнокаменная болезнь связана с образованием в мочевых органах камней различного состава. При повышении концентрации мочевой кислоты образуются ее малорастворимые соли – ураты кальция. Малорастворимые оксалаты могут образовываться в щелочной и кислой среде. Считают, что ыедущую роль в развитии мочекаменной болезни играют внешние факторы: качество пищи и воды, климат, условия работы. Потребление жесткой воды и пищи, богатой солями, усиленное потоотделение способствуют увеличению концентрации в моче ионов, способных образовывать камни.

Кальций - макроэлемент, участвующий в формировании костной ткани.При взаимодействии раствора кальция хлорида(10%) с солями магния, щавелевой и фтористой кислотами образуются нерастворимые соединения, что позволяет применять раствор кальция хлорида в качестве антидота. Ca+ C2O4 = CaC2O4; Ca+2F = CaF2

Сульфат магния(1%) используют при отравлении солями бария. Токсичный барий при этом связывается с сульфат-ионом, образуя нерастворимый осадок. Ba+SO4 = BaSO4

41. Комплексные соединения. Их строение на основе координационной теории А. Вернера. Комплексный ион, его заряд. Катионные, анионные, нейтральные комплексы. Номенклатура, примеры.

Комплексные соединения – устойчивый химические соединения сложного состава, в которых обязательно имеется хотя бы одна донорно-акцепторная связь. КС состоят из комплексообразователя и лигандов, образующих внутреннюю сферу, и внешнюю сферу, состоящую из ионов, компенсирующих заряд внутренней сферы.

Комплексообразователь – центральный атом или ион, являющийся акцептором электронных пар, предоставляя свободные орбитали(в основном d и f элементы). Число предоставляемых орбиталей – координационное число(равно удвоенному заряду иона комплексообразователя).

Лиганды – молекулы или ионы, которые являются донорами электронных пар и непосредственно связаны с центральным атомом. Существуют моно-, би- и полидентатные лиганды.

Внутренняя сфера есть совокупность центрального атома и лигандов. В ней содержится ковалентная связь, образованная по донорно-акцепторному механизму. Может быть положительно, отрицательно или нейтрально заряжена.

Внешняя сфера – положительно или отрицательно заряженные ионы, нейтрализующие заряд комплексного иона и связанные с ним ионной связью.

K3[Fe(CN)6]

Комплексными соединениями называются соединения, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью, которых является наличие центрального атома, окруженного лигандами.

По координационной теории Вернера в комплексном соединении различаютвнутреннюю и внешнюю сферы. Центральный атом с окружающими его лигандами образуют внутреннюю сферу комплекса.Между центральным атомом и лигандамидействуют силы притяжения (образуется ковалентная связь по обменному и (или) донорно-акцепторному механизму), между лигандами - силы отталкивания. Все остальное в комплексном соединении составляет внешнюю сферу и пишется за квадратнымискобками.

В соответствии с зарядом внутренней сферы комплексные соединения подразделяются на

нейтральные:

Катионные:

Анионные:

Номенклатура

1) В названии комплексного соединения первым указывают анион|отрицательно заряженную часть — анион, затем положительную часть — катион.

2) Название комплексной части начинают с указания состава внутренней сферы. Во внутренней сфере прежде всего называют лиганды — анионы, прибавляя к их латинскому названию окончание «о». Например: Cl⁻ — хлоро, CN⁻ — циано, SCN⁻ — тиоцианато, NO₃⁻ — нитрато, SO₃²⁻ — сульфито, OH⁻ — гидроксо и т. д. При этом пользуются терминами: для координированного аммиака — аммин, для воды — аква, для оксида углерода(II) — карбонил.

3) Число монодентатных лигандов указывают греческими числительными: 1 — моно (часто не приводится), 2 — ди, 3 — три, 4 — тетра, 5 — пента, 6 — гекса. Для полидентатных лигандов (например, этилендиамин, оксалат) используют бис-, трис-, тетракис- и т. д.

4) Затем называют комплексообразователь, используя корень его латинского названия и окончание -ат, после чего римскими цифрами указывают (в скобках) степень окисления комплексообразователя.

5) После обозначения состава внутренней сферы называют внешнюю сферу.

6) В названии нейтральных комплексных частиц комплексообразователь указывается в именительном падеже, а степень его не указывается, так как она однозначно определяется, исходя из электронейтральности комплекса.

Примеры:

K₃[Fe(CN)₆] — гексацианоферрат(III) калия

(NH₄)₂[PtCl₄(OH)₂] — дигидроксотетрахлороплатинат(IV) аммония

[Сr(H₂O)₃F₃] — трифторотриаквахром

[Сo(NH₃)₃Cl(NO₂)₂] — динитрохлоротриамминкобальт

[Pt(NH₃)₄Cl₂]Cl₂ — хлорид дихлоротетраамминплатины(IV)

[Li(H₂O)₄]NO₃ — нитрат тетрааквалития

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: