Úvod do Chemie

Podmínky

• buffera roztok složený ze slabé kyseliny a její konjugované báze, která může být použita ke stabilizaci pH roztoku
• alkalinehaving pH větší než 7; základní
• acidichaving pH méně než 7

Self-Ionizace Vody

Vodíkové ionty jsou samovolně generovány v čisté vodě disociace (ionizace) malé procento molekul vody na stejné množství vodíku (H+) ionty a hydroxidu sodného (OH–) ionty., Hydroxidu ionty zůstávají v roztoku, protože jejich vodíkové vazby s dalšími molekulami vody, vodíkové ionty, skládající se z nahé protony, jsou ihned přitahovány k osn-ionizované molekuly vody a tvoří ionty vodíku (H30+). Podle konvence vědci odkazují na vodíkové ionty a jejich koncentraci, jako by byli v tomto stavu svobodní v kapalné vodě.

2H_2O \leftrightharpoons H_3O^+ + -^-

koncentrace vodíkových iontů vyčlenění z čisté vody je 1 × 10-7moles ionty H+ na litr vody., PH se vypočítá jako negativní základu 10 logaritmus této koncentrace:

pH = -log

záporný logaritmus 1 × 10-7 je rovna 7.0, který je také známý jako neutrální pH. Lidské buňky a krevní každé udržovat téměř neutrální pH.

pH

pH roztoku ukazuje na jeho kyselosti nebo basicity (alkalita). Měřítko pH je inverzní logaritmus, který se pohybuje od 0 do 14: cokoli pod 7,0 (v rozmezí od 0,0 do 6,9) je kyselé a cokoli nad 7,0 (od 7,1 do 14,0) je základní (nebo alkalické). Extrémy pH v obou směrech od 7.,0 jsou obvykle považovány za nehostinné k životu. PH v buňkách (6.8) a krev (7.4) jsou oba velmi blízko neutrální, vzhledem k tomu, že prostředí v žaludku je velmi kyselé, s pH 1 až 2.

ne neutrální hodnoty pH jsou výsledkem rozpouštění kyselin nebo zásad ve vodě., Pomocí negativní logaritmus generovat pozitivní celá čísla, vysoká koncentrace vodíkových iontů výnos, nízké pH, nízká koncentrace na vysoké pH.

kyselina je látka, která zvyšuje koncentraci vodíkových iontů (H+) v roztoku, obvykle tím, že vyčlenění jednoho ze svých atomů vodíku. Základna poskytuje buď hydroxidových iontů (OH–) nebo jiné záporně nabité ionty, které reagují s vodíkovými ionty v roztoku, čímž se snižuje koncentrace H+ a zvýšení pH.

Silné Kyseliny a Silné zásady

Tím silnější je kyselina, tím více snadno to daruje H+., Například, kyselina chlorovodíková (HCl) je vysoce kyselé a zcela disociuje na vodíkové a chloridové ionty, vzhledem k tomu, že kyseliny v rajčatové šťávy nebo octa ne zcela disociují a jsou považovány za slabé kyseliny; naopak, silné báze snadno darovat OH– a/nebo reagovat s vodíkovými ionty. Hydroxid sodný (NaOH) a mnoho čisticí prostředky pro domácnost jsou velmi základní a vzdát OH– rychle, když se umístil ve vodě, ionty OH– reagují s H+ v roztoku, vytvoření nové molekuly vody a snížení množství volného H+ v systému, a tím zvýšení celkové pH., Příkladem slabého základního roztoku je mořská voda, která má pH poblíž 8.0, dostatečně blízko k neutrální, že dobře přizpůsobené mořské organismy se daří v tomto alkalickém prostředí.

pufry

jak mohou organismy, jejichž těla vyžadují téměř neutrální pH, požívat kyselé a základní látky (například pomerančový džus pro lidské pití) a přežít? Buffery jsou klíčem. Pufry se obvykle skládají ze slabé kyseliny a její konjugované báze; to jim umožňuje snadno absorbovat přebytek H + nebo OH -, udržet pH systému v úzkém rozmezí.,

udržování konstantního pH krve je rozhodující pro pohodu člověka. Pufr, který udržuje pH lidské krve, zahrnuje kyselinu uhličitou (H2CO3), hydrogenuhličitanový iont (HCO3–) a oxid uhličitý (CO2). Když se hydrogenuhličitanové ionty kombinují s volnými vodíkovými ionty a stávají se kyselinou uhličitou, odstraňují se vodíkové ionty, které zmírňují změny pH., Podobně přebytek kyseliny uhličité mohou být přeměněny na oxid uhličitý a vydechuje plícemi; tím se zabrání příliš mnoho volných vodíkových iontů od budování v krvi a nebezpečně snižuje jeho pH; stejně tak, je-li příliš mnoho OH– je zaveden do systému, kyselinu uhličitou bude kombinovat s to vytvořit sodný, snížení pH. Bez této vyrovnávací paměti systému, pH v těle by se pohybovat natolik, aby ohrozilo přežití.,

antacidy, které bojují proti přebytečné žaludeční kyselině, jsou dalším příkladem pufrů., Mnoho over-the-counter léky fungují podobně jako krevní pufry, často s alespoň jedním ion (obvykle vápenatý), které jsou schopny absorbovat vodík a moderování pH, přináší úlevu těm, kteří trpí „pálení žáhy“ z žaludeční kyseliny po jídle.