Introduksjon til Kjemi

Vilkår

• buffera løsningen består av en svak syre og dens kobling base som kan brukes til å stabilisere pH i en løsning
• alkalinehaving en pH større enn 7; grunnleggende
• acidichaving en pH mindre enn 7

Self-Ionisering av Vann

Hydrogen ioner er spontant genererte i rent vann ved dissosiasjon (ionisering) av en liten prosentandel av vannmolekyler i like tall av hydrogen (H+) ioner og hydroksid (OH–) ioner., Hydroksidionene forbli i oppløsning på grunn av sine hydrogen obligasjoner med andre vannmolekyler; hydrogen ioner, som består av nakne protoner, som er umiddelbart tiltrukket av fn-ionisert vann-molekylene og danne hydronium ioner (H30+). Ved konvensjonen, forskere henviser til hydrogen ioner og deres konsentrasjon som om de var i denne tilstanden i væske-vann.

2H_2O \leftrightharpoons H_3O^+ + OH^-

konsentrasjonen av hydrogenioner dissociating fra rent vann er 1 × 10-7moles H+ ioner per liter vann., PH-verdien er beregnet som negative av base 10 logaritmen av denne konsentrasjonen:

pH = -log

Den negative logaritmen til 1 × 10-7 er lik 7.0, som også er kjent som nøytral pH. Humane celler og blod hver opprettholde nær-nøytral pH.

pH-Skalaen

pH i en løsning indikerer sin surhet eller basicity (alkalitet). PH-skalaen er en invers logaritmen som varierer fra 0 til 14: alt nedenfor 7.0 (alt fra 0,0 til 6.9) er syrlig, og alt over 7.0 (fra 7.1 til 14,0) er grunnleggende (eller alkaliske). Ytterpunktene i pH i begge retninger fra 7.,0 er vanligvis betraktet som ugjestmilde til liv. PH-verdien i cellene (6.8) og blod (7.4) er begge svært nær det nøytrale, mens miljøet i magen er svært sure, med pH-verdi på 1 til 2.

Ikke-nøytral pH-målinger resultat fra oppløsning syrer eller baser i vann., Ved hjelp av den negative logaritmen til å generere positive heltall, høye konsentrasjoner av hydrogen ioner gi en lav pH, og lave konsentrasjoner høy pH.

En syre er et stoff som øker konsentrasjonen av hydrogenioner (H+) i en løsning, vanligvis ved dissociating en av sine hydrogen atomer. En base gir enten hydroksidioner (OH–) eller andre negativt ladede ioner som reagerer med hydrogen ioner i løsningen, og dermed redusere konsentrasjonen av H+ og heve pH.

Sterke Syrer og Sterke Baser

Jo sterkere syre, jo lettere er det donerer H+., For eksempel, saltsyre (HCl) er svært sure og helt distanserer til hydrogen og klorid-ioner, mens syrer i tomat juice eller eddik ikke helt å ta avstand, og blir betraktet som svake syrer; omvendt, sterke baser lett donere OH– og/eller reagere med hydrogen ioner. Natriumhydroksid (NaOH) og mange rengjøringsmidler er svært grunnleggende og gi opp OH– raskt når den plasseres i vann; OH – – ioner reagerer med H+ i løsningen, skape nye vannmolekyler og å redusere mengden av frie H+ i systemet, og dermed øke den generelle pH., Et eksempel på en svakt basisk løsning er sjøvann, som har en pH i nærheten 8.0, nær nok til å nøytral som godt tilpasset marine organismer som trives i denne alkalisk miljø.

– Bufferen

Hvordan kan organismer som trenger kroppen en nær-nøytral pH innta sure og basiske stoffer (et menneske å drikke appelsinjuice, for eksempel), og overleve? Buffere er nøkkelen. Buffere består vanligvis av en svak syre og dens kobling base; dette gjør dem i stand til raskt å absorbere overflødig H+ eller OH–, holde systemet er pH innenfor et smalt område.,

Opprettholde en konstant blodet pH er avgjørende for en persons velvære. Bufferen som opprettholder pH i menneskelig blod innebærer syre, karbonsyre (H2CO3), bicarbonate ion (HCO3–) og karbondioksid (CO2). Når bicarbonate ioner kombinere med gratis hydrogen ioner og bli kullsyre, hydrogen ioner er fjernet, moderere pH-endringer., På samme måte overflødig kullsyre kan omdannes til karbondioksid gass og pustet ut gjennom lungene, og dette hindrer for mange gratis hydrogen ioner fra å bygge opp i blodet og farlig å redusere sin pH; likeledes, hvis for mye OH– er introdusert i systemet, kullsyre vil kombinere med det å skape bicarbonate, å senke pH. Uten en slik buffer system, kroppens pH ville svinge nok til å ødelegge for overlevelse.,

Antacida, som bekjempe overflødig mage syre, er et annet eksempel på bufferen., Mange over-the-counter medisiner fungerer på samme måte til blod-bufferen, ofte med minst ett ion (vanligvis karbonat) som er i stand til å absorbere hydrogen og moderere pH, og bringer lindring til dem som lider «halsbrann» fra mage syre etter å ha spist.