Буферные системы организма

Выделяют 2 вида:

1) минеральные;

2) белковые.

К минеральным относят гидрокарбонатную и фосфатную буферные системы. К белко­вым - собственно белковую и гемоглобиновую.

Гидрокарбонатный буфер - это важнейший буфер плазмы крови (на его долю прихо­дится до 50% буферной ёмкости внеклеточной жидкости), так же участвует в поддержании рН в полости рта. Он состоит из слабой угольной кислоты, образующейся при растворении СО₂ в H₂O, и гидрокарбонат-иона НСО₃^-, выполняюще­го роль сопряжённого основания.

В условиях организма равновесная концентрация гидрокарбонат-ионов в 20 раз выше концентрации кислоты, и эта величина постоянна.

Н₂СО₃ [НСО₃^-] 20

^{кислота} _{----------------------} = _{--------------} = const

НСО₃^- [Н₂СО₃] 1

^{основание}

Таким образом, в условиях организма для этого буфера ёмкость по кислоте в 20 раз выше, чем ёмкость по щёлочи, поэтому основная роль гидрокарбонатного буфера состоит в нейтра­лизации кислых продуктов обмена в организме:

Н₂СО₃ Н₂СО₃

НСО₃^- + Н⁺ => Н₂СО₃ (СО₂↑ + Н₂О)

Фосфатная буферная система особенно боль­шую роль играет в физиологических процессах почек, а так же является одной из основных в полости рта. Буфер состоит из гидрофосфата и дигидрофосфата натрия (или калия): Na₂HPO₄ и NaH₂PO₄.

Na₂HPO₄ ↔ 2Na⁺ + HPO₄^2-

NaH₂PO₄ ↔ Na⁺ + H₂PO₄^-

HPO₄^2-

^{основание} - сопряженная кислотно-основная пара

H₂PO₄^-

^{кислота}

Упражнения для самостоятельной работы:

1. Рассчитать рН гидрокарбонатной буферной системы, составленной из 100 мл 0,2N раствора кислоты и 25 мл 0,4N раствора соли. К_{дисс. (кислоты)} = 1,5 _* 10^-7. Как изменится рН этой гидрокарбонатной буферной системы после добавления 1 мл 0,1 N НCl.

2. Определить буферную емкость данного выше гидрокарбонатного буферного раствора по кислоте, если на титрование 10 мл этого буфера в присутствии индикатора метилоранжевого затрачено 3 мл 0,05 М раствора НCl.

3. Объясните, почему система NaCl + HCl не является буферной, а система NaH₂PO₄ + Na₂HPO₄ обладает свойствами буферной системы.

4. От каких факторов зависит буферная ёмкость?

a) от разведения раствора

b) от концентрации и соотношения концентраций компонентов

c) от степени диссоциации

5. При каком соотношении концентраций компонентов получится буферный раствор с максимальной ёмкостью?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 5

6. Как изменится рН буфера при разбавлении водой и добавке небольших количеств кислот и щелочей:

a) увеличится

b) уменьшится

c) не изменится

7. Как влияет разведение буферного раствора на его ёмкость?

a) уменьшает

b) не влияет

c) увеличивает

Глава 4

Основы химической кинетики и термодинамики.

Катализ.

Содержание

4.1. Скорости химических реакций, их характеристики

4.2. Факторы, влияющие на скорость.Катализ

4.3. Кинетика обратимых реакций. Химическое равновесие