Кислоты, основания и ионы водорода (биохимия) - История изменений

Nico в 10:21, 2 мая 2016

2016-05-02T10:21:00Z

Nico: /* Что такое pH */

2016-04-30T06:21:32Z

‎Что такое pH

Nico: /* Что означает pH? */

2016-04-30T06:19:35Z

‎Что означает pH?

Nico: Новая страница: «== Кислоты, основания и ионы водорода == '''Определение кислот и оснований по Брёнстеду—Ло…»

2016-04-30T06:03:52Z

Новая страница: «== Кислоты, основания и ионы водорода == '''Определение кислот и оснований по Брёнстеду—Ло…»

Новая страница

== Кислоты, основания и ионы водорода ==

'''Определение кислот и оснований по Брёнстеду—Лоури [Bronsted, Lowry]'''

'''Основание''' — это вещество, способное присоединять протон (ион водорода, Н+) с образованием кислоты. Примером сопряженного основания является лактат: он присоединяет протон с образованием молочной кислоты.

'''Кислота''' — это вещество, которое диссоциирует в воде, высвобождая протоны (ионы водорода, Н+). Пример кислоты — молочная кислота.

'''Сильная кислота (например, соляная кислота)''' - это кислота, которая полностью диссоциирует в воде, высвобождая протоны.

'''Слабая кислота (например, мочевая кислота)''' - это кислота, которая диссоциирует в воде не полностью. В приведенном примере мочевая кислота диссоциирует на урат и протон.

'''Некоторые числа и их логарифмы'''

<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
Число</td><td bgcolor="e5e5e5">
Запись в виде 10 в степени «n»</td><td bgcolor="e5e5e5">
Логарифм по основанию 10</td></tr>
<tr><td>
1000</td><td>
103</td><td>
3,0</td></tr>
<tr><td>
100</td><td>
102</td><td>
2,0</td></tr>
<tr><td>
10</td><td>
101</td><td>
1,0</td></tr>
<tr><td>
1</td><td>
100</td><td>
0</td></tr>
<tr><td>
0,1</td><td>
10-1</td><td>
-1,0</td></tr>
<tr><td>
0,01</td><td>
10-2</td><td>
-2,0</td></tr>
<tr><td>
0,0000001</td><td>
10-7</td><td>
-7,0</td></tr>
</table>
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
Число</td><td bgcolor="e5e5e5">
Логарифм по основанию 10</td></tr>
<tr><td>
1</td><td>
0</td></tr>
<tr><td>
2</td><td>
0,301</td></tr>
<tr><td>
3</td><td>
0,477</td></tr>
<tr><td>
4</td><td>
0,602</td></tr>
<tr><td>
5</td><td>
0,699</td></tr>
<tr><td>
6</td><td>
0,778</td></tr>
<tr><td>
7</td><td>
0,845</td></tr>
<tr><td>
8</td><td>
0,903</td></tr>
<tr><td>
9</td><td>
0,954</td></tr>
<tr><td>
10</td><td>
1,0</td></tr>
<tr><td>
20</td><td>
1,301</td></tr>
<tr><td>
30</td><td>
1,477</td></tr>
<tr><td>
200</td><td>
2,301</td></tr>
<tr><td>
2000</td><td>
3,301</td></tr>
</table>

'''Расшифровка единиц для обозначения концентрации веществ в растворе'''

<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
Единица</td><td bgcolor="e5e5e5">
Принятое обозначение</td></tr>
<tr><td>
1 моль на литр 
0,001 моль на литр 
0,000001 моль на литр 
0,000 000 001 моль на литр</td><td>
1 моль/литр — 1 моль/л 
1 миллимоль/литр — 1 ммоль/л 
1 микромоль/литр — 1 мкмоль/л 
1 наномоль/литр — 1 нмоль/л</td></tr>
</table>

'''pH и эквивалентные значения концентрации протонов'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
Значение pH</td><td bgcolor="e5e5e5">
Эквивалентные значения концентрации протонов в других единицах</td></tr>
<tr><td>
pH 1</td><td>
0,1 моль ионов водород на литр, или 10-1 моль ионов водорода на литр, или 10-1 г иона водорода на литр</td></tr>
<tr><td>
pH 14</td><td>
0,00000000000001 моль/л, или 10-14 моль ионов водорода на литр, или 10-14 г ионов водорода на литр</td></tr>
</table>

== Определение pH ==

'''pH''' — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.

pH=log10[H+]

Так, при рН=7,0 концентрация ионов водорода составляет 0,0000001 ммоль/л, или 10-7 ммоль/л.

Десятичный логарифм 0,0000001 равен — 7,0.

Таким образом, отрицательный десятичный логарифм равен —(—7,0), т.е. +7,0. Отсюда рН=7,0.

'''Вспомним свойства логарифмов'''

10 000 х 100 000 = 1 000 000 000 = 109 или 104х105 = 109 (при умножении чисел их показатели степени складываются)

Log х/у = log x - log y

Log 1/х = - log х

'''Примеры значений pH, встречающихся в клинической практике'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td colspan="2" bgcolor="e5e5e5">
Величина pH артериальной крови при ацидозе</td><td bgcolor="e5e5e5">
Примеры</td></tr>
<tr><td>
pH 6,8</td><td>
160 нмоль/л</td><td rowspan="6">
</td></tr>
<tr><td>
pH 6,9</td><td>
130 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,0</td><td>
100 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,1</td><td>
80 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,2</td><td>
63 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,3</td><td>
50 нмоль/л</td></tr>
<tr><td colspan="2" bgcolor="e5e5e5">
Нормальные значения pH артериальной крови</td><td bgcolor="e5e5e5">
Примеры</td></tr>
<tr><td>
pH 7,35</td><td>
45 нмоль/л</td><td rowspan="7">
</td></tr>
<tr><td>
pH 7,36</td><td>
44 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,38</td><td>
42 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,40</td><td>
40 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,42</td><td>
38 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,44</td><td>
36 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,45</td><td>
35 нмоль/л</td></tr>
<tr><td colspan="2" bgcolor="e5e5e5">
Величина pH артериальной крови при алкалозе</td><td bgcolor="e5e5e5">
Примеры</td></tr>
<tr><td>
pH 7,5</td><td>
32 нмоль/л</td><td rowspan="6">
</td></tr>
<tr><td>
pH 7,6</td><td>
26 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,7</td><td>
20 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,8</td><td>
16 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 7,9</td><td>
13 нмоль/л</td></tr>
<tr><td>
pH 8,0</td><td>
10 нмоль/л</td></tr>
</table>

== Что означает pH? ==

'''pH''' — это водородный показатель раствора (Power of Hydrogen). Величина pH, по определению, равна отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода. У читателей может возникнуть вопрос, зачем вообще понадобилось вводить новое понятие, не проще ли выражать концентрацию ионов водорода в обычных единицах. Дело в том, что понятие pH было введено химиками. Оказалось, что при проведении химических опытов значительно удобнее выражать концентрацию ионов водорода через водородный показатель. В клинической практике мы измеряем pH артериальной крови, который варьирует незначительно — от 6,9 до 7,9, но химики имеют дело со всем спектром возможных значений pH, от 1 до 14. Если бы мы выражали концентрацию ионов водорода в обычных единицах (моль/л), вычисления оказались бы слишком громоздкими. Таким образом, использование pH значительно облегчает и сокращает расчеты. В таблице показаны нормальные значения pH крови и крайние значения, которые наблюдаются при патологических состояниях, сопровождающихся развитием ацидоза или алкалоза.

=== Шкала pH — не линейная! ===

Выражение «pH крови пациента изменился на 0,3 единицы» означает, что концентрация ионов водорода повысилась (или понизилась) вдвое.

Когда мы слышим, что «pH артериальной крови пациента повысился/понизился на 0,2», мы можем недооценить истинное изменение концентрации ионов водорода. Всегда нужно помнить: значение pH — это логарифм. Так, если pH артериальной крови снизился с 7,20 до 7,00, это означает, что концентрация ионов водорода изменилась на 37 нмоль/л, а падение значения pH с 7,00 до 6,80 соответствует повышению [Н+] на 60 нмоль/л.

Десятичный логарифм числа 2 равен 0,3 (2=100,3). Поэтому если pH падает на 0,3 единицы, например, с 7,40 до 7,10, это значит, что концентрация ионов Н+ повысилась вдвое (с 40 до 80 нмоль/л). Соответственно повышение pH с 7,40 до 7,70 отражает понижение концентрации ионов Н+ с 40 до 20 нмоль/л.

@@ Строка 112: / Строка 112: @@
 </table>
-'''pH и эквивалентные значения концентрации протонов'''
+== Читайте также ==
-== Определение pH ==
+*[[pH крови: кислотно-щелочное равновесие]]
+*[[Кислотно-щелочной баланс]]

@@ Строка 237: / Строка 237: @@
 Трудности возникают из-за традиционной номенклатуры, которую проиллюстрируем таким диалогом:
-[[Image:PH_14.jpg|right|Что такое pH]]
+[[Image:PH_14.jpg|500px|Что такое pH]]
 == Источники ==
 <references/>

← Предыдущая		Версия 06:19, 30 апреля 2016
Строка 229:		Строка 229:

	Десятичный логарифм числа 2 равен 0,3 (2=10<sup>0,3</sup>). Поэтому если pH падает на 0,3 единицы, например, с 7,40 до 7,10, это значит, что концентрация ионов Н<sup>+</sup> повысилась вдвое (с 40 до 80 нмоль/л). Соответственно повышение pH с 7,40 до 7,70 отражает понижение концентрации ионов Н<sup>+</sup> с 40 до 20 нмоль/л.		Десятичный логарифм числа 2 равен 0,3 (2=10<sup>0,3</sup>). Поэтому если pH падает на 0,3 единицы, например, с 7,40 до 7,10, это значит, что концентрация ионов Н<sup>+</sup> повысилась вдвое (с 40 до 80 нмоль/л). Соответственно повышение pH с 7,40 до 7,70 отражает понижение концентрации ионов Н<sup>+</sup> с 40 до 20 нмоль/л.
		+
		+	=== Что такое pH ===
		+	Почему же многие учащиеся не могут разобраться в теории кислот и оснований?
		+
		+	Это происходит из-за злоупотребления сложившимся «псевдонаучным жаргоном». Часто теорию кислот и оснований считают трудной темой. В этой теории рассматривается понятие кислоты как вещества, способного диссоциировать на анион кислотного остатка (сопряженное основание) и на ион водорода (протон). Еще в 1962 г. Криз (Creese) с соавторами в своей статье в журнале «Ланцет» (Lancet) писали, что «в медицинской литературе, посвященной этой теме, авторы злоупотребляют псевдонаучным жаргоном, что только сбивает читателей с толку»<ref>Creese R., Neil M.W., Ledingham J.M., Vere D.W. The terminology of acid-base regulation // Lancet. — 1962. — Vol. 419.</ref>.
		+
		+	Трудности возникают из-за традиционной номенклатуры, которую проиллюстрируем таким диалогом:
		+
		+	[[Image:PH_14.jpg\|right\|Что такое pH]]
		+
		+	== Источники ==
		+	<references/>