|
Redoks sistemelar .Organizmda hosil bo‘ladiagan redoks potentsial.
Reja:
1.Oksidlаnish-qаytаrilish potеnsiаli
2.Nafas olishda redoks potentsialini roli
Oksidlаnish-qаytаrilish potеnsiаli
Oksidlanish-qaytarilish (redoks) potensiali – inert metall va moddaning oksidlangan-qaytarilgan shakllarini tutgan eritma chegarasida hosil boʻladi. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari borayotgan eritmaga inert metall (platina, oltin, paladiy, iridiy va boshqalar) tushirilganda ikki faza chegarasida potensiallar ayirmasi vujudga keladi. Masalan, Pt|FeCl3|FeCl2; Pt|SnCl4|SnCl2. Oksidlangan va qaytarilgan shakldagi moddalarni saqlagan eritmalar oksidlanishqaytarilish sistemalari yoki redoks sistemalar deb yuritiladi. Bunday
sistemalarda potensiallar ayirmasining vujudga kelishining sababini Pt|FeCl3|FeCl2 misolida koʻrib chiqamiz.Bu sistemada quyidagicha reaksiya boradi: Fe+3 + e → Fe+2.
Agar eritmada Fe+3, ya’ni oksidlangan shakl koʻp boʻlsa u elektroddan 1 ta elektron qabul qilib Fe+2 ga aylanadi, bunda elektrod musbat zaryadlanib qoladi va aksincha agar Fe+2, ya’ni qaytarilgan shakl
koʻp boʻlsa u elektrodga 1 ta elektronini beradi va Fe+3 ga aylanadi, u holda elektrod manfiy zaryadlanadi. Natijada yuqoridagi tenglama yoki oʻng tomonga yoki chap tomonga, toki yangi muvozanat qaror topmaguncha siljiydi. Shu paytda elektrodda potensiallar ayirmasi vujudga keladi va bu potensial redoks-potensial deb ataladi. Uning qiymati ham Nernst (Fe+3 / Fe+2 sistemasi uchunPeters) tenglamasi yordamida hisoblanadi:[ ] ln[ ]ored redRT oksid E EnF qayt= +Bunda Ered0 – tegishli juftning standart redoks-potensiali
n – oksidlanish-qaytarilish jarayonida ishtirok etgan elektronlar soni
R – universal gaz doimiysi, u 8,31 J/grad. molga teng
T – absolyut harorat
F – Faradey soni (96500 Kl/mol)
R va F qiymatlarini qoʻyib oʻnli logarifmga oʻtsak, Peters tenglamasi quyidagicha yoziladi:
0,058 [ ] lg [ ]ored redoksid E En qayt= +
Agarda Peters tenglamasida oksidlangan va qaytarilgan shakllarning konsentrasiyalari oʻzaro teng boʻlsa, E = E0 boʻladi va potensial standart redoks potensial deyiladi. Demak, standart redoks potensial deb tegishli juftning oksidlangan va qaytarilgan shakllarining
konsentrasiyasi teng boʻlgandagi potensiali qiymatiga aytiladi.Oksidlanish-qaytarilish potensiallarining
tibbiyotdagi ahamiyatiOksidlanish-qaytarilish hodisalari biokimyoviy jarayonlar yoʻnalishini belgilab beruvchi omillardan biridir.Tirik organizmlarda oziqa moddalardan olingan kimyoviy energiya elektr energiyaga va soʻngra mexanik va issiqliqlik energiyalariga aylanadi. Bu hodisalar asosida turli xil oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari yotadi.
Tirik organizmlarda asosiy elektronlar donori vazifasini vodorod atomi oʻtaydi, akseptori esa – bu kislorod atomlaridir. Ammo tirik organizmda vodorod bilan kislorodning toʻgʻridan-toʻgʻri birikishi yuz bermaydi. Organizmdagi murakkab hodisalar elektronlar va protonlar tashuvchisi vazifasini oʻtovchi redokssistemalar orqali amalga oshadi. Organizmning tarkibidagi oksidlanish-qaytarilish sistemalari: sitoxromalar, gem-gematin, sistin-sistein, vodorod peroksid – suv, glutation sistemasi, qahrabo va fumar kislotalar va boshqalar. Sistemaning redoks-potensiali shu sistemani boshqa sistemaga elektron berishi yoki qabul qilishi xossasini baholovchi kattalikdir. Masalan: biologik oksidlanish jarayoni oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarining zanjiridir. Bu jarayon oksidlanayotgan substratdan kislorodga elektron va proton tashuvchi ma’lum fermentlar bilan boshqariladi. Bu zanjirning har bir bosqichiga aniq redokspotensialga ega boʻlgan redoks sistema toʻgʻri keladi. Misol uchun:
Oksidlanayotgan substrat (-o,42 V)
Degidrogenaza (-0,32 V)
Flavin fermenti (-0,06 V)
Sitoxromalar (+0,04dan+0,55V)½ O2 (+ 0,82 V)
Potensiali kichik bo‘lgan modda (flavin fermenti) potensiali yuqori bo‘lgan moddalarni (sitoxromalarni) qaytarishi, potensiali kichikroq bo‘lgan moddalarni (degidrogenazani) oksidlashi mumkin. Teskarisi esa oksidlanish-qaytarilish jarayonlari nazariyasiga to‘g‘ri kelmaydi. Ko‘rib turibmizki, oksidlanish-qaytarilish potensialining qiymatidan foydalanib u yoki bu biologik hodisaning yo‘nalishini aniqlash mumkin ekan
Oksidlаnish-qаytаrilish potеnsiаllаrni о‘lchаsh uchun gаlvаnik elеmеnt tuzilаdi:
U aniqlanayotgan eritmaga tushirilgan ikkita elektroddan iborat boʻlib, ulardan biri oʻlchovchi yoki indikator elektrodi deyilsa, ikkinchisi solishtirish elektrodi deyiladi. Potensiali oʻlchanayotgan ionlar konsentrasiyasiga bogʻliq boʻlgan elektrod indikator elektrodi deyiladi. Oksidlanish-qaytarilish jarayoni yuz beradigan sistemalarda oʻlchovchi elektrod sifatida platina elektrodi qoʻllanadi.
Potensiali oʻzgarmas va aniq boʻlganelektrodsolishtirish elektrodideyiladi va uning sifatida kumush xloridli Ag/ AgCl/ KCl (Ekx = 201 mV) yoki kalomelli Hg/ Hg2Cl2/ KCl (Ekal = 246 mV) elektrod ishlatiladi.
Elektrodlar tasnifining yana bir sistemasiga koʻra elektrodlar 1- va 2- turlarga boʻlinadi. 1- tur elektrodlari Cu/Cu2+, Ag/Ag+ va umumiy holda Me/Men+ larda metall kationi va oʻz eritmasi orasida qaytar jarayon natijasida elektron almashinish sodir boʻladi. Bunday elektrodlar yoki kationga, yoki anionga nisbatan qaytarhisoblanadi. 2- tur elektrodlarda metall oʻzining qiyin eriydigan tuzi bilan qoplangan va shu tuz anionini saqlagan yaxshi eriydigan tuz eritmasiga tushirilgan boʻladi. Masalan, Ag/ AgCl/ KCl va Hg/ Hg2Cl2/ KCl larda elektrod ham kation, ham anioniga nisbatan qaytar hisoblanadi.
Har bir holda oʻziga toʻgʻri keladigan elektrod tanlanadi.
Koʻpchilik sistemalarning, ayniqsa organik va biologik redoks sistemalarning potensiallari vodorod ioni konsentarsiyasiga, ya’ni pH muhitga bogʻliq boʻladi. Bu holdagi redoks sistema murakkab sistema deyiladi.
Foydalingan adabiyotlar
K.I.Evstratova, N.A.Kupina, E.E.Malaxova. "Jismoniy va kolloid kimyo". M .: "O'rta maktab". 1990 yil.
V.I. Zaxarchenko. “Jismoniy va kolloid kimyodan topshiriqlar va mashqlar to‘plami”. M .: Prosveshenie. 1978 yil.
O.S.Gameeva. “Jismoniy va kolloid kimyodan topshiriqlar va mashqlar to‘plami”. M .: "O'rta maktab". 1966 yil.
K.S.Ahmedov. «Kolloid ximiya». Toshkent. 1990 y.
Do'stlaringiz bilan baham: |
