Министерство Здравоохранения Республики Узбекистан Министерство Высшего и специального образования Республики Узбекистан

КИСЛОТНО – ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ
Цель занятия: Научиться количественно рассчитывать и экспериментально определять рН растворов биологических жидкостей и лекарственных препаратов.
Значимость изучаемой темы. Постоянство концентрации ионов водорода является одной из существенных констант внутренней среды живых организмов. Например, рН крови человека равно 7,4±0,04, желудочного сока – 1,85±0,15, слюны – 6,60±0,30, мочи – 5,0-8,0 и т.д.
Значительные изменения рН биологических систем, в первую очередь крови, могут привести к серьезным нарушениям жизнедеятельности и в конечном счете к гибели.
Изменение реакции среды в кислую сторону в живом организме называется а ц и д о з о м, в щелочную – а л к а л о з о м. Для жизни опасен и ацидоз, и алкалоз. Отклонение рН от нормы снижает активность ферментов, нарушая нормальный ход реакций в клетках, что может явиться причиной возникновения некоторых заболеваний. При ряде заболеваний происходит нарушение кислотно – щелочного равновесия в организме человека. Например, при тяжелых формах диабета наблюдается ацидоз, при циррозе печени – алкалоз.
Определение рН различных биологических жидкостей является необходимостью в медицинской практике.
Основы протолитической теории кислот и оснований.
Согласно этой теории к кислотам относят вещества (или ионы), способные отдавать протоны, а к основаниям – вещества (или ионы), способные присоединять их. И те, и другие называют протолитами. Так как отдача протона – процесс обратимый, то получившийся при этом остаток основания может снова присоединять протон и, следовательно, образовывать опять кислоту:
Кислота основание + Н⁺
Протоны в растворах самостоятельно не существуют, а переходят только от кислоты к основанию. Поэтому в растворе всегда протекает два процесса:
Кислота₁ Н⁺ + Основание₁
Основание₂ + Н⁺ Кислота₂
Равновесие между ними можно выразить уравнением:
Кислота₁ + Основание₁ Кислота₂ + Основание₂
Например: HCl + H₂O = H₃O⁺ + Cl^-
Таким образом, согласно протолитической теории, из исходных кислот и основания всегда получаются новые кислота и основание, которые в таких процессах называются сопряженными. Кислотами и основаниями могут быть нейтральные молекулы, положительные и отрицательные ионы:

Следует помнить, что в водных растворах все ионы гидратированы, в том числе и катионы водорода. Гидратированные катионы водорода Н₃О⁺ называют гидроксоний – ионами. Таким образом, уравнения диссоциации электролитов более правильно следует писать так:

Однако часто для упрощения в уравнениях реакции пишут Н⁺, а не Н₃О⁺. В зависимости от условий некоторые вещества (или ионы) могут проявлять свойства кислот и оснований. Например, вода при взаимодействии с NH₃ проявляет кислотные свойства:

а при взаимодействии с HCl выполняет функцию основания:

Реакции нейтрализации согласно протолитической теории рассматриваются как переход протона от кислоты к основанию.