I)Właściwości fizyko-chemiczne kolidów:

- są to roztwory heterogeniczne(-> faza rozpraszająca i rozproszona - 1-500 um)

- są zdolne do przechodznia przez sączek z bibuły, ale są zatrzymywane na ultra sączkach

- widoczne w ultramikroskopie

- nie dializują - nie przechodzą przez błony półprzepuszczalne pozostając w kontakcie z czystym rozpuszczalnikiem

- wykazują ruchy Browna (ustawiczne i bezwładne ruchy)

- wykazują małe obniżenie temp. krzepnięcie, małe podwyższenie temp. Wrzenia i małe wartości ciśnienia osmotycznego (stężenie koloidu wyrażone w mol/l jest małe)

- wykazują efekt Tyndalla

- stężenie koloidu można oznaczyć instrumentalnieKOLOIDY LIOFOBOWE

zmniejszają swoją energię powierzchniową przed adsorpcję (proces wiązania na powierzchni albo granicy faz fiz. Cząsteczek, atomów, jonów) na powierzchni cząsteczek koloidalnych odp. Dużej ilości jonów jednego rodzaju z ośr. RozpraszającegoKOLOIDY LIOFILIWE

zmniejszają swoją energię powierzchniową przez utworzenie na powierzchni cząstek koloidalnych otoczek z cząsteczekKOLOIDY ODWRALALNE

koloidy, które można przeprowadzić ze stanu skoagulowanego w stan zolu (koagulację można przyspieszyć przez ogrzanie -> wyższa temp. => zwiększenie energii kinetycznej cząsteczek koloidalnych => łatwiej pokonane siły odpychania miedzy jednoimiennie naładowanymi cząsteczkami)

KOLOIDY NIEODWRACALNE

koloidy dla których niemożliwe jest ponowne zwiekszenie stopnia rozdrobnienia cząsteczek koloidalnych i uzyskanie zoluKOAGULACJE

łązenie cząstek koloidów w większe agregaty (w celu zmniejszeni napiecia powierzchownego) -> pow. To, że cząsteczki koloidalne po osiągnięciu odp. Wielkości tracą zdolność do utrzymania się w roztworze i opadają na dno naczynia)Koagulacje koloidów liofobowych i liofilowych przebiegają odmiennie -> różnice w budowie cząsteczek

PEPTYDAZJAproces ponownego rozdrobnienia wytrąconych produktów koagulacji i przechodzenia skoagulowanego osadu z powrotem w stan koloidalny

koagulacja

zol peptyzacja koagulant

WYSALANIE

koagulacja odwracalne; polega na koagulacji koloidów hydrofilowych pod wpływem substancji odwadniającej (np. acetonu) lub dużych ilości łatwo rozpuszczalnych elektrolitów, których jony ulegają silnej hydratacji (np. (NH4)2SO4) i soli metali lekkich np. Na2SO4 ,MgSO4

Miedzy cząsteczkami wody a cząsteczkami elektrolitu dochodzi do konkurencji o cząsteczki wody. Dodatnie jony elektrolitu pow. Zmniejszenie ilości cząsteczek wody tworzących otoczki cząsteczek koloidalnych -> obniżają trwałość układu koloidalnego, nast. powodują koagulację czyli wysalanie

PUNKT IZOELEKTYCZNY

na rozpuszczanie białek mocno wpływa stężenie jonów H+ w roztworze - zawierają liczne kwasowe i zasadowe grupy funkcyjne, które łatwo ulegają dysocjacji. W roztworze kwaśnym cząsteczki białek przyłączają jony wodorowe uzyskując ładunek dodatni, a w zasadowym odszczepiając jony wodorowe uzyskując ładunek ujemny. Takie pH środowiska, w którym w wyniku jonizacji na powierzchni białka powstaje tyle samo ładunków dodatnich co ujemnych (suma ładunków = 0) to PUNKT IZOELEKTRYCZNY - pHi

Gdy pH niższe od ptk izoelektrycznego -> białka - kation (zasada)

Gdy pH wyższe od ptk izoelektryczneo -> białko - anion (kwas)

W punkcie izoelektrycznym cząsteczki białek nie mają ładunków elektrycznych i siły przyciągania są największe -> łatwo ulegają agregacji prowadzącej do wytrącania osadu.

np. CH2 - COO- H+ CH2 - COOH

NH3+ NH3+

CH2 - COO- OH- CH2 - COO-

NH3+ NH2

II) Typy reakcji w chemii nieorganicznej

KRYTERIA PODZIAŁÓW

Schemat

a) syntazy - łączenie się atomów, produkt zawiera wszystkie atomy zawarte w substancjach

A + B AB

np. C + O2 CO2

b) analizy - rozdzielenie atomów -> substrat rozpada się na składniki prostsze

AB A + B

np. 2HgO 2 Hg + O2- reakcje dysocjacji termicznej: CaCO3 T CaO + CO2

- reakcje fotochemiczne: AgCl hv Ag + ½ Cl2

- reakcje radiacyjno - chemiczne: O2 y O + O+ + e-

- fotoliza (pod wpływem ultradźwięków): depolimeryzacja

- elektroliza: 2NACl elektroliza 2Na + Cl2

c) wymiany - przegrupowanie atomów; substraty wymieniają między sobą atomy lub grupy atomów

AB + CD CB + AD

np. NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

Kierunek wymiany energii

a) egzoenergetyczne - z wydzielaniem energii

b) endoenergetyczne - z pobraniem energii z otoczenia

Stan fazowy substratów i produktów

a) Homogeniczne - substraty i produkty w tej samej fazie

H2(g) + F2(g) 2HF(g)

b)Heterogeniczne - na granicy 2 faz

- substraty w 2 różnych fazach

C(s) + O2(g) CO2(g)

- produkt w innej fazie niż substraty

Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s)

Rodzaje reagentów

a) jonowe - miedzy jonami w rozpuszczalniku

Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄

b) cząsteczkowe - miedzy cz., najczesciej w fazie gazowej

SO₂+0,5O₂₌ SO₃

c) rodnikowe - nietrwale wodne rodniki(z rozbitej czasteczki) reagujące z innymi czasteczkami tworząc rodniki

Cl₂+hv=2Cl⁺

CH₄+ Cl⁺⁼ CH₃Cl +H⁺

Stopień przereagowania substancji

a) odwracalne - prow. do stanu równowagi

b) nieodwracalne - Zach. Tylko w jednym kierunku

Przeniesienie elektronów pomiędzy atomami

a) redoks - ze zmiana stopnia utlenienia

b) bez zmiany stopnia utlenienia

REAKCJE KWAS-ZASADA

Powstaja sole wg zasady KWAS+ZASADA=SÓL+WODA (r. zobojętniania np.: HCl+NaOH=NaCl+H₂O)

R. ROZPUSZCZANIA I STRACANIA

- rozpuszczanie - sieci jonowe ulegaja rozpadowi pod wpływem rozpuszczalnika

- stracanie - pows. trudno rozpuszczalny osad

R. KOMPLEKSOWANIA

Prowadza do powstania kompleksu

R. REDOKS

Ze zmianą stopnia utlenienia pierwiastków w reakcji chem

SOLWATACJE I HYDRATACJE

- solwatacja - proces polegający na grupowaniu się czasteczek rozpuszczalnika wokół substancji rozpuszczonej, czyli na izolowaniu od siebie czasteczek, atomow lub jonow sub. rozpuszczonej przez czasteczki rozpuszczalnika. Solwatacja prowadzi do rozpuszczenia, czyli otrzymania mieszaniny jednorodnej

- hydratacja - solwatacja, w ktorej rozpuszczalnikiem jest woda

R. KOMLEKSOWANIA

Jon kompleksowy(tworzenie kompleksu) = (dysocjacja kompleksu) jon metalu + ligandyKompleksy: trwale / nietrwale

Zw. kompleksowe - wieloatomowe zw. o budowie kompleksowej

W procesie powstania zw. kompleksowego atomy lub gr. atomów zwane ligandami za pomoca oddziaływań elektrostatycznych lub wiazania koordynacyjnego związane zostaja z at. centralnym(metal bądź niemetal). Wiazaca para elektronowa może pochodzic od at. centralnego, gdy jest on niemetalem i od ligandu, gdy jest metalem.

Kompleksy wyst. w przyrodzie

- kompleks żelazo-porfirynowy /Hb i Mb - Fe²⁺/

- witamina B₁₂ /Co/

- ???

- enzymy

- kw. dylenodiaminotetraoctowy - EDTA /Ca/

Roztwory

DIALIZA - proces polegający na oczyszczaniu koloidow wykorzystujący pochodzenie przez blony półprzepuszczalne tylko elektrolitu lub substancji niskocząsteczkowych. Najczęściej stosuje się dialize do oczyszczania ukl. koloidalnego od zanieczyszczen niekoloidalnymi sub. rozpuszczalnymi. Proces prowadzi się w dializatorach (naczyniach, w których zol oddzielony jest bl. polprzepuszczalna od czystego rozpuszczalnika). Rozpuszczalni, do którego przeniknęły przez blone wielokoloidalne zanieczyszczenia zolu ??????????????????? jest czystym rozpuszczalnikiem w sposób ciagly lub periodyczny. Metoda pozwala na powolne, lecz na ogol skuteczne oczyszczenie koloidu od sub. tworzących roztwory wielokoloidalne.

DYFUZJA - to samorzutne mieszanie się skl. ukl. w wyniku chaotycznego ruchu czasteczek i at., wyrównywaniu się potencjalu chemicznego składnika w roznych czesciach ukl. Dyfuzja najszybciej przebiega w fazie gazowej, wolniej w cieklej, najwolniej w stalej. Szybkość dyfuzji charakteryzuje się współczynnikiem (stala). Szybkość dyfuzji roznych gazow można wykorzytstac do ich rozdzielenia zg. z prawem Grahama (szybkość dyfuzji roznych gazow przez porowata diafragme jest odwrotnie proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego z ich gęstości. Metoda ta można zastosowac do rozdzielenia izotopow. Dyfuzja zachodzaca przez blony to osmoza.

OSMOZA - samoczynne przenikanie rozpuszczalnika i ew. niektórych skl. rozpuszczonych przez przegrode polprzepuszczalna, osmoza pokrewna dyfuzji, wywoluje ja chaotyczny ruch czasteczek cieczy. Osmoza dazy do wyrównania stezen poszczególnych skl. roztworu po obu stronach przegrody w przypadku wytwarzania się cisnienia po jakies str. przegrody - do wytw. określonego nadciśnienia po str. roztworu bardziej b. stężonego lub do ustalenia się równowagi membranowej miedzy jonami przenikajacymi i nieprzenikajacymi.

CISNIENIE OSMOTYCZNE - cisnienie, przy którym ustala się rownowaga dynamiczna - jednakowe ilości cz. rozpuszczalnika dyfunduja w obu kierunkach.

CISNIENIE ONKOTYCZNE - cisnienie uwarunkowane obecnościa koloidow - jest b. male (ilość makrocząsteczek w danej objętości stosunkowo mala) i cisnienie onkotyczne odgrywa wazna role np.: w utrzymywaniu objętości krążącej krwi i wymianie czasteczek miedzy plynem międzykomórkowym,a osoczem.

IZOTONICZNOSC - cecha roztworu lub komorki wynikajaca z równowagi osmotycznej wzgl. otoczenia, powodujaca, ze nie wystepuje, ani napływ, ani odplyw wody, z otoczenia.

I do otoczenia poprzez błony pól przepuszczalne odzielajace roztwór lub komorke od tego otoczenia co pozwala zachowac jego jej stała objętość.

Hipotoniczność cecha roztworu lub komórki powoduja wypływ z niego wody przez błony pół przepuszczalne lub z niej przez błone komorkowa do środowiska co prowadzi do zmniejszenia objestosci (skurczenia) przedziału roztworem lub komorki

Hipertoniczosc cecha roztworu lub komórki powodujaca przenikanie do nie go przez błone pólprzepuszczalna lub do niej przez błone komorkowa wody co prowadzi do zwiekszenai obnjetosci

Adsorpcja- gromadzenie się substancji rozpuszczonej w cieczy lub obecnych w fazie gazowej na powierzchni ciała stałego albo cieczy ciało na powierzchni którego zachodzi adsorpcja nazywa się adsorbentem a sub zaadsorbowana adsorbantem zależność ilości zaadsorbowanej sub od jej sterzenia w cieczy lub cisnienia w gazie okreslona w ustalonej temp to izotemy adsorpcji zdolności zaadsorbowania zaleza od; rodzaju sub często wykorzystuje się ja w praktyce np. do usuwania z powietrza szkodliwych Gazów za pomoca porowatego wegla aktywnego zawartego wpochłanmiaczach ,masek gazzowych

Absorpcja -pochłanianie gazu przez ciecz zadziej gazu i cieczy przez ciało stałe

Adsorpcja promieniowania pochłanianie przez materie przechodzącego przez nia promieniowania polega na przemianie czesciowej promieniowania w inne rodzje energi ; ciepło i energia chemiczna

Absorpcja neutronów pochłanianie neutronów przez materie neutrony termiczne najłatwiej ulegaja absorpcji w jadrach atomu kadmu i boru

Analiza miareczkowa

Alkacymetria dział analizy miareczkowej który opiera się na reakcjach kwas zasada (zobojętniania)

Alkalimetria zajmuje siemoznaczaniem, kwasów przez miareczkowanie mianowanymi zasadami

Acydymetria zajmuje się oznaczaniem zasad przez miareczkowanie ich mianowanymi kwasami

W alkacymetri w momecie równaowaznikowego nasycenia nie zachodza żadne widoczne zmiany zmienia się ph roztworu wykorzystujac ten fakt stosuje się takie wskaźniki które zmieniaja barwe przy wartości ph w odpowiednim koncowemu ph miareczkowanie

Redoksometria dział analizy chemicznej obejmującej metody oparte na reakcjach utlenienia i redukcji to jest oksydymetrie i reduktometrie to jes min jodometria

Jodometria obejmuje oznaczanie sub utlrniajacych i redukujących roztworu sub oznaczanej dodaje się znaczna ilość kI (w przypadku utleniaczy utle jodku do jodu) lub nadmiar roztworu jodu ( w przypadku reduktorów redukcja jodu do jodku ) ppo dodaniu skrobi jako wskaźnika ( zabarwienie ciemno niebieskie) prowadzi się miareczkowanie roztworem, tiosiarczanu sodowego do zaniku barwy tiosiarczan redukuje jod 2S₂O₂^3-+ I₂=S₄0₆^2-+2J-

Madmanganometria (manganometria) obejmuje oznaczania sub redukujących przez miareczkowanie ich roztworem nadmanganianu potasowego KMnO4 podczas reakcji ze zwiazkiewm redukującym ciemno fioletowy jon kmno4 odbarwia się przechodząc w bezbarwny jon Mn2+

Precypitometria metoda wytraceniowa metoda miareczkowania oparta reakcjach tworzenia trudno rozpuszczalnych zw chemicznych o scisle określonym składzie wytracanie osadu na stepuje podczas dodawania ……………( rotwor dodawany z biurety w postaci kropel do roztworu analizowanej sub - analitu, jest roztworem mianowanym związku chemicznego zdolnego do reakcji charakterystycznej ) do roztworu sub oznaczanej. Najważniejszym działem tej metody jest argentometria która obejmuje oznaczenia oparte na reakcjach tworzenia trwale rozpuszczalnych soli Ag

Kompleksometria oznaczanie sub przez miareczkowanie mianowanym roztworem odczynnika tworzące z nia słabo zdysocjononowane zw koordynacyjne (kompleksy)

Najważniejszym dziełem komp[leksometri jest chelatometria miareczkowanie tworzenie chelatów kompleksów kleszczowych - zw kompleksowe metal +ligandy

Teoria wskaźników ph wsakaznikami indykatorami alkacymetrycznymi sa sub organiczne o charakterze sąłbych zasad lubo charakterze słabych kwasów których niezdysocjonowane czasteczki SA inaczej zabarwione niż jony , kationy lub aniony. Przedział ph w którym zachodza widoczne zmiany barwy roztworu wskaźnika nazywamy zakresem wsklaznikowym (zakres zmienności barwy dango wskaźnika ) dysocjacja wsakazników alkacymetrycznych

Dysocjacja wskaźnika alkacymetrycznego

HInd ◄► H++Ind-

Forma niezdysocjo anion Ind- jest jone

O barwie wyst przy o barwie wyst przy

pH niższym od zakr przy ph wyzszym

zmienosci barwy od zakresu zmienn

osci barwy

IndOH ◄► OH-+Ind+

Forma niezdysocjo o kation Ind+ jest

Barwie wyst przy ph jonem o barwie

Wyższym od zakresu wyst przy ph

Zmienności barwy niższym od zakre

Su zmienn barwy

Reakcje te SA odwracalne przesuniecie równowagi dysocjacji wsakaznika wywołane zmiana szerzenia jaonów h+ sprawia ze roztwór może zawierac wiecej wniezdysocjonowanych czasteczek albo jonów danego wskaźnika odpowiednio tez zmienia się barwa roztworu anion oraznzu metylowego w środowisku zasadowym jest zóltra a niezdysocjonowane czasteczk w środowisku kwasnym sa czerwone

HInd◄►H++Ind-

Wzrost stezenai jonów wodoru powoduje wzrost stężenia HInd i zmniejszenie sterzenai Ind-

Z koleji zmniejszenie jonów wodoru spowodowane dodatkiem zasady ( jony OH- wiaza jony H+ na slabo zdysocjonowane czasteczki wody) doprowadza do prawie całkowitej dysocjacji czasteczek wskaźnika HInd . barwa roztworu zalezy od sterzen o bufor wskaźnika zdysocjowanej i niezdysocjonowanej. Oko ludzkie zaczyna zauważać róznice zabarwienia dopiero gdy zawartość sub w innej barwie przekracza 10%

Jeżeli stosunek [Ind-]/[HInd]<0,1

To oko ludzikie dostrzego głónie barwe formy niezdysocjonowanej , gdy

[Ind-]/[HInd]>10

to widoczna jest tylko barwa jonów wskaźnika. W przediale od 0,1 do 10 widzimy stopnoawa zmaizne barwy wskaznika

UTLENIANIE - polega na oddawaniu elektronow przez at. lub grupy at. (deelektrojonizacja)

UTLENIACZE - atomy, jony lub czasteczki posiadające zdolność przyjmowania elektronow tzn. odbieraniu ich od innych elektronow powodując ich utlenienie, same przy tym ulegaja redukcji (st. utl. ulega redukcji)

REDUKCJA - polega na przyjmowaniu elektronow (elektrojonizacja)

REDUKTORY - at., jony lub czasteczki majace zdolność oddawnia elektronow atomom, jonom lub czasteczkom powodując ich redukcje, same ulegaja utlenieniu (st.utl. rosnie)

Utleniaczami mogą być substancje zawierające pierwiastki na możliwie najwyższym stopniu utlenienia.

Reduktorami mogą być sub. zawierające pierw. o możliwie najniższym stopniu utlenienia.

Wraz ze wzrostem st. utl.pierwiastka

WZROST: własności utl., mocy kw. tlenowych, tend. do tworzenia anionow

SPADEK: wl. red., mocy wodorotlenkow, tendencji do tw. kationow

DONOR - oddaje elektrony i ulega utlenieniu

AKCEPTOR - przyjmuje elektrony, ulega redukcji

ZASADY - zw. dysocjujące w roztworach wodnych na dodatnie jony metali i ujemne jony wodorotlenkowe

KWASY - zw. dysocjujące na dod. naladowane jony reszt wodorotlenowych i ujemnie naladowane jony reszt kwasowych

Sposoby tworzenia soli:

a) zobojętnianie

zasada+kwas=sól+woda

b) zobojętnianie z udzialem bezwodnika

tlenek metalu+kwas=sól+woda

Moc kw. i zas. w zależności od stopnia dys:b.mocne 70-100, mocne 20-70, srednie 1-20, slabe 0,1-1, b.slabe <0,1

Kwasy to sub, oddające proton

Zasady to sub. przyjmujące proton

Ciśnienie osmotyczne

kierunkach; jest ono zawsze skierowane ku roztworowi bardziej stężonemu, a przemieszczanie się rozpuszczalnika z jednej przestrzeni do drugiej jest uwarunkowane różnicą ciśnień osmotycznych, jakie panują między tymi przestrzeniami; jest wyrazone w jednostkach ciśnienia lub stężenia - osmolach (1 osmol = ciśnienie osmotyczne w temp. O^oC wywierające względem wody roztwór niezdysocjowanej Ciśnienie, przy którym ustala się równowaga dynamiczna - jednakowe ilości cząsteczek rozpuszczalnika dyfundują w obu substancji o stężeniu 1 mol/kg rozpuszczalnika os molalność lub roztworu osmolarność
Przykład: 1 mmol/kg glukozy (nie dysocjuje) = 1 miliosmol
1 mmol/kg NaCl (dysocjuje) = 2 miliosmole
Regulacja ciśnienia osmotycznego:
Wszystkie związki chemiczne krwi wykazują pewną prężność podlegającą ogólnym prawom fizycznym (skł. mineralne). Ciśnienie osmotyczne tych związków proporcjonalnie do ich stężenia zapewnia ustrojowi prawidłowe funkcjonowanie. Wzrasta ono wraz ze wzrostem temp. (1^oC to wzrost o 1/273 wartości początkowej). Ciśnienie związków drobnocząsteczkowych jest w zasadzie jednolite zarówno we krwi jak i płynie tkankowym (Na⁺ , Cl^- )
Ciśnienie onkotyczne

To cisnienie osmotyczne substancji koloidowych; jest stosunkowo niewielkie ok.200x mniejsze niż związków drobnocząsteczkowych. Zasadniczą rolę odgrywają albuminy surowicze. Ciśnienie onkotyczne umożliwia krążenie krwi; limfa ma ten AM skład mineralny co krew, ale zawiera mniej białek; dzięki temu zachodzi stały odpływ wody z limfy, a tym samym z tkanek do naczyń krwionośnych w celu zrównoważenia ciśnień.
Osmotyczność zależy od sumy stężeń wszystkich składników roztworu (całk. ciś. osmotyczne roztworu)
Toniczność jest uwarunkowana stężeniami cząstek niedyfundowanych przez błony (efektywne ciś. osmotyczne)
Hemoliza

Po umieszczeniu krwinki czerwonej w roztworze hipotonicznym nastepuje przenikanie wody do wnętrza komórki - błona kom. Ulega rozerwaniu
Plazmoliza

Po umieszczeniu krwinki czerwonej w roztworze hipertonicznym następuje przenikanie wody z płynu kom. o niższym ciśnieniu osmotycznym na zewnątrz - do środowiska o wyższym ciśnieniu osmotycznym

---