structura moleculara a solutiilor apoase
DESCRIPTION
referat biofizicaTRANSCRIPT
STRUCTURA MOLECULARA A SOLUTIILOR APOASE SI NOTIUNI DE FIZICA A SISTEMELOR DISPERSE
1
Scoala Sanitara Postliceala Carol Davila, Elev: Ioja Ionela, Clasa: 1M
2
Cuprins: Notiuni de fizica moleculara a lichidelor Solutii apoase Notiuni de fizica a sitemelor disperse
3
NOTIUNI DE FIZICA MOLECULARA A LICHIDELOR Notiuni de baza
Tipuri de legaturi moleculare in lichide:
- Legaturi Van der Waals
➔dipol permanent – dipol permanent
➔dipol indus – dipol indus
➔dipol permanent – dipol indus
- Legaturi de hidrogen (H) (coordinative)
- Interactii ion-ion
- Interactii ion-dipol
4
Dipoli Dipoli permanenti: Molecule in care exista o distributie permanenta a sarcinilor pozitive spre
unul din polii
moleculei si a sarcinilor negative spre celalalt pol(molecule polarizate permanent).
Dipoli indusi: Molecule nepolarizate permanent, dar care devin polarizate sub influenta
unui camp
electric extern.
5
LEGATURI VAN DER WALLS
6
LEGATURI DE H
7
TIPURI DE LICHIDE
- Lichide simple - Contin doar legaturi Van der Waals
Exemplu: gaze rare lichefiate, halogeni - Br 22
- Lichide complexe - Contin tipuri multiple de legaturi
Exemplu: apa
- Structuri particulare: Cristale lichide
8
MODELE MOLECULARE ALE STARII LICHIDE
- Modelul cinetico-molecular
- Lichidele sunt considerate gaze foarte comprimate
- Aplicabil doar lichidelor formate din molecule monoatomice
- Modelul cristalin
- Lichid format din celule identice, ocupate de o molecula /neocupate
- Moleculele pot trece dintr-o celula in alta
- Modelul vacantelor fluidizante
- In lichid exista goluri = vacante fluidizante
- Vacantele au o miscare similara cu agitatia termica
- Numarul de vacante pe unitatea de volum = nr. Avogadro
9
10
CRISTALE LICHIDE Sunt faze intermediare
(mezofaze),anizotrope, de trecere de la solid la lichid pentru anumite substante.
Au proprietati:
De lichid – fluiditatea
De solid – structura ordonata spatial(cristalin)
11
Tipuri de cristale lichide: Termotrope : tranzitia la faza de cristal lichid
influentata de temperatura ➔Nematice ➔Smectice (ex: mielina) ➔Colesterice - sunt optic
active (ex: colesterolul) Liotrope : tranzitia la faza de cristal lichid e
influentata de concentratie (si mai putin de temperatura)
➔Exemplu: Membranele celulare
12
CRISTALE LICHIDE TERMOTROPE
Smectice - Moleculele ordonate cu axul mare paralel - Ordonare in straturi care pot aluneca unul peste celalalt - Tip A: axul perpendicular pe planul stratului - Tip C : axul oblic fata de planul stratului
Nematice - Moleculele ordonate cu axul mare paralel - Nu se diferentiaza straturi - Optic active
13
Colesterice - Moleculele orientate paralel intr-un strat- Structura helicoidala- Optic active - Isi schimba culoarea in functie de temperatura: - Reflecta lumina cu lungimea de unda = pasul helicoidei (p)- Temperatura modifica
pasul helicoidei
14
CRISTALE LICHIDE LIOTROPE
15
SOLUTII APOASE
Solutii electroliticeFenomen de solvatare a ionilor - Disocierea ionilor (favorizata de
constanta electrica mare a apei ) - Orientarea dipolilor de apa in jurul
ionului,cu polul de polaritate opusa spre ion
16
SUBSTANTE CARE FORMEAZA LEGATURI DE H Se interpun in reteaua
de legaturi de hidrogen
17
SUBSTANTE HIDROFOBE
Sunt substante fara moment dipolar ( nepolarizate) Sub influenta apei formeaza dipoli instantanei → legaturi Van der
Waals slabe cu moleculele de apa Sistemul tinde catre stabilizare energetica prin formarea unui
numar maxim de legaturi:
- Intre moleculele de apa → cavitati de clatrare (clatrati)
- Intre moleculele hidrofobe → legaturi hidrofobe
18
CLATRATI
19
MOLECULE AMFIFILE
Zone hidrofile → legaturi electrostatice ; apa de hidratare
Zone hidrofobe→legaturi hidrofobe intre ele, apa formeaza clatrati
Structura apei din jurul unei macromolecule este reorganizata =>apa legata
20
SISTEM DISPERS Amestec de doua sau mai multe substante, având doua
componente:dispersanta si dispersata.
Criterii de clasificare a sistemelor disperse, în functie de:
1 . Dimensiunile particulelor: grad de dispersie
- solutii adevarate
- solutii coloidale
- suspensii
2 . Starea de agregare a dispersantului
- gazoasa
- lichida
- solida
3 . Faze – monofazice
- polifazice
4 . Afinitatea dintre componenti:
- liofile
- liofobe
- solutie pentru cristaloizi (Na, Cl, K..)
- dispersie (elemente figurate)
- coloid (proteine: serumalbumine, globuline..)
21
În sistemele biologice prezinta interes deosebit cazul în care dispersantul este lichid:
De exemplu, sângele este soluţie pentru cristaloizi (Na, Cl, K), coloid, suspensie.
Lichidul cefalo rahidian (LCR) are substanţe cristaloide, deci este soluţie, în concentraţie scăzută are şi albumine, deci este coloid, are şi foarte rare celule endoteliale şi limfocite, fiind astfel reprezentată şi componenta de suspensie.
Solutia moleculara - amestec omogen cuprinzând mai multi constituenti dintre care unul este numit solvent iar ceilalti - solviti. Au diametrul particulelor solviţilor mai mic decât 1 nm.Daca unul dintre constituenti este lichid, acesta este solventul. Daca doi sau mai multi constituenti sunt lichide, solventul este, prin definitie, cel care se afla în cantitatea cea mai mare. Exceptie, apa, care este întotdeauna solventul.
Se imparte in:
- solutie ideala
- solutie saturata
22
Suspensiile - Sunt sisteme disperse care au gradul de dispersie cuprins în intervalul 105 – 107 m-1, dimensiunile particulelor lor fiind mai mari decât 10-7
m şi mai mici decât 10-5 m. Suspensiile pot fi solide şi lichide sau gazoase.
Emulsiile - Sunt sisteme alcătuite dintr-un lichid dispersat într-un lichid (laptele care este o emulsie de globule mici de grăsime într-o soluţie apoasă de săruri minerale, lactoză, proteine etc.), dintr-un gaz dispersat într-un lichid (spuma) sau dintr-un lichid dispersat într-un gaz (ceaţa). Formarea unei emulsii presupune o creştere a suprafeţei interfaciale dintre cele două faze nemiscibile (Fig. 72), şi este însoţită de o creştere a energiei libere.
23
Solubilitate - peste o anumita cantitate de solvit acesta nu mai este dizolvat , precipita. Se ajunge la o solutie saturata. Concentratia limita a solutiei saturate se numeste solubilitate
Depinde de ;
-natura solventului, natura solvitului, temperatura, uneori de presiune
Solutii de gaz în lichid Legea lui Henry - cantitatea de gaz ce se dizolva în
unitatea de volum de lichid este proportionala cu presiunea gazului (sau cu presiunea partiala la amestecuri).
Dizolvarea gazelor în sânge si tesuturi Hiperbarism - creste solubilitatea gazelor în sânge
dupa o lege exponentiala, constanta de timp a procesului fiind functie de tipul de tesut.
24
Solutii solid în lichid. Solubilitatea creste cu cresterea temperaturii (spre
deosebire de gaze). Depinde de interactiunile dintre moleculele de lichid, cele de solid si solid – lichid.