Пред да се користат електродите за прв пат, тие мора да бидат калибрирани. За ова, постојат специјални раствори за калибрација кои се баферирани со специфични pH вредности. Баферот работи на таков начин што навлегувањето на мала количина вода кога е потопена електродата не се меша со калибрацијата. Поентата на калибрација е да се прилагоди грешката на електродата поврзана со производството и употребата според специфични вредности. Притоа, треба да се земат предвид две грешки: отстапување од нулта точка и „наклон“ на грешката.

Двете грешки резултираат со заедничка грешка во мерењето. Затоа, мора да се калибрираат две точки за да може да се коригираат и двете грешки во мерењето.

Грешка во нулта точка. На сликата погоре е прикажана кривата на мерење и референтната крива. Во овој пример, кривата на мерење јасно отстапува од референтната крива на pH 7, т.е. на неутралната точка, ние поправаме очигледна грешка во нулта точка што мора да се отстрани. Електродите најпрво се внесуваат во растворот за калибрација на pH 7. Важно е барем стаклената мембрана и дијафрагмата да се потопат во растворот. Во нашиот пример, измерената вредност лежи над потребната, затоа отстапува од номиналната. Измерената вредност е прилагодена на правилната вредност на потенциометар со променлив отпор. Ова ја поместува целата крива на мерење паралелно со грешката во нулта точка, така што таа поминува точно низ неутралната точка. Така, мерниот уред е со нулта точка и е подготвен за употреба.

За да се калибрираат електроди со рН, прво е потребно поставување на нулта точка.

Грешка во наклонот. По калибрирање на нултата точка, ја добиваме ситуацијата прикажана на соседната слика. Нулта е точно утврдена, но измерената вредност сепак има значителна грешка бидејќи точката на наклонот сè уште не е утврдена. Сега е избран раствор за калибрација со pH вредност различна од 7. Во поголемиот дел пуфер растворите се користат во рН опсег од 4 до 9. Електродата е потопена во вториот пуфер раствор и отстапувањето на наклонот од номиналната (стандардна) вредност се одредува со помош на потенциометар. И само сега кривата на мерење се совпаѓа со потребната крива; уредот е калибриран.

Ако е поставена нултата точка, втората мора да биде поставена. релативна големина - стрмнина

Влијание на температурата. Промените во вредностите на pH се под влијание на температурата на водата. Сепак, не е јасно дали е потребна компензација на температурата во нашите мерни инструменти. Соседната табела ја покажува температурната зависност на pH вредностите, со инструментот калибриран на 20 ° С. Треба да се напомене дека за температурите и pH вредностите што нè интересираат, грешката во мерењето како резултат на отстапувања во температурата е ограничена на второто децимално место. Затоа, оваа грешка во мерењето нема никаква практична важност за акваристите и не е потребен надомест на температура. Заедно со отстапувања од чисто мерна природа засновани на различни напони на електродите, треба да се имаат предвид температурните отстапувања на калибрираните раствори, дадени во табелата до неа.

Овде гледаме дека овие отстапувања се релативно мали и изнесуваат не повеќе од ± 2%.

Отстапување на измерените вредности на pH како функција на температурата

PH вредност
	4	5	6	7	8	9
0 ° С	3,78	4,85	5,93	7,00	8,07	9,15
5 ° С	3,84	4,89	5,95	7,00	8,05	9,11
10 ° С	3,89	4,93	5,96	7,00	8,04	9,07
15 ° С	3,95	4,97	5,98	7,00	8,02	9,03
20 ° С	4,00	5,00	6,00	7,00	8,00	9,00
25 ° С	4,05	5,03	6,02	7,00	7,98	8,97
30 ° С	4,10	5,07	6,03	7,00	7,97	8,93
35 ° С	4,15	5,10	6,05	7,00	7,95	8,90

Зависност од температура од тампонски решенија

Температура ° С	PH вредност	Отстапување%	PH вредност	Отстапување%	PH вредност	Отстапување%
5	4,01	0,25	7,07	1,00	9,39	1,84
10	4,00	0,00	7,05	0,71	9,33	1,19
15	4,00	0,00	7,03	0,43	9,27	0,54
20	4,00	0,00	7,00	0,00	9,22	0,00
25	4,01	0,25	7,00	0,00	9,18	-0,43
30	4,01	0,25	6,97	-0,43	9,14	-0,87
35	4,02	0,50	6,96	-0,57	9,10	-1,30

Контрола. За контрола, се препорачува повторно да се потопат електродите во тампон раствор на pH 7 и да се провери дали вредностите се спојуваат. Ако pH вредноста на електродата е во согласност со мерачот, може да се користи за мерење примероци на вода. Доколку има лични поплаки за точност, калибрацијата мора да се повтори во наведената временска рамка. Како препорака, можете да предложите од една до две недели. При калибрирање на рН електродите, треба да се обрне внимание и на тоа колку брзо pH вредноста на инструментот се приближува до pH вредноста во пуфер растворот.

Цели на проучување на темата:
- резултати од предметот: проучување на концептите на "електролитска дисоцијација", "степен на електролитна дисоцијација", "електролит", развој на знаење за индексот на водород, развој на вештини за работа со супстанции врз основа на усогласеност со правилата за безбедност;
- резултати од мета-предмет: формирање вештини при спроведување експеримент со употреба на дигитална опрема (добивање експериментални податоци), обработка и презентирање на резултатите;
- лични резултати: формирање на вештини при спроведување на едукативни истражувања врз основа на лабораториски експеримент.

Изводливост на користење на проектот "pH и температура"
1. Работата на проектот придонесува за формирање интерес за проучување на тешка теоретска тема за тешка теорија за одредена возраст (13-14 години) „Теорија на електролитната дисоцијација“. Во овој случај, со утврдување на pH вредноста, студентите ја воспоставуваат врската помеѓу степенот на дисоцијација на киселина и температурата на растворот. Работата со раствор на сода е пропедевтична во 8 одделение и ви овозможува да се вратите на резултатите од проектот во 9 одделение (воннаставни активности), 11 одделение (општ курс) во студијата за хидролиза на сол.
2. Достапност на реагенси (лимонска киселина, сода бикарбона) и опрема (во отсуство на дигитални pH сензори, можете да користите индикаторска хартија) за истражување.
3. Веродостојноста на експерименталната техника обезбедува непречен тек на работата, загарантирана од нарушувања и методолошки неуспеси.
4. Безбедност на експериментот.

Инструментален дел
Опрема:
1) дигитален pH сензор или лабораториски pH метар, лакмусова хартија или друг индикатор за киселост;
2) алкохолен термометар (од 0 до 50 0С) или дигитален сензор за температура;
3) лимонска киселина (1 лажичка);
4) сода бикарбона (1 лажичка);
5) дестилирана вода (300 ml);
6) контејнер за водена бања (алуминиум или емајлиран сад или сад), растворите може да се ладат со прилив на ладна вода или снег и да се загреваат со топла вода;
7) чаши со заземјен капак, 50-100 ml (3 парчиња).

Лекција број 1. Формулирање на проблемот
План за лекција:
1. Дискусија за концептите „електролитна дисоцијација“, „степен на електролитна дисоцијација“, „електролит“.
2. Изјава за проблемот. Планирање на инструментален експеримент.

Содржина на активност
Активност на наставникот
1. Организира дискусија за концептите на "електролитна дисоцијација", "степен на електролитна дисоцијација", "електролит". Прашања:
- Кои се електролитите?
- Кој е степенот на електролитска дисоцијација?
- Која е формата на пишување на равенката за дисоцијација на силни (на пример, сулфурна киселина, алуминиум сулфат) и слаби електролити (на пример, оцетна киселина)?
- Како влијае концентрацијата на растворот врз степенот на дисоцијација?
Одговорот може да се дискутира со употреба на пример на разредени и концентрирани раствори на оцетна киселина. Ако е можно да се одреди електричната спроводливост, може да се демонстрира различна електрична спроводливост на оцетна суштина и трпезен оцет.

Согледувајте нови информации на тема Развој на идеи за степенот на дисоцијација, кои се формираат на часовите по хемија Когнитивни

Проценете ја комплетноста на разбирање на темата Способност да се анализира разбирањето на прашањето Регулаторно

Активност на наставникот
2. Организира планирање и подготовка на инструменталниот експеримент:
- запознавање со информациите од проектот "pH и температура";
- дискусија за целта на проектот, хипотеза;
- организација на работни групи (три групи);
- подготовка на опрема

Преземени активности Формабилни начини на активности Активности на учениците
Согледување информации за правилата за безбедност при работа со киселини (лимонска киселина) Развој на концептот за потреба да се усогласат со правилата за безбедност Когнитивни
Појаснете што останува нејасно Способност да се формулира прашање на тема Комуникативна
Оценете ја комплетноста на разбирањето на методологијата за работа на проектот Способност да се анализира разбирањето на прашањето Регулаторно

Лекција број 2. Експериментирање
План за лекција:
1. Подготовка на дигитални сензори за pH и температура за работа.
2. Спроведување на студија за зависноста на pH од температурата:
1-ва група: мерење на pH на раствор на лимонска киселина на 10 ° C, 25 ° C, 40 ° C;
2-та група: мерење на pH на раствор на сода бикарбона на 10 0C, 25 0C, 40 0C;
3-та група: мерење на pH на дестилирана вода на 10 0C, 25 0C, 40 0C.
3. Примарна анализа на добиените резултати. Пополнување на прашалници за проектот GlobalLab.

Активност на наставникот
1. Организира работни места за секоја група студенти:
- објаснува како да се ладат растворите, а потоа постепено да се загреваат и да се направат мерења на температурата и pH;
- одговара на прашања на учениците

Преземени активности Формабилни начини на активности Активности на учениците
Согледувајте информации според методот на работа Развој на идеи за работата на дигиталните сензори Когнитивни
Појаснете што останува нејасно Способност да се формулира прашање на тема Комуникативна
Оценете ја комплетноста на разбирањето на работата на проектот Способност да се анализира разбирањето на прашањето Регулаторно

Активност на наставникот
2. Ја организира работата на учениците во групи. Наставникот го следи напредокот на работата во групи, одговара на можни прашања од ученици, го следи завршувањето на табелата на резултатите од истражувањето на таблата

Преземени активности Формабилни начини на активности Активности на учениците
1. Поврзете дигитални сензори со компјутер.
2. Подгответе решенија:
1 група - лимонска киселина;
2-ри група - сода бикарбона;
3-та група - дестилирана вода.
3. Изладете ги растворите и измерете ја pH вредноста на 10 ° C.
4. Постепено загревајте ги растворите и измерете ја pH вредноста на 25 ° C и 40 ° C.
5. Резултатите од мерењето се внесуваат во општа табела, која е нацртана на табла (погодно за дискусија)
Работа во групи Соработка за учење во групи Комуникативна
Работа на заеднички проблем, проценка на темпото и комплетноста на извршената работа Способност да се анализираат нивните постапки и да се корегираат врз основа на заедничката работа на целата класа на регулаторна

Активност на наставникот
3. Организира примарна анализа на резултатите од истражувањето. Организира работа на студенти за пополнување прашалници на проектот ГлобалЛаб „pH и температура“

Преземени активности Формабилни начини на активности Активности на учениците
Запознајте се со резултатите од работата на другите групи Формирање идеи за зависноста на pH од температурата Когнитивно
Поставување прашања до претставници на други групи Учење соработка со соученици. Развој усмен говор Комуникативни
Анализирајте ги резултатите од работата, пополнете го прашалникот за проектот Способност да ги анализирате нивните активности и да ги презентирате резултатите од нивната работа Регулаторна

Лекција број 3. Анализа и презентација на резултатите
Содржина на активност
1. Презентација на резултатите: ученички претстави.
2. Дискусија за заклучоците што се значајни за учесниците во проектот кои користат дигитални pH сензори.

Активност на наставникот
1. Организира студентски претстави. Поддржува звучници. Заклучоци за работата на проектот, благодарам на сите учесници

Преземени активности Формабилни начини на активности Активности на учениците
Презентирајте ги резултатите од нивните активности, слушајте говори на соучениците Формирање идеи за формата на презентација на резултатите од проектот Когнитивни
Учествувајте во дискусијата за настапи.Образовна соработка со соучениците. Развој на усмен говор Комуникативен
Анализирајте ги резултатите од нивната работа, коментирајте ги изјавите на соучениците Способност да ги анализирате резултатите од сопствените активности и работата на другите луѓе

Активност на наставникот
2. Организира дискусија за прашањето презентирано во проектот „Како ќе се однесува pH на растворот ако е ладен или загреан? Зошто научниците се обидуваат да ја измерат pH вредноста на иста температура и каков заклучок треба да се извлече од ова за учесниците на проектот ГлобалЛаб? “
Организира дискусија за резултатите со кои се потврдува или побива хипотезата на проектот "Кога се менува температурата на растворите, константа на дисоцијација на растворени киселини и алкалии и, следствено, pH вредност"

Преземени активности Формабилни начини на активности Активности на учениците
Дискутирајте за врската помеѓу pH на растворот и температурата Развој на идеи за степенот на електролитичка дисоцијација Когнитивно
Изрази ги своите размислувања за хипотезата на проектот и формулираат заклучок.Образовна соработка со соучениците. Развој на усмен говор Комуникативен
Оценете ја хипотезата на проектот врз основа на добиените резултати Способност за проценка на хипотезата врз основа на веќе добиените резултати и формулирајте заклучок Регулаторна

Потенциометријата е една од електрохемиските методи на анализа заснована на одредување на концентрацијата на електролити со мерење на потенцијалот на електродата потопена во тест раствор.

Потенцијал (од лат. потенција- сила) е концепт што ги карактеризира полињата на физичката сила (електрични, магнетни, гравитациони) и, општо, полето на векторски физички величини.

Методот на потенциометриско мерење на концентрацијата на јони во раствор се заснова на мерење на разликата во електричните потенцијали на две специјални електроди сместени во тест раствор, а една помошна електрода, при мерењето, има постојан потенцијал.

Потенцијал Е.индивидуална електрода се определува со Нернстовата равенка (В. Нернст - германски физичар-хемичар, 1869 - 1941 година) преку неговиот стандарден (нормален) потенцијал Е. 0 и јонска активност и +, кои учествуваат во процесот на електродата

Е \u003d Е 0 + 2,3 lg а + , (4.1)

каде Е. 0 - компонентата на разликата во потенцијалот на интерфејсот, која е одредена од својствата на електродата и не зависи од концентрацијата на јони во растворот; Р.- универзална гасна константа; н- валентност на јонот; Т -апсолутна температура; Ф. – фарадејски број (М. Фарадеј - англиски физичар од деветнаесеттиот век).

Нернстовата равенка, добиена за тесна класа на електрохемиски системи метал - решение на катјоните од истиот метал, важи во многу поширок опсег.

Потенциометрискиот метод е најшироко користен за одредување на активноста на водородните јони, што ги карактеризира киселите или алкалните својства на растворот.

Појавата на водородни јони во раствор е предизвикана од дисоцијација (од лат. дисоцијација- раздвојување) на дел од молекулите на водата што се распаѓаат во јони на водород и хидроксил:

Х. 2 О↔
+
. (4.2)

Според законот за масовно дејствување, постојаната ДОрамнотежата на реакцијата на дисоцијација на вода е К.=
.
/
.

Концентрацијата на неразделени молекули во вода е толку голема (55,5 М) што може да се смета за постојана, затоа равенката (5,2) е поедноставена:
= 55,5 =
.
каде
- константа наречена јонски производ на вода,
\u003d 1,0 ∙ 10 -14 на температура од 22 o С.

За време на дисоцијацијата на молекулите на водата, водород и хидроксил јони се формираат во еднакви количини, затоа, нивните концентрации се исти (неутрален раствор). Врз основа на еднаквоста на концентрациите и познатата вредност на јонскиот производ на вода, имаме

[H +] \u003d
=
= 1∙10 -7 . (4.3)

За поудобно изразување на концентрацијата на водородни јони, хемичарот Зеренсен (П. Саренсен е дански физичар и биохемичар) го воведе концептот на pH (p е почетната буква од данскиот збор Potenz е степен, H е хемиски симбол за водород).

PH вредноста е вредност што ја карактеризира концентрацијата (активноста) на водородни јони во растворите. Тој е нумерички еднаков на децималниот логаритам на концентрацијата на водородни јони
земени со спротивен знак, т.е.

pH вредност = - lg
. (4.4)

Водните раствори можат да имаат pH вредност во опсег од 1 до 15. Во неутрални раствори на температура од 22 ° C pH \u003d 7, во кисела pH< 7, в щелочных рН > 7.

Кога температурата на контролираниот раствор се менува, потенцијалот на електродата на стаклената електрода се менува како резултат на присуството на коефициентот С. = 2,3∙во равенка (4.1). Како резултат, различните вредности на емф-системот на електродата одговараат на истата pH вредност на различна температура на растворот.

Зависноста на емф-системот на електродата од pH на различни температури е еден куп права (слика 4.1), се сечат во една точка. Оваа точка одговара на pH вредноста на растворот на кој емф-системот на електродата не зависи од температурата, се нарекува изопотенцијален (од грчки  - еднаков, ист и ... потенцијал) точка. Изопотенцијални точки координати ( Е. И и pH I) се најважните карактеристики на системот на електродата. Земајќи ја предвид температурата, статичката карактеристика (4.1) има форма

240 μmol / мин

0,002 μmol

Моларната активност покажува колку молекули на подлогата се претвораат од една ензимска молекула на 1 минута (моларната активност понекогаш се нарекува „број на вртежи“). 2.5 ја покажува моларната активност на некои ензими.

Табела 2.5. Моларна активност на некои ензими

	L kgi vn осг.
Јаглеродна анхидраза Ц.		(3-галактозидаза)
L5-3-кетостероид изомераза		Фосфоглукомутаза
Супероксид дисмутаза		Цицицинат дехидрогеназа
Каталаза		Бифункционален
(3-амилаза)
Фумараза

Таканаречениот бифункционален ензим има најниска моларна активност меѓу познатите. Сепак, ова не значи дека неговата физиолошка улога е исто така мала (за повеќе детали во врска со овој ензим, видете на слика 9.31).

Зависност од стапката на ензимската реакција од температурата, pH и времето на инкубација

Зависност на брзината на реакција од температурата.Стапката на ензимски реакции, како и секоја друга, зависи од температурата: како што температурата се зголемува на секои 10 ° C, стапката приближно се дуплира (правило Van't Gough). Сепак, за ензимски реакции, ова правило важи само во нискиот температурен опсег - до 50-60 ° С. На повисоки температури, денатурацијата на ензимот е забрзана, што значи намалување на неговата количина; и стапката на реакција соодветно се намалува (Слика 2.17, г). На 80-90 ° C, повеќето од ензимите се денатурираат скоро веднаш. Се препорачува да се квантифицираат ензимите на 25 ° С.

Зависност на стапката на реакција од pH.Промената на pH доведува до промена на степенот на јонизација на јоногените групи во активниот центар, а тоа влијае на афинитетот на подлогата за активниот центар и каталитичкиот механизам. Покрај тоа, промената на јонизацијата на протеините (не само во регионот на активниот центар) предизвикува конформациони промени во ензимската молекула. Обликот на кривината во форма на ellвонче (слика 2.17, д) значи дека постои одредена оптимална состојба на јонизација на ензимот, што обезбедува најдобра врска со подлогата и катализа на реакцијата. Оптималната pH вредност за повеќето ензими лежи во опсегот од 6 до 8. Сепак, постојат исклучоци: на пример, пепсинот е најактивен на pH 2. Ензимите се квантифицираат на оптимална pH вредност за овој ензим.

Времена зависност на брзината на реакција.Како што се зголемува времето на инкубација, стапката на реакција се намалува (Слика 2.17, ѓ). Ова може да се случи

поради намалување на концентрацијата на подлогата, зголемување на брзината на обратна реакција (како резултат на акумулација на производот на директната реакција), инхибиција на ензимот од производот на реакцијата и денатурација на ензимот. Во квантификација на ензимите и кинетички студии, се мери почетната стапка на реакција (стапката веднаш по почетокот на реакцијата). Времето за кое стапката со прифатливо приближување може да се смета за почетна е избрана експериментално за секој ензим и за дадените услови, врз основа на графиконот прикажан на Сл. 2.17, т.е., делот со права линија на графиконот, почнувајќи од нулта временска ознака, одговара на временскиот интервал за време на кој стапката на реакција е еднаква или близу до почетната стапка (на сликата, овој интервал е обележан со испрекината линија).

ЕНЗИМИ ИНХИБИТОРИ

Инхибитори на ензимите се супстанции кои ја намалуваат нивната активност. Најинтересни се инхибиторите кои комуницираат со активниот центар на ензимот. Таквите инхибитори најчесто се структурни аналози на подлогата и, според тоа, се комплементарни на активниот центар на ензимот. Затоа, тие ја инхибираат активноста на само еден ензим или група на ензими со многу слична структура на активниот центар. Постојат конкурентни и неконкурентни инхибитори, реверзибилни и неповратни инхибитори.

Малонска киселина HOO C -CH2-COOH е структурен аналог на килибарна киселина; затоа, може да се поврзе со активното место на сукцинат дехидрогеназа (види погоре). Сепак, дехидрогенацијата на малонска киселина е невозможна. Ако мешавината на реакција содржи и килибарни и малонски киселини, тогаш се јавуваат следниве процеси:

E + S J ± E S «2 E + П.

Некои ензимски молекули се окупирани од инхибиторот (I) и не учествуваат во реакцијата на трансформација на подлогата: затоа, стапката на формирање на производот се намалува. Ако концентрацијата на подлогата е зголемена, процентот на ES комплексот се зголемува, а EI комплексот се намалува: подлогата и инхибиторот се натпреваруваат за активното место на ензимот. Ова е пример за конкурентна инхибиција. При доволно висока концентрација на подлогата, целиот ензим ќе биде во форма на ES комплекс, а стапката на реакција ќе биде максимална, и покрај присуството на инхибиторот.

Некои инхибитори формираат комплекс не со слободен ензим, туку со комплекс на ензим-супстрат:

ИН во овој случај, зголемувањето на концентрацијата на подлогата не го намалува ефектот на инхибиторот; таквите инхибитори се нарекуваат неконкурентни.

ИН во некои случаи, инхибиторот може да претрпи хемиска трансформација од ензим. На пример,n-нитрофенил ацетат се хидролизира со протеолитички ензим химотрипсин; хидролизата се јавува во две фази (Слика 2.18).

a O2 N-
E- O- C- CH, + H, O - E- OH + HO- C- CH3 + H0O

Слика: 2.18. Хидролиза на л-нитрофенил ацетат со химотрипсин

Прво, ацетилскиот остаток е прикачен на хидроксилната група на серинскиот остаток во активниот центар на ензимот (реакција а), а потоа се јавува хидролиза на ацетил ензимот (реакција б). Првата фаза е брза, а втората е многу бавна, затоа, дури и при ниски концентрации на и-нитрофенил ацетат, значителен дел од ензимските молекули е во ацетилирана форма, а стапката на хидролиза на природниот супстрат (пептиди) се намалува. Таквите инхибитори се нарекуваат псевдосубстрати или сиромашни подлоги.

Понекогаш хемиската трансформација на инхибиторот во активниот центар доведува до формирање на среден производ, кој е многу цврсто, неповратно врзан за ензимот: овој феномен се нарекува самоубиствена катализа. На пример, 3-хлороацетол фосфат неповратно ја инхибира триоза фосфатната изомераза. Овој инхибитор е структурен аналог на диоксиацетон фосфат: тој е дехлориран и неповратно прикачен на остатокот од глутаминска киселина во активниот центар на

	полицаец (слика 2.19).
				CH2 - O P O 3 H2

	C Th 2

Слика: 2.19. Неповратна инхибиција на триоза фосфат изомераза

Инхибиторите можат да бидат не само аналози на подлоги, туку и аналози на коензими способни да го заземат местото на вистински коензим, но не и способни да ја извршуваат својата функција.

Интеракцијата на ензим со инхибитор е честопати специфична како и интеракцијата со супстрат или коензим. Врз основа на ова

употребата на инхибитори за селективно потиснување на активноста на одреден ензим во комплексен ензимски систем или во телото. Особено, многу лековити супстанции се инхибитори на одредени ензими.

Постојат инхибитори кои се помалку селективни. На пример, n-хлоромеркурибензоат е специфичен реагенс за сулфхидрилни групи во протеини (слика 2.20). Затоа, и-хлоромеркурибензоат ги инхибира сите ензими кои имаат SH групи вклучени во катализа.

Cys- SH + Cl- Hg-

COOH ™ Cys- S- Hg- (^ j\u003e - COOH

Слика: 2.20. Реакција на л-хлоромеркурибензоат со сулфхидрилни групи протеини

Друг пример е инхибиција на диизопропил флуорофосфат на пептидни хидролази и естерази со серин во активното место. Инхибиторот е неповратно прикачен на серинскиот остаток (Слика 2.21).

H3C - C H - C H 3

Слика: 2.21. Инхибиција на серински ензими од диизопропил флуорофосфат

Остатоците од серин надвор од активното место остануваат непогодени; затоа, самиот ензим ја катализира реакцијата што го уништува. Диизопропил флуорофосфат е претставник на групата органофосфорни соединенија со исклучително висока токсичност. Токсичниот ефект се должи токму на инхибицијата на ензимите, а пред се на ацетилхолинестеразата (види Поглавје 22).

Пеницилин, еден од најпознатите и најчесто користени лекови, се користи за лекување на голем број заразни болести. Пеницилин неповратно ја инхибира бактерискиот ензим гликопептид трансфераза. Овој ензим е вклучен во синтезата на bacterидот на бактериите, и затоа репродукцијата на бактериите е невозможна во присуство на пеницилин. Гликопептид трансферазата содржи серински остаток на активното место (серински пептид хидролаза). Во молекулата на пеницилин постои амидна врска, слична на својствата на пептидната врска (слика 2.22). Како резултат на расцепувањето на оваа врска, катализирана од страна на ензимот, остаток на пеницилин е неповратно врзани за ензим.

Инхибиторите се многу ефикасни алатки за проучување на структурата на активното место на ензими и механизмот на катализа. Инхибитори, неповратни

Водороден експонент, pH вредност (лат. стрondus Hydrogenii - „тежина на водород“, изречена „Пепел“) Е мерка на активност (во високо разредена решенија е еквивалентно на концентрација) на водородни јони во раствор, кој квантитативно се изразува нејзината киселост. Еднакви во модул, и обратно, во знак на децимална логаритам на активноста на водородни јони, кој е изразен во молови литар:

Историја на pH вредност.

Концепт pH вредноствоведен од данскиот хемичар Соренсен во 1909 година. Индикаторот се нарекува pH вредност (со први букви од латински зборови потенција хидрогени - моќта на водородот, или пондус хидрогени Дали тежината е на водород). Во хемијата со комбинирање pX обично означуваат количина што е lg X, и писмото Х. во овој случај ја означуваат концентрацијата на водородни јони ( H +), или поточно, термодинамичката активност на јони на хидрониум.

Равенки што ги поврзуваат pH и pOH.

Приказ на pH вредност.

Во чиста вода на 25 ° C, концентрацијата на водородни јони ([ H +]) и хидроксидни јони ([ Ох -]) се исти и еднакви 10 -7 mol / l, ова јасно произлегува од дефиницијата на јонски производ на вода, еднаква на [ H +] · [ Ох -] и е еднаква на 10 −14 mol² / l² (на 25 ° C).

Ако концентрациите на два вида јони во раствор се исти, тогаш се вели дека растворот има неутрална реакција. Кога се додава киселина во вода, се зголемува концентрацијата на водородни јони и се намалува концентрацијата на јони на хидроксид; при додавање на база, напротив, се зголемува содржината на јони на хидроксид и се намалува концентрацијата на водородни јони. Кога [ H +] > [Ох -] се вели дека растворот се покажува кисел, и кога [ Ох − ] > [H +] - алкална.

За да биде поудобно да се замисли, да се ослободи од негативниот експонент, наместо концентрациите на јони на водород, се користи нивниот децимален логаритам, кој се зема со спротивниот знак, што е водороден експонент - pH вредност.

Индекс на основност на раствор на pOH.

Реверсот е малку помалку популарен pH вредност вредност - индекс на основност на решение, pOH, што е еднакво на децималниот логаритам (негативен) на концентрацијата во јонскиот раствор Ох − :

како и во кој било воден раствор на 25 ° C, што значи на оваа температура:

PH вредности во раствори со различна киселост.

• Спротивно на популарното верување pH вредност може да се промени освен во интервалот 0 - 14, исто така може да ги надмине овие граници. На пример, во концентрација на водородни јони [ H +] \u003d 10 −15 mol / l, pH вредност \u003d 15, во концентрација на јони на хидроксид од 10 mol / l pOH = −1 .

Бидејќи на 25 ° C (стандардни услови) [ H +] [Ох − ] = 10 −14 , јасно е дека на таква температура pH + pOH \u003d 14.

Бидејќи во кисели раствори [ H +]\u003e 10 −7, што значи дека во кисели раствори pH вредност < 7, соответственно, у щелочных растворов pH вредност > 7 , pH вредност неутрални раствори е еднаква на 7. На повисоки температури, константата на електролитска дисоцијација на водата се зголемува, што значи дека јонскиот производ на вода се зголемува, тогаш неутралниот ќе биде pH вредност \u003d 7 (што одговара на истовремено зголемени концентрации како H +и Ох -); со намалување на температурата, напротив, неутрален pH вредност се зголемува.

Методи за одредување на pH вредноста.

Постојат неколку методи за одредување на вредноста pH вредност решенија. PH вредноста се проценува приближно со употреба на индикатори, точно мерени со употреба pH вредност-метар или аналитички утврди, извршувајќи ацидо-базна титрација.

1. За груба проценка на концентрацијата на водородни јони, честопати се користи киселинско-базни индикатори- органски материи-бои, чија боја зависи pH вредност Среда Најпопуларните индикатори: лакмус, фенолфталеин, метил портокал (метил портокал) итн. Индикаторите можат да бидат во 2 различни обоени форми - или во кисела или во основна форма. Промената на бојата на сите индикатори се јавува во нивниот опсег на киселост, често 1-2 единици.
2. Да се \u200b\u200bзголеми интервалот на мерење на работата pH вредност се применуваат универзален индикаторшто е мешавина од неколку индикатори. Универзалниот индикатор последователно ја менува бојата од црвена преку жолта, зелена, сина во виолетова кога поминува од кисела област во алкална. Дефиниции pH вредност индикаторот метод е тежок за матни или обоени решенија.
3. Примена на специјален уред - pH вредност-метар - овозможува да се измери pH вредност во поширок опсег и поточно (до 0,01 единици pH вредност) отколку користење индикатори. Јонометриски метод на определување pH вредност врз основа на мерење на ЕМП на галванско коло со миливолтметар-јонометар, кој вклучува стаклена електрода, чиј потенцијал зависи од концентрацијата на јони H + во околното решение. Методот има висока точност и практичност, особено по калибрацијата на индикаторната електрода во избраниот опсег pH вредностшто дава да се измери pH вредност нетранспарентни и обоени раствори и затоа често се користи.
4. Аналитички волуметриски метод — киселинско-базна титрација - дава и точни резултати за утврдување на киселоста на растворите. Раствор со позната концентрација (титар) се додава капка по капка во растворот што треба да се испита. Кога се мешаат, се јавува хемиска реакција. Точката на еквивалентност - моментот кога титранот е точно доволен за целосно завршување на реакцијата - е фиксиран со употреба на индикатор. После тоа, ако се познати концентрацијата и волуменот на додадениот раствор на титран, се одредува киселоста на растворот.
5. pH вредност:

0,001 mol / L HCl на 20 ° C има pH \u003d 3, на 30 ° C pH \u003d 3,

0,001 mol / L NaOH на 20 ° C има pH \u003d 11,73, на 30 ° C pH \u003d 10,83,

Ефект на температурата врз вредностите pH вредност објаснето со различна дисоцијација на водородни јони (H +) и не претставува експериментална грешка. Ефектот на температурата не може да се компензира електронски pH вредност-метар.

Улогата на pH во хемијата и биологијата.

Киселоста на медиумот е важна за повеќето хемиски процеси, а можноста за појава или резултат на одредена реакција често зависи од pH вредност Среда Да се \u200b\u200bодржи одредена вредност pH вредност во системот за реакција, за време на лабораториско истражување или во производството, се користат тампон решенија, кои овозможуваат одржување на скоро постојана вредност pH вредност кога е разредена или кога се додаваат мали количини киселина или алкали во растворот.

Водороден експонент pH вредност често се користи за карактеризирање на киселинско-базните својства на различните биолошки медиуми.

За биохемиски реакции, киселоста на реакциониот медиум што се одвива во живите системи е од голема важност. Концентрацијата на водородни јони во раствор често влијае на физичко-хемиските својства и биолошката активност на протеините и нуклеинските киселини; затоа, за нормално функционирање на организмот, одржувањето на киселинско-базната хомеостаза е задача од исклучително значење. Динамичко одржување на оптималното pH вредност биолошките течности се постигнуваат под дејство на системите за пуфер во организмот.

Во човечкото тело, pH вредноста е различна во различни органи.

Некои значења pH вредност
Супстанција
Електролит во батерии со олово-киселина
Гастричен сок
Сок од лимон (5% раствор на лимонска киселина)
Храна оцет
Кока кола
сок од јаболко
Здрава човечка кожа
Кисел дожд
Пиење вода
Чиста вода на 25 ° C
Морска вода
Сапун за раце (маснотии)
Амонијак
Кајгана (белило)
Концентрирани алкални раствори