Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Методика виконання роботи



Робота 1. Осмос і осмотичний тиск.

Пробірку без дна із закріпленою на ній напівпроникною мембраною наповнюють 70 %-ним розчином сахарози, закривають корком з отвором, в якому вставлена скляна трубка з зігнутим кінцем. Осмометр закріпляють в штативі, а розчин відділений мембраною опускають в склянку з дистильованою водою. Внаслідок ендоосмосу рідина в трубці підіймається на певну висоту. Стовпчик рідини в трубці показує величину осмотичного тиску.

Намалювати осмометр і зробити відповідні висновки.

Робота 2. Ріст "штучної клітини" Траубе.

В пробірку поміщають кілька кристалів калій гексаціано-(ІІ)-феррату (жовта кров'яна сіль) К4[Fе(СN)6]. Доливають 4-5 мл 5%-ного розчину сульфату міді. Кристалики солі, розчиняючись, взаємодіють з сульфатом міді. При цьому утворюється напівпроникна мембрана гексаціано-(ІІ)-феррату міді, Сu2[Fе(СN)6], яка пропускає воду, але не пропускає йони солі. Зобразити малюнком ці утворення і зробити відповідний висновок.

Робота 3. Одержання деревоподібних утворень.

В чотири пробірки наливають по 4-5 мл розведеного силікатного клею і опускають в кожну пробірку відповідно кристали хлоридів кобальту, марганцю, нікелю, міді. Через деякий час з кристаликів виростають деревоподібні утворення.

Зробити відповідні малюнки і пояснити ці явища.

 


РОЗДІЛ 7

Термодинаміка - це наука про взаємні переходи форм енергії.

Хімічна термодинаміка - вивчає зміни енергії при хімічних реакціях та фазових переходах. Вона встановлює стійкість хімічних речовин, можливість, напрямок і межі протікання реакцій, вплив основних факторів: тиску, температури, концентрації на здійснення хімічного процесу.

В живих організмах постійно проходить обмін речовин (метаболізм). Це сукупність багатьох хімічних реакцій, які супроводжуються виділенням і поглинанням енергії. Цей процес обміну речовин і енергії є характерною ознакою життя. Тому для медиків важливо знати основні закони термодинаміки, її методи, які допомагають зрозуміти і вивчити процеси життєдіяльності.

Основні поняття:

Система - частина фізичного світу (речовина чи сукупність тіл), що має реальну чи уявну границю від навколишнього середовища і характеризується певними властивостями (клітина, нервова система живого організму, серцево-судинна система, система травлення і т.д).

Системи діляться на: гомогенні (однорідні), які не мають границі поділу фаз; гетерогенні (неоднорідні), які мають границю поділу фаз.

Системи можуть бути: ізольовані (ідеальні) які не обмінюються з навколишнім середовищем ні масою ні енергією; закриті, що обмінюються енергією але не обмінюються масою; відкриті, які обмінюються із навколишнім як енергією так і масою.

Всі живі організми - відкриті гетерогенні системи.

Стан системи - сукупність фізичних і хімічних властивостей системи, які описуються за допомогою термодинамічних факторів, які вона має в даний момент. Cтан системи може змінюється. Якщо система не змінюється в часі, то такий стан називається рівноважний. Рівновага найчастіше буває динамічною, тобто коли процеси протікають з однаковою швидкістю так, що в цілому система не змінюється.

Фаза - це сукупність всіх однорідних по складу і фізико-хімічних властивостях частин системи відокремлених чіткою границею розділу. Так гомогенна система складається із однієї фази (однофазна), а гетерогенна із кількох фаз.

Компоненти системи - це її незалежні складники. Кожен компонент - індивідуальна речовина, яка може бути виділена і може існувати самостійно.

Наприклад: фізіологічний розчин, який є 0,9 % NaCІ - це система гомогенна, однофазна і двохкомпонентна, яка складається із NaCІ і Н2О.

Параметри стану системи - це величини, які можна визначити безпосередньо вимірюванням. Такими параметрами є температура, тиск, об’єм, концентрація речовин.

Функції стану системи - величини які кількісно описують систему і залежать від параметрів.

Функціями стану системи є:

-внутрішня енергія - U

-ентальпія системи - H

-ентропія - S

-вільна енергія - G

Закони термодинаміки.

Перший закон.Це закон збереження енергії, який має кілька формулювань, що визначають його суть:

1) В ізольованій системі сума всіх видів енергії стала, а отже не може збільшуватись без взаємодії з навколишнім середовищем.

2) Вічний двигун першого роду неможливий. Сталість енергіії ізольованої системи не виключає можливості переходу одного з видів енргії в інший.

3) Переходи енергії здійснюються в строго еквівалентних співвідношеннях.

Для реальних систем підведення деякої кількості теплоти (Q - тепловий ефект) може бути використано на збільшення внутрішньої енергії системи( U) здійснення роботи проти зовнішніх сил (А), що можна виразити таким співвідношенням:

Q= U+A

де U - внутрішня енергія системи - весь запас енергії системи, що включає в себе енергію руху молекул, атомів, електронів в атомах і молекулах і інші види внутрішньої енергії.

Внутрішня енергія залежить від природи речовини і її маси.

Неможливо визначити абсолютне значення внутрішньої енергії системи, визначається лише зміна внутрішньої енергії при переході з одного стану в інший.

U=U2-U1

Формами передачі енергії є теплота і робота. Теплота - це форма передачі енергії, що здійснюється в системі шляхом безпосереднього контакту мікрочастин, що хаотично рухаються.

Робота (А) є формою передачі енергії. В організмі всі процеси протікають при постійному тиску тобто є ізобарними р=const

A=p V=RT n

отже Qp= U+p V= U+RT n

так як U=U2-U1 a V=V2-V1 ,то

Qp= ( U2+ pV2 ) - ( U1+pV1)

якщо прийняти, що U+pV=H - ентальпія, то

Qp= H2-H1= H

Ентальпія- це функція стану, що чисельно рівна сумі внутрішньої енергії системи та роботи по зміні об’єму системи. Ця величина чисельно характеризує міру перетворення енергії в хімічних реакціях в тепло (тепловміст). Для кожної конкретної речовини значення Н при стандартних умовах Н298 має важливе значення.

Конкретні значення Н298 розраховані і надані у «Довіднику з хімії», що дозволяє оцінити, яка енергія пішла на утворення даної речовини ( Н має від’ємне значення), чи виділилась, коли Н має додатнє значення. Зміна ентальпії системи не залежить від шляху процесу, а лише від її початкового і кінцевого стану, що дозволяє розраховувати Н реакції: Н р-ції= Σ Нкінц.прод.- Σ Нвих.прод. з врахуванням стехіометричних коефіцієнтів.

Це випливає із наслідку відомого закону Гесса, який дозволяє реально визначити на практиці тепловий ефект, що визначається початковим і кінцевим енергетичним станом речовини і не залежить від шляхів переходу або проміжних стадій реакцій.

Одним із наслідків закону Гесса є те, що

Н298 утв= - Н298 згор

а це значить, що Q= - Нутв ,Q.>0 якщо Н<0, а отже можна розрахувати теплові ефекти тих стадій хімічних і біохімічних реакцій, які експериментально визначити неможливо.

Харчові продукти виділяють таку ж кількість енергії, як і при спалюванні їх у калориметрі. Так при біологічному окислені виділяється:

1г білків 17,6 кДж

1г вуглеводів 19,6 кДж

1г жирів 38,9 кДж

Людина при легкому фізичному навантаженні потребує 8370-10500 кДж на добу

при середньому 12000-15000 кДж

при важкій праці. 16700-25000 кДж

Звідси можна розрахувати, що добова потреба дорослої людини при нормальних фізичних навантаженнях:

в білках - 80-100 г

в жирах - 60-70 г

у вуглеводах - 380-390 г

Основні енергетичні затрати організму людини покриваються за рахунок вуглеводів. Акумулятором енергії харчових продуктів в енергію біосистеми є молекули АТФ. Знаючи склад окремих харчових продуктів і теплоти окислення їх компонентів, можна розрахувати маси необхідних для людини харчових продуктів при різному фізичному навантаженні і при призначенні функціональної та лікувальної дієт.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.