10. Вода как растворитель

Самым распространенным растворителем на нашей планете является вода. Тело среднего человека массой 70 кг содержит примерно 40 кг воды. При этом около 25 кг воды приходится на жидкость внутри клеток, а 15 кг составляет внеклеточная жидкость, в которую входят плазма крови, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость, внутриглазная жидкость и жидкое содержимое желудочно-кишечного тракта. У животных и растительных организмов вода составляет обычно более 50%, а в ряде случаев содержание воды достигает 90-95%.

Вследствие своих аномальных свойств вода - уникальный растворитель, прекрасно приспособленный для жизнедеятельности.

Прежде всего вода хорошо растворяет ионные и многие полярные соединения. Такое свойство воды связано в значительной мере с ее высокой диэлектрической проницаемостью (78,5).

Другой многочисленный класс веществ, хорошо растворимых в воде, включает такие полярные органические соединения, как сахара, альдегиды, кетоны, спирты. Их растворимость в воде объясняется склонностью молекул воды к образованию полярных связей с полярными функциональными группами этих веществ, например с гидроксильными группами спиртов и сахаров или с атомом кислорода карбонильной группы альдегидов и кетонов. Ниже приведены примеры водородных связей, важных для растворимости веществ в биологических системах. Вследствие высокой полярности вода вызывает гидролиз веществ.

Так как вода составляет основную часть внутренней среды организма, то она обеспечивает процессы всасывания, передвижения питательных веществ и продуктов обмена в организме.

Необходимо отметить, что вода является конечным продуктом биологического окисления веществ, в частности глюкозы. Образование воды в результате этих процессов сопровождается выделением большого количества энергии - приблизительно 29 кДж/моль.

Важны и другие аномальные свойства воды: высокое поверхностное натяжение, низкая вязкость, высокие температуры плавления и кипения и более высокая плотность в жидком состоянии, чем в твердом.

Для воды характерно наличие ассоциатов - групп молекул, соединенных водородными связями.

В зависимости от сродства к воде функциональные группы растворяемых частиц подразделяются на гидрофильные (притягивающие воду), легко сольватируемые водой, гидрофобные (отталкивающие воду) и дифильные.

К гидрофильным группам относятся полярные функциональные группы: гидроксильная -ОН, амино -NH₂, тиольная -SH, карбоксильная -СООН. К гидрофобным - неполярные группы, например углеводородные радикалы: СНз-(СН₂)_п -, С₆Н₅ -. К дифильным относят вещества (аминокислоты, белки), молекулы которых содержат как гидрофильные группы (-ОН, -NH₂, -SH, -СООН), так и гидрофобные группы: (СН₃ - (СН₂)_п,-С₆Н₅-).

При растворении дифильных веществ происходит изменение структуры воды как результат взаимодействия с гидрофобными группами. Степень упорядочения молекул воды, близко расположенных к гидрофобным группам, увеличивается, и контакт молекул воды с гидрофобными группами сводится к минимуму. Гидрофобные группы, ассоциируясь, выталкивают молекулы воды из области своего расположения.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Растворы. Классификация растворов

>> Вперед: Концентрация раствора и способы ее выражения

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ История экономики. Конспект лекций

▪ Педагогическая психология. Шпаргалка

▪ Бюджетное право. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Клавиатура Gboard kurukuru version с вращающимися лентами 14.10.2026

Обычная клавиатура предполагает, что движется человек: пальцы перемещаются от одной неподвижной клавиши к другой, а расположение символов остается неизменным. Google Japan решила перевернуть этот привычный принцип и проверить, что произойдет, если заставить двигаться сам интерфейс. Так появился экспериментальный проект Gboard, в котором клавиши постоянно перемещаются и сами оказываются в зоне нажатия. Необычная конструкция получила название Gboard "Курукуру-версия" (Gboard kurukuru version). Проект стал очередным ежегодным экспериментом японского подразделения Google, посвященным альтернативным способам взаимодействия человека с текстом. На этот раз идея не ограничилась компьютерной концепцией: специалисты создали полноценный физический прототип, способный работать в реальных условиях, а материалы для его самостоятельного изготовления сделали доступными для всех желающих. Основу устройства образуют четыре замкнутые подвижные ленты, вращающиеся вокруг конструкции. На каждой из них ...>>

Легкий бег влияет на мозг и самоконтроль 13.10.2026

Физическая активность не обязательно должна быть интенсивной, чтобы на короткое время изменить состояние мозга. Новое исследование японских специалистов показывает, что даже непродолжительный бег с очень небольшой нагрузкой способен повлиять на настроение, внимание и способность контролировать собственные действия. Причем для этого, по данным эксперимента, может быть достаточно всего 10 минут. Работу провели исследователи из Университета Цукубы с участием 24 здоровых молодых людей. Добровольцы выполняли два разных условия: в одном случае они спокойно сидели в течение 10 минут, а в другом такое же время проводили на беговой дорожке. Скорость во время пробежки составляла приблизительно от 3 до 6 км/ч, поэтому нагрузка оставалась сравнительно небольшой. Средняя частота сердечных сокращений участников при этом находилась в пределах 104-107 ударов в минуту. После завершения физической активности добровольцы сообщали о большей бодрости и более приятном эмоциональном состоянии по сравне ...>>

Случайная новость из Архива Сыр из дрожжей 21.09.2024 Немецкий стартап Formo представил революционный продукт - растительный аналог сливочного сыра, изготовленный с помощью белка, полученного из микроорганизма коджи (Aspergillus oryzae). Этот продукт уже появился на полках более 2000 супермаркетов Германии и Австрии, включая сети Rewe, Billa и Metro. Это достижение стало возможным благодаря успешному привлечению $60 млн в ходе раунда финансирования серии B. Formo, компания, специализирующаяся на микробной ферментации, использует современные биотехнологии для создания качественных заменителей молочных продуктов. Новый сыр, первый коммерческий продукт стартапа, доступен в двух вариантах: классический и с добавлением трав, а вскоре ожидается выпуск варианта с томатами. Более того, в планах компании - разработка альтернативы сыру Камамбер, что открывает новые горизонты в сфере растительных продуктов. Основой альтернативного сыра является белок коджи, который получают через ферментацию микроорганизма Aspergillus oryzae. Этот микроорганизм давно используется в традиционной японской кухне для производства таких продуктов, как мисо, соевый соус и саке. Белок коджи по своим свойствам напоминает сывороточный белок, что делает его идеальным для замены молочного белка при производстве сыра. Процесс создания сыра начинается с ферментации коджи в специализированных резервуарах, после чего из полученного белка формируется порошок. Этот порошок используется для создания сыра по технологии, схожей с традиционной, что позволяет сохранить характерную текстуру и вкус молочных продуктов. Главное преимущество сыра из коджи - его экологичность. Согласно данным Formo, производство этого сыра требует на 96% меньше воды, на 83% меньше земельных ресурсов и выбрасывает на 65% меньше парниковых газов по сравнению с традиционным производством сыра из коровьего молока. Таким образом, продукт не только вкусен и полезен, но и значительно уменьшает нагрузку на окружающую среду. Formo своим успехом демонстрирует, что инновационные технологии могут предоставить потребителям вкусные и полезные альтернативы, не наносящие ущерба экологии. С расширением ассортимента и охватом новых рынков, стартап делает важный шаг в будущее пищевой индустрии, предлагая устойчивые решения для производства продуктов питания.

Другие интересные новости:

▪ Создана самая большая виртуальную модель Вселенной

▪ Принцип устройства камеры - глаз насекомого

▪ Способность концентрироваться важнее объема памяти

▪ Раздвижные двери из прозрачных OLED-дисплеев

▪ Самая маленькая камера с ультразумом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Микеланджело Буонарроти. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько на Земле разных языков? Подробный ответ

▪ статья Аудио. Секреты ремонта

▪ статья Манипуляция без щелчков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный стабилизатор напряжения, 8-60/5 вольт 2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026