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:

▪ Общая психология. Шпаргалка

▪ Основы бизнеса. Шпаргалка

▪ Анализ и диагностика финансово-хозяйственной деятельности. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Акустический лазер, работающий в многочастотном режиме 04.08.2014 Американские ученые из штата Мериленд представили разработку, позволяющую управлять многочастотным режимом работы акустического лазера. Продемонстрированный учеными акустический лазер имеет полость-резонатор с установленной особой отражающей мембраной, которая обеспечивает поддержку нескольких колебательных акустических режимов и используется в качестве выходного устройства. Прибор может также работать в многочастотном (многомодовом) режиме. При этом отмечается, что исследователи обнаружили явление т.н. "аномального охлаждения", при котором устройство переходит в одномодовый режим. В таком режиме выделяется определенная ведущая частота (мода) колебаний, которая подавляет усиление других частот, и с которой связано усиление акустических колебаний. Исследователи показали возможность управления многомодовыми режимами, в т.ч. и для настройки всех нужных параметров одномодового режима. Конкурирующими модами ученые управляли посредством регулирования мощности оптической накачки: чем больше она становится, тем больше возникает частот акустических колебаний, из которых в результате выделяется одна ведущая, подавляющая остальные. Сазер, или акустический лазер - звуковой аналог всем известного лазера - представляет собой усилитель звуковых колебаний какой-то определенной частоты. Принцип работы устройства похож на работу лазера. При этом в акустическом лазере, в котором применяется оптическая накачка, изменение частоты фотонов происходит с генерацией фононов - т.е. квазичастиц, в терминах которых звуковые колебания удобно описывать. Работа сазера имеет отношение к рассеянию Мандельштама-Бриллюэна, при котором изменение частоты отраженного света происходит в ходе взаимодействия падающего излучения и кристаллической решетки твердого тела. Считается, что направленные пучки фононов от акустических лазеров могут использоваться в качестве переключателей электрических свойств определенных материалов, а также для опытов с трехмерными структурами твердых тел.

Другие интересные новости:

▪ Мобильная зарядная станция Wuling 141 кВтч

▪ Йогурт борется с депрессией

▪ Инфаркт поджидает на дороге

▪ Дыхание без контроля

▪ Микропластик попадает в пищу

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Весь мир - театр. В нем женщины, мужчины - все актеры. Крылатое выражение

▪ статья Что делают миндалины? Подробный ответ

▪ статья Перемещение и пребывание работников на территории предприятия, производственных, лабораторных и административных зданиях. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Регулируемый аналог динистора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монета и стакан. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025