Կենսաբանական օքսիդացում

Օրգանիզմի ալկալիզացումը չափազանց կարևոր է այն պայմաններում, երբ շրջակա միջավայրը աղքատ է, մեր սննդակարգը անհավասարակշռված է և դեղորայք ենք ընդունում։ Իդեալական գոյության պայմաններում մարմնի ալկալիզացումը բնության կողմից բնորոշ է մարդու մեխանիզմներին: Բայց ներկայումս մենք այնքան հեռու ենք բնությունից, որ մարմինը չի կարողանում հաղթահարել թթուների չեզոքացումը, և հիմք կա տարբեր հիվանդությունների զարգացման համար:

Մարմնի pH-ի նվազում

Եթե ​​արյան pH-ը փոխվում է ընդամենը 0,01-ով դեպի թթվային միջավայր, ապա արյան թթվածնով հագեցվածությունը նվազում է 40 տոկոսով։ Արդյունքում, իմունային բջիջները լիովին չեն կատարում պաշտպանիչ գործառույթները, ֆերմենտների ակտիվությունը նվազում է, նյութափոխանակության գործընթացները դանդաղում են:

Առողջ մարդու արյան թթու-բազային հավասարակշռության (pH) արժեքը տատանվում է շատ նեղ սահմաններում՝ 7,35-ից մինչև 7,45: Եվ նույնիսկ արյան pH-ի աննշան փոփոխությունն այս սահմաններից դուրս կարող է հանգեցնել հիվանդությունների:

Եթե ​​արյունը, որը լվանում է մարմնի բջիջները, դառնում է ավելի թթվային, ապա բջիջները ստիպված են զոհաբերել իրենց հանքային պաշարները՝ այն չեզոքացնելու համար, ինչը հանգեցնում է բջջի ներսում թթվայնության բարձրացմանը: Թթվային միջավայրում ֆերմենտների մեծ մասի ակտիվությունը նվազում է։ Արդյունքում խախտվում են միջբջջային փոխազդեցությունները։ Քաղցկեղի բջիջները զարգանում են թթվային միջավայրում:

Մեզի թթվային միջավայրը իդեալական պայման է երիկամների քարերի առաջացման համար, ինչը հանգեցնում է երիկամների ֆունկցիայի խրոնիկական խանգարման, բորբոքային հիվանդությունների և երիկամային անբավարարության:

Թքի թթվային միջավայրն արդեն վաղ տարիքում «օգնում» է քայքայել ատամները, խթան է հաղորդում ստոմատիտի զարգացմանը։

Այսպիսով, օրգանիզմում pH-ի նվազումը հանգեցնում է իմունիտետի նվազմանը և ավելի քան 200 հիվանդությունների ի հայտ գալուն։ Եթե ​​մեկ մարդ միաժամանակ մի քանի հիվանդություններ ունի, արյան pH-ի հստակ անկում է նկատվում: Բնականաբար, երբ pH-ը վերականգնվում է նորմալ, առողջությունը վերականգնվում է։

Դեռ 1932 թվականին Օտտո Վարբուրգը ստացել է քիմիայի Նոբելյան մրցանակ՝ չարորակ ուռուցքների կենսապայմանները որոշելու համար։ Ուռուցքային բջիջները (ինչպես նաև բակտերիաները և պաթոգեն միկրոօրգանիզմները) գերազանց են զարգանում արյան թթվացման ժամանակ, այսինքն. երբ pH-ն իջնում ​​է 7,2 - 7,3 միավորից ցածր: Երբ pH-ը վերադարձավ նորմալ, ուռուցքները սկզբում դադարեցին աճել, այնուհետև ներծծվեցին: Եթե ​​արյան pH-ը նորմալ է, օտար բակտերիաները և միկրոօրգանիզմները չունեն վերարտադրության պայմաններ։

Մթերքները, որոնք մենք ուտում ենք, բաժանվում են երկու խմբի՝ օրգանիզմը օքսիդացնող և ալկալիացնող: Մարմնի ալկալիզացմանը նպաստում են հիմնականում բանջարեղենը, մրգերը և կաթը: Իսկ ամենահզոր օքսիդացնող նյութը միսն ու ձկնամթերքն է։

Ուշադիր ուսումնասիրելով տարբեր մթերքներ՝ կարող եք վստահորեն պատասխանել այն հարցին, թե ո՞ր մթերքն է գերակշռում ձեր մեջ՝ օրգանիզմը օքսիդացնո՞ւմ, թե՞ ալկալիացնող:

ԿԱՇՎԻ ԱՊՐԱՆՔՆԵՐ

Ապրանքներ Ալկալիզացման գործոն
նեխուր 4
թարմ վարունգ 4
աղցան 4
թարմ լոլիկ 4
թարմ ճակնդեղ 4
թարմ գազար 4
չոր ծիրան 4
թարմ ծիրան 3
ձմերուկներ 3
սեխեր 3
սալոր 3
մրգեր (գրեթե բոլորը) 3
Սպիտակ կաղամբ 3
ծաղկակաղամբ 3
դանդելիոն կանաչի 3
բողկ 3
պղպեղ 3
կարտոֆիլ 3
թարմ լոբի 3
վարսակի ձավարեղեն 3
կաթի շիճուկ 3
հատապտուղներ (բոլոր տեսակի) 2-3
նուշ 2
սոխ 2
կանաչ ոլոռ 2
չամիչ 2
ամսաթվերը 2

Օքսիդացնող ԱՊՐԱՆՔՆԵՐ

ԱՊՐԱՆՔՆԵՐԻ ԿԱՐՃ ՑԱՆԿ

Համակարգչային վերլուծության հիման վրա ամերիկացի գիտնականները կազմել են հիմնական սննդամթերքի թթվային բեռնվածության աղյուսակ.
Հիմնական սննդամթերքի թթվային բեռնվածությունը (միլիէկվիվալենտներով 240 կիլոկալորի համար)

ՄԱՐՄՆԻ ՀԵՌԱՆՔ

Օրգանիզմում ցանկալի ph-ի պահպանման առաջին միջոցը ճիշտ ջուր օգտագործելն է՝ 1 կգ մարմնի քաշի համար 30-33 միլիլիտր չափով: Մաքրիչի օգնությամբ դուք կարող եք նման ջուր պատրաստել ցանկացած պայմաններում։

Ապրանքների ալկալիզացում

Ինչպես ավելի առողջարար դարձնել ընկույզը, սերմերը, հացահատիկները և լոբիները:

Պետք է իմանաք, որ լոբազգիների մեծ մասը, ինչպես նաև բոլոր հացահատիկները, բացառությամբ հնդկացորենի և կորեկի, նորմալ եփման ժամանակ բարձրացնում են արյան թթվայնությունը։ Սակայն թրջվելուց կամ բողբոջելուց հետո բոլոր հատիկներն ու հատիկները ձեռք են բերում ալկալային ազդեցություն։ Դրանք լավագույնս սպառվում են հում վիճակում՝ որպես աղցանների հավելում: Նախնական թրջումը մեծացնում է ընկույզների և սերմերի մարսողականությունը, քանի որ այն օգնում է դրանց կեղևից հեռացնել նյութերը, որոնք ճնշում են ֆերմենտների ակտիվությունը: Բացի այդ, հացահատիկի, հատիկեղենի, ընկույզի և սերմերի թրջումը նպաստում է ճարպերի տրոհմանը ճարպաթթուների, սպիտակուցները՝ ամինաթթուների, իսկ ածխաջրերը՝ պարզ շաքարների՝ ֆերմենտների ազդեցությամբ, ինչը մեծապես թեթևացնում է մարսողական տրակտի բեռը:

Մի քանի պարզ խորհուրդ.

  • Բոլոր հում ընկույզներն ու սերմերը թրմեք ուտելուց կես ժամ առաջ։
  • Հացահատիկները եփելուց առաջ 30 րոպե թրմեք, ապա քամեք ջուրը և շիլան եփեք քաղցրահամ ջրի մեջ։
  • Ընկղմեք հատիկներն ամբողջ գիշեր։ Կարելի է թողնել, որ դրանք եռանան մեկ րոպե, ապա մեկ ժամ թողնել փակ կափարիչի տակ, ցամաքեցնել ջուրը և ճաշատեսակը եփել քաղցրահամ ջրի մեջ։

Բոլոր սերմերը, հացահատիկները և հատիկները կարելի է նախապես պատրաստել ճաշ պատրաստելու համար։ Դրա համար դրանք թրջում են մեկ ժամ, հետո չորացնում ու պահում մութ տեղում։

Մարմնի pH-ի չափում

Ի տարբերություն արյան և ավշի pH-ի, թքի և մեզի pH-ն փոխվում է կախված թթվային բեռից և, հետևաբար, կարող է մեզ համար ծառայել որպես մեր սննդի որակի ցուցիչ:

PH թեստային շերտերի օգնությամբ դուք կարող եք հեշտությամբ, արագ և ճշգրիտ որոշել pH մակարդակը՝ առանց տանից դուրս գալու: Եթե ​​ձեր մեզի pH-ը առավոտյան 6.0-6.4-ի սահմաններում է, իսկ երեկոյան՝ 6.4-7.0-ի սահմաններում, ապա ձեր մարմինը նորմալ է աշխատում: Այդ նպատակով կարելի է օգտագործել ցուցիչ լակմուսի շերտեր, որոնք արտադրվում են դպրոցական քիմիայի դասերի և դիաբետով հիվանդների համար։ Օպտիմալ չափում ժամը 10-ից մինչև 12-ը:

Ռացիոնալ է նաև իմանալ թքի pH մակարդակը, եթե օրվա ընթացքում թքի pH մակարդակը մնում է 6,4-6,8 միջակայքում, սա նաև ցույց է տալիս ձեր մարմնի առողջությունը: Թեստի արդյունքները ցույց են տալիս մարսողական համակարգի, հատկապես լյարդի և ստամոքսի ֆերմենտների ակտիվությունը:

Ի՞նչ անել, եթե թքի և մեզի pH-ը նորմայից ցածր է:

Դիետայում ավելացնել ալկալային մթերքների պարունակությունը (տես աղյուսակ),
- կանոնավոր զբոսանք կամ այլ նուրբ ֆիզիկական գործունեություն:
- օգտագործել ճիշտ ջուր՝ 30-33 միլիլիտր 1 կգ մարդու քաշի համար:

Շնչառությունը և նյութափոխանակությունը, քայքայումն ու խմորումը, ֆոտոսինթեզը և կենդանի օրգանիզմների նյարդային ակտիվությունը կապված են ռեդոքս ռեակցիաների հետ։ Օքսիդացման պրոցեսները ընկած են վառելիքի այրման, մետաղների կոռոզիայի, էլեկտրոլիզի, մետաղագործության և այլնի հիմքում: Ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում արձագանքող մոլեկուլները կազմող ատոմների օքսիդացման վիճակի փոփոխությամբ, կոչվում են ռեդոքս ռեակցիաներ։ Օքսիդացման և նվազեցման գործընթացները տեղի են ունենում միաժամանակ. եթե ռեակցիային մասնակցող մի տարրը օքսիդացված է, ապա մյուսը պետք է կրճատվի։ Օքսիդացնող նյութը էլեկտրոններ ընդունող և օքսիդացման աստիճանը իջեցնող տարր պարունակող նյութ է։ Ռեակցիայի արդյունքում օքսիդացնող նյութը կրճատվում է։ Այսպիսով, ռեակցիայի մեջ 2Fe +3 Cl - 3 + 2K + I - -> I 2 0 + 2Fe +2 Cl 2 - + 2K + Cl -: Նվազեցնող նյութ - տարր պարունակող նյութ, որը նվիրաբերում է էլեկտրոններ և բարձրացնում է օքսիդացման վիճակը: Ռեակցիայի արդյունքում վերականգնող նյութը օքսիդանում է։ Առաջարկվող ռեակցիայի վերականգնող նյութը I-իոնն է: Բջջում էլեկտրական էներգիայի աղբյուրը ցինկով պղնձի տեղափոխման քիմիական ռեակցիան է՝ Zn + Cu 2+ + Cu: Ցինկի օքսիդացման աշխատանքը, որը հավասար է իզոբար-իզոթերմային ներուժի կորստին, կարող է ներկայացվել որպես փոխանցված էլեկտրաէներգիայի արտադրյալ՝ e-ի արժեքով։ դ. Էջ՝ A = - dG 0 = p EF, որտեղ n-ը կատիոնի լիցքն է; Ե- ս. և այլն: տարր և Զ-Ֆարադայի համարը. Մյուս կողմից, ըստ ռեակցիայի իզոթերմի հավասարման. Redox պոտենցիալները մեծ նշանակություն ունեն մարդկանց և կենդանիների ֆիզիոլոգիայում: Հազվագյուտ համակարգերը ներառում են արյան և հյուսվածքների այնպիսի համակարգեր, ինչպիսիք են հեմը/հեմաթիան և ցիտոքրոմները, որոնք պարունակում են երկաթ և երկաթ: ասկորբինաթթու (վիտամին C) օքսիդացված և կրճատված ձևերով. գլուտատիոնի, ցիստին-ցիստեինի, սուկցինային և ֆումարաթթուների համակարգը և այլն: Կենսաբանական օքսիդացման ամենակարևոր գործընթացը, այն է՝ էլեկտրոնների և պրոտոնների տեղափոխումը օքսիդացված սուբստրատից թթվածին, որն իրականացվում է հյուսվածքներում՝ օգտագործելով միջանկյալ կրիչների խիստ սահմանված շարքը: ֆերմենտներ, նաև ռեդոքս պրոցեսների շղթա է… Այս շղթայի յուրաքանչյուր օղակ համապատասխանում է այս կամ այն ​​ռեդոքս համակարգին, որը բնութագրվում է որոշակի ռեդոքս պոտենցիալով:

Օքսիդացման ռեակցիաների ուղղության որոշումը ռեագենտների ձևավորման ազատ էներգիայի ստանդարտ արժեքներով և ռեդոքսային պոտենցիալների արժեքներով:

Տարբեր կենսական գործընթացներ ուղեկցվում են օրգանիզմում էլեկտրաքիմիական պրոցեսների առաջացմամբ, որոնք էական դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Մարմնի էլեկտրաքիմիական փոխակերպումները կարելի է բաժանել երկու հիմնական խմբի՝ էլեկտրոնների փոխանցման և ռեդոքս պոտենցիալների առաջացման հետ կապված գործընթացներ. իոնների տեղափոխման (առանց դրանց լիցքերը փոխելու) և բիոէլեկտրական պոտենցիալների ձևավորման հետ կապված գործընթացները։ Այս գործընթացների արդյունքում տարբեր ֆիզիոլոգիական վիճակներում հյուսվածքների տարբեր շերտերի միջև առաջանում են պոտենցիալ տարբերություններ։ Դրանք կապված են ռեդոքս կենսաքիմիական պրոցեսների տարբեր ինտենսիվության հետ։ Դրանք ներառում են, օրինակ, ֆոտոսինթեզի պոտենցիալները, որոնք առաջանում են տերևի լուսավորված և չլուսավորված տարածքների միջև, և պարզվում է, որ լուսավորված տարածքը դրական լիցքավորված է չլուսավորվածի նկատմամբ: Օրգանիզմում առաջին խմբի ռեդոքս պրոցեսները կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ 1. Էլեկտրոնների ուղղակի փոխանցում նյութերի միջև՝ առանց թթվածնի և ջրածնի ատոմների մասնակցության, օրինակ՝ էլեկտրոնների փոխանցում ցիտոքրոմներում՝ ցիտոքրոմ (Fe 3+) + e - > ցիտոքրոմ (Fe 2+) և էլեկտրոնների փոխանցում ցիտոքրոմ օքսիդազ ֆերմենտում` ցիտոքրոմ օքսիդազ (Cu 2+) + e -> ցիտոքրոմ օքսիդազ (Cu 1+): 2. Օքսիդատիվ՝ կապված թթվածնի ատոմների և օքսիդազային ֆերմենտների մասնակցությամբ, օրինակ՝ սուբստրատի ալդեհիդային խմբի օքսիդացում դեպի թթվային՝ RСОН + O ó RСООН։ 3. pH-կախված, որն առաջանում է դեհիդրոգենազային ֆերմենտների (E) և կոֆերմենտների (Co) առկայության դեպքում, որոնք ձևավորում են ակտիվացված ֆերմենտ-կոէնզիմ-սուբստրատ կոմպլեքս (E-Co-5), կապում է էլեկտրոնները և ջրածնի կատիոնները սուբստրատից և առաջացնում է դրա օքսիդացումը: Կոֆերմենտներն են նիկոտինամիդ-ադենին-նուկլեոտիդը (NAD+), որը միացնում է երկու էլեկտրոն և մեկ պրոտոն՝ S-2H - 2e + NAD * ó S + NADH + H +, ֆլավին-ադենին դինուկլեոտիդ (FAD), որը միանում է: երկու էլեկտրոն և երկու պրոտոն՝ S - 2H - 2e + FAD óS + FADH 2, և ուբիկինոն կամ կոֆերմենտ Q (CoO), որը նույնպես միացնում է երկու էլեկտրոն և երկու պրոտոն՝ S-2H - 2e + CoQ ó S + CoQH 2։

Ֆոտոսինթեզ.

Ֆոտոսինթեզը միակ գործընթացն է կենսոլորտում, որը հանգեցնում է նրա ազատ էներգիայի ավելացմանը արտաքին աղբյուրի պատճառով: Ֆոտոսինթեզի արտադրանքներում կուտակված էներգիան մարդկության էներգիայի հիմնական աղբյուրն է։ Ամեն տարի Երկրի վրա ֆոտոսինթեզի արդյունքում ձևավորվում է 150 միլիարդ տոննա օրգանական նյութ և ազատվում է մոտ 200 միլիոն տոննա ազատ թթվածին։ Ֆոտոսինթեզի մեջ ներգրավված թթվածնի, ածխածնի և այլ տարրերի ցիկլը պահպանում է Երկրի վրա կյանքի համար անհրաժեշտ մթնոլորտի ներկայիս կազմը։ Ֆոտոսինթեզը կանխում է CO2-ի կոնցենտրացիայի ավելացումը՝ կանխելով Երկրի գերտաքացումը՝ այսպես կոչված «ջերմոցային էֆեկտի» պատճառով։ Քանի որ կանաչ բույսերը բոլոր այլ հետերոտրոֆ օրգանիզմների ուղղակի կամ անուղղակի սննդի հիմքն են, ֆոտոսինթեզը բավարարում է մեր մոլորակի բոլոր կենդանի էակների սննդի կարիքները: Նա գյուղատնտեսության և անտառային տնտեսության կարևորագույն հիմքն է։ Տերևի մակերեսի քառակուսի մետրը մեկ ժամում արտադրում է մոտ մեկ գրամ շաքար; սա նշանակում է, որ բոլոր բույսերը, մոտավոր հաշվարկներով, մթնոլորտից հեռացնում են տարեկան 100-ից մինչև 200 միլիարդ տոննա C: Կանաչ բույսն ունակ է ոչ միայն օգտագործել ածխաթթու գազ և ստեղծել շաքար, այլև ազոտի միացությունները և ծծմբի միացությունները վերածել իր մարմինը կազմող նյութերի: Արմատային համակարգի միջոցով բույսը ստանում է հողի ջրում լուծված նիտրատ իոններ և դրանք իր բջիջներում վերամշակում է ամինաթթուների՝ բոլոր սպիտակուցային միացությունների հիմնական բաղադրիչները: Ճարպերի բաղադրիչները առաջանում են նաև նյութափոխանակության և էներգիայի գործընթացներում ձևավորված միացություններից։ Ճարպերն ու յուղերը առաջանում են ճարպաթթուներից և գլիցերինից, որոնք բույսին ծառայում են հիմնականում որպես պահեստային նյութեր։ Սերմերի, ճարպերի և յուղերի արտադրությունը կարևոր դեր է խաղում գյուղատնտեսության և սննդի արդյունաբերության մեջ։ Ֆոտոսինթեզի գործընթացը ներկայացնող ռեակցիայի հավասարումը.

CO 2 + H 2 O = C 6 H 12 O 6 + O 2

Այրում

Եթե ​​սառել ենք կամ ուզում ենք ուտելիք պատրաստել, ապա կրակ ենք վառում։ Այրման ռեակցիան նույնպես ռեդոքսային ռեակցիա է։

C + O 2 = CO 2

Գիտե՞ք, որ կարող եք տաքանալ նույնիսկ առանց կրակի, քիմիական տաքացնող բարձիկների օգնությամբ։ Օրինակ՝ սա․ երկաթի (Fe) կամ ալյումինի (Al) բեկորների միանգամայն չոր խառնուրդը պղնձի աղերով (օրինակ՝ CuCl 2) կարելի է պահել բավականին երկար ժամանակ, և երբ ջուրը ավելացվում է, ջերմաստիճանը անմիջապես բարձրանում է մինչև գրեթե 100 ° C ռեակցիայի պատճառով.

Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu:

Այս դեպքում տաքացնող բարձիկը, որի մեջ պղնձի քլորիդ CuCl 2-ը վերածվում է երկաթի քլորիդ FeCl 2-ի, ջերմությունը պահպանում է մոտ տասը ժամ:


Շունչ

Շնչառությունը բնորոշ է կենդանի օրգանիզմների մեծ մասին, այն ուղղակի անբաժան է կյանքից։ Շնչառությունը մարդու օրգանիզմում ռեդոքս պրոցեսների օպտիմալ մակարդակի վրա պահպանելու բարդ շարունակական գործընթաց է: Շնչառության գործընթացում ընդունված է առանձնացնել երեք օղակ՝ թոքային շնչառություն, արյան միջոցով գազի տեղափոխում, հյուսվածքային շնչառություն։

Մթնոլորտային ճնշման դեպքում, որը հավասար է 760 մմ Hg: Արվեստ. շնչառության գործընթացը նորմալ է. Մթնոլորտային ճնշման նվազմամբ, այսինքն՝ բարձր լեռներ բարձրանալիս, ինքնաթիռում թռիչքի ժամանակ օդում թթվածնի պարունակությունը նվազում է։ Օրգանիզմում թթվածնի պակասի (հիպոքսիա) հետեւանքով մարդու մոտ առաջանում են բարձրության հիվանդության նշաններ՝ հաճախանում են շնչառությունը, զարկերակը, գլխացավը, աչքերում թարթում, սրտխառնոց։ Եթե ​​միևնույն ժամանակ մարդը թթվածին չստանա անհրաժեշտ քանակությամբ, նա կարող է կորցնել գիտակցությունը։ Ուստի ինքնաթիռում թռիչքի ժամանակ օդին լրացուցիչ մատակարարվում է թթվածին։

Նման պայմաններում լեռնային բնակիչները հարմարեցված են կյանքին. Նրանց արյան մեջ մեծանում է էրիթրոցիտների պարունակությունը, ինչը նպաստում է օդի թթվածնի մեծ քանակությամբ յուրացմանը։ Նորմալ մթնոլորտային ճնշման պայմաններում ապրող մարդիկ, եթե անհրաժեշտ է բարձր լեռներ մագլցել, պետք է ոչ թե անմիջապես բարձրանան բարձրություն, այլ աստիճանաբար՝ թույլ տալով մարմնին հարմարվել։

Թոքային շնչառությունը մարմնի և շրջակա մթնոլորտային օդի միջև գազի փոխանակումն է: Այն բաժանվում է երկու փուլի՝ գազի փոխանակում մթնոլորտային և ալվեոլային օդի միջև, գազափոխանակություն ալվեոլային օդի և արյան միջև։

Հյուսվածքների շնչառությունը նույնպես բաժանվում է երկու փուլի. Առաջին փուլը արյան և հյուսվածքների միջև գազերի փոխանակումն է, երկրորդը՝ կապված բջիջների կողմից թթվածնի սպառման և նրանց կողմից ածխաթթու գազի արտազատման հետ։ Շնչառական ցիկլը բաղկացած է ինհալացիաից, արտաշնչումից և շնչառական դադարից: Ներշնչումը սովորաբար ավելի կարճ է, քան արտաշնչումը: Օպտիմալ ինհալացիա / արտաշնչում հարաբերակցությունը 1/2 է:

Ամփոփելով, շնչառության գործընթացը կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարմամբ.

C 6 H 12 O 6 + O 2 = CO 2 + H 2 O + Q

Փտածություն

Քայքայման գործընթացների շնորհիվ բնության մեջ իրականացվում է նյութերի շրջանառություն։ Թփած բակտերիաները, որոնք օրգանական նյութերը վերածում են անօրգանականի, կարծես սկսում են կյանքի ցիկլը: Բայց միևնույն ժամանակ փտելը մանրէաբանական ֆերմենտների ազդեցության տակ օրգանական ազոտ պարունակող միացությունների, հիմնականում սպիտակուցային նյութերի ոչնչացման գործընթացն է. կազմում է բնության մեջ նյութերի ցիկլի կարևոր փուլերից մեկը։ Քայքայման արդյունքում բարդ օրգանական միացություններից առաջանում են ամենապարզ նյութերը՝ ամոնիակ, ածխաթթու գազ, ջուր, ծծմբաջրածին, ֆոսֆորական, ազոտական, ազոտային և ծծմբաթթուներ, որոնք կենդանի բնության մեջ ծառայում են որպես նոր սինթեզի (նեոգենեզ) ելակետ։ բարդ օրգանական միացություններ. Երբ միսը և ձուկը քայքայվում են, առաջանում են պտոմաներ (կադավերին, նեյրին, քոլին և այլն), որոնք ունեն թունավոր հատկություններ։ Մարդու մարմնում քայքայման գործընթացը տեղի է ունենում հիմնականում հաստ աղիքում, որտեղ կան օպտիմալ պայմաններ փտած բակտերիաների կյանքի համար: Աղիքներում սպիտակուցի փտած քայքայման ժամանակ առաջացած թունավոր միացությունները արյունով մտնում են լյարդ, որտեղ չեզոքացվում են։ Մարդու աղիքներում փտած պրոցեսների ինտենսիվությունը ցածր է, սակայն մի շարք պաթոլոգիական պայմանների դեպքում, որոնք ուղեկցվում են արյան արտանետմամբ, աղիքային լույսի մեջ տարբեր արտանետումներով կամ աղիքային խանգարմամբ, այն մեծանում է, ինչը կարող է հանգեցնել էնդոգեն թունավորման: . Վտանգավոր է վերքերի մեջ փտած վարակի զարգացումը։


Բժշկություն և ռեդոքս ռեակցիաներ

Redox ռեակցիաները ակտիվորեն տեղի են ունենում ինչպես օրգանիզմների քայքայման, այնպես էլ վերքերի բուժման, հիվանդություններից բուժվելու փուլում: Դուք կարող եք ոչ միայն դիտել ամենապարզ օքսիդավերականգնման ռեակցիաներից մեկը, այլ նաև իրականացնել կյանքում գոնե մեկ անգամ:

H 2 O 2 = H 2 O + O 2

Ջրածնի պերօքսիդը հանրահայտ նյութ է, որը լայնորեն կիրառվում է ինչպես բժշկության մեջ, այնպես էլ կենցաղային նպատակներով։ Մասնավորապես, որպես ախտահանիչ, խորհուրդ է տրվում ջրածնի պերօքսիդը: Պերօքսիդի գործողությունը պայմանավորված է նրանով, որ կենդանի հյուսվածքի հետ շփվելիս այն սկսում է արագ քայքայվել: Միաժամանակ արտազատվում է մոլեկուլային թթվածին, որը նպաստում է տարբեր բջիջների օրգանական բաղադրիչների օքսիդացմանը։ Երբ պերօքսիդը քայքայվում է, թթվածինն այնքան ուժեղ է արտազատվում, որ լուծույթը փրփրում է։ Ստացված փրփուրը հյուսվածքի հետ շփվելիս օգնում է վնասվածքների և վերքերի մեխանիկական մաքրմանը: Փրփուրի հետ վերքերից հեռացվում են բեկորներ, միկրոօրգանիզմներ, մեռած հյուսվածքի մասնիկներ, թարախային արտահոսք և այլն։ Ջրածնի պերօքսիդի լուծույթը կարող է նպաստել փրփուրի պատճառով թրոմբի առաջացմանը և ունի հեմոստատիկ ազդեցություն՝ թեթև արյունահոսությամբ:

Սպիտակեցման և ախտահանման նպատակով օգտագործվում են այնպիսի հայտնի նյութերի օքսիդացնող հատկությունները, ինչպիսիք են ջրածնի պերօքսիդը, քլորը և քլորը, կամ սպիտակեցնողը, կրաքարը:

Եթե ​​պահանջվում է արտադրանքի մակերեսից հեշտությամբ քայքայվող ցանկացած նյութ օքսիդացնել, օգտագործեք ջրածնի պերօքսիդ: Այն օգտագործվում է մետաքսի, փետուրների և մորթի սպիտակեցնելու համար։ Նրա օգնությամբ վերականգնվում են նաեւ հին նկարները։ Օրգանիզմի համար անվնաս լինելու պատճառով ջրածնի պերօքսիդն օգտագործվում է սննդի արդյունաբերության մեջ՝ շոկոլադը սպիտակեցնելու համար, սպիները և պատյանները երշիկեղենի արտադրության մեջ:

Քլորը որպես ուժեղ օքսիդացնող նյութ օգտագործվում է մաքուր ջրի մանրէազերծման և կեղտաջրերի ախտահանման համար: Քլորը ոչնչացնում է բազմաթիվ գույներ, ինչը հիմք է հանդիսանում դրա օգտագործման համար թղթի և գործվածքների սպիտակեցման մեջ: Քլորը կամ սպիտակեցնող կրաքարը ամենատարածված օքսիդանտներից մեկն է ինչպես առօրյա կյանքում, այնպես էլ արդյունաբերական մասշտաբով:


Կոռոզիա

Մետաղների կոռոզիան մետաղի (համաձուլվածքի) և միջավայրի ֆիզիկաքիմիական կամ քիմիական փոխազդեցությունն է, որը հանգեցնում է մետաղի (համաձուլվածքի), միջավայրի կամ դրանք ներառող տեխնիկական համակարգի ֆունկցիոնալ հատկությունների վատթարացման:

Կոռոզիան առաջանում է մետաղի քիմիական ռեակցիայի հետևանքով շրջակա միջավայրի նյութերի հետ, որը տեղի է ունենում մետաղի և միջավայրի միջերեսում: Ամենից հաճախ դա մետաղի օքսիդացումն է, օրինակ՝ մթնոլորտային թթվածնով կամ թթուներով, որոնք պարունակվում են լուծույթներում, որոնց հետ մետաղը շփվում է: Դրան հատկապես ենթակա են մետաղները, որոնք գտնվում են ջրածնի ձախ կողմում գտնվող լարումների շարքում (ակտիվության շարքում), ներառյալ երկաթը:

Շատ մետաղներ, ներառյալ բավականին ակտիվները (օրինակ, ալյումինը), կոռոզիայի ժամանակ ծածկված են խիտ օքսիդային թաղանթով, որը լավ կապված է մետաղների հետ, ինչը թույլ չի տալիս օքսիդանտներին ներթափանցել ավելի խորը շերտեր և, հետևաբար, պաշտպանում է մետաղը կոռոզիայից: Երբ այս թաղանթը հանվում է, մետաղը սկսում է փոխազդել օդի խոնավության և թթվածնի հետ:

Ալյումինը նորմալ պայմաններում դիմացկուն է օդի և ջրի նկատմամբ, նույնիսկ եռում է, բայց եթե սնդիկը կիրառվի ալյումինե մակերեսին, ստացված ամալգամը ոչնչացնում է օքսիդի թաղանթը.

Al + H 2 O + O 2 = Al (OH) 3

Որոշ համեմատաբար ցածր ռեակտիվ մետաղներ նույնպես ենթակա են կոռոզիայի: Խոնավ օդում հիմնական աղերի խառնուրդի առաջացման արդյունքում պղնձի մակերեսը ծածկվում է կանաչավուն ծածկով (պատինա)։

Մետաղների կոռոզիան կարող է ներառել նաև դրանց լուծարումը հեղուկ հալած մետաղներում (նատրիում, կապար, բիսմուտ), որոնք օգտագործվում են, մասնավորապես, որպես միջուկային ռեակտորներում որպես հովացուցիչ նյութեր։

Կոռոզիան առավել տարածված է էլեկտրոլիտային միջավայրերում: Որոշ տեխնոլոգիական գործընթացներում մետաղները շփվում են հալած էլեկտրոլիտների հետ։ Այնուամենայնիվ, ամենից հաճախ կոռոզիան տեղի է ունենում էլեկտրոլիտային լուծույթներում: Պարտադիր չէ, որ մետաղն ամբողջությամբ ընկղմվի հեղուկի մեջ։ Էլեկտրոլիտային լուծույթները կարող են լինել մետաղի մակերեսի վրա բարակ թաղանթի տեսքով: Նրանք հաճախ թափանցում են մետաղը շրջապատող միջավայրը (հող, բետոն և այլն):

Մոսկվայի մետրոպոլիտենի կամրջի և Լենինսկի Գորի կայարանի շինարարության ժամանակ բետոնի վրա մեծ քանակությամբ նատրիումի քլորիդ են ավելացրել՝ բետոնը չսառչելու համար։ Կայանը կառուցվել է ամենակարճ ժամկետում (ընդամենը 15 ամսում) և բացվել 1959թ. հունվարի 12-ին: Այնուամենայնիվ, բետոնի մեջ նատրիումի քլորիդի առկայությունը պատճառ է դարձել պողպատե ամրացման ոչնչացմանը: Պարզվել է, որ երկաթբետոնե կոնստրուկցիաների 60%-ը կոռոզիա է ունեցել, ուստի կայանը փակվել է վերակառուցման համար, որը տևել է գրեթե 10 տարի: Միայն 2002 թվականի հունվարի 14-ին վերաբացվեցին մետրոյի կամուրջը և կայարանը, որը ստացել է «Վորոբյովի Գորի» անվանումը։

Ճանապարհներից և մայթերից ձյունն ու սառույցը հեռացնելու համար աղերի (սովորաբար նատրիումի կամ կալցիումի քլորիդ) օգտագործումը նույնպես արագացնում է մետաղների ոչնչացումը: Տրանսպորտային միջոցներն ու ստորգետնյա հաղորդակցությունները լրջորեն տուժել են։ Միայն Միացյալ Նահանգներում հաշվարկվում է, որ ձյան և սառույցի դեմ պայքարում աղի օգտագործումը հանգեցնում է տարեկան մոտ 2 միլիարդ դոլարի վնասների՝ շարժիչի կոռոզիայի հետևանքով և 0,5 միլիարդ դոլարի՝ ճանապարհների, ստորգետնյա մայրուղիների և կամուրջների լրացուցիչ վերանորոգման համար:

Էլեկտրոլիտային միջավայրում կոռոզիան առաջանում է ոչ միայն մետաղների վրա թթվածնի, ջրի կամ թթուների ազդեցությամբ, այլ նաև էլեկտրաքիմիական գործընթացներով։

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան հանգեցնում է ավելի ակտիվ մետաղների արագ ոչնչացմանը, որոնք տարբեր մեխանիզմներում և սարքերում շփվում են դեպի աջ էլեկտրաքիմիական լարումների շարքում գտնվող պակաս ակտիվ մետաղների հետ: Պղնձի կամ արույրի մասերի օգտագործումը երկաթե կամ ալյումինե կոնստրուկցիաներում, որոնք գործում են ծովի ջրում, զգալիորեն կբարձրացնի կոռոզիան: Հայտնի են նավերի կործանման և ջրհեղեղի դեպքեր, որոնց երկաթե պատյանն ամրացված է եղել պղնձե գամերով։

Առանձին-առանձին ալյումինը և տիտանը դիմացկուն են ծովի ջրի նկատմամբ, բայց եթե դրանք շփվեն նույն արտադրանքի մեջ, օրինակ՝ ստորջրյա լուսանկարչական տուփի մեջ, ալյումինը շատ արագ փլուզվում է, և տուփը արտահոսում է:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի պատճառներից են թափառող հոսանքները, որոնք առաջանում են էլեկտրական շղթաներից հոսանքի մի մասի արտահոսքի պատճառով հողի կամ ջրային լուծույթների մեջ, որտեղ դրանք ընկնում են մետաղական կոնստրուկցիաների վրա։ Այն վայրերում, որտեղ հոսանքը դուրս է գալիս այդ կառույցներից, մետաղի տարրալուծումը նորից սկսվում է հողի կամ ջրի մեջ։ Թափառող հոսանքների ազդեցության տակ մետաղների ոչնչացման նման գոտիները հատկապես հաճախ նկատվում են վերգետնյա էլեկտրատրանսպորտի տարածքներում (տրամվայի գծեր, երկաթուղային տրանսպորտ էլեկտրական քարշով): Այս հոսանքները կարող են լինել մինչև մի քանի ամպեր, ինչը հանգեցնում է կոռոզիայից բարձր վնասների: Օրինակ, մեկ տարվա ընթացքում 1 Ա հոսանքի անցումը կլուծի 9,1 կգ երկաթ, 10,7 կգ ցինկ, 33,4 կգ կապար։

Կոռոզիան կարող է լիովին կանխվել միայն իներտ միջավայրում, օրինակ, արգոն մթնոլորտում, բայց դեպքերի ճնշող մեծամասնության դեպքում անհնար է իրականում ստեղծել նման միջավայր կառուցվածքների և մեխանիզմների շահագործման ընթացքում: Գործնականում շրջակա միջավայրի քայքայիչությունը նվազեցնելու համար փորձում են դրանից հեռացնել ամենաակտիվ բաղադրիչները, օրինակ՝ նվազեցնել ջրային լուծույթների և հողերի թթվայնությունը, որոնց հետ մետաղները կարող են շփվել։ Երկաթի և դրա համաձուլվածքների, պղնձի, արույրի, ցինկի, կապարի կոռոզիայի դեմ պայքարի մեթոդներից մեկը թթվածնի և ածխաթթու գազի հեռացումն է ջրային լուծույթներից։ Էլեկտրաէներգիայի ոլորտում և տեխնոլոգիայի որոշ ճյուղերում ջուրը նույնպես ազատվում է քլորիդներից, որոնք խթանում են տեղական կոռոզիան: Կրակապատումն իրականացվում է հողի թթվայնությունը նվազեցնելու համար։

Մթնոլորտի ագրեսիվությունը մեծապես կախված է խոնավությունից։ Ցանկացած մետաղի համար գոյություն ունի որոշակի կրիտիկական հարաբերական խոնավություն, որից ցածր այն չի ենթարկվում մթնոլորտային կոռոզիայի:

Կոռոզիայից պաշտպանվելու մեթոդներից մեկը հիմնված է ավելի բարձր կոռոզիոն դիմադրությամբ նոր նյութերի մշակման վրա։ Հաճախ օգտագործվում է էժան երկաթի համաձուլվածքների մակերեսային համաձուլում ցինկով, ալյումինով, քրոմով։

Կոռոզիան դանդաղեցնելու համար մետաղի մակերեսին կիրառվում են լաքեր և ներկեր, հանքային յուղեր և քսուք: Ստորգետնյա կառույցները ծածկված են բիտումի կամ պոլիէթիլենի հաստ շերտով։

Կոռոզիայի դեմ պայքարի ամենաարդյունավետ մեթոդներից մեկը էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունն է: Հորատման հարթակները, եռակցված մետաղական հիմքերը, ստորգետնյա խողովակաշարերը պաշտպանելու համար դրանք որպես կաթոդ միացված են արտաքին հոսանքի աղբյուրին։ Որպես անոդ օգտագործվում են օժանդակ իներտ էլեկտրոդներ:

Մեկ մետաղի պաշտպանությունը մյուս, ավելի ակտիվ մետաղի կողմից, որը գտնվում է լարումների շարքի ձախ կողմում, արդյունավետ է նույնիսկ առանց պոտենցիալ տարբերության պարտադրման: Ավելի ակտիվ մետաղը (օրինակ՝ ցինկը երկաթի մակերեսին) պաշտպանում է պակաս ակտիվ մետաղը ոչնչացումից։

Բոլորը գիտեն կոռոզիայի վնասակար հետևանքների մասին, սակայն չպետք է թերագնահատել նաև դրա կարևորությունը։ Երկաթը ժանգոտելու միջոցով պողպատի վերածելու եղանակը հայտնի է եղել հնագույն ժամանակներից։ Ընդհանուր առմամբ, ժանգոտման գործընթացը կարող է արտահայտվել հավասարմամբ.

Fe + H 2 O + O 2 = Fe (OH) 3

Կովկասի չերքեզները քերթված երկաթը թաղում էին հողի մեջ և 10-15 տարի հետո այն փորելով՝ դրանից իրենց թուրերը կեղծում էին, որոնք կարող էին նույնիսկ հրացանի տակառը կտրել՝ թշնամու վահանը։ Պեղումից հետո ժանգոտ երկաթը, օրգանական նյութերի հետ միասին, տաքացրել են դարբնոցներում, դարբնել, ապա ջրով սառեցնել՝ պնդացնել։


Էլեկտրոլիզ

Իրերի ոսկեզօծումը հայտնի է վաղուց, քանի որ ոսկեզօծ իրերը շատ գեղեցիկ են։ Նախկինում, երբ էլեկտրոլիզը և էլեկտրոլիզացումը չէին հայտնագործվում, մետաղական իրերը ոսկեզօծում էին այսպես. հետո շիկացավ; միևնույն ժամանակ սնդիկը գոլորշիացավ, բայց ոսկին մնաց։ Բայց սնդիկի գոլորշիները շատ թունավոր են, օրինակ՝ Սանկտ Պետերբուրգի Սուրբ Իսահակի տաճարի գմբեթների ոսկեզօծման ժամանակ 60 աշխատող մահացել է սնդիկի թունավորումից։

Պիրոտեխնիկա

Redox ռեակցիաները օգտագործվում են նաև ռազմական նպատակներով: Դրանք օգտագործվում են զենքի, պարկուճների, ազդանշանային հրթիռների և հրկիզիչ խառնուրդների, հրակայուն նյութերի, սարքավորումների և այլնի արտադրության համար։ Բայց ռեդոքս ռեակցիաները պիրոտեխնիկայի տեսանկյունից կատարում են ոչ միայն կործանարար առաքելություն, այլև լույս և գեղեցկություն են բերում մեր կյանք։ Տվյալ դեպքում նկատի ունենք հրավառություն։

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + H 2 O

© 2015-2019 կայք
Բոլոր իրավունքները պատկանում են դրանց հեղինակներին: Այս կայքը չի հավակնում հեղինակության, բայց տրամադրում է անվճար օգտագործում:
Էջի ստեղծման ամսաթիվը՝ 2016-04-11

  • 23. Արենիուսի հավասարումը. Ակտիվացման էներգիա. Ակտիվ բախումների տեսություն.
  • 27. Ֆերմենտների ակտիվացում և արգելակում.
  • 25. Բարդ ռեակցիաների կինետիկայի հայեցակարգը. Զուգահեռ, հաջորդական, զուգակցված և շղթայական ռեակցիաներ:
  • 28. Լուծումների դերը օրգանիզմների կյանքում. Ջուրը որպես լուծիչ:
  • 29. Ամֆոլիտների իզոէլեկտրական վիճակ և իզոէլեկտրական կետ
  • 30. Լուծումների եւ դրանց արտահայտման ձեւերի կենտրոնացում.
  • 31. Լուծումների լուծույթների տեսություն.
  • 32. Գազերի լուծելիությունը հեղուկներում. Decompression հիվանդություն.
  • 33. Հեղուկների և պինդ մարմինների լուծելիությունը հեղուկներում: Հիդրատներ և բյուրեղային հիդրատներ:
  • 35. Լուծումների մածուցիկություն. IMS լուծույթների աննորմալ մածուցիկություն:
  • 34. ՆԱՄ լուծույթներ. Ուռուցք. ՆԱՄ լուծույթների ընդհանուր բնութագրերը.
  • 36. Հատուկ, նվազեցված, հարաբերական և ներքին մածուցիկություն:
  • 37. Պոլիմերների մոլեկուլային քաշի մածուցիկաչափական որոշում.
  • 38. Արյան և այլ կենսաբանական հեղուկների մածուցիկություն.
  • 39. Լուծումների կոլիգատիվ հատկությունները.
  • 40. Հագեցած գոլորշու ճնշման հարաբերական նվազում և Ռաուլտի օրենքը. Իդեալական լուծումներ.
  • 41. Սառեցման կետի իջեցում և եռման ջերմաստիճանի բարձրացում, դրանց կախվածությունը լուծույթի կոնցենտրացիայից.
  • 42. Օսմոզ և օսմոտիկ ճնշում. Վան Հոֆի օրենքը
  • 43. Օսմոտիկ ճնշումը կենսապոլիմերային լուծույթներում. Դոնանի մեմբրանի հավասարակշռությունը.
  • 44. Օսմոսի և օսմոտիկ ճնշման դերը կենսաբանական համակարգերում:
  • 45. Պլազմոլիզ և հեմոլիզ.
  • 46. ​​Թույլ և ուժեղ էլեկտրոլիտների լուծույթներ. Թույլ էլեկտրոլիտների տարանջատման աստիճանը և հաստատունը:
  • 48. Էլեկտրոլիտները մարդու օրգանիզմում. Արյան էլեկտրոլիտիկ կազմը.
  • 49. Ջուր - աղ նյութափոխանակություն հասկացությունը: Իոնների անտագոնիզմ և սինեգիզմ.
  • 52. Ջրի դիսոցացիա. Իոնային ջրի արտադրություն. Ջրի ցուցիչ.
  • 53. Մարդու մարմնի տարբեր հեղուկների pH արժեքների միջակայքերը:
  • 54. Բուֆերային համակարգերը, դրանց դասակարգումը և գործողության մեխանիզմը. Բուֆերային համակարգերի հզորությունը.
  • 55. Արյան բուֆերային համակարգեր.
  • 56. Հենդերսոն Հասելբախի հավասարումը.
  • 57. Արյան թթու-բազային վիճակի հայեցակարգը.
  • 61. Թթու-հիմնային տիտրում. Տիտրման կորեր. Համարժեքության կետ. Ցուցանիշի ընտրություն. Կիրառում բժշկության մեջ.
  • 58. Աղերի հիդրոլիզ. Հիդրոլիզի աստիճանը կենսաբանական գործընթացներում.
  • 62. Տեղումների և տարրալուծման ռեակցիա. Լուծելիության ածանցյալներ. Արգենտոմետրիա. Կիրառում բժշկության մեջ.
  • 63. Redox ռեակցիաներ. Օքսիդացման գործընթացների դերը մարմնում. Redox ներուժը. Ներնստի հավասարումը.
  • 65. Օքսիդացման ռեակցիաների ուղղության որոշումը ռեագենտների առաջացման ազատ էներգիայի ստանդարտ արժեքներով և ռեդոքսային պոտենցիալների արժեքներով:
  • 66. Օքսիդոմետրիա, յոդոմետրիա, պերմանգանատոմետրիա։ Կիրառում բժշկության մեջ.
  • 67. Քվանտ - ատոմի մեխանիկական մոդել:
  • 68. Էլեկտրոնային ամպի ուղեծր.
  • 69. Էլեկտրոնի էլեկտրական վիճակի բնութագրերը քվանտային թվերի համակարգով՝ հիմնական, ուղեծրային, մագնիսական և սպին քվանտային թվեր:
  • 72. Վալենտային կապերի մեթոդը. Վալենտային կապերի ձևավորման մեխանիզմը.
  • 70. Պաուլիի սկզբունքը. Հունդի կանոն. Ատոմի հիմք և գրգռված վիճակ.
  • 73. Միացումների տեսակները. Հաղորդակցության բազմազանություն.
  • 74. Կապի հագեցվածությունը, ուղղությունը և երկարությունը:
  • 75. Ատոմային ուղեծրերի հիբրիդացման հայեցակարգը. Մոլեկուլների երկրաչափությունը.
  • 76. Իոնային կապը որպես ծայրահեղ բևեռացված կովալենտային կապ:
  • 77. Մոլեկուլային օրբիտալների մեթոդ. Օրբիտալների միացում և թուլացում:
  • 78. Ջրածնային կապ. Մոլեկուլային և ներմոլեկուլային ջրածնային կապեր:
  • 79. Բարդ միացություններ. Վերների համակարգման տեսությունը.
  • 80. Կենտրոնական ատոմ, լիգանդներ, կենտրոնական ատոմի կոորդինացիոն համար։
  • 82. Ներհամալիր կապեր. (քելատներ):
  • 83. Կոմպլեքսները և դրանց օգտագործումը բժշկության մեջ.
  • 85. Կոմպլեքսավորման ռեակցիա.
  • 84. Բարդ միացությունների անվանակարգ.
  • 86. Իոնային հավասարակշռությունը բարդ միացությունների լուծույթներում.
  • 87. Բարդ իոնների անկայունության և կայունության հաստատուն:
  • 88. Ջուրը և նրա ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները. Ջրի նշանակությունը կենսոլորտի և օրգանիզմների կենսունակության համար. Մարդը և կենսոլորտը.
  • 102. s - տարրերի ընդհանուր բնութագրերը.
  • 103. p - տարրերի ընդհանուր բնութագրերը.
  • 63. Redox ռեակցիաներ. Օքսիդացման գործընթացների դերը մարմնում. Redox ներուժը. Ներնստի հավասարումը.

    Շնչառությունը և նյութափոխանակությունը, քայքայումն ու խմորումը, ֆոտոսինթեզը և կենդանի օրգանիզմների նյարդային ակտիվությունը կապված են ռեդոքս ռեակցիաների հետ։ Օքսիդացման պրոցեսները ընկած են վառելիքի այրման, մետաղների կոռոզիայի, էլեկտրոլիզի, մետաղագործության և այլնի հիմքում: Ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում արձագանքող մոլեկուլները կազմող ատոմների օքսիդացման վիճակի փոփոխությամբ, կոչվում են ռեդոքս ռեակցիաներ։ Օքսիդացման և նվազեցման գործընթացները տեղի են ունենում միաժամանակ. եթե ռեակցիային մասնակցող մի տարրը օքսիդացված է, ապա մյուսը պետք է կրճատվի։ Օքսիդացնող նյութը էլեկտրոններ ընդունող և օքսիդացման աստիճանը իջեցնող տարր պարունակող նյութ է։ Ռեակցիայի արդյունքում օքսիդացնող նյութը կրճատվում է։ Այսպիսով, ռեակցիայի մեջ 2Fe +3 Cl - 3 + 2K + I - -> I 2 0 + 2Fe +2 Cl 2 - + 2K + Cl -: Նվազեցնող նյութ - տարր պարունակող նյութ, որը նվիրաբերում է էլեկտրոններ և բարձրացնում է օքսիդացման վիճակը: Ռեակցիայի արդյունքում վերականգնող նյութը օքսիդանում է։ Առաջարկվող ռեակցիայի վերականգնող նյութը I-իոնն է: Բջջում էլեկտրական էներգիայի աղբյուրը ցինկով պղնձի տեղափոխման քիմիական ռեակցիան է՝ Zn + Cu 2+ + Cu: Ցինկի օքսիդացման աշխատանքը, որը հավասար է իզոբար-իզոթերմային ներուժի կորստին, կարող է ներկայացվել որպես փոխանցված էլեկտրաէներգիայի արտադրյալ՝ e-ի արժեքով։ դ. Էջ՝ A = - dG 0 = p EF, որտեղ n-ը կատիոնի լիցքն է; Ե- ս. և այլն: տարր և Ֆ- Ֆարադայի համարը. Մյուս կողմից, ըստ ռեակցիայի իզոթերմի հավասարման. Redox պոտենցիալները մեծ նշանակություն ունեն մարդկանց և կենդանիների ֆիզիոլոգիայում: Հազվագյուտ համակարգերը ներառում են արյան և հյուսվածքների այնպիսի համակարգեր, ինչպիսիք են հեմը/հեմաթիան և ցիտոքրոմները, որոնք պարունակում են երկաթ և երկաթ: ասկորբինաթթու (վիտամին C) օքսիդացված և կրճատված ձևերով. գլուտատիոնի, ցիստին-ցիստեինի, սուկցինային և ֆումարաթթուների համակարգը և այլն: Կենսաբանական օքսիդացման ամենակարևոր գործընթացը, այն է՝ էլեկտրոնների և պրոտոնների տեղափոխումը օքսիդացված սուբստրատից թթվածին, որն իրականացվում է հյուսվածքներում՝ օգտագործելով միջանկյալ կրիչների խիստ սահմանված շարքը: ֆերմենտներ, նաև ռեդոքս պրոցեսների շղթա է… Այս շղթայի յուրաքանչյուր օղակ համապատասխանում է այս կամ այն ​​ռեդոքս համակարգին, որը բնութագրվում է որոշակի ռեդոքս պոտենցիալով:

    65. Օքսիդացման ռեակցիաների ուղղության որոշումը ռեագենտների առաջացման ազատ էներգիայի ստանդարտ արժեքներով և ռեդոքսային պոտենցիալների արժեքներով:

    Տարբեր կենսական գործընթացներ ուղեկցվում են օրգանիզմում էլեկտրաքիմիական պրոցեսների առաջացմամբ, որոնք էական դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Մարմնի էլեկտրաքիմիական փոխակերպումները կարելի է բաժանել երկու հիմնական խմբի՝ էլեկտրոնների փոխանցման և ռեդոքս պոտենցիալների առաջացման հետ կապված գործընթացներ. իոնների տեղափոխման (առանց դրանց լիցքերը փոխելու) և բիոէլեկտրական պոտենցիալների ձևավորման հետ կապված գործընթացները։ Այս գործընթացների արդյունքում տարբեր ֆիզիոլոգիական վիճակներում հյուսվածքների տարբեր շերտերի միջև առաջանում են պոտենցիալ տարբերություններ։ Դրանք կապված են ռեդոքս կենսաքիմիական պրոցեսների տարբեր ինտենսիվության հետ։ Դրանք ներառում են, օրինակ, ֆոտոսինթեզի պոտենցիալները, որոնք առաջանում են տերևի լուսավորված և չլուսավորված տարածքների միջև, և պարզվում է, որ լուսավորված տարածքը դրական լիցքավորված է չլուսավորվածի նկատմամբ: Օրգանիզմում առաջին խմբի ռեդոքս պրոցեսները կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ 1. Էլեկտրոնների ուղղակի փոխանցում նյութերի միջև՝ առանց թթվածնի և ջրածնի ատոմների մասնակցության, օրինակ՝ էլեկտրոնների փոխանցում ցիտոքրոմներում՝ ցիտոքրոմ (Fe 3+) + e - > ցիտոքրոմ (Fe 2+) և էլեկտրոնների փոխանցում ցիտոքրոմ օքսիդազ ֆերմենտում` ցիտոքրոմ օքսիդազ (Cu 2+) + e -> ցիտոքրոմ օքսիդազ (Cu 1+): 2. Օքսիդատիվ՝ կապված թթվածնի ատոմների և օքսիդազային ֆերմենտների մասնակցությամբ, օրինակ՝ սուբստրատի ալդեհիդային խմբի օքսիդացում թթվային՝ RСОН + O  RСООН։ 3. pH-կախված, որն առաջանում է դեհիդրոգենազային ֆերմենտների (E) և կոֆերմենտների (Co) առկայության դեպքում, որոնք ձևավորում են ակտիվացված ֆերմենտ-կոէնզիմ-սուբստրատ կոմպլեքս (E-Co-5), կապում է էլեկտրոնները և ջրածնի կատիոնները սուբստրատից և առաջացնում է դրա օքսիդացումը։Կոֆերմենտներն են՝ նիկոտինամիդ-ադենին-նուկլեոտիդը (NAD+), որը միացնում է երկու էլեկտրոն և մեկ պրոտոն՝ S-2H - 2e + NAD *  S + NADH + H +, ֆլավին-ադենին դինուկլեոտիդ (FAD), որը միանում է։ երկու էլեկտրոն և երկու պրոտոն՝ S - 2H - 2e + FAD S + FADH 2, և ուբիկինոն կամ կոֆերմենտ Q (CoO), որը նույնպես միացնում է երկու էլեկտրոն և երկու պրոտոն՝ S-2H - 2e + CoQ  S + CoQH 2։

    Ընդհանուր քիմիա. դասագիրք / A. V. Zholnin; խմբ. Վ.Ա.Պոպկովա, Ա.Վ.Ժոլնինա. - 2012 .-- 400 p .: հիվանդ.

    Գլուխ 8. ՆՎԱՃԱՑՈՂ-ԿՐՃԱՑՄԱՆ ՌԵԱԿՑԻՆԵՐ ԵՎ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ

    Գլուխ 8. ՆՎԱՃԱՑՈՂ-ԿՐՃԱՑՄԱՆ ՌԵԱԿՑԻՆԵՐ ԵՎ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ

    Կյանքը ռեդոքս պրոցեսների շարունակական շղթա է:

    Ա.-Լ. Լավուազիեն

    8.1. ՕՔՍԻԴԱՑՄԱՆ-ՎԵՐԱԿԱՑՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐԻ ԿԵՆՍԱԲԱՆԱԿԱՆ ՆՇԱՆԱԿՈՒԹՅՈՒՆԸ.

    Նյութափոխանակության, շնչառության, քայքայման, խմորման, ֆոտոսինթեզի գործընթացները հիմնականում ռեդոքս պրոցեսներ են։ Աերոբ նյութափոխանակության դեպքում մոլեկուլային թթվածինը հիմնական օքսիդանտն է, իսկ սննդի օրգանական նյութերը՝ վերականգնող նյութը։ Ցուցանիշ, որ օրգանիզմի կենսագործունեությունը հիմնված է ռեդոքս ռեակցիաների վրա, օրգանների և հյուսվածքների բիոէլեկտրական ներուժն է։ Կենսապոտենցիալները կենսաքիմիական գործընթացների ուղղության, խորության և ինտենսիվության որակական և քանակական բնութագիր են: Հետևաբար, օրգանների և հյուսվածքների կենսապոտենցիալների գրանցումը լայնորեն կիրառվում է կլինիկական պրակտիկայում՝ դրանց գործունեությունը ուսումնասիրելիս, մասնավորապես, սրտանոթային հիվանդությունների ախտորոշման ժամանակ կատարվում է էլեկտրասրտագրություն, իսկ մկանների կենսապոտենցիալը չափելիս՝ էլեկտրամիոգրամ: Ուղեղի պոտենցիալների գրանցումը` էնցեֆալոգրաֆիան, թույլ է տալիս դատել նյարդային համակարգի պաթոլոգիական խանգարումների մասին: Բջիջների կենսագործունեության էներգիայի աղբյուրը մեմբրանի պոտենցիալն է, որը հավասար է 80 մՎ, իոնային ասիմետրիայի առաջացման պատճառով, այսինքն. մեմբրանի երկու կողմերում կատիոնների և անիոնների անհավասար բաշխում։ Մեմբրանի ներուժը իոնային է։Բազմամիջուկային համալիրներում տեղի են ունենում գործընթացներ՝ կապված էլեկտրոնների և պրոտոնների փոխանցման հետ, որոնք դիմադրում են մասնիկների միջև.

    պայմանավորված են արձագանքող մասնիկների օքսիդացման վիճակի փոփոխությամբ և ռեդոքս պոտենցիալի առաջացմամբ։ Redox ներուժը էլեկտրոնային բնույթ ունի:Այս գործընթացները շրջելի են, ցիկլային և ընկած են շատ կարևոր ֆիզիոլոգիական գործընթացների հիմքում: Միքայելիսը նշել է ռեդոքս պրոցեսների կարևոր դերը կյանքում. «Կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող ռեդոքս պրոցեսները պատկանում են նրանց կատեգորիային, որոնք ոչ միայն տպավորիչ են և կարելի է նույնացնել, այլև ամենակարևորն են կյանքի համար՝ ինչպես կենսաբանական, այնպես էլ փիլիսոփայական տեսանկյունից։ տեսակետ»։

    8.2. ԲՆԱՀՅՈՒԹ

    ՕՔՍԻԴԱՑՄԱՆ-ՎԵՐԱԿԱՑՄԱՆ ԳՈՐԾԸՆԹԱՑՆԵՐ

    1913 թվականին Լ.Վ. Պիսարժևսկին հանդես եկավ ռեդոքս պրոցեսների էլեկտրոնային տեսությամբ, որը ներկայումս ընդհանուր առմամբ ընդունված է։ Այս տեսակի ռեակցիան իրականացվում է արձագանքող նյութերի ատոմների միջև էլեկտրոնային խտության վերաբաշխման (էլեկտրոնների անցում) շնորհիվ, որն արտահայտվում է օքսիդացման վիճակի փոփոխությամբ։

    Ռեակցիաները, որոնց հետևանքով փոխվում են արձագանքող նյութերը կազմող ատոմների օքսիդացման վիճակները՝ դրանց միջև էլեկտրոնի փոխանցման պատճառով, կոչվում են ռեդոքս ռեակցիաներ։

    Օքսիդացման պրոցեսը բաղկացած է 2 տարրական գործողություններից կամ կիսա-ռեակցիաներից՝ օքսիդացում և վերականգնում։

    Օքսիդացումատոմի, մոլեկուլի կամ իոնի կողմից էլեկտրոնների կորստի (հետադարձ) գործընթացն է։ Օքսիդացման ընթացքում մասնիկների օքսիդացման աստիճանը մեծանում է.

    Այն մասնիկը, որը նվիրաբերում է էլեկտրոններ, կոչվում է նվազեցնող միջոց.Այն կոչվում է վերականգնող նյութի օքսիդացման արտադրանք օքսիդացված ձև.

    Նվազեցնող նյութը իր օքսիդացված ձևով կազմում է ռեդոքս համակարգի մեկ զույգ (Sn 2 + / Sn 4 +):

    Տարրի վերականգնողական ունակության չափանիշն է իոնացման ներուժ:Որքան ցածր է տարրի իոնացման պոտենցիալը, այնքան ավելի հզոր է այն վերականգնող նյութը, s-տարրերը և օքսիդացման ամենացածր և միջանկյալ վիճակներում գտնվող տարրերը ուժեղ վերականգնող նյութեր են: Էլեկտրոններ նվիրաբերելու մասնիկի կարողությունը (դոնորի ունակությունը) որոշում է դրա վերականգնող հատկությունները։

    Վերականգնում -դա մասնիկին էլեկտրոնների միացման գործընթացն է: Կրճատման արդյունքում օքսիդացման վիճակը նվազում է.

    Էլեկտրոններ միացնող մասնիկը (ատոմներ, մոլեկուլներ կամ իոններ) կոչվում է օքսիդացնող նյութ:Օքսիդացնող նյութի վերականգնողական արտադրանքը կոչվում է այն վերականգնված ձևը.

    Օքսիդացնող նյութն իր կրճատված ձևով կազմում է ռեդոքս համակարգի ևս մեկ զույգ (Fe 3+ / Fe 2+): Մասնիկների օքսիդացման ունակության չափանիշն է էլեկտրոնների հարաբերակցությունը.Որքան մեծ է էլեկտրոնի մերձավորությունը, այսինքն. մասնիկի էլեկտրոն ընդունող ունակությունը, այնքան ավելի հզոր օքսիդացնող նյութ է այն: Օքսիդացումը միշտ ուղեկցվում է նվազմամբ, և, ընդհակառակը, նվազեցումը կապված է օքսիդացման հետ։

    Դիտարկենք FeCl 3-ի փոխազդեցությունը SnCl 2-ի հետ: Գործընթացը բաղկացած է երկու կես ռեակցիաներից.

    Redox ռեակցիան կարող է ներկայացվել որպես երկու խոնարհված զույգերի համակցություն:

    Ռեակցիաների ընթացքում օքսիդացնող նյութը վերածվում է կոնյուգացված վերականգնող նյութի (վերականգնող նյութ), իսկ վերականգնողը՝ խոնարհված օքսիդացնող նյութի (օքսիդացման արտադրանք)։ Դրանք համարվում են ռեդոքս զույգեր.

    Հետևաբար, ռեդոքս ռեակցիաները ներկայացնում են օքսիդացման և նվազեցման երկու հակադիր գործընթացների միասնություն, որոնք համակարգերում չեն կարող գոյություն ունենալ առանց մյուսի: Դրանում մենք տեսնում ենք հակադրությունների միասնության և պայքարի համընդհանուր օրենքի դրսևորումը։ Ռեակցիան տեղի կունենա, եթե օքսիդացնող նյութի էլեկտրոնների մերձեցումն ավելի մեծ է, քան վերականգնող նյութի իոնացման պոտենցիալը: Դրա համար ներկայացվեց հայեցակարգը էլեկտրաբացասականություն -մեծություն, որը բնութագրում է ատոմների՝ էլեկտրոններ տալու կամ ստանալու ունակությունը։

    Օքսիդացման ռեակցիաների հավասարումների ձևակերպումն իրականացվում է էլեկտրոնային հաշվեկշռի և կիսա-ռեակցիաների մեթոդով։ Պետք է նախապատվություն տալ կես ռեակցիայի մեթոդին: Դրա օգտագործումը կապված է իրականում գոյություն ունեցող իոնների օգտագործման հետ, տեսանելի է շրջակա միջավայրի դերը։ Հավասարումներ կազմելիս անհրաժեշտ է պարզել, թե ռեակցիայի մեջ մտնող նյութերից որոնք են խաղում օքսիդացնող նյութի դերը, իսկ որոնք՝ վերականգնող, միջավայրի pH-ի ազդեցությունը ռեակցիայի ընթացքի վրա։ , և որո՞նք են ռեակցիայի հնարավոր արտադրանքները: Redox հատկությունները դրսևորվում են միացություններով, որոնք պարունակում են ատոմներ, որոնք ունեն մեծ թվով վալենտային էլեկտրոններ տարբեր էներգիաներով: Նման հատկություններ ունեն d-տարրերի (IB, VIIB, VIIIB խմբեր) և p-տարրերի (VIIA, VIA, VA խմբեր) միացությունները. Միացությունները, որոնք պարունակում են տարր ամենաբարձր օքսիդացման վիճակում, ցուցադրում են միայն օքսիդացնող հատկություններ(KMnO 4, H 2 SO 4), ամենացածրը `միայն վերականգնող հատկությունները(H 2 S), միջանկյալ - կարող է վարվել երկու ձևով(Na 2 SO 3): Կես ռեակցիաների հավասարումները կազմելուց հետո իոնային հավասարումը ձևավորվում է մոլեկուլային ձևով ռեակցիայի հավասարմամբ.

    Հավասարման ճիշտության ստուգում. հավասարման ձախ կողմում գտնվող ատոմների և լիցքերի թիվը պետք է հավասար լինի յուրաքանչյուր տարրի հավասարման աջ կողմում գտնվող ատոմների և լիցքերի թվին:

    8.3. ԷԼԵԿՏՐՈԴԱՅԻՆ ՊՈՏԵՆՑԻԱԼԻ ՀԱՍԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ. ԷԼԵԿՏՐՈԴԱՅԻՆ ՊՈՏԵՆՑԻԱԼԻ ԱՐՏԱԿԱՐԳՈՒԹՅԱՆ ՄԵԽԱՆԻԶՄ. ԳԱԼՎԱՆԱԿԱՆ ԲՈՒՋ. ՆԵՐՆՍՏ ՀԱՎԱՍԱՐՈՒՄ

    Օքսիդացման պոտենցիալները նյութերի ռեդոքսային հզորության չափումն են: Դիտարկենք պոտենցիալ առաջացման մեխանիզմը: Երբ ռեակտիվ մետաղը (Zn, Al) ընկղմվում է իր աղի լուծույթի մեջ, օրինակ Zn-ը ZnSO 4 լուծույթի մեջ, մետաղի լրացուցիչ տարրալուծումը տեղի է ունենում օքսիդացման գործընթացի, զույգի, էլեկտրական կրկնակի ձևավորման արդյունքում։ շերտը մետաղական մակերեսի վրա և Zn 2 + / Zn ° զույգի ներուժի տեսքը ...

    Իր աղի լուծույթի մեջ ընկղմված մետաղը, օրինակ՝ ցինկը ցինկի սուլֆատի լուծույթում, կոչվում է առաջին տեսակի էլեկտրոդ։ Դա երկֆազային էլեկտրոդ է, որը բացասաբար է լիցքավորում: Պոտենցիալը ձևավորվում է օքսիդացման ռեակցիայի արդյունքում (ըստ առաջին մեխանիզմի) (նկ. 8.1): Ցածր ակտիվությամբ մետաղների իր աղի լուծույթում (Cu) ընկղմվելիս նկատվում է հակառակ պրոցեսը։ Մետաղի և աղի լուծույթի միջերեսում մետաղը նստում է իոնի կրճատման արդյունքում, որն ունի էլեկտրոնի բարձր ընդունման ունակություն, ինչը պայմանավորված է միջուկի բարձր լիցքով և փոքր շառավղով։ իոն. Էլեկտրոդը լիցքավորվում է դրականորեն, մոտ էլեկտրոդային տարածության մեջ աղի ավելցուկային անիոնները կազմում են երկրորդ շերտը, առաջանում է Cu 2 + / Cu ° զույգի էլեկտրոդի ներուժը: Պոտենցիալը ձևավորվում է վերականգնման գործընթացի արդյունքում երկրորդ մեխանիզմով (նկ. 8.2): Էլեկտրոդային ներուժի մեխանիզմը, արժեքը և նշանը որոշվում են էլեկտրոդային գործընթացի մասնակիցների ատոմների կառուցվածքով:

    Այսպիսով, պոտենցիալը առաջանում է մետաղի և լուծույթի միջերեսում՝ մետաղի (էլեկտրոդի) մասնակցությամբ տեղի ունեցող օքսիդացման և նվազեցման գործընթացների արդյունքում, և էլեկտրական կրկնակի շերտի ձևավորումը կոչվում է էլեկտրոդի ներուժ:

    Եթե ​​էլեկտրոնները ցինկի թիթեղից հեռացվում են պղնձի վրա, ապա թիթեղների վրա հավասարակշռությունը խախտվում է։ Դրա համար մետաղական հաղորդիչով միացնում ենք դրանց աղերի լուծույթների մեջ ընկղմված ցինկի և պղնձի թիթեղները, իսկ էլեկտրոդի մոտ լուծույթները՝ էլեկտրոլիտային կամրջով (խողովակ K 2 SO 4 լուծույթով)՝ շղթան փակելու համար։ Օքսիդացման կես ռեակցիան ընթանում է ցինկի էլեկտրոդի վրա.

    իսկ պղնձի վրա՝ նվազեցման կիսա-արձագանքը.

    Էլեկտրական հոսանքը պայմանավորված է ընդհանուր ռեդոքս ռեակցիայով.

    Շղթայում հայտնվում է էլեկտրական հոսանք: Գալվանական բջիջում էլեկտրական հոսանքի (EMF) առաջացման և հոսքի պատճառը էլեկտրոդների պոտենցիալների տարբերությունն է (E) - Նկ. 8.3.

    Բրինձ. 8.3.Գալվանական բջիջի էլեկտրական շղթայի դիագրամ

    Գալվանական բջիջհամակարգ է, որում փոխակերպվում է ռեդոքս պրոցեսի քիմիական էներգիան

    մեջ էլեկտրական. Գալվանական բջիջի քիմիական շղթան սովորաբար գրվում է կարճ դիագրամի տեսքով, որտեղ ձախ կողմում ավելի բացասական էլեկտրոդ է դրված, ցույց է տալիս այս էլեկտրոդի վրա ձևավորված զույգը, ուղղահայաց գիծ, ​​ցույց է տալիս պոտենցիալ թռիչք: Երկու տող նշում է լուծումների միջև սահմանը: Էլեկտրոդի լիցքը նշված է փակագծերում՝ (-) Zn ° | Zn 2 + || Cu 2 + | Cu ° (+) - գալվանական բջիջի քիմիական շղթայի դիագրամ:

    Զույգի օքսիդացում-վերականգնման պոտենցիալները կախված են էլեկտրոդային գործընթացի մասնակիցների բնույթից և լուծույթում էլեկտրոդային գործընթացի մասնակիցների օքսիդացված և կրճատված ձևերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաների հարաբերակցությունից, լուծույթի ջերմաստիճանից և. նկարագրված է Ներնստի հավասարմամբ։ Ռեդոքսային համակարգի քանակական բնութագիրը պլատինե-ջրային լուծույթի փուլերի միջերեսում առաջացող ռեդոքսային ներուժն է: SI միավորներով պոտենցիալի մեծությունը չափվում է վոլտով (V) և հաշվարկվում է. Nernst-Peters հավասարմանը.

    որտեղ a (Ox) և a (Red) համապատասխանաբար օքսիդացված և վերականգնված ձևերի ակտիվությունն են. Ռ- ունիվերսալ գազի հաստատուն; Տ- թերմոդինամիկ ջերմաստիճան, K; Ֆ- Ֆարադայի հաստատուն (96,500 C / մոլ); n- տարրական ռեդոքս գործընթացին մասնակցող էլեկտրոնների թիվը. ա - հիդրոնիումի իոնների ակտիվություն; մկես ռեակցիայի մեջ ջրածնի իոնի դիմաց ստոյխիոմետրիկ գործակիցն է։ Φ ° արժեքը ստանդարտ ռեդոքս պոտենցիալն է, այսինքն. ներուժը չափվում է a (Ox) = a (Red) = a (H +) = 1 և տվյալ ջերմաստիճանի պայմաններում:

    2H + / H 2 համակարգի ստանդարտ պոտենցիալը ընդունված է 0 Վ: Ստանդարտ պոտենցիալները հղման արժեքներ են՝ աղյուսակավորված 298K ջերմաստիճանում: Կենսաբանական համակարգերի համար խիստ թթվային միջավայրը բնորոշ չէ, հետևաբար, կենդանի համակարգերում տեղի ունեցող գործընթացները բնութագրելու համար ավելի հաճախ օգտագործվում է ֆորմալ ներուժը, որը որոշվում է a (Ox) = a (կարմիր), pH 7.4 և ջերմաստիճանի պայմաններում: 310K (ֆիզիոլոգիական մակարդակ): Գոլորշիների պոտենցիալը գրանցելիս այն նշվում է որպես կոտորակ՝ համարիչում գրված է օքսիդացնող նյութը, հայտարարում՝ վերականգնող նյութը։

    25 ° C (298K) համար հաստատուն արժեքների փոխարինումից հետո (R = = 8,31 J / մոլ աստիճան; Ֆ= 96,500 C / մոլ), Ներնստի հավասարումը ստանում է հետևյալ ձևը.

    որտեղ φ ° զույգի ստանդարտ ռեդոքս պոտենցիալն է, V; o.fyu-ի հետ և v.f. - համապատասխանաբար օքսիդացված և վերականգնված ձևերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաների արտադրանքը. х և у - ստոյխիոմետրիկ գործակիցները կիսա-ռեակցիաների հավասարման մեջ.

    Էլեկտրոդային ներուժը ձևավորվում է մետաղական ափսեի մակերեսի վրա, որը ընկղմված է դրա աղի լուծույթում և կախված է միայն օքսիդացված ձևի կոնցենտրացիայից [M n +], քանի որ կրճատված ձևի կոնցենտրացիան չի փոխվում: Էլեկտրոդի ներուժի կախվածությունը համանուն իոնի կոնցենտրացիայից որոշվում է հավասարմամբ.

    որտեղ [M n +] մետաղի իոնի հավասարակշռության կոնցենտրացիան է. n- կիսա-ռեակցիային մասնակցող էլեկտրոնների թիվը և համապատասխանում է մետաղի իոնի օքսիդացման վիճակին.

    Redox համակարգերը բաժանվում են երկու տեսակի.

    1) միայն էլեկտրոնների փոխանցում է կատարվում Fe 3 + + ē = = Fe 2 +, Sn 2 + - 2ē = Sn 4 +: այն մեկուսացված ռեդոքս հավասարակշռություն;

    2) համակարգեր, երբ էլեկտրոնների փոխանցումը լրացվում է պրոտոնների տեղափոխմամբ, այսինքն. նկատել Տարբեր տեսակների համակցված հավասարակշռություն.երկու մասնիկների՝ պրոտոնների և էլեկտրոնների հնարավոր մրցակցությամբ պրոտոլիտիկ (թթու-բազային) և ռեդոքս։ Կենսաբանական համակարգերում կարևոր ռեդոքս համակարգերը նման են:

    Երկրորդ տիպի համակարգի օրինակ է մարմնում ջրածնի պերօքսիդի օգտագործման գործընթացը՝ Н 2 О 2 + 2Н + + 2ē ↔ 2Н 2 О, ինչպես նաև թթվածին պարունակող բազմաթիվ օքսիդացնող նյութերի թթվային միջավայրում նվազեցումը CrО 4 2-, Cr 2 О 7 2-, MnO 4 -. Օրինակ, MnO 4 - + 8H + + 5ē = = Mn 2 + + 4H 2 O: Այս կես ռեակցիան ներառում է էլեկտրոններ և պրոտոններ: Զույգի ներուժի հաշվարկն իրականացվում է բանաձևի համաձայն.

    Խոնարհված զույգերի ավելի լայն տիրույթում զույգի օքսիդացված և կրճատված ձևերը լուծույթում են տարբեր օքսիդացման վիճակներում (MnO 4 - / Mn 2 +): Որպես չափիչ էլեկտրոդ

    այս դեպքում օգտագործվում է իներտ նյութի (Pt) էլեկտրոդ: Էլեկտրոդը էլեկտրոդի գործընթացի մասնակից չէ և կատարում է միայն էլեկտրոնների կրիչի դեր։ Լուծման մեջ տեղի ունեցող ռեդոքս պրոցեսի արդյունքում ձևավորված պոտենցիալը կոչվում է ռեդոքսային ներուժ.

    Այն չափվում է ռեդոքս էլեկտրոդիներտ մետաղ է լուծույթում, որը պարունակում է զույգի օքսիդացված և կրճատված ձևեր։ Օրինակ՝ չափելիս Ե ո Fe 3 + / Fe 2 + գոլորշիները օգտագործում են ռեդոքս էլեկտրոդ `պլատինե չափիչ էլեկտրոդ: Հղման էլեկտրոդը ջրածին է, որի զույգի պոտենցիալը հայտնի է։

    Ռեակցիան գալվանական բջիջում.

    Քիմիական շղթայի դիագրամ՝ (-) Pt | (H 2 °), H + || Fe 3 +, Fe 2 + | Pt (+):

    Օքսիդացման պոտենցիալը նյութերի ռեդոքսային հզորության չափումն է: Ստանդարտ զույգի պոտենցիալների արժեքները նշված են տեղեկատու աղյուսակներում:

    Redox պոտենցիալների շարքում նշվում են հետևյալ օրինաչափությունները.

    1. Եթե զույգի ստանդարտ ռեդոքս պոտենցիալը բացասական է, օրինակ φ ° (Zn 2+ (p) / Zn ° (t)) = -0.76 V, ապա ջրածնի զույգի նկատմամբ, որի պոտենցիալն ավելի մեծ է. , այս զույգը գործում է որպես ռեդուկտիվ։ Պոտենցիալը ձևավորվում է առաջին մեխանիզմով (օքսիդացման ռեակցիա):

    2. Եթե զույգի պոտենցիալը դրական է, օրինակ φ ° (Cu 2 + (p) / Cu (t)) = +0,345 V ջրածնի կամ այլ զուգակցված զույգի նկատմամբ, որի պոտենցիալն ավելի ցածր է, այս զույգը. օքսիդացնող նյութ է։ Այս զույգի ներուժը ձևավորվում է երկրորդ մեխանիզմով (կրճատման ռեակցիա):

    (3) Որքան բարձր է զույգի ստանդարտ պոտենցիալի հանրահաշվական արժեքը, այնքան բարձր է օքսիդացված ձևի օքսիդացման ունակությունը և այնքան ցածր է այս զույգի կրճատված ձևի վերականգնողական ունակությունը.

    զույգեր. Դրական պոտենցիալի արժեքի նվազումը և բացասականի աճը համապատասխանում են օքսիդատիվ անկմանը և վերականգնողական ակտիվության ավելացմանը: Օրինակ:

    8.4. ՋՐԱԾՆԱՅԻՆ ԷԼԵԿՏՐՈԴ, ՆՎԱԶԵՑՈՂ ՊՈՏԵՆՑԻԱԼՆԵՐԻ ՉԱՓՈՒՄ.

    Զույգի ռեդոքս պոտենցիալը որոշվում է էլեկտրական կրկնակի շերտի ներուժով, բայց, ցավոք, դրա չափման մեթոդ չկա։ Հետևաբար, ոչ թե բացարձակ, այլ հարաբերական արժեք է որոշվում համեմատության համար այլ զույգ ընտրելով։ Ներուժի չափումն իրականացվում է պոտենցիոմետրիկ սարքի միջոցով, որը հիմնված է միացում ունեցող գալվանական բջիջի վրա. կամ որևէ այլ, որի ներուժը հայտնի է (տեղեկատու էլեկտրոդ) ... Գալվանական բջիջը միացված է ուժեղացուցիչին և էլեկտրական հոսանքի հաշվիչին (նկ. 8.4):

    Ջրածնի գոլորշին առաջանում է ջրածնի էլեկտրոդում ռեդոքս պրոցեսի արդյունքում՝ 1 / 2H 2 o (g) ↔ H + (p) + e -: Ջրածնի էլեկտրոդը կիսաբջիջ է, որը բաղկացած է

    պլատինե ափսեից, որը պատված է պլատինի բարակ, չամրացված շերտով, թաթախված 1 N ծծմբաթթվի լուծույթի մեջ։ Լուծույթի միջով անցնում են ջրածինը, ծակոտկեն պլատինե շերտում դրա մի մասն անցնում է ատոմային վիճակի։ Այս ամենը փակվում է ապակե տարայի մեջ (ամպուլա)։ Ջրածնի էլեկտրոդը առաջին տեսակի եռաֆազ էլեկտրոդ է (գազ-մետաղ): Վերլուծելով ջրածնի էլեկտրոդի էլեկտրոդի ներուժի հավասարումը, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ ջրածնի էլեկտրոդի ներուժը գծայինորեն մեծանում է.

    Բրինձ. 8.4.Ջրածնի էլեկտրոդ

    միջավայրի pH-ի նվազմամբ (թթվայնության բարձրացում) և լուծույթի վերևում ջրածնի գազի մասնակի ճնշման նվազմամբ։

    8.5. Կանխատեսման ՈՒՂՂՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

    ՆՅՈՒԹԵՐԻ ԱԶԱՏ ԷՆԵՐԳԵԳԻԱՅԻ ՓՈՓՈԽՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ՍՏԱՆԴԱՐՏ ՆՎԱԶող ներուժի ԱՐԺԵՔԻ ՄԱՍԻՆ.

    Redox ռեակցիայի ուղղությունը կարելի է դատել համակարգի իզոբարային-իզոթերմային ներուժի (Գիբսի էներգիա), գործընթացի ազատ էներգիայի (ΔG) փոփոխությամբ։ Ռեակցիան սկզբունքորեն հնարավոր է ΔG o-ում < 0. В окислительно-восстановительной реакции изменение свободной энергии равно электрической работе, совершаемой системой, в результате которой ē переходит от восстановителя к окислителю. Это находит отражение в формуле:

    որտեղ Ֆ- Faraday հաստատուն հավասար է 96,5 կԿ / մոլ; n- ռեդոքս գործընթացին մասնակցող էլեկտրոնների թիվը՝ նյութի 1 մոլի դիմաց. Ե ո- համակարգի երկու խոնարհված զույգերի ստանդարտ ռեդոքս պոտենցիալների տարբերության արժեքը, որը կոչվում է ռեակցիաների էլեկտրաշարժիչ ուժ (EMF): Այս հավասարումը արտացոլում է հարաբերությունների ֆիզիկական իմաստը Ե ոև ռեակցիայի Գիբսի ազատ էներգիան։

    Redox ռեակցիայի ինքնաբուխ առաջացման համար անհրաժեշտ է, որ խոնարհված զույգերի պոտենցիալ տարբերությունը լինի դրական, որը բխում է հավասարումից, այսինքն. գոլորշին, որի ներուժն ավելի մեծ է, կարող է հանդես գալ որպես օքսիդացնող նյութ: Ռեակցիան շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև երկու զույգերի պոտենցիալները հավասարվեն։ Հետևաբար, հարցին պատասխանելու համար, թե արդյոք տվյալ վերականգնող նյութը կօքսիդացվի այս օքսիդացնող նյութով, կամ, ընդհակառակը, պետք է իմանալ ΔE o. : ΔE o = φ ° օքսիդ: - φ ° հանգիստ. Ռեակցիան ընթանում է այն ուղղությամբ, որը հանգեցնում է ավելի թույլ օքսիդացնող նյութի և ավելի թույլ վերականգնող նյութի ձևավորմանը։ Այսպիսով, համեմատելով երկու խոնարհված զույգերի պոտենցիալները, հնարավոր է հիմնովին լուծել գործընթացի ուղղության հարցը։

    Առաջադրանք.Հնարավո՞ր է արդյոք վերականգնել Fe 3+ իոնը T1 + իոններով ըստ առաջարկվող սխեմայի.

    ԴԵ ° ռեակցիայի բացասական արժեք ունի.

    Ռեակցիան անհնար է, քանի որ Fe 3+ / Fe 2 + զույգի Fe 3+ օքսիդացված ձևը չի կարող օքսիդացնել T1 3 + / T1 + զույգի T1 +-ը:

    Եթե ​​ռեակցիայի EMF-ն բացասական է, ապա ռեակցիան ընթանում է հակառակ ուղղությամբ։ Որքան շատ ΔЕ °, այնքան ավելի ինտենսիվ է ռեակցիան:

    Առաջադրանք.Ո՞րն է FeCl 3-ի քիմիական պահվածքը լուծույթում, որը պարունակում է.

    ա) NaI; բ) NaBr.

    Կազմում ենք կիսա-ռեակցիաները և գտնում զույգերի պոտենցիալները.

    ա) Եռեակցիա 2I - + 2Fe 3 + = I 2 + 2Fe 2 + հավասար կլինի 0,771-0,536 = = 0,235 Վ, Եդրական արժեք ունի. Հետևաբար, ռեակցիան գնում է դեպի ազատ յոդի և Fe 2+ ձևավորումը։

    բ) 2Br - + 2Fe 3 + = Br 2 + 2Fe 2 + ռեակցիայի E ° -ը հավասար կլինի 0,771-1,065 = = -0,29 Վ. Բացասական արժեք. Ե ոցույց է տալիս, որ երկաթի քլորիդը չի օքսիդանա կալիումի բրոմիդով:

    8.6. ՄԱՇՆՈՐԴ ԿՈՆՍՏԱՆ

    ՕՔՍԻԴԱՑՄԱՆ-ՌԵԱԿՑԻԱ

    Որոշ դեպքերում անհրաժեշտ է իմանալ ոչ միայն ռեդոքսային ռեակցիաների ուղղությունն ու ինտենսիվությունը, այլև ռեակցիաների ընթացքի ամբողջականությունը (ելանյութերի քանի՞ տոկոսով են վերածվում ռեակցիայի արտադրանքի)։ Օրինակ, քանակական վերլուծությունը կարող է հիմնվել միայն այն ռեակցիաների վրա, որոնք գրեթե 100%-ով ավարտված են: Ուստի այս կամ այն ​​ռեակցիան օգտագործելուց առաջ որևէ խնդիր լուծելու համար որոշեք հաստատունը, որը հավասար է

    համակարգի տվյալ կղզու լուրերը (K R). Redox պրոցեսների Kp-ն որոշելու համար օգտագործեք ստանդարտ ռեդոքս պոտենցիալների աղյուսակը և Ներնստի հավասարումը.

    այնքանով, որքանովերբ հավասարակշռությունը հասնում է, օքսիդացնող նյութի և ռեդոքս գործընթացի վերականգնող նյութի խոնարհված զույգերի պոտենցիալները դառնում են նույնը. φ ° օքսիդ: - φ ° հանգիստ. = 0, ապա Ե ո= 0. Ներնստի հավասարումից հավասարակշռության պայմաններում Ե ոռեակցիան հավասար է.

    որտեղ n- ռեդոքս ռեակցիայի մեջ ներգրավված էլեկտրոնների քանակը. P.S. արդ. շրջանի եւ Պ.Ս. նշվ. c-c - համապատասխանաբար, ռեակցիայի արտադրանքների և սկզբնական նյութերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաների արտադրյալը ռեակցիայի հավասարման մեջ նրանց ստոյխիոմետրիկ գործակիցների աստիճանով:

    Հավասարակշռության հաստատունը ցույց է տալիս, որ այս ռեակցիայի հավասարակշռության վիճակը տեղի է ունենում, երբ ռեակցիայի արտադրանքի հավասարակշռության կոնցենտրացիաների արտադրանքը դառնում է 10 անգամ ավելի, քան սկզբնական նյութերի հավասարակշռության կոնցենտրացիաների արտադրյալը: Բացի այդ, մեծ Kp արժեքը ցույց է տալիս, որ ռեակցիան ընթանում է ձախից աջ: Իմանալով Kp-ին, հնարավոր է, առանց փորձարարական տվյալների դիմելու, հաշվարկել ռեակցիայի ամբողջականությունը։

    8.7. ՕՔՍԻԴԱՑՄԱՆ-ՌԵԱԿՑԻԱՆԵՐԸ ԿԵՆՍԱԲԱՆԱԿԱՆ ՀԱՄԱԿԱՐԳՆԵՐՈՒՄ

    Բջիջների և հյուսվածքների կենսագործունեության գործընթացում կարող են առաջանալ էլեկտրական պոտենցիալների տարբերություններ: Էլեկտրաքիմիական փոխակերպումները մարմնում կարելի է բաժանել 2 հիմնական խմբի.

    1. Օքսիդացման պրոցեսները՝ կապված էլեկտրոնների մի մոլեկուլից մյուսը տեղափոխման հետ: Այս գործընթացներն իրենց բնույթով էլեկտրոնային են:

    2. Իոնների տեղափոխման (առանց դրանց լիցքերը փոխելու) և կենսապոտենցիալների առաջացման հետ կապված գործընթացներ. Օրգանիզմում գրանցված կենսապոտենցիալները հիմնականում թաղանթային պոտենցիալներ են։ Դրանք իոնային բնույթ ունեն։ Այս գործընթացների արդյունքում առաջանում են պոտենցիալներ տարբեր ֆիզիոլոգիական վիճակներում գտնվող հյուսվածքների տարբեր շերտերի միջև։ Դրանք կապված են ֆիզիոլոգիական ռեդոքս պրոցեսների տարբեր ինտենսիվության հետ։ Օրինակ՝ ֆոտոսինթեզի գործընթացի տարբեր ինտենսիվության արդյունքում լուսավորված և չլուսավորված կողմերի տերևի մակերեսի հյուսվածքներում ձևավորված պոտենցիալները։ Լուսավորված տարածքը պարզվում է, որ դրական լիցքավորված է չլուսավորված տարածքի նկատմամբ։

    Էլեկտրոնային բնույթի ռեդոքս գործընթացներում կարելի է առանձնացնել երեք խումբ.

    Առաջին խումբը ներառում է առանց թթվածնի և ջրածնի մասնակցության նյութերի միջև էլեկտրոնների տեղափոխման հետ կապված գործընթացները։ Այդ պրոցեսներն իրականացվում են էլեկտրոնային փոխանցման կոմպլեքսների՝ հետերովալենտային և հետերոնուկլեարների մասնակցությամբ։ Էլեկտրոնների փոխանցումը տեղի է ունենում նույն մետաղի բարդ միացություններում կամ տարբեր մետաղների ատոմներում, բայց տարբեր օքսիդացման վիճակներում։ Էլեկտրոնների փոխանցման ակտիվ սկզբունքը անցումային մետաղներն են, որոնք ցուցադրում են մի քանի կայուն օքսիդացման վիճակներ, իսկ էլեկտրոնների և պրոտոնների փոխանցումը էներգիայի մեծ ծախսեր չի պահանջում, փոխանցումը կարող է իրականացվել երկար հեռավորությունների վրա: Գործընթացների հետադարձելիությունը թույլ է տալիս բազմիցս մասնակցել ցիկլային գործընթացներին: Այս տատանողական պրոցեսները հանդիպում են ֆերմենտային կատալիզում (ցիտոքրոմներ), սպիտակուցների սինթեզում, նյութափոխանակության գործընթացներում։ Փոխակերպումների այս խումբը մասնակցում է հակաօքսիդանտ հոմեոստազի պահպանմանը և օրգանիզմը օքսիդատիվ սթրեսից պաշտպանելուն: Դրանք ազատ ռադիկալների գործընթացների ակտիվ կարգավորիչներ են, ռեակտիվ թթվածնի տեսակների, ջրածնի պերօքսիդի օգտագործման համակարգ և մասնակցում են ենթաշերտերի օքսիդացմանը:

    կատալազի, պերօքսիդազի, դեհիդրոգենազի տեսակը: Այս համակարգերն իրականացնում են հակաօքսիդանտ, հակապերօքսիդային գործողություն։

    Երկրորդ խումբը ներառում է ռեդոքս գործընթացները, որոնք կապված են թթվածնի և ջրածնի մասնակցության հետ: Օրինակ, սուբստրատի ալդեհիդային խմբի օքսիդացումը թթվայինին.

    Երրորդ խումբը ներառում է գործընթացներ, որոնք կապված են սուբստրատից պրոտոնների և էլեկտրոնների տեղափոխման հետ, որոնք կախված են pH-ից, տեղի են ունենում դեհիդրոգենազային ֆերմենտների (E) և կոֆերմենտների (Co) առկայության դեպքում՝ ակտիվացված ֆերմենտ-կոէնզիմ-սուբստրատ համալիրի ձևավորմամբ: (E-Co-S), կցելով էլեկտրոնները և ջրածնի կատիոնները ենթաշերտից և առաջացնում նրա օքսիդացում։ Նման կոէնզիմը նիկոտինամիդ ադենին դինուկլեոտիդն է (NAD +), որը միացնում է երկու էլեկտրոն և մեկ պրոտոն.

    Կենսաքիմիական պրոցեսներում լինում են համակցված քիմիական հավասարակշռություններ՝ ռեդոքս, պրոտոլիտիկ և կոմպլեքսավորման գործընթացներ։ Գործընթացները սովորաբար ֆերմենտային են: Ֆերմենտային օքսիդացման տեսակները՝ դեհիդրոգենազ, օքսիդազ (ցիտոքրոմներ, ազատ ռադիկալների օքսիդացում-վերականգնում)։ Օրգանիզմում տեղի ունեցող ռեդոքս պրոցեսները պայմանականորեն կարելի է բաժանել հետևյալ տեսակների. 2) միջմոլեկուլային ռեակցիաներ. Ածխածնի ատոմներում -4-ից +4 օքսիդացման վիճակների լայն շրջանակի առկայությունը ցույց է տալիս դրա երկակիությունը: Հետևաբար, օրգանական քիմիայում ածխածնի ատոմների պատճառով տարածված են ռեդոքս դիսմուտացիոն ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում ներմոլեկուլային և միջմոլեկուլային։

    8.8. ՄԵԲՐԱՆԱՅԻՆ ՊՈՏԵՆՑԻԱԼ

    Ռ.Վիրխովի ժամանակներից հայտնի է դարձել, որ կենդանի բջիջ- Սա կենսաբանական կազմակերպության տարրական բջիջ է, որն ապահովում է մարմնի բոլոր գործառույթները: Օրգանիզմում բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական պրոցեսների ընթացքը կապված է բջիջներում և հյուսվածքներում իոնների տեղափոխման հետ և ուղեկցվում է պոտենցիալ տարբերության ի հայտ գալով։ Մեմբրանային տրանսպորտում կարևոր դեր է խաղում նյութերի պասիվ փոխադրումը. օսմոզը,

    ֆիլտրացիա և բիոէլեկտրոգենեզ: Այս երեւույթները որոշվում են բջջային թաղանթների պատնեշային հատկություններով։ Տարբեր կոնցենտրացիաների լուծույթների միջև ներուժի տարբերությունը, որոնք առանձնացված են ընտրովի թափանցելիությամբ թաղանթով, կոչվում է թաղանթային պոտենցիալ։ Մեմբրանի ներուժը իոնային է, ոչ էլեկտրոնային: Դա պայմանավորված է իոնային ասիմետրիայի ի հայտ գալով, այսինքն. իոնների անհավասար բաշխում մեմբրանի երկու կողմերում:

    Միջբջջային միջավայրի կատիոնային բաղադրությունը մոտ է ծովի ջրի իոնային բաղադրությանը՝ նատրիում, կալիում, կալցիում, մագնեզիում։ Էվոլյուցիայի գործընթացում բնությունը ստեղծել է իոնների տեղափոխման հատուկ միջոց, որը կոչվում է պասիվ տրանսպորտ,ուղեկցվում է պոտենցիալ տարբերության առաջացմամբ: Շատ դեպքերում նյութերի փոխանցման հիմքը դիֆուզիան է, հետևաբար, ներուժը, որը ձևավորվում է բջջային թաղանթի վրա, երբեմն կոչվում է. դիֆուզիոն ներուժ.Այն գոյություն ունի այնքան ժամանակ, քանի դեռ իոնների կոնցենտրացիան չի հավասարվել: Պոտենցիալ արժեքը փոքր է (0,1 Վ): Հեշտացված դիֆուզիոն տեղի է ունենում իոնային ուղիներով: Իոնային ասիմետրիան օգտագործվում է նյարդային և մկանային բջիջներում գրգռում առաջացնելու համար: Այնուամենայնիվ, մեմբրանի երկու կողմերում իոնային անհամաչափության առկայությունը նույնպես կարևոր է այն բջիջների համար, որոնք չեն կարողանում առաջացնել գրգռիչ ներուժ:

    8.9. ՀԱՐՑԵՐ ԵՎ ԱՌԱՋԱԴՐԱՆՔՆԵՐ ԻՆՔՆԱՍՏԵՍՈՒԹՅԱՆ ՀԱՄԱՐ

    ՊԱՏՐԱՍՏՎՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ՎԱՐԺՈՒԹՅԱՆ ՀԱՄԱՐ

    ԵՎ ՔՆՆՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

    1. Տրե՛ք էլեկտրոդի և ռեդոքսի պոտենցիալների հասկացությունը:

    2. Նկատի ունեցեք ռեդոքսային պոտենցիալների շարքում նկատվող հիմնական օրինաչափությունները.

    3. Ո՞րն է նյութերի վերականգնողական կարողության չափումը: Բերե՛ք ամենատարածված նվազեցնող նյութերի օրինակներ:

    4. Ո՞րն է նյութի օքսիդացման ունակության չափումը: Բերե՛ք ամենատարածված օքսիդանտների օրինակները:

    5. Ինչպե՞ս կարող եք փորձարարականորեն որոշել ռեդոքսային ներուժի արժեքը:

    6. Ինչպե՞ս կփոխվի Co 3+ / Co 2+ համակարգի ներուժը, երբ ցիանիդ իոնները ներմուծվեն դրա մեջ: Բացատրե՛ք պատասխանը։

    7. Բերե՛ք ռեակցիաների օրինակ, որոնցում թթվային և ալկալային միջավայրերում ջրածնի պերօքսիդը խաղում է օքսիդացնող նյութի (վերականգնող նյութի) դեր:

    8. Ո՞րն է կենտրոնական ատոմի լիգանդի միջավայրի բացահայտման ֆենոմենի նշանակությունը կենդանի համակարգերի աշխատանքի ռեդոքսային ներուժի վրա։

    9. Գլյուկոզայի կենսաբանական օքսիդացման Կրեբսի ցիկլին անմիջապես նախորդում է ռեակցիան.

    որտեղ NADH-ը և NAD+-ը նիկոտինամիդ դինուկլեոտիդի վերականգնված և օքսիդացված ձևն են: Ի՞նչ ուղղությամբ է ընթանում այս ռեդոքս ռեակցիան ստանդարտ պայմաններում:

    10. Ինչպե՞ս են կոչվում այն ​​նյութերը, որոնք շրջելիորեն փոխազդում են օքսիդանտների հետ և պաշտպանում են ենթաշերտերը:

    11. Բերե՛ք մանրէասպան նյութերի գործողության օրինակներ՝ հիմնված օքսիդացնող հատկությունների վրա:

    12. Պերմանգանատոմետրիայի և յոդոմետրիայի մեթոդների հիմքում ընկած ռեակցիաները: Աշխատանքային լուծումներ և դրանց պատրաստման եղանակներ.

    13. Ի՞նչ կենսաբանական դեր ունեն այն ռեակցիաները, որոնցում փոխվում է մանգանի և մոլիբդենի օքսիդացման վիճակը:

    14. Ո՞րն է ազոտի (III), ազոտի (IV), ազոտի (V) միացությունների թունավոր գործողության մեխանիզմը:

    15. Ինչպե՞ս է սուպերօքսիդ իոնային դետոքսիկացումը մարմնում: Տրե՛ք ռեակցիայի հավասարումը: Ո՞րն է մետաղի իոնների դերն այս գործընթացում:

    16. Ո՞րն է կիսա-ռեակցիաների կենսաբանական դերը՝ Fe 3+ + ē ↔ Fe 2+; Cu 2+ + ē ↔ Cu +; Co 3+ + ē ↔ Co 2+? Բերեք օրինակներ։

    17. Ինչպե՞ս է ստանդարտ EMF-ը կապված ռեդոքս գործընթացի Գիբսի էներգիայի փոփոխության հետ:

    18. Համեմատե՛ք օզոնի, թթվածնի և ջրածնի պերօքսիդի օքսիդացման ունակությունը կալիումի յոդիդի ջրային լուծույթի նկատմամբ: Պատասխանը հաստատեք աղյուսակային տվյալներով։

    19. Որո՞նք են օրգանիզմում սուպերօքսիդ անիոնային ռադիկալի և ջրածնի պերօքսիդի դետոքսիկացման հիմքում ընկած քիմիական գործընթացները: Տրե՛ք կիսարեակցիաների հավասարումները:

    20. Բերե՛ք կենդանի համակարգերում ռեդոքս պրոցեսների օրինակներ, որոնք ուղեկցվում են d-տարրերի օքսիդացման վիճակների փոփոխությամբ:

    21. Բերե՛ք ռեդոքսային ռեակցիաների կիրառման օրինակներ դետոքսիկացիայի համար:

    22. Բերե՛ք օքսիդանտների թունավոր ազդեցության օրինակներ:

    23 Լուծույթը պարունակում է Cr 3+, Cr 2 O 7 2-, I 2, I - մասնիկներ: Որոշե՛ք, թե դրանցից որն է ինքնաբերաբար փոխազդում ստանդարտ պայմաններում:

    24. Այս մասնիկներից ո՞րն է ավելի ուժեղ օքսիդանտ KMnO 4 կամ K 2 Cr 2 O 7 թթվային միջավայրում:

    25. Ինչպե՞ս որոշել թույլ էլեկտրոլիտի դիսոցման հաստատունը պոտենցիոմետրիկ մեթոդով: Գծե՛ք գալվանական բջիջի քիմիական շղթայի դիագրամը:

    26. Արդյո՞ք RMnO 4 և NaNO 2 լուծույթների միաժամանակյա ներմուծումն օրգանիզմ։

    8.10. ԹԵՍՏԻ ԽՆԴԻՐՆԵՐ

    1. Ո՞ր հալոգենի մոլեկուլներն են (պարզ նյութեր) օքսիդացման կրկնակի օքսիդացում:

    ա) ոչ մեկը, բոլորը միայն օքսիդացնող նյութեր են.

    բ) ամեն ինչ, բացի ֆտորից.

    գ) ամեն ինչ, բացի յոդից.

    դ) բոլոր հալոգենները.

    2. Ո՞ր հալոգենային իոնն ունի ամենամեծ վերականգնողական ակտիվությունը:

    ա) F -;

    բ) C1 -;

    գ) I -;

    դ) Br -.

    3. Ո՞ր հալոգեններն են ենթարկվում անհամաչափության ռեակցիաների:

    ա) ամեն ինչ, բացի ֆտորից.

    բ) ամեն ինչ, բացի ֆտորից, քլորից, բրոմից.

    գ) ամեն ինչ, բացի քլորից.

    դ) հալոգեններից ոչ մեկը ներգրավված չէ:

    4. Երկու փորձանոթները պարունակում են KBr և KI լուծույթներ: Երկու փորձանոթներում էլ ավելացվել է FeCl 3 լուծույթ: Այդ դեպքում հալոգեն իոնը օքսիդացվում է մինչև ազատ հալոգեն, եթե E o (Fe 3+ / Fe 2+) = 0,77 Վ; E ° (Br 2 / 2Br -) = 1,06 V; E o (I2 / 2I -) = 0,54 V?

    ա) KBr և KI;

    բ) KI;

    գ) KBr;

    դ) ոչ մի դեպքում.

    5. Ամենահզոր նվազեցնող նյութը.

    6. Ջրածնի պերօքսիդի մասնակցությամբ ռեակցիաներից ո՞ր դեպքում ռեակցիայի արգասիքներից մեկը կլինի գազային թթվածինը.

    7. Առաջարկվող տարրերից ո՞րն ունի հարաբերական էլեկտրաբացասականության ամենամեծ արժեքը:

    ա) O;

    բ) C1;

    գ) N;

    դ) Ս.

    8. Օրգանական միացություններում ածխածինը ցուցաբերում է հետևյալ հատկությունները.

    ա) օքսիդացնող նյութ.

    բ) վերականգնող նյութ.