1.12: Кислоти та основи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 55963

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Ф-Д_С6А 74434Ф8А4Ф719683А5759ДБ Б 1124Ф0387684А18 ЦБ6Е6КБ8ДБФ+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Кислоти і основи. Чому це важливо в біології?

Вона повертається до ряду біологічних процесів. Наприклад, ферменти найкраще працюють на певних рівнях кислот або підстав. Візьміть свій шлунок, дуже кисле середовище. Ферменти, які працюють у цьому середовищі, не могли працювати у роті. Як би смакувала ваша їжа, якби ваш рот був також дуже кислим середовищем?

Кислоти та основи

Вода є основним інгредієнтом багатьох розчинів. Розчин являє собою суміш двох і більше речовин, яка має однаковий склад на всьому протязі. Деякі розчини - кислоти, а деякі - основи. Щоб розібратися в кислотах і підставах, потрібно знати більше про чисту воду. У чистій воді (наприклад, дистильованій воді) крихітна частка молекул води природним чином розпадається з утворенням іонів. Іон - це електрично заряджений атом або молекула. Розбивка води представлена хімічним рівнянням

2 Н ₂ О → Н ₃ О ⁺ ОН ^-

Продукти цієї реакції - іон гідронію (H ₃ O ⁺) і гідроксидний іон (ОН ^-). Гідроксид-іон, який має негативний заряд, утворюється, коли молекула води віддає позитивно заряджений іон водню (Н ⁺). Іон гідронію, який має позитивний заряд, утворюється, коли інша молекула води приймає іон водню.

Кислотність і рН

Концентрація іонів гідронію в розчині відома як кислотність. У чистій воді концентрація іонів гідронію дуже низька; лише близько 1 з 10 мільйонів молекул води природним чином розпадається, утворюючи іон гідронію. В результаті чиста вода по суті нейтральна. Кислотність вимірюється за шкалою, яка називається pH, як показано на малюнку нижче. Чиста вода має рН 7, тому точка нейтральності за шкалою рН дорівнює 7.

Кислоти

Якщо розчин має більш високу концентрацію іонів гідронію, ніж чиста вода, він має рН нижче 7. Розчин з рН нижче 7 називається кислотою. Зі збільшенням концентрації іонів гідронію значення рН зменшується. Тому чим кислотніше розчин, тим нижче його значення рН. Ви коли-небудь пробували оцет? Як і інші кислоти, на смак він кислий. Більш сильні кислоти можуть бути шкідливими для організмів. Наприклад, шлункова кислота їла б через шлунок, якби вона не була вистелена шаром слизу. Сильні кислоти також можуть пошкодити матеріали, навіть тверді матеріали, такі як скло.

Основи

Якщо розчин має меншу концентрацію іонів гідронію, ніж чиста вода, він має рН вище 7. Розчин з рН вище 7 називають базовим. Основи, такі як харчова сода, мають гіркий смак. Як і сильні кислоти, міцні основи можуть завдати шкоди організмам і пошкоджувати матеріали. Наприклад, луг може обпалити шкіру, а відбілювач - прибрати колір з одягу.

Кислоти та основи в організмах

Кислоти і основи важливі в живих істотах, оскільки більшість ферментів можуть виконувати свою роботу тільки при певному рівні кислотності. Клітини виділяють кислоти та основи для підтримки належного рН для роботи ферментів. Наприклад, кожен раз, коли ви перетравлюєте їжу, кислоти і основи працюють у вашій травній системі. Враховуйте кисле середовище шлунка. Кисле середовище допомагає при перетравленні їжі. Фермент пепсин, який допомагає розщеплювати білки в шлунку, може оптимально функціонувати лише в середовищі з низьким рН. Шлунок виділяє сильну кислоту, яка дозволяє пепсину працювати, а шлунок виконувати свою роботу. Однак при попаданні вмісту шлунка в тонкий кишечник кислоту необхідно нейтралізувати. Це пояснюється тим, що ферменти в тонкому кишечнику потребують основного середовища для роботи. Орган під назвою підшлункова залоза виділяє міцну основу в тонкий кишечник, і ця основа нейтралізує кислоту.

Резюме

Розчин являє собою суміш двох і більше речовин, яка має однаковий склад на всьому протязі. Деякі розчини являють собою кислоти, деякі - основи.
Чиста вода має рН 7, тому точка нейтральності за шкалою рН дорівнює 7.
Кислоти мають більш високу концентрацію іонів водню, ніж чиста вода, і рН нижче 7.
Підстави мають меншу концентрацію іонів гідронію, ніж чиста вода, і рН вище 7.
Кислоти та основи важливі для живих організмів, оскільки більшість ферментів найкраще функціонують при певному рН.

Рецензія

Що таке рН нейтрального розчину?
Розрізняють кислоту і основу.
Опишіть приклад кислоти або основи, яка бере участь у травленні людини.
Припустімо, що ви тестуєте невідомий розчин і виявите, що він має рН 7,2. Що це за рішення? Звідки ти знаєш?
Чи є наступні кислоти або основи?
1. молоко
2. кава
3. мило

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Ліцензія: CC BY-NC
	[Рисунок 2]	Кредит: Хана Завадська та Мар'яна Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12 Джерело: Ліцензія Фонду CK-12: CC BY-NC 3.0