Hva vil du lære å gjøre følgende: Vise fortrolighet med pH-skalaen
de Fleste mennesker er kjent med ordene syre og syrlig—enten det er på grunn av sur nedbør eller sure matvarer som sitron juice. Men færre folk er klar over syre er motsatt: base (også kalt alkaliske stoff). Grunnleggende stoffer inkludere ting som natron, såpe, og blekemiddel. Destillert vann er et nøytralt stoff. PH-skalaen, som måler fra 0 til 14, gir en indikasjon på hvor sur eller basisk et stoff er.,
de Fleste deler av kroppen (unntatt ting som mage syre) mål rundt 7.2 og 7,6 på pH-skalaen (a-7 er nøytral på skalaen). Dersom utenlandske sterke stoffer dramatisk endre denne pH, kroppene våre kan ikke lenger fungere på riktig måte.
I dette utfallet, vil vi lære om syrer og baser, og hvilken innvirkning de kan ha på levende systemer.,
læringsutbytte
- Identifisere egenskaper av syrer
- Identifisere egenskaper av baser
- Definere buffere og diskutere den rolle de spiller i human biologi
pH-skalaen går fra 0 til 14. PH i en løsning er et mål på sin surhet eller alkalitet (base). Du har sannsynligvis brukt lakmus, papir som har blitt behandlet med en naturlig vannløselig fargestoff, slik at den kan brukes som en pH-indikator, for å teste hvor mye syre eller base (alkalitet) som finnes i en løsning., Kanskje du har selv brukt noen å sørge for at vannet i et utendørs svømmebasseng er riktig behandlet.
Figur 1. PH-skalaen måler mengden hydrogen ioner (H+) i et stoff. (credit: endring av arbeid av Edward Stevens)
Denne pH-test måler mengden hydrogen ioner som finnes i en gitt løsning. Høye konsentrasjoner av hydrogen ioner gi en lav pH (sure stoffer), mens lave nivåer av hydrogen ioner resultere i en høy pH (grunnleggende stoffer)., Den totale konsentrasjonen av hydrogenioner er omvendt relatert til pH og kan måles på pH-skalaen (Figur 1). Derfor, jo mer hydrogen ioner tilstede, jo lavere pH; omvendt, jo færre hydrogen ioner, jo høyere pH. En endring av en enhet på pH-skalaen representerer en endring i konsentrasjonen av hydrogen ioner med en faktor på 10, en endring i to enhetene representerer en endring i konsentrasjonen av hydrogen ioner med en faktor på 100. Derfor, små endringer i pH representerer store endringer i konsentrasjonen av hydrogenioner. Rent vann er nøytral., Det er verken sur eller basisk, og har en pH-verdi på 7,0. Noe under 7.0 (alt fra 0,0 til 6.9) er syrlig, og alt over 7.0 (fra 7.1 til 14,0) er alkalisk. Blodet i venene er svakt alkalisk (pH = 7.4). Miljøet i magesekken er svært sure (pH = 1 til 2). Appelsinjuice er svakt surt (pH = ca 3,5), mens natron er grunnleggende (pH = 9.0).
Syrer er stoffer som gir hydrogenioner (H+) og lavere pH, mens baser gi hydroksidioner (OH–) og heve pH. Jo sterkere syre, jo lettere er det donerer H+., For eksempel, saltsyre og sitronsaft er svært syrlig og lett gi opp H+ når det legges til vann. I motsatt fall, baser er de stoffer som lett donere OH–. OH – – ioner kombinere med H+ for å produsere vann, noe som øker et stoff er pH. Natriumhydroksid og mange rengjøringsmidler er svært alkaliske og gi opp OH– raskt når den plasseres i vann, og dermed heve pH.
– Bufferen
de Fleste cellene i kroppen vår operere innenfor et svært smalt vindu på pH-skalaen, vanligvis varierer fra 7,2 7.6., Hvis pH i kroppen er utenfor dette området, luftveiene feil, så gjør andre organer i kroppen. Celler som ikke lenger fungerer, og proteiner vil bryte ned. Avvik utenfor pH-område kan indusere koma eller til og med føre til død.
Så hvordan er det at vi kan innta eller inhalere syreholdig eller grunnleggende stoffer og ikke dø? Buffere er nøkkelen. Buffere som lett absorberer overflødig H+ eller OH–, og holde pH i kroppen nøye vedlikeholdt i nevnte smalt område. Karbondioksid er en del av et fremtredende buffer system i kroppen; det holder pH i riktig område., Dette buffer system innebærer syre, karbonsyre (H2CO3) og bikarbonat (HCO3–) anion. Hvis for mye H+ kommer inn i kroppen, bicarbonate vil kombinere med H+ for å skape kullsyre og begrense nedgangen i pH.
på samme måte, hvis for mye OH– er introdusert i systemet, kullsyre vil raskt ta avstand til bicarbonate og H+ – ioner. H+ – ioner kan kombinere med OH – – ioner, begrense økningen i pH. Mens kullsyre er et viktig produkt i denne reaksjonen, sin tilstedeværelse er flyktig fordi kullsyre er løslatt fra kroppen som karbondioksid gass hver gang vi puster., Uten en slik buffer system, pH-verdien i kroppen vår vil svinge for mye og vi ikke ville klare å overleve.
Oppsummering: Buffere, pH, Syrer og Baser
pH i en løsning er et mål på konsentrasjonen av hydrogen-ioner i løsningen. En løsning med et høyt antall av hydrogen ioner er sure og har en lav pH-verdi. En løsning med et høyt antall av hydroksidioner som er grunnleggende og har en høy pH-verdi. PH-skalaen går fra 0 til 14, med en pH på 7 er nøytralt. Buffere er løsninger som moderat pH-endringer når en syre eller base er lagt til buffer-systemet., Buffere er viktig i biologiske systemer på grunn av deres evne til å opprettholde konstant pH-forhold.
Praksis Spørsmålet
ved Hjelp av et pH-meter, vil du finne pH i en ukjent løsning å være 8.0. Hvordan vil du beskrive denne løsningen?
- svakt sure
- sterkt sure
- svakt grunnleggende
- sterkt grunnleggende
pH i sitronsaft er om 2.0, mens tomat juice er pH er om 4.0. Omtrent hvor mye av en økning i hydrogen-ion-konsentrasjon er det mellom tomat juice og sitron juice?
- 2 ganger
- 10 ganger
- 100 ganger
- 1000 ganger
Sjekk Din Forståelse
Svar på spørsmålet(s) nedenfor for å se hvor godt du forstår emnene som er nevnt i forrige avsnitt. Denne korte quiz teller ikke på karakteren i klassen, og du kan ta det til et ubegrenset antall ganger.
Bruk denne quizen for å sjekke din forståelse og avgjøre om (1) å studere forrige avsnitt ytterligere eller (2) å gå videre til neste avsnitt.