Καταστάσεις της ύλης. αέρια υγρή στερεά

Transcript

1 Καταστάσεις της ύλης αέρια υγρή στερεά

2 Ύλη Καθαρή ουσία Μίγμα Στοιχείο Ένωση Ομογενές Ετερογενές Παράδειγμα: νάτριο, υδρογόνο Παράδειγμα: Αλάτι, νερό Παράδειγμα: αέρας, Αλάτι σε νερό Παράδειγμα: λάδι και νερό, αλάτι και πιπέρι Αμετάβλητη σύσταση Μεταβλητή σύσταση

3

4 Αίμα

5 διαλυμένη ουσία Πλάσμα αίματος ουρικό οξύ NaCl O 2 8% 92% διαλύτης H 2 O διάλυμα Μεταβολίτες Ιόντα Πρωτεϊνες λιπίδια Ομογενές διάλυμα

6 Βαθμός Διαλυτότητας ουρικό οξύ NaCl NaCl ουρικό οξύ Ακόρεστο διάλυμα Κορεσμένο διάλυμα Σημείο κορεσμού: f (φύση διαλ. ουσίας, Τ, ph) ούρα, αρθρικό υγρό αντιπροσωπευτικό δείγμα

7 Ουρική αρθρίτιδα Η ουρική αρθρίτιδα είναι μια παθολογική κατάσταση που χαρακτηρίζεται από επαναλαμβανόμενα επεισόδια οξείας φλεγμονώδους αρθρίτιδας - διογκωμένες αρθρώσεις που παρουσιάζουν ευαισθησία, ερυθρότητα και αίσθηση θερμότητας. Bασική αιτία: η αύξηση του ουρικού οξέος (U.A.) αίματος (υπερουριχαιμία) την οποία προκαλούν παράγοντες όπως η διατροφή, η γενετική προδιάθεση και η μειωμένη αποβολή ουρικού οξέος. Το ουρικό οξύ κρυσταλλώνεται και οι κρύσταλλοι εναποτίθενται σε αρθρώσεις, τένοντες και σε παρακείμενους ιστούς. ποδάγρα Gout, a 1799 caricature by James Gillray επίπεδα U.A μmol/l (7-8,9 mg/dl) ποσοστό κινδύνου 0,5% > 535 μmol/l (9 mg/dl) 4,5%.

8 Ουρικό οξύ το ουρικό οξύ μπορεί να διασπαστεί προς αλλαντοΐνη υπό την επίδραση του ενζύμου ουρικάση Αν και ο άνθρωπος διαθέτει το γονίδιο για την ουρικάση, αυτό έχει πάψει να είναι λειτουργικό. Πιθανώς αυτό οφείλεται σε κάποια μετάλλαξη κατά την εξέλιξη των ανθρωποειδών. Πιστεύεται η απουσία ουρικάσης (και επομένως η παρουσία ουρικού οξέος) υπήρξε ευεργετική. Ευεργετική αντιοξειδωτική δράση του ουρικού οξέος. Το ουρικό οξύ μαζί με το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C) στον άνθρωπο και ανώτερα πιθηκοειδή είναι από τις ισχυρότερες αντιοξειδωτικές ουσίες (ισχυρές αναγωγικές ουσίες μικρού μοριακού βάρους) που κυκλοφορούν στο αίμα και περιορίζουν τις οξειδωτικές βλάβες από δραστικές οξυγονούχες ενώσεις. Ακόμη, έχει διατυπωθεί η θεωρία ότι στην απουσία της ουρικάσης από τον άνθρωπο και άλλα πρωτεύοντα, οφείλεται η ευφυΐα αυτών των ειδών έναντι των άλλων θηλαστικών. Ο Cutler, σε μελέτη του, δείχνει ότι για μεγάλο αριθμό ζώων (ιδιαίτερα για τον άνθρωπο και ανώτερα πιθηκοειδή) οι συγκεντρώσεις ουρικού στο αίμα συσχετίζονται με την μακροζωΐα, ενώ δεν ισχύει κάτι αντίστοιχο και για το ασκορβικό οξύ.

9 ομογενές ετερογενές 92 % 8 %? %? % υπερτριγλυκεριδαιμία μεταγευματικό δείγμα

10 Εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης διαλυμάτων Αριθμητική έκφραση της ποσότητας της ή των διαλυμένων ουσιών σε ορισμένη ποσότητα διαλύματος ή διαλύτη (g ή ml ή moles) της διαλυμένης ουσίας σε ορισμένη μάζα (g ή Kg) ή ορισμένο όγκο (ml ή L) διαλύματος ή διαλύτη Οι εκφράσεις περιεκτικότητας αναφέρονται σε μάζα ή όγκο (g ή ml ) διαλυμένης ουσίας Οι εκφράσεις συγκέντρωσης αναφέρονται σε moles διαλυμένης ουσίας

11 Εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης διαλυμάτων Επί τοις εκατό βάρος κατά βάρος (% w/w ή % κ.β.) g χημικής ουσίας διαλυμένα σε 100 g διαλύματος Επί τοις εκατό βάρος κατ' όγκο (% w/v ή % κ.ό.) g χημικής ουσίας διαλυμένα σε 100 ml διαλύματος (%w/v) = d (%w/w) όπου d = πυκνότητα του διαλύματος (g/ml) Επί τοις εκατό όγκο κατ' όγκο (% v/v ή % κ.ο) ml χημικής ουσίας διαλυμένα σε 100 ml διαλύματος g mol g/gr

12 Η πυκνότητα εκφράζει τη μάζα του υλικου που περιέχεται σε μία μονάδα όγκου. Μονάδα μέτρησης της πυκνότητας :1 kg/m 3. ( 1 g/cm 3 )

13 Εκφράσεις περιεκτικότητας και συγκέντρωσης διαλυμάτων Μοριακή κατ' όγκο συγκέντρωση ή Molarity (M) ή συγκέντρωση moles της διαλυμένης ουσίας ανά λίτρο διαλύματος (mol/l) Μοριακή κατά βάρος συγκέντρωση, molality (m ή molal) moles της διαλυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο διαλύτη (mol/kg) Κανονικότητα ή Normality (N), έκφραση συγκέντρωσης υδατικών διαλυμάτων γραμμοϊσοδύναμα μιας ουσίας ή ενός ιόντος διαλυμένα σε 1Lδιαλύματος (eq/l)

14 g mg mol mmol L ml Eq meq mg = g = g = 10-3 g = 0.001g

15 Prefix Symb Factor Numeric Value 1 deci ol d centi c milli m micro μ nano n pico p : g, mol, L

16 Κλίμακα: μάζα (g/mol) g mg mol mmol 1 mol = MB (g) = N μόρια 1 mol/l = MB (g)/l = N μόρια/l MB NaCl = ( ) = mol/l MB CaCO 3 = ( x16) = 100 g/l MB Creat* =... = 113 N: 6.023x αριθμός του Avogadro 1 mol/l *

17 g mg mol mmol 1 mol = MB (g) = N μόρια 1 mol/l = MB (g)/l = N μόρια/l MB NaCl = ( ) = mmol/l MB CaCO 3 = ( x16) = 100 mg/l MB Creat* =... = 113

18 κρεατινίνη 1 mmol/l creat = 113 mg/l 1 μmol/l = 0.001x113 mg/l = 0.113mg/L = mg/dl Επίσημες διεθνείς μονάδες x μmol/l mg/dl = 88.5 x 88.5

19 Χολερυθρίνη MB: 583 Κρεατινίνη MB: mg/dl 17.1 μmol/l 1 mg/dl 88.4 μmol/l

20 Χολερυθρίνη MB: 583 Κρεατινίνη MB: mg/dl 6 μmol/l mg/dl 6 μmol/l

21 Κανονικότητα (Normality, N) NaCl 1 mol N μόρια Na + Cl - N ιόντα + N ιόντα - N φορτία + N φορτία - 1 Eq 1 Eq 1 mol: N μόρια N ιόντα + = N φορτία + =1 Eq N ιόντα - = N φορτία - =1 Eq 1 mol Na + (ιόντος)!!!!!!

22 Κανονικότητα (Normality, N) CaCO 3 1 mol N μόρια N Ca ++ CO - - ιόντα + 3 N ιόντα - 2N φορτία + 2N φορτία - 1 mol: N μόρια N ιόντα + = 2N φορτία + N ιόντα - = 2N φορτία -

23 Έκφραση συγκέντρωσης διαλυμένης ουσίας Κλίμακα: μάζα (g/mol) / φορτίο (Eq) Η κλίμακα που επιλέγεται για την έκφραση της συγκέντρωσης μιας ουσίας ορίζεται από το ποια ιδιότητα είναι καθοριστική για τη διάγνωση της παθολογικής κατάστασης.

24 mg/dl (μmol/l) 10 (884) meq/l (442) 150 Τιμές αναφοράς Τιμές αναφοράς 1 (88.4) κρεατινίνη Na

25 Na + Cl - + HCO3 - γλυκόζη ουρία 145 meq/l 145 meq/l 5.0 mmol/l (90 mg/dl) 5.0 mmol/l (30 mg/dl) αλβουμίνη 0.55 mmol/l 3.6 g/dl χολερυθρίνη 5 μmol/l 0.35 mg/dl κρεατινίνη 88 μmol/l 1 mg/dl

26 Χαρακτηριστικές ιδιότητες αραιών διαλυμάτων ωσμωτικές (αθροιστικές) ιδιότητες Ελάττωση της τάσεως των ατμών Ανύψωση του σημείου ζέσεως Μείωση του σημείου πήξεως Ωσμωση Οι αθροιστικές ιδιότητες αραιών διαλυμάτων εξαρτώνται περισσότερο από την συγκέντρωση των σωματιδίων των διαλυμένων ουσιών παρά από την φύση τους.

27 Ελάττωση της τάσεως των ατμών (P) P 0 P < P 0 διαλύτης (νερό) διάλυμα

28 Αύξηση του σημείου ζέσεως T 0 T 0 <T διαλύτης (νερό) διάλυμα Η αύξηση του σημείου ζέσεως είναι ανάλογη της συγκέντρωσης της διαλυμένης ουσίας

29 Πτώση του σημείου πήξεως T 0 T 0 >T διαλύτης (νερό) διάλυμα Η πτώση του σημείου πήξεως είναι ανάλογη της συγκέντρωσης της διαλυμένης ουσίας

30 Ωσμωση Ωσμωση: η δίοδος μορίων νερού διά μέσου ημιπερατής μεμβράνης από ένα αραιότερο διάλυμα προς ένα πυκνότερο μέχρι την εξίσωση των συγκεντρώσεων τους αραιό διάλυμα πυκνό διάλυμα Ωσμωτική πίεση: ισούται με την πίεση που θα πρέπει να ασκήσουμε στην μεμβράνη για να σταματήσουμε την ώσμωση

31

32 Osmolality: 1 osm/kg H 2 O Γραμμομοριακότητα κατά βάρος (molality): moles/kg διαλύτη 1 osm/kg H 2 O: 1 mol/kg H 2 O (N σωματίδια: 6.023x ) 1 Kg H 2 O 1 mol/kg H 2 O 23.8 mm Hg (25 o C) Ελάττωση της τάσεως των ατμών: 0.3 mm Hg 100 o C 0 o C 0 mm Hg αύξηση του σημείου ζέσεως: πτώση του σημείου πήξεως: Ωσμωση: 0.52 o C 1.86 o C mm Hg

33 Osmolality: osmol/kg H 2 O : φ x i x mol/kg H 2 O φ : συντελεστής ώσμωσης Glu: 1, Urea: 0.94, NaCl: 0.93 i : αριθμός σωματιδίων NaCl: 2 (Na +, Cl - ), CaCl 2 : 3 (Ca ++, Cl -, Cl - )

34 particle theoretical osmolality osmotic coefficient osmolality Na Cl HCO K+, Ca 2+, Mg HPO 4 2-, SO glucose urea proteins 1 1 total mosm/kg

35 Νόμος Van t Hoff για την ωσμωτική πίεση ή εφόσον C = n/v ή εφόσον n = m/mr Π = C R T Π V = n R T Π V = m R T/Mr Π = icrt ΠV = inrt ΠV = imrt/mr Π: ωσμωτική πίεση διαλύματος (atm) C: συγκέντρωση του διαλύματος (mol/ lt) R = σταθερά των αερίων = 0,082 lt atm / mol K Τ: απόλυτη θερμοκρασία (K) V: όγκος διαλύματος (L) n: αριθμός moles διαλυμένης ουσίας m = μάζα διαλυμένης ουσίας (g) Mr = σχετική μοριακή μάζα (g/mol) Ο νόμος Van t Hoff ισχύει και για διάλυμα που περιέχει περισσότερες από μία διαλυμένες ουσίες Στα διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών η διάσταση είναι πλήρης και ο συντελεστής van't Hoff (i) έχει ακέραια τιμή ίση με το άθροισμα των ιόντων που αποδίδονται.

36 Υπότονο διάλυμα οίδημα Ισότονο διάλυμα: 9%0 NaCl Υπέρτονο διάλυμα συρρίκνωση

37 Υπέρτονο διάλυμα συρρίκνωση Ισότονο διάλυμα: 9%0 NaCl Υπότονο διάλυμα οίδημα