Судың еріткіштік қасиеті туралы реферат

Неліктен химиялық заттардың бірқатары суда ериді, ал кейбір химиялық заттар ерімейді? Су табиғаты ны ң полярлы болуы оны ң еріткіш тік қасиетін қамтамасыз етеді. К алий хлориді (КСІ, ерітіндіде К+, ал Сі түрде болады) секілді иондық қосылыстар толы қ зарядталған болады. Ал этил спирті (С2Н 5ОН) немесе ацетон [(СН3) 2С = 0 ] сияқты жартылай зарядталған (яғни, диполь түрінде болатын) полярлы қосылы стар суда ерігіш келеді (2.2 және 2.3-суреттер). Бұл құбылыстың негізінде ж атқан ф изикалы қ заңды лы қ бойы нш а әртүлі зарядталған бөлш ектер электрлік тұрақты лы ққа сәйкес бірін-бірі тартады. Судағы теріс зарядты дипольдің ұшы, қарама-қарсы жатқан дипольдің оң зарядталған иондарын өзіне тартады. Су молекуласының оң зарядталған ұшы қарама-қарсы ж атқан дипольдің теріс зарядталған ұшын өзіне қарай тарта- ды. Әртүрлі зарядтардың ш оғырлануына электрлік тұрақтылы қты ң тарты- лыс күші себепкер, сондықтан да электрондар бір-біріне ж ақын орналасқан күйде ұсталып тұрады. Мұндай өзара байланысты ұстап тұру үшін белгілі бір қуат қажет, яғни, әртүрлі зарядтар шоғырланған жағдайда қуаттың мөлшері азая түседі. Қуаттың төмендеуі жүйенің тұрақтылығын жоғарылатады, соның нәтижесінде оның тіршілік ету мүмкіндігі арта түседі. Аталған ион-диполъдік және диполь-дипольдік байланыстар су молекулаларының өзара байланысуы- на ұқсас (белгілі бір қуат негізінде). Суда оңай еритін полярлы қосылыстар — ұсақ органикалық молекулалар болып табылады, олар бір немесе бірнеше терісэлектрлік атомдардан (мысалы, оттегі мен азот сияқты) тұрады. Олардың қатарына спирттер, аминдер және карбоксил қышқылдары жатады. Бұл молекулалардағы дипольдар мен судың құрамындағы дипольдар арасында тартылыс күшінің пайда болуы химиялықзаттың еруіне алып келеді. Ионды және полярлы қосылыстарды олардың суды өзіне сіңіру қасиетіне байланыс- ты гидрофильдер (грек тілінен алғанда «суды сүйетін») деп атайды. Көмірсулардың (тек көміртегі мен сутегіден тұратын қосылыстар) табиғаты полярлы емес. Иондықжәне полярлыққосылыстардың ерігіштігін қамтамасыз етуге қолайлы ион-дипольдік және диполь-дипольдік байланыстар полярлы емес қосылыстарда болмайды, сондықтан, бұл қосылыстар суда ерімейді. По- лярлы емес молекулалар мен су молекулаларының арасындағы өзара байла- ныс диполярлы байланыспен салыстырғанда әлсіз болады. Су молекуласының әрдайым тұрақты дипольді болуы, полярлы емес қосылыстарда уақытша диполь тудырады. Себебі олардың арасында түзілген байланыстарда электрондардың кеңістікте орналасуы уақытша бұзылады. Полярлы емес мо- лекулада тудырылған диполь мен су молекуласындағы тұрақты диполь ара- сында электрлік тұрақтылықтың тартылыс күші пайда болуы мүмкін (ди- поль — тудырылған диполь байланысы). Алайда, мұндай байланыс екі тұрақты диполь арасындағы байланыс сияқты күшті емес. Соның салдарынан, су Биохимия 7 1 молекулаларының бір-біріне тартылуы кезінде жүзеге асатын қуаттың төмендеу үрдісі мұнда карқынды жүрмейді. Полярлы емес молекулалардың су- мен бірігуі, су молекулаларының бір-бірімен өзара бірігу дәрежесіне қарағанда айтарлықтай шамада әлсіз және төмен болып табылады. Полярлы емес қосылыстардың неліктен суда ерімейтіндігін толық түрде түсіндіру үшін термодинамикалық дәйектерге сүйенген жөн. Олар 4 ж әне 15 тарауларда қарастырылады. Ал, бүл тарауда берілген молекулааралық байла- ныс туралы мәліметтер аталған тақырып бойынша негізгі ақпарат ретінде бо- лады. Әзірше, судағы молекулалар үшін олардың полярлы емес қосылыстармен біріккенше, судағы молекулалардың өзара бірігуі терм одинам икалы қ түрғыдан алғанда, әлдеқайда тиімді және қолайлы екендігін білудің өзі жеткілікті. Сонымен, полярлы емес молекулалар суда ерімейді және сол се- бептен гидрофобтар (гректілінен алғанда: «суды сүймейтін») деп аталады. Атап айтқанда, көмірсулар сулы ортадан оқшаулануға тырысады. Полярлы емес қатты зат суда ерімейді. Сүйық түрдегі полярлы емес заттар суда екі қабатқа ажырайды — мысалы, майдың су бетіне қалқып шыққан қабаты. П оляр- лы емес молекулалардың өзара әрекеттесуі гидрофобтық әрекеттесу немесе гидрофобтықбайланыс деп аталады. 2.2-кестеде гидрофобты және гидрофильді қосылыстар берілген. Май мен суды араластырған жағдайда ерітінді неліктен екі қабатқа б өлінеді? Бір молекуланың өзі полярлы (гидрофильдік) және полярлы емес (гидро- фобты) бөлшектерден түруы мүмкін. Мұндай қосылыстар амфипатиялық зат- тар деп аталады. Полярлы карбоксил тобынан және ұзын тізбекті көмірсу бөлігінен тұратын май қышқылы амфипатиялық қосылыстарға тікелей мы- сал бола алады.

Май қышқылы мопекүласындағы карбоксилдік қышқыл тобы «басты» топ, ол көміртеті мен сүтегі атомдарынан бөлек, оларға косымша, ек‘\ оттег\ атомы- нантүрады. Оныңтабиғаты өте полярлы болып келед\ және ол рН көрсетк’\ш‘\ беілтарап ортада карбоксіллат анионын түзе алады. Молекүланын калған 6өл\г\, кысқаша айтканда «құйрығы» тек көм’\ртег\ мен сүтепден түрады, сондыктан 72 2-ТАРАУ Су: биохимиялың реакциялар үшін еріткіш полярлы емес болып табылады (2.4-сурет). Мұндай қосылыс судың ішінде ми- целлалар деп аталатын құрылым түзейді. Мицелла полярлы (бас жағы) және по- лярлы емес (құйрық жағы) жақтардан тұратын шар тәрізді құрылым. Поляр- лы жағындағы топтар сумен байланысқа түседі, ал полярлы емес құйрық жағы судан оқшауланған түрде жатады (2.5-сурет). Бұл майдың сулы ерітіндісінде олардың бір бірінен ажырауына себеп болады. Мысал ретінде, Италия халқының дәстүрлік тұздығын алып қарасақ, онда май мен су екі бөлек қабат құрайтынын анық көруге болады. Мұндай ерітіндіні шайқайтын болсақ, бастапқыда май мен су араласқан күйде болады. Бірақ шайқауды тоқтатсақ, ерітіндіде ұсақ сфералардың немесе майлы тамшылардың пайда болғаны көрінеді. Тамшылар судың бетіне қарай бағытталады және су бетінде қалқып жүрген тамшылардың барлығы бірігіп май қабатын құрайды. Полярлы емес молекулалар бір бірімен өте әлсіз түрде әрекеттеседі және олардың байланысуы уақытша ғана болатын дипольдар мен олардан туа- тын дипольдар арасындағы тартылысқа тәуелді болып табылады. Поляр- лы емес молекулалардың көпшілігінде, уақытша түзілген дипольдері бар мо- лекулалар да кездеседі. Мұндай дипольдік молекулалар өзара байланысты электрондардың молекула ұшында бір бірімен кенеттен шоғырлануынан туа- ды. Уақытша түзілген диполь, тұрақты диполь сияқты, ол лезде көрші жатқан молекулада диполь түзе алады. Бірақ бұл байланыстың қуаты төмен, себебі олар шапшаң және тым қысқа уақытқа бірігеді. Мұндай байланыс Ван дер Ваальс байланысы деп аталады. Клеткалардағы молекулалардың орналасуы сол молекулалардың полярлығына қатаң түрде тәуелді болады, оған мицел- лалар дәлел бола алады.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *