ГЛАВА 11 ПРОТОЛИТИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ И ПРОЦЕССЫ

Изложенные в главе 11 основные положения теории кислотно-основных равновесий позволяют понять сущность протолитических процессов, протекающих в организме, уяснить природу протолитического гомеостаза и причины его нарушения. Учебный материал этой главы показывает теоретические подходы к диагностике и коррекции ацидемии и алкалиемии.

11.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

11.1.1. Совмещенные и изолированные равновесия

Сила кислот определяется их способностью отдавать протон, а оснований - принимать его. Мерой этой способности служат соответственно константа кислотности К_a и константа основности

K_b. В водном растворе для произвольной кислоты НВ функцию основания выполняет вода:

Для полипротонных кислот К_а определяется по каждой ступени ионизации: например, для фосфорной кислоты

Ступень 1

Н,РО, + Н,0**Н₃0+ + Н₃РОГ ^н₃о⁺)^н_грог)

c(HiPi>4)

Ступень II

η,ρογ + η^^η^ + ηρογ- да- ^c~^fHaf^{) с}'^(НРоГ)

с (Н₂РОГ)

Ступень III

нро²г₊ н,о^н₃0+ + POJ- _Кл = ЙНзО⁺> c(POi-)

Заметим, что ^(^РО^ = ^(^РО^-); Каз(НзРО₄) = К^НРО^2-).

Для произвольного основания В в водном растворе функцию кислоты выполняет вода:

В + HjOeHB⁺ + он- Ь| а₂ S\ b₂

Опуская рассуждения, аналогичные приведенным для водного раствора кислоты, получаем уравнение для расчета константы основности К_ь:

_ с (ОН-) с(НВ+)

*^{ь =}--~ (^1L2>

Константы кислотности и основности в сопряженной паре для водного раствора связаны между собой:

К_а ? К_ь = K_w = с(НзО+) с(ОН)

Следовательно, чем сильнее кислота, тем слабее сопряженное ей основание, и наоборот. Для удобства расчетов часто пользуются не самими константами, а их показателями, т.е. десятичными логарифмами, взятыми со знаком минус:

рКа = -lg pK_b = -lg К_ь

Таким образом,

рК_а + рК_ь = 14 (при 498 К) (11.3)