Galvanický článek a voda – otázka z biofyziky

 

   Otázka: Galvanický článek a voda

   Předmět: Biofyzika

   Přidal(a): BobanCreed

 

 

 

Galvanický článek

– přeměna chemické energie na elektrickou

– vzniká kontaktem elektrolytů s neušlechtilými kovy

 

– typický model

– kovové elektrody v prostředí elektrolytu obsahujícího stejné ionty

– elektrody jsou vodivě spojeny = propustná membrána – můžou procházet ionty x nemísí se

– nespojené elektrody

– pomalý přesun iontů, vznik tepla

– na povrchu vzniká rovnovážný stav

– ionty kovu přechází do roztoku a zůstávají elektrony => elektrické napětí

– napětí zabraňuje dalšímu přesunu iontů

– spojené elektrody

– elektrony začnou přecházet tam, kde je jich relativně méně => porušení rovnováhy

– na jedné elektrodě se ionty uvolňují, na druhé vylučují jako kov

– Nernstova rce:

U = U° + RT/zF  ln(aEeaFf/aBbaDd)

– standartní stav => stejné aktivity => ln=0 => U=U°

 

– koncentrační článek

– stejné elektrody v roztoku o různé aktivitě iontů

U = RT/zF  ln(a2/a1)

= analogie membránového napětí

 

Voda

– vysoká polarita

– elektronegativní O => vazebné úhly 104,5°

vysoká relativní permitivita (asi 80) = zeslabuje el. vedení => vazebné síly polárních molekul

=> dobré polární rozpouštědlo, hydrolýza elektrolytů, …

vodíkové vazby

– nevazebná interakce mezi parciálním nábojem na O a H => tetraedrická struktura => => stabilní kapalná fáze; teplem se rozpadá na kompaktnější clusterovou strukturu =>

=> nejvyšší hustota vody je při 3,98°C  – zachování života ve vodě, …

velké povrchové napětí

 

solvatační (hydratační) obal

– shluk molekul vody okolo polárních molekul, iontů a smáčivých povrchů

– 1 nebo více vrstev

– zvýšená hustota, jiné mechanické vlastnosti

 

vysoká měrná tepelná kapacita

– tepelně stabilizační funkce – zpomaluje ochlazování i ohřívání

– odpařování vody => termoregulační ochlazování

 

autoprotolýza vody

– 10-7 moll-1 OH a H3O+

 

– voda v organismu

– v těle asi 80%-53% podle věku

– volná x vázaná voda (solvatační obaly, hydrofilní povrchy)

– fce:    – rozpouštědlo, vznik elektrolytu => vedení proudu, biomembrány

– prostředí reakcí

– reaktant i produkt mnoha reakcí (hydrolýza, hydratace, … ; dýchací řetězec)

– umožňuje transportní procesy – tělní tekutiny (difúze, makroskopický transport)

– termoregulace – dobrá tepelná vodivost, vysoká kapacita

– hydratační obaly => stabilizace biopolymerů a funkčních molekulárních struktur






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: