Was sind Säuren, Basen, und pH All überhaupt?
Wenn Biologie zu studieren, müssen Sie verstehen, wie Reaktionen Säuren oder Basen bilden können, sowie welche Auswirkungen das auf pH-Wert aufweist. Ein grundlegendes Verständnis der Chemie ist wichtig, in der Biologie, weil Lebewesen der Materie zusammengesetzt sind.
Wenn Wasser spaltet auseinander (die jedem Wassermolekül geschieht nicht alle zur gleichen Zeit), Wasserstoff und Hydroxidionen erzeugt. Die Wasserstoffionen H (+) mit negativ geladenen Elemente kombinieren Säuren zu bilden. Acids sind Moleküle, die Wasserstoffionen in Wasser und lassen gespalten können. Ein gängiges Beispiel ist Salzsäure (HCl). Wenn HCl in Wasser gegeben wird, spaltet sie auseinander in H (+) und Cl (-), in der Wasser-HCl-Lösung, die Anzahl von Wasserstoffionen zu erhöhen.
Bases sind Moleküle, die Hydroxid-Ionen in Wasser und lassen gespalten können. Das häufigste Beispiel ist Natriumhydroxid (NaOH). Wenn NaOH in Wasser gegeben wird, spaltet sie auseinander in Na (+) und OH (-). Die Hydroxid-Ionen mit Wasserstoffionen kombinieren (daher in der Lösung, die die Zahl der Wasserstoffionen abnehmend) mehr Wasser zu bilden. Die Prinzipien, wie Säuren und Basen reagieren in Wasser bilden die Grundlage der pH-Skala.
Die pH-Skala
Der Begriff pH-Wert die Wasserstoffionenkonzentration in einer Lösung symbolisiert (beispielsweise welcher Anteil einer Lösung enthält, Wasserstoffionen). Die pH-Skala geht von 1 bis 14. Ein pH-Wert von 7 ist neutral, was bedeutet, dass die Menge an Wasserstoffionen und Hydroxidionen in einer Lösung gleich sind. Zum Beispiel hat Wasser einen pH-Wert von 7, weil, wenn Wasser bricht, die Spaltung in ein Wasserstoff-Ion für jedes Hydroxid-Ion der Billigkeit entspricht.
Wenn eine Lösung mehr Wasserstoffionen als Hydroxid-Ionen enthält, wird gesagt werden sauer, und der pH-Wert der Lösung kleiner als 7 ist, wenn ein Molekül Wasserstoffionen in Wasser freisetzt, ist es eine Säure ist. Je mehr Wasserstoffionen es freigibt, die Säure je stärker und je niedriger der pH-Wert. Die folgende Tabelle zeigt Ihnen den pH-Wert von bekannter Substanzen und visuell kann Ihnen helfen, den pH-Skala, um herauszufinden.
Die Situation wird für Basen umgekehrt. Wenn eine Lösung mehr Hydroxid-Ion als Wasserstoffionen enthält, wird es gesagt, dass einfach, und ihr pH-Wert höher ist als 7. Denken Sie daran, dass Basen dissoziieren (auseinanderbrechen) in Hydroxid-Ionen und ein positives Ion. Die Hydroxid-Ionen mit H (+) kombinieren, um Wasser zu erzeugen. Da die Wasserstoffionen verwendet werden, nimmt die Anzahl der Wasserstoffionen in der Lösung, wodurch die Lösung weniger sauer und daher einfach. So Ionen desto Hydroxid ein Molekül Releases (oder die mehr Wasserstoffionen es dauert in), desto mehr Grund es ist.
| Eine Erhöhung pH-Wert (Verringerung Säure) | Substanzen |
|---|---|
| 0 (die meisten sauer) | Salzsäure (HCl) |
| 1 | Magensäure |
| 2 | Zitronensaft |
| 3 | Cola, Bier, Essig |
| 4 | Tomaten |
| 4.5 | Fische sterben, wenn Wasser das sauer ist |
| 5 | Kaffee |
| 5.5 | Normales Regenwasser |
| 6 | Urin |
| 6.5 | Speichel |
| 7 (neutral) | Wasser, Tränen |
| 7.5 | Menschliches Blut |
| 8 | Meerwasser |
| 9 | Backpulver, Antazida |
| 10 | Great Salt Lake |
| 11 | Ammoniak |
| 12 | Natron |
| 13 | Ofenreiniger |
| 14 (grundlegendsten) | Natriumhydroxid (NaOH) |
Aufpolieren auf Puffer
In lebenden Organismen, Blut oder Zytoplasma sind die # 147-Lösungen # 148- in der die erforderlichen Ionen (beispielsweise Elektrolyte) schweben. Deshalb sind die meisten Substanzen im Körper schweben um den neutralen pH-Wert von 7 jedoch der Körper ein Backup-System hat, falls etwas schief gehen. EIN Puffersystem zu helfen, besteht das Blut neutralisieren, wenn überschüssige Wasserstoff oder Hydroxid-Ionen erzeugt werden.
Die Puffer helfen, den pH-Wert im normalen Bereich zu halten, indem # 147-Aufnahme # 148- (kombiniert mit), um den überschüssigen Wasserstoff oder Hydroxid-Ionen. Wenn etwas mit dem Puffersystem falsch ist, einen Organismus, wie Sie können sich entwickeln Übersäuerung wenn der pH-Wert zu niedrig ist (Blut wird zu sauer) oder Alkalose wenn der pH-Wert zu hoch wird (Blut wird zu basisch).
Die am häufigsten verwendeten Puffer im Körper sind Bicarbonationen und Kohlensäure. Bicarbonat-Ion in den Blutkreislauf weit verbreitet. Es trägt Kohlendioxid durch den Blutstrom in die Lungen, so dass sie ausgeatmet werden kann. Er kombiniert ebenfalls mit überschüssigen Wasserstoffionen den pH-Wert des Blutes in den normalen Bereich zu halten.
Wenn Bicarbonat-Ionen nimmt die zusätzlichen Wasserstoffionen nach oben, bildet es Kohlensäure, die aus geht zu niedrig, um den pH-Wert des Blutes hält. Wenn jedoch der pH-Wert des Blutes zu hoch wird, bricht Kohlensäure außer einige Wasserstoffionen freizusetzen, die den pH-Wert wieder ins Gleichgewicht bringt. Der pH-Wert des Körpers ist feinabgestimmt durch Aktionen in den Nieren.