1 / 13

Na+

Na+. Na+. P-. הפוטנציאל האלקטרוכימי. אנרגיה חופשית ל- 1 mole חומר. מרכיבי הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר X :. מרכיב כימי. מרכיב חשמלי. m ניתן ביחידות של joul/mole. המרכיב הכימי : RTlnC x R – קבוע הגזים ( R=8.314 joul/mole* o K ) T – טמפרטורה מוחלטת ( o K=t o C+273 )

kin
Download Presentation

Na+

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Na+ Na+ P-

  2. הפוטנציאל האלקטרוכימי אנרגיה חופשית ל- 1 mole חומר. מרכיבי הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר X: מרכיב כימי מרכיב חשמלי m ניתן ביחידות של joul/mole המרכיב הכימי: RTlnCx R – קבוע הגזים (R=8.314 joul/mole*oK) T – טמפרטורה מוחלטת (oK=toC+273) Cx- הריכוז של x (ביחידות של M=mole/liter) המרכיב החשמלי: ZxFy Zx – הערכיות של x F – מספר פרדיי Faraday(coulomb / mole) y– הפוטנציאל החשמלי (יחידות – volt)

  3. כעת נבדוק מהו הפרש הפוטנציאלים של x משני צידי הממברנה: זו הצורה המקובלת להצגת הפוטנציאל האלקטרוכימי של חומר x משני צידי הממברנה. עבור חומר x, הנמצא משני צידי ממברנה, נגדיר את הפוטנציאל האלקטרוכימי משני הצדדים:

  4. זהו פוטנציאל שווי המשקל של יון (x) שנקרא גם פוטנציאל נרנסט של יון – Nernst potential. עבור יון חד ערכי (Zx=+1) ניתן לכתוב גם: 58mV כאשר החומר X נמצא בשווי-משקל משני צידי הממברנה: ואז:

  5. מתקיים: כלומר, פוטנציאל נרנסט (פוטנציאל שווי המשקל) של כל יון, שווה לפוטנציאל החשמלי הנמדד של המערכת. לדוגמא, במערכת בשווי משקל, המכילה יוני Na+ ויוני Cl-: ניתן לכתיבה גם כפי שנוסח ע"י דונאן ("מכפלת דונאן"): כאשר המערכת כולה נמצאת בשווי משקל: עבור כל חומר x:

  6. עקרון האלקטרוניטרליות – ריכוז המטענים החיובים והשליליים בכל מדור שווה! (ברמה המקרוסקופית)

  7. א' א' ב' ב' 100mM NaCl 100mM NaCl 10mM NaCl 1mM NaCl כוח ריכוזי אם נציב במשוואת נרנסט: Dji-o = 58*log(100/10) = 58mV כוח חשמלי ג. הממברנה חדירה ליוני נתרן בלבד ומפל ריכוזי היון גדול יותר: Dji-o = 58*log(100/1) = 116mV כוח ריכוזי אפשר לראות שבמעבר מ-ב' ל-ג' מפל הריכוזים גדל פי 10 והפוטנציאל החשמלי גדל פי 2. כוח חשמלי דוגמאות א. מה יקרה אם הממברנה חדירה לשני היונים במידה שווה? אם נציב במשוואת נרנסט: Dji-o = 58*log(55/55) = 0 ב. מה יקרה אם הממברנה חדירה ליוני נתרן בלבד?

  8. ניתן להיעזר במשוואת דונן או במשוואת נרנסט: Dji-o = 0 = 58*log(Ho/Hi) או Hout/Hin = Clin/Clout וגם באופן אינטואיטיבי ברור שה-pH הפנימי, במקרה זה, זהה לחיצוני. Ho*Clo לפי דונן: Hi= =1.68*10-7M Cli כלומר:pHin = 6.77 כדוריות דם אדומות נמצאות בתוך תמיסת HCl. נתון: pHout = 7Clin/Clout= 1Dji-o = 0 מה ה-pH בתוך הכדוריות, בהנחה שהמערכת הגיעה לשווי משקל? העבירו את הכדוריות לתמיסה שונה, וגם בה המערכת הגיעה לשווי משקל. נתון: pHout = 6.6Clin/Clout= 1.49Dji-o = +10mV מה ה-pH הפנימי הפעם?

  9. Clo=Ho=2.51*10-7M Cli=3.74*10-7M Hi=1.68*10-7M הצגנו מערכת בשווי-משקל בה: האם עקרון האלקטרוניטרליות נשמר במערכת זו? אם כן, הכיצד? מדוע מתקבל פוטנציאל חיובי בתוך הכדוריות?

  10. שווי משקל – איזון בין כוחות הפוכים מצב עמיד – המצב לא משתנה לאורך זמן Vm = -66mV ENa+ = 58*log([Na+]out/[Na+]in) = 58*log(150/15) = 58mV EK+ = 58*log([K+]out/[K+]in) = 58*log(5.5/150) = -83mV ECl- = -58*log([Cl-]out/[Cl-]in) = -58*log(125/9) = -66mV

More Related