Dịch và điện giải từ lý thuyết tới lâm sàng Bác sĩ Lê Hùng 1

Tại trạng thái cân bằng tốc độ khuếch tán thực bằng không Cuối cùng, tại trạng thái cân bằng, nồng độ các phân tử chất A trong hai ngăn bằng nhau, tốc độ khuếch tán thực bằng không, ng

DICH va ĐIỆN GIẢI

\¢/ NHA XUAT BAN Y HOC

1994

LỜI GIỚI THIỆU

Nước và muối vô cơ (trong đó có chất điện giải) là thành phần quan trọng nhất

về lượng của cơ thể người Tuy không cung cấp năng lượng cho cơ thể, nhưng chúng

đóng vai trò quan trọng trong sự xây dựng các mô và nhiều quá trình sinh lý : thăng

bằng thẩm thấu, thăng bằng axít - bazơ, dẫn truyền kích thích thần kinh, co cơ, hoạt

động của tim, ức chế và hoạt hóa enzym Những rối loạn nước và điện giải do những nguyên nhân khác nhau (nhập thiếu, nhập thừa, bệnh thận, bệnh đường tiêu

hóa, bệnh nội tiết ) có thể dẫn đến những trạng thái bệnh lý nghiêm trọng, thậm

chí tử vong Khi đó cần có sự xử trí kịp thời : bù nước và điện giải trong trường hợp thiếu hụt, hạn chế nhập và tăng thải nước và điện giải trong trường hợp ứ thừa,

điều chỉnh rối loạn thăng bằng axít - bazơ bằng các dung dịch thích hợp Những

rối loạn thăng bằng nước và điện giải và thăng bằng axít - bazơ không những là những trạng thái bệnh lý hay gặp trong lâm sàng mà còn thuộc lĩnh vực cấp cứu

Chẳng hạn gặp trường hợp mất nước và diện giải nghiêm trọng (tiêu chảy nhiều,

tả ) thì hành động cấp thời đầu tiên phải là bù nước và điện giải, sau đó mới đến

các biện pháp diều trị khác Do đó sự hiểu biết về thăng bằng nước điện giải và những rối loạn của nó là rất cần thiết đối với những thầy thuốc lâm sàng

Đề đáp ứng nhu cầu trên, BS LÊ HÙNG, một bác sĩ trẻ, đã dành khá nhiều thời

gian và công sức để sưu tầm tài liệu, quan sát trong thực tế lâm sàng và biên soạn cuốn sách “Dịch và điện giải - từ lý thuyết đến lâm sàng” Cuốn sách trình bày một

cách hệ thống cơ sở lý thuyết về thăng bằng nước - diện giải và thăng bằng axít -

bazơ cùng những rối loạn của chúng, đồng thời cũng nêu cách xử trí đối với những rối loạn đó Chúng tôi nghĩ rằng cuốn sách sẽ rất có ích cho các sinh viên y khoa

và cho cả những thầy thuốc điều trị

GS DO DINH HO

XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN NHỮNG Ý KIẾN ĐÓNG GÓP CỦA :

PTS NGUYEN VĂN CHỪNG

BS VO CONG DONG

BS NGUYEN TH! DOAN HUONG

GS PTS TRUONG DINH KIET

BS NGUYEN THY KHUE

BS LE QUANG NGHIA

PTS DANG VAN PHUOC

TS BUI THO THANH

LỜI NÓI ĐẦU

Kiến thức về các rối loạn cân bằng dịch - điện giải và cân bằng kiềm toan không phải là mới mẻ đối với chúng ta và đối với Y học hiện dại ngày nay Chúng ta có thể dễ dàng tìm đọc vô số các sách, báo, tạp chí trong cũng như ngoài nước đề cập đến vấn đề này Tuy nhiên, chắc chắn rằng đa số chúng ta đều câm thấy không

thỏa mãn, nếu không nói là khó hiểu trước những triệu chứng, những công thức tính toán, những phác đồ diều trị

Quyển sách này sẽ dẫn dắt chúng ta đi sâu vào thế giới vi mô bên trong cơ thể

con người, giải thích các hiện tượng ở mức độ phân tử, bằng các phản ứng hóa

học, bắt đầu bằng những vấn đề được xem là căn bản nhất (chuyển động nhiệt, hiện tượng khuếch tán ) và kết thúc bằng những vấn đề được xem là thực tế nhất

(các bệnh lý lâm sàng)

Chúng tôi chỉ là người bỏ công ra sưu tầm, hệ thống hóa, tổng hợp lại thành

những chuyên đề, và cố gắng trình bày bằng lối hành văn đơn giản để bạn đọc

dễ hiểu Các chuyên đề được chọn lọc sao cho phù hợp với thực tế lâm sàng và

sắp xếp theo thứ tự từ đơn giản đến phức tạp, trong đó có bổ sung thêm một số kinh nghiệm mà bản thân chúng tôi đã tiếp thu được trong quá trình thực tế tại bệnh viện Một số chỉ số sinh học cũng được chúng tôi điều chỉnh lại (trong giới hạn cho phép) sao cho vừa phù hợp với thực tế của người Việt Nam, vừa bảo đảm

tính thống nhất và xuyên suốt của toàn bộ quyển sách, vừa tạo điều kiện thuận lợi

đề các bạn có thể vận dụng vào việc diều trị bệnh nhân

Các danh từ chuyên môn và sinh hóa chúng tôi dựa vào TỪ ĐIỂN HÓA SINH HỌC của GS ĐỖ ĐÌNH HỒ (Nhà xuất bản Y HỌC 1983), và TỪ ĐIỂN ANH-PHÁP- LATIN-VIỆT (Nhà xuất bản Y HỌC 1993)

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô và các đồng nghiệp, những người đã hết

lòng giúp đỡ chúng tôi hoàn thành quyển sách này Vì khả năng có hạn, chắc chắn

quyển sách còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự góp ý của các bạn đọc

TP HCM 1 - 1994

BS LE HUNG

-B-XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN SỰ CỘNG TÁC VÀ GIÚP ĐỠ CỦA :

B§ LÊ QUANG QUỐC ÁNH

BS MAI LÊ HÒA

BS TRAN VINH HUNG

BS NGUYEN THUY OANH

BS NGUYEN DŨNG TUẤN

BS LE VAN TUAN

BS LAM QUANG ANH VU

CÔ LÊ THỊ TUYẾT

MỤC CHƯƠNG MỘT : SINH LÝ HỌC PHÂN TỬ

1.- Động lực học phân tử 11

Chuyển động nhiệt 11

Hiện tượng khuếch tán 12

Hiện tượng thẩm thấu - áp suất

thẩm thấu 18

Dung dịch chất điện ly 16

— Thuyết điện ly của Arrhenius 16

— Độ phân ly của dung dịch chất

— Sự phân ly của nước - Chỉ số

hydro, khái niệm về độ pH 18

— Sự chuyển dịch cân bằng ion

trong dung dịch chất điện ly 18

Dung dịch keo 20

— Động học phân tử dung dịch keo20

— Áp suất thẩm thấu của dung

dịch keo 20

— Cân bằng Gibbs - Donnan 21

Sự hòa tan các chất khí trong dung

dịch - Định luật Henry 23

3.- Dung dịch kiềm toan -

Khái niệm về axít - bazơ 24

— Quan điểm của thuyết điện ly 24

— Quan điểm của thuyết proton 24

Dung dịch axít yếu 25

Cấu trúc của màng tế bào 29

Sự khuếch tán qua màng tế bào 31

— Bản chất của sự khuếch tán qua

3.- Hoạt động điện của tế bào thần kinh

B.- Sinh lý dẫn truyền thần kinh 51

Sự dẫn truyền xung động thần kinh 51 Dẫn truyền thần kinh - cơ 52 CHƯƠNG BA : CÂN BẰNG DỊCH -

Sự cân bằng về thẩm thấu giữa

ngăn nội bào và ngăn ngoại bào 56 Điều hòa thể tích ngăn ngoại bào 57

— Vai trò của angiotensin II 57

— Vai trò của ANP 57 Điều hòa nồng dộ thẩm thấu của dịch

Sự cân bằng về thẩm thấu giữa huyết

— Sự trao đổi chất giữa huyết tương

Khái niệm về độ thanh lọc

— Chức năng của cầu thận

— Chức năng hấp thu của ống thận

— Chức năng bài tiết của ống thận

Điều hòa bài tiết Na† và CI~

— Cân bằng cầu thận ống thận

— Ảnh hưởng của sự thay đổi huyết

động lực lên sự hấp thu Na?

— Ảnh hưởng của các steroit vỏ

thượng thận

— Sự bài tiết CI”

Điều hòa bài tiết K+

Cac dung dịch điều chỉnh sự mất

cân bằng nước và điện giải 93

— Điều hòa cân bằng K* 107

Tăng kali huyết 109

— Điều trị 110 Giảm kali huyết 111

— Nhập 117

— Xuất 118

— Nguyên lý tích hòa tan 118

— Nồng độ của các ion phosphat trong huyết tương 118

— Sự hấp thu canxi ở đường

Diều hòa cân bằng magiê 136

Tăng magiê huyết 187

CHƯƠNG BỐN : CÂN BẰNG KIỀM TOAN

1.- Hô hấp và sự cân bằng kiềm toan 139

— Ảnh hưởng của rối loạn cân

bằng axít bazơ lên hệ đệm

Sự bổ sung lượng HCO; dự trữ 155

— Sự bài tiết axit có thể chuẩn

độ được 156

= Su bài tiết NH, 157

Thận là giai đoạn cuối của quá trình

cân bằng kiềm toan 158

Thuốc lợi tiểu 159

— Đại cương 159

— Nhóm lợi tiểu thẩm thấu 161

— Nhóm lợi tiểu ức chế men carbonic

Điều hòa cân bằng H* 166

Bối loạn cân bằng kiềm toan 167

Tiều đường không kiểm soát 184

Toan hóa do nhiễm axit lactic 188

Toan hóa do ống thận 191

7.- Ki8m chuyến hóa - các trường hợp

Nôn mữa kéo dài 193

Sử dụng thuốc lợi tiểu 194

bệnh nhân đã được điều trị bằng

Nôn ói, hạ huyết áp và nhiễm

CHƯƠNG NĂM : DỊCH - ĐIỆN GIẢI TRONG

— Nhu cầu năng lượng 228

— Chuyển hóa và nhu cầu

~ Chuyển hóa và nhu cầu lipit 235

— Chuyển hóa và nhu cầu protein 235

3 Những thay đổi về cân bằng dịch -

điện giải sau chấn thương và

phẫu thuật 240

Những thay đổi về hoạt động chức

Sự giảm khối lượng tế bào và sự tái

phân phối dịch giữa hai ngăn nội

Sự mất máu và hiện tượng làm đầy

ngang mao mạch 242

Sự mất dịch vào khoang thứ ba và vai

trò của dung dịch NaCl 244

Cân bằng dịch - điện giải 245

— Cân bằng nước 246

~ Cân bằng Nat 246

— Cân bằng K+ 246

Cân bằng kiềm toan 247

Bốn giai đoạn phục hồi ở một bệnh

nhân hậu phẫu 248

4 Rối loạn cân bằng dịch - điện giải và

cân bằng kiềm toan trong

Kiềm chuyển hóa 255

Toan chuyển hóa 255

— Cung cấp năng lượng dầy đủ 288

— Điều trị nhiễm toan và tăng

~ Nước và điện giải 297

— Vitamin và các yếu tố vi lượng 297 Một chế độ dinh dưỡng qua dường

Cân bằng nước điện giải hằng ngày

Sự phân bố nước diện giải

Tính chất của nước tiểu Mol và đương lượng gram của một số

phân tử, ion 3

Các tiếp đầu ngữ

apron

Đến năm 1905, Einstein đã chứng minh : chuyển động Brown thực chất là chuyển động nhiệt

của các phân tử chất lỏng Các phân tử chất lỏng khi chuyên động da va chạm vào các hạt phấn hoa Tất cả các xung lực mà các phân tử chất lỏng tác động vào các hạt phấn hoa theo mọi hướng

không triệt tiêu nhau, vì thế các hạt phấn hoa sẽ di chuyển dưới tác động của tổng các xung lực

đó Do tính chất hỗn loạn của các phân tử chất lỏng, tổng các xung lực không những thay đổi về

độ lớn mà còn thay đổi về hướng tác dụng Do đó quỹ đạo của các hạt phấn hoa là một đường gấp khúc

Nhiều thí nghiệm sau này đã chứng minh rằng tất cả các phân tử của mọi chất đều chuyển động hỗn loạn không ngừng gọi là chuyển động nhiệt Nhiệt độ càng cao thì động năng các

phân tử càng lớn và vận tốc chuyển động của các phân tử càng tăng Chuyển động chỉ ngừng lại

ở nhiệt độ không tuyệt đối (-2739©)

Các phân tử vật chất luôn luôn tương tác (hút và đẩy) lẫn nhau Lực tương tác giữa hai phân tử

tùy thuộc khoảng cách giữa hai phân tử đó Khoảng cách càng ngắn thì lực hút càng giảm, lực day càng tăng Tính chất hỗn loạn của chuyển động phân tử tùy thuộc độ lớn của lực tương tác

Ở trạng thái khí, các phân tử có khoảng cách tương đối lớn, do đó lực tượng tác giữa chúng không dáng kể, vận tốc trung bình của chúng khoảng 500m/giây , nhưng do quá trình va chạm giữa

các phân tử, vận tốc của các phân tử chất khí chậm hơn và luôn luôn thay đổi phương chuyển động, nghĩa là chuyển động theo một quỹ dạo gấp khúc Mặc dù các phân tử đều thay đổi tốc độ

và phương chuyển động, dộng năng trung bình của các phân tử chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và

Các phân tử chất rắn có lực tương tác lẫn nhau rất lớn Lực tương tác này “buộc các phân tử lại” nên hầu như chúng chỉ “di chuyển tại chỗ”, nghĩa là dao động quanh vị trí cân bằng của chúng

II HIỆN TƯỢNG KHUECH TAN :

Bây giờ ta làm quen với một hiện tượng mới, trước khi đi sâu vào thế giới vi mô trong cơ thể con người, mà chúng ta sẽ bàn kỹ hơn trong chương sau

Trước hết, ta tiến hành một thí nghiệm dơn giản : cho chất hòa tan A vào một góc của bình dựng dung môi B Đầu tiên, các phân tử A chỉ tập trung tại vị trí ban đầu của nó Một thời gian Sau, ta thấy các phân tử A đã phân bố đều đặn trong toàn bộ thể tích bình, xen kẽ giữa các phân

tử dung môi B, tạo thành một dạng vật chất mới mà ta gọi là pha (phase) đồng nhất Pha đồng nhất gồm các phân tử A và B gọi là dung dịch Hiện tượng mà trong đó các phân tử A từ vị trí tập trung ban dầu chuyển sang phân bố đều đặn trong dung môi B để tạo thành dung dịch gọi

là hiện tượng khuếch tán

a Đầu tiên các phân tir A tap trung & vi tri ban đầu ở góc bình

b Các phân tử A bắt đầu chuyển động về phía dối diện

© Các phân tử A phân bố đều đặn giữa các phân tử B ở trong bình

Bản chất của hiện tượng khuếci: :4n thực ra là chuyển động nhiệt của các phân tử A Cac phan

tử A, trong quá trình di chuyển, đã "vô tình" phân bố đều đặn trong khoảng không gian cho trước

là bình chứa, trong một khoảng thời gian dài hay ngắn tùy thuộc vào động năng trung bình của phân tử A là lớn hay nhỏ

Như vậy, chuyển động liên tục của các phân tử trong dung dịch hay chất khí gọi là sự khuyếch tán

Bây giờ lập lại thí nghiệm trên, nhưng trước khi cho chất A vào bình, ta ngăn bình làm đôi bởi

một tấm kim loại có đục những lỗ nhỏ và cho chất A vào một ngăn, giả sử bên trái Lúc này ta

quan sát tại mặt cắt giữa hai ngăn, tức là vị trí tấm kim loại Một thời gian sau, các phân tử A bắt

đầu di chuyển sang ngăn bên phải, qua các lỗ Số lượng các phân tử A từ ngăn trái sang phải

ngày càng tăng Lúc này ta nói chiều khuếch tán của các phân tử A theo hướng từ trái sang phải Trở lại thí nghiệm đầu, nhưng ta cho chất A vào cả hai ngăn với khối lượng khác nhau Như vậy

ta đã tạo ra nồng độ ban đầu khác nhau của chất A giữa hai ngăn Tại mặt cắt giữa hai ngăn, ta nhận thấy : trong một đơn vị thời 6ian, số lượng các phân tử A từ ngăn có nồng độ cao sang ngăn

có nồng độ thấp lớn hơn số lượng các phân tử A từ ngăn có nồng độ thấp sang ngăn có nồng độ

cao Tốc độ khuếch tán thực sẽ có hướng từ ngăn có nồng độ ban đầu cao sang ngăn nồng độ

thấp Độ lớn của tốc độ khuếch tán thực tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nồng độ ban đầu giữa hai

ngăn

a Hai ngăn được cách ly, nồng độ chất A trong ngăn trái (C¡) lớn hơn ngăn phải (O2) : Cị > Ca

b Hiện tượng khuếch tán xây ra tại mặt cắt giữa 2 ngăn, tốc độ khuếch tán thực hướng từ trái sang phải

c Tại trạng thái cân bằng tốc độ khuếch tán thực bằng không

Cuối cùng, tại trạng thái cân bằng, nồng độ các phân tử chất A trong hai ngăn bằng nhau, tốc

độ khuếch tán thực bằng không, nghĩa là trong một đơn vị thời gian, số lượng các phân tử A di HIẾP từ ngăn trái sang ngăn phải bằng số lượng các phân tử A di chuyển từ ngăn phải sang

trái

Từ các thí nghiệm trên ta thấy :

(1) Độ chênh lệch về nồng độ giữa hai ngăn càng lớn thì tốc độ khuếch tán thực càng lớn

(2) Phân tử A càng nhỏ, chuyển động phân tử càng nhanh, tốc độ khuếch tán thực càng lớn (3) Nhiệt độ càng cao, tốc độ chuyển động của các phân tử càng lớn, tốc độ khuếch tán thực

III HIỆN TƯỢNG THẤM THẤU - ÁP SUẤT THẤM THẤU :

Giả sử ta có một bình đựng một dung dịch gồm chất A hòa tan trong dung môi B, ta gọi dung

dịch này là AB Trong dung dịch AB, các phân tử A phân bố đều đặn giữa các phân tử B và cách

xa nhau, nên tập hợp các phân tử A trong dung dịch AB có thể xem như một tập hợp khí Các phân tử A chuyển động sẽ đập vào thành bình chứa tạo áp suất P„ Mặt khác các phân tử của

dung dịch AB cũng tác động vào thành bình với áp suất P P„ là áp suất riêng phần của A trong

dung dịch AB Chính áp suất này gầy ra hiện tượng thẩm thấu nên gọi là áp suất thẩm thấu

Bây giờ ta tiến hành một thí nghiệm mới với một ống hình chữ U Ở phần đáy ống, ta ngăn cách hai nhánh bằng một màng bán thấm

Màng bán thấm là màng chỉ cho các phân tử dung môi đi qua mà không cho các phân tử

chất hòa tan đi qua

Tiếp theo, ta cho dung dịch AB vào nhánh trái của ống, cho dung môi B vào nhánh phải của ống (với cùng một thể tích) Như vậy ban đầu mức dịch trong hai nhánh của ống là ngang nhau

Ở phía bên trái màng bán thấm, các phân tử A và B tác động lên màng một áp suất P, trong khi

ở phía bên phải màng, chỉ có các phân tử B nên tác động lên màng một áp suất nhỏ hơn (P=P,) (P, là áp suất riêng phần của A trong dung dịch AB)

Mặt khác, do tính chất bán thấm, chỉ có các phân tử B qua lại tự do hai bên màng, trong khi các phân tử A vẫn chỉ ở phía trái của màng Kết quả là các phân tử B sẽ có tốc độ khuếch tán

thực hướng từ phải sang trái Mức dịch trong nhánh trái của ống dâng cao dần đến một lúc nào

đó thì ngưng lại Trạng thái này gọi là trạng thái cân bằng Tại trạng thái cân bằng, áp suất tác

động lên hai mặt của màng bán thấm bằng nhau, và tốc đệ khuếch tán thực của các phân tử B qua màng bằng không

Aig

Như vậy chính sự hiện diện của các phân tử A với áp suất riêng phần P„ đã gây ra hiện tượng

khuếch tán thực của phân tử B, làm cho mức dịch trong nhánh trái dâng lên Nếu thiết diện của ống đủ nhỏ để áp suất phụ gây nên bởi mặt thoáng của dung dịch là không đáng kể, thì áp suất thủy tính của cột dung dịch nâng cao thêm bằng áp suất riêng phần P,„ và bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch AB

@ (b) &)

Hình 1 - 4 : Hiện tượng thẩm thấu

a Trang thái ban đầu, nhánh trái của ống chứa dung dich AB, nhánh phải ống chứa dung môi B với cùng thể tích

b Hiện tượng khuếch tán thực của phân tử B từ phải sang trái (mũi tên) làm cho mức dịch trong nhánh trái dâng lên

`e Trạng thái cân bằng, tốc độ khuếch tán thực của các phân tử B qua màng bằng không

Hiện tượng mà các phân tử dung môi di chuyển qua một màng bán thấm do sự chênh lệch

về nồng độ của chất hòa tan gọi là hiện tượng thẩm thấu

Áp suất thẩm thấu của một dung dịch là áp suất phải tác động lên dung dịch đó để hiện tượng thẩm thấu ngưng lại

Vì ta xem các phân tử hòa tan A trong dung dịch AB là một tập hợp khí, và tập hợp các phân

tử A đã tạo nên áp suất thẩm thấu của dung dịch, nên áp suất này phải tuân theo phương trình

Clapeyron Mendeleev (phương trình trạng thái của khí lý tưởng) :

# : trong lượng phân tử (TLPT) gram của A

T : nhiệt độ tuyệt đối

R: hằng số chung của các khí

= 6,02 x 1026 x 1,38 x 10-23

= 831 x poeeclia

Kmol độ

Để ý công thức trên ta thấy rằng :

(1) Ở nhiệt độ không tuyệt đối, tất cả các phân tử đều ngừng chuyển động, áp suất thẩm thấu bằng không

-‡4-Như vậy, với một thể tích V đã cho trước, độ lớn của áp suất thẩm thấu không phụ thuộc vào bản chất mà phụ thuộc vào số mol của chất hòa tan

Thật vậy, trong dung dịch, các phân tử có cùng một động năng Trọng lượng phân tử của nó

càng lớn thì vận tốc của nó càng giảm, do đó động năng trung bình của nó không thay đổi

Để nhấn mạnh vai trò số lượng các phân tử dối với hiện tượng thẩm thấu, người ta.đdưa ra một

khái niệm: đo lường khác của hiện tượng thẩm thấu gọi là nồng độ thẩm thấu, với đơn vị là osmol

Dung dịch có 100 mol một chất hòa tan trong một lít sẽ có nồng độ thẩm thấu là 100 osmol/L

Nên nhớ rằng : 1 mol = 1000 mmol

và 1 osmol = 1000 mosmol

Dung dịch có nồng độ mol chất hòa tan càng lớn thì nồng độ thẩm thấu của nó càng lớn Một dung dịch có nồng độ thẩm thấu lớn hơn dung dịch khác, ta nói dung dịch đầu ưu trương hơn

hay dung dịch sau nhược trương hơn

Khi cho hai dung dịch có nồng độ thẩm thấu khác nhau ngăn cách nhau bởi màng bán thấm

Các phân tử dung môi sẽ có hướng khuếch tán thực từ dung dịch nhược trương sang dung dịch ưu

trương

-15-2§ DUNG DỊCH

Dung dịch là một hỗn hợp gồm một chất rắn, lỏng hoặc khí hòa tan trong một chất lỏng gọi là

dung môi, để tạo thành một pha đồng nhất Từ dung dịch, chất hòa tan có thể được tái tạo bằng

các quá trình vật lý khác nhau Sự thành lập một dung dịch không kèm theo những thay đổi về mặt hóa học có tính cách vĩnh viễn

Một dung dịch bất kỳ đều bao gồm chất hòa tan và dung môi mà trong đó chất hòa tan được

phân bố đều đặn dưới dạng phân tử hoặc ion nhờ hiện tượng khuếch tán

Một dung dịch bất kỳ đều có một nồng độ thẩm thấu được xác dịnh bằng số mol chất hòa

tan trong đó Khác với áp suất thẩm thấu, nồng độ thẩm thấu của một dung dịch chỉ có giá trị tương đối và chỉ so sánh được khi hai dung dịch có cùng một dung môi Khi đó dung dịch nào

có nồng độ mol chất hòa tan lớn hơn sẽ ưu trương hơn

I DUNG DICH CHAT ĐIỆN LY :

1 Thuyết điện ly của Arrhenius :

Phân tử của một số chất có thể phân ly thành những phần tử nhỏ hơn, tích điện, gọi là ion Dưới tác dụng của điện trường, các phần tử tích điện hay các ion này sẽ di chuyển về phía điện cực trái dấu Một chất có thể phân ly thành các phần tử mang điện như thế gọi là chất điện ly hay chất điện giải Quá trình phân ly mệt phân.tử thành hai hoặc nhiều ion gọi là quá trình điện

ly Quá trình điện ly xảy ra khi hòa tan chất điện ly trong dung môi thích hợp Muối, axít, bazơ là những chất điện ly, nước là dung môi thích hợp cho quá trình phân ly của chúng Khi hòa tan muối, axít, bazơ vào nước, chúng sẽ phân ly thành các ion

Quá trình điện ly là kết quả của sự tương tác giữa các phân tử dung môi và các phân tử chất diện ly gọi là sự sonvat hóa, (hay hydrat hóa nếu dung môi là nước) Chính quá trình này làm cho

dung dịch tạo thành có khả năng dẫn điện, và cũng chính quá trình này làm thay đổi áp suất thẩm

thấu, độ hạ áp suất hơi, nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của dung dịch Đó là những nội dung

chính của thuyết điện ly mà Arrhenius đề ra 1887 và sau này được phát triển hoàn chỉnh

Quá trình điện ly có thể được biểu diễn bằng các phương trình hóa học Nó có thể là một quá

trình thuận nghịch Thí dụ sự phân ly phan tur CaSO, trong nude cd thể được biểu diễn bằng phương

trình :

CaSO, = Ca®+ + SOF”

2 Độ phân ly của dung dịch chất điện ly Hằng số phân ly :

Khi hòa tan một chất điện ly vào dung môi, không phải tất cả các phân tử của chúng đều phân

ly thành ion Từ đó người ta dưa ra khái niệm độ phân ly Độ phân ly của một dung dịch chất

điện ly là tỉ số giữa số phân tử phân ly thành ion và tổng số các phân tử chất điện ly hòa tan

trong dung dịch

Độ phân ly ký hiệu bằng an pha (z) và biểu diễn hoặc bằng phần trăm (%) hoặc bằng phần

đơn vị

Chất điện ly càng mạnh thì độ phân ly của dung dịch chất diện ly của nó càng lớn Chất điện

ly yếu thực tế chỉ phân ly một phần trong dung dịch và thiết lập nên một cân bằng động giữa các phân tử không phân ly và các ion trong dung dịch đó

Thí dụ : ® NaCI, KCI là những chất điện ly mạnh, khi hòa tan các muối này vào nước, hầu như tất cả các phân tử của chúng đều phân ly thành ion

NaCl > Na? + CI”

KCI > K† + GI”

® Axít axetic là chất điện ly yếu Trong dung dịch nước, chỉ một phần các phân tử axít axetic phân ly thành ion axetat và hydro Phương trình phân ly có dạng : Š

CH;COOH œ CH;COO~ + H*

Khi đạt đến-trạng thái cân bằng động, trong cùng một đơn vị thời gian, có bao nhiêu phân tử

CH;COOH dược tạo thành từ sự tương tác tính điện của hai ion CHạCOO” và H† thì cũng có bấy

nhiêu phân tử CH;COOH phân ly thành ion CH;COO~ va Ht

Trạng thái cân bằng của một dung dịch chất điện ly yếu được xác định bằng một hằng số gọi là hằng số cân bằng K hay hằng số phân ly Thí dụ hằng số cân bằng của dung dịch axít

axetic là

of

[H*] [CH,COO-]

“ [CH,COoH]

Giá trị của K phụ thuộc vào bản chất của chất điện ly, bản chất của dung môi và nhiệt độ, mà

không phụ thuộc vào nồng dộ của dung dịch Nhiệt độ càng cao, chất điện ly càng mạnh thì giá trị của K càng lớn

Ở một nhiệt dộ không đổi, một dung dịch chất điện ly đã xác định sẽ có một giá trị K xác dinh

Vì thế K được gọi là hằng số phân ly của dung dịch chất điện ly đó

3 Tính thẩm thấu của dung dịch chất điện ly :

Như trên ta biết rằng các phân tử chất tan khi hòa tan trong dung môi tạo ra một nồng độ thẩm thấu Ở cùng một điều kiện về nhiệt độ và thể tích, nồng độ thẩm thấu của dung dịch chỉ phụ thuộc vào số phân tử hay số mol (1 mol = 6,02 x 103 phân tử) của chất tan trong dung

dịch đó (P = CRT)

Tuy nhiên đối với dung dịch chất điện ly, giá trị của nồng độ thẩm thấu khác với kết quả tính

được từ công thức trên

Thí dụ : Ta biết rằng TLPT của giucoz là 180 Dung dịch nước của glucoz là dung dịch không

điện ly Do đó khi hòa tan 180gm glucoz vào một lít nước thì dung dịch tạo thành có nồng độ thẩm

thấu là 1 osmol/L Trường hợp của NaCl thì khác hẳn Trọng lượng phân tử của NaCl là 58,5 Khi

` hòa tan 58,5gm NaCI vào một lít nước, dung dịch tạo thành không phải có nồng độ thẩm thấu là 1 osmol/L mà xấp xỉ bằng 2 osmol/L, tức là gấp hai lần giá trị tính toán

Trong dung dịch chất điện ly, các ion được tạo thành có vai trò như những phần tử độc lập Chúng cũng có chuyển động nhiệt hỗn loạn, có động năng trung bình và lực tác động vào thành

bình bằng các phân tử không phân ly Do đó chúng có vai trò ngang với các phân tử không phân

ly trong việc xác định tính thẩm thấu của dung dịch

Khi hòa tan vào nước, hầu như tất cả các phân tử NaCI phân ly thành ion Mỗi một phân tử NaCI

phân ly thành hai ion : một Na† và một CI” Như vậy số “phan tử độc lập” trong dung dịch NaCl

sẽ nhiều gấp đôi [an sé phan tt NaCl ban dau, va do dé nồng độ thẩm thấu sẽ lớn hơn giá trị tính

4 Sự cân bằng về điện thế - nồng độ đương lượng của dung dịch chất điện ly

Dung dịch của tất cả mọi chất, dù diện ly hay không, đều cân bằng về điện Có nghĩa là tổng số điện tích của tất cả các ion dương bằng tổng số diện tích của tất cả các ion âm trong dung

dịch

Nồng độ thẩm thấu của một dung dịch chất điện ly không nói lên dược mối tương quan về mặt diện thế giữa các ion âm và dương trong dung dịch

Thí dụ : Hda tan 1 mol CaCl, vào một lít nước, và giả sử rằng chúng phân ly hoàn toàn Nồng

độ thẩm thấu của dung dịch tạo thành sẽ là 3 osmol/L trong đó phần đóng góp của ion dương

Ca? chỉ bằng 1/2 phần đóng góp của ion âm CI” vào nồng độ thẩm thấu của dung dịch Nhưng

về mặt điện thế vai trò của ion dương Ca2* là ngang bằng với ion âm CI”

Do đó cần thiết phải có một khái niệm mới về nồng dộ để nhấn mạnh mối tương quan về mặt

điện thế giữa các ion tích diện trái dấu trong dung dịch Người ta đưa ra khái niệm dương: lượng hay equivalent (eq) Một đương lượng gram hay một eq của một chất bằng phân tử lượng hay nguyên

tử lượng của nó biểu thị bằng gram chia cho số hóa trị, hay bằng mol chia cho số hóa trị

Bảng so sánh đương lượng gram và mol của một số chất : (Bảng 1-1)

-17:

Dé dàng nhận thấy rằng trong dung dịch chất điện ly, nồng độ đương lượng gram (eq/L) của

các ion dương (cation) bằng các ion âm (anion) Trở lại thí dụ trên ta có :

- Mol (mol/L) 1 mol/L 2 mol/L

- Thẩm thấu (osmol/L) 1 osmol/L 2 osmol/L

Tổng quát, trong một dung dịch chất điện ly :

Ceq ion dương = Ceq ion âm

5 Sự phân ly của nước - chỉ số hydro - khái niệm về độ pH

Nước tinh khiết có độ dẫn diện rất kém, nhưng có thể đo dược Điều đó chứng tỏ một phần rất

nhỏ các phân tử nước phân ly thành các ion :

2HOH = H,O† + OH~ hay H.O = H† +OH~

(HO? là ion H tồn tại dưới dạng hydrat hóa)

Ở nhiệt độ thường, nồng độ ion H* và OH~ trong nước tỉnh khiết do được bằng 10”7mot/L-

Từ biểu thức hằng số phân ly của nước :

Vì độ phân ly của nước rất nhỏ, nên thực tế trong nước tỉnh khiết và các dung dịch nước loãng,

ta có thể xem nồng độ các phân tử nước không phân ly bằng nồng độ chung của chúng, bằng

1000/18 ~ 55,55 mol/L

[H†] x [OH~] = K x [H,0] = K x 55,55= Kyo

p

Kho được gọi là chỉ số hydro

Như vậy, đối với nước và các dung dịch nước loãng, ở một nhiệt độ không đổi, tích các nồng

độ [H*] x [OH-] là một đại lượng không đổi gọi là tích số hydro hay chỉ số hydro và nó có giá trị bằng 10~!“mol/L (ở nhiệt độ 25°C)

Dung dịch có [H†]=[OH-]=107 mol/L gọi là dung dịch trung tính Dung dịch có

[H*] > 10-7 mol/L goi la dung dich axit hay dung dịch toan Dung dịch có [H*] < 1077 mol/L gọi là dung dịch bazơ hay dung dịch kiềm

-18-hơn

Đặt pH = -log[H†] Như vậy :

Dung dịch trung tính có pH = - log[10””] = 7

Ghi nhân rằng nếu pH thay đổi 1 đơn vị thì nồng độ ion H* thay đổi 10 lần

6 Sự chuyển dịch cân bằng ion trong dung dịch chất điện ly :

Cũng như các phản ứng hóa học khác, sự cân bằng trong dung dịch chất diện ly được giữ

nguyên không biến đổi khi điều kiện để cho sự cân bằng thiết lập không biến đổi Sự biến đổi của

điều kiện sẽ dẫn dến phá hủy thế cân bằng

Thí dụ : Xét phản ứng phân ly của một chất điện ly yếu : axít axetic

CH,COOH œ CH;COO- + H*

Nếu thêm vào dung dịch một muối nào đó của axít axetic (CH;COOH) thì nồng dd ion

CH,COO- trong dung dịch sẽ tăng, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía bên trái, tức là tăng số phân

tử CH;COOH không phân ly à

CH,COOH # CH,COO- + Ht

Từ dây ta có thể rút ra hai kết luận :

(a) Việc đưa những ion cùng tên vào dung dịch chất điện ly yếu làm độ phân ly của chất điện

ly này giảm xuống

Ngược lại sự giảm nồng độ của một trong các ion sẽ gây ra sự phân ly một lượng mới các

phân tử

(b) Phản ứng của dung dịch chất điện ly luôn luôn xảy ra theo chiều tạo thành chất ít phân

ly hơn hoặc ít tan hơn

Thí dụ :

(1) Axit mạnh đẩy được axít yếu ra khỏi dung dịch muối của nó :

CH;COONa + HƠI > CH;:COOH + NaCl

hay viết dưới dạng phương trình ion :

CH;COO- + H* + CH,COOH (2) Bazơ mạnh đẩy được bazơ yếu ra khỏi dung dịch muối của nó :

FeSO, + 2NaOH > Na.SO, + Fe(OH),

Fe’+ + 20H” > Fe(OH), |

(3) Khi trung hòa axít yếu bằng bazơ mạnh :

NaOH + CH,COOH + CH,COONa + H,0

OH~ + CH,COOH # CH,COO- + H,0

Cân bằng sẽ chuyển dịch sang phải vì nước là chất điện ly yếu

-18-(4) Khi trung hòa bazơ yếu bằng axít mạnh :

HCl + NH,OH + NH,CI + H,O H+ + NH,OH # NH} + H,0

Cân bằng cũng sẽ chuyển dịch sang phải

II DUNG DỊCH KEO :

Vật chất có thể tồn tại dưới dạng phân tán Chúng bao gồm các tiểu phần phân bố trong một trạng thái gọi là trạng thái phân tán Tập họp các tiểu phần trong trạng thái phân tán đó gọi là hệ phân tán Bản thân các tiểu phần gọi là tướng phân tán Dựa vào kích thước của tướng phân tán

người ta chia hệ phân tản thành các loại khác nhau

Kích thước của tướng phân tán Tên hệ phân tán Thí dụ

104cm Hệ phân tán thô Huyền phù, nhũ tương

104 > 10~5cm Hệ phân tán trung bình Khói

1075 + 10-7cm Hệ phân tan cao Hệ keo điển hình

Các hệ phân tán trên gọi là hệ phân tán dị thể Trong đó, hệ phân tán cao (dung dịch keo) tồn tại phổ biến trong cơ thể sinh vật Nó có vai trò quan trọng dối với sự sống còn của sinh vật Dịch nội bào, huyết tương trong cơ thể các loài động vật là một thí dụ điển hình Dung dịch keo cũng

như các dung dịch của hệ phân tán dị thể được gọi là dung dịch giả Còn dung dịch thật là dung

dịch mà trong hệ phân tán của nó, kích thước của tướng phân tán bằng kích thước phân tử, nghĩa

là nhỏ hơn 10~”cm

Dung dịch thật còn được gọi là dung dịch phân tử Thí dụ dung dịch NaCl l& một dung dịch phân tử Hệ phân tán của các tướng phân tán trong dung dịch thật hay dung dịch phân tử là hệ

phân tán đồng thể

2 Động học phân tử của dung dịch keo :

Trong dung dịch keo, các tướng phân tán, còn gọi là các hạt keo, có kích thước và khối iuợng

tương đối lớn so với'phân tử và ion Trong môi trường phân tán, các hạt keo sẽ bị các phân tử

khác, do quá trình chuyển động nhiệt, va đập vào từ mọi hướng Đối với các hạt keo hình cầu, kích

thước khoảng 105cm, các va đập đồng thời từ các hướng có thể bù trừ cho nhau (về lực) nên hạt gần như đứng yên Đối với các hạt có kích thước nhỏ hơn 105cm, các va chạm từ các hướng

thường không đều nhau làm cho các hạt chuyển động hỗn loạn theo một quỹ đạo phức tạp

3 Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo :

Cũng như dung dịch phân tử, dung dịch keo loãng có áp suất thẩm thấu dược tính bằng công

thức P = MRT/uV

M : khối lượng hệ phân tán keo

V : thể tích dung dịch keo

: mol hạt keo, nghĩa là khối lượng của 6,02x 102 hạt keo

Áp suất thẩm thấu keo có các đặc điểm sau :

(a) Vì hệ keo không bền vững về mặt nhiệt động nên theo thời gian sẽ có hiện tượng keo tụ Nồng độ các hạt keo trong dung dịch, áp suất thẩm thấu của dung dịch keo sẽ giảm theo thời gian (b) Trong những diều kiện giống nhau về nhiệt độ, nồng độ khối lượng, bao giờ dung dịch keo cũng cho một áp suất thẩm thấu nhỏ hơn so với dung dịch thật

Thật vậy, gọi mol hạt keo là 4,

gọi mol phân tử là z;

Theo phương trình Clapeyron Mendeleev, ta cé 4p suat thdm thau cia :

cation ion lưỡng: cực anion

Ở một giá tri pH nào đó của môi trường mà dạng ion lưỡng cực chiếm đa số, hai dạng cation

va anion chiếm thiếu số và bằng nhau thì tổng tất cả các điện tích của axít amin bằng không, và các axít amin không di chuyển trong diện trường pH của môi trường đó gọi là pH đẳng điện, và

ký hiệu là pHÍ

Khi pH lớn hon pHi, cdc axit amin có xu hướng cho H*, do đó dạng anion chiếm đa số và chúng

sẽ di chuyển về cực dương dưới tác dụng của điện trường

Phân tử protein có nhóm (—NH,) tự do, nhóm (—COOH) tu do Vì vậy cũng như các axít amin,

phân tử protein cũng là chất phân ly lưỡng tính Do đó, dưới tác dụng của điện trường, tùy theo pH

của môi trường mà chúng sẽ di chuyển về phía cực âm (cathode) hay cực dương (anode) Người ta

áp dụng tính tích điện của protein ở những pH khác pHi và sự di chuyển trong điện trường của

chúng để tách riêng biệt từng loại trong hỗn hợp nhiều protein khác nhau Đó là cơ sở của _ phương

pháp diện di protein

Protein đảm nhiệm vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống sinh vật nói chung và của tế bào

nói riêng Tuy nhiên trong phạm vi phần này, chúng ta chỉ đề cập đến vai trò của protein trong

quá trình hằng định nội môi :

a) Hệ đệm protein : Do bản chất phân ly lưỡng cực, protein hoạt động như một hệ dệm trong

cơ thể Người ta nhận thấy rằng, với một khối lượng khổng lồ, protein đảm trách ít nhất 3/4 chức

năng đệm của khu vực nội bào và trở thành hệ đệm mạnh nhất của cơ thể

b) Vai trò vận chuyển các chất : Sự vận chuyển các chất qua màng tế bào có phần đóng góp

không nhỏ của các protein màng Các protein màng tế bào đảm nhiệm chức năng vận chuyển các chất cả về phương diện thụ động lẫn chủ động

c) Phân tử protein là một hạt keo : Những dung dịch protein trong cơ thể mang bản chất của dung dịch keo Do tính chất của màng mao mạch và màng tế bào là màng bán thấm, tất cả các phân tử, trừ phân tử protein, đều qua lại các màng này dễ dàng Sự tồn tại của protein trong một khu vực giới hạn (huyết tương và nội bào) đóng vai trò quan trọng trong quá trình di chuyển của các chất qua màng mao mạch (cân bằng Starling) và cũng góp phần hình thành nên diện thế màng

tế bào (xem cân bằng Gibbs - Donnan)

5 Cân bằng Gibbs-Donnan :

Ta biết rằng pHI của hầu hết các protein của cơ thể đều nhỏ hơn pH của dịch thể Do đó chúng

tích điện âm

Bây giờ ta quan sát một hệ thống đơn giản : một bình dựng dung dịch NaCl dược chia làm hai

ngăn đều nhau Theo quy luật trung hòa về điện, giả sử mỗi ngăn chứa 5 ion Na* và 5 ion GI” Gọi

ngăn bên trái là A, ngăn bên phải là B Ngăn cách hai ngăn này là một màng bán thấm (hình 1-5)

SA»

Bây giờ ta cho vào ngăn B một ion không khuếch tán được qua màng Để đơn giản ta cho ion

này có điện tích —5 và gọi nó là X5~ Như vậy ta phải cho vào ngăn B một phân tử muối Na.XS~, Kết quả ngăn B sẽ có tổng cộng 10 ion Na* , 5 ion CI~ và một ion X5- (hình 1-8)

Na* khi di chuyển từ B sang A sẽ kéo theo một ion Cl~ Sự di chuyển của CI-theo Na+ sẽ tạo ra

một gradien về nồng độ giữa hai ngăn (hình 1-7)

khuynh hung tir A (6 ion CI) sang B (4 ion CI-) Như vậy khuynh hướng di chuyển NaT từ B sang

A đối nghịch và ngang bằng với khuynh hướng di chuyển CI~ từ A sang B Do đó các ion sẽ không di chuyển thêm nữa mà đạt dến trạng thái cân bằng, nghĩa là tỉ lệ Na‡/Na‡ = 9⁄6 bằng

Như vậy, sự hiện diện của một ion không khuếch tán được ở một bên của màng bán thấm đã

làm cho các ion khuyếch tán được ở hai bên của màng đạt đến một sự cân bằng ngay cả dưới

sự chênh lệch về nồng độ

Một ảnh hưởng của cân bằng Gibbs - Donnan thấy rõ là sự phân bố của CI~ giữa huyết tương

và hồng cầu Màng hồng cầu có tính thấm dễ dàng đối với CI- nhưng nồng độ CI” trong hồng cầu

chỉ bằng 70% nồng độ CI- trong huyết tương, do trong hồng cầu nồng độ các ion không khuếch

tán được qua màng nhiều hơn so với huyết tương (hồng cầu chứa Hb với khối lượng bằng 33% khối

lượng của hồng cầu)

-22-III SỰ HÒA TAN CÁC CHẤT KHÍ TRONG DUNG DỊCH - ĐỊNH LUẬT HENRY

Ta dựng một thể tích xác định của một chất lỏng trong một bình kín Dưới một áp suất nào đó, các phân tử khí trên bề mặt chất lỏng tan vào trong chất lỏng với tốc độ tỉ lệ với nồng độ các phân

tử chất khí Các phân tử khí đã hòa tan vào trong chất lỏng thỉnh thoảng lại tách ra khỏi bề mat chất lỏng (hình 1-8)

Do kết quả của sự hòa tan, nồng độ của các phân tử khí trong chất lỏng tăng lên Đến một lúc

nào đó, trạng thái cân bằng được thiết lập, nghĩa là trong một đơn vị thời gian, có bao nhiêu phân

tử khí chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái hòa tan trong chất lỏng thì cũng có bấy nhiêu phân

tử chất khí từ trạng thái hòa tan thoát ra khỏi chất lỏng Lúc này ta nói chất lỏng đã trở nên bão hòa khí

Bây giờ ta tăng áp suất của chất khí lên, giả sử gấp hai lần, thì một cân bằng mới sẽ được thiết lập và nồng độ các phân tử khí hòa tan cũng tăng gấp dôi

b) Thể tích của chất khí hòa tan trong một chất lỏng (có thể tích xác định và nhiệt độ không

đổi không phụ thuộc vào áp suất của chất khí

Nếu trên mặt chất lỏng là hỗn hợp của một số chất khí thì độ hòa tan của mỗi chất khí đó dược

xác định theo áp suất riêng phần của nó trong hỗn hợp

Để dễ hiểu ta có thí dụ sau : Bằng một thiết bị đặc biệt người ta xác định dược rằng tại nhiệt

độ 15°O, 100mL nước bão hòa oxy chứa :

4,8mg oxy, dưới áp suất 1atm, thể tích oxy hòa tan là 3,5mL

480mg oxy, dưới áp suất 100atm, thể tích oxy hòa tan là 3,5mL

Dưới áp suất thay đổi, lượng oxy hòa tan trong nước bão hòa thay đổi tỉ lệ, nhưng thể tích oxy hòa tan vẫn giữ nguyên giá trị Do đó, để thuận tiện, người ta thường trình bày nồng độ các khí trong máu bằng đơn vị thể tích (mL) hơn là đơn vị khối lượng (mg)

-23-38 DUNG DICH KIEM TOAN - HOAT ĐỘNG DEM

I KHÁI NIỆM VỀ AXÍT - BAZƠ

1 Quan điểm của thuyết điện ly :

Theo thuyết diện ly : chất diện ly, khi hòa tan trong dung môi, sẽ phân ly thành các ion Axít, bazơ là những chất diện ly Trong dung dịch nước axít sẽ phân ly tao ra ion hydro (H+) còn bazơ

phân ly tạo ra ion hydroxyt (OH-),

Như vậy thuyết diện ly định nghĩa :

(a) Axít là chất diện ly, khi phân ly trong dung dịch, tạo ra ion Ht Dung dịch axít (dung dịch

toan) là dung dịch mà trong đó nồng độ ion H* lớn hơn nồng dé ion OH- ([H*] > [OH™]), và trong

diều kiện nhiệt độ thường (25°C) nó lớn hơn 10-7 mol/L ([H*] > 10~7mol/L)

(b) Bazo la chat diện ly, khi phân ly trong dung dịch, tạo ra ion OH~ Dung dịch bazơ (dung

dịch kiềm) là dung dịch mà trong đó nồng độ ion OH- lớn hơn nồng độ ion H†([OH-] > [H*]), và trong diều kiện nhiệt độ thường nó lớn hơn 10-7mol/L([OH-] > 10~7mol/L)

Trong phạm vị bài này, chúng ta chỉ khảo sát các dung dịch axít, bazơ loãng Do đó, mặc dù

các dung dịch là kiêm hay toan, tích các nồng độ ion H* và ion OH~ cũng đều là một hằng số [H*] x [OH-] = 10-'4mol/L

Độ mạnh và yếu của một axít, bazơ : giống như các chất diện ly khác, một axít hay một bazơ

càng mạnh khi khả năng phân ly thành các ion của nó càng lớn, tức độ phân ly càng lớn Axít

clohydric (HCI) là một axít mạnh, độ phân ly của nó xấp xi 100% Axít yếu là axít chỉ phân ly một

phần trong dung dịch Axít axetic là một axít yếu : trong dung dịch nước loãng, ở điều kiện nhiệt

độ thường, độ phân ly của nó chỉ có 1,3%

2 Quan điểm của thuyết proton :

Quan điểm axít bazơ theo thuyết điện ly của Arrhenius có một số giới hạn Nó chỉ đúng khi dung

môi là nước Mặt khác nó không giải thích được tất cả mọi tính chất của axít

Bronsted và Lawry đã đưa ra quan điểm axít - bazơ theo thuyết proton Thuyết nay cho rang : Axít là chất có khả năng cho proton (cho H*)

Bazơ là chất có khả năng nhận proton (nhận H*)

Ta ký hiệu axít yếu là HB Phương trình phân ly của HB :

HB œ H* + B~

Ta dễ dàng thấy rằng, theo định nghĩa, B~ chính là một bazơ, vì nó có khả năng kết hợp H*

để tạo thành phân tử HB theo chiều ngược lại Bazo B- gọi là bazơ liên hợp của axít yếu HB Cặp HB va Bo goi là cặp axít - bazơ liên hợp

Tuy nhiên proton H* khéng thể tồn tại dưới dạng tự do Phải có một bazơ khác nhận nó để tạo

thành axít tương ứng hay axít liên hợp của bazơ này: Như vậy nếu ta gọi axít và bazơ tham gia phản

ứng trung hòa là A, va B,, thi phản ứng này xảy ra theo phương trình :

Avot By Ap + By

Lúc đó ta nói : A¡ B; và B, A, là các cặp axít - bazơ liên hợp tương ứng

Trở lại phương trình HB © H* + B~ Khi HB càng mạnh, phản ứng sẽ nghiêng về chiều phân

ly thành H* và B”, cơ hội kết hợp H*của B~ càng ít, do đó tính bazơ của B~ càng yếu

Như vậy : axít càng mạnh thì bazơ liên hợp của nó càng yếu và ngược lại Khi biết được độ mạnh tương dối của các axít, ta cũng biết được độ mạnh tương đối của các bazơ liên hợp của chúng

và ngược lại

Thí dụ :

giảm dần Axit lactic = Ht + lactaC 4 tang dan

Axit axetic = Ht + axeta

24