Ситуационные задачи для контроля усвоения темы
1. Океанская вода ведет себя как буферный раствор при поступлении в нее щелочных или кислых вод. Опишите процессы, протекающие при этом, учитывая, что в воздухе, контактирующем с водой, содержится углекислый газ, а в морских осадках карбонаты кальция и магния.
2. Будут ли образовываться буферные растворы при смешении следующих растворов: а) 10 мл 0,1 М HCOONa и 5 мл 0,1 М НС1, б) 10 мл 0,1 М HCOONa и 5 мл 0,1 М NaOH, в) 10 мл 0,1 М NH3 и 5 мл 0,1 М NH4Cl, г) 10 мл 0,1 М NH3 и 20 мл 0,05М НС1? Ответ подтвердите расчетами. В случае образования буферных растворов рассчитайте значение рН образовавшихся буферов.
3. Имеется 250 мл раствора аммиака с рН=11. Какую массу нитрата аммония следует растворить в этом растворе для получения буфера с рН=9,0?
4. В качестве
консерванта пищевых продуктов часто
применяют бензоат натрия. Вычислите
отношение концентраций бензоат-иона и
бензойной кислоты: а) в желудочном
содержимом (рН=0,9), б) в содержимом
кишечника (рН=7,5). Принять, что рН биосред
в норме и рК
=4,2.
5. Какое максимально и минимальное количество НСООН можно добавить к КОН массой 5,6 г, чтобы после растворения смеси в воде получился буферный раствор?
6. Буферная емкость раствора по кислоте равна 40 ммоль/л. Вычислите, какой объем 0,2 моль/л НС1 можно добавить к 100 мл этого раствора, чтобы сместить рН на 0,4 единиц.
7. В пяти колбах содержатся по 20 мл раствора NH3 с концентрацией 0,05 моль/л. В каждую из этих колб добавлена НС1 с концентрацией 0,1 моль/л в разных объемах: а) 0,5 мл; б) 5 мл; в) 7,5 мл; г) 10 мл; д) 15 мл. Какие из образовавшихся растворов обладают буферным действием? Ответ подтвердите расчетами. Для буферных растворов рассчитайте значение рН.
8. Чему равно соотношение концентраций компонентов ацетатного буфера в растворе с концентрацией: а) гидроксид-ионов, равной 2×10-9 моль/л; б) ионов водород, равной 1×10-5 моль/л?
9. Имеется раствор аммиака с рН=11,0 и раствор хлорида аммония с рН 5,6. Вычислите рН раствора, который получится смешением равных объемов этих растворов.
10. При исследованиях осмотической стойкости эритроцитов в клинической лаборатории применяют фосфатный буфер, который готовят следующим образом: безводный гидрофосфат натрия массой 27,31 г, дигидрат дигидрофосфата натрия массой 4,86 г и хлорид натрия массой 180 г растворяют в воде, после чего объем раствора доводят до 2 л. Вычислите рН такого буферного раствора. Объясните значение NaCl в этом растворе.
11. К 200 мл крови для изменения рН на 0,36 надо добавить 26 мл 0,01 М раствора НС1. Какова буферная емкость крови по кислоте?
12. Буферная емкость раствора по основанию равна 45 ммоль/л. Вычислите, какой объем раствора NaOH с концентрацией 0,1 моль/л можно добавить к 250 мл этого буфера, чтобы сместить рН не более чем на 0,3 единицы?
13. Пользуясь уравнением Гендерсона-Гассельбаха рассчитайте парциальное давление углекислого газа в крови, если при ацидозе рН понижается до 7,0. Концентрацию гидрокарбонат-ионов принять равной 0,05 моль/л.
14. Во сколько раз масса гидрофосфата калия была больше массы дигидрофосфата натрия, если рН полученного буферного раствора на 0,5 единиц больше силового показателя дигидрофосфат-иона (7,2)?
Задание на дом. Тема: «Коллигативные свойства растворов».
Литература:
Основная:
Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для медвузов./ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др. Под ред. Ю.А. Ершова. –М., Высшая школа, 2008.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. –М., Интеграл-Пресс, 2001.
Дополнительная:
Лекция по теме.
Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. А.А. Равделя. –Л., Химия, 1983.