12. Раствор, содержащий 2,1 г кон в 250 мл воды, замерзает при -0,514 оС.

Рассчитайте изотонический коэффициент и кажущуюся степень диссоциации.

Решение

1. Согласно закону Рауля понижение температуры замерзания раствора по отношению к чистому растворителю прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества. Для растворов электролитов закон Рауля выглядит следующим образом (1):

ΔТзам. = i*К*Сm, ( 1)

где i – поправочный изотонический коэффициент; К – криоскопическая постоянная растворителя; для воды К =1,86°; Сm –моляльная  концентрация раствора; ΔТзам. = Тзам.р-рителя –Тзам. р-ра . Согласно условию задачи ΔТзам=0,514°

Найдем величину Сm. Согласно определению для моляльной концентрации:

=2,1/(56*0,25)=0,15 моль/кг

2.Из выражения (1) найдем величину изотонического коэффициента:

I = ΔТзам./( К*Сm)= 0,514/(1,86*0,15)=1,84

3.Изотонический коэффициент и кажущаяся степень диссоциации связаны соотношением (2):

i=1+α(n-1),

где α- кажущаяся степень ионизации электролита, n – количество ионов, на которые распадается в растворе 1 молекула электролита:

КОН=К⁺+ОН^-

Для гидроксида калия n=2.

Выразим величину α:

α=(i-1)/( n-1)=(1,84-1)/(2-1)=0,84=84%.

13. Осмотическое давление 0,5 м раствора карбоната калия равно 2726 кПа при 0 оС.

Вычислите кажущуюся степень диссоциации K₂CO₃ в растворе.

Решение

1.Согласно закону Вант-Гоффа для электролитов осмотическое давление раствора прямо пропорционально молярной концентрации растворенного вещества:

Р_осм=i*1000*R*T*См,

где i – изотонический коэффициент

Найдем величину i:

i= Р_осм/1000*R*T*См=2726000/(1000*8,314*273*0,5)=2,4

2. Изотонический коэффициент связан с кажущейся степенью ионизации соотношением :

i=1+α(n-1),

где α- кажущаяся степень ионизации электролита,

n – количество ионов, на которые распадается в растворе 1 молекула электролита:

К₂СО₃=2К⁺+СО₃^2-

Для карбоната калия n=3.

Выразим величину α:

α=(i-1)/( n-1)=(2,4-1)/(3-1)=1,4/2=0,7=70%.

6. Буферные системы

14. В состав крови входит буферная система, состоящая из двух анионов.

Приведите формулы её составных частей.

Назовите эту буферную систему.

Классифицируйте её по составу и природе компонентов.

Укажите зону буферного действия.

Напишите уравнения реакций, отражающих механизм действия (ионная форма).

Ответ

1. Важнейшими буферными системами крови являются бикарбонатная, фосфатная, белковая и наиболее мощная гемоглобиновая. Из этих систем только фосфатная состоит из двух анионов: Н₂РО₄^– (донор протонов) и  НРО₄^2– (акцептор протонов). Фосфатная буферная система составляет всего лишь 1% от буферной емкости крови. В других тканях эта система является одной из основных.

2. Роль кислоты в этой системе выполняет однозамещенный фосфат NaH₂PO₄, а роль соли двузамещенный фосфат – Na₂HPO₄.

3. Зона буферного действия буферной пары (Н₂РО₄^––НРО₄^2–)находится в интервале от 6,2 до 8,2.

4. Буферное действие фосфатной системы основано на возможности связывания водородных ионов ионами НРО₄^2– с образованием Н₂РО₄^– :

Н⁺ + НРО₄^2– —> Н₂РО₄^–,

а также ионов ОН^– с ионами Н₂РО₄^– :

ОН^– + Н₂РО₄^– —> HPO₄^2–+ H₂O.