5. Форми самостійної роботи

1.Написати реферат ″ Буферні розчини. Фізіологічна роль буферних систем в організмі″.

2.Провести розрахунки та приготувати буферні розчини (ацетатний, гідрокарбонатний, амонійний).

6. Матеріали для контролю знань

Питання для самоконтролю.

1. Як класифікують розчини за фізико-хімічними властивостями?

2. Як виражають склад розчинів приблизної концентрації?

3. Яка техніка приготування розчинів приблизної концентрації?

4.Як виражають склад розчинів точної концентрації?

5. Яка техніка приготування розчинів точної концентрації?

6. Яке значення мають розчини у житті людей та у природі?

7. Як використовувати таблиці для визначення густини та складу розчинів?

8. Які розчини називають буферними?

9.Наведіть приклади буферних розчинів?

10. Як впливає на величину рН буферної суміші, що складається з оцтової кислоти та її натрієвої солі, невелика кількість сильної кислоти?

11. Як впливає на величину рН буферної суміші, що складається з гідроксиду амонію та хлориду амонію, невелика кількість лугу?

12. Чому розведення водою буферної суміші не змінює рН розчинів?

13. Поясніть механізм дії буферних розчинів.

14. Поясніть, чому розведення в 100 разів буферної суміші, що складається з гідроксиду та хлориду амонію, не змінює рН середовища?

Матеріали методичного забезпечення теми

Приготування буферних розчинів

Приготування амонійного буферного розчину: 20 г хлориду амонію розчиняють у дистильованій воді, додають 100 мл 25% - ного розчину аміаку і доводять до 1 л дистильованою водою.

Приготування натрій-цитратного буферного розчину р Н 5 0: в колбу місткістю 1 л поміщають 400 мл води, 5 млкислоти хлористоводневої концентрованої, 417 г натрію цитрату, перемішують при нагріванні до повного розчинення, потім додають 1 г фенолу, перемішують, кількісно переносять у мірну колбу місткістю 1 л і доводять об'єм розчину водою до мітки.

Тестові завдання:

1. Який склад фосфатного буферного розчину?

A. HHb/Hb-;

B. HHbO2/HbO2-;

C. H2PO4-/HPO42-;

D. H2CO3/HCO3-;

E. NH3/NH4+.

2. Який склад карбонатного буферного розчину?

A. HHb/Hb-;

B. H2CO3/HCO3-;

C. HHbO2/HbO2-;

D. H2PO4-/HPO42-;

E. NH3/NH4+.

3. Який склад ацетатного буферного розчину?

А.CH₃COO^-/СН₃СООNa

B. HHb/Hb-;

C. Н₂РО₄^-/НРО₄^2-

D. HHbO2/HbO2-;

E. H2CO3/HCO3-.

4. Який склад аміачного буферного розчину?

A. CH3COOH/CH3COO-;

B. HCO3/HCO3-;

C. HHbO2/HbO2-;

D. H2PO4-/HPO42-;

E. NH3/NH4+.

Буферні системи організму людини

Буферні системи - розчини хімічних сполук, які протидіють зміні активності реакції розчину (водневого показника). Вони є першою «межею оборони», що підтримує рН доти, доки продукти, які надійшли, не будуть виведені або використані в метаболічних процесах. У крові є чотири буферні системи:

гемоглобінова

бікарбонатна

фосфатна

білкова

Кожна система складається з двох сполук — слабкої кислоти та солі цієї кислоти і сильної основи. Буферний ефект зумовлений зв'язуванням і нейтралізацією іонів, які надходять, відповідною сполукою буфера. У зв'язку з тим, що в природних умовах організм частіше зустрічається з надходженням у кров недоокислених продуктів обміну, антикислотні властивості буферних систем переважають порівняно з антиосновними.

Бікарбонатна БС

Досить потужна і найбільш мобільна. Її роль в підтриманні КОР крові збільшується за рахунок зв'язку з диханням. Система складається з карбонатної кислоти та гідрокарбонату натрію, що перебувають один з одним у відповідній пропорції. Принцип її функціонування полягає в тому, що при надходженні кислоти, наприклад, молочної, яка є сильнішою, ніж вугільна, основний резерв забезпечує реакцію обміну іонами з утворенням слабкодисоційованої вугільної кислоти. Вугільна кислота поповнює пул, який вже є в крові, і зсуває реакцію буферу вправо. Особливо активно цей процес здійснюється в легенях, де утворений вуглекислий газ одразу виводиться. Виникає своєрідна відкрита система бікарбонатного буфера та легенів, завдяки якій напруга вільного вуглекислого газу в крові підтримується на постійному рівні. У випадку надходження у кров основи відбувається її реакція з кислотою.

Гемоглобінова БС

Найпотужніша. На її частку припадає понад половину буферної ємкості крові. Буферні властивості гемоглобіну обумовлені співвідношеннями відновленого гемоглобіну і його калієвої солі. У слабколужному розчині, яким є кров, гемоглобін і оксигемоглобін мають властивості кислот. Ця система може функціонувати самостійно, але у організмі вона тісно зв'язана з бікарбонатною БС. Коли кров перебуває у тканинних капілярах, звідки надходять кислі продукти, гемоглобін виконує функції основи. У легенях гемоглобін, навпаки, поводить себе як кислота, що запобігає залугованню крові після виділення вуглекислоти. Оксигемоглобін — сильніша кислота, ніж дезоксигемоглобін. Гемоглобін, що звільняється у тканинах від кисню, набуває великої здатності до зв'язування, унаслідок чого венозна кров може зв'язувати та накопичувати вуглекислий газ без істотного зсуву рН.

Білкова БС

Білки плазми завдяки здатності амінокислот до іонізації також виконують буферну функцію (близько 7% буферної ємкості крові). У кислому середовищі вони поводяться як основи, зв'язуючи кислоти. У основному — навпаки, білки реагують як кислоти, зв'язуючи основи. Ці властивості білків визначаються боковими групами. Особливо виражені буферні властивості у кінцевих карбокси- і аміногруп ланцюгів.

Фосфатна БС

Становить близько 5% буферної ємності крові. Утворюється неорганічними фосфатами крові. Властивості кислоти проявляє одноосновний фосфат, а основи — двоосновний фосфат. Функціонують вони за таким самим принципом, як і бікарбонати. Проте у зв'язку з низьким вмістом у крові фосфатів ємність цієї системи невелика.