method

2. ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ:

Понятие о коллигативных свойствах растворов

Значение осмоса и криометрических методов в биологии и медицине

71

3. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ: Основная литература:

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. – Вінниця:

Нова книга, 2006. – С. 111-127.

2.Медицинская химия: учебник. Калибабчук В.А., Грищенко Л.И., Галинская В.И. и др. – К.: Медицина, 2008. – С. 126-141.

Дополнительная литература:

3.Биофизическая химия. Л.П. Садовничая, В.Г. Хухрянский, А.Я. Цыганенко. – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. – С. 49-59.

4.Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. Учебник для ин-тов. – М.: Высш. школа, 1975. – С. 33-44.

ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкция к практическому занятию.

РЕШЕНИЕ ОБУЧАЮЩИХ ЗАДАЧ:

Задача 1.

В медицинской практике для компенсации больших потерь крови больному вводят физиологический раствор. Определите, сколько граммов соли NaCl потребуется для приготовления 200 мл физиологического раствора (плотность раствора принять равной 1 г/мл).

Эталон решения:

Метод основан на понятии о физиологическом растворе и концентрациях растворов.

1. Что такое физиологический раствор?

Физиологический раствор должен иметь такое же осмотическое давление, как и кровь, то есть быть изотоничным крови.

В качестве такого раствора в клинической практике используется 0,9% раствор NaCl

2.Для приготовления 200 мл 0,9% раствора NaCl используем понятие о процентной концентрации, которая определяется по формуле:

3.Массу раствора определяем по формуле:

где ρ – плотность р-ра, г/мл.

В условии задачи ρр-ра = 1 г/мл, следовательно:

4. Для приготовления 200 мл физиологического раствора потребуется:

72

Задача 2.

Общая осмотическая концентрация в плазме крови в норме составляет 0,3 моль/л. Рассчитайте осмотическое давление плазмы крови при t° = 25°C

Эталон решения:

Метод основан на законе Вант-Гоффа.

1. Для определения осмотического давления записываем уравнение ВантГоффа:

где С – молярная концентрация, моль/л;

R – универсальная газовая постоянная, R=0,082 атм∙л∙моль-1∙К-1; Т – абсолютная температура, К.

2.Для биологических жидкостей введено понятие осмотической концентрации. Она определяется суммарной концентрацией всех частиц в жидкости и используется для расчета Росм вместо молярной концентрации.

3.Рассчитываем осмотическое давление крови при 25° С

4.Осмотическое давление крови при 25° С ниже нормы (норма 7,7 атм)

Задача 3.

Осмотическое давление плазмы крови в среднем равно 7,7 атм. Рассчитайте депрессию температуры замерзания крови при t° = 37°C

Задача 4.

Рассчитать молярную концентрацию раствора глюкозы для внутривенного введения. Осмотическое давление крови 7,7 атм.

НАБОР ЗАДАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Задание 1.

Перемещение веществ в клетку осуществляется при помощи осмоса. Укажите, наличие, каких двух факторов является причиной возникновения осмоса:

A.Несмешивающиеся жидкости, разделенные ППМ;

B.Растворы с одинаковой концентрацией, разделенные ППМ;

C.Растворы с разной молярной концентрацией, разделенные ППМ;

D.Растворы с разными несмешивающимися растворителями;

E.Растворы, разделенные стеклянной перегородкой.

Задание 2.

Явление гемолиза наблюдается в растворах определенной концентрации. Укажите раствор, в котором будет наблюдаться гемолиз:

A.10 % NaCl;

B.10 % cахарозы;

C.5 % NaCl;

D.0,9 % NaCl;

73

E. 0,1 % NaCl.

Задание 3.

Для расчета осмотического давления растворов электролитов вводится изотонический коэффициент ( i ). Укажите фактора, который определяет величину данного коэффициента:

A.Молекулярная масса вещества;

B.Температура замерзания раствора;

C.Природа растворителя;

D.Степень диссоциации растворенного вещества;

E.Осмотическое давление.

Задание 4.

Вычислите осмотическое давление раствора NaCl, концентрация которого равна 0,1 моль/л при t° = 25°C (R = 0,082):

A.11,52;

B.6,73;

C.4,89;

D.1,29;

E.1,24.

Задание 5.

Осмотическое давление одна из важнейших характеристик водных растворов. Укажите, раствор с наибольшим осмотическим давлением:

A.0,1М глюкозы;

B.0,1М уксусной кислоты;

C.0,1М хлорида кальция;

D.0,1М хлорида натрия;

E.0,1М белка.

Задание 6.

Вычислите молярную концентрацию раствора NaCl, который является изотоничным крови (Росм крови = 7,7 атм; R = 0,082):

A.0,41;

B.0,32;

C.0,25;

D.0,23;

E.0,15.

Задание 7.

Гипертонические растворы солей MgSO4 и Nа2SO4 применяются в качестве слабительных средств. Укажите, какое уравнение можно использовать для расчета осмотического давления в растворе Nа2SO4:

A.P = CRT;

B.P = 2CRT;

74

C.P = 3CRT;

D.P = 4CRT;

E.P = 5CRT.

Задание 8.

Температура кипения раствора описывается следствием из закона Рауля. Укажите, как изменяется tкип физиологического раствора (0,9% раствора NaCl), если увеличить концентрацию соли в нем:

A.Вначале повысится;

B.Понизится, а потом понизится;

C.Повысится;

D.Не изменится;

E.Повыситься или понизиться в зависимости от природы растворителя.

Эталоны ответов:

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ.

Вначале занятия осуществляется проверка уровня подготовки студентов к занятию путем фронтальной беседы.

После этого студенты решают ситуационные задачи по теме «Коллигативные свойства растворов». В процессе решения задач разбирается теоретический материал. Обращается особое внимание на медикобиологическое значение явления осмоса и применение растворов с различной осмотической концентрацией в клинической практике.

Следующим этапом является проведение тестового контроля знаний по теме «Коллигативные свойства растворов» с использованием тестов формата А. Занятие заканчивается подведением итогов и объявлением результатов тестового контроля.

75

ОСМОС И ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ:

Осмос имеет большое значение для растительных и животных организмов, способствуя оводнению клеток и межклеточных структур. Осмотическое давление обуславливает тургор клеток. Осмотическое давление плазмы крови человека характеризуется постоянством и равно 7,7 атм.

Для возмещения больших потерь крови и при сильном обезвоживании внутривенно вводят физиологические растворы, изотоничные крови. Гипертоничные растворы применяются для обработки ран, при аллергических реакциях. В организме осмотическое давление является важным фактором, определяющим распределение воды и питательных веществ между органами и тканями.

В медицинской практике используется криометрический метод определения осмотического давления по понижению температуры замерзания растворов.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ:

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь определять осмотическое давление растворов по депрессии температуры замерзания, а также рассчитывать осмотическую концентрацию растворов и молекулярную массу вещества.

Достижение данной цели обеспечивается решением конкретных целей.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ

УМЕТЬ:

1.Определять депрессию температуры замерзания растворов.

2.Рассчитывать молярную, моляльную и массовую долю раствора.

3.Определять осмотическое давление растворов с помощью депрессии температуры замерзания этого раствора.

4.Рассчитывать молекулярную массу растворенного вещества.

5.Интерпретировать значение осмотического давления в биологии и медицине.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ:

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ:

1.Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.

2.Осмотическое давление плазмы крови. Онкотическое давление.

3. Закон Рауля. Зависимость температуры замерзания и кипения от концентрации растворов и природы растворителя.

4.Криометрия и эбулиометрия и их использование в медикобиологических исследованиях.

5.Биологическая роль осмоса и осмотического давления.

76

2. ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ТЕМЫ:

ОСМОС И ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Значение осмоса и криометрических методов исследования в биологии и медицине

77

3. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ: Основная литература:

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. – Вінниця:

Нова книга, 2006. – С. 111-127.

2.Медицинская химия: учебник. Калибабчук В.А., Грищенко Л.И.,

Галинская В.И. и др. – К.: Медицина, 2008. – С. 126-141, 331-335.

Дополнительная литература:

3.Биофизическая химия. Л.П. Садовничая, В.Г. Хухрянский, А.Я. Цыганенко. – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. – С. 49-59.

4.Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. Учебник для ин-тов. – М.: Высш. школа, 1975. – С. 33-44.

ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкция к практическому занятию.

Определение температуры замерзания исследуемого раствора.

Принцип метода: метод основан на способности растворов замерзать при более низкой температуре по сравнению с чистым растворителем.

Материальное обеспечение: стакан с охлаждающей смесью льда с солью, химический термометр, пробирка, пипетка, исследуемый раствор электролита, дистиллированная вода.

Ход работы:

1. Готовят охлаждающую смесь в стакане, состоящую из льда с солью

NaCl.

2.Пробирку заполняют исследуемым раствором и помещают в неё термометр.

3.Погружают пробирку в охлаждающую смесь.

4.С помощью термометра исследуемый раствор в процессе охлаждения перемешивают.

5.При появлении в растворе первых кристалликов льда по шкале термометра определяют температуру замерзания раствора ( t° зам).

6.Аналогично определяют температуру замерзания чистого растворителя

–дистиллированной воды.

Определение осмотического давления и молярной массы исследуемого вещества на основании полученных экспериментальных данных.

Принцип метода: метод основан на законе Рауля и законе Вант-Гоффа. Материальное обеспечение: стакан с охлаждающей смесью льда с солью,

химический термометр, пробирка, пипетка, исследуемый раствор электролита, дистиллированная вода.

Ход работы:

1. Рассчитывают понижение температуры замерзания раствора tзам:

tзам = tзам воды – t зам р-ра

78

2. Определяют моляльную концентрацию (Сm) исследуемого раствора, исходя из закона Рауля:

tзам = i·Cм·Kводы,

где Kводы = 1,86;

изотонический коэффициент і = 2.

3. Осмотическое давление исследуемого раствора при комнатной температуре определяют по закону Вант=Гоффа:

для разбавленных растворов молярную концентрацию СM можно считать приблизительно равной моляльной концентрации Cm.

4. Молярную массу растворенного вещества определяют исходя из формулы:

где mв-ва – масса растворенного вещества в одном литре раствора (сообщит преподаватель), г;

– молярная масса растворенного вещества, г/моль.

5. Определить относительную ошибку измерения Mв-ва, узнав у преподавателя истинную молярную массу растворенного вещества.

НАБОР ЗАДАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ

Задание 1.

Давление плазмы крови человека характеризуется достаточным постоянством и связано с движения молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией. Укажите название данного процесса:

A.Осмос;

B.Диффузия;

C.Броуновское движение;

D.Тепловое движение;

E.Химическое взаимодействие.

Задание 2.

Осмотическое давление крови человека характеризуется достаточным постоянством. Укажите пределы осмотического давления крови человека:

A.1,7 – 6,7 атм;

B.4,7 – 5,7 атм;

C.7,7 – 8,1 атм;

D.8,8 – 10,8 атм;

E.10,7 – 11,7 атм.

79

Задание 3.

Для расчета осмотического давления растворов применяется уравнение Вант-Гоффа. Выберите уравнение, по которому можно рассчитать осмотическое давление раствора хлорида натрия:

A.Pосм. = CRT;

B.Pосм. = αCRT;

C.Pосм. = iCRT;

D.Pосм. = iC(R + T);

E.Pосм. = (i + α)CRT.

Задание 4.

Осмотическое давление крови обусловлено большим количеством ионов низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений. Выберите раствор электролита, в котором будет максимальное осмотическое давление при одинаковой молярной концентрации:

A.NaCl;

B.KCl;

C.CaCl2;

D.AlCl3;

E.Ca(NO3)2.

Задание 5.

Выберите в каком из растворов будет наблюдаться гемолиз эритроцитов:

A.0,4% NaCl;

B.0,9% NaCl;

C.9% NaCl;

D.NaCl с Росм = 7,7 атм;

E.NaCl с Росм = 10 атм.

Задание 6.

Осмотическое давление в организме обуславливает тургор клеток. Укажите, фактор, от которого зависит осмотическое давление:

A.Активная кислотность;

B.Электропроводность;

C.Массовая концентрация;

D.Число молей;

E.Природа растворителя.

Задание 7.

Для лечения гнойных ран используют раствор хлорида натрия соответствующей концентрации. Укажите необходимую концентрацию данного раствора:

A.0,1%;

B.0,5%;

C.0,85%;

D.0,9%;

E.2%.

80