1. Тема: Свойства буферных растворов. Определение буферной емкости

2. Мотивация: Данная тема является базой для усвоения следующих дисциплин:

- биология: роль буферных растворов в жизнедеятельности организма;

- клиническая фармакология: изучение молекулярной основы действия лекарственных веществ;

- гигиена с основами диетологии: изучение влияния буферных растворов на здоровье, и жизнедеятельность человека; изучение основ доказательной медицины;

- патофизиология, клиническая патофизиология: изучение основных закономерностей развития патологических процессов и состояний; структурных основ болезней и патологических состояний;

- биохимия: изучение процессов метаболизма.

3. Цели занятия.

3.1. Общая цель: изучение темы направлено на формирование ОПК – 5 и

ПК – 5 по ФГОС специальности.

3.2. Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать» - сущность протолитического равновесия и его направление, типы кислот и оснований Бренстеда-Лоури, химическую природу и механизм действия буферных систем, основные характеристики буферных систем, буферные системы крови и их роль в организме.

«Уметь» - готовить буферные растворы, производить расчеты рН буферных систем, буферной емкости, определять зону буферного действия, устанавливать доминирующий процесс в совмещенных протолитических равновесиях, в т.ч. буферных системах крови.

«Владеть» - техникой проведения экспериментов, навыками безопасной работы в химической лаборатории.

4. Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

1. Растворы, их классификация, роль в жизнедеятельности организмов, использование в медицине (общее среднее образование).

2. Способы выражения концентрации растворов и их взаимосвязь (кафедра общей и биологической химии).

3. Кислотно-основные взаимодействия в растворах. Теория кислот и оснований (общее среднее образование).

4. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН растворов сильных кислот и оснований. Константа ионизации электролитов (общее среднее образование).

5. Гидролиз солей. Роль процессов гидролиза в жизнедеятельности организма (общее среднее образование).

5. Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Протолитические (кислотно-основные) равновесия. Термодинамические характеристики равновесия – Ka, Kb. Направление протолитического равновесия.

2. Буферные системы, состав, классификация буферных систем. Механизм действия.

3. Расчет рН буферных систем. Уравнения Гендерсона-Хассельбаха и его анализ.

4. Основные характеристики буферной системы: буферная емкость и факторы, влияющие на нее. Зона буферного действия.

5. Совмещенное протолитическое равновесие. Буферные системы крови и их роль в поддержании кислотно-основного равновесия организма.

5.2. Задания для СРС во внеучебное время.

Задача №1

При определении альбумина по реакции с бромкрезоловым зеленым применяют ацетатный буфер. Уксусную кислоту объемом 50 мл смешивают с 13,2 мл раствора гидроксида натрия (концентрация каждого раствора равна 1 моль/л) и объем доводят дистиллированной водой до 1 л. Вычислите рН используемого раствора.

Задача №2

Какие из перечисленных растворов обладают буферным действием? Ответ подтвердите расчетом:

раствор NH₃ раствор NH₄Cl

а) C = 0,1 моль/л, V = 10 мл C = 0,05 моль/л, V = 20 мл

б) C = 0,01 моль/л, V = 10 мл C = 0,1 моль/л, V = 20 мл

раствор NH₃ раствор HCl

а) C = 0,1 моль/л, V = 10 мл C = 0,05 моль/л, V = 15 мл

б) C = 0,05 моль/л, V = 15 мл C = 0,1 моль/л, V = 10 мл

Задача №3

При исследовании лактатдегидрогеназы в полиакриламидном геле используют фосфатный буфер с рН 7,4. В каком соотношении нужно смешать растворы гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией по 0,1 моль/л каждый, чтобы получить такой буферный раствор? Ка=6,16·10^-8.

Задача №4

Буферная емкость раствора по кислоте равна 40 ммоль/л. Вычислите, какой объем раствора серной кислоты с молярной концентрацией 0,2 моль/л можно добавить к 150 мл этого раствора, чтобы рН не более, чем на 0,5 единицы?

5.3. Задания для самоконтроля подготовки к практическому занятию.

Вариант теста №1

К основной буферной системе относится:

а) ацетатная буферная система;

б) бикарбонатная буферная система;

в) аммиачная буферная система.

Вариант теста №2

Как увеличить буферную емкость раствора по отношению к сильной кислоте, сохранив при этом рН без изменения?

а) увеличить концентрацию сопряженного основания;

б) увеличить концентрацию кислоты;

в) добавить эквимолярные количества компонентов буфера.

Вариант теста №3

рН буферной системы рассчитывается по уравнению:

а) Гиббса;

б) Вант– Гоффа;

в) Гендерсона– Хассельбаха.

6. Этапы проведения практического занятия.

№	Название этапа	Цель этапа	Время, мин
1	2	3	4
	I. Вводная часть занятия.		10
1.	Организация занятия	Проверка присутствующих, их внешнего вида, наличия рабочих тетрадей и лекций.	5
2.	Определение темы, мотивации, целей, задач занятия	Формирование мотивации данного занятия, значимости его в подготовке врача.	5
	II. Основная часть занятия.		160
3.	Контроль исходных знаний, умений и навыков	Выявление исходного уровня знаний, умений и навыков.	10
4.	Общие и индивидуальные задания для СРС в учебное время.	Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей работе.	40
5.	Демонстрация методики лабораторной работы	Разбор ориентировочной основы действия (ООД) с использованием обучающей программы «Measure»в химическом эксперименте.	10
6.	Управляемая СРС в учебное время	Выполнения эксперимента. Овладение общепрофессиональной и профессиональной компетенциями ОПК – 5, ПК – 5	60
7.	Реализация планируемой формы занятия	Контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов.	30
8.	Итоговый контроль	Оценивание индивидуальных достижений студента, выявление ошибок и их корректировка.	10
	III. Заключительная часть занятия.		10
9.	Подведение итогов занятия.	Оценка деятельности студентов и достижения цели занятия.	5
10.	Общие и индивидуальные задания на СРС во внеучебное время.	Указание по самоподготовке студентов к занятию «Изучение окислительно-восстановительных равновесий и процессов. Отчет по модулю 1».	5