1. Электролиты сильные и слабые.

1.1.Степень и константа диссоциации (ионизации) слабых электролитов. Закон разведения Оствальда.

1.2.Свойства растворов сильных электролитов. Суть теории Дебая и Хюккеля. Ионная сила растворов (I или μ), активность (α), коэффициент активности ионов (γ).

2. Автопротолиз воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.

2.1.Понятие кислой, нейтральной и щелочной среды. Водородный и гидроксильный показатели. Шкала рН.

2. Вывод формул и расчет ,, рН,pOHрастворов слабых и сильных кислот и оснований.

3. Кислотно-основные индикаторы. Суть теорий индикаторов Оствальда и цветности (ионно-хромоформной)Понятие об универсальном индикаторе.

4. Принцип колориметрического метода определения рН растворов.

3.Гидролиз (определение, причина и следствие, смещение равновесия гидролиза).

3.1.Гидролиз солей одно- и многоосновных кислот и одно- и многокислотных оснований (уравнение в молекулярном и ионном виде, рН среды, вывод константы гидролиза (Кг) и связь ее с константой диссоциации слабого электролита, образующегося при гидролизе).

4. Водно-электролитный баланс организма. Слюна как раствор электролитов. Значение рН биологических жидкостей.

Учебная карта темы.

1. Практическая часть:

1.1. Примеры решение ситуационных задач.

1.2. Вопросы и ситуационные задачи для закрепления материала.

1.3. Контрольные вопросы.

2. Экспериментальная часть (лабораторная работа).

3. Контроль усвоения темы (тесты текущего уровня).

1. Практическая часть

1.1.Ситуационные задачи (№№ с 1-по 8) с алгоритмами их решений, эталонами ответов и с комментариями

Вычисление степени и константы электролитической диссоциации

Задача 1. Чему равна степень электролитической диссоциации уксусной кислоты в водном растворе с = 0,01 моль/л? Константа диссоциации уксусной кислоты .

Решение.

1. Запишем уравнение диссоциации уксусной кислоты в водном растворе и константу электролитической диссоциации:

Как видно, из задачи, концентрации всех частиц, образующихся при диссоциации, могут быть определены через исходную концентрацию вещества /с/ и степень электролитической диссоциации //:

2. Выражение константы диссоциации примет вид: . Так как электролит слабый (<<1), то выражение упрощается:или.

3. Подставляя данные, получим: или 4,5%.

Ответ. или 4,5%.

Вычисление ионной силы и коэффициента активности ионов

Задача 2. Вычислите ионную силу раствора, содержащего в 1 л 0,005 моль нитрата меди и 0,001 моль сульфатаалюминия .

Эталон решение.

1. Зная, что и , ионнуюсилу раствора вычисляем по формуле, предложенной Г.Н. Льюисом и М. Ренделом (1921 г): . Таким образом,.

Ответ.

Вычисление концентрации ионов H⁺ и OH^-

Задача 3.При добавлении к воде раствора гидроксида калия /КОН/ концентрация гидроксид- ионов стала равноймоль/л. Вычислите молярную концентрацию ионов водорода , если температура раствора 40^оС.

Решение.

1. По таблице 5.1. находим величину при 40^оС, отсюда=.Обратить внимание!!! Если в задаче не указана температура, то ее принимают равной 25^оС, а при этом=.

2. Вычислим концентрацию ионов :

==, илимоль/л.

Ответ.=моль/л.

Задача 4. Во сколько раз увеличится активность и концентрация ионов H⁺при нагревании воды от 18 до 80^оС?

Решение.

1. По таблице №5.1. находим величины константы ионного произведения при 18 и 80^оС:(при 18^оС)=,(при 18^оС)=.

2. при 18^оС =моль/л.

3. при 80^оС =моль/л.

4. Сопоставляя концентрации ионов Н⁺и ОН^-при 18^оС с концентрациями при 80^оС, находим на сколько раз увеличится активность и концентрация ионов Н⁺:раз.

Ответ. При повышении температуры активность и концентрация ионов Н⁺ увеличивается 6.5 раз.

Вычисление рН растворов по известной концентрации H⁺- ионов

Задача 5.В биохимическом анализе используется 0,001 моль/л раствор HCl Определите рН этого раствора.

Решение.

1. Сильные электролиты в водных растворах дислоцируют полностью: , поэтому ..

2. По концентрации ионов находим рН раствора:.

Ответ.. Значение рН1 указывает на то, что в клиническом анализе используется слабая кислота.

Вычисление молярной концентрации ионов водорода [H⁺] по известной их рН

Задача 6. Вычислить [H⁺] в ротовой жидкости, если рН=8,3.

Решение.

1. Рассчитаем для ротовой жидкости:.

2. По таблице антилогарифмов находим значение: =[9-0,700]=моль/л.

Ответ.=моль/л.

Вычисление рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их молярной концентрации

Задача №7.Определите рН раствора, в котором=0,1 моль/л ().

Эталон решение.

1. Гидроксида аммония считается слабым электролитом, поэтому для неё применим закон Оствальда: ==моль/л.

2. Далее возможны два пути решения: а) через ионное произведение воды, или через показатель ионного произведения воды //.

а) .

б)

Ответ. .

Вычисление константы и степени гидролиза солей

Задача 8. Вычислите константу и степень гидролиза 0,1 М раствора no первой ступени.

Эталон решение.

1. Первая ступень гидролиза выражается уравнением:

2. Из уравнения закона действия масс выведем уравнение константы химического равновесия: , а из него выведем константу гидролиза:

3. Из ионного произведения воды находим, что: .

4. Подставив выражение для в уравнение константы гидролиза и зная, что: находим:.

5. Для вычисления степени гидролиза воспользуемся формулой: Поскольку величинабольшая, то вычисления будем вести по полной формуле:

6. Следовательно,Таким образом,или 32,26%.

Ответ.

1.2. Ситуационные задачи (№№ с 9 по 19) для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради).

Задача №9. Вычислите степень и константу ионизации муравьиной кислоты, если концентрация ионов водорода в 0,2 М растворе муравьиной кислоты равнамоль/л.

Задача №10. Для устранения условного рефлекса на алкоголь назначают 1% (ρ= 1 г/мл) раствор сульфата меди. Вычислите активность ионов меди в таком растворе (Т=298 К) и определите, сколько мг содержится в шприце объемом 1 мл.

Задача №11. Каковы ионная сила и активность ацетилсалициловой кислоты (аспирина) в растворе концентрации 0,01 моль/л, если константа диссоциации равна ?

Задача №12..Вычислите концентрацию ионов водорода и гидроксида для следующих растворов: а) мочи (рН=6,0) б) ротовой жидкости (рН=6,39); в) крови (рН=7,34) г) желудочного сока (рН=0,9).

Задача №13. Вычислите концентрацию ионов и величину , если в центре долек клетка печени = 6,8.

Задача №14. Определить концентрации ив 0,01 М растворе угольной кислоты, если рН этого раствора равен 4,18.

Задача №15. При отравлении , который является сильным окислителем, используют восстановитель -.Однако в препаратевозможна избыточная кислотность, вызванная либо способом получения ее, либо добавлением в качестве консерванта кислот, поэтому ГФ устанавливает предел кислотности. Рассчитайте значение рН 3,0%-го водного раствора Н₂О₂. Плотность раствора принять равной 1 г/см³. Константа кислотной диссоциации пероксида водорода ,.

Задача №16. Для корреляции кислотно-щелочного равновесия при алкалозе используют 5% раствор аскорбиновой кислоты (;г/моль;г/см³). Определите рН данного раствора.

Задача №17.Определите рН раствора, в котором=0,1 моль/л () и раствора, в котором=0,2 моль/л ().

Задача №18. Определите, как изменится рН водного раствора формиата натрия с концентрацией С(HCOONa) = 0,10 моль/л, если раствор разбавить водой в 10 раз. , .

Задача №19. Рассчитайте константу гидролиза, степень гидролизаи рН 0,05 М раствора.,.