Учение о растворах Методические указания к занятию № 6

Тема: Коллигативные свойства растворов.

Цель: Изучить коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов и электролитов, имеющие важное значение для функционирования биологических систем. Освоить криоскопический метод определения молярной массы неэлектролита и изотонического коэффициента электролита.

Исходный уровень:

1. Определение понятий: растворы, электролитическая диссоциация, электролиты, неэлектролиты.

2. Степень диссоциации электролитов.

Вопросы для обсуждения:

1. Коллигативные свойства растворов. Осмос и осмотическое давление в разбавленных растворах неэлектролитов. Закон Вант-Гоффа.

2. Роль осмотического давления в биологических системах. Гипо-, гипер- и изотонические растворы. Лизис и плазмолиз.

3. Давление насыщенного пара над растворами. Закон Рауля для разбавленных растворов неэлектролитов и следствия из него.

4. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент.

5. Криометрия, эбулиометрия и осмометрия как методы медико-биологических исследований.

Рекомендуемая литература для подготовки:

1. Болтромеюк В.В. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2009. ст. 87-109.

2. Болтромеюк В.В. Физическая и коллоидная химия. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2010. ст. 87-109.

3. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию, М.,1989. с. 112-125.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. М., Высш. школа, 1975. С.33-45.

Практическая часть занятия

1. Задачи для самостоятельного решения

1. Определить молярную массу углевода, если при растворении 1,8 г этого вещества в 100 г воды получен раствор с температурой кипения 100,052⁰ С.

2. Определить степень электролитической диссоциации хлорида кальция в 2,5% водном растворе, который замерзает при температуре -1,2⁰ С.

3. Определить молярную массу неэлектроэлита, раствор которого с ω растворённого вещества 7,24% имеет ∆t_зам. 2,42 и плотность 1,02 г/см³. Рассчитайте осмотическое давление раствора данного неэлектроэлита при 37⁰ С.

2. Лабораторная работа № 1: Определение молярной массы неэлектролита криоскопическим методом.

Ход работы:

1. Подготовить прибор для определения температуры замерзания (криоскоп). Для этого в наружный сосуд поместить кусочки льда, добавить охладительную смесь и перемешать.

2. Во внутренний сосуд с помощью бюретки отмерить 20 мл дистиллированной воды, поместить его в наружный сосуд с охлаждающей смесью и, непрерывно помешивая воду мешалкой, следить за изменением температуры. Когда начнется кристаллизация, отметить и записать температуру замерзания воды:

t з. (р-ль) =

3. Взвесить 2,0 г неэлектролита, растворить его в химическом стаканчике в 20 мл дистиллированной воды и перелить приготовленный раствор в осушенный марлей внутренний сосуд криоскопа. Поместить этот сосуд в охлажденную смесь и, помешивая раствор мешалкой до наступления кристаллизации, отметить и записать температуру замерзания раствора:

tз. (р-р) =

4. Рассчитать молярную массу неэлектролита по формуле:

г/моль

где

m(x) - масса растворенного вещества,

m(р-ль) – масса воды,

К – 1,86 град/моль – криоскопическая константа воды

tз. = t з.(р-ль) – t з. (р-р) =

m н.э.	V(Н2О)	m(Н2О)	K для (Н2О)	tЗ(р-ль)	tЗ(р-р)	∆tЗ(р-р)	M н.э.

Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа № 2: Определение осмотической концентрации и изотонического коэффициента электролита.¹

Ход работы:

1. Взвесить 1,0 г хлорида натрия, растворить его в 20 мл дистиллированной воды (в химическом стаканчике) и перелить приготовленный раствор в чистый внутренний сосуд криоскопа.

2. Поместить этот сосуд в охлажденную смесь и определить температуру замерзания раствора, как описано в работе № 1.

t з.(р-р) =

3. Рассчитать:

А) Δt з. эксп. = t з. (р-ль) – t з. (р-р) =

t з. (р-ль) взять из предыдущего опыта

Б) Δ t з. теор. = К · С =

где С – моляльная концентрация раствора

В) i =Δt з. эксп. =

Δ t з. теор.

Г) С осм. = С · I = (моль/кг)

Осмотическая концентрация электролита может быть рассчитана по формуле:

С осм. = Δt з. эксп. =

К

т. к. Δt з. эксп. = К• С • i

tЗ(р-ль)	tЗ(р-р)	∆tЗэксп.	∆tЗтеор.	i	Сосм.

Вывод: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата ________ Подпись преподавателя_______________