Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра общей и биоорганической химии

Обсуждено на заседании кафедры ___________________

Протокол №_____________________________________

Методическая разработка

для проведения занятия со студентами

I курса лечебного факультета по общей химии

Тема № 7: Кислотно-основное равновесие. Ионное произведение воды.

Водородный показатель. Буферные растворы.

Буферные системы крови.

Время: 3 часа

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Ознакомить студентов-медиков с основными положениями теории электролитической диссоциации, с теориями сильных и слабых электролитов, а также с ролью электролитов в организме человека. Сформировать представления о кислотно-основном равновесии в организме человека и биологических буферных системах, поддерживающих кислотно-основной гомеостаз.

МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:

Поддержание кислотно-основного и электролитного равновесия в тканях, биологических жидкостях крайне важно для нормального функционирования организма. Изменение электролитного состава приводит к изменению реакции среды биологических жидкостей. Во-первых, ионы Н⁺ оказывают каталитическое действие на многие биохимические превращения. Во-вторых, ферменты и гормоны проявляют биологическую активность только в строго определенном интервале значений рН (например, фермент пепсин, участвующий в расщеплении пищи в желудке, активен только при рН = 1,5). В-третьих, даже небольшие изменения концентрации катионов Н⁺ ощутимо влияют на величину осмотического давления в этих жидкостях. Поддержание постоянной кислотности крови и тканевых жидкостях регулируется с помощью нескольких буферных систем. Одним из способов диагностики заболеваний является определение рН желудочного сока, крови, мочи.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:

а) понятие об электролитах и неэлектролитах;

б) сильные и слабые электролиты, степень электролитической диссоциации;

в) теория электролитической диссоциации Аррениуса.

В результате проведения занятия студент должен:

1) знать:

• основные положения теории электролитической диссоциации;

• понятие о сильных и слабых электролитах;

• понятие о буферных растворах;

• механизм действия буферных растворов;

• буферные системы организма.

2) уметь:

• решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации катионов водорода и рН растворов сильных электролитов;

• решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации катионов водорода и рН растворов слабых электролитов;

• решать расчетные задачи на вычисление рН буферных растворов;

• определять рН сильных и слабых электролитов различными методами;

• выполнять расчетные задачи.

2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:

Полученные знания по расчетам рН буферных растворов и буферной емкости необходимы студентам при изучении биохимии, нормальной и патологической физиологии, судебной медицины, анестезиологии, реаниматологии, а также общей и клинической фармакологии.

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:

3.1 Кислотно-основное равновесие в растворах.

3.2 Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель и методы его определения.

3.3 Буферные системы: определение, классификация и механизм действия. Расчет pH буферных систем.

3.4 Определение буферной емкости системы. От каких факторов она зависит?

3.5 Буферные системы крови. Механизм кислотно-щелочного равновесия в организме человека.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Лабораторная работа № 1

Определение рН биологических жидкостей

потенциометрическим методом

ЗАДАНИЕ 1. Определите приблизительное значение рН предложенных растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги, для чего погрузите полоску индикаторной бумаги в исследуемый раствор и сравните окраску со стандартной шкалой. Занесите данные в таблицу 1.

ЗАДАНИЕ 2. Определите значение рН тех же растворов при помощи рН-метра со стеклянным электродом. Рассчитайте концентрацию катионов водорода по формуле: [H⁺] = 10‾^рН и занесите результаты в таблицу.

Таблица 1

Исследуемый раствор	Водопровод-ная вода	Произвольное подкисление	Произвольное подщелачивание	Контрольный раствор
№ раствора	1	2	3	4
рН, измеренный универсальной индикаторной бумагой
рН, измеренный потенциометри- ческим методом
Концентрация катионов водорода [Н+], моль/л

Лабораторная работа № 2