Ситуационные задачи для контроля усвоения темы

1. На примерах гидролиза AlCl₃ и Al₂S₃ покажите различие в реакциях гидролиза этих солей.

2. Оцените, какую среду создают водные растворы солей: K₂SO₃, CrCl₃, NaCl, CH₃COONH₄. При помощи молекулярных и ионных уравнений покажите создаваемую среду в случаях гидролиза.

3. Пользуясь знаниями по теме: «Химическая термодинамика» объясните биологическую роль гидролиза АТФ в организме.

4. Рассчитайте степень диссоциации 0,01 М и 0,0001 М растворов Н₂SO₃ по первом ступени пользуясь соответствующими значениями констант диссоциации.

5. Как изменится рН 0,01 М раствора NH₃ при разбавлении в 10 раз?

6. Раствор HNO₂ имеет значение рН=3,0. Пользуясь соответствующей формулой и константой диссоциации HNO₂, рассчитайте концентрацию кислоты.

7. Оцените константу, степень гидролиза и рН полученного раствора при растворении 0,2 моль Na₂S в 2 л воды по первой ступени.

8. Какой из электролитов имеет максимальную, а какой – минимальную степень ионизации, при условии, что каждый из них находится в растворе с концентрацией 0,01 моль/л: а) HCN; б) NH₃; в) CH₃COOH; г) HNO₃; д) Na₂HPO₄.

9. В какой последовательности уменьшаются значения рН водных растворов с одинаковой концентрацией для следующих веществ: а) HF; б) CH₃COOH; в) HCN; г) HCl; д) NH₃.

10. Какая из 3-х солей будет подвергаться гидролизу в большей степени (при прочих равных условиях): сульфит натрия, сульфид калия, карбонат цезия по первой ступени. Ответ обоснуйте расчетом.

Домашнее задание

Тема: «Протолитические процессы в буферных растворах».

Литература: [1] с. 108; [3] с. 130; [4] с. 41.

Занятие №13

Тема: Протолитические процессы в буферных растворах.

Актуальность темы: В результате жизнедеятельности в организме ежесуточно образуется большое количество кислот. Во-первых, при усвоении белков, жиров и углеводов образуется углекислота, ежесуточно – 13 моль. Помимо угольной кислоты образуются другие органические и минеральные кислоты, при смешанной диете – до 100 ммоль эквивалента. Например, при усвоении 100 г белка выделяется 60 ммоль эквивалента серной кислоты.

Образование кислот характерно для некоторых патологических процессов. При диабетическом кетозе образуется до 1 моль эквивалента ацетоуксусной и -оксимасляной кислот. Кислоты в организме образуются и в результате приема внутрь некоторых лекарственных препаратов.

Все выделяющиеся кислоты утилизируются тем или иным способом: кислотные остатки фосфорной кислоты образуют органические фосфаты и входят в состав буферных систем крови и тканей, избыток выводится с мочой. Сульфат-ион образует сложные эфиры, которые выводятся почками. Молочная кислота либо окисляется до СО₂, либо превращается в гликоген.

Физико-химические расчеты показывают, что 0,15 моль СО₂ достаточно для того, чтобы нарушить кислотно-основное равновесие организма человека массой 75 кг. Однако в норме организм способен утилизировать до 13 моль выделяющегося ежесуточно СО₂ без нарушения кислотно-основного равновесия. В этом наряду с физиологическими механизмами важную роль играют физико-химические механизмы. Среди последних важное значение имеет буферное действие, которое обеспечивается такими буферными системами, как гидрокарбонатная, гемоглобиновая, фосфатная и белковая. При нарушении кислотно-основного равновесия в организме уже через 10-15 минут включается буферная компенсация, которая затем подключает почечную и легочную компенсацию.

Учебные цели: ознакомиться приготовлением и определением емкости буферных растворов как систем, обеспечивающих кислотно-основный гомеостаз в живых организмах.

В результате освоения темы студент должен уметь:

• Отличать буферные системы от других систем;

• Показывать механизм буферного действия;

• Рассчитывать рН буферных систем, буферную емкость и соотношение компонентов в буферных растворах;

• Готовить простейшие буферные растворы и определять их буферную емкость по кислоте и по щелочи.

Для формирования умений студент должен знать:

• Протолитическую теорию кислот и оснований;

• Протолитические процессы в буферных растворах и механизм буферного действия;

• Расчетные формулы Гендерсона-Гассельбаха для оценки рН буферных растворов и буферной емкости;

• Значение буферных систем в жизнедеятельности и важнейшие буферные системы организма человека.

Вид занятий: лабораторно-практическое.

Продолжительность занятия: 3 академических часа.

Оснащение рабочего места: штатив с пробирками, мерные пипетки, мерная пробирка, бюретка на 25 мл, калькулятор, таблица физико-химических величин, коническая колба.

Реактивы: 0,1 моль/л растворы NaOH, HCI, CH₃COOH и СН₃СООNa, индикаторы метиловый красный и метиловый оранжевый, дистиллированная вода.