ТемаI. Визначення концентрації водневих іонів. Виготовлення буферних розчинів і вивчення їх властивостей.
Чиста дистильована вода в незначній мірі електропровідна, причому електропровідність має іонний характер. Отже, вода в незначній мірі дисоціює на іони.
Напишіть рівняння реакції дисоціації води:_____________________________________
________________________________________________________________________________ Відповідно з законом дії мас (напишіть визначення цього закону) _______________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
для зворотного процесу дисоціації визначається рівнянням_____________________________
і чисельно дорівнює__________________________________________(t=220С), де [Н+] і [ОН-] _______________________________________ [Н2О] ___________________________________
Беручи до уваги, що вода практично не дисоційована (із 555 млн. молекул H2O дисоціює тільки одна), можна допустити, що рівноважна концентрація молекул води дорівнює загальній кількості концентрації води (моль/л), тобто
Із виразу константи дисоціації води, знаючи, що К=_____________________, а [Н2О]= ______________можна визначити величину добутку [Н+] і [ОН-]=К[Н2О]=________________
________________________________________________________________________________
Звідси робимо висновок, що добуток концентрації іонів водню і іонів гідроксилу для води при постійній температурі (220С) є величина постійна і називається_________________
________________________________________________________________________________
При дисоціації молекул води одержуємо однакове число іонів водню і іонів гідроксилу. Отже виходячи із іонного добутку води [Н+] і [ОН-] чисельно дорівнює [Н+]=[ОН-]______________________________________________________________________
Розчини, в яких [Н+]=[ОН-], називаються_______________________________________
________________________________________________________________________________
Добавлення до води кислоти (або лугу) змінює [Н+] (або [ОН-]), але не змінює іонного добутку, тому
[Н+]=[ОН-]=10-7 – середовище___________________________________
[Н+]>
>[ОН-]
– середовище_________________________________
[Н+]< < [ОН-] – середовище_________________________________
Характеризувати кислотність або лужність розчину числами з негативними показниками ступеня дуже незручно.
Тому реакцію водних розчинів, яке показує ступінь її окисленості або лужності прийнято визначати на концентрацію іонів, а так названим водневим показником рН, отже, рН=___________________________________________________________________________
Якщо рН=7, то середовище _____________________________________,
рН<
- середовище _____________________________________,
рН> - середовище _____________________________________.
У слабких електролітів потрібно розрізняти загальну, активну і резервну кислотність (або основність) характеризується:__________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
активна кислотність (основність) ___________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
резервна кислотність (основність) __________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Є два основних способи виміру рН: колориметричний і потенціометричний. Колориметричний метод заснований________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________Використовується для виміру рН яких розчинів?______________________________________
________________________________________________________________________________
Потенціометричний метод заснований_______________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Використовується для визначення рН яких розчинів?__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Використовуючи формули:
[Н+] [ОН-]=10-14; рН= - 1g [Н+]; [Н+]=10рН, розв’яжіть слідуючи задачі.
1. Концентрація гідроксильних іонів, [ОН-]=10-14.
Визначте рН цього розчину.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Визначте концентрацію гідроксильних іонів якщо рН=3.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Водневі і гідроксильні іони займають особливе місце інших іонів, дякуючи різко вираженому впливу на їх на хід багатьох хімічних реакцій в живих організмах.
Розчини, які здатні постійно зберігати значення рН при добавленні до них кислот або лугів, називаються________________________________________________________________
Вони складаються із двох компонентів:
1.________________________________________________________________________
2.________________________________________________________________________
Чому в склад буфера входить слабкий електроліт?_______________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Буферні системи бувають:
1) кислотні;
2) основні.
Буферні розчини (вкажіть склад)
1. Ацетатний ______________________________________________________________
2. Карбонатний_____________________________________________________________
3. Фосфатний ______________________________________________________________
4.Амонійний ______________________________________________________________
Потрібно вміти писати реакції електролітичної дисоціації компонентів буферного розчину і взаємодію з кислотами і лугами.
Розглянемо для приклада ацетатний буфер.
Дисоціація СН3СООН СН3СОО-+Н+.
СН3СООNa СН3СОО-+Na+.
Зверніть увагу, що при дисоціації компонентів буфера утворюються однойменні іони (в даному прикладі СН3СОО-).
Взаємодія:
1) з лугом СН3СООН + NаОН=СН3СООNа+Н2О,
2) з кислотою СН3СООNа + HCl= СН3СООН + NаCl,
тобто при взаємодії з кислотою або лугом компонентами буфера взаємно переходять один в одного, зв’язуючи іони Н+ або ОН-, тому рН розчину не змінюється.
Таким чином розгляньте і інші буферні розчини:
карбонатний ____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
фосфатний______________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
амонійний______________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Із органічних буферних систем розгляньте дію білкового.
Дисоціація______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Взаємодія: 1) з кислотою
2) з лугом
рН буферних розчинів залежить від співвідношення в них кислоти і солі. Напишіть формули, із яких витікає ця залежність.
[Н+]= [ОН-]=
Буферна суміш підтримує рН постійним, якщо кількість прибавлених до розчину кислоти або основи не перевищує граничної величини, яка називається буферною ємністю, вона вимірюється________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Як залежить буферна ємність від співвідношення компонентів і від розбавлення буферного розчину?______________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Наведіть приклад впливу рН середовища на різні ферментативні процеси___________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________