- •Предисловие
- •Модуль курса общей химии «Учение о растворах. Протолитические и гетерогенные равновесия»
- •Темы занятий модуля Для студентов лечебного и педиатрического факультетов
- •Для студентов стоматологического факультета
- •Для студентов медико-профилактического факультета
- •Для студентов фармацевтического факультета
- •Литература
- •Введение
- •Тема: Вода как универсальный биорастворитель. Коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов
- • Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Свойства и функции воды
- •1) Растворение веществ с ионным типом связи
- •Гидратация ионов
- •Коллигативные свойства растворов
- •К коллигативным свойствам относятся:
- •Диффузия;
- •Диффузия
- •Осмос. Осмотическое давление
- •Изотонический раствор
- •Гипертонический раствор
- •Гипотонический раствор
- •При снижении осмотического давления крови до 400-350 кПа н аступает гибель организма.
- •Давление насыщенного пара растворителя над раствором
- •Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации раствора по сравнению с растворителем
- •Для растворов электролитов в математическое выражение II закона Рауля вводится изотонический коэффициент I:
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Переход от массовой доли к молярной концентрации осуществляется по формуле:
- •Обучающие тесты
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Учебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Осмос Опыт №1: Наблюдение явлений плазмолиза и гемолиза
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Водородный показатель. Колориметрическое определение рН
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Э лектролиты
- •Вывод закона разведения Оствальда:
- •Петер-Йозеф-Вильгельм Дебай (24.03.1884-2.11.1966).
- •Биологическая роль электролитов в организме
- •Средние ежедневные поступления и потери жидкости у взрослых
- •Причины нарушения водного обмена
- •Баланс электролитов в организме
- •Водно-электролитный баланс биологических жидкостей в организме человека
- •Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели
- •Характеристика среды раствора
- •Диапазон изменения рН биологических жидкостей
- •Интервал рН перехода окраски индикаторов
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Ответ: степень ионизации гликолевой кислоты 5,44×10–2.
- •Ответ: общая кислотность уксусной кислоты 1,75×10–5 моль/л.
- •Обучающие тесты
- •У чебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Определение рН растворов
- •Опыт № 1. Определение рН биологической жидкости с помощью универсального индикатора
- •Опыт № 2. Одноцветные и двуцветные индикаторы
- •Опыт № 3. Смещение равновесия диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Теории кислот и оснований. Гидролиз
- • Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Типы протолитических реакций
- •Электронная теория Льюиса
- •Жесткие, мягкие кислоты и основания (жмко)
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •У чебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Гидролиз солей
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Буферные растворы
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Учебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Буферные системы. Буферные системы организма
- •Опыт 2.1. Определение способности буферных растворов сохранять рН при добавлении щелочей
- •Опыт 2.2. Определение способности буферных растворов сохранять рН при добавлении кислот
- •Опыт 2.3. Определение способности буферных растворов сохранять рН при разбавлении
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Буферные системы организма
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Гидрокарбонатная буферная система
- •Гидрофосфатная буферная система
- •Белковая буферная система
- •Гемоглобиновая буферная система
- •Бикарбонатной буферных систем
- •Диапазон изменения значений рН при различных типах нарушения кислотно-основного баланса в организме
- •Причины и классификация ацидоза и алкалоза
- •Основные показатели крови при нарушении кислотно-основного баланса
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Обучающие тесты
- •Учебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Определение буферной емкости сыворотки крови
- •Тема: Гетерогенные процессы и равновесия
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Взаимосвязь Ks и растворимости s:
- •Конкурирующие гетерогенные процессы: конкуренция за катион или анион
- •Формирование костной ткани
- •Патологические гетерогенные процессы в организме
- •Т иповые упражнения и задачи с решениями
- •Обучающие тесты
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •У чебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Гетерогенные равновесия
- •Опыт № 1. Условия образования осадка
- •Опыт № 2. Влияние одноименного иона на образование осадка
- •Опыт № 3. Влияние константы растворимости электролитов на их способность к переосаждению
- •Опыт № 4. Условия растворения осадка
- •Теоретические вопросы к контрольной работе по модулю для студентов лечебного и педиатрического факультетов
- •Для студентов стоматологического и медико-профилактического факультетов
- •Экзаменационные теоретические вопросы для студентов лечебного и педиатрического факультетов
- •Для студентов стоматологического факультета
- •Для студентов медико-профилактического факультета
- •Приложение
- •1. Константы некоторых жидкостей, применяемых в качестве растворителей
- •2. Коэффициенты активности f ионов в водных растворах
- •3. Средние значения водородного показателя (рН) биологических жидкостей
- •4. Ионное произведение воды kw при различных температурах
- •5. Силовые показатели и константы ионизации кислот по реакции
- •6. Константы растворимости некоторых малорастворимых солей и гидроксидов (25оС)
- •7. Константы нестойкости комплексных ионов в водных растворах (25оС)
- •8. Измененения содержания воды в организме в зависимости от возраста
- •9. Распределение воды в организме в зависимости от пола
- •10. Основные элементы жидкостных компартментов организма
- •11. Вещества определяющие осмоляльность плазмы
- •12. Наиболее часто используемые кристаллоидные растворы
- •Оглавление
Петер-Йозеф-Вильгельм Дебай (24.03.1884-2.11.1966).
Петер Дебай - голландский физик и физикохимик. Родился в Маастрихте. Окончил Высшую техническую школу в Ахене (1905 г.) и Мюнхенский университет (1910 г.). Профессор Цюрихского (1911 г. и 1920 г.), Утрехтского (с 1912 г.), Геттингенского (с 1914 г.), Лейпцигского (с 1927 г.), Берлинского (1935 г.) универси-
тетов. В 1935-1940 гг. директор Института физики кайзера Вильгельма в Берлине. С 1940 г. профессор, с 1950 г. почетный профессор Корнельского университета в Итаке (США).
Основные исследования относятся к физике и химии конденсированных состояний, структурной химии. Предложил (1912 г.) модель твердого тела, исследовал (с 1912 г.) дипольные моменты молекул в растворах полярных и неполярных растворителей; создал теорию дипольных моментов. Именем Дебая названа единица измерения дипольных моментов. Предложил (1916 г.) метод наблюдения дифракции рентгеновских лучей в кристаллических порошках и жидкостях, нашедший практическое применение в исследовании структуры молекул. Совместно с А.-И.-В. Зоммерфельдом установил (1916 г.), что для характеристики движения электрона в атоме при действии магнитного поля требуется третье ("внутреннее") квантовое число. Совместно с Э.-А. Хюккелем разработал (1923 г.) теорию сильных электролитов (теория Дебая-Хюккеля). Занимался исследованием структуры полимеров.Чл. ряда акад. наук и научных обществ, в том числе Берлинской АН (с 1947), Национальной АН США (с 1947). Иностранный чл. АН СССР (с 1924). Нобелевская премия (1936).
Хюккель (Hückel), Эрих Арманд Артур Йозеф 9 августа 1896 г.–16 февраля 1980 г. Немецкий физик и химик-теоретик Эрих Арманд Артур Йозеф Хюккель родился в Берлине в семье врача. С 1914 по 1921 гг. изучал физику и математику в Гёттингенском университете; в 1921 г. получил степень доктора философии. После окончания университета работал там же; в 1925-1929 гг. – в Высшей технической школе в Штутгарте, в 1937-1962 гг. – профессор Марбургского университета.
Член Академии «Леопольдина» (1966), Международной академии квантовых и молекулярных наук (1968), Лондонского королевского общества. Премия О. Гана (1965). Основные направления научных исследований – разработка квантово-химических методов изучения строения молекул; работы по квантовой теории, электрохимии.
В 1922 г. Хюккель совместно с М. Борном исследовал вращательно-колебательные спектры многоатомных молекул. В 1923-1925 гг. совместно с П. Дебаем разработал теорию сильных электролитов (теория Дебая-Хюккеля.Занимался применением законов квантовой механики к решению химических проблем, в частности расчётами волновых функций и энергий связей в органических соединениях. Построил квантовую теорию двойных связей (1930).
Биологическая роль электролитов в организме
Концентрация ионов в биологических жидкостях поддерживается примерно постоянной (ионный гомеостаз), поэтому приём и выделение солей тесно связаны с объёмом воды. В норме в организме имеется постоянный баланс между поступлением и потерей жидкости (табл. 3).
Таблица 3