- •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
Обучающие тесты
При добавлении к раствору уксусной кислоты ацетата натрия:
1) степень и константа диссоциации СН3СООН уменьшатся
2) степень и константа диссоциации СН3СООН увеличатся
3) степень диссоциации уменьшится, а константа диссоциации не изменится
4) степень диссоциации увеличится, а константа диссоциации не изменится
Решение:
СН3СООН ((;(( СН3СОО– + Н+
CH3COONa = CH3COO– + Na+
Введение одноименного иона смещает согласно принципу Ле Шателье равновесие процесса диссоциации уксусной кислоты влево, поэтому величина степени ее диссоциации уменьшается. Величина константы диссоциации не зависит от концентрации, поэтому не изменится при добавлении одноимённого иона.
Ответ:3
В 0,001 н. растворе однокислотного основания (ЭОН) рН = 10. Какое утверждение о силе этого основания справедливо?
основание слабое 2) основание сильное 3) не хватает данных
Решение:
Если предположить, что основание является сильным электролитом ( = 100%), то а(ОН-) = а(ЭОН) = 0,001 моль/л, следовательно,
рОН = –lgа(ОН–) = –lg0,001 = 3, а рН = 14 – 3 = 11, что соответствует условию задачи. Таким образом, наше предположение оказалось верным и основание является сильным электролитом.
Ответ:2
При увеличении температуры значение рН воды для нейтральной среды
больше 7 2) меньше 7 3) равно 7
Решение:
Диссоциация воды – процесс эндотермический, поэтому значение ионного произведения воды будет возрастать, а значение рН уменьшаться.
Например, при t = 50oC Kw = 5,510–14. Соответственно, а(Н+) = а(ОН–) = = 2,3410–7 моль/л, а рН = –lg а(Н+) = –lg 2,3410–7 = 6,63.
Ответ: 2.
К сильным электролитам относятся соединения с: а) ионной связью; б) сильно полярной ковалентной связью; в) мало полярной ковалентной связью; г) неполярной ковалентной связью.
а 2) а, б 3) а, б, в 4) а, б, в, г
Решение:
Причины и механизм диссоциации электролитов объясняются гидратной теорией растворов Д.И. Менделеева. В результате взаимодействия между диполями воды и ионами электролита межионные взаимодействия в кристаллической решетке электролита ослабевают и гидратированные ионы переходят в раствор. Также происходит взаимодействие между диполями воды и дипольными молекулами с сильно полярной ковалентной связью, которое приводит к изменению характера связи в электролите и переходу гидратированных ионов в раствор. Очевидно, что ион-дипольные и диполь-дипольные взаимодействия будут тем сильнее, чем полярнее связь, следовательно, к сильным относятся электролиты с ионной и ковлентной сильно полярной связью.
Ответ: 2.
При добавлении к раствору HCl раствора NaCl значит рН:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Решение:
HCl = H+ + Cl– 2) NaCl = Na+ + Cl–
При добавлении NaCl в растворе увеличится концентрация анионов Cl–, поэтому равновесие реакции (1) согласно принципу Ле Шателье сместится влево, концентрация ионов Н+ уменьшится, следовательно, значение рН увеличится.
Ответ: 1.
Кислые растворы имеют кислый вкус, щелочные – вкус мыла. Если слить равные объемы эквимолярных растворов хлороводородной кислоты и гидроксида натрия, то полученный раствор будет имеет вкус:
1) сладкий 2) соленый 3) кислый 4) мыла
Решение:
HCl + NaOH = NaCl + H2O
Так как смешиваются эквимолярные количества HCl и NaOH, то они прореагируют полностью, поэтому полученный раствор будет иметь соленый вкус NaCl.
Ответ: 2.
З адачи и упражнения для самостоятельного решения
В ряду электролитов укажите те, диссоциация которых в водных растворах протекает обратимо: NaOH, KOH, H2O, CH3COOH, H2S, HNO3, HCI. Приведите схемы процессов диссоциации.
Составьте уравнения электролитической диссоциации сероводородной кислоты. Запишите выражения соответствующих констант диссоциации. Как изменяется по ступеням степень электролитической диссоциации?
К раствору гидроксида аммония добавили небольшое количество: а) хлорида аммония; б) соляной кислоты. Как при этом изменится степень электролитической диссоциации гидроксида аммония?
Вычислите степень ионизации в растворе глюконовой кислоты с концентрацией этой кислоты 0,1 моль/л. Kа = 1,38×10–4.
Ответ: a = 3,71×10–2.
Рассчитайте концентрацию ионов водорода в венозной крови с рН=7,36, в моче (рН = 6,0), слюне (рН = 6,8). Ответ: с(Н+)крови = 4,4×10–8 моль/л; с(Н+)мочи = 10–6 моль/л; с(Н+)слюны = 1,58×10–7 моль/л.
Вычислите рН 0,1М раствора НСООН. Ответ: рН = 2,38.
При отравлениях цианидами внутривенно вводят 2%-ный раствор нитрита натрия (r = 1,011 г/мл). Вычислите коэффициент активности ионов в этом растворе. Ответ: g = 0,56.
Рассчитайте ионную силу (I) плазмозамещающего солевого раствора, приготовленного по следующей прописи: натрия ацетат – 0,2 г; натрия хлорид – 0,5 г; калия хлорид – 0,1 г. Вода для инъекций до 100 мл.
Ответ: I = 0,122 моль/л.