![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •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
Взаимосвязь Ks и растворимости s:
где S – молярная концентрация электролита в его насыщенном растворе.
Пример:
а) бинарный электролит АВ (AgCl)
S S S
AВтв
((;((
А
+ В
Ks
= [A+][B–
]
= S2;
б) трехионный электролит АВ2 или А2В (Mg(OH)2, Ag2SO4)
S 2S S
A2Втв
((;((
2А
+ В
Ks
= [A+]2[B2–]
= (2S)2S
=
4S3;
в) четырехионный электролит А3В или АВ3 (Al(OH)3, Ag3PO4)
S 3S S
A3Втв
((;((
3А
+ В
Ks
= [A+]3[B3–]
= (3S)3S
= 27S4;
Ненасыщенный раствор – термодинамически устойчивая неравновесная система, стехиометрическое произведение концентраций ионов (Пс) малорастворимого электролита в которой меньше, чем в насыщенном растворе:
,
Пс
= сn(Ktm+)cm(Ann–)
< Ks
Пересыщенный раствор – термодинамически неустойчивая псевдоравновесная система, стехиометрическое произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в которой больше, чем в насыщенном растворе:
,
а Пс
> Ks.
Образование осадка малорастворимого сильного электролита происходит в том случае, если стехиометрическое произведение концентраций его ионов в растворе станет больше константы растворимости (Пс > Ks), т.е. осадок выпадает из пересыщенного раствора.
Пример:
AgI(тв) ((;(( Ag+(р-р) + I–(р-р)
а) При добавлении AgNO3 согласно принципу Ле Шателье равновесие смещается влево, . Но так как величина Ks = [Ag+][I–] неизменна, поэтому при вновь установившемся равновесии величина [Ag+] возрастает, а [I–] – уменьшается, т.е. достигается полнота осаждения ионов иода.
б) При добавлении KI, напротив, возрастает величина [I–], а [Ag+] уменьшается, т.е. достигается полнота осаждения ионов серебра.
Растворение осадка малорастворимого электролита происходит в том случае, если стехиометричное произведение концентраций его ионов в растворе станет меньше константы растворимости (Пс < Ks).
Примеры:
а
)
Zn(OH)2
+ 2HCl
= ZnCl2
+ 2H2O
Zn(OH)2(тв) ((;(( ZnOH+ + OH–
Н2О
HCl Cl– + H+
Наблюдается конкуренция гетерогенного и протолитического равновесий. Концентрации анионов гидроксила, необходимых для образования Zn(OH)2 (c1) и воды (с2), соответственно равны
.
Таким образом, Н2О образуется при меньшей концентрации анионов гидроксила, поэтому Zn(OH)2 растворяется в HCl с образованием слабого электролита Н2О.
б
)
AgBr ((;((
Br –
+
Ag+
[Ag(S2O3)2]3–
2Na2S2O3
4Na+
+ 2S2O
Ионы серебра связываются в более прочное комплексное соединение, осадок растворяется.
в) 5СаС2О4+2KMnO4+8H2SO4=10CO2+K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+8H2O
С2О
– 2е
2СО2
5
MnO
+ 8Н+
+ 5е
Mn2+
+ 4H2O
2
5С2О + 2MnO + 16Н+ = 10СО2 + 2Mn2+ + 8H2O
Наблюдается конкуренция между гетерогенным и окислительно-восстановительным процессами
СаС2О4
((;((
Са2+
+ С2О
Mn+2 + CO2
KMnO4 K+ + MnO
За счет окисления оксалат-аниона перманганатом калия происходит растворение оксалата кальция.
г) При добавлении к насыщенному раствору малорастворимого электролита раствора сильного электролита, не имеющего с ним общих ионов, повышается ионная сила раствора, понижается коэффициент активности, следовательно, стехиометрическое произведение активностей ионов становится меньше Ks, т.е. раствор становится ненасыщенным, происходит растворение осадка. Это явление называется солевым эффектом.