- •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
Растворимость Са3(РО4)2 понизится в наибольшей степени при введении в раствор в равных количествах:
1) CаCl2 2) Na3PO4 3) NaNO3 4) NaCl
Решение:
Са3(РО4)2 ((;(( 3Ca+2 +2PO
При введении в раствор одноимённых ионов согласно принципу Ле
Шателье равновесие будет смещаться влево, скорость кристаллизации превысит скорость растворения, что приведёт к дополнительному образованию осадка. При этом большее влияние окажут ионы кальция, величина концентрации которого возводится в третью степень согласно стоящему перед ним стехиометрическому коэффициенту.
Ответ: 1
Растворимость в солёной морской воде многих веществ, малорастворимых в речной воде, заметно возрастает, т.к. ионная сила ______, активность ионов _______и раствор становится_______
Решение:
В солёной морской воде больше концентрация солей по сравнению с речной водой, поэтому больше величина ионной силы, меньше коэффициент активности и, соответственно, меньше величина активностей ионов малорастворимого электролита, меньше величина их произведения. Таким образом, раствор этого малорастворимого электролита становится ненасыщенным и растворимость его возрастает в солёной морской воде по сравнению с речной.
Ответ: увеличивается, уменьшается, ненасыщенным.
Для полноты осаждения ионов Са2+ из насыщенного раствора СаSО4 необходимо добавить:
1) СаСl2 2) Са(NO3)2 3) NaCl 4) Na2SO4
Решение:
СаSО4 ((;(( Ca+2 + SO
Величина Ks(СаSО4) рассчитывается по уравнению
Ks(СаSО4) = а(Ca+2)∙а(SO ),
поэтому при добавлении в насыщенный раствор СаSО4 раствора Na2SO4 увеличивается активность сульфат-анионов,т.е. возрастает величина одного из сомножителей. Т.к. константа растворимости малорастворимого электролита не зависит от активности его ионов, то для сохранения постоянства этой константы увеличение активности сульфат-анионов должно привести к уменьшению активности ионов кальция, т.е. к увеличению полноты его осаждения.
Ответ: 4
Какие из приведенных реакций возможны:
а) BaCO3 + Na2SO4 ® ; б ) AgCl + KI?
(Ks(ВaCO3) = 410–10; Ks(ВaSO4) = 1,110–10;
Ks(AgCl) = 1,7810–10; Ks(AgI) = 8,310–17).
1) а 2) б 3) а, б 4) не протекают обе
Решение:
В данном случае происходит конкуренция за катион Ва+2 между анионами CO и SO в первой реакции и за катион Ag+ между анионами Cl– и I– во второй реакции. В первой реакции конкуренцию выигрывает SO , т.к. Ks(ВaSO4)< Ks(ВaCO3), во второй реакции конкуренцию выигрывает I-, т.к. Ks(AgI) < Ks(AgCl). Т.о. возможны обе реакции.
Ответ: 3
Разрушение зубной ткани в полости рта будет происходить при: а) рН(слюны) > 7; б) рН(слюны) < 7; в) увеличении содержания Са+2 в слюне; г) уменьшении содержания Са+2 в слюне.
1) а, в 2) а, г 3) б, в 4) б, г
Решение:
Зубная ткань состоит из гидроксоапатита Са5(РО4)3ОН, диссоциацию которого можно выразить следующим уравнением:
Са5(РО4)3ОН ((;(( 5Са+2 + 3РО + ОН–
Разрушение зубной ткани будет происходить при смещении равновесия вправо, то есть согласно принципу Ле Шателье при уменьшении рН слюны и уменьшении содержания в ней ионов Са+2. Использование жевательной резинки, содержащей мочевину СО(NH2)2, и направлено на связывание протонов Н+ по неподеленной электронной паре атома азота.
Ответ: 4
Вариант тестового контроля
Если в растворе произведение концентраций ионов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, больше константы растворимости, то:
раствор пересыщен, осадок образуется
раствор ненасыщен, осадок растворяется
раствор насыщен, осадок образуется
раствор пересыщен, осадок не образуется
При рентгеноскопии желудка используют суспензию сульфата бария, а не его карбоната, т.к.:
1) BaSO4 не растворяется в соляной кислоте, входящей в состав желудочного сока, а ВаСО3 растворяется
2) BaSO4 не растворяется в соляной кислоте и сильно поглощает рентгеновские лучи
3) BaSO4 поглощает рентгеновские лучи
4) использование BaSO4 экономически более целесообразно
Имеется насыщенный водный раствор гидроксофосфата кальция (Са5(РО4)3ОН). Какие вещества следует добавить к этому раствору, чтобы часть ионов перешла в состав твердой фазы?
а) СаСl2; б) Na3PO4; в) NaOH; г) HCl.(ответ поясните)
1) а, б, в 2) б, в, г 3) а, б, г 4) а, в, г
К раствору, содержащему ионы кальция, стронция и бария в равных концентрациях, прибавляют по каплям раствор сульфата натрия. Какой из осадков образуется в первую очередь?
1) BaSO4 2) SrSO4 3) CaSO4 4) все в равной степени
(ответ поясните)
Растворимость СаF2 составляет 2,1×10–4 моль/л. Величина Ks(СаF2 ) равна:
1) 3,7×10–11 2) 4,4×10–8 3) 5,93×10–10 4) 6,8 10–8
Масса ионов бария в 200 мл насыщенного раствора сульфата бария (Ks(BaSO4) = 1,110–10) равна (г):
1) 2,8710–4 2) 4,8910–4 3) 2,8710–2 4) 3,0110–6