Выводы по опытам 2 и 3.

1. Сделайте вывод о характере среды в каждой жидкости.

2. Какова точность каждого метода?

3. Объясните, в чем преимущества применения

• универсального индикатора перед растворами индикаторов;

• рН-метра.

Тема: «буферные растворы». Значение темы:

Буферные системы в организме поддерживают кислотно-основное равно­весие, то есть постоянное соотношение концентраций Н⁺-ионов и ОН-ионов, от которого зависит протекание ферментативных биохимических реакций.

1. Выполните упражнения (сарс)

1. В воду пробулькивали газообразный SО₂. Какое вещество надо добавить к образовавшемуся водному раствору, чтобы получить буферный раствор? Напишите его состав и механизм буферного действия.

2. Вычислите рН ацетатной буферной системы, полученной смешением 200 мл раствора ацетата натрия с молярной концентрацией 0,4 моль/л и 500 мл ук­сусной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л. Какая буферная емкость: ки­слотная или основная выше в этом растворе?

3. Аммиачный буферный раствор получен смешиванием 500 мл 0,2 М рас­твора NH₄ОН и 200 мл 0,4 М раствора NH₄Cl.

• Какая среда в этом растворе: кислая или щелочная?

• Рассчитайте значение рН.

• Какая буферная емкость выше – кислотная или основная?

4. Угольная кислота существует только в растворе за счет растворения углеки­слого газа. Ее концентрацию можно выразить через парциальное давление углекислого газа (рСО₂) и коэффициент растворимости СО₂ в жидких средах (S).

[H₂CO₃] = pCO₂  S

Тогда формула для расчета значения рН гидрокарбонатной системы имеет вид:

рН = рКа + lg или рН = 6,1 + lg

Рассчитайте рН гидрокарбонатной буферной системы, если рСО₂ = 40 мм.рт.ст, S = 0,03, а концентрация гидрокарбонат-иона равна 2,410^-2 моль/л.

5. В водных растворах -аминокислоты, в зависимости от рН среды, сущест­вуют в виде: катиона, нейтральной биполярной молекулы и аниона. На при­мере аминокислоты глицин (Н₂N-СН₂-СООН) составьте кислотную и основ­ную буферные системы и запишите механизм их буферного действия.

6. Рассчитайте величину кислотной буферной емкости, если при добавлении

4 мл 0,5 н раствора Н₂SО₄ к 50 мл буферного раствора, его рН изменился от

4,2 до 3,5.

2. Лабораторная работа.

«Приготовление буферных растворов, исследование их свойств и опреде­ление буферной емкости»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Приготовить буферные растворы с определенным значением рН и изу­чить их свойства.

2. Рассчитать значение рН приготовленных буферных растворов и сравнить полученные значения с экспериментальными.

3. Определить буферную емкость по кислоте приготовленных буферных систем.

ПРИБОТЫ И РЕАКТИВЫ

рН-метр, стаканчики для измерения рН – 2 шт., бюретки, пипетки, ци­линдр на 25 мл, колбы для приготовления и разбавления растворов. Исходные растворы:

уксусная кислота, С = 0,2 моль/л

натрий ацетат, С = 0,2 моль/л

соляная кислота, С = 0,1 моль/л

Опыт 1. Приготовление буферного раствора. Изучение влияния раз­бавления на его свойства.

1. Приготовьте три ацетатных буферных раствора объемом по 40 мл с со­отношением:

Раствор	CH3COOH	CH3CONa	Vк, мл	Vc, мл
1	1	3
2	1	1
3	3	1

Эти растворы в дальнейшем считайте концентрированными.

2. Отмерьте мерной пробиркой или цилиндром 10 мл раствора, вылейте его в стаканчик для измерения рН и прибавьте к нему 20 мл Н₂О. Получим раз­бавленный раствор: V_конц = 30 мл V_разб = 30 мл

3.Измерьте величину рН приготовленных растворов концентрированных и разбавленных (рНэкс.) и результаты занесите в таблицу.

№ буферного раствора	I		II		III		Дист вода
Состав буферного раствора Кислота: соль	1:3		1:1		3:1
	конц.	Разб.	конц.	Разб.	конц.	разб.
1.рНтеор.
2.рНэксп.
3.Добавление HCl (0,1 н) рНэксп.к
4.Рн
5.Вкисл.

Опыт 2. Исследование влияния добавления сильной кислоты к буфер­ному раствору. Определение буферной емкости по кислоте (Вк).

1.Добавьте:

к 30 мл концентрированного буферного раствора 2 мл HCl;

к 30 мл разбавленного буферного раствора 1 мл HCl.

Измерьте величину рН этих растворов (рНэксп._к), значение запишите в таблицу.

2.Для сравнения возьмите 30 мл дистиллированной воды и измерьте вели­чину рН до и после добавления к ней 1 мл HCl.