Сборн. метод мед 16-17 -...

51
Винницкий национальный медицинский университет имени Н.И.Пирогова Кафедра биологической и общей химии Курс медицинской химии МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ практических занятий по медицинской химии для иностранных студентов медицинского факультета Часть1. Кислотно-основные равновесия и комплексообразование в биологических жидкостях Винница 2016

Upload: others

Post on 07-Mar-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

Винницкий национальный медицинский университет имени НИПирогова

Кафедра биологической и общей химии

Курс медицинской химии

МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

практических занятий по медицинской химии

для иностранных студентов медицинского факультета

Часть1 Кислотно-основные равновесия и комплексообразование

в биологических жидкостях

Винница 2016

2

Сборник утвержден на методическом совете общетеоретических дисциплин ВНМУ имени НИ Пирогова (протокол 1 от 31082016г)

Методические разработки переработала по изданию 2015 г доц Смирнова ОВ

Рецензент ndash Антонюк ВС кхн доцент кафедры химии фармацевтического

факультета ВНМУ имени НИПирогова

Корректор Сулим ОГ

Редакционно-издательская группа ВНМУ

Ответственный редактор ndash Тарасюк СВ профессор

Секретарь ndash Королева НД канд псих наук доцент

3

СОДЕРЖАНИЕ

1 Вступление Техника безопастности Периодическая система ДИ Менделеева Электронное строение атомов элементов и их ионов

8

2 Биогенные s-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

9

3 Биогенные р-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

12

4 Биогенные d-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

15

5 Комплексообразование в биологических системах 19

6 Способы выражения концентрации растворов Приготовление растворов

22

7 Кислотно-основное равновесие в организме

25

8 Водородный показатель биологических жидкостей 30

9 Метод нейтрализации Алкалиметрия 33

10 Ацидиметрия 36

11 Буферные системы классификация и механизм действия 39

12 Буферная емкость Роль буферных растворов в буферных системах

43

13 Коллигативные свойства растворов Осмос 47

4

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ И ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

1 При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать чистоту

тишину порядок в лаборатории не должно быть лишних предметов а также следует соблюдать правила техники безопасности

2 В химической лаборатории студент должен быть в халате и шапочке (или волосы аккуратно забраны назад)

3 Каждый студент должен знать где в лаборатории находятся средства противопожарной защиты и аптечка

4 Категорически запрещается в лаборатории курить принимать пищу пить воду

5 Нельзя приступать к работе до тех пор пока студент не освоит всей техники ее выполнения

6 Опыты следует проводить только в чистой посуде После окончания эксперимента посуду необходимо вымыть сразу же

7 В процессе работы необходимо быть аккуратным следить чтоб вещества не попали на кожу лица и рук а также в глаза

8 Нельзя проверять на вкус никакие вещества Нюхать вещества нужно осторожно направляя на себя пар или газ легким движением руки

9 На посуде в которой сохраняются реактивы обязательно должны быть этикетки с названием вещества

10 Во время нагревания твердых и жидких веществ в пробирках и колбах нельзя направлять их отверстие на себя или на соседа категорически запрещается заглядывать сверху в посуду

11 После окончания работы необходимо выключить газ воду электроэнергию

12 Запрещается выливать в раковину концентрированные растворы кислот щелочей

13 При работе с ядовитыми веществами концентрированными кислотами и щелочами фенолом и др необходимо пользоваться защитными очками противогазами или респираторами

14 Опыты с легковоспламеняющимися веществами (эфир бензин ацетон спирт) проводят дальше от огня и включенных электроприборов

15 Если возник пожар немедленно отключить газ выключить электроприборы в лаборатории Быстро забрать все горючие вещества подальше от огня а пламя тушить огнетушителем песком или использовать противопожарное одеяло Нельзя заливать огонь водой

16 Если на ком-либо воспламенится одежда необходимо его повалить на пол и быстро накрыть шерстяным одеялом бегать по лаборатории запрещается так как пламя усилится

17 Термические ожоги немедленно обрабатывают спиртовым раствором таннина этанола или разбавленным раствором калия перманганата

5

18 Ожоги кислотами необходимо сразу же вытереть сухой тканью потом промыть проточной водой а затем ndash 5-ным раствором натрий гидрокарбоната и снова водой

19 Ожоги щелочами сразу же промывают проточной водой потом 3-ным раствором борной кислоты или ацетатной кислоты

20 Если кислота или щелочь попали в глаза необходимо быстро промыть их небольшой струей воды из под крана на протяжении 3-5 мин потом раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или раствором натрий гидрокарбоната (в случае попадания кислоты) После этого необходимо обратиться к врачу

21Кожу пораженную органическими веществами (например фенолом) необходимо быстро промыть большим количеством спирта или другого нейтрального растворителя Пострадавшего студента необходимо отправить в медпункт

6

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 2: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

2

Сборник утвержден на методическом совете общетеоретических дисциплин ВНМУ имени НИ Пирогова (протокол 1 от 31082016г)

Методические разработки переработала по изданию 2015 г доц Смирнова ОВ

Рецензент ndash Антонюк ВС кхн доцент кафедры химии фармацевтического

факультета ВНМУ имени НИПирогова

Корректор Сулим ОГ

Редакционно-издательская группа ВНМУ

Ответственный редактор ndash Тарасюк СВ профессор

Секретарь ndash Королева НД канд псих наук доцент

3

СОДЕРЖАНИЕ

1 Вступление Техника безопастности Периодическая система ДИ Менделеева Электронное строение атомов элементов и их ионов

8

2 Биогенные s-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

9

3 Биогенные р-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

12

4 Биогенные d-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

15

5 Комплексообразование в биологических системах 19

6 Способы выражения концентрации растворов Приготовление растворов

22

7 Кислотно-основное равновесие в организме

25

8 Водородный показатель биологических жидкостей 30

9 Метод нейтрализации Алкалиметрия 33

10 Ацидиметрия 36

11 Буферные системы классификация и механизм действия 39

12 Буферная емкость Роль буферных растворов в буферных системах

43

13 Коллигативные свойства растворов Осмос 47

4

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ И ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

1 При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать чистоту

тишину порядок в лаборатории не должно быть лишних предметов а также следует соблюдать правила техники безопасности

2 В химической лаборатории студент должен быть в халате и шапочке (или волосы аккуратно забраны назад)

3 Каждый студент должен знать где в лаборатории находятся средства противопожарной защиты и аптечка

4 Категорически запрещается в лаборатории курить принимать пищу пить воду

5 Нельзя приступать к работе до тех пор пока студент не освоит всей техники ее выполнения

6 Опыты следует проводить только в чистой посуде После окончания эксперимента посуду необходимо вымыть сразу же

7 В процессе работы необходимо быть аккуратным следить чтоб вещества не попали на кожу лица и рук а также в глаза

8 Нельзя проверять на вкус никакие вещества Нюхать вещества нужно осторожно направляя на себя пар или газ легким движением руки

9 На посуде в которой сохраняются реактивы обязательно должны быть этикетки с названием вещества

10 Во время нагревания твердых и жидких веществ в пробирках и колбах нельзя направлять их отверстие на себя или на соседа категорически запрещается заглядывать сверху в посуду

11 После окончания работы необходимо выключить газ воду электроэнергию

12 Запрещается выливать в раковину концентрированные растворы кислот щелочей

13 При работе с ядовитыми веществами концентрированными кислотами и щелочами фенолом и др необходимо пользоваться защитными очками противогазами или респираторами

14 Опыты с легковоспламеняющимися веществами (эфир бензин ацетон спирт) проводят дальше от огня и включенных электроприборов

15 Если возник пожар немедленно отключить газ выключить электроприборы в лаборатории Быстро забрать все горючие вещества подальше от огня а пламя тушить огнетушителем песком или использовать противопожарное одеяло Нельзя заливать огонь водой

16 Если на ком-либо воспламенится одежда необходимо его повалить на пол и быстро накрыть шерстяным одеялом бегать по лаборатории запрещается так как пламя усилится

17 Термические ожоги немедленно обрабатывают спиртовым раствором таннина этанола или разбавленным раствором калия перманганата

5

18 Ожоги кислотами необходимо сразу же вытереть сухой тканью потом промыть проточной водой а затем ndash 5-ным раствором натрий гидрокарбоната и снова водой

19 Ожоги щелочами сразу же промывают проточной водой потом 3-ным раствором борной кислоты или ацетатной кислоты

20 Если кислота или щелочь попали в глаза необходимо быстро промыть их небольшой струей воды из под крана на протяжении 3-5 мин потом раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или раствором натрий гидрокарбоната (в случае попадания кислоты) После этого необходимо обратиться к врачу

21Кожу пораженную органическими веществами (например фенолом) необходимо быстро промыть большим количеством спирта или другого нейтрального растворителя Пострадавшего студента необходимо отправить в медпункт

6

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 3: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

3

СОДЕРЖАНИЕ

1 Вступление Техника безопастности Периодическая система ДИ Менделеева Электронное строение атомов элементов и их ионов

8

2 Биогенные s-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

9

3 Биогенные р-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

12

4 Биогенные d-элементы химические свойства биологическая роль применение в медицине

15

5 Комплексообразование в биологических системах 19

6 Способы выражения концентрации растворов Приготовление растворов

22

7 Кислотно-основное равновесие в организме

25

8 Водородный показатель биологических жидкостей 30

9 Метод нейтрализации Алкалиметрия 33

10 Ацидиметрия 36

11 Буферные системы классификация и механизм действия 39

12 Буферная емкость Роль буферных растворов в буферных системах

43

13 Коллигативные свойства растворов Осмос 47

4

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ И ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

1 При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать чистоту

тишину порядок в лаборатории не должно быть лишних предметов а также следует соблюдать правила техники безопасности

2 В химической лаборатории студент должен быть в халате и шапочке (или волосы аккуратно забраны назад)

3 Каждый студент должен знать где в лаборатории находятся средства противопожарной защиты и аптечка

4 Категорически запрещается в лаборатории курить принимать пищу пить воду

5 Нельзя приступать к работе до тех пор пока студент не освоит всей техники ее выполнения

6 Опыты следует проводить только в чистой посуде После окончания эксперимента посуду необходимо вымыть сразу же

7 В процессе работы необходимо быть аккуратным следить чтоб вещества не попали на кожу лица и рук а также в глаза

8 Нельзя проверять на вкус никакие вещества Нюхать вещества нужно осторожно направляя на себя пар или газ легким движением руки

9 На посуде в которой сохраняются реактивы обязательно должны быть этикетки с названием вещества

10 Во время нагревания твердых и жидких веществ в пробирках и колбах нельзя направлять их отверстие на себя или на соседа категорически запрещается заглядывать сверху в посуду

11 После окончания работы необходимо выключить газ воду электроэнергию

12 Запрещается выливать в раковину концентрированные растворы кислот щелочей

13 При работе с ядовитыми веществами концентрированными кислотами и щелочами фенолом и др необходимо пользоваться защитными очками противогазами или респираторами

14 Опыты с легковоспламеняющимися веществами (эфир бензин ацетон спирт) проводят дальше от огня и включенных электроприборов

15 Если возник пожар немедленно отключить газ выключить электроприборы в лаборатории Быстро забрать все горючие вещества подальше от огня а пламя тушить огнетушителем песком или использовать противопожарное одеяло Нельзя заливать огонь водой

16 Если на ком-либо воспламенится одежда необходимо его повалить на пол и быстро накрыть шерстяным одеялом бегать по лаборатории запрещается так как пламя усилится

17 Термические ожоги немедленно обрабатывают спиртовым раствором таннина этанола или разбавленным раствором калия перманганата

5

18 Ожоги кислотами необходимо сразу же вытереть сухой тканью потом промыть проточной водой а затем ndash 5-ным раствором натрий гидрокарбоната и снова водой

19 Ожоги щелочами сразу же промывают проточной водой потом 3-ным раствором борной кислоты или ацетатной кислоты

20 Если кислота или щелочь попали в глаза необходимо быстро промыть их небольшой струей воды из под крана на протяжении 3-5 мин потом раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или раствором натрий гидрокарбоната (в случае попадания кислоты) После этого необходимо обратиться к врачу

21Кожу пораженную органическими веществами (например фенолом) необходимо быстро промыть большим количеством спирта или другого нейтрального растворителя Пострадавшего студента необходимо отправить в медпункт

6

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 4: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

4

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ И ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ

1 При работе в химической лаборатории необходимо соблюдать чистоту

тишину порядок в лаборатории не должно быть лишних предметов а также следует соблюдать правила техники безопасности

2 В химической лаборатории студент должен быть в халате и шапочке (или волосы аккуратно забраны назад)

3 Каждый студент должен знать где в лаборатории находятся средства противопожарной защиты и аптечка

4 Категорически запрещается в лаборатории курить принимать пищу пить воду

5 Нельзя приступать к работе до тех пор пока студент не освоит всей техники ее выполнения

6 Опыты следует проводить только в чистой посуде После окончания эксперимента посуду необходимо вымыть сразу же

7 В процессе работы необходимо быть аккуратным следить чтоб вещества не попали на кожу лица и рук а также в глаза

8 Нельзя проверять на вкус никакие вещества Нюхать вещества нужно осторожно направляя на себя пар или газ легким движением руки

9 На посуде в которой сохраняются реактивы обязательно должны быть этикетки с названием вещества

10 Во время нагревания твердых и жидких веществ в пробирках и колбах нельзя направлять их отверстие на себя или на соседа категорически запрещается заглядывать сверху в посуду

11 После окончания работы необходимо выключить газ воду электроэнергию

12 Запрещается выливать в раковину концентрированные растворы кислот щелочей

13 При работе с ядовитыми веществами концентрированными кислотами и щелочами фенолом и др необходимо пользоваться защитными очками противогазами или респираторами

14 Опыты с легковоспламеняющимися веществами (эфир бензин ацетон спирт) проводят дальше от огня и включенных электроприборов

15 Если возник пожар немедленно отключить газ выключить электроприборы в лаборатории Быстро забрать все горючие вещества подальше от огня а пламя тушить огнетушителем песком или использовать противопожарное одеяло Нельзя заливать огонь водой

16 Если на ком-либо воспламенится одежда необходимо его повалить на пол и быстро накрыть шерстяным одеялом бегать по лаборатории запрещается так как пламя усилится

17 Термические ожоги немедленно обрабатывают спиртовым раствором таннина этанола или разбавленным раствором калия перманганата

5

18 Ожоги кислотами необходимо сразу же вытереть сухой тканью потом промыть проточной водой а затем ndash 5-ным раствором натрий гидрокарбоната и снова водой

19 Ожоги щелочами сразу же промывают проточной водой потом 3-ным раствором борной кислоты или ацетатной кислоты

20 Если кислота или щелочь попали в глаза необходимо быстро промыть их небольшой струей воды из под крана на протяжении 3-5 мин потом раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или раствором натрий гидрокарбоната (в случае попадания кислоты) После этого необходимо обратиться к врачу

21Кожу пораженную органическими веществами (например фенолом) необходимо быстро промыть большим количеством спирта или другого нейтрального растворителя Пострадавшего студента необходимо отправить в медпункт

6

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 5: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

5

18 Ожоги кислотами необходимо сразу же вытереть сухой тканью потом промыть проточной водой а затем ndash 5-ным раствором натрий гидрокарбоната и снова водой

19 Ожоги щелочами сразу же промывают проточной водой потом 3-ным раствором борной кислоты или ацетатной кислоты

20 Если кислота или щелочь попали в глаза необходимо быстро промыть их небольшой струей воды из под крана на протяжении 3-5 мин потом раствором борной кислоты (в случае попадания щелочи) или раствором натрий гидрокарбоната (в случае попадания кислоты) После этого необходимо обратиться к врачу

21Кожу пораженную органическими веществами (например фенолом) необходимо быстро промыть большим количеством спирта или другого нейтрального растворителя Пострадавшего студента необходимо отправить в медпункт

6

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 6: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

6

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 7: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

7

Краткие методические указания к работе студентов на практическом занятии

Занятие начинается с организационных вопросов Проводится коррекция знаний студентов по основным вопросам темы и

объясняются непонятные моменты За 15 минут до окончания первой полупары студенты пишут тестовый

контроль На второй полупаре студенты выполняют лабораторную работу

оформляют протокол преподаватель объявляет результаты тестового контроля и подписывает протокол

Технологическая карта проведения практического занятия

пп Этапы время

(мин)

Учебные

пособия

Место

проведения

1 Организационные вопросы 5

2

Корекция знаний студентов по теоретическим вопросам и решение задач

20 Таблицы набор задач

3 Тестовый контроль 15 Билеты

4 Выполнение лабораторной работы

40 Реактивы химическая посуда приборы

5 Анализ и подведение итогов занятия

10

Кафедра

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 8: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

8

Тема ВСТУПЛЕНИЕ ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ КОНТРОЛЬНЫЙ ЗАМЕР ЗНАНИЙ

1 Актуальность темы знание основ техники безопасности позволит

избежать несчастных случаев при работ с химическими реактивами на практических занятиях Студентам предлагается вспомнить строение химических содинений чтобы перейти к изучению неорганической химии

2 Цель общая

ndash усвоить правила техники безопасности ndash уметь объяснять зависимость химических свойств элементов от их расположения в периодической системе

3 Конкретые цели умения

ndash иметь представление об электронном строении атомов ndash знать периодический закон и периодическую систему ДИ Менделеева ndash уметь писать уравнения реакций разных типов

4 Литература

Основная 41 Хомченко ГП Пособие по химии для поступающих в вузы 1992 42 Глинка НЛ Общая химия

43 Граф логической структуры

Дополнительная 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 45 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Организационные вопросы 52 Инструктаж по технике безопасности 53 Периодический закон ДИ Менделеева ndash основа неорганической химии 54 Электронное строение атомов и ионов 55 Классы неорганических соединений 6 Тестовый контроль для определение исходного уровня знаний

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 9: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

9

Тема БИОГЕННЫЕ s - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе

живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений s - элементов и их влияние на организм человека 3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-

532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 s-Элементы ndash что такое s-элементы ndash электронная конфигурация атомов и ионов элементов I-A и II-A групп

ndash оксиды гидроксиды пероксиды надпероксиды ndash биологическое значение натрия калия кальция магния (нахождение в организме человека и их роль лекарственные вещества)

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 10: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

10

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Учение ВИВернадского о биосфере Биогеохимические провинции 62 Биогенные элементы элементы - органогены 63 Проблемы загрязнения окружающей среды

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома натрия и его иона Ответ Na0 1s22s22p63s1 Na+ 1s22s22p63s0 72 Напишите електронную конфигурацию атома кальция и его иона Ответ Са0 1s22s22p63s23р64s2 Са2+ 1s22s22p63s23р64s0 75 Напишите уравнения такой цепи превращений

Mg rarr MgO rarr Mg(OH)2 rarr MgCO3 Відповідь 2Mg + О2 rarr 2MgО

MgО + Н2О rarr Mg(ОН)2

Mg(ОН)2 + СО2 + Н2О rarr MgCO3 76 Приведите примеры лекарственных препаратов натрия

NaCl ndash 09-ный раствор ndash это физиологический или изотонический раствор используется как простейший кровезаменитель NaHCO3 ndash питьевая сода антацидное средство Na2SO4 ndash легкое слабительное

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Почему водород проявляет свойства окислителя и восстановителя 82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Na2СО3 rarr NaНСО3 rarr Na2СО3 rarr BaСО3

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома и иона калия 92 Напишите уравнения реакций таких превращений

Сa rarr СаО rarr Са(ОН)2 rarr Са(НСО3)2 93 Что такое биогенные элементы Ответы 91 К0 1s22s22p63s23р64s1 К+ 1s22s22p63s23р64s0 92 Сa + О2 rarr СаО

СаО + Н2О rarr Сa(OH)2

Сa(OH)2 + H2O + СО2 rarr Са(НСО3)2 93 Биоигенными называются элементы которые обнаружены в живых организмах и принимают участие в биохимических процессах

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 11: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

11

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Качественная реакция на ион калия 102 Качественная реакция на ион кальция 103 Качественная реакция на ион магния

11 Методика проведения эксперимента

111 Качественная реакция на ион калия

В пробирку внести 5 капель тартрата (винной кислоты) добавить 2 капли раствора КОН и потереть стеклянной палочкой стенки пробирки до образования осадка Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

112 Качественная реакция на ион кальция В пробирку внести 2 капли раствора Na2С2О4 (натрий оксалат) добавить 1 каплю раствора СаСl2 Указать внешний эффект реакции написать уравнение реакции сделать вывод

113 Качественная реакция на ион магния

В пробирку внести 2 капли раствора MgCl2 и добавить раствор аммиака (NH4OH) до выпадения осадка Затем добавить раствор NH4Cl до полного растворения осадка Написать уравнения реакций и сделать выводы

Схема оформления протокола лабораторной работи (на развернутом двойном листе тетради)

опыта

название опыта Уравнения реакций Биологическое

значение элемента типа реакции роль в

организме 1 Качественная реакция на ионы ка 2 кап Na2C2O4 +1кап CaCl2

Na2C2O4+CaCl2 rarr CaC2O4darr+2NaCl белый

Кальций содержится в костях и зубах CaC2O4 ndash продукт обмена веществ выделяется с мочой

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 12: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

12

Тема БИОГЕННЫЕ р- ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы химические элементы и их соединения лежат в основе живой и неживой природы Они играют важную роль в жизнедеятельности организма а также используются как лекарственные вещеcтва

2 Цель занятия изучить свойства соединений р- элементов и их влияние на организм человека

3 Конкретные цели умения

ndash знать соединения элементов и их свойства ndash уметь писать электронную конфигурацию атомов и ионов ndash проводить качественные реакции

4 Литература

Основная

41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 342-359

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 37-47

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного

анализа Методическое пособие 2012г 44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных

элементов 1990 с 36-68 120-169 45 Глинка НЛ Общая химия с 342-349 561-567 612-618 633-638 398-

430 46 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 71-84151-154 47 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 121-140 187-198 528-532 48 Граф логической структуры 49 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 410 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементы человека 1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машковский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 р-Элементы III-А группы ( на примере алюминия) ndash что такое р-элементы

ndash электронная конфигурация алюминия степень окисления

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 13: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

13

ndash алюминий оксид и гидроксид их амфотерные свойства ndash биологическая роль алюминия (лекарственные вещества) использование для очистки воды

52 р-Элементы V-А группы (на примере азота) ndash электронная конфигурация азота степени окисления

ndash водородные и кислородные соединения азота их кислотно-оснόвные свойства

ndash окислительно-восстановительные свойства ndash биологическая роль азота (нахождение в организме человека лекарственные вещества)

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

65 Биологическая роль карбона оксигена сульфура галогенов Токсическое действие карбон(II) оксида соединений плюмбума

сульфур(IV) оксида арсен(III) оксида

7 Эталоны решения заданий 71 Напишите електронную конфигурацию атома As0 та иона As3ndash Ответ As0 1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 As3ndash 1s22s22p63s23p63d104s2 4p6 72 Напишите електронную конфигурацию атома Сl0 та іону Clndash Ответ Cl0 1s22s22p63s23р5 Clndash 1s22s22p63s23р6 73 Напишите уравнения такой цепи превращений

NO rarr NO2 rarr HNO3rarr NaNO3 Ответ

2NO + О2 rarr 2NО2

4NО2 + 2Н2О + О2 rarr 4HNO3

HNO3 + NaОH rarr NaNO3 74 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al2O3 и свойства

алюминатов Al2O3 + 6HСl rarr 2AlСl3 + 3Н2О t Al2O3 + 2NaOH rarr 2NaAlО2 + Н2О 2 NaAlО2 + 4 H2SO4 rarr Na2SO4 + Al2(SO4)3 + 4Н2О NaAlО2 + 2Н2О rarr NaOH + Al(OH)3

74 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции с помощью электронного баланса +5 -2 +2 0

2HNO3 + 3PbS + 3H2SO4 rarr 2NO + 3S + 3 PbSO4 + 4H2О

N+4 - 1е rarr N+5 O2

0 ndash 4е rarr 2O-2 4 4 1

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 14: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

14

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Покажите уравненниями реакций амфотерность Al(ОН)3 82 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса

HNO3 конц + Cu rarr

9 Пример тестового контроля

91 Напишите электронную конфигурацию атома Р0 и иона Р+3 92 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции

с помощью электронного баланса NaCl + KMnO4 + H2SO4 rarr 93 Покажите уравнениями реакций амфотерность PbO Овтеты 91 Р0 1s22s22p63s23р3 Р+3 1s22s22p63s2 92 _ +7 0 +2 10NaCl + 2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Cl2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

93 PbO + HСl rarr PbСl2 +Н2О PbO + NaOH rarr Na2PbО2 + Н2О

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Качественная реакция на карбонат ndash анион 102 Качественная реакция на сульфат ndash анион

103 Качественная реакция на нитрит ndash анион

N+5 + 3е rarr N+2 S-2 - 2е rarr S0

6 2 3

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Clndashmacr ndash 2е rarr Cl2

10 2 5

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 15: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

15

11 Методика проведения эксперимента 111 Качественная реакция на карбонат-анион В пробирку внести 2 капли раствора Na2CO3 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить раствор уксусной (ацетатной) кислоты СН3СООН Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы 112 Качественная реакция на сульфат ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора Н2SO4 и добавить 2 капли раствора BaCl2 К осадку добавить 5 капель раствора НСl Указать внешний эффект реакций Написать уравнения реакций Сделать выводы

113 Качественная реакция на нитрит ndash анион В пробирку внести 2 капли раствора NaNO2 и добавить 2 капли раствора уксусной (ацетатной) кислоты и 2 капли раствора КI Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

Тема БИОГЕННЫЕ d - ЭЛЕМЕНТЫ

1 Актуальность темы d-элементы содержатся в организме в малом количестве Однако роль этих микроэлементов в протекании физиологических и патологических процессов в организме велика Микроэлементы в значительной мере определяют структуру и свойства ферментов Нарушение обмена микроэлементов является причиной многих заболеваний

2 Цель занятия изучить свойства соединений d-элементов и их

биологическое значение 3 Конкретные цели умения ndash иметь представление об электронном строении ndash уметь объяснять кислотно-основные свойства ndash иметь представление о комплексообразовании ndash знать основные лекарственные препараты этих элементов

4 Литература

Основная

41 41 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 378-388

42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 48-53

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 16: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

16

Дополнительная

43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и количественного анализа Методическое пособие 2012г

44 Хухрянский ВГ Циганенко АЯ Павленко НВ Химия биогенных элементов 1990 С 36-68

45 Глинка НЛ Общая химия 1977с 570-575 620-623 625-629 687-691 46 Граф логической структуры 47 Селезнев МП Аналитическая химия 1978 с 329-339 344-348 48 Алексеев АН Качественный анализ 1975 с 95-99 49 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 410 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 411 Авцын АП Жаворонков АА и др Микроэлементоды человека

1991 412 Швайкова МД Токсикологическая химия 1975 413 Артамонова ВГ Шаталова НН Профессиональные болезни 1988 414 Машовский МД Лекарственные средства 1993 Т1 Т2

5 Основные вопросы темы

51 d ndash Элементы 1V периода на примере ферума и хрома

ndash электронная конфигурация степени окисления ndash кислотно-основные свойства (амфотерность) оксидов и гидроксидов ndash окислительные свойства Cr+6 ndash биологическое значение феруму и хрома (нахождение и роль в организме человека лекарственные вещества химизм токсического действия Сr+6 )

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Биологическая роль и медицинские препараты соединений цинка марганца аргентума меркурия Токсическое действие меркурия и его обезвреживание

7 Эталоны решения заданий

71 Напишите електронную конфигурацию атома Cu0 и иона Cu+2

Ответ Cu0 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+ 1s22s22p63s23p63d94s0

72 Напишите уравнения такой цепи превращений

Fe rarr FeO rarr FeSO4 rarr Fe(OH)2

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 17: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

17

Ответ

2Fe + O2 rarr 2FeO

FeO + H2SO4 rarr FeSO4 + H2O

FeSO4 + 2NaOH rarr Fe(OH)2 + Na2SO4

73 Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции и подобрать коэффициенты методом электронного баланса

+2 +7 +3 +2

10FeSO4 +2KMnO4 +8 H2SO4 rarr 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

74 Укажите биологическую роль железа Ответ железо входит в состав гемоглобина в степени окисления +2 В составе ферментов ndash цитохромы каталаза пероксидаза ndash железо имеет переменную степень окисления Fe+2 и Fe+3 Лекарственные препараты железа применяют для лечения железодефицитной анемии 8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Почему ферум имеет переменную степень окисления

82 Напишите уравнения реакций такой цепи превращений

Znrarr ZnO rarr Zn SO4 rarr K2ZnO2 rarr ZnCl2 83 Закончить уравнение реакции с помощью электронного баланса

K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4 rarr 9 Пример теcтового контроля 91 Напишите электронную конфигурацию ферума (II)

92 Напишите уравнения реакций

СrCl3 rarrCr(OH)3 rarr KCrO2 rarr CrCl3 93 Напишите продукты реакции и подберите коэффициенты с помощью электронного баланса

К2Cr2O7+ NaNO2 + H2SO4 rarr Ответы 91 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d54s0

92 Cr2O3 + 3Н2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3Н2О Cr2(SO4)3 + 3KOH rarr 2Cr(OH)3 + 3K2 SO4 t Cr(OH)3 + KOH rarr KCrO2 + 2Н2О

KCrO2 + 4HCl rarr CrCl3 + KCl + 2H2O

Мn+7 + 5е rarr Мn+2 2Fe+2 ndash 2е rarr 2Fe+3 6

2 5

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 18: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

18

93 +6 +3 +3 +5

К2Cr2O7 + 3NaNO2 + 4H2SO4rarr Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Реакция качественного определения манганат-аниона 102 Реакция качественного определения ионов ферума (II) 103 Реакции качественного определения ионов ферума (III) 104 Реакция качественного определения ионов купрума (II)

11 Методика проведения эксперимента

111 Реакция качественного определения манганат-аниона В пробирку внести 2 капли раствора КМnО4 добавить 2 капли раствора H2SO4 и по каплям раствор Н2О2 Указать внешний эффект реакции Написать уравнения реакции Сделать выводы (использование в стоматологии)

112 Реакция качественного определения ионов ферум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора FeSO4 и добавить 2 капли раствора

К3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

113 Реакция качественного определения ионов ферум (III)

а) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора

К4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

б) В пробирку внести 2 капли раствора FeCl3 и добавить 2 капли раствора КSCN Указать внешний эффект реакции Написать уравнение реакции Сделать выводы

114 Реакция качественного определения ионов купрум (II)

В пробирку внести 2 капли раствора СuSO4 и добавить по каплям раствор аммиака NH4OH Отметить изменения в пробирке Написать уравнения реакции

2 Cr+6 + 6е rarr 2Cr+3

Na+3 ndash 2е rarr Na+5 6 1 3

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 19: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

19

Тема КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ В

БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

1 Актуальность темы

Комплексные соединения используются в качественном и количественном химическом анализе В живых организмах они принимают участие в процессах дыхания фотосинтеза биологического окисления и в фрментативном катализе

2 Цель общая

ndash уметь объяснять принцип действия комплексных содинений в организме человека а также использования их в качестве лекарственных препаратов

3 Конкретные цели уметь

ndash знать строение и номенклатуру комплексных соединений ndash писать формулы констант нестойкости комплексных ионов

4 Литература

Основная 41 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 43-58 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 58-65

Дополнительная

44 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г 45 Хухрянский ВГХимия биогенных элементов 1990 К с 182-192 46 Алексеев АН Качественный анализ с 272-393 41 44 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 42 45 Глинка НЛ Общая химия 47 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

5 Основные вопросы темы

51 Комплексные соединения (определение) 52 Основные положения теории Вернера (центральный атом лиганды

координационное число внешняя сфера) 53 Номенклатура комплексных соединений 54 Классификация комплексных соединений

ndash по заряду комплексного иона

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 20: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

20

ndash по природе лиганда ndash хелаты

55 Диссоциация комплексных соединений первичная и вторичная константа нестойкости комплекных ионов

56 Биологическое значение комплексных содинений ndash железо- кобальто- цинксодержащие биокомплексы

ndash комплексоны как антидоты

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Изомерия комплексных соединений (геометрическая гидратная) 62 Пространственное строение комплексных соединений 63 Понятие о металлолигандном гомеостазе его нарушении

7 Эталоны решення заданий

71 Назвать комплексные соединения [Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

Решение

[Аg (NH3)2] ОН K4[Fe (CN)6]

диамминаргентум(1) гидроксид калий гексацианоферрат(II) 72 Определить заряд центрального атома в анионном комплексе

Na[Al (OH)4] и катионном комплексе [Cu (NH3)4] SO4

Решение

Na +[AlХ (OH)4macr] [CuХ (NH3)4

0] SO42ndash

( +1) +х + 4 ( minus1) = 0 х = +3 х + 0 + (ndash2) = 0 х = +2 73 Определить заряд комплексного иона в катионном комплексе

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 и в анионном комплексе K3[Fe (CN)6]

Решение

[Cо(NH3)5Сl]Х Сl2macr K3

+[Fe (CN)6ndash]Х

х + 2(ndash1) = 0 х = 2+ 3(+1) + х = 0 х = 3 ndash 74 Написать формулы таких комплексных соединений калий гексацианоферат(III) гексааквахром(III) хлорид Решение

K3[Fe (CN)6] [Cr(H2O)6]Сl3 75Написать уравнение первичной диссоциации комлексного соединения

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 Решение

[Cо(NH3)5Сl]Сl2 harr [Cо(NH3)5Сl]2+ + 2Сl minus 76 Написать уравнение вторичной диссоциации комплексного иона

[Cо(NH3)5Сl]2+

[Cо(NH3)5Сl]2+ rarr Cо +2 + 5NH3 + Сlmacr 77 Написать уравнение константы нестойкости комплексного иона

[Cо(NH3)5Вr]2+ Решение

[Cо(NH3)5Вr]2+ harr Cо +2 + 5NH3 + Brmacr

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 21: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

21

[ ] [ ] [ ]

[ ][ ]+

minus+ bullbull=

2

53

5

32

)( BrHCo

BrHCoК НЕСТ

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Назвать комплексные соединения

[Аl(H2О)6]Сl3 Na3[Cо(NO2)6] 82 Определить заряд комплексного иона и центрального атома в

соединениях

Na3[Cr(OH)4SO4] [Pt(NH3)4]Сl2

83 Написать уравнение КНЕСТ комплексного иона [Fe(CN)6]4minus

84 Написать формулы таких комплексных соединений тетраамминкупрум(II) сульфат натрий гексагидроксохромат (III)

9 Пример тестового контроля

91 Определить заряд комплексного иона и центрального атома и назвать комплексные соединения [Cu(NH3)4]SO4 и К3[Fe(CN)6] 92 Написать формулы таких комплексных соединений

калий гексагидроксоалюминат триаквакобальт(III) хлорид 93 Написать уравнения первичной и вторичной диссоциации комлексного

соединения K4 [Fe(CN)6] 94 Какой элемент комплексообразователь входит в состав гемоглобина и в какой степени окисления

Ответы 91 Тетраамминкупрум (II) сульфат Калий гексацианоферрат(III) +2 2+ +3 3ndash [Cu(NH3)4]SO4 К3[Fe(CN)6] 92 К3[Al(OH)6] [Co(H2O)3]Cl3

93 Первичная диссоциация K4 [Fe(CN)6] harr 4K+ + [Fe(CN)6]4ndash

вторичная диссоциация [Fe(CN)6]4ndash harr Fe+2 + 6CNmacr

94 В состав гемоглобина входит Fe +2

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Образование комплексного алюмината натрия 102 Нестойкость комплексных ионов 103 Образование калий трийодида

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 22: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

22

11 Методика проведення эксперимента

111 Образование комплексного алюмината натрия (комплексный катион) В пробирку внести 1 каплю раствора AlCl3 и добавить 1 каплю

раствора NaOH до образования осадка Затем добавить избыток раствора NaOH до растворения осадка Укажите внешний эффект реакций Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 112 Нестойкость комплексных ионов (обменные реакции в комплексных соединениях) В пробирку внести 2 капли раствора CoCl2 и добавить несколько

капель концентрированного раствора NH4SCN до образования синего раствора Затем добавить воду до изменения цвета раствора Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакций Сделайте выводы 113 Образование калий трийодида

В пробирку внести 1minus 2 кристалла йода и добавить 1 мл воды Затем добавьте по каплям концентрированный раствор Kl до растворения Укажите внешний эффект реакции Напишите уравнения реакции Сделайте выводы

Тема СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ 1 Значение темы знание способов выражения концентрации растворов умения приготовления растворов определенной концентрации необходимы студентам для изучения биохимии гигиены фармакологии а врачам для правильной интерпретации данных лабораторного анализа расчета дозировок лекарственных препаратов 2 Цель общая

ndash знать разные способы выражения концентрации растворов и взаимосвязь между ними

3 Конкретные цели уметь ndash уметь расчитывать навеску для приготовления растворов ndash уметь пользоваться химической посудой для приготовления растворов

4 Литература

Основная 41Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с

107-118 190-192 42 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 6673

Дополнительная 43 Смирнова ОВ Сулим ОГ Элементы качественного и

количественного анализа Методическое пособие 2012г

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 23: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

23

44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 с 260-262 45 Глинка ЛН Общая химия 1983 С 206-207 46 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 47 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 48 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 49 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химия Т2 1990 410 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377

5 Основные вопросы темы 51 Массовая доля

52 Молярная концентрация 53Фактор эквивалентности (кислот оснований солей окислителей

восстановителей) 54 Молярная масса эквивалента 55 Молярная концентрация эквивалента 56 Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов 57 Закон эквивалентности

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Моляльная концентрация 62 Титр растворов 63 Химическая посуда для приготовления растворов (мерная колба

пипетка бюретка) 7 Эталоны решения задач

71 Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача 1 Сколько грамм борной кислоты Н3ВО3 и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3

Решение формула расчета массовой доли

ѡ 100 m

p

x sdot=

Отсюда 100

p

x

mm

sdot=

ω 57

100

2503)( 33 =

bull=ВОНm г

Воды необходимо взять 250 - 75=2425 г

72 Расчет по молярной концентрации раствора

Задача 1 Сколько грамм хлорида натрия необходимо для приготовления 1 л раствора с СХ =2 мольл Решение формула расчета молярной концентрации

px

xx

VM

mC

sdot=

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 24: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

24

отсюда mx =Cx Mx Vp = 2 sdot 585 sdot 1 = 117 г

73 Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача 1 Сколько грамм КМnО4 необходимо взять для приготовления 2л раствора с Сн=05 мольл если анализ будет проводиться в кислой среде

Решение pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

откуда 63125115850 =bullbullbull== pеквxНx VfMCm г

(Для обозначения молярной концентрации эквивалента кроме СН

используют также Сfэкв Сэкв С ranglangZ

1)

74 Связь между разными способами выражения концентрации

Задача 1 Найти молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты с массовой долей 10 (плотность 122 f экв = 12)

Решение формула перехода от массовой доли к молярной концентрации эквивалента

(мольл)

75 Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов Задача 1 Больному необходимо ввести 100 мг бемегрида Сколько мл этого раствора с массовой долей 05 необходимо ввести больному

Решение mх = 100 мг = 01 г

р

x

m

m=ω sdot 100 ρ = 1 mр = Vр sdot ρ 100sdot

sdot=

ρω

p

x

V

m

20100150

10100 мл

mV x

p =sdotsdot

=sdotsdot

=ρω

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Вычислить массу натрий хлорида и воды необходимых для

приготовления 2 л изотонического раствора (массовая доля 09 плотность 102)

82 Массовая доля соляной кислоты в растворе фармакопейного препарата 82 Вычислить молярную концентрацию эквивалента кислоты в растворе (плотность 104)

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 25: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

25

83 Больному массой 76 кг необходимо ввести раствор NaHCO3 из расчета 066 ммолькг массы тела Сколько мл раствора с массовой долей 42 необходимо взять

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое массовая доля вещества в растворе 92 Как вычислить фактор эквивалентности кислоты 93 Рассчитать навеску для приготовления 2 кг раствора КОН с массовой

долей 2 94 Рассчитать навеску для приготовления 4 л раствора Н3РО4 с СН = 02

мольл Ответы

91 Отношение массы растворенного вещества к массе раствора 92 Фактор эквивалентности кислоты равен единице разделенной на количество ионов Н+ которые замещаются на металл

93 р

x

m

m=ω ٠100

100

p

x

mm

sdot=

ω mp = 2000г

гmx 40100

20002=

bull=

94 pхеквx

x

НVfM

mC

sdotsdot=

mx = CH Mx fэквVp = 02٠98٠13٠4 = 2613г 10 Работа с химической посудой

Тема КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ В

ОРГАНИЗМЕ

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 26: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

26

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978

с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71

С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Константа диссоциации и ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 Закон разведения Оствальда степень дисоциации 55 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 56 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

57 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Теория индикаторов механизм их действия 62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Определение рН растворов по известной концентрации Н+ - ионов

Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией Н+-ионов 42sdot10ndash5 моль л Решение [Н+] = 42 sdot10-5 рН = - lg [Н+] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

72 Определение рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их концентрации

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 27: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

27

Задача 2 Вычислить рН раствора НСl с Сн = 015 мольл и раствора NaOH с Сн= 02

мольл Решение

раствор НСl рН = - lg[ Н +] [ Н+] = α sdot [кислоты] = 1sdot 015 = = 015 мольл рН = -lg015 = -lg 15sdot 10- 1 = = - lg 15 ndash lg 10- 1 = = 1 ndash 018 = 082

раствор NaOH рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОН-] [ОН-] = α sdot[основания] =1 sdot 02 = =02 мольл рОН = -lg 02 = -lg 2 sdot 10-1 = = - lg 2 ndashlg 10 -1= 1 ndash 03 = 07 рН = 14 ndash 07 = 133

Задача 3 Вычислить рН раствора НСООН с Сн = 01 мольл (Кд=18sdot10-4) и раствора NH4OH с Сн =02 мольл (Кд = 185 sdot 10-5) Решение

раствор НСООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ]

34 10244101081 minusminus

+

sdot=sdotsdot=

=sdot= кислотыKН Д

рН = -lg 424 sdot10- 3 =

= -lg 424 ndashlg 10- 3= = 3 -063 = 237

раствор NH4OH рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-]

[ ]ДОН K основанияminus = sdot =

5 318 10 02 192 10 minus minus= sdot sdot = sdot

рОН = -lg 192 sdot 10-3 = = -lg 192 -lg 10- 3 = = 3 - 028= = 272 рН = 14 ndash 272 = 1128

73Определение рН растворов после разбавления их водой

Задача 4 Как изменится рН воды если к 80 мл ее добавить 20 мл раствора NаОН

с Сн =01 мольл (α = 1)

Решение рН Н2О = 7

После добавления к воде раствора NаОН получается раствор основания концентрацию которого находим по закону эквивалентов

V1sdotC1 = V2sdotC2 V2 = 80 мл + 20 мл = 100 мл

2

2

112 102020

100

1020 minussdot==sdot

=sdot

=V

CVC minus концентрация NаОН в растворе

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 28: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

28

[ ОНminus ] = α sdot С ОСН =1 sdot 2sdot10-2

рОН = -lg [ОНminus] = - lg 2sdot10-2 = -lg 2 ndash lg 10-2 = 2-03 = 17 рН = 14 ndash 17 = 123

∆ рН = 123 ndash 7 = 53

74 Определение рН после смешивания растворов

Задача 5 Определить рН раствора полученного после смешивания равных объемов растворов НСl с СН = 02 мольл и NaOH с СН = 01 мольл Решение НС1 + NаОН = NаС1 + Н2О Кислота и щелочь взаимодействуют в отношении 11 В результате реакции в растворе осталось кислоты 02 ndash 01 = 01 моль Так как объем смеси увеличился в 2 раза то концентрация кислоты в растворе 01 2 = 005 мольл

[ Н+ ] = αsdot [ кислоты ] = 1 sdot 005 = 5 sdot 10 ndash2

рН = - lg [ Н + ] = - lg 5sdot10 ndash2 = 2 ndash 07 = 13

75 Вычисление [Н+] по заданной величине рН

Задача 6 Вычислить [Н+] в крови если рН = 736 Решение рН = 736 = 8 ndash 064

[Н +] =ant lg[8 ndash 064] = 436 sdot 10-8 мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН раствора НС1 с массовой долей 1

82 Вычислить рН раствора NН4ОН с СН = 05 моль л (Кд=18sdot10ndash5) 83 Как изменится рН раствора НNО3 с С Н =02 мольл если к 10мл

раствора ее долить 90 мл воды 84 Как изменится рН раствора полученного после смешивания равных

объемов растворов Н2SО4 с СН = 02 мольл и NаОН с СН = 05 мольл

9 Пример тестового контроля 91 Что такое активная кислотность 92 Что такое интервал перехода индикатора 93 При каких заболеваниях наблюдается ацидоз

94 Вычислить рН раствора NH4OH с СН = 001 мольл если КД = 18sdot10minus5

Ответы

91 Это концентрация протонов

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 29: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

29

92 Это границы рН в которых индикатор меняет свою окраску 93 Ацидоз наблюдается при сахарном диабете заболеваниях легких

сердца 94 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg[ОН-] [ ]ДОН K основанияminus = sdot = 001sdot10sdot minus5180 = 10sdot minus8180 = 424٠10ndash4

рОН = -lg 424 ٠10ndash4 = -lg 424 -lg 10ndash4 = 4 ndash 063 = 337 рН = 14 ndash 337 = 1063

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах 102 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги

103 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора

11 Методика проведення эексперимента

111 Окраска индикаторов в кислой и щелочной средах Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор + индикатор Окраска 1 1мл НСl + 2кап метилоранжа 2 1мл НСl + 2кап фенолфталеина 3 1мл NaOH + 2кап метилоранжа 4 1мл NaOH + 2кап фенолфталеина

112 Определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор Универсальный индикатор Окраска рН 1 1мл НСl 2 1мл NaOH

опустить полоску индикатора в раствор

рН определить по цветной индикаторной таблице

113 Определение рН с помощью раствора универсального индикатора Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка раствор 1 +

2капуниверсального Ind

раствор 2 + 2капуниверсального Ind

раствор 3 + 2капуниверсального Ind

окраска рН рН определить по цветной индикаторной таблице

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 30: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

30

ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ рН

1 Актуальность темы действие биологических катализаторов а также специфичность биохимических процессов связаны с определенной концентрацией ионов водорода Знания о закономерностях которые определяют концентрацию ионов водорода дают возможность прогнозировать процессы протекающие в организме в норме и патологии и способствуют усвоению физиологии биохимии а также являются важным условием успешной деятельности врача

2 Цель занятия оценивать и прогнозировать процессы протекание которых зависит от изменения реакции среды

3 Конкретные цели умения

ndash использовать знания о концентрации ионов водорода для оценки свойств растворов направления протекания химических реакций ndash рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов ndash определять рН растворов с помощью индикаторов

4 Литература Основная 41 Лекционный материал 42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008

с 141-165 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 82-89

Дополнительная 44 Равич ndash Щербо МИ и др Физическая и коллоидная химия 1978 с 77ndash7946 45 Садовничая ЯП и др Биофизическая химия1986 с 65ndash66 68ndash71 С 75ndash 77 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия

48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 5 Основные вопросы темы

51 Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури 52 Ионное произведение воды 53 Общая активная и потенциальная кислотность и щелочность их

вычисление для сильных и слабых кислот и оснований 54 рН растворов его расчет для сильных и слабых электролитов 55 Биологическое значение рН (величина рН крови желудочного сока

мочи кишечного сока ацидоз и алкалоз влияние рН на микроорганизмы на работу ферментов)

56 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 31: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

31

6 Вопросы для самостоятельного внеаудиторного изучения

61 Индикаторы (определение) интервал перехода окраски индикаторов

метилоранж фенолфталеин (их окраска в кислой и щелочной средах и интервал перехода) универсальный индикатор

62 Определение рН с помощью индикаторов 63 Гидролиз солей

7 Эталоны решения задач

71 Вычисление рН растворов по известной концентрации ОНminusионов Задача 1 Вычислить рН раствора с концентрацией ОНminusионов 42sdot10ndash5 моль л

Решение [ОНminus] = 42 sdot10-5 рОН = - lg [ ОНminus] = -lg 42 sdot10-5 = -lg 42 ndash lg10-5 = 5 ndash 062 = 438

рН = 14 ndash рОН = 14 - 438 = 962 72 Вычисление рН растворов слабых кислот СН3СООН рН = -lg[Н+] [ ] [ ] ==+ кислотыКН Д

3102441081 minusbull=bull

рН = -lg 424 sdot10- 3 = = -lg 424 ndashlg 10- 3 = 3 -063 = 237

74 Вычисление [ Н+] по заданной величине рН и рОН

а) Вычислить [ Н+] крови если рН = 736

[ Н +] = ant lg рН = ant lg 736 = ant lg8 ndash ant lg 064 =

= 436 sdot10ndash8 моль л

Ответ 436 sdot10-8 моль л

б ) Вычислить [ Н+] раствора если рОН = 429

Обчислити [ Н+] розчину якщо рОН = 429 1) Находим рН рН = 14 ndash рОН = 14 ndash 429 = 971

[ Н +] = ant lgрН = ant lg 971 = ant lg10 ndash ant lg 029 =

= 195 sdot10oline10 мольл

Ответ 195 sdot10oline10мольл

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислить рН 1 -ного раствора нитратной кислоты

82 Вычислить рН 07 М раствора аммоний гидроксида ( Кд = 185sdot10-5) 83 Как изменится рН раствора хлоридной кислоты с Сн=01 мольл

(α=096) если к 10 мл этого раствора долить 50 мл воды

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 32: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

32

84 Вычислить рН раствора которы получили после смешивания одинаковых объемов раствора сульфатной кислоты с Сн=01 мольл и раствора натрий гидроксида с Сн=04 мольл

85 Какая реакция среда раствора установится в результате гидролиза соли FeCl3

9 Пример тестового контроля (проводится на заняти)

91 Какая соль гидролизуется и почему NaCl или Na3РО4 92 Что такое активная щелочность 93 Что такое ацидоз

94 Вычислить рН децимолярного раствора NaOH (α=1) 95Вычислить [Н+] если рН = 53 Відповіді

91 Гидролизуєтся соль Na3РО4 так как она образована слабой кислотой и сильным основанием

92 Активная щелочность - это концентрация гидроксид-ионов в растворе 93 Ацидоз ndash это смещение рН крові в кислую сторону

94 рН + рОН = 14 рН = 14 ndash рОН рОН = - lg [ОНndash] [ОНndash] = α sdot[основи] =1 sdot 01 = 10ndash1мольл рОН = -lg 10ndash1= 1

рН = 14 ndash 1 = 13 95 рН = 53 = 6 ndash 07 = ndash lg10ndash6 ndash lg501

[Н+] = 501٠10ndash6

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Фотометрическое определение рН исследуемого раствора

11 Методикапроведения експеримента

114 Определение рН растворов методом абсорбционой фотометрии Опыт провести по таблице

Пробирка Раствор NaOH Индикатор 1 10мл стандартного 01мл р-нитрофенола 2 10мл исследуемого 01мл р-нитрофенола

Измерить экстинцию Е каждого раствора с помощью ФЭК Вычислить концентрацию исследуемого раствора по формуле

Ест

Ех

Сст

Сх= тогда

СТ

СТХ

ХЕ

СЕC х

bull=

По найденной концентрации вычислить рН

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 33: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

33

Тема МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ АЛКАЛИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике 3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990 5 Основные вопросы темы

51 Метод кислотно-основного титрования (метод нейтрализации) определение основное уравнение

52 Метод алкалиметрии (определение) ndash рабочие титрованные растворы мтода их приготовление ndash исходные вещества метода ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикатор метода интервал перехода индикатора фенолфталеин окраска в кислой и щелочной средах принцип выбора индикатора для титрования 53 Применение метода алкалиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы 61 Теория индикаторов(определение) 62 Требования к исходным веществам 63 Способы приготовления титрованных растворов

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 34: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

34

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать концентрацию (Сн) раствора щелочи если на титрование 5мл титрованного раствора оксалата (щавелевой кислоты) с Сн = 010 мольл ушло 53 мл раствора щелочи

Решение

( ) ( ) ( ) ( )422422 ОСНVОСНCнaOHVaOHCн sdot=sdot

( ) ( ) ( )( )

лмольaOHV

ОСНVОСНCнaOHCн 0980

0530

05010422422 =sdot

=sdot

=

72 Определить навеску фосфатной кислоты для приготовления 2л раствора с Сн = 01 мольл

Решение

VfM

mCн

еквx

x= 53623

18019 =sdotsdotsdot=sdotsdotsdot= VfMСнm еквxx г

73 Рассчитать навеску натрий гидроксида для приготовления 2 л раствора если титр этого раствора будут устанавливать по раствору янтарной кислоты с Сн=02 мольл

Решение Так как титр натрий гидроксида будут устанавливать по исходному веществу янтарной кислоте с Сн=02 мольл то навеску для приготовления раствора NaOH рассчитываем исходя из такой же концентрации

VfM

mCн

еквx

x= 0 2 40 1 2 16x еквm Cн M f V г= sdot sdot sdot = sdot sdot sdot =

74 Задача Вычислить навеску сульфатной кислоты необходимую для приготовления 2л ее раствора если титр будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81 Рассчитать молярную концентрацию эквивалента раствора КОН если

на титрование 5 мл титрованного раствора сукцината (янтарной кислоты) с С = 01 мольл израсходовано 52 мл раствора щелочи

82 Рассчитать навеску для приготовления 15 л рабочего раствора NаОН если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору щавелевой (оксалата) кислоты

83 Рассчитать навеску для приготовления 05 л рабочего раствора HCl если титр его будут устанавливать по децинормальному раствору буры

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 35: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

35

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Что такое титрованный раствор 92 Какая окраска метилоранжа при рН=12 93 В какой среде лежит скачок титрования слабой кислоты сильным

основанием и почему

4 Вычислить молярную концентрацию эквивалента калий гидроксида если на титрование 3 мл его раствора израсходовано 32 мл 01 н раствора щавелевой кислоты (оксалата)

Ответы 91 Это раствор с точно известной концентрацией 92 Желтая 93 В щелочной среде так как при их взаимодействии образуется соль

которая при гидролизе дает щелочную реакцию СН3СООН + КОН rarr СН3СООК + Н2О СН3СОО macr + К+ + НОН rarr СН3СООН + К+ + ОНmacr СН3СОО macr + НОН rarr СН3СООН + ОНmacr 94 СН (КОН) ٠ V(КОН) = СН(Н2С2О4) ٠ V (Н2С2О4)

)(

)()()( 422422

KOHV

OCHVOCHCKOHC H

H

bull= = лмоль 1060

3

1023=

bull

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) 102 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном

препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

11 Методика проведения эксперимена

112 Определение массовой доли соляной кислоты в фармакопейном препарате (Acidum hydrochloridum dilutum)

5мл раствора фармакопейной соляной кислоты (ρ=104гмл) переносят в мерную колбу на 100 мл объем доводят дистиллированной водой до метки 5мл полученного раствора переносят в колбу для титрования добавляют 1-2 капли индикатора метилоранжа и титруют раствором ще-лочи NaOH

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 36: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

36

V раствора НС1 (л)

V раствора NaOH (л)

Средний

объем

NaOH (л)

ω HCl

1 0005

2 0005

3 0005

100)(

)()()( sdotsdot

sdotsdotsdotsdot=

пипетки

КолбыэквНСLHClaOHaOH

Va

VfMVCω

а ndash навеска а=V(HCl) sdot ρ

АЦИДИМЕТРИЯ

1 Значение темы метод нейтрализации - это титриметрический метод количественного анализа кислот оснований и солей Метод широко используется в клинических биологических и санитарно-гигиенических исследованиях в количественном анализе лекарственных препаратов

2 Цель общая ndash уметь интерпретировать данные анализа в медицинской практике

3 Конкретные цели умения

ndash уметь готовить рабочие растворы ndash уметь устанавливать молярную концентрацию эквивалента рабочего раствора ndash проводить количественный анализ кислот

4 Литература

Основная

41 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 74-81 42 Смирнова ОВ Элементы качественного и количественного анализа Пособие 2010 с 35-41

Дополнительная 43 Шемякин ФМ и соавт Аналитическая химия М 1973 С 367-377 44 Селезнев КА Аналитическая химия М 1973 С 173-183 45 Алексеев ВН Количественный анализ М 1972 С 216-217238-240255- 272 294-299 304-307 46 Крешков АП Курс аналитической химии Т21968 47 Пилипенко АТ Пятницкий ИВ Аналитическая химияТ2 1990

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 37: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

37

5 Основные вопросы темы Метод ацидиметрии (определение)

ndash рабочие титрованные растворы мтодов их приготовление ndash исходные вещества методов ndash кривые титрования скачок титрования точка эквивалентности ndash индикаторы методов интервалы перехода индикаторов метилоранж и фенолфталеин окраска их в кислой и щелочной средах принцип выбора индикаторов для титрования 53 Применение метода ацидиметрии в клиническом анализе и санитарно ndash

гигиенических исследованиях

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Требования к исходным веществам 62 Способы приготовления титрованных растворов (три способиа 63 Способы виражения концентрации растворов

7 Еталоны решенния задач

71 Задача

Рассчитать навеску Na2CO3 для приготовления 400 мл раствора с СН = 005 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 005 ٠ 106 ٠ 12 ٠ 04 = 496г

72 Задача Вычислить массу сульфатной кислоты необходимой для приготовления

2 л раствора если титр его будут устанавливать по раствору буры

Na2B4O7 sdot 10 H2O с СН = 02 мольл

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 02 sdot 98 sdot 12 sdot 2 =196 г

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради) 81Рассчитать навеску для приготовления 1 л рабочего раствора хлоридной

кислоты если титр его будут устанавливать по децимолярному раствору соды

82 Рассчитать масу фосфатной кислоты необходимой для приготовления 2л раствора если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Что такое индикаторы7 92 Что такое скачок титрования

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 38: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

38

93 Рассчитать навеску сульфатной кислоты необходимой для приготовления 2 л децимолярного раствора ее если кислота реагирует полностью 94 Рассчитать навеску нитратной кислоты необходимой для приготовления

05 л рабочего раствора ее якщо титр його если титр его будут устанавливать по 01Н раствору буры Ответы

91 Индикаторы ndash это слабые органические кислоты или основания которые изменяют свою окраску в зависимости от рН раствора 92 Скачок титрования ndash это резкая смена окраски индикатора вблизи эквивалентной точки (при добавлении одной лишней капли тированного раствора) 93

Vbullbull

=ЕКВX

XH

fM

mC звідси mХ = СН middot МХ middot fЕКВmiddot V =

= 01 98 12 2 = 98г (оскільки сульфатна кислота реагує повністю тобто обидва атоми гідрогену заміщаються металом то фактор еквівалентності дорівнює 12)

Відповідь 98 г

94

Н

ЕКВ

M f V=

sdot sdot

m = CН sdotМ sdotfЕКВ sdot V = 01 sdot 63 sdot 1 sdot05 = 31 г

10 Алгоритм лабораторной работы 101 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3

в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas)

11 Методика проведення експерименту

111 Определение массовой доли натрий гидрокарбоната NaНCO3 в фармакопейном препарате (Natrii Hydrocarbonas) Навескку а г фармакопейного препарата NaHCO3 перенести в мерную колбу на 100 мл растворить и объем довести дистиллированой водой до метки 5 мл полученного раствора перенести в колбу для титрования добавить 2 капли индикатора метилоранжа и титровать раствором H2SO4 (Сн = 01 мольл) до изменения окраски

V раствора

NaHCO3 (л)

V раствора

H2SO4 (л)

Средний объем

H2SO4 (л)

ω

NaHCO3

1 0005 2 0005 3 0005

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 39: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

39

100)))()(

34242 bullbull

bullbullbullbull=

ПИПЕТКИ

КОЛБЫЭКВ

Va

VfaHCOMSOHVSOHCϖ

где а ndash навеска NaHCO3 фарм

Тема БУФЕРНЫЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

1 Значение темы биохимические процессы происходят в среде с определенным рН который поддерживается буферными системами Они также используются для создания биологической среды Руководствуясь правилом буферных систем готовят растворы с таким значением рН которое соответствовало бы биологическим жидкостям Знание этой темы поможет изучению биохимии микробиологии физиологии фармакологии и других предметов

2 Цель общая ndash уметь

объяснять действие буферных систем в поддержании определенной величины рН

вычислять рН буферных систем

3 Конкретные цели уметь

уметь готовить буферные системы с заданным рН

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42 Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 165-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 90-95

Дополнительная 44 Садовничая Л П и соавт Биофизическая химия 1986 С 77-90

45 Равич-Щербо МИ Новиков ББ Физическая и коллоидная химия 1975 С90-97

46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии 1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 40: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

40

49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы

51 Буферные систем (определение) 52 Типы буферных систем их состав примеры 53 Механизм действия буферных систем двух типов 54Основное уравнение буферных систем Уравнение Гендерсона-

Хассельбаха Факторы от которых зависит рН буферных систем 55 Буферные системы организма (гидрокарбонатный фосфатный белковый

белковая молекула гемоглобиновый оксигемоглобиновый ) состав механизм их действия соотношение компонентов в гидрокарбонатной и фосфатной буферных системах

56 Значение буферных систем для живых организмов

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Покажите уравнениями реакций механизм действия буферных систем C5H7O5COOH + Na2HPO4 и KHC2O4 + H2C2O4

62Объясните значение гемоглобина в поддержании рН крови 63 Активная потенциальная и общая кислотность

7 Эталоны решения задач

А Вычисление рН буферных систем кислотного типа 71Вычислить рН буферной системы которая состоит из 100 мл раствора ацетатной кислоты СН3СООН с СН = 01 мольл и 200 мл раствора натрий ацетата СН3СООNa с СН = 02 мольл КД= 175 10ndash5

Решение [ ]

[ ]5 6100 01

18 10 45 10200 02

кислотиH Кд

солі

+ minus minussdot = = sdot sdot = sdot sdot

6 6lg 45 10 lg 45 lg10 6 065 535рН minus minus= minus sdot = minus minus = minus =

В Вычисление рН буферных систем основного типа 72 Вычислить рН аммиачного буфера который состоит из 60мл 01Н раствора NH4Cl и 30мл 02Н раствора NH4OH (КД(NH4OH)= 18 middot 10-5)

Решение

[ ] [ ][ ]

солb

основанияКОН Д=minus = 55- 1081

1060

20301081 minusbull=

bullbull

bull

рОН = ‒ lg 18 middot10 -5 = ‒lg 18 ‒ lg 10oline 5 = 5 ndash 025 = 475 рН = 14 ‒ рОН = 14 ndash 475 = 925

С Вычисление соотношения объемов компонентов буферной системы с определенным рН

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 41: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

41

73 Вычислить объем раствора натрий ацетата с СН = 01 мольл и объем уксусной (ацетатной) кислоты с СН = 01 мольл которые необходимы для

приготовления 3 л ацетатного буфера с рН= 524 (К Д = 1758sdot10-5)

Решение [ ]

[ ]кислоты

солиpKpH lg+=

01lg lg lg 5 24 476 0 48

01C C C C

K K K K

C V V V

C V V V

sdot sdot= = = minus =

sdot sdot

3480lg == antV

V

K

C 1

3=

K

C

V

V

Значит необходимо 3 части раствора соли и одну часть раствора кислоты для приготовления буферной системы с рН = 524

Объем соли равняется

225034

3000мл=bull а кислоты 7501

4

3000мл=bull

74 Вычислить соотношение компонентов аммиачного буфера с рН = 86 если концентрации компонентов 01 мольл (КД(NH4OH)) = 18 ٠ 10 -5 ) Решение

[ ]

[ ]соли

основаниярКрОН Д lgminus=

рОН = 14 ndash рН = 14 ndash 86 = 54 рКД(NH4OH)= ‒ lg 18 middot 10 ndash5 = ‒ lg 18 ‒ lg 10ndash5 = 5 ndash 025 = 475

54 = 475 ndash lg )(

)(

4

4

ClHV

OHHV lg

)(

)(

4

4

ClHV

OHHV = 475 ndash 54 = ndash 065

lg )(

)(

4

4

OHHV

ClHV = 065

)(

)(

4

4

OHHV

ClHV = ant lg 065 = 45

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Вычислите рН буферного раствора который содержит 36 мл раствора NH4Cl с Сн = 02 мольл и 26 мл раствора NH4OH с Сн = 01 моль л

(Кд=18sdot10 -5) 82 Вычислить объем уксусной (ацетатной) кислоты с Сн=01 мольл и ацетата натрия с Сн=01 мольл которые необходимо смешать чтобы

получить 150 мл раствора с рН = 494 (Кд (СН3 СООН)=18 sdot 10-5) 83 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой молекули

как буферной системы

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 42: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

42

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии)

91 Показать уравнениями реакций механизм действия белковой буферной системы 93 Вычислить рН ацетатного буфера который состоит из 50мл 01Н раствора СН3COONa и 80мл 01Н растовра СН3СООН (КД(СН3СООН)= 18 ٠ 10 ndash5)

Ответы 91 Белковая буферная система состоит из белка кислоты R-COOH и белка соли R-COOK При добавлении сильной кислоты идет реакция R-COOК + Н+ + Clndash rarr R-COOH + КClndash При добавлении щелочи идет реакция R-COOH + Na+ + OHndash rarr R-COONa + Н2О

92 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 55 1082

1050

10801081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 28middot 10 ndash5 = ‒ lg 28 ‒ lg 10 -5 = 5 - 045 = 455

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Приготовление буферных систем и вычисление их рН 102 Влияние кислот и щелочей на рН буферных систем 103 Влияние разведения на рН буферных систем

11 Лабораторная работа

111 Приготовление буферных систем и вычисление их рН

Приготовить буферные системы в соответствии с таблицей

Состав буферных систем (мл)

про-

бир-

Ки

СН3СООН

(01 мольл)

СН3СООNа

(01 мольл)

Окраска

Ориентиро-

вочное

значение

рН

Расчетное

значение

pH

1 90 10

2 10 90

К раствору 1 и 2 добавить по 2 капли универсального индикатора Определить ориентировочное значение рН по цветовой таблице и вычислить рН по формуле Сравните результаты и сделайте выводы о влиянии соотношения компонентов буферной системы на рН

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 43: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

43

112 Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разлить поровну в 3 пробирки В первую пробирку добавьте 2 капли раствора HCl с Сн = 01 мольл в другую ndash 2 капли раствора NaOH с Сн= 01мольл В каждую пробирку внести по две капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов напишите уравнения реакций сделайте выводы

113 Влияние разведения на рН буферного раствора В пробирку внести 5 мл раствора СН3СООН с Сн = 01мольл и 5 мл раствора CH3COONa с Сн = 01 мольл Полученную буферную систему разделить на две пробирки В первую пробирку влейте 1 мл воды В каждую пробирку внесите по 2 капли индикатора метилового красного Сравните окраску растворов объясните постоянство рН

Тема БУФЕРНАЯ ЕМКОСТЬ

1 Значение темы способность буферных растворов противодействовать изменению рН при добавлении к ним кислот или щелочей является ограниченной Количественной мерой буферного действия является буферная ёмкость В случае выхода за пределы емкости буферных систем организма происходит денатурация белковых молекул и потеря их биологических свойств Поэтому определение буферной ёмкости имеет диагностическое значение Знания этой темы помогут изучению биохимии физиологии и других предметов 2 Цель общая ndash уметь

ndash уметь определять границы в которых проявляют действие буферные системы

3 Конкретные цели уметь ndash уметь определять буферную емкость ацетатного буфера и сыворотки крови по кислоте и щелочи

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал 42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 171-178 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 93-98

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 44: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

44

Дополнительная

44 Садовничая ЛН Хухрянский ВГ Биофизическая химия 1985 с 82-90 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия 1972

с 18-19 24-25 46 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 47 Глинка НЛ Общая химия 48 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 49 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия1983 5 Основные вопросы темы

51 Буферная емкость (определение) Вычисление буферной емкости по кислоте и щелочи 52 Факторы от которых зависит буферная ёмкость 53 Практическое определение буферной ёмкости по кислоте и щелочи 54 Величина буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и по

щелочи (сравнить)

55 Щелочной резерв крови кислотно-щелочное равновесие

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Какие органы и системы и как поддерживают кислотно ndash щелочное

равновесие в организме человека

62 Механизм действия гидрокарбонатной фосфатной гемоглобиновой белковой буферних систем та белковой молекули как буфера

71 Эталоны решения задач

71 Вычисление изменения рН при добавлении к буферной системе щелочи или кислоты Ацетатная буферная система состоит из 100 мл уксусной (ацетатной) кислоты с Сн = 01 мольл и 200 мл натрий ацетата с Сн = 02 мольл Как изменится рН этой системы если к ней добавить 30 мл раствора NaOH с Сн = 02 мольл

Решение

Находим рН буферной системы до добавления щелочи

[ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 65 1054

20200

101001081

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 45middot 10 ndash6 = ‒ lg 45 ‒ lg 10 -6 = 6 - 065 = 535 При добавлении к буферной системе щелочи идет реакция СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 45: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

45

Таким образом уменьшается количество кислоты и соответственно увеличивается количество соли на эквивалентное количество щелочи то есть

[Н+]2 = 65 1061

203020200

2030101001081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 16middot 10 ndash6 = ‒ lg 16 ‒ lg 10 -6 = 6 - 025 = 575 ∆рН = рН2 ndash рН1 = 575 ndash 535 = 04

72 Как изменится рН аммиачного буфера состоящего из 30мл 015Н раствора NН4ОН (КД = 18 ٠ 10 -5) и 40мл 01Н раствора NH4NO3

при добавлении к нему 5 мл 01Н раствора HNO3 Решение Находим рН1 до добавления кислоты

[ ] [ ][ ]соли

основанияКОН Д=minus

1 = 55 10022

1040

150301081

minusminus bull=bull

bullbull

рОН1 = ndash lg [ОНmacr]1 = ndash lg 202 10 -5 = ndash lg 202 ndash lg 10 -5 = 5 - 03 = 47 рН1 = 14 ndash рОН = 14 ndash 47 = 93

Кислота которая добавляется к буферной системе реагирует с основанием по уравнению НNO3 + NН4ОН = NH4NO3 + Н2О Таким образом концентрация основания уменьшается а концентрация соли увеличивается на количество добавленной кислоты те на 5٠ 01 Находим [ОНmacr]2 а затем рН2

[ ] [ ] [ ][ ] [ ]кислотысоли

кислотыоснованияKOH Д +

minus=2

_ = 55 1061

1051040

105510301081

minusminus bull=bull+bullbullminusbull

bull

рОН2 = ndash lg [ОНmacr]2 = ndash lg 16 10 -5 = ndash lg 16 ndash lg 10 -5 = 5 ndash 02 = 48 рН2 = 14 ndash 48 = 92 Находим ∆рН ∆рН = 93ndash 92 = 01

73 Вычисление буферной емкости Вычислить буферную емкость раствора который содержит 7 мл раствора уксусной кислоты (ацетата) с Сн=01 мольл и 3 мл раствора натрий

ацетата с Сн=01 мольл (Кд=18sdot10-5) если на титрование этого раствора ушло 4 мл раствора NаOH с Сн=01 мольл Решение

[ ] [ ][ ]

550

01

1024103

1071081 minusminus bull=

bullbull

bull==

minus=

соли

кислотыpKH

рНрН

СВщ

рН0 = ‒ lg [Н+]0 = ‒ lg 42middot 10 ndash5 = ‒ lg 42 ‒ lg 10 -5 = 5 - 062 = 438 Титруем щелочью в присутствии фенолфталеина поэтому рН1 = 82 это нижняя граница рН при котором появляется окраска фенолфталеина

Вычисляем С На 10 мл буферного раствора - 4 мл NaOH

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 46: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

46

На 1000 мл - х х = 400мл В 1000 мл NaOH ndash 01 мольл В 400 мл - х х=004 моль экв NaOH

рНедмольэквB 01038428

040=

minus=

8 Задания для закрепления материала (выполнить в протокольной

тетради)

81 Как изменится рН фосфатного буфера который содержит 100 мл раствора дигидрофосфата калия KH2PO4 с Сн = 01 мольл и 100 мл раствора гидрофосфата калия K2HPO4 с Сн = 03 мольл при добавлении 10 мл раствора NaOH с Сн = 02 моль л

(Кд(КН4РО4)=16sdot10-7) 82 Вычислить буферную емкость аммиачного буфера составленного из 60мл 01н NН4OH и 40мл 02н NН4Сl если на титрование 10 мл буфера

израсходовано 55 мл 01 н НСl (Кд (NН4OH) = 18sdot10-5)

9 Пример тестового контроля (проводится на занятии) 91 Как изменится рН цитратного буфера который состоит из 50 мл 01Н раствора лимонной кислоты (КД(кислоты) = 12 ٠ 10ndash3 ) и 60мл 01Н раствора калий цитрата при добавлении 15 мл 01Н раствора HCl 92 Вычислить буферную емкость сыворотки крови по кислоте если на титрование 20 мл ее ушло 36 мл 01Н раствора HCl рН сыворотки при этом изменился до 70 Ответы

91 [ ] [ ][ ]солі

кислотиКН Д=+

1 = 33 101

1060

10501021

minusminus bull=bullbull

bull

рН1 = ‒ lg [Н+]1 = ‒ lg 1middot 10 ndash3 = ‒ lg 1 ‒ lg 10 ndash3 = 3 После добавления кислоты HCl

[ ] [ ]

[ ] [ ]HClсоли

кислотыKH Д minus

+=

+ HCl

2

=33 102

10151060

101510501021

minusminus bull=bullminusbullbull+bull

bull

рН2 = ‒ lg [Н+]2 = ‒ lg 2middot 10 ndash3 = ‒ lg 2 ‒ lg 10 -3 = 3 - 030 = 27 ∆рН = рН1 ndash рН2 = 3 ndash 27 = 04

92 10 рНрН

СВк

minus=

рН0 = 736 ndash это рН крови

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 47: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

47

рН1 = 70 ndash это рН в конце титрования Вычисляем С

На 20мл сыворотки - 36мл HCl На 1000 мл - х мл х = 180мл HCl В 1000мл HCl ndash 01 мольл В 180мл - х х=0018 моль экв HCl

рНедмольэквB 05007367

0180=

minus=

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Определение буферной емкости сыворотки крови по кислоте и по щелочи

11 Лабораторная работа

111 Определение буферной ёмкости сыворотки крови по кислоте и щелочи

В колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови (рН=736) добавляют две капли метилоранжа и титруют раствором HCl с Сн = 01 мольл до изменения окраски

В другую колбу для титрования переносят 5 мл сыворотки крови добавляют две капли фенолфталеина и титруют раствором NaOH с Сн=01 мольл до изменения окраски Рассчитать буферную ёмкость сыворотки крови по кислоте и по щелочи и сделать выводы

Тема КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ОСМОС 1 Значение темы осмос и осмотическое давление играют важную роль в

процессах регуляции биологических процессов Расчет осмотического давления используют при изготовлении растворов медицинских препаратов для интравенозного введения глазных капель Изучение темы необходимо для понимания многих биологических процессов

2 Цель общая ndash уметь ndash применять теоретические положения осмотических явлений для объяснения процессов в организме человека 3 Конкретные цели уметь

ndash научиться делать расчет осмотического давления осмотической концентрации изотонического коэффициента

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 48: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

48

4 Литература

Основная 41 Лекционный материал

42Калибабчук ВА Гождзинский СМ и др Медицинская химия 2008 с 126-140 190-194 43 Смирнова ОВ Медицинская химия 2015 с 99-108 Дополнительная 44 Садовничая ЛП и др Биофизическая химия 1985 С 49-56 45 Равич-Щербо МИ Новиков ВВ Физическая и коллоидная химия

1975 С37-44 224-226 46 Граф логической структуры

47 Михайличенко НИ Общетеоретические основы химии1979 48 Глинка НЛ Общая химия 49 Ахметов НС Неорганическая химия 1975 410 Болдырев АИ Физическая и коллоидная химия 1983

5 Основные вопросы темы 51 Коллигативные свойства растворов (определение) 52 Осмос (определение) 53 Полупроницаемые мембраны (определение примеры) 54 Осмотическое давление (определение) 55 Закон Вант-Гоффа (формулировка) уравнение для неэлектролитов и

электролитов Осмотическая концентрация 56 Изотонический коэффициент Вант-Гоффа его связь со степенью

диссоциации 57 Растворы гипотонический изотонический гипертонический их

значение для медицины 58 Биологическое значение осмоса изоосмия гемолиз плазмолиз тургор

онкотическое и осмотическое давление крови

6 Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы

61 Понижение температуры замерзания растворов 62 Закон Рауля 63 Криометрия ее применение в медицине

7 Эталоны решения задач

71 Рассчитать осмотическое давление раствора мочевины с Сх=02 мольл при 0degС Решение Так как мочевина неэлектролит то

РОСМ = CRT = 02sdot0082sdot273 = 448 атм

72 Рассчитать Росм раствора глюкозы с массовой долей 5 t=27degС ρ=1 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 49: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

49

лмольM

Cx 280180

101510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Так как глюкоза неэлектролит то РОСМ = СRT = 028٠0082٠(273+27) = 68 атм

73 Рассчитать РОСМ раствора натрия хлорида с массовой долей 585 при 0degС Степень диссоциации натрия хлорида 096 ρ=104 Решение а) Переведем массовую долю в молярную концентрацию

лмольM

Cx 1558

1004185510=

bullbull=

bullbull=

ρω

б) Изотонический коэффициент і = 1 + α (n-1) = 1 + 096 (2-1) = 196 в) Так как NaCl это электролит то

РОСМ = іСRT = 196 sdot 1 sdot 0082 sdot 273 = 436 атм 74 Вычислить депрессию крови при 37degС если осмотическое давление крови 765 атм Решение

а) В задаче задано два параметра крови ‒ депрессия и осмотическое давление поэтому запишем две формулы ∆t = ЕКРmiddot С и РОСМ = СRT б) В этих формулах есть общий параметр С

выводим его из каждого уравнения

КРЕ

tC

∆= та

RT

РС ОСМ =

тогда RT

Р

E

t ОСМ

КР

=∆

отсюда RT

ЕРt КРОСМ bull

=∆

∆t = )37273(0820

861657

+bullbull

= 056

8 Задание для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради)

81 Изотоничны ли растворы мочевины и уксусной кислоты с массовой долей 06 если степень диссоциации уксусной кислоты равна 001

ρ=1 82 Определить молярную концентрацию раствора сахарозы который изотоничен крови

83 Какие осмотические явления наблюдаются если человек съест много соленого

84 При какой температуре замерзает 3-ный раствор этанола в воде

9 Пример тестового контроля (выполняется на занятии)

91 Что такое полупроницаемые мембраны 92 Что происходит с клеткой в гипертоническом растворе

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 50: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

50

93 Вычислить осмотическое давление раствора KCl с массовой долей его 65 при температуре 20 degС (α = 092 ρ = 1)

94 Вычислить температуру замерзания 15 М раствора NaCl

Ответы 91 Полупроницаемыми называют мембраны которые пропускают только молекулы растворителя

92 Плазмолиз

93 лмольM

C x 870574

1015610=

bullbull=

bullbull=

ρω

i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 092(2 ndash 1) = 192

РОСМ = іСRT = 192sdot087sdot0082sdot293 = 4013 атм 94 ∆t = 00 ndash tЗАМ отсюда tЗАМ = 0

0 ndash ∆t ∆tЭЛ = i ЕКР С i = 1 + α(ν ndash 1) = 1 + 1(2 ndash 1) = 2 ∆tЭЛ = 2 186 15 = 558 tЗАМ = 0

0 ndash ∆t = 00 ndash 558 = ndash 5580

10 Алгоритм лабораторной работы

101 Наблюдение осмоса 102 Получение неорганической полупроницаемой мембраны 103 Древовидные образования 104 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов

11 Лабораторная работа

111 Наблюдение осмоса Осмометр заполняют раствором сахарозы подкрашенным

фуксином и погружают в сосуд с водой Отмечают начальный уровень раствора в осмометре а затем уровень раствора через 05 часа Объяснить явление

112 Получение неорганической полупроницаемой мембраны В пробирку наливают 2 мл раствора СuSO4 прибавляют кристаллы

желтой кровяной соли К4[Fe(CN)6] (не перемешивать) Через 20 минут отметить результаты Написать уравнение реакции и объяснить какое вещество является полупроницаемой мембраной и почему laquoрастет клеткаraquo

113 Древовидные образования В пробирку наливают 5 мл раствора натрия силиката Na2SiO3 и вносят

кристаллы МnСḷ2 CoSO4 NiCl2 (растворы не перемешивать) Написать уравнения реакций и указать полупроницаемые мембраны

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы

Page 51: Сборн. метод мед 16-17 - biochem.vsmu.edu.uabiochem.vsmu.edu.ua/1_med_med_r/r_metodichka-1.pdf · растворов. 22 ... 13 Коллигативные свойства

51

114 Гемолиз и плазмолиз эритроцитов Опыт провести по таблице

I пробирка II пробирка III пробирка 2мл 02 раствор NaCl 2мл 09 раствор NaCl 2мл 4 раствор NaCl 3 капли крови 3 капли крови 3 капли крови

Пробирки оставляют в штативе на 15 минут (не перемешивать) Отметить результаты опыта и сделать выводы