Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Кировская государственная медицинская академия»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра химии
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ ПОДГОТОВКИ
СТУДЕНТОВ I КУРСА ЛЕЧЕБНОГО И ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ
Занятие № 8
«Химия»
Тема «Буферные системы»»
Значение темы
Буферные системы в организме поддерживают кислотно-основное равновесие, т.е. постоянное соотношение концентраций Н+-ионов и ОН- анионов, от которого зависит протекание ферментативных биохимических реакций.
Цель занятия
Сформировать представления о буферных растворах, о буферных системах живого организма и механизме их действия.
Освоить расчет pH буферных растворов и буферной емкости.
Приобрести практические навыки приготовления буферных растворов с заданным значением рН среды.
Теоретические вопросы
1. Теория кислот и оснований Бренстеда – Лоури. Приведите примеры частиц, являющимися кислотами, основаниями и амфолитами.
2. Что такое буферные растворы? Их состав и классификация. Приведите примеры буферных систем.
3. В чем состоит механизм буферного действия:
при разбавлении буферного раствора;
при добавлении кислоты;
при добавлении щелочи.
4. Приведите математические выражения для расчета pH кислотных и основных буферных растворов.
5. Что такое буферная емкость? Факторы, влияющие на ее величину и способность расчета.
Перечислите буферные системы живого организма. Какие буферные системы входят в состав плазмы крови, а какие в состав эритроцитов?
Выполните письменно задания:
1. Вычислите рН буферной системы, состоящей из 80 мл 0,1и раствора СН3СООН и 20 мл 0,1 и раствора СН3СООNa; К(СН3СООН)=1,85·10-5.
2.Вычислите рН буферной системы, содержащей 8 мл 0,1и NH4ОН и 2 мл 0,1 NH4CI; К(NH4OH)=1,77·10-5.
3. Расcчитайте, сколько миллилитров 2 н раствора натрия ацетата надо прибавить к 200 мл уксусной кислоты с концентрацией 2н, чтобы рН буферного раствора равнялся 4
4. Рассчитайте величину кислотной буферной емкости, если при добавлении 5 мл. 0,2 М раствора HCl к 25 мл. буферного раствора наблюдается сдвиг pH = 1,5 ед.pH.
Лабораторная работа
“Приготовление буферных растворов.
Исследование их свойств и определение буферной емкости”.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Приготовить буферные растворы с определенным значением рН и изучить их свойства.
Определить буферную емкость по кислоте приготовленных буферных растворов.
Ход работы
1. Приготовьте три ацетатных буферных раствора объемом по 40 мл с соотношением:
Раствор |
V(CH3COOH) мл |
V (CH3CONa) мл |
1 |
10 |
30 |
2 |
20 |
20 |
3 |
30 |
10 |
Эти растворы в дальнейшем считать концентрированными.
2. Отмерьте мерной пробиркой или цилиндром 10 мл раствора, вылейте его в стаканчик для измерения рН и прибавьте к нему 20 мл дистиллировавнной воды Данный раствор считать разбавленным. Vконц = 30 мл Vразб = 30 мл
Рассчитайте теоретическую величину рН приготовленного раствора.
3.Измерьте величину рН приготовленных растворов концентрированных и разбавленных (рНэкс.) и результаты занесите в таблицу.
4. Добавьте в концентрированный раствора 2 мл HCl, а в разбавленный – 1 мл НСl (С = 0,1н). Измерьте величину рН этих растворов (рНэксп.к)
5Данные внесите в таблицу
№ буферного раствора |
I |
II |
III |
|||
Состав буферного раствора Кислота: соль |
1:3 |
1:1 |
3:1 |
|||
конц. |
Разб. |
конц. |
Разб. |
конц. |
разб. |
|
1.рНтеор. |
|
|
|
|||
2.рНэксп. |
|
|
|
|
|
|
3.Добавление HCl (0,1 н) рНэксп.к |
|
|
|
|
|
|
4.рН |
|
|
|
|
|
|
5.Вкисл. |
|
|
|
|
|
|
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ВЫВОДЫ
1. Напишите состав и механизм действия предложенного буферного раствора, укажите роль каждого компонента в нем.
2.В выводе отметьте:
Как и почему влияет разбавление и добавление кислоты на величину рН буферного раствора?
В каком из приготовленных растворов кислотная буферная емкость максимальная и почему
от чего зависит кислотная буферная емкость? Как зависит?
ЛИТЕРАТУРА:
Конспект лекций
Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. 752с.
Ленский А.С. Биофизическая и бионеорганическая химия: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. МИА, 2008. – 408с.
Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для медицинских вузов./ Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.. - Под ред. - Ю.А.Ершова. - М.: Высшая школа. – 2007. – 559с.
Заведующий кафедрой химии
д.м.н., профессор Цапок П.И.