Министерство здравоохранения Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный медицинский университет»
Кафедра общей и биоорганической химии
Обсуждено на заседании кафедры ___________________
Протокол №_____________________________________
Методическая разработка
для проведения занятия со студентами
I курса медико-диагностического факультета в I семестре
по общей и биоорганической химии
Тема № 5: Буферные растворы
Время: 2,5 часа
1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:
Познакомить студентов с методами расчета рН растворов различных элетролитов. Сформировать представления о кислотно-основном равновесии в организме человека и биологических буферных системах, поддерживающих кислотно-основной гомеостаз.
МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:
Биологические жидкости человека содержат большое количество электролитов: NaCl, CaCl2, KCl, NaH2PO4, Na2HPO4 и др. Организм человека постоянно теряет воду с потом, мочой, через легкие, кожу. Концентрация ионов в тканях поддерживается постоянной. Это свойство живых систем называется − кислотно-основной гомеостаз. Поддержание кислотно-основного и электролитного равновесия в тканях, биологических жидкостях крайне важно для нормального функционирования организма. Изменение электролитного состава приводит к изменению реакции среды биологических жидкостей.
Поддержание постоянного кислотно-основного и электролитного гомеостаза в крови и тканевых жидкостях регулируется с помощью нескольких буферных систем. Одним из способов диагностики является определение рН желудочного сока, крови, мочи.
ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:
а) понятие о растворах, о типах классификации растворов;
б) основные положения ТЭД, теории слабых электролитов, теории Дебая-Хюккеля;
в) умение составлять молекулярные и молекулярно-ионные уравнения обменных реакций;
г) понятие о кислотно-основных индикаторах.
В результате проведения занятия студент должен:
1) знать:
понятие о рН, буферных растворах, кислотно-основном и электролитном гомеостазе;
механизм действия буферных растворов;
буферные системы организма.
2) уметь:
описывать с помощью уравнений химических реакций механизм буферного действия;
решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации ионов водорода и рН растворов сильных электролитов;
решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации ионов водорода и рН растворов слабых электролитов;
решать расчетные задачи на вычисление рН буферных растворов;
определять рН сильных и слабых электролитов различными методами;
выполнять расчетные задачи.
2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:
Полученные знания по расчетам рН буферных растворов и буферной емкости необходимы студентам при изучении биохимии, нормальной и патологической физиологии, судебной медицины, анестезиологии, реаниматологии, общей и клинической фармакологии.
3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:
3.1 Кислотно-основное равновесие в растворах.
3.2 Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель и методы его определения.
3.3 Расчет рН в растворах слабых и сильных кислот и оснований.
3.4 Буферные системы: определение, классификация и механизм действия. Расчет буферных систем.
3.5 Определение буферной емкости системы. Факторы, влияющие на буферную емкость.
3.6 Буферные системы крови. Механизм кислотно-щелочного равновесия в организме человека.
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ
Лабораторная работа № 1
Определение рН биологических жидкостей потенциометрическим
методом
ЗАДАНИЕ 1. Определите приблизительное значение рН предложенных растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги, для чего погрузите полоску индикаторной бумаги в исследуемый раствор и сравните окраску со стандартной шкалой. Занесите данные в таблицу 1.
ЗАДАНИЕ 2. Определите значение рН тех же растворов при помощи рН-метра со стеклянным электродом, рассчитайте концентрацию ионов водорода по формуле: [H+] = 10‾рН результаты занесите в таблицу.
Таблица 1
Исследуемый раствор |
Водопроводная вода |
Произвольное подкисление |
Произвольное подщелачивание |
Контрольный раствор |
№ пробирки |
1 |
2 |
3 |
4 |
рН, измеренный универсальной индикаторной бумагой |
|
|
|
|
рН, измеренный потенциометри- ческим методом |
|
|
|
|
Концентрация ионов водорода [Н+], определенная потенциометрическим методом |
|
|
|
|
Лабораторная работа № 2