- •Предисловие
- •Введение
- •Роберт Вильгельм Бунзен
- •Анри Луи Ле Шаталье
- •Вильгельм Фридрих Оствальд
- •Сванте Август Аррениус
- •Якоб Генрих Вант-Гофф
- •Иоханн Николаус Брёнстед и Михаил Ильич Усанович
- •Николай Николаевич Семенов
- •Химическая термодинамика учебно-целевые задачи – научить студентов:
- •Значимость темы
- •Основные понятия и определения химической термодинамики
- •Внутренняя энергия
- •Теплота и работа
- •Первый закон термодинамики
- •Применение I закона к простейшим процессам
- •Тепловые эффекты. Закон гесса
- •Теплоемкость
- •Второй закон термодинамики
- •Некоторые формулировки 2-го закона
- •Изменение энтропии при различных процессах
- •Пастулат планка
- •Термодинамические потенциалы
- •Соотношение между термодинамическими потенциалами
- •Закон действующих масс
- •Вопросы по теме: "термодинамика"
- •Примеры решения типовых задач
- •Пример решения контрольного задания по теме "Термодинамика"
- •Решение
- •Задачи для самостоятельной работы
- •Варианты заданий для домашней контрольной работы
- •Лабораторная работа №1.
- •Особые условия выполнения работы:
- •Устройство и настройка термометра Бекмана
- •Термодинамика фазовых превращений
- •Термодинамика фазовых равновесий
- •Основные понятия
- •Уравнение клайперона-клаузиуса
- •Диаграммы состояния однокомпонентных систем
- •Диаграмма состояния воды
- •Диаграмма состояния диоксида углерода
- •Бинарные системы Диаграммы плавкости
- •Взаимная растворимость жидкостей
- •Трехкомпонентные системы
- •Равновесие жидкость-жидкость в трехкомпонентных системах.
- •Распределение растворяемого вещества между двумя жидкими фазами. Экстракция.
- •Вопросы для подготовки к занятиям по теме: "термодинамика фазовых равновесий".
- •Примеры решения типовых задач.
- •Задачи для самостоятельной работы.
- •Лабораторная работа 1: построение диаграммы плавкости 2-х компонентной системы с простой эвтектикой.
- •Лабораторная работа № 2. Изучение взаимной растворимости фенола и воды.
- •Лабораторная работа № 3. Определение коэффициента распределения уксусной кислоты между водой и бензолом.
- •Свойства разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов.
- •Повышение температуры кипения растворов.
- •Понижение температуру замерзания растворов.
- •Биологическое значение осмотического давления
- •Указания к выполнению работы.
- •Вопросы для самоконтроля по технике выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля при выполнении данного задания
- •Вопросы и задачи для самоконтроля усвоения темы
- •Вопросы для самоконтроля усвоения материала практической работы
- •Биологический статус изучаемой темы
- •Вопросы для подготовки:
- •Диссоциация воды
- •Водородный показатель
- •Механизм действия буферных систем
- •РН буферных систем
- •Влияние изменения объема буферных систем на рН.
- •Кислотно-щелочное равновесие крови
- •Роль внутренних органов в поддержании кислотно-щелочного резерва.
- •Изменение кислотно-щелочного равновесия при различных заболеваниях.
- •Задачи и задания для самостоятельной работы
- •Экспериментальная часть
- •Работа №3. Определение буферной ёмкости.
- •Электрохимия. Учебно-целевые задачи: Изучив этот раздел учебной программы, студент должен знать:
- •Значение электрохимических явлений для медицины.
- •Электродные процессы и электродвижущие силы.
- •Электрод и электродный потенциал.
- •Строение двойного электрического слоя на границе раствор-металл
- •Уравнение нернста
- •Гальванические элементы и их электродвижущие силы
- •Концентрационные гальванические элементы.
- •Диффузный потенциал.
- •Электроды первого рода.
- •Водородный электрод.
- •Ионоселективные электроды
- •Стеклянный электрод
- •Электроды второго рода.
- •Хлорсеребряный электрод Аg ׀ Ag Cl. KCl
- •Сопровождается реакцией растворения или осаждения соли АgСl:
- •Окислительно – восстановительные системы (ов) и ов –электроды.
- •Уравнение Петерса.
- •Классификация обратимых электродов.
- •Измерение эдс гальванических элементов.
- •Потенциометрия.
- •Прямые потенциометрические методы.
- •Приложение
- •Экспериментальная часть. Лабораторная работа №1. Измерение эдс гальванических элементов.
- •Порядок выполнения работы.
- •Изменение потенциалов отдельных электродов.
- •Потенциалов отдельных электродов.
- •Лабораторная работа № 3.
- •Лабораторная работа №4. Потенциометрическое измерение окислительно – восстановительных потенциалов. Редокс – системы.
- •Кинетика
- •Значение для медицины и фармации
- •Вопросы для подготовки к занятию
- •Введение
- •Понятие о скорости химического процесса
- •Основной закон химической кинетики
- •Кинетические уравнения реакций
- •Реакции первого порядка
- •Реакции второго порядка
- •Сложные реакции
- •Гетерогенные реакции
- •Температурная зависимость константы скорости реакции.
- •Методы расчета энергии активации и предэкспоненциального множителя а.
- •Основы молекулярной кинетики
- •Теория активных столкновений
- •Теория переходного состояния
- •Задачи и задания для самостоятельного решения.
- •Экспериментальная часть
- •Опыт № 1.Зависимость от концентрации.
- •Опыт №2. Зависимость от температуры
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •По технике безопасности
- •И производственной санитарии при работе
- •В химических лабораториях
- •Медицинских учебных заведений
- •Содержание
Свойства разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов.
Изучение темы «Осмотические свойства растворов» и криометрического метода анализа необходимо для объяснения механизма процессов гемолиза и плазмолиза, явления изоосмии, знание которых, в свою очередь, позволяет поддерживать жизнедеятельность организма и проводить экспериментальные исследования на выделенных из организма органах и тканях.
Основные законы и понятия названной темы используются при изучении медико-биологических дисциплин и в практической деятельности врача при приготовлении гипотонических, гипертонических и изотонических растворов лекарственных веществ.
Криометрический метод широко используется для определения молекулярной массы различных биологических жидкостей. Впервые молекулярная масса крови была определена этим методом. Криометрическим методом можно определить различные характеристики осмотических свойств растворов: осмотическую концентрацию, осмотическое давление и другие. Особенно важно то, что криометрический метод позволяет анализировать лекарственные препараты на суммарное содержание примесей и тем самым идентифицировать их как фармацевтически пригодные.
Конечная цель работы:
Изучить свойства разбавленных растворов криометрическим методом.
Научиться определять криометрическим методом молярную массу растворенного вещества, осмотическое давление и осмотическую концентрацию раствора, а также изотоничность исследуемых растворов.
Учебно-целевые задачи:
Экспериментально с помощью термометра Бекмана определить понижение температуры замерзания раствора.
Используя экспериментальные данные рассчитать:
Молярную массу растворенного неэлектролита
Осмотическую концентрацию раствора электролита
осмотическое давление исследуемого раствора.
Физико-химические свойства растворов отличаются от чистых растворителей. В свою очередь, свойства разбавленных растворов, такие как осмотическое давление пара над растворителем, температура кипения, температура кристаллизации значительно отличаются от тех же свойств растворов более высокой концентрации.
В разбавленных растворах относительная доля сольватированного растворителя невелика, образовании таких растворов сопровождается небольшими тепловыми эффектами, поэтому свойства их можно считать малозависящими от природы растворяемого вещества. Концентрированные растворы имеют свои закономерности, точно также как разный поход должен быть при изучении свойств растворов электролитов и неэлектролитов.
Свойства растворов, которые не зависят от природы растворенного вещества, а определяются числом частиц в растворе называются коллигативными свойствами. К ним относят понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания раствора и явление осмоса.
ПОНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА РАСТВОРИТЕЛЯ НАД РАСТВОРОМ.
Давление пара растворов ниже давления пара чистых растворителей при той же температуре. Понижение давления пара объясняется тем, что поверхность раствора частично занята сольватированными молекулами растворенного вещества, за счет чего уменьшается молярная доля самого растворителя, а следовательно и давление его насыщенного пара над раствором. Насыщенным называется пар, находящийся в равновесии с жидкостью или твердым телом.
Согласно закону Рауля давление насыщенного пара растворителя над разбавленным раствором равно:
РА=Р0АХА (1), где
РА – давление насыщенного пара над раствором;
Р0А – давление насыщенного пара над чистым растворителем;
ХА – молярная доля растворителя в растворе.
Для раствора, состоящего из двух компонентов А и В, сумма молярных долей равна
ХА+ХВ=1
Следовательно, ХА=1-ХВ
Подставив это выражение в (1), получают
(2)
Выражение (2) называют второй формой закона Рауля: относительное понижение давления ()насыщенного пара растворителя над разбавленным раствором нелетучего вещества равно молярной доле растворенного вещества.
Молярная доля растворенного вещества определяется следующим соотношением:
nB – число молей растворенного вещества,
nA – число молей растворителя.
При значительном разведении раствора, когда nA>>nB, можно пренебречь в знаменателе величиной nB и тогда
(2а)
Уравнение (2а) можно использовать для определения молярной массы растворенного вещества.
, где
mA – масса растворителя
mB – масса растворенного вещества
MA – молярная масса растворителя
MB – молярная масса растворенного вещества
Растворы, подчиняющиеся закону Рауля, получили название идеальных растворов. Таких растворов очень мало, однако в разбавленных растворах отклонение от законов Рауля незначительны и ими можно пренебречь и считать такие растворы идеальными.
Разность давления пара над раствором и растворителем невелика и неудобна для экспериментальных определений с большой точностью. Гораздо легче измерить другие величины, находящиеся в зависимости от понижения давления пара, как, например, изменение температуры кипения и замерзания раствора по сравнению с соответствующими величинами для чистого растворителя.