Экспериментальные данные и результаты измерений

Растворитель

Растворенное вещество

Результаты взвешивания

Температура кристаллизации

Понижение температуры кристаллизации

m р-ля, г

m в-ва, г

чистый растворитель

раствор

T1

T2

T3

T1

T2

T3

12. Выводы. В чем причина понижения точки замерзания и повышения точки кипения раствора по сравнению с чистым растворителем? Определите относительную ошибку измерения , узнав у преподавателя истинную молярную массу растворенного вещества.

Тема: Протолитические равновесия и процессы. Водородный показатель. Гидролиз

Цель темы: 1. Приобретение системных знаний о механизмах электролитической диссоциации в зависимости от природы химической связи и растворителя, о степени и константе диссоциации, об ионном произведении воды и водородном показателе (рН) и умение применять эти знания к конкретным системам, встречающиеся в биологических объектах. 2. Экспериментального выявления причины и следствия гидролиза, основные случаи гидролиза солей и на основе приобретенных знаний прогнозирования значения гидролиза в биологических процессах (гидролиз белков, полипептидов, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и гидролиз АТФ как универсальный источник энергии в организме).

Исходный уровень. Студент должен знать из довузовского курса химии: «Строение молекулы воды, ее физико-химические свойства. Теорию электролитической диссоциации Аррениуса (ТЭД). Гидролиз солей, факторы, усиливающие и ослабляющие гидролиз» и из курса биологии: «Физические свойства воды и их значение для биологических процессов различных уровней. Химическая организация клетки (роль электролитов на клеточном и организменном уровне организации)».

Основные учебно-целевые вопросы:

1. Электролиты сильные и слабые.

1.1.Степень и константа диссоциации (ионизации) слабых электролитов. Закон разведения Оствальда.

1.2.Свойства растворов сильных электролитов. Суть теории Дебая и Хюккеля. Ионная сила растворов (I или μ), активность (α), коэффициент активности ионов (γ).

2. Автопротолиз воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.

2.1.Понятие кислой, нейтральной и щелочной среды. Водородный и гидроксильный показатели. Шкала рН.

2. Вывод формул и расчет ,, рН,pOHрастворов слабых и сильных кислот и оснований.

3. Кислотно-основные индикаторы. Суть теорий индикаторов Оствальда и цветности (ионно-хромоформной)Понятие об универсальном индикаторе.

4. Принцип колориметрического метода определения рН растворов.

3.Гидролиз (определение, причина и следствие, смещение равновесия гидролиза).

3.1.Гидролиз солей одно- и многоосновных кислот и одно- и многокислотных оснований (уравнение в молекулярном и ионном виде, рН среды, вывод константы гидролиза (Кг) и связь ее с константой диссоциации слабого электролита, образующегося при гидролизе).

4. Водно-электролитный баланс организма. Слюна как раствор электролитов. Значение рН биологических жидкостей.

Практическая часть

Ситуационные задачи

Вычисление степени и константы электролитической диссоциации

Задача 1. Чему равна степень электролитической диссоциации уксусной кислоты в водном растворе с = 0,01 моль/л? Константа диссоциации уксусной кислоты .

Ответ. или 4,5%.

Вычисление ионной силы и коэффициента активности ионов

Задача 2. Вычислите ионную силу раствора, содержащего в 1 л 0,005 моль нитрата меди и 0,001 моль сульфатаалюминия .

Ответ.

Вычисление концентрации ионов H⁺ и OH^-

Задача 3.При добавлении к воде раствора гидроксида калия /КОН/ концентрация гидроксид- ионов стала равноймоль/л. Вычислите молярную концентрацию ионов водорода , если температура раствора 40^оС.

Ответ.=моль/л.

Задача 4. Во сколько раз увеличится активность и концентрация ионов H⁺при нагревании воды от 18 до 80^оС?

Ответ. При повышении температуры активность и концентрация ионов Н⁺ увеличивается 6.5 раз.

Вычисление рН растворов по известной концентрации H⁺- ионов

Задача 5.В биохимическом анализе используется 0,001 моль/л раствор HCl Определите рН этого раствора.

Ответ.. Значение рН1 указывает на то, что в клиническом анализе используется слабая кислота.

Вычисление молярной концентрации ионов водорода [H⁺] по известной их рН

Задача 6. Вычислить [H⁺] в ротовой жидкости, если рН=8,3.

Ответ.=моль/л.

Вычисление рН растворов сильных и слабых электролитов по известной их молярной концентрации

Задача №7.Определите рН раствора, в котором=0,1 моль/л ().

Ответ. .

Вычисление константы и степени гидролиза солей

Задача 8. Вычислите константу и степень гидролиза 0,1 М раствора no первой ступени.

Ответ.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается основная причина диссоциации? Как зависит способность электролитов к диссоциации от вида химической связи?

2. Какие вещества называют электролитами? По какому принципу их разделяют на сильные и слабые электролиты?

3. Что такое константа диссоциации? Чем она отличается от степени диссоциации и от чего зависит?

4. Что называют активной концентрацией или активностью? В каком соотношении она находится с аналитической концентрацией?

5. Что называют ионной силой раствора, и чем она определяется? Как изменяется ее значение с увеличением числа различных ионов, присутствующих в растворе, с увеличением заряда и концентрации каждого иона?

6. Почему в результате гидролиза изменяются кислотно-основные свойства среды? Как ее можно определить?

7. Дистиллированная вода в открытых сосудах со временем показывает слабокислую среду (рН=6). Как объяснить это явление?