- •Государственное бюджетное образовательное учреждение
- •1. Тематические разделы дисциплины «химия общая и неорганическая»
- •1. 1. Растворы. Способы выражения концентрации растворов
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.2. Введение в титриметрический анализ. Метод нейтрализации
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.3. Оксидиметрия. Перманганатометрия.
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.4. Элементы химической термодинамики
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.5. Энергетика химических процессов
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.6. Коллигативные свойства растворов. Осмос
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.7. Водородный показатель среды растворов – ph
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.8. Буферные системы
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.9 Строение атома
- •Ядро атома
- •Изотопы
- •Современные представления о строении атома
- •Электронные семейства элементов
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания
- •2) Могут
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.10. Химическая связь
- •1. Ионная связь
- •2. Ковалентная связь
- •3. Координационная связь – (донорно-акцепторная) может рассматриваться, как результат наложения ионных и ковалентных связей
- •4. Металлическая связь
- •5. Водородная связь – одна из разновидностей межмолекулярного взаимодействия
- •6. Межмолекулярное взаимодействие
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания
- •Контрольные задания
- •Литература
- •1.11. Комплексные соединения
- •Контрольные вопросы
- •Типовые задачи
- •Тестовые задания
- •Контрольные задания
- •Литература
- •2. Инструкция по охране труда и пожарной безопасности для студентов при работе в лабораториях кафедры химии
- •2.1. Общие требования безопасности
- •2.2. Требования безопасности перед началом работы
- •2.3. Требования безопасности во время работы
- •2.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях
- •2.5. Требования безопасности по окончании работы
- •Заключение
- •Глоссарий
- •Ответы на тестовые задания
- •Приложения
- •1. Основные физико-химические константы
- •2. Важнейшие единицы си и их соотношение с единицами других систем
- •3. Приставки для дольных и кратных единиц си
Контрольные вопросы
Буферные системы, их состав, свойства, классификация. Механизм буферного действия. Буферные растворы
Уравнение кислых буферных систем Гендерсона-Гассельбаха, его вывод и анализ. Зона буферного действия.
Буферная емкость. Факторы, влияющие на величину буферной емкости.
Биологическая роль буферных систем. Буферные системы крови: гемоглобиновая, оксигемоглобиновая, белковая, водородкарбонатная, фосфатная, эфиры глюкозы и фосфорной кислоты различной степени замещенности.
Роль водородкарбонатной буферной системы в поддержании постоянства рН крови. Ацидоз. Алкалоз. Щелочной резерв крови.
Типовые задачи
Задача 1. Рассчитайте рН ацетатного буферного раствора, приготовленного из 80 мл 0,1 н раствора СН3СООН и 20 мл 0,1 н раствора СН3СООNa. КД (СН3СООН) = 1,74 · 10– 5.
Дано: |
Решение: |
С (СН3СООН) = 0,1 н |
1. Находим рКкислоты: рКкислоты = – lgКД = – lg 1,74 · 10– 5 = 4,76 |
Vр (СН3СООН) = 80 мл = 0,08 л | |
С (СН3СООNa) = 0,1 н |
2. Находим рН ацетатного буферного раствора: |
Vр (СН3СООNa) = 20 мл | |
КД (СН3СООН) = 1,74 · 10– 5 |
CC · VC 0,02 · 0,1 рН = рКкислоты + lg ----------- = 4,76 + lg -------------- = 4,16 CК · VК 0,08 · 0,1 |
-------------------------------------- | |
рН = ? | |
Ответ: рН = 4,16 |
Задача 2. Рассчитать рН оксалатной буферной системы, состоящей из 100 см3 раствора щавелевой кислоты с концентрацией С(1/2 Н2С2О4)=0,5 моль·дм -3 и 150 см3 растворы оксалата натрия с концентрацией С(1/2 Na2C2O4)=0,25 моль·дм-3,если
КД (Н2С2О4)=5,6·10-2.
Дано: Решение:
V (H2C2O4) = 100см3 рН=рКД+lgC(1/2H2C2O4)·V(Na2C2O4)/C(1/2H2C2O4)·V(H2C2O4)
С(Na2C2O4) = 0,5 моль·дм– 3 pКд = – lgКд
V(Na2C2O4) = 150 см3 pКд = – lg 5,6·10-2 = 1,25
С(1/2Na2C2O4) = 0,25 моль·дм– 3 рН = 1,25 + lg(0,25·150)/(0,5·100 )= 1,125.
КД (H2C2O4) = 5,6·10– 2
рН-? Ответ: рН = 1,125.
Задача 2. Рассчитайте объемы (см3) 0,1М СН3СООН и 0,1 М СН3СООNa, необходимые для приготовления 100 см3 буферного раствора с рН = 4,0. рК (СН3СООН) = 4,76
Дано: |
Решение: |
C(СН3СООН) = 0,1моль/дм3 |
1. По уравнению Гендерсона-Гассельбаха : |
C(СН3СООNa) = 0,1моль/дм3 |
рН = рК + lg (Cс·Vс)/(Cк·Vк) |
Vбуф. = 100 см3 |
lg(Cс·Vс)/(Cк·Vк) = pH – pK |
рН = 4,0 |
2. Подставим данные: |
рК (СН3СООН) = 4,76 |
lg(0,1·Vс)/(0,1·Vк) = 4 – 4,76 = –0,76 |
V(СН3СООН) = ? V(СН3СООNa) = ? |
3. Vс + Vк = 100 см3 lg Vс/(100 –Vc) = –0,76 |
Vс/(100 –Vc) = 10 -0,76 = 0,174 Vc = 14,84 см3 Vк = 100 – 14,84 = 85,16 см3 | |
Ответ: V(СН3СООН) = 85,16 см3; V(СН3СООNa) = 14,84 см3 |
Задача 3. Рассчитайте рН фосфатного буфера, состоящего из 100 см3 0,01 моль/дм3 NaH2PO4 и 20 см3 0,1 моль/дм3 Na2HPO4. Как изменится рН при добавлении к этой смеси 30 мл раствора NaOH с молярной концентрацией С(NaОН) = 0,02 моль/дм3?
КД (Н2РО-4)=1,6·10– 7.
Дано: |
Решение: |
C(NaH2PO4) = 0,01моль/дм3 |
1. По уравнению Гендерсона-Гассельбаха : |
C(Na2HPO4) = 0,1моль/дм3 |
рН = рК(H2PO4–) + lg (Cс·Vс)/(Cк·Vк) |
V(NaH2PO4) = 100 см3 |
pK (H2PO4–) = – lg1,6·10– 7 = 6,8 |
V(Na2HPO4) = 20 см3 |
2. Подставим данные: |
V(NaOН) = 30 см3 |
pH = 6,8 + lg(0,1·20)/(0,01·100) = 6,8 + lg2 = 7,1 |
C(NaОН) = 0,02моль/дм3 |
3. Роль соли (основания) в буфере выполняет Na2HPO4, а роль кислоты – NaH2PO4 H2PO4– + OH– ↔ HPO42– + H2O; HPO42– + Н+ ↔ H2PO4– кислота основание |
КД (Н2РО-4)=1,6·10-7 рН = ? | |
|
При добавлении NaOH в буфере уменьшится количество кислоты NaH2PO4 и увеличится количество соли Na2HPO4. Расчет ведем в миллимолях(ммоль) n(NaOH) = 30 мл · 0,02 = 0,6ммоль |
рН = 6,8 + lg(2+0,6)/(1-0,6) = 6,8 + lg(2,6/0,4) = 7,615 | |
Ответ: рН = 7,615 |
Задача 4. Рассчитайте буферную емкость по кислоте, если при добавлении к 100 см3 гидрокарбонатного буфера с рН = 6,5 10 см3 раствора НСl с молярной концентрацией эквивалента С(НСl) = 0,1 моль/дм3 изменился до 6,3.
Дано: |
Решение: |
C(НСl) = 0,1 моль/дм3 |
1. По уравнению: |
V(НСl) = 10 см3 |
Bк = V(HCI)·С(НСl) /Vбуф. ·ΔpH |
Vбуф. = 100 см3 |
Bк = 10 · 0,1 / 100 · (6,5 – 6,3) = 0,05 моль/дм3 |
рН1 = 6,5 |
|
рН2 = 6,3 |
|
Вк = ? |
|
Ответ: Bк = 0,05 моль/дм3
|