Тема 4. Протолитические равновесия и процессы

В этом разделе представлены работы, касающиеся приготовления буферных растворов с заданным значением рН, концентрации и определения их свойств. Данный раздел является достаточно важным для будущих врачей, т.к. большинство биожидкостей организма являются буферными растворами. Знание химического состава, свойств и механизма действия буферных систем позволяет понять, чем обусловлено постоянство рН внутренней среды организма (изогидрия). В поддержании кислотно-основного состояния организма участвуют несколько буферных систем: бикарбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая.

Работа 7. Приготовление буферных растворов

Задача работы: научиться готовить буферные растворы; выяснить, как соотношение концентраций компонентов, составляющих буферный раствор, влияет на его рН.

Оборудование, реактивы: пробирки, 0,1М растворы уксусной кислоты и ацетата натрия, пипетки на 1, 5, 10 мл, универсальный индикатор, цветная шкала рН.

Выполнение работы:

1. В три одинаковые пробирки налили 0,1М растворы уксусной кислоты и ацетата натрия в объемах, указанных в таблице 2. Точные объемы растворов ацетата натрия и уксусной кислоты отмери­вают в пробирку пипетками; содержимое пробирок тщательно переме­шивают, закрыв пробирки резиновой пробкой.

Таблица 2

№ пробирки	Состав буерной смеси, мл		рН смеси по цветной таблице	рН смеси вычисленный
	0,1М СН3СООН	0,1М СН3СООNa
1	9	1
2	5	5
3	1	9

2. Прибавляют в каждую пробирку по 3 капли универсального индикатора, по цветной таблице для данного индикатора находят значения рН каждой смеси и записывают в таблицу 2.

3. Для сравнения рассчитывают рН данных буферных смесей по уравнению Гендерсона-Хассельбаха:

Поскольку имеем ацетатный буфер, а К_дис(СН₃СООН) = 1,85*10^-5 – табличная величина, то рК(СН₃СООН) = - lg К_дис = - lg 1,85*10^-5 = 4,76.

4. По полученным данным построят буферную кривую, откладывая на оси ординат количество мл раствора ацетата натрия, а по оси абсцисс – значения рН. Буферной кривой пользуются для приготовления буферных смесей с требующимся значением рН.

Работа 8. Влияние разбавления на рН буферного раствора

Задача работы: выяснить, как зависит рН буферного раствора от разбавления его водой.

Оборудование, реактивы: пробирки, 0,1М растворы уксусной кислоты и ацетата натрия, пипетки на 1, 5, 10 мл, универсальный индикатор, цветная шкала рН.

Выполнение работы:

1. Втрех пробирках (№1, 2, 3) готовят буферные растворы с тем же соотношением сопряженных компонентов, как и в работе 5. В другие три пробирки (№4, 5, 6) переносят по 2 мл каждой смеси и разбавляют их 6 мл дистиллированной воды. В шесть полученных пробирок прибавляют по 2 капли индикатора метилрота и перемешиваютлегким постукиванием.

2. Сравнить между собой цвета в пробирках №1,2,3 и №4,5,6. Сделать вывод: зависит ли рН буферного раствора от соотношения компонентов?

3. Сравнить между собой цвета в пробирках №1 и 4; №2 и 5; №3 и 6. Сделать вывод: зависит ли рН буферного раствора от разбавления?

4. Для обоснования полученных результатов, рассчитать рН для шести приготовленных растворов (все расчеты привести). Для расчета используют уравнение Гендерсона- Гассельбаха:

рК(СН₃СООН) = 4,76 – табличная величина.

5. Оформляют работу. Формулируют выводы.

Работа 9. Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора

Задача работы: выяснить, как добавление небольшого количества сильной кислоты или основания влияет на рН буферного раствора.

Оборудование, реактивы: пробирки, 0,1М растворы уксусной кислоты и ацетата натрия, пипетки, универсальный индикатор, цветная шкала рН.

Выполнение работы: В трех пробирках готовят буферный раствор из 5 мл 0,1М раствора уксусной кислоты и 5 мл 0,1М раствора ацетата натрия.

1. Затем прибавляют в одну пробирку 5 капель 0,1М раствора HCl, в другую – 5 капель 0,1М раствора NaOH, в третью – 5 капель дистиллированной воды и в каждую – по 2 капли индикатора метилрота.

2. Сравнить между собой цвета в пробирках.

3. Сделать вывод: зависит ли рН буферного раствора от соотношения компонентов?

4. Оформляют работу.