- •С.А. Сергеева, в.Е. Рябинин Практикум по химии
- •Рекомендовано
- •Оглавление
- •Введение
- •Общие вопросы выполнения лабораторных работ
- •1.1. Правила работы в химической лаборатории
- •Правила оказания первой помощи пострадавшим в химической лаборатории
- •1.3. Правила ведения лабораторного журнала
- •Тема: Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Основы титриметрического анализа. Метод нейтрализации
- •1.Основные правила техники безопасности при работе в химической лаборатории и правила ведения лабораторного журнала.
- •2.Растворы (определение, классификация).
- •3.Титриметрический метод анализа (понятие и виды).
- •4. Метод кислотно-основного титрования (определение, основное уравнение).
- •1. Практическая часть
- •1.3. Контрольные вопросы и задачи
- •2. Экспериментальная часть
- •Экспериментальные данные и результаты измерений
- •Экспериментальные данные и результаты измерений
- •I. Информационный раздел
- •Концентрация кодеина и морфина в моче у 3-х испытуемых
- •II. Аналитический раздел
- •Тема: Коллигативные свойства растворов неэлектролитов и электролитов
- •1. Вода как универсальный биологический растворитель.
- •2. Коллигативные свойства растворов (определение, виды).
- •1. Практическая часть
- •Суточный баланс воды в организме взрослого человека
- •Состав растворов Рингера –Локка и Тироде для теплокровных животных
- •II. Давление пара разбавленных растворов. Закон Рауля
- •2.1.Давление насыщенного пара растворителя
- •1.3. Контрольные задачи
- •2. Экспериментальная часть
- •Криоскопическим методом
- •Экспериментальные данные и результаты измерений
- •4. Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами.
- •Тема: Протолитические равновесия и процессы. Водородный показатель. Гидролиз
- •1. Электролиты сильные и слабые.
- •3.Гидролиз (определение, причина и следствие, смещение равновесия гидролиза).
- •1. Практическая часть
- •1.3. Контрольные вопросы
- •2. Экспериментальная часть
- •Реакция среды при гидролизе солей
- •4. Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами.
- •Тема: Буферные системы, классификация и механизм действия
- •1. Практическая часть
- •2. Экспериментальная часть
- •Ацетатного буферного раствора по кислоте и щелочи
- •Экспериментальные данные и результаты измерений
- •4. Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами.
- •5. Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия.
- •Десятичные приставки к названиям единиц
- •Содержание газов в артериальной и венозной крови, л/1 л крови
- •Парциальное давление и напряжение газов, кПа (мм рт. Ст.)
- •Проверка ёмкости мерной посуды
- •Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим
- •Константы некоторых жидкостей, применяемых в качестве растворителей
- •Ионное произведение воды при температуре от до:
- •Константы диссоциации некоторых слабых электролитов в водных растворах при
- •Характеристика важнейших индикаторов
- •Средние значения водородного показателя (рН) биологических жидкостей
- •Расчет в растворах кислот и оснований
- •Состав смешанной слюны человека
- •Список литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
Суточный баланс воды в организме взрослого человека
-
Потребление и образование , мл/в сут.
Выделение ,
мл/в сут.
с твердой пищей (1000)
с мочой (1400)
питье и жидкая пища (1200)
с потом (600)
зндогенная вода «окисленная» (300)
с выдыхаемым воздухом (300)
с фекальными массами (200)
Всего: 2500
Всего: 2500
Форменные элементы крови на не влияют.
Онкотическое давление – это часть осмотического давление, создаваемое за счет содержания крупномолекулярных соединений (белков плазмы) в растворе, хотя и составляет в порядке 2,5-4,0 кПа, но играет исключительно важную роль в регуляции водного обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани и наоборот. Онкотическое давление влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи и всасывание воды в кишечнике. Поэтому кровезамещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные вещества, способные удерживать воду.
Для количественного изучения осмотического давления применяют специальные приборы – осмометры.
Накопление воды в организме называется гипергидратацией. При этом вода накапливается, в основном, в интерстициальном пространстве. Гипергидратация может вызывать явления водной интоксикации. Недостаток воды в организме называется дегидратацией, что сопровождается ухудшением реологических свойств крови, нарушением гемодинамики.
Гипо–, гипер– и изотонические растворы
Если два раствора различных веществ обладают одинаковым (осмотическим давлением) при одинаковой температуре и молярной концентрации, то это изотонический раствор. К таким растворам для человека относятся растворы 0,85-0,9 % (0,15 М) и 5% (0,3 М).Если раствор по сравнению с другим имеет более высокое , то его называют гипертоническим, а с более низким — гипотоническим.
Для обеспечения жизнедеятельности изолированных органов и тканей, а также при кровопотере используют растворы, близкие по ионному составу к плазе крови (см. таблицу 3.2). В общей сложности минеральные вещества плазмы составляют около 0,9%. Содержание глюкозы в крови 3,3-5,5 ммоль/л.
Таблица №3.2
Состав растворов Рингера –Локка и Тироде для теплокровных животных
Название раствора |
Ингредиенты, г/л воды | ||||||
глюкоза | |||||||
Рингера-Локка |
9,0 |
0,42 |
0,24 |
0,15 |
- |
- |
- |
Тироде |
8,0 |
0,2 |
0,2 |
1,0 |
0,1 |
0,05 |
1,0 |
Раствор Рингера—Локка имеет более «физиологический» состав, чем изотонический раствор NaCI, но, однако из-за отсутствия коллоидов (белков) все эти растворы неспособны на длительное время задерживать воду в сосудистом русле — вода быстро выводится почками и переходит в ткани. Поэтому в клинической практике эти растворы применяются в качестве кровезамещающих лишь в тех случаях, когда отсутствуют коллоидные растворы. Важнейшей составной частью плазмы являются белки плазмы: альбумины, глобулины и фибриногены, содержание которых составляет 7—8% от массы плазмы.
Наблюдение явлений плазмолиза и гемолиза эритроцитов (см. рисунки 3.1 и 3.2)
Плазмолиз– это сжатие и сморщивание оболочки клетки, так как в результате экзоосмоса вода диффундирует из клетки в плазму/,/. Например, если внутривенно ввести раствор, гипертонический по отношению к крови, то вследствие экзоосмоса эритроциты будут обезвоживаться и сморщиваться.
Гемолиз – это разрыв оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму, т.к. в результате эндосмоса /,/ вода диффундирует в клетку. Например, если внутривенно ввести раствор, гипотонический по отношению к крови, то наблюдается "осмотический шок" и вследствие эндоосмоса может произойти разрыв эритроцитарных оболочек и выход гемоглобина в плазму, благодаря чему кровь приобретает лаковый цвет. В результате концентрация гемоглобина в крови растёт, а общее количества циркулирующих эритроцитов при этом снижается (гемолитическая анемия). Начальная стадия гемолиза происходит при местном снижении осмотического давления до 360-400 кПа (3,5-3,9 атм. или 0,42—0,48%), а полный гемолиз при 260-300 кПа (2.5-3,0 атм. или 0,30— 0,34%).
Расчетные формулы
Закон и изотонический коэффициент Вант-Гоффа
Где:
–концентрация растворенного вещества;
Т – температура раствора 0оС (273 К);
R – универсальная газовая постоянная, не зависящая от природы газа. В системе СИ R=8,314103 Дж/(кмольК) или R=8,314Дж/(мольК).
Следовательно, осмотическое давление идеального раствора равно тому давлению, которое оказывало бы растворенное вещество, если бы при данной температуре оно в виде газа занимало объём раствора (осмотический закон Вант- Гоффа).
Пример: 1 М раствор . Определите.
или .
Примечание: Чем , тем(например, белки).
Изотонический коэффициент (i) Вант-Гоффа. Степень диссоциации и связь междуи
Изотонический коэффициент показывает, во сколько раз возрастает концентрация ионов за счет диссоциации электролита. В растворах электролитов вследствие электролитической диссоциации и увеличения числа частиц опытное осмотическое давление всегда больше, чем теоретически вычисленное по уравнению: . Степень отклонения наблюдаемого осмотического давленияот теоретически вычисленной величинывыражается изотоническим коэффициентом(i) т.е. . Поэтому при вычислении осмотического давления растворов электролитов в уравнение вводят поправочный (изотонический) коэффициент:
П ричем:
Ассоциация молекул вещества – причина понижения значений коллигативных свойств по сравнению с вычисленными значениями (например, As2S3).
Значение его увеличивается по мере разбавления электролита, приближаясь к определенному пределу для каждого отдельного электролита.
В
или
Если при диссоциации молекулы образуется два иона: , то К=2 и формула примет простой вид:
или
При вычислении степени диссоциации сильных электролитов говорят не об истинной, а о «кажущейся» степени диссоциации вещества в растворе, т.к. при опытном определении степень диссоциации сильных электролитов всегда оказывается меньше 100%. Это объясняется проявлением электростатического притяжения между ионами, вследствие чего активность их уменьшается и создается видимость неполной диссоциации.
Осмолярная и осмоляльная концентрация в практической медицине
Осмолярная концентрация раствора характеризует содержание подвижных частиц в миллиосмолях в 1 л раствора //, а осмоляльная концентрация – в 1 кг растворителя //. Биологические среды (сыворотка крови и моча) – это относительно разбавленные системы, поэтому разница между осмолярностью и осмоляльностью незначительная, т.е. эти термины взаимозаменяемые. Определяется криометрией.
внутри и вне клетки одинаково, т.е. осмоляльность внутриклеточной жидкости равна осмоляльности плазмы крови. крови человека соответствует осмолярная концентрация частиц от 290 до 300 . Такое состояние – изоосмия.
Осмолярная концентрация связана с его молярной концентрацией через изотонический коэффициент: