Metod_Medical_chem_1_Med_M-1

10.Назвіть робочі розчини (титранти), які застосовують у методі нейтралізації. Як їх готують?

11.Які речовини є вихідними у методі нейтралізації? Перерахувати вимоги, яким вони повинні відповідати.

12.Які індикатори можна використати при титруванні хлоридної, фосфатної кислот, амоній хлориду?

13.Наведіть приклади використання методу нейтралізації у клінічному та санітарно-гігієнічному аналізі.

14.Які є види кислотності шлункового соку і у яких одиницях її виражають?

б) Задачі для самоконтролю.

1. Алгоритми розв’язування типових задач

Задача 1. Скільки бури необхідно взяти, щоб приготувати 400 см3 0,05 н. розчину?

Алгоритм розв’язання

1. Коротко записати умову задачі:

Дано:			2.	Маса речовини, яка повинна міститися в об'ємі
V= 400 см3 = 0,4 дм3				(V) розчину з молярною концентрацією
С = 0,05 моль-екв/дм3				еквіваленту (С ) визначається за формулою:
N				м
m(Na2B4O7·10H2O) – ?				m=VСNE.
			3. Еквівалент Na2B4O7·10H2O дорівнює половині
				молярної маси:
	Е(Na2B4O7·10H2O)=			M(Na2B4O7 ×10H2O)		381,36	=190,68 (г/моль).
					=
				2		2

4. Підставляючи вихідні дані, одержимо:

m(Na2B4O7·10H2O) = 0,05·0,4·190,68= 3,8136 (г).

Задача 2. 0,2664 г безводної соди розчинили у мірній колбі ємністю 100 см3 і довели до мітки водою. На 20 см3 цього розчину (при титруванні з метиловим оранжевим) витратили в середньому 12,4 см3 0,0502 н.

розчину НСl. Визначити масову частку соди у препараті.
Алгоритм розв’язання
1. Коротко записати умову задачі:
р(Na2CO3)= 0,2664 г		2. Визначаємо		концентрацію		досліджуваного
V(колби)=100 см3=0,1 дм3		розчину (задачі) за формулою:
V(проби) = 20 см3		C N (соди) =	V(HCl) ×С(HCl)		=	12,4 ×0,0502	= =
V(HCl) = 12,4 см	3
				V(проби)		20
CN (HCl) = 0,0502 н.			0,03112 моль-екв/дм3 .
ω( Na2CO3) – ?		3. Визначаємо масу чистої речовини у даному
		об'ємі розчину
	m(Na2CO3)= СN (Na2CO3)V(колби)E(Na2CO3).
Враховуючи, що еквівалент безводної соди дорівнює
		51

Е(Na2CO3)= M(Na 2CO3 ) = 106 = 53 (г/моль), 2 2

одержуємо

m(Na2CO3)= 0,03112· 0,1·53 = 0,1649 (г).

4. Розраховуємо масову частку чистої речовини у взятій наважці:

w(Na	2CO3 ) =	m(Na	2CO3 ) ×100%	=	0,1649 ×100	= 61,9 %
			p		0,2664

Задача 3. Визначити загальну кислотність шлункового соку, якщо на титрування 10 см3 його витрачено 13,6 см3 0,0485 н. розчину лугу.

Алгоритм розв’язання
1. Коротко записати умову задачі
Дано:	2. Так як кислотність шлункового соку виражається
V(лугу) = 13,6 см3	у см3 0,1 н. розчину лугу, який використовується
С (лугу) = 0,0485 н.	на титрування 100		см3 відфільтрованого шлун-
N
Кислотність соку – ?	кового соку, то загальна кислотність може бути
	обчислена за формулою:
	V(0,1 н. лугу)·0,1=V(лугу)·СN(лугу);
V(0,1 н. лугу) =	V(лугу) × СN (лугу) ×100	=	13,6 × 0,0485×100		= 66	см	3	.
	V(соку) × 0,1			10 × 0,1

3.Таким чином загальна кислотність шлункового соку дорівнює 66 клінічних одиниць.

2. Задачі для самостійного розв’язання

1. Розрахувати масу оксалатної кислоти, яка взаємодіє з КОН за рівнянням:

H2C2O4 + 2КОН = K2C2O4 +2H2O,

необхідної для виготовлення 250 см3 розчину з молярною концентрацією еквіваленту 0,1 моль-екв/дм3.

Відповідь: 1,125 г.

2.Визначити масу натрій карбонату, яку необхідно взяти для приготування 500 см3 0,1 н. розчину соди?

Відповідь: 2,65 г.

3.Наважку 1,2046 г калій гідроксиду розчинили в колбі на 250 см3 і довели водою до мітки. На титрування 20 см3 цього розчину витратили 14,82 см3 0,1050 М розчину HCl. Визначити масову частку КОН в досліджуваному зразку Відповідь: 90,42 %.

4.Зразок оцтова кислота масою 6,3 г розвели водою до об’єму 200 см3. 10 см3 цього розчину титрували 0,1 М розчином КОН, причому в середньому

витратили 7,8 см3 титранту. Яка масова частка СН3СООН у зразку? Відповідь: 14,86 %.

52

5.На титрування 3,204 г соляної кислоти затрачено 33 см3 1,010 М розчину лугу. Визначити масову частку кислоти у розчині.

Відповідь: 37,97 %.

6.Для визначення загальної кількості шлункового соку людини 5 см3 соку відтитрували 0,095 н. розчином лугу в присутності фенолфталеїну. На реакцію витрачено 2,8 см3 розчину лугу. Визначити кислотність аналізуємого соку в титриметричних одиницях.

Відповідь: 53,2.

7.Розрахувати вміст соляної кислоти і загальну кислотність шлункового соку в титриметричних одиницях, якщо на титрування 10 см3 соку з метиловим оранжевим витратили 3,1 см3 0,098 н. розчину лугу, а з фенолфталеїном — 6,0 см3 лугу.

Відповідь: 30,4; 58,8.

4. Матеріал для аудиторної роботи

4.1. Перелік практичних завдань, які необхідно виконати на практичному

занятті:

– провести вибір індикатора при титруванні сильної кислоти лугом;

– провести вибір індикатора при титруванні слабкої кислоти лугом;

– провести визначення загальної кислотності шлункового соку.

4.2. Інструкції по виконанню практичних завдань

4.2.1. Титрування сильної кислоти лугом.

Заповнити бюретку 0,1 н. розчином КОН. У колбочку для титрування внести піпеткою певний об'єм 0,1 н. розчину НСl, додати 1–2 краплі метилового оранжевого і проводити титрування до зміни забарвлення індикатора з рожевого у оранжеве від однієї краплі розчину лугу. Титрування повторити три рази (розходження неповинні перевищувати 0,2 см3) і розрахувати середній об'єм. Одержані дані занести в протокол. Провести аналогічне титрування, використовуючи замість метилоранжу фенолфталеїн до появи блідо-рожевого забарвлення від однієї краплі розчину КОН. За допомогою кривих титрування зробити висновок про можливість використання цих індикаторів для даної системи.

4.2.2. Титрування слабкої кислоти лугом.

Заповнити бюретку 0,1 н. розчином КОН. У колбочку для титрування внести піпеткою певний об'єм 0,1 н. розчину СН3СООН, додати 1–2 краплі метилового оранжевого і проводити титрування до зміни забарвлення індикатора з рожевого у оранжеве від однієї краплі розчину лугу. Титрування повторити три рази (розходження неповинні перевищувати 0,2 см3) і розрахувати середній об'єм. Одержані дані занести в протокол. Провести аналогічне титрування, використовуючи замість метилоранжу фенолфталеїн до появи

53

блідо-рожевого забарвлення від однієї краплі розчину КОН. За допомогою кривих титрування зробити висновок про можливість використання цих індикаторів для даної системи.

4.2.3. Визначення загальної кислотності шлункового соку.

Загальна кислотність шлункового соку – це показник, який характеризує сумарний вміст у шлунковому соку речовин кислотного характеру. Кислотність шлункового соку виражається кількістю 0,1 н. розчину лугу, витраченого на нейтралізацію100 см3 соку.

Методика визначення. Певний об'єм відфільтрованого шлункового соку перенести піпеткою у колбочку, додати 1–2 краплі фенолфталеїну і відтитрувати 0,1 н. розчином лугу до появи блідорожевого забарвлення, яке не зникає на протязі 20 – 30 секунд. Провести розрахунок загальної кислотності шлункового соку за рівнянням:

V(0,1 н. лугу) = V(лугу) × СN (лугу) ×100 , де V(соку) × 0,1

V(лугу) – об’єм титрованого розчину. KOН (у см3), який витрачено на титрування;

V(соку) – об’єм шлункового соку (у см3), взятий для визначення; CN(лугу) – нормальність титрованого розчину лугу.

5. Підведення підсумків та зарахування роботи

54

ДОДАТОК

Таблиця 1

Значення основних фізичних констант

Назва величини

Позначення

Значення

Абсолютний

нуль

Т

–273,15 °С

температури

Діелектрична проникність

e0

8,85×10–12 Ф/м

вакууму

Заряд електрона

е

1,602×10–19 Кл

Мольний об'єм газу (н.у.)

Vm

22,41×10

–3

3

м /моль

Стала Авагадро

NA

6,02×1023 моль–1

Стала Фарадея

F

9,648×104 Кл/моль

Стала Планка

H

6,626×10–34 Дж×с

Стала Рідберґа

R

1,097×107 м–1

Швидкість світла

с

2,997×108 м/с

Таблиця 2

Співвідношення між позасистемними одиницями та одиницями СІ

Одиниця

Величина

позна-

назва

еквівалент СІ

чення

Довжина

мк

мікрон

10–6 м

Å

анґстрем

10–10 м

Кількість теплоти

кал

калорія

4,18 Дж

Енергія

еВ

електрон-вольт

1,602×10–19 Дж

Ентропія

е.о.

ентропійна одиниця

4,18 Дж/К

Маса

т

тона

103 кг

ґ

ґрам

10–3 кг

а.о.м.

атомна одиниця

1,66×10–27 кг

маси

Об'єм

л

літр

10–3 м3 (1 дм3)

Температура

°С

ґрадус Цельсія

Т= t + 273,15

Тиск

атм

атмосфера

1,0133×105 Па

мм рт.ст.

міліметр рт. стовпа

133,32 Па

Час

хв

хвилина

60 с

55

Таблиця 3

Стандартні термодинамічні функції деяких речовин при 298 К

	Речовина	H 0298 ,	S0298 ,	G 0298 ,
		кДж/моль	Дж/(моль·К)	кДж/моль
	Al (к)	0	28,3	0
	Al2O3 (к)	–1676,0	50,9	–1582,0
	С (гр.)	0	5,7	0
	ССl4 (р)	–135,4	214,4	–64,6
	СО (г)	–110,5	197,5	–137,1
	CO2 (г)	–393,5	213,7	–394,4
	СаСО3 (к)	–1207,0	88,7	–1127,7
	СаF2 (к)	–1214,6	68,9	–1161,9
	Ca3N2 (к)	–431,8	105,0	–368,6
	СаО (т)	–635,5	39,7	–604,2
	Са(ОН)2 (к)	–986,6	76,1	–896,8
	Cl2 (г)	0	222,9	0
	Сl2O (г)	76,6	266,2	94,2
	СlO2 (г)	105,0	257,0	122,3
	Сl2O7 (р)	251,0	–	–
	Cr2O3 (к)	–1440,6	81,2	–1050,0
	CuO (к)	–162,0	42,6	–129,9
	Fe (к)	0	27,2	0
	FeO (к)	–264,8	60,8	–244,3
	Fe2O3 (к)	–822,2	87,4	–740,3
	Fe3O4 (к)	–1117,1	146,2	–1014,2
	H2 (г)	0	130,5	0
	HBr (г)	–36,3	198,6	–53,3
	HCN (г)	135,0	113,1	125,5
	HCl (г)	–92,3	186,8	–95,2
	HF (г)	–270,7	178,7	–272,8
	HI (г)	26,6	206,5	1,8
	HN3 (р)	294,0	328,0	238,8
	H2O (г)	–241,8	188,7	–228,6
	H2O (р)	–285,8	70,1	–237,3
	H2S (г)	–21,0	205,7	–33,8
	KCl (к)	–435,9	82,6	–408,0

56

	Речовина	H 0298 ,	S0298 ,	G 0298 ,
		кДж/моль	Дж/(моль·К)	кДж/моль
	KClO3 (к)	–391,2	143,0	–289,9
	MgCl2 (к)	–641,1	89,9	–591,6
	Mg3N2 (к)	–461,1	87,9	–400,9
	MgO (к)	–601,8	26,9	–569,6
	N2 (г)	0	191,5	0
	HN3 (р)	294,0	328,0	238,8
	NH3 (г)	–46,2	192,6	–16,7
	NH4NO2 (к)	–256,0	–	–
	NH4NO3 (к)	–365,4	151,0	–183,8
	N2O (г)	82,0	219,9	104,1
	NO (г)	90,3	210,6	86,6
	N2O3 (г)	83,3	307,0	140,5
	NO2 (г)	33,5	240,2	51,5
	N2O4 (г)	9,6	303,8	98,4
	N2O5 (г)	–42,7	178,0	114,1
	NiO (к)	–239,7	38,0	–211,6
	О3 (г)	142,3	237,7	163,4
	O2 (г)	0	205,0	0
	P2O5 (к)	–1492,0	114,5	–1348,8
	PbO (к)	–219,3	66,1	–189,1
	PbO2 (к)	–276,6	74,9	–218,3
	S (к)	0	31,9	0
	SO2 (г)	–296,9	248,1	–300,2
	SO3 (г)	–395,8	256,7	–371,2
	SiH4 (г)	34,7	204,6	57,2
	SiO2 (кварц)	–910,9	41,8	–856,7
	SnO (к)	–286,0	56,5	–256,9
	SnO2 (к)	–580,8	52,3	–519,3
	Ti (к)	0	30,6	0
	TiCl4 (р)	–804,2	252,4	–737,4
	TiO2 (к)	–943,9	50,3	–888,6
	WO3 (к)	–842,7	75,9	–763,9
	ZnO (к)	–350,6	43,6	–320,7

57

Таблиця 4

Стандартні термодинамічні функції органічних сполук

		Формула і	H 0	,	S0		,	G 0		,
	Назва речовини	агрегатний	298		298			298
		стан	кДж/моль		Дж/(моль·К)			кДж/моль
	Метан	СН4 (г)	–74,9			186,2		–50,8
	Ацетилен	С2Н2 (г)	226,8			200,8		209,2
	Етилен	С2Н4 (г)	52,3			219,4			68,1
	Бензол	С6Н6 (р)	49,0			124,5		172,8
	Метанол	СН3ОН (р)	–238,7			126,8		–166,3
	Етанол	С2Н5ОН (р)	–277,6			160,7		–174,8
	Гліцерин	С3Н8О3 (р)	–669,1			204,6		–479,4
	Оцтова кислота	СН3СООН (р)	–484,4			159,9		–389,6
	Карбамід (сечовина)	СО(NH2)2 (к)	–333,0			104,7		–196,9
		СО(NH2)2 (р)	–317,7			175,7		–202,7
	Глюкоза	С6Н12О6 (к)	–1273,0			212,1		–910,5
		С6Н12О6 (р)	–1263,1			264,0		–914,5
	Сахароза	С12Н22О11 (к)	–2220,9			360,2		–1544,3
		С12Н22О11 (р)	–2215,8			403,8		–1551,4
	Лактоза	С12Н22О11 (р)	–2232,4			394,1		–1564,9

Таблиця 5

Схеми основних напівреакцій і величини стандартних окислювальновідновних потенціалів

	Н а п і в р е а к ц і я			е0, В
Окиснена форма		nе–	Відновлена форма
S2O82–		2e–	2SO42–	2,01
H2O2 + 2H+		2e–	2H2O	1,78
PbO2 + 4H+		2e–	Pb2+ + 2H2O	1,69
MnO4– + 8H+		5e–	Mn2+ + 4H2O	1,51
ClO– +2H+		2e–	Cl–+ H2O	1,49
ClO3– + 6H+		6e–	Cl– +3H2O	1,45
BrO3– +6H+		6e–	Br– + 3H2O	1,44
ClO4– + 8H+		8e–	Cl–+ 4H2O	1,39
Cl20		2e–	2Cl–	1,36
Cr2O72– + 14H+		6e–	2Cr3+ + 7H2O	1,35
2NO3– + 12 H+		10e–	N20 + 6H2O	1,24
O20 + 4H+		4e–	2H2O	1,23
2ІO3– + 12H+		10e–	І20 + 6H2O	1,20

58

	Н а п і в р е а к ц і я			е0, В
Окиснена форма		nе–	Відновлена форма
ІO3– + 6H+		6 e–	І– + 3H2O	1,09
Br20		2e–	2Br–	1,07
NO2– + 2H+		e–	NO + H2O	1,00
NO3– + 4H+		3e–	NO + 2H2O	0,96
ClO– + H2O		2e–	Cl– + 2 OH–	0,89
NO3– +2H+		2e–	NO2– + H2O	0,84
NO3– +2H+		e–	NO2 + H2O	0,78
Fe3+		e–	Fe2+	0,77
O20 + 2H+		2e–	H2O2	0,68
MnO4– + 2H2O		3e–	MnO2 + 4OH–	0,57
MnO4–		e–	MnO42–	0,54
І20		2e–	2І–	0,54
O2 + 2H+		4e–	4OH–	0,40
SO42– + 8H+		6e–	S0 + 4H2O	0,36
S4O62–		2e–	2S2O32–	0,22
SO42– + 2H+		2e–	SO32– + H2O	0,20

				Таблиця 6
Добуток розчинності важкорозчинних електролітів при 25 °С
Електроліт	ДР		Електроліт	ДР
AgBr	6·10–13		Fe(OH)3	3,7·10–40
AgCl	1,8·10–10		FePO4	1,3·10–22
Ag2CrO4	4·10–12		FeS	5·10–18
AgI	1,1·10–16		HgS	1,6·10–52
Ag2S	6·10–50		MgCO3	2,1·10–5
Ag2SO4	2·10–5		Mg(OH)2	1,3·10–11
BaCO3	5·10–9		MnS	2,5·10–10
BaCrO4	1,6·10–10		PbBr2	9,1·10–6
BaSO4	1,1·10–10		PbCl2	2·10–5
Ba3(PO4)2	6·10–39		PbCrO4	1,8·10–14
CaCO3	5·10–9		PbCO3	7,5·10–14
CaC2O4	2·10–9		PbI2	8,0·10–9
CaF2	4·10–11		PbS	2,5·10–27
CaSO4	6,3·10–5		PbSO4	1,6·10–8
Ca3(PO4)2	1·10–29		SrCO3	1,1·10–10

59

Таблиця 7

Константи дисоціації слабких електролітів

Назва	Формула	К1	К2
	К и с л о т и
Нітритна	HNO2	4,0×10–4
Метаалюмінатна	HAlO2	4,0×10–13
Ортоборатна	H3BO3	5,8×10–10	1,8×10–13
Гіпобромітна	HOBr	2,1×10–9
Карбонатна	H2CO3	4,45×10–7	4,5×10–11
Силікатна	H2SiO3	2,2×10–10	1,6×10–12
Ортоарсенатна	H3AsO4	5,6×10–3	1,7×10–7
			K3=2,9×10–12
Ортоарсенітна	H3AsO3	5,7×10–10	3,0×10–14
Метаарсенітна	HAsO2	5,8×10–10
Пероксид водню	H2O2	2,6×10–12
Селенатна	H2SeO4	1×10–3	1,2×10–2
Селенітна	H2SeO3	3,5×10–3	5,0×10–8
Селенідна	H2Se	1,7×10–4	1,0×10–11
Сульфітна	H2SO3	1,6·10–2	6,3×10–8
Сульфідна	H2S	8,9·10–8	1,3×10–13
Гіпохлоритна	HOCl	5,0×10–8
Ортофосфатна	H3PO4	7,5×10–3	6,3×10–8
			K3=1,3×10–12
Ортофосфітна	H3PO3	1,0×10–2	3,0×10–7
Гіпофосфітна	H3PO2	9,0×10–2
Фторидна	HF	6,6×10–4
Ціанідна	HCN	7,2×10–10
Бензоатна	C6H5COOH	6,3×10–5
Форміатна	HCOOH	1,8×10–4
Пропіонатна	C2H5COOH	1,34×10–5
Ацетатна	CH3COOH	1,75×10–5
Бутиратна	C3H7COOH	1,54×10–5
Монохлорацетатна	CH2ClCOOH	1,4×10–3
Оксалатна	H2C2O4	5,4×10–2	5,4×10–5
	О с н о в и		K3=1,4×10–9
Алюміній гідроксид	Al(OH)3

60