4. Основні базові знання, вміння і навички, необхідні

ДЛЯ ЗАСВОЄННЯ ТЕМИ.

І) Основні величини, що характеризують склад розчинів.

2) Формули для обчислення концентрації розчину.

3) Зважування на технохімічних та аналітичних терезах.

(Матеріал шкільної програми та попереднього заняття з хімії)

5. Граф логічної структури

Теорія розчинів Приготування розчинів

Сольватна Термодинаміка По разрахованій З фіксаналів

теорія розчинів наважці

розчинів

Розчинність розчинів масових розчинів об’ємних

концентрацій концентрацій

газів рідин твердих речовин

6. Орієнтовна картка для самопідготовки до заняття

(для самостійної позааудиторної роботи студентів)

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1.Теорія розчинів.	1.1 Сольватна теорія розчинів. 1.2 Термодинаміка процесу розчинення.
2. Розчинність газів, рідин та твердих речовин.	2.1. Залежність розчинності газів від тиску (закон Генрі-Дальтона), їх природи, температури. 2.2. Вплив електролітів на розчинність газів (закон Сеченова), кесонна хвороба. 2.3. Розчинність рідин та твердих речовин. Закон розподілу Нернста та його значення для пояснення проникності біологічних мембран.
3. Приготування розчинів заданого складу.	3.1. Приготування розчинів із фіксаналів. 3.2. Приготування розчинів по розрахованій наважці.

7. Питання для самостійного опрацювання

(самостійна позааудиторна робота студентів)

1) Чому при розчиненні нітрату амонію у воді розчин має нижчу температуру, ніж повітря, а при розчиненні сірчаної кислоти – набагато більшу?

2) Чим відрізняється склад водного розчину цукру від водного розчину хлориду натрію?

3) Чому водолаз з великих глибин повинен підніматися поступово, повільно, а не швидко?

4) Уведення в організм людини 3×10^-9 кг адреналіну (М_r = 183,2) викликає збільшення частоти пульсу. Розрахувати діючу в цьому випадку концентрацію адреналіну в організмі, припустивши, що людина масою 70 кг має 5 л крові.

5) Для визначення калію в слині методом полуменевоі фотометрії потрібно приготувати 0,25 л розчину, що містить 0,04 ммоль/л катіону калію та 0,64 ммоль/л катіону натрію.

Як приготувати такий розчин з розчину (І) хлориду калію (С₁(К⁺) = 1ммоль/л) та розчину (2) хлориду натрію (С₂(Nа⁺) = 2 ммоль/л) ?

6) Який об’єм розчину з масовою часткою сірчаної кислоти 9,3% (густина 1,06 кг/л) необхідно взяти для приготування 0,05 л розчину з молярною концентра­­цією еквівалента сірчаної кислоти 0,35 моль/л?

Правильні відповіді

1) Згідно з теорією розчинів, при розчиненні мають місце два процеси: руйнування, розклад первинної структури (кристалічної, аморфної, надмолекулярної) та побудова сольватів - утворень продуктів роз­паду з молекулами розчинника (для води такі утворення називають­ся гідратами). Перший процес є ендотермічним, тобто проходить з поглинанням енергії, а другий - екзотермічний (проходить з виді­ленням енергії). Розчинення нітрату амонію супроводжується зни­женням температури. Це означає, що руйнування кристалічної струк­тури потребує більше енергії, ніж виділяється при утворенні гідра­тів. А при розчиненні сірчаної кислоти, навпаки, виділяється на­багато більше енергії при утворенні гідратів, ніж у першому процесі.

2) Згідно з теорією, обидва розчини складаються з молекул і асоціатів води та гідратів молекул цукру (розчин цукру) і гідратів катіонів натрію, хлорид-іонів (розчин хлориду натрію). Розчин цукру не містить гідратованих іонів, а в розчині солі немає гідратованих молекул.

3) Якщо водолаз працює на значній глибині, то розчинність азоту повітря, яким він дихає, у нього в крові зростає. Це пов'язано з тим. що із збільшен-ням глибини підвищується і тиск. А, як ві­домо, розчинність газів із підвищенням тиску зростає. Коли водолаза піднімати на поверхню без необхідної поступовості, то азот починає виділятися з такою швидкістю, що може викликати розрив судин або їх закупорювання. У літературі наведені випадки загибелі водолазів від кесонної хвороби.

4) Вміст адреналіну в крові людини визначається в ммоль/л.

n – кількість речовини

адре­­на­­ліну, ммоль. m – маса адреналіну, кг;

М – молярна маса адреналіну, кг/кмоль;

10⁶ – перехідний коефіцієнт від кмоль до ммоль

На одиницю маси людини концентрація адреналіну складає:

W (адреналіну) = 4,3×10^-9%

У позасистемних одиницях концентрація адреналіну має такі значення:

0,43×10 ^-10 кг/кг × 10^-1×10^-6 = 4,3×10^-6 мг% або 4,3×10^-3 мкг%.

5) Визначаємо кількість речовини катіонів калію та натрію у 0,25 л розчину:

n(K⁺) = C(K⁺)×V = 0,04×0,25 = 0,01 ммоль

n(Na⁺) = C(Na⁺)×V = 0,64×0,25 = 0,16 ммоль

Визначаємо об’єми розчинів (1) та (2):

Для приготування 0,25 л потрібного розчину необхідно відібрати піпеткою 10 мл розчину (1) та 80 мл розчину (2), перенести ці об’єми у мірну колбу місткістю 0,25 л, довести рівень розчину дистильованою водою до риски. Готовий розчин перемішати.

6) Визначаємо кількість речовини еквівалента кислоти, що містить розчин, який треба приготувати:

n(1/2H₂SO₄) = C(1/2H₂SO₄)×V = 0,35 × 0,05 = 0,0175 моль

Визначаємо масу кислоти:

m(H₂SO₄) = n(1/2H₂SO₄) × M(1/2H₂SO₄) = 0,0175× 49 = 0,8575 г

Визначаємо масу розчину кислоти, який необхідно взяти для приготування заданого розчину:

Розраховуємо об’єм цього розчину:

Отже: для приготування 0,05 л розчину з молярною концентрацією еквівалента сірчаної кислоти 0,35 моль/л треба взяти 8,7 мл (піпеткою) розчину сірчаної кислоти з масовою часткою 9,3%, перенести в мірну колбу місткістю 50 мл та довести об’єм розчину у колбі дистильованою водою до риски.