Содержание катионов натрия в плазме крови составляет 142 ммоль/л. Определить титр плазмы по катиону натрия.

Задача № 2.

Водный раствор, полученный растворением 0,005 кг глюкозы (Мr=180) в 0,095 кг воды, является изотоническим по отношению к плазме крови. Определить массовую и молярную доли глюкозы в растворе.

Задача № 3.

Титр раствора хлорида кальция (Мr = 111), используемый в медицинской практике при аллергических, кожных и других заболеваниях, равен 0,0999 г/мл. Рассчитать молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента хлорида кальция в растворе и соотношение между ними.

Задача № 4.

Определить моляльность физиологического раствора, массовая доля хлорида натрия в котором равна 0,85%.

Задача № 5.

В лаборатории имеется раствор с массовой долей хлорида натрия 10% и 0,5%. Определить массу каждого из растворов, необходимую для приготовления 0,5 л физиологического раствора с массовой долей 0,85% и плотностью 1,003 кг/л.

ОБРАЗЕЦ РЕШЕНИЯ

Задача № 1.

Титр (Т) означает массу растворенного вещества, которое содержится в 1 мл раствора. Массу чаще выражают в граммах (г).

		Итак, имеем:
T (Na	+	) =		m(Na + )	=	n(Na+ )M (Na+ )	, где:
			V ( раствора)			V ( раствора)

m(Na+) – масса катионов натрия, г; V(раствора) – объем раствора, мл;

n(Na+) – количество вещества катионов натрия, моль; М(Na+) – молярная масса катиона натрия, г/моль;

Т(Na+)	=	0,142 ´ 23	= 3,266 ´10-3 г/мл
		1000

Задача № 2.

Массовая доля (W) – это отношение массы компонента (растворенного вещества) к общей массе системы (раствора, смеси). Это безразмерная величина, которая выражается долями единицы, процентами (доли сотни), промилле (доли тысячи), млн-1 (доли миллиона).

	W (глюкозы) =	m(глюкозы)	=	0,005	= 0,05 = 5% = 50‰ =
		т( раствора)		0,005 + 0,095

= 5´104 млн-1

Молярная доля (χ) – это отношение количества вещества компонента (растворенного вещества) к общему количеству вещества системы (раствора, смеси). Она имеет такую же размерность, как и массовая доля.

24

c(глюкозы) = n(глюкозы) = n(глюкозы) + n(H2O)

		m(глюкозы) ¸ М(глюкозы)				=
	m(глюкозы) ¸ М(глюкозы) + m(H2O) ¸ M (H2O)
	=	0,005 ¸180	=	0,0000278	=		0,0278
		0,005 ¸180 + 0,095 ¸18		0,0000278 + 0,00528			5,3056

= 0,00524 или 0,524%

Задача № 3.

Молярная концентрация вещества X, которая обозначается С(Х), – это отношение количества вещества Х к объему раствора V. Молярная концентрация выражается в моль/м3, моль/л, или в их производных (ммоль/л).

			c(CaCL )	=		n(CaCl2 )	, где:
					V ( раствора)
			2
n(CaCl2 ) - количество веществаСaCl2 , моль;
V( раствора) - объем раствора, л.
ЕслиТ(CaCl2 ) = 0,0999 г/ мл = 0,0999 кг/ л,
то в1 л раствора имеем 0,0999						кг соли.
V( раствора) =1 л, m(CaCl2 )			= 0,0999 кг.	Тогда:
n(CaCl2 ) =	m(CaCl2 )	=	0,0999 кг	= 9´10-4 кмоль = 0,9 моль
			111 кг/ кмоль
	M (CaCl2 )

Таким образом: C(CaCl2 ) = 0,91мольл = 0,9 моль/ л

Молярная концентрация эквивалента вещества X, которая обозначается С(fX), – это отношение количества вещества эквивалента n(f) к объему раствора. Молярная концентрация эквивалента выражается в моль/м3, моль/л, или в их производных (ммоль/л)

C( fX ) = n(VfX ) , где: n( fX ) - количествовещества эквивалента, моль;

f - фактор эквивалентности;

V - объем раствора в литрах.

Эквивалент – это такая часть вещества Х (реальная или условная), которая в реакции эквивалентна (соответствует) одному молю атомов водорода, или одному молю катионов водорода, или в окислительно-восстановительных реакциях – одному электрону. Фактор эквивалентности f показывает, какая доля моль вещества соответствует его эквиваленту. Итак, для вещества Х фактор эквивалентности f(X) показывает соотношение между молярной массой эквивалента M(fХ) и молярной массой М(Х) вещества:

f (X) = M( fX)

M(X)

Например, для серной кислоты Н2SO4:

f (H SO ) = M(1			/ 2 H2SO4 )	= 49	г/ моль = 1/ 2.
2	4	M	(H2SO4 )	98	г/ моль
	Итак, для СaCl2:
					25

С(1/ 2 CaCl2 ) = n(1/ 2 CaCl2 ) ,

где: n(1/ 2 CaCl2

V

=

m(CaCl2 )

=

m(CaCl2 )

= 2m(CaCl2 )

=

M (1/ 2 CaCl2 )

1/ 2M (CaCl2 )

M (CaCl2 )

= 2´0,9 моль=1,8 моль.

Тогда: С(1/ 2 CaCl2 ) =

1,8 моль

= 1,8 моль/ л

1 л

Таким образом:

С(СaCl2 )

0,9

1

=

= 2 ,

C(1/ 2 CaCl2 )

1,8

или в общем виде: С(X ) = f ´ C( fX )

) =

2n(CaCl2 ) =

Задача № 4.

Моляльная концентрация вещества X, которая обозначается Сm(X), является отношением количества вещества Х к массе растворителя У.

Cm(X) = n(X) ,

m(Y) где: n(Х) – количество вещества X, моль; m(В) – масса растворителя, кг.

Если массовая доля хлорида натрия в растворе равняется 0,85%, это означает, что 0,85 г соли приходится на 99,15 г воды. Итак,

n(NaCl) = m(NaCl) = 0,85 = 0,0145 (моль),
M(NaCl) 58,5
m(H2O) = 99,15 г = 0,09915 кг,
Cm(NaCl) = 0,0145 моль = 0,146	моль/ кг.
0,09915 кг

Задача № 5.

1)Сделаем необходимые обозначения:

W1(NaCl) = 10% W2(NaCl) = 0,5% Wx(NaCl) = 0,85% Vx(раствора) = 0,5л ρx(раствора) = 1,003 кг/л

Найдем массу раствора, которую нужно приготовить: mx(раствора) = Vx(раствора) ×ρx(раствора) = 0,5×1,003 = 0,5015 кг

2)Проведем расчеты по правилу смешивания ("креста"). В общем виде:

W1(NaCl)

W2(NaCl)

10%

0,5%

m1' ( раствора) = Wx -W2

Wx(NaCl)

m2' ( раствора ) = W1 -Wx

mх' ( раствора ) = m1' ( раствора ) + m2' ( раствора )

Или:

0,35 кг

0,85%

9,15 кг

26

mx' (раствора) = 9,5 кг

Находим необходимые массы растворов:

m ( раствора) =		mx ( раствора)			´ m'	( раствора) = 0,5015			´ 0,35 = 0,0185 кг =18,5 г
1		mx' ( раствора)			1			9,5
т2	( раствора) =		тх ( раствора)		'			0,5015
					´ т2		( раствора) =	9,5	´ 9,15 = 0,483 кг = 483 г
			тх' ( раствора)

Вывод: надо смешать 18,5 г раствора с W1=10% и 483 г раствора с W2= 0,5%.

8. УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ СТУДЕНТОВ НА ЗАНЯТИИ

8.1. Ознакомление с правилами техники безопасности во время работы в химической лаборатории.

При выполнении лабораторной работы студенты должны придерживаться правил внутреннего распорядка и техники безопасности. Каждый студент после ознакомления с правилами техники безопасности ставит свою подпись в журнале регистрации инструктажа.

8.2.Ознакомление с правилами выполнения и оформления протоколов лабораторных ра-

бот.

Перед каждым лабораторно-практическим занятием студенту необходимо выучить теоретический материал в соответствии с вопросами ориентировочной карточки методических указаний по этой теме.

Для самоподготовки следует пользоваться рекомендованной литературой, конспектами лекций и сборником методических указаний.

При оформлении протокола лабораторной работы в тетради для лабораторных работ надо записывать дату, тему и цель занятия, последовательность выполнения работы, результаты опытов, уравнения проведенных реакций и выводы.

При проведении опытов следует выполнять такие правила:

-опыты всегда проводить в чистой посуде;

-нельзя выливать излишек реактива из пробирки обратно в склянку с реактивом;

-нельзя путать пробки от разных склянок, пробку следует класть на стол только внешней поверхностью;

-опыты с концентрированными кислотами проводить только в вытяжном шкафу;

-на рабочем месте не должны находиться предметы, не нужные для выполнения работы .

8.3.Решение задач на концентрацию растворов.

Задача № 1.

В воде объемом 0,200 л растворили соль массой 0,040 кг. Определить массовую долю соли в растворе, если плотность воды равняется 1 кг/л.

Задача № 2.

Определить массу раствора с массовой долей СuSО4 10% и массу воды, которые необходимы для приготовления раствора массой 0,5 кг с массовой долей СuSО4 2%. Задача № 3.

Определить молярную концентрацию раствора с массовой долей гидроксида натрия 0,2. Плотность раствора – 1,29 кг/л.

Задача № 4.

27