Вопросы для самопроверки

1. Протонная теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури. Что называют кислотой и основанием по этой теории? Приведите примеры.

2. Что такое амфолиты? Каковы их свойства? Приведите примеры.

3. Что такое ионное произведение воды?

4. Что характеризуют собой значения концентрации ионов водорода и водородного показателя? Назовите методы определения рН растворов.

5. Перечислите интервалы значений рН для биологических жидкостей.

Тема. Буферные системы

Содержание темы. Что такое буферные растворы? Их состав и классификация. Механизм буферного действия. Расчет рН буферных растворов. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха. Буферная емкость. Факторы, влияющие на ее величину. Буферные системы живого организма: гидрокарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая, белковая. Их состав и механизм буферного действия. Биологическое значение. Щелочной резерв крови. Механизм совместного действия гемоглобиновой и гидрокарбонатной буферных систем организма. Кислотно-основное равновесие организма. Алкалоз и ацидоз.

Разделы, выносимые на самостоятельную проработку: кислотно-основное равновесие в организме (КЩР) и основные показатели КЩР (щелочной резерв крови, дефицит и избыток оснований, буферные основания).  ЛББХ с. 155-160, СОХЖ с. 203-207.

Пример вопроса по этому материалу: укажите, какие показатели КЩР характеризуют следующие состояния организма: а) состояние нормы б) ацидоз в) алкалоз:

1) ВЕ  0; 2) Р(СО₂) = 40 мм. рт. ст.; 3) ВЕ = 0; 4) рН _{плазмы крови} = 7,38;

5) ВВ  42 ммоль/л; 6) [НСО₃^] = 30ммоль/л; 7) Р(СО₂) = 35 мм.рт.ст.;

8) ВВ = 42 ммоль/л; 9) [НСО₃^] = 24 ммоль/л; 10) рН _{плазмы крови} = 7,20

Показатели кислотно-основного (щелочного) равновесия, КЩР, в крови.

Показатель КЩР	Название	Значение в норме	Изменения при патологии
рН	Водородный показатель	7,40 ÷ 0,05	6,8 – 7,8 7,35 – 7,20 – ацидоз 7,45 – 7,50 – алкалоз
рСО2	Парциальное давление СО2 над кровью (показатель СО2) Дыхательный компонент КЩР (респираторный)	40 ÷ 5 мм.рт.ст., 5,3 ÷ 0,7 кПа	10 ÷ 130 мм.рт.ст.  40 мм.рт.ст. (рН  7,4) дыхательный ацидоз  40 мм.рт.ст. (рН  7,4) дыхательный алкалоз
[НСО3^]	Содержание гидрокарбоната в плазме крови	24 ммоль/л	Значение [НСО3^] указывает на характер нарушения КЩР Дыхательный – незначительные изменения Метаболический – большие изменения
Метаболические компоненты КЩР (не респираторные)
ВВ buffer base	Содержание буферных оснований в плазме крови (состоит, в основном, из анионов НСО3^- и анионов белка) ВВ = [НСО3^] + [Pt^-] =42	42 ммоль/л	ВВ  42 метаболический ацидоз ВВ  42 метаболический алкалоз
ВЕ base excess	Избыток (или дефицит) буферных оснований в крови – разница между содержанием буферных оснований у пациента и значением ВВ в норме (42) ВЕ = 42 – ВВ	0 ÷ 2,3 ммоль/л	+30 ÷ -30 ммоль/л ВЕ  0 (рН  7,4) – метаболический ацидоз ВЕ  0 (рН  7,4) – метаболический алкалоз

Домашнее задание для подготовки к занятию: а) ЕОХ с. 108 – 119, ЛББХ с. 151 – 160, СОХЖ с. 193 – 207; б) разберите примеры типовых задач 1 – 6; в) рассмотрите ситуационные задачи № 17, 26; г) письменно выполните следующие задания:

1. Используя следующие электролиты, составьте из них кислотные и основные буферные растворы: CH₃COOH HClO₄ NH₄OH CH₃COONa KClO₄

HCOOH HNO₃ H₃BO₃ HCOOK KHSiO₃

H₂CO₃ H₂SiO₃ CsOH NaHCO₃ NH₄Cl

H₂PO₄^ Mn(OH)₂ K₂HPO₄ NaCl

2. Рассчитайте значение рН кислотного буферного раствора, составленного из равных объемов одинаковой концентрации растворов слабой кислоты и ее соли, если:

 значения рКа кислоты а) 4,76; б) 8,17;

 значения Ка кислоты а) 3,8 ^. 10^-6 б) 5,3 ^. 10^-7

3. Рассчитайте значение рН основного буферного раствора, составленного из равных объемов одинаковой концентрации растворов слабого основания и его соли, если:

 значения рКа кислоты а) 4,75; б) 8,17;

 значения Ка кислоты а) 5,8 ^. 10^-9 б) 2,5 ^. 10^-8

4. Вычислите рН буферной системы, состоящей из 80 мл 0,1 н раствора СН₃СООН и 20 мл 0,1 н раствора СН₃СООNa; К(СН₃СООН) = 1,85 ^. 10^-5. Приведите механизм буферного действия.

5. Вычислите рН буферной системы, содержащей 8 мл 0,1 н NH₄OH и 2 мл 0,1 н NH₄Cl; К(NH₄OH) = 1,77 ^. 10^-5. Приведите механизм буферного действия.

6. Рассчитайте величину кислотной буферной емкости, если при добавлении 3 мл раствора HCl с концентрацией 0,2 моль/л к 20 мл буферного раствора с рН = 4,9 его рН стал равным 4,3.

7. Рассчитайте, сколько мл 2 н раствора ацетата натрия надо прибавить к 200 мл раствора уксусной кислоты такой же концентрации, чтобы рН буферного раствора равнялся 4.

Пример билета тестового контроля:

I. Раствор какого вещества нужно добавить к водному раствору NH₃, чтобы образовалась буферная система: 1) HCl 2) NaCl 3) NH₄Cl 4) NaOH 5) HNO₂ 6) HNO₃

II. Буферные свойства проявляют системы:

1)CH₃COONa, CH₃COOH 2) NaCl, HCl 3) H₃PO₄, NaH₂PO₄ 4) HHb, Hb^.

III. В эритроцитах тканевых капилляров избыточные протоны связываются:

1) HCO₃^ 2) HPO₄^2 3) Hb^ 4) HbO₂^ 5) H₂N – Pt – COO^

IV. Вычислите и укажите рН гидрокарбонатной буферной системы (рКа Н₂СО₃ = 6,35) с соотношением компонентов донор протона: акцептор протона а) 1:1 б) 1:10 в) 10:1

1) 4,35 2) 5,34 3) 6,35 4) 8,35 5) 4,50 6) 7,35

V. В каких растворах основная буферная емкость больше кислотной?

HNO₂ + NaNO₂

1) 100 мл, 0,1 М + 100 мл, 0,1 М

2) 200 мл, 0,2 М + 200 мл, 0,1 М

3) 50 мл, 0,2М + 100 мл, 0,4 М