VII. Задания для самостоятельной работы на занятии
Тема занятия.
МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ
I. Цель занятия:
Изучить теоретические основы метода нейтрализации. Научиться готовить рабочие растворы из исходных веществ и устанавливать титр раствора кислоты по исходному веществу. Получить представление об использовании метода нейтрализации в медико-биохимических исследованиях.
Приобрести навыки работы с мерной посудой, навыки титрования растворов кислот и оснований, научиться проводить расчеты в титриметрическом анализе, понимать роль титриметрического анализа в медико-биологических исследованиях.
II. Исходный уровень знаний:
1. Знание реакций нейтрализации и гидролиза солей.
2. Знание основных химических понятий: моль, молярная масса, относительная молекулярная масса, эквивалент, фактор эквивалентности
3. Знание закона эквивалентов
4.Умение находить концентрации растворов, массовые доли веществ, массу определяемого вещества
5. Умение рассчитывать рН растворов сильных и слабых электролитов.
III.После изучения темы студент должен
знать:
– понятие о титриметрическом методе
– реакции, лежащие в основе метода;
– титрованные растворы (титр приготовленный, титр установленный, исходные вещества)
– рабочие растворы и исследуемые вещества в методах титриметрического анализа
– исходные вещества в методе нейтрализации;
– индикаторы и условия их применения;
– методы титрования (прямого и обратного), используемые для количественного определения веществ;
уметь:
– выбирать метод титриметрического анализа при исследованиях
– готовить рабочие растворы и устанавливать их титр по исходным веществам метода;
– выбирать исходные вещества для данного метода
– проводить титрование исследуемых растворов рабочими растворами;
– выбирать необходимый индикатор при титровании различных веществ;
– проводить расчеты при определениях методом нейтрализации, определять fэкв (кислот, оснований, солей, окислителей, восстановителей), проводить расчет титра (Т), нормальности (Сн), молярности (См), моляльности (m) и % содержания вещества;
– проводить практическое определение кислот, оснований, солей методом нейтрализации.
IV. Основные вопросы темы
1. Реакция, лежащая в основе метода нейтрализации
2. Исходные вещества, рабочие растворы и их приготовление
3. Кривые титрования в методе нейтрализации
4. Определение момента эквивалентности; индикаторы
5. Определяемые вещества
6. Методы титрования
7. Применение метода нейтрализации в медицинской практике.
V. Вопросы и задания для самоподготовки
(обязательное домашнее задание, выполняемое в отдельной тетради)
1.Исследуемые (определяемые) вещества
2.Расчеты в титриметрическом анализе
3.Какие соли можно количественно определять методом нейтрализации?
4.Какие рабочие растворы с титром приготовленным (Тпр.) или установленным (Туст..) можно получить из данных веществ: соляной, серной, щавелевой кислот; гидроксида натрия, тетрабората натрия?
5.Можно ли, используя индикаторы, точно определить моменты эквивалентности при титровании: уксусной кислоты раствором аммиака; сероводородной кислоты гидроксидом калия; раствора аммиака серной кислотой?
6.Рабочие растворы и определение их титра и нормальности.
7.Используя табличные данные, назовите индикаторы, которые можно применить при титровании: сероводородной кислоты гидроксидом калия; угольной кислоты гидроксидом натрия; раствора аммиака серной кислотой.
8.Какая концентрация больше: Сн или См ?
9.В дистиллированной воде растворили 4.2г пищевой соды (NaHCO3). Найти молярную концентрацию и титр раствора.(Ответ: CМ (NaHCO3) = 0.25моль/л; Т(NaHCO3) = 0.0210 г/мл)
10.Определите молярную и моляльную концентрации ZnCI2 в растворе, применяемого в качестве вяжущего и асептического средства, содержащего 5 г ZnCl2 в 100 г раствора (плотность 1 г/см3).
11.Титрование по реакции Na2B4O7+2HCI+5H2O=2NaCI+4H3BO3 относится к методу титрования.
1) кислотно-основного 2) окислительно-восстановительного
3) осадительного 4) комплексонометрического
12.В основе методов кислотно-основного титрования лежит процесс образования:
1) слабого электролита 2) малорастворимого соединения
3) комплексных соединений 4) гидратов
13.Для нейтрализации 50 мл раствора гидроксида бария c молярной концентрацией 0,2 моль/л потребуется раствор соляной кислоты c молярной концентрацией 0,1 моль/л объемом:
1) 200 2) 150 3) 300 4) 50
14.Какова Сн 3М раствора серной кислоты ?
15.Можно ли оттитровать слабое основание (NH4OH) слабой кислотой (CH3COOH) ?
VI. Вопросы для самоконтроля (включены в коллоквиум и зачетное занятие)
1. Фактор эквивалентности гидроксида кальция в реакции Ca(OH)2 + 2HCI →…. равен:
1) 1 2) 1/2 3) 1/3 4) 1/6
2. Титрантами в методе нейтрализации являются:
1) HCl 2) CH3COOH 3) KOH 4) HCl и KOH
1.Установочное вещество это:
1) раствор реагента с точно известной концентрацией
2) простое или сложное вещество, содержание которого определяется в образце
3) устойчивое химически чистое вещество точно известного состава
4) раствор реагента неизвестной концентрации
2.Индикаторы - это вещества, изменяющие свою окраску только:
1) в зависимости от рН среды 2) в точке нейтральности
3) в точке эквивалентности 4) в точках нейтральности и эквивалентности
3.Какие из перечисленных веществ могут быть определены методом нейтрализации
1) NaCl 2) K2SO4 3) NaNO3 4) NH4Cl
4.При титровании NaOH сильной кислотой в качестве индикатора используют:
1) фенолфталеин (8,1-10) 2) лакмус (5.0-8.0)
3) метиловый фиолетовый (2,0-3,0) 4) фенолфталеин и лакмус
5.В случае титровании угольной кислоты сильным основанием на кривой титрования:
1) скачок титрования совпадает с точкой эквивалентности
2) скачок титрования не совпадает с точкой эквивалентности
3) скачок титрования совпадает с точкой нейтральности
4) наблюдается несколько скачков титрования и несколько точек эквивалентности
2.Пониженная кислотность желудочного сока означает, что на титрование 100 мл желудочного содержимого требуется
1) более 60 мл 0.1 н раствора NaOH 2) 30 мл и меньше 0.1 н раствора NaOH
3) 40-60 мл 0.1 н раствора NaOH 4) 35 мл 0.1 н раствора NaOH
3.К 100 г 5%-го раствора NaCl добавили 150 г воды. Массовая доля вещества в растворе составляет
1) 3% 2) 2% 3) 4% 4) 8%
4.4 мл 3%-го раствора преднизалона содержит чистого преднизалона
1) 1200 мг 2) 12 мг 3) 120 мг 4) 0.12 мг
VII. Задания для самостоятельной работы на занятии
1.Какова масса гидроксида натрия, растворенного в 100.0 мл воды, если на титрование 25.00 мл этого раствора израсходовано 21.80 мл соляной кислоты с нормальной концентрацией 0.09830 моль/л?
2.Каково процентное содержание хлороводорода в растворе, если на титрование навески 9.8726 г раствора израсходовано 28.00 мл 0.9630 и гидроксида натрия?
3.Найти процентное содержание гидроксида калия, если к 10,00 мл раствора гидроксида калия было добавлено 20.00 мл 0.1130 и раствора соляной кислоть1, а на титрование избытка соляной кислот израсходовано 8.90 мл 0.1200 н раствора гидроксида натрия.
4.2.45 г раствора серной кислоты неизвестной концентрации поместили в мерную колбу на 50.0 мл и довели дистиллированной водой до метки. На 10.0 мл полученного раствора пошло при титровании в среднем 7.48 мл 0.1064 н раствора гидроксида калия. Рассчитайте массовую долю (массовую процентную концентрацию) серной кислоты в исходном растворе.
5.5.0 г дигидрата щавелевой кислоты растворили в воде и получили 200.0 мл раствора. 10.0 мл полученного раствора перенесли в мерную колбу вместимостью 100.0 мл и довели до метки дистиллированной водой. 10,00 мл второго растюра отгитровали 12.15 мл раствора гидроксида натрия. Вычислите молярную концентрацию раствора титранта.
6.Вычислите массу муравьиной кислоты, содержащейся в растворе, если на его титрование было израсходовано 12,25 мл раствора с молярной концентрацией гидроксида калия 0.3550 моль/л.
7.Навеску гидроксида кальция массой 1.5000 г, содержащую индифферентные примеси, растворили в воде и получили 200,0 мл раствора. На титрование адекватной доли объемом 20.00 мл было израсходовано 15.20 мл раствора с молярной концентрацией хлороводородной кислоты 0.2399 моль/л. Вычислите массовую долю гидроксида кальция в образце в %.
8.Для обработки ран используется 3%-ный раствор Н2О2. Какой объем (мл) 30% раствора Н2О2 необходимо взять для приготовления 500 мл 3% раствора (пл=1)?
9.Для смазывания десен приготовлен раствор из 5 мл пергидроля (30% Н2О2) и 15 мл дистиллированной воды. Рассчитайте массовую долю (%) Н2О2 в полученном растворе (плотность растворов принять равной 1г/мл).
10.К 550 мл 0.1925М NaCl прибавили 50.00 мл раствора NaCl с титром 0.02370 г/мл. Титр (г/мл) полученного раствора равен?
VIII. Лабораторные работы
1. Определение массы гидроксида натрия в растворе.
2. Определение нормальности КОН по титрованному раствору Н2С2О4.
3. Определение кислотности желудочного содержимого.
4. Определение процентного содержания кислоты в растворе.
5. Определение содержания кислот желудочного содержимого.
IX. Темы докладов УИРС:
1. Кривые титрования многоосновных кислот и многокислотных оснований.
2. Индикаторы в методе нейтрализации, их применение и механизм действия.
3. Метод нейтрализации в клинических лабораторных исследованиях.
Х. Литература
1.Лекции.
2.Ершов Ю.А., Попков В.А. и другие. Общая химия. М. 2010, с.108-118.
3.В.А.Попков, С.А.Пузаков Общая химия. Учебник для медицинских вузов, М, ГЭОТАР Медиа, 2010 г., . с.128-136.
4.Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебное пособие для студентов медицинских вузов (Ред. В.А.Попков).- М., 4 изд., 2013 г., с.28-40
5.Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. М.1989, с.151-159
6.Титриметрический анализ. Пособие для студентов. Под ред. А.В. Дробаченко. СПб, 2003, с. 10-23
7.Методические указания к решению задач для самостоятельной работы студентов. Под ред. А.В. Дробаченко. Часть 1. Л.,1991, с. 68-97.