Приготовление буферных растворов. Для проведения занятия со студентами
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
Для проведения занятия со студентами
I курса лечебного факультета по общей химии
Тема № 7: Кислотно-основное равновесие. Ионное произведение воды.
Водородный показатель. Буферные растворы.
Буферные системы крови.
Время: 3 часа
1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:
Ознакомить студентов-медиков с основными положениями теории электролитической диссоциации, с теориями сильных и слабых электролитов, а также с ролью электролитов в организме человека. Сформировать представления о кислотно-основном равновесии в организме человека и биологических буферных системах, поддерживающих кислотно-основной гомеостаз.
МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:
Поддержание кислотно-основного и электролитного равновесия в тканях, биологических жидкостях крайне важно для нормального функционирования организма. Изменение электролитного состава приводит к изменению реакции среды биологических жидкостей. Во-первых, ионы Н+ оказывают каталитическое действие на многие биохимические превращения. Во-вторых, ферменты и гормоны проявляют биологическую активность только в строго определенном интервале значений рН (например, фермент пепсин, участвующий в расщеплении пищи в желудке, активен только при рН = 1,5). В-третьих, даже небольшие изменения концентрации ионов Н+ ощутимо влияют на величину осмотического давления в этих жидкостях. Поддержание постоянного рН в крови и тканевых жидкостях регулируется с помощью нескольких буферных систем. Одним из способов диагностики заболеваний является определение рН желудочного сока, крови, мочи.
ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:
а) понятие об электролитах и неэлектролитах;
б) сильные и слабые электролиты, степень электролитической диссоциации;
в) теория электролитической диссоциации Аррениуса.
В результате проведения занятия студент должен:
1) знать:
· основные положения теории электролитической диссоциации;
· понятие о сильных и слабых электролитах;
· понятие о буферных растворах;
· механизм действия буферных растворов;
· буферные системы организма.
2) уметь:
· решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации ионов водорода и рН растворов сильных электролитов;
· решать расчетные задачи по вычислению степени диссоциации, концентрации ионов водорода и рН растворов слабых электролитов;
· решать расчетные задачи на вычисление рН буферных растворов;
· определять рН сильных и слабых электролитов различными методами;
· выполнять расчетные задачи.
2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:
Полученные знания по расчетам рН буферных растворов и буферной емкости необходимы студентам при изучении биохимии, нормальной и патологической физиологии, судебной медицины, анестезиологии, реаниматологии, общей и клинической фармакологии.
3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:
3.1 Кислотно-основное равновесие в растворах.
3.2 Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель и методы его определения.
3.3 Буферные системы: определение, классификация и механизм действия. Расчет буферных систем.
3.4 Определение буферной емкости системы. От каких факторов она зависит?
3.5 Буферные системы крови. Механизм кислотно-щелочного равновесия в организме человека.
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ
Лабораторная работа № 1
Определение рН биологических жидкостей потенциометрическим
методом
ЗАДАНИЕ 1. Определите приблизительное значение рН предложенных растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги, для чего погрузите полоску индикаторной бумаги в исследуемый раствор и сравните окраску со стандартной шкалой. Занесите данные в таблицу 1.
ЗАДАНИЕ 2. Определите значение рН тех же растворов при помощи рН-метра со стеклянным электродом, рассчитайте концентрацию ионов водорода по формуле: [H+] = 10‾рН результаты занесите в таблицу.
Таблица 1
| Исследуемый раствор | Водопровод-ная вода | Произвольное подкисление | Произвольное подщелочение | Контрольный раствор |
| № раствора | ||||
| рН, измеренный универсальной индикаторной бумагой | ||||
| рН, измеренный потенциометри- ческим методом | ||||
| Концентрация ионов водорода [Н+] |
Лабораторная работа № 2
Приготовление буферных растворов
ЗАДАНИЕ 1. Приготовить ацетатный буферный раствор по прилагаемой схеме.
Таблица 2
| Номер буферного раствора | |||
| Число мл 0,1 н. СН3СООН Число мл 0,1 н. СН3СООNa | 9,9 0,1 | 0,1 9,9 | |
| рН опытное | |||
| рН вычисленное |
Определить для каждого буферного раствора рН опытным путем и рассчитать значения рН по формуле N 6, при этом отношение концентраций можно заменить отношением объемов, т.к. в данном случае Сн кислоты и соли одинаковы. Данные внести в таблицу 2.
Лабораторная работа № 3