Задачи для самостоятельного решения. 1.Определить рН буферного раствора, состоящего из 20мл уксусной кислоты СН3СООН (С=0,03 моль/л) и 15 мл ацетата натрия СН3СООNa (С=0,06 моль/л)

1.Определить рН буферного раствора, состоящего из 20мл уксусной кислоты СН₃СООН (С=0,03 моль/л) и 15 мл ацетата натрия СН₃СООNa (С=0,06 моль/л).

рК_а (СН₃СООН)=4,74.

Образец решения: Для практических расчетов рН уравнение Гендерсона-Гассельбаха удобно записать в следующей форме:

Подставив в уравнение исходные данные, получим рН буферной системы.

.

2.Рассчитать рН ацетатного буферного раствора приготовленного из 80 мл раствора СН₃СООН (С=0,1 моль/л) и 20 мл раствора СН₃СООNa (С=0,1 моль/л). рК_а (СН₃СООН)=4,74.

Ответ: рН=4,14

3.Вычислить рН ацетатной буферной системы, приготовленной из 0,1 моль СН₃СООН и 1 моль СН₃СООNa , рК_а (СН₃СООН)=4,74. По отношению к кислым или щелочным продуктам эта буферная система обладает большей буферной емкостью?

Ответ: рН=5,74

В_к >В_щ

4.Найти рН смеси из 5 мл водного раствора аммиака NH₃·H₂O (C=0,1 моль/л) и 9 мл хлорида аммония NH₄Cl (С=0,1 моль /л). рК_в (NH₃·H₂O)=4,74

Ответ: рН=9

5. Каков рН буферной смеси, имеющий одинаковые концентрации по NH₃·H₂O и NH₄Cl . рК_в (NH₃·H₂O)=4,74

Ответ: рН=9,26

6. Вычислить соотношение концентраций уксусной кислоты СН₃СООН и ацетата натрия СН₃СООNa в буферном растворе, чтобы рН равнялся 5,74.

рК_а (СН₃СООН)=4,74.

Ответ: С_с/С_к=10.

7.Вычислить рК_а молочной кислоты, если рН раствора, в 1 л которого содержится 0,01 моль молочной кислоты СН₃СНОНСООН и 0,0139 моль лактат-иона СН₃СНОНСОО^- , равен 4,0.

Ответ: рК_а (СН₃СНОНСООН)=3,86

8.Как изменится величина рН буферного раствора (из задачи 1), если к нему добавить 5 мл раствора HCl (С=0,1 моль/л).

Образец решения: Значение рН раствора до добавления соляной кислоты берем из решения задачи 1 (рН₀=4,92)

Находим рН буферного раствора после добавления кислоты.При этом учитываем, что количество СН₃СООН увеличилось, а соли уменьшилось, эквивалентно добавленной HCl.

9. Как изменится величина рН буферного раствора, состоящего из 30 мл водного раствора аммиака NH₃·H₂O (С=0,2 моль/л) и 15 мл раствора NH₄Cl (С=0,1моль/л), при добавлении 5мл раствора НCl (C=0,1 моль/л), рК_в (NH₃·H₂O)=4,74

Ответ:

10. Рассчитайте ёмкость буферного раствора по кислоте, если при добавлении к 50мл этого раствора 2мл HCl рН изменился от 7,3 до 7,0.

Образец решения: Используем формулу:

11. К 100 мл крови для изменения рН от 7,36 до 7,0 надо добавить 3,6 мл HCl . Какова буферная ёмкость крови?

Ответ: В_к=0,005 моль/л

12. Рассчитайте ёмкость буферного раствора по кислоте, если к 100 мл этого раствора добавили 50 мл HCl , рН при этом изменился на 0,18.

Ответ: В_к=0,027 моль/л

Вопросы для самоконтроля

1. Какие из приведенных смесей являются буферными растворами: HCl+NaCl; СН₃СООН+ СН₃СООNa; NH₃·H₂O+ NH₄Cl; NaOH+NaCl; НСООН+НСООК?

2. Обладает ли раствор слабой кислоты буферным действием?

3. Обладает ли буферным действием раствор аминокислоты?

4. Почему для приготовления буферного раствора используют слабые кислоты или основания, а не сильные?

5. Почему в буферных системах организма акцепторов Н⁺ больше, чем доноров Н⁺ ?

6. Какая кислотность практически остается без изменения при добавлении к буферному раствору небольшого количества щелочи?

7. Какая кислотность изменяется при добавлении к буферному раствору небольшого количества NaOH?

8. Какое влияние оказывает разбавление на величину рН буферного раствора ?

9. Какое влияние оказывает разбавление на величину буферной емкости системы?

10. При каких условиях и при каком значении рН наблюдается максимальная буферная емкость системы?

11. Какая из двух кислотных буферных систем:

а) рН= рК_а +1

б) рН= рК_а -1

обладает большей буферной емкостью по отношению к избытку кислых и какая к избытку основных эквивалентов?

12. Какая из основных буферных систем:

а) рОН= рК_в +1

б) рОН= рК_в -1

обладает большей буферной ёмкостью по отношению к избытку кислых и какая к избытку основных эквивалентов?

13. Какой из буферных растворов:

а) ацетатный (рК_а (СН₃СООН)=4,74)

б) фосфатный (рК_а )

при рН 5,5 обладает большей устойчивостью к избытку кислых или основных эквивалентов?

14. Какую из кислот:

а) рК_а (СН₃СООН)=4,74)

б) рК_а (Н₂СО₃)=6,36

в) рК_а

лучше всего использовать для приготовления буферного раствора с наибольшей буферной емкостью при рН 7,4?

15. Если рН буферного раствора больше рК_а кислоты буфера, что нужно добавить в систему, чтобы рН= рК_а?

16. В замкнутых помещениях часто испытывают удушье, связанное с избытком СО₂ . Какое патологическое явление возникает в крови?

17. При подъеме в горы наблюдается гипервентиляция легких. Какое нарушение кислотно-основного гомеостаза при этом возможно?

18. Как влияет изменение парциального давления СО₂ на КОС организма?

19. У больного рН крови 7,18, щелочные резервы снижены. Какой вид нарушения КОС наблюдается?

20. Какое патологическое явление связано с увеличением кислотной буферной емкости?