8 Буферные растворы

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Кировская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ ПОДГОТОВКИ

СТУДЕНТОВ I КУРСА ЛЕЧЕБНОГО И ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ

Занятие № 8

«Химия»

Тема «Буферные системы»»

Значение темы

Буферные системы в организме поддерживают кислотно-основное равновесие, т.е. постоянное соотношение концентраций Н⁺-ионов и ОН^- анионов, от которого зависит протекание ферментативных биохимических реакций.

Цель занятия

1. Сформировать представления о буферных растворах, о буферных системах живого организма и механизме их действия.

2. Освоить расчет pH буферных растворов и буферной емкости.

3. Приобрести практические навыки приготовления буферных растворов с заданным значением рН среды.

Теоретические вопросы

1. Теория кислот и оснований Бренстеда – Лоури. Приведите примеры частиц, являющимися кислотами, основаниями и амфолитами.

2. Что такое буферные растворы? Их состав и классификация. Приведите примеры буферных систем.

3. В чем состоит механизм буферного действия:

• при разбавлении буферного раствора;

• при добавлении кислоты;

• при добавлении щелочи.

4. Приведите математические выражения для расчета pH кислотных и основных буферных растворов.

5. Что такое буферная емкость? Факторы, влияющие на ее величину и способность расчета.

6. Перечислите буферные системы живого организма. Какие буферные системы входят в состав плазмы крови, а какие в состав эритроцитов?

Выполните письменно задания:

1. Вычислите рН буферной системы, состоящей из 80 мл 0,1и раствора СН₃СООН и 20 мл 0,1 и раствора СН₃СООNa; К(СН₃СООН)=1,85·10^-5.

2.Вычислите рН буферной системы, содержащей 8 мл 0,1и NH₄ОН и 2 мл 0,1 NH₄CI; К(NH₄OH)=1,77·10^-5.

3. Расcчитайте, сколько миллилитров 2 н раствора натрия ацетата надо прибавить к 200 мл уксусной кислоты с концентрацией 2н, чтобы рН буферного раствора равнялся 4

4. Рассчитайте величину кислотной буферной емкости, если при добавлении 5 мл. 0,2 М раствора HCl к 25 мл. буферного раствора наблюдается сдвиг pH = 1,5 ед.pH.

Лабораторная работа

“Приготовление буферных растворов.

Исследование их свойств и определение буферной емкости”.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Приготовить буферные растворы с определенным значением рН и изу­чить их свойства.

2. Определить буферную емкость по кислоте приготовленных буферных растворов.

Ход работы

1. Приготовьте три ацетатных буферных раствора объемом по 40 мл с со­отношением:

Раствор	V(CH3COOH) мл	V (CH3CONa) мл
1	10	30
2	20	20
3	30	10

Эти растворы в дальнейшем считать концентрированными.

2. Отмерьте мерной пробиркой или цилиндром 10 мл раствора, вылейте его в стаканчик для измерения рН и прибавьте к нему 20 мл дистиллировавнной воды Данный раствор считать разбавленным. V_конц = 30 мл V_разб = 30 мл

Рассчитайте теоретическую величину рН приготовленного раствора.

3.Измерьте величину рН приготовленных растворов концентрированных и разбавленных (рНэкс.) и результаты занесите в таблицу.

4. Добавьте в концентрированный раствора 2 мл HCl, а в разбавленный – 1 мл НСl (С = 0,1н). Измерьте величину рН этих растворов (рНэксп._к)

5Данные внесите в таблицу

№ буферного раствора	I		II		III
Состав буферного раствора Кислота: соль	1:3		1:1		3:1
	конц.	Разб.	конц.	Разб.	конц.	разб.
1.рНтеор.
2.рНэксп.
3.Добавление HCl (0,1 н) рНэксп.к
4.рН
5.Вкисл.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ВЫВОДЫ

1. Напишите состав и механизм действия предложенного буферного раствора, укажите роль каждого компонента в нем.

2.В выводе отметьте:

• Как и почему влияет разбавление и добавление кислоты на величину рН буферного раствора?

• В каком из приготовленных растворов кислотная буферная емкость максимальная и почему

• от чего зависит кислотная буферная емкость? Как зависит?

ЛИТЕРАТУРА:

1. Конспект лекций

2. Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. 752с.

3. Ленский А.С. Биофизическая и бионеорганическая химия: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. МИА, 2008. – 408с.

4. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для медицинских вузов./ Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.. - Под ред. - Ю.А.Ершова. - М.: Высшая школа. – 2007. – 559с.

Заведующий кафедрой химии

д.м.н., профессор Цапок П.И.