II. Цель самоподготовки.

После самостоятельного изучения темы студент должен усвоить:

1) принцип сопряженности концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов в растворе, водородного и гидроксильного показателей;

2) смысл символа рН и рОН, формулы для их расчёта;

3) использование формул для расчёта концентраций ионов водорода и гидроксила;

4) определение реакции среды с помощью индикаторов;

5) химические основы заболеваний человека (ацидоз и алкалоз).

III. Исходный уровень знаний.

Для усвоения материала темы студент должен знать:

1. Диссоциацию воды.

2. Сильные и слабые электролиты.

3. Степень диссоциации.

2. Изменение окраски индикаторов (лакмуса, метилоранжа, фенолфталеина) в разных средах.

II. План изучения материала данной темы.

1. Диссоциация воды. Ионное произведение воды.

2. Водородный и гидроксильный показатель.

3. Биологическая роль рН в жизни человека.

4. Решение задач.

V. Основная литература.

1. Глинка Н.Л. Общая химия. – 1978-84. – Гл. VIII. – § 90. – С. 243-245.

2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – 1981. – Гл. VII, – § 3. – С. 144-147.

3. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. – 1989. – Гл. 6. – § 6.1-6.3. – С. 139-146.

4. Ершов Ю.А. Общая химия. – 1993. – С. 95-107.

5. Лекции.

Дополнительная литература.

1. Бабков А.В. Практикум по общей химии с элементами количественного анализа. – 1978. – Гл. IX. – § 23-27. – С. 93-113.

2. Хартиг В. Современная инфузионная терапия. – М., 1982. – С. 494.

3. Малышев В.Д. Интенсивная терапия острых водно-электролитных нарушений. – М., 1985. – С. 190.

VI. Вопросы для самоконтроля.

1. Напишите уравнение диссоциации и выражение константы диссоциации воды.

2. Вывод формулы ионного произведения воды.

3. Каковы значения концентраций ионов водорода и гидроксила в разных средах?

4. Каковы значения водородного показателя в разных средах?

5. Значения рН биологических жидкостей.

6. Чему равно значение рН: а) при концентрации ионов водорода, равной 0,0001 моль/л?; б) при концентрации гидроксила, равной 0,0001 моль/л?

7. Гидроксильный показатель равен 8. Чему равна концентрация ионов водорода и гидроксила в таком растворе?

8. Значение рН раствора уменьшилось на 2. Во сколько раз увеличилась или уменьшилась концентрация ионов водорода?

9. Окраска индикаторов (лакмуса, метилоранжа, фенолфталеина) в разных средах. Универсальная индикаторная бумага.

10. Почему одна среда кислая, вторая - щелочная, а третья - нейтральная?

11. Что такое ацидоз и алкалоз?

12. Чем обусловлен ацидоз и алкалоз?

13. Как можно устранить ацидоз и алкалоз?

VII. Обязательные для выполнения задания.

1. рН мочи имеет значения от 5 до 8. Рассчитайте концентрацию ионов водорода и гидроксила в моче, приняв рН = 6.

2. Вычислить рН раствора уксусной кислоты с эквивалентной (нормальной) концентрацией 0,01 моль/л, в котором степень диссоциации кислоты равна 0,01.

Ответ: 4.

3. Определить рН раствора, в 1 литре которого содержится 0,4 г NаОН. Диссоциацию щелочи считать полной.

Ответ: 12.

4. Содержание хлористоводородной кислоты в желудочном соке человека составляет 0,4-0,5%. Вычислите рН желудочного сока, приняв содержание в нём кислоты 0,36% и плотность его 1 г/мл.

Ответ: »1.

5. Анализ крови утверждает, что концентрация ионов водорода в крови больного равна 10^-7 моль/л. Каков рН крови? Каково состояние больного - ацидоз или алкалоз?

6. Во сколько раз концентрация водородных ионов в крови (рН = 7,36) больше, чем в спино-мозговой жидкости (рН = 7,53)? Какая среда и почему?

7. Определить концентрацию гидроксильных ионов в крови человека при температуре 37⁰С и 40⁰С, если при 37⁰С рК_H2O = 13,61, а при 40⁰С рК_H2O = 13,54 и если при той и другой температуре рН равно 7,36.

8. Анализ желудочного сока показал, что рН 4. Как изменилась (повысилась или понизилась) концентрация ионов водорода и во сколько раз, если рН желудочного сока в норме составляет 1,65 (для вычисления возьмите 2). Какова величина рОН?

9. У больного ацидоз, так рН = 7. Под рукой у врача оказался 0,1 н. раствор NаОН. Как с помощью такого раствора восстановить нормальный рН крови?

10. Какие пищевые продукты должны назначаться при ацидозе?

11. Какие пищевые продукты должны назначаться при алкалозе?

12. Если рН крови 7,25 (субкомпенсированный ацидоз), что можно рекомендовать больному? Какой режим?

13. Если рН крови 7,58 (субкомпенсированный алкалоз), что можно рекомендовать больному? Какой режим?

14. Концентрация ионов Н⁺ в свежеприготовленной дистиллированной воде 10^-7 моль/л. Через некоторое время она оказалась равной 10^-6 моль/л. Объясните, почему произошло это изменение и определите рН воды в обоих случаях.

15. Определить рН раствора Н₂SO₄ (c_eq=0,05 моль/лэкв).

16. К раствору с рН=8 добавили раствор электролита, после чего рН=6,5, следовательно к раствору добавили:

а) кислоту;

б) щелочь.

Как изменились концентрации [H⁺] и [OH^-] в растворе?

17. Смешали два раствора:

1. V_р-ра (HCl) = 500 мл, с(HCl)=10^-4 моль/л;

1. V_р-ра (NaOH) = 300 мл, с(NaOH)=10^-5 моль/л;

Определить рН полученного раствора.

18. Вычислить рН раствора NH₄OH, если степень диссоциации a = 4,24 10^-2.