Практическая часть. Метод кислотно-основного титрования (определение, основное уравнение)

Учебная карта темы.

Метод кислотно-основного титрования (определение, основное уравнение).

Титриметрический метод анализа (понятие и виды).

Растворы (определение, классификация).

Основные правила техники безопасности при работе в химической лаборатории и правила ведения лабораторного журнала.

2.1.Механизм процессов растворения. Термодинамический подход к процессу растворения.

2.2. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Растворимость газов в крови. Кессонная болезнь.

2.3. Способы выражения концентрации растворов (массовая, мольная и объемная доли растворенного вещества, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр раствора).

2.4. Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов.

3.1.Расчеты в титриметрии. Закон эквивалентов.

3.2.Оборудование титриметрического анализа: мерные и вспомогательные менее точные посуды. Техника работы в объемном анализе (наблюдение за правильностью установки мениска при работе с пипеткой, мерной колбой и бюреткой, правила наливание раствора пипеткой, проверка емкости мерной посуды).

4.1. Ацидиметрия и алкалиметрия: исходные вещества и рабочие тированные растворы; кривые титрования, скачок титрования, точка эквивалентности; индикаторы и интервалы их перехода: метилоранж, фенолфталеин, принцип выбора индикаторов для титрования.

4.2. Применение реакции нейтрализации в фармакотерапии: лекарственные средства с кислотными и основными свойствами.

1. Практическая часть:

1.1. Примеры решение ситуационных задач.

1.2. Вопросы и ситуационные задачи для закрепления материала.

1.3. Контрольные вопросы.

2. Экспериментальная часть (лабораторная работа).

3. Контроль усвоения темы (тесты текущего уровня).

1.1.Ситуационные задачи (№№ с 1 по 7) с алгоритмами их решений, эталонами ответов и с комментариями

Расчет по массовой доле веществ в растворе

Задача №1. В медицине издавна борную кислоту / / (сассолин) применяют в виде 2-3% растворов для полоскания горла, в мазях и присыпках, т.к. она обладает антисептическими свойствами. Но, в настоящее время в связи с выявленными побочными явлениями внесены ограничения к ее применению. Сколько граммов и воды нужно для приготовления 250 г раствора с массовой долей борной кислоты 3%?

Решение.

1. Из формулы расчета массовой доли: следует: г.

2. Чтобы рассчитать массу воды, нужно из общей массы раствора вычесть массу растворенного вещества: =242,5 г.

Ответ. г., 242,5 г.

Расчеты при разбавлении и смешивании растворов с различной массовой долей растворенного вещества

Задача №2. Натрия нитрит / / в весьма редких случаях применяют внутрь при отравлении цианидами. В этом случае его вводят внутривенно в виде 1-2 % раствора. Какую массу воды следует добавить к 50 г раствора с массовой долей 11%, чтобы получить раствор с массовой долей 1% (0,01)?

Решение.

1. Для расчета массы в исходном растворе воспользуемся формулой для расчета массовой доли: , преобразованной относительно m(X): = г = 5,5 г.

2. Найдем массу раствора, которую нужно получить. При добавлении воды масса растворенного вещества не изменяется, следовательно, масса нового раствора в соответствии с вышеуказанной формулой, преобразованной относительно , имеет вид: = =550 г.

3. , которую следует добавить, равна разности между массой приготовленного раствора и массой исходного раствора: = г.

Ответ. =500 г.

Расчет по молярной концентрации раствора

Задача №3. В медицине калия хлорид / / применяется при нарушении сердечного ритма, особенно в связи с интоксикацией сердечными гликозидами, когда происходит обеднение клеток миокарда ионами K⁺. Сколько граммов необходимо для приготовления 1 л раствора с моль/л? Опишите процесс приготовления этого раствора (см. рисунок 2.1).

Решение.

1. Из формулы расчета молярной концентрации: следует: = 149,12 г.

Ответ. 149,12 г.

2. Приготовление растворов заданной концентрации

Расчет по молярной концентрации эквивалента

Задача №4. Перманганат калия / / применяют в медицинской практике как антисептическое средство наружно в водных растворах для промывания ран, полоскания полости рта и горла, а также для смазываний язвенных и ожоговых поверхностей. Рассчитайте сколько граммов необходимо взять для приготовления 2 л раствора с С()= 0,5 моль/л, если анализ будет проводиться в кислой среде?

Эталон решение.

1. Из формулы расчета молярной концентрации эквивалентов: вытекает: .

2. Таким образом, =6,53 г.

Ответ. 6,53 г.

Связь между разными способами выражения концентрации

Задача №5. Вычислите молярную, эквивалентную молярную и моляльность раствора серной кислоты с и .

Решение.

1. Из формулы перехода от концентрации, выраженной массовыми долями растворенного вещества: , к молярной концентрации вещества или молярной концентрации эквивалента вещества соответственно вытекает: или .

2. Согласно вышеуказанным формулам получаем: = = моль/л; . С учетом того, что = = 49 г/моль, получаем: = 2,18 моль/л. Как видно, для перехода от молярной концентрации вещества к молярной концентрации его эквивалента надо знать только значение фактора эквивалентности , которое показывает, во сколько раз молярная концентрация эквивалента вещества больше молярной концентрации вещества.

3. Для определения моляльности раствора сначала найдем массу в воде массой 1 кг:10:90=х:1000; . Отсюда моль/кг.

Ответ. моль/л; 2,18 ; моль/кг.

Расчет для приготовления растворов лекарственных препаратов при введении больному

Задача №6. Больному при угнетении дыхания и кровообращения различного происхождения необходимо ввести 100 мг лекарственное средство 4-этил-4-метил-2,6-пиперидиндион (бемегрида). Сколько мл этого раствора с массовой долей 0,5% необходимо ввести больному?

Эталон решение.

1. Исходные данные: (бемегрида)= 100 мг= 0,1 г., ρ=1 г/мл.

2. Из формул: , , , следует: = мл (или 20 см³).

Ответ. Больному надо ввести 20 мл бемегрида.

Вычисления по результатам прямого титрования

Задача №7. В медицине кислоту хлористоводородную разведенную применяют внутрь в каплях или в виде микстуры (чаще вместе с пепсином) при недостаточной кислотности желудочного сока и ее обычно назначают совместно с препаратами железа, так как она способствует улучшению их всасывания. Какова молярная концентрация эквивалента и титр хлороводородной кислоты, если на нейтрализацию 20 мл ее раствора по реакции израсходовано 30 мл раствора гидроксида натрия С моль/л

Эталон решение.

1. Из формулы закона эквивалентов: , следует: = моль/л.

2. Определяем титр раствора HCI по формуле: г/мл.

Ответ. 0,15 моль/л; г/мл.

1.2. Ситуационные задачи (№№ с 8 по 16) для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради).

Задача №8. Больному массой 59 кг необходимо ввести раствор NaHCO₃ из расчета 0,66 ммоль/кг. Сколько мл раствора с массовой долей 4,2% необходимо взять?

Задача №9. Для лечения гнойных ран, а также для полосканий и смазываний при воспалительных заболеваниях слизистых оболочек (стоматиты, ангина) фармацевтом был приготовлен раствор из 5 мл 30% раствора Н₂О₂ и 15 мл дистиллированной воды. Рассчитайте массовую долю Н₂О₂ в полученном растворе (ρ=1 г/мл).

Задача №10. Фармакопейным препаратом перекиси водорода является раствор перекиси водорода, содержащий 2,7-3,3 % Н₂О₂ и этот препарат готовят из более концентрированного раствора, содержащего 27,5-31,0% Н₂О₂ называемого пергидролем. Рассчитайте массу Н₂О₂ и объем воды, необходимые для приготовления 100 г 3% раствора Н₂О₂.

Задача № 11. Сколько миллилитров 30% (ρ=1,15 г/мл) раствора соляной кислоты надо взять для приготовления 0,5 л 8,4% фармакопейного препарата HCI (ρ=1,041 г/мл)?

Задача №12. Раствор Люголя, применяющийся в ЛОР- практике для смазывания слизистой оболочки полости рта и горла, содержит 17 мл воды, 1 г йода, 2 г йодида калия. Рассчитать массовые и молярные доли йода и йодида калия в растворе Люголя.

Задача №13. Какую массу глюкозы необходимо растворить в воде массой 260 г, чтобы получить раствор, моляльность которого Сm (С₆H₁₂O₆/H₂O)= 0,5 моль/кг?

Задача №14. Растворы в медицинской практике применяют как противоядие при отравлениях: солями магния, щавелевой кислотой и ее растворимыми солями, а также растворимыми солями фтористой кислоты, т.к. при этом образуются недиссоцирующие и нетоксичные соединения: оксалат и фторид кальция. Сколько граммов 10% раствора хлорида кальция / / потребуется для приготовления 20 мл 2% раствора / /. Рассчитать молярную долю, молярную, эквивалентную молярную концентрацию и титр полученного раствора.

Задача №15. Для стандартизации раствора хлороводородной кислоты навеску буры (Na₂B₄O₇∙10H₂O) массой 0,256 г растворили в мерной колбе объемом 100 мл. На титрование затрачено 13,16 мл раствора HCl. Вычислите молярную концентрацию эквивалента раствора хлороводородной кислоты.

Дата добавления: 2015-03-29