Дополните высказывание. Установите соответствие

Установите соответствие

Выберите один или несколько правильных ответов

01. К КОЛЛИГАТИВНЫМ СВОЙСТВАМ РАСТВОРОВ НЕ ОТНОСЯТ

1) понижение давления насыщенного пара растворителя

2) понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора;

3) увеличение вязкости раствора

4) осмотическое давление

02. ИЗОТОНИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ВАНТ-ГОФФА ЭТО ПОПРАВКА, УЧИТЫВАЮЩАЯ

1) увеличение равновесного давления пара над чистым растворителем при нагревании

2) непостоянство давления при нагревании или охлаждении раствора

3) различие молярных масс растворителя и растворенного вещества

4) изменение числа частиц в растворе при диссоциации или ассоциации молекул

03. ВЕЛИЧИНА ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ РАСТВОРА НИТРАТА КАЛЬЦИЯ ЗАВИСИТ ОТ

1) давления

2) концентрации электролита

3) температуры

4) константы диссоциации воды

04. ВЕЛИЧИНА ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ПЛАЗМЫ КРОВИ РАВНА

1) 240 кПа

2) 780 атм

3) 780 кПа

4) 10 атм

05. КАКОЕ ЯВЛЕНИЕ ПРОИЗОЙДЕТ, ЕСЛИ КЛЕТКА ПОМЕСТИТЬ В 5%-НЫЙ РАСТВОР ХЛОРИДА НАТРИЯ

1) плазмолиз

2) деплазмолиз

3) лизис

4) набухание

06. ВЕЛИЧИНА ИЗОТОНИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПРИ РАСЧЕТЕ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ РАСТВОРА:

А) хлорид кальция	1) 1
Б) нитрат алюминия	2) 2
В) фенол	3) 3
Г) сульфат лития	4) 4
Д) сахароза	5) 5

07. КОЛЛИЧЕСТВЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ СПОСОБНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА РАСПАДАТЬСЯ НА ИОНЫ ЯВЛЯЕТСЯ ВЕЛИЧИНА ______________.

08. КОНСТАНТА ДИССОЦИАЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ НА ОСНОВАНИИ ЗАКОНА ________________.

09. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ КРОВИ, СОЗДАВАЕМОЕ ЗА СЧЕТ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ, НАЗЫВАЕТСЯ ________________.

10. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ РАСТВОРА РАССЧИТЫВАЕТСЯ ПО УРАВНЕНИЮ _____________________.

11. РАСТВОРЫ, ИМЕЮЩИЕ ОДИНАКОВУЮ ВЕЛИЧИНУ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, НАЗЫВАЮТСЯ ___________________.

12. СПОСОБНОСТЬ ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ СОХРАНЯТЬ ПОСТОЯНСТВО СВОЕГО ВНУТРЕННЕГО СОСТОЯНИЯ ПОСРЕДСТВОМ СКООРДИНИРОВАННЫХ РЕАКЦИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА ПОДДЕРЖАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ НАЗЫВАЕТСЯ______________________.

13. РАСТВОР ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ С МАССОВОЙ ДОЛЕЙ ВЕЩЕСТВА 5 % ПО ОТНОШЕНИЮ К ПЛАЗМЕ КРОВИ ЯВЛЯЕТСЯ ________________.

14. ОСМОТИЧЕСКИЙ ГОМЕОСТАЗ РЕГУЛИРУЕТСЯ РАБОТОЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ, ОТДЕЛЕНИЯ ПОТА, НО ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ ____________.

Контрольные задания

15. При 0⁰С осмотическое давление раствора глюкозы С₆Н₁₂О₆ равно 56995,24 Па. Сколько граммов глюкозы содержится в 1 дм³ раствора?

16. Определить осмотическое давление раствора, содержащего 68,4 г сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ в 2 дм³ раствора при 27⁰С.

17. При какой температуре (К) осмотическое давление раствора, содержащего 2,16г мочевины (NH₂)₂CO в 1 дм³ раствора, составляет 91810 Па?

18. Сравните величины осмотических давлений в растворах глюкозы, хлорида натрия, хлорида кальция, хлорида железа (III) с молярной концентрацией растворов0,01 моль · дм^-3, при температуре 27 ⁰С.

Литература

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для вузов / Ю. А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др.; Под ред. Ю.А. Ершова. – 5-е изд., стер. – М.: Высш.шк., 2005. – С.61 – 77

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. пособие для студентов медицинских спец. вузов / Ю.А. Ершов, А.М. Кононов, С.А. Пузаков и др.; Под ред. Ю.А. Ершова, В.А. Попкова. – М.: Высш. шк., 2008. – С.32-38.

1.7. Водородный показатель среды растворов – pH.

Водородный показатель – рН – это мера активности (в случае разбавленных растворов отражает концентрацию) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр.

pН = – lg[H⁺]

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni – сила водорода, или pondus hydrogenii – вес водорода.

Несколько меньшее распространение получила обратная pH величина – показатель основности раствора, pOH, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации в растворе ионов OH:

рОН = – lg[OH^–]

В чистой воде при 25°C концентрации ионов водорода ([H⁺]) и гидроксид-ионов ([OH^-]) одинаковы и составляют 10^-7моль/л, это напрямую следует из константы автопротолиза воды К_w, которую иначе называют ионным произведением воды:

К_w = [H⁺] · [OH^–] =10^–14 [моль²/л²] (при 25°C)

рН + рОН = 14

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания – наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H⁺] > [OH^–] говорят, что раствор является кислым, а при [OH^–] > [H⁺] – щелочным.

Определение рН

Для определения значения pH растворов широко используют несколько способов.

1) Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы – органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах – либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1-2 единицы (см. Таблица 1, занятие 2).

Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.

2) Аналитический объёмный метод – кислотно-основное титрование – также даёт точные результаты определения общей кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакции. Точка эквивалентности – момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, – фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется общая кислотность раствора.

Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют буферные растворы, которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щёлочи.

Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред (Табл. 2).

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем.

3) Использование специального прибора – pH-метра – позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов, отличается удобством и высокой точностью, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.

С помощью рН-метра измеряют концентрацию ионов водорода (pH) в растворах, питьевой воде, пищевой продукции и сырье, объектах окружающей среды и производственных систем непрерывного контроля технологических процессов, в т. ч. в агрессивных средах.

рН-метр незаменим для аппаратного мониторинга pH растворов разделения урана и плутония, когда требования к корректности показаний аппаратуры без её калибровки чрезвычайно высоки.

Прибор может использоваться в лабораториях стационарных и передвижных, в том числе полевых, а также клинико-диагностических, судебно-медицинских, научно-исследовательских, производственных, в том числе мясо-молочной и хлебопекарной промышленности.

Последнее время pH-метры также широко используются в аквариумных хозяйствах, контроля качества воды в бытовых условиях, земледелия (особенно в гидропонике), а также – для контроля диагностики состояния здоровья.

Таблица 2. Значения рН для некоторых биологических систем и других растворов

Система (раствор)	рН
Двенадцатиперстная кишка	7,0 – 7,8
Желудочный сок	1,6 – 1,8
Кровь человека	7,35 – 7,45
Ликвор	7,5
Моча	4,8 – 7,5
Мышечная ткань	6,7 – 6,8
Панкреатический сок	8,3
Пот	4,0 – 8,0
Почки	6,6 – 6,9
Протоплазма клеток	6,4 – 7,0
Связки	7,2
Слёзы	7,4
Слюна	6,35 – 6,85
Тонкая кишка	6,2 – 7,3
Молоко	6,6 – 6,9
Морская вода	8,0
Белок куриного яйца	8,0
Апельсиновый сок	2,6 – 4,4
Томатный сок	4,3
Кофе	5,0
Чай	5,5

Контрольные вопросы

1. Уравнение ионного произведения воды, его анализ.

2. Водородный и гидроксильный показатели среды.

3. Характеристика кислотности сред по величине pH.

4. Биологическое значение водородного показателя.

Дата добавления: 2014-11-20