ПИТАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ. 3 страница

8.2.Одержання гідроксисолі олова.

До розчину солі олова Sn2+ додати розчин лугу. Утворений осад гідроксиду олова розчинити в надлишку реактиву. Утворюється комплексна сполука, яка містить комплексний іон [Sn(OH)4]2-.

Написати рівняння реакції утворення комплексної сполуки та назвати її.

 

8.3.Одержання комплексної сполуки реакцією обміну.

До розчину FeCl3 додати декілька крапель розчину калій гексаціаноферрату (ІІ) (жовтої кров’яної солі) К4[Fe(CN)6]

Утворюється осад синього кольору – "берлінська лазурь" Fe4[Fe(CN)6]3.

Написати рівняння реакції утворення комплексної сполуки та назвати її.

Перевірити розчинність осаду у сильних кислотах і лугах.

Написати рівняння реакції розчинення осаду.

 

8.4.Визначення впливу розчинника на стійкість комплексної сполуки.

До 1 мл розчину солі кобальта додати стільки ж розчину роданіду амонію NH4SCN.

Утворюється комплексна сполука (NH4)2[Co(SCN)4] яскраво-червоного кольору.

Написати рівняння цієї реакції.та назвати одержану комплексну сполуку.

Розчин розділити на дві частини. до першої додати аміловий спирт, до другої – воду. Порівняти забарвлення одержаних розчинів та стійкість комплексів у аміловому спирті та у воді.

 

8.5. Оформлення протоколу лабораторної роботи.

Записати у зошит необхідні рівняння реакцій та назви комплексних сполук, зробити висновки.

 

9. ЛІТЕРАТУРА.

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006,

с. 46-86.

2.Медицинская химия: учеб. / В.А. Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под ред. В.А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008.

3.Глинка Н.Л. Общая химия. -Л: Химия, 1984.

4.Біонеорганічна, фізколоїдна і біоорганічна хімія. Вибрані лекції. За ред. проф. Л.О. Гоцуляка. -Одеса: Одеський медуніверситет, 1999, с. 32-34.

5.Селезнёв К.А. Аналитическая химия. М., Химия, 1973, с. 54-61.

 

ЗАНЯТТЯ № 5

 

1. ТЕМА: Величини, що характеризують кількісний склад розчинів.

2. ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕМИ. Знання про розчини необхідні для лікаря. З утворенням розчинів безпосередньо пов’язані процеси засвоєння їжі та виведення з організму продуктів життєдіяльності. Розчинами є плазма крові, слина, шлунковий сік та інші рідини людського організму.

У формі розчинів в організм вводиться багато лікарських препаратів (біохімія, фармакологія).

Вивчення хімії неможліве без засвоєння таких початкових понять, як величини, що характеризують кількісний склад розчинів, сумішей та систем.

 

3. МЕТА: Сформувати уявлення про класифікацію розчинів та вели­­чини, що характеризують кількісний склад розчинів.

Студент повинен знати:

- величини, що характеризують кількісний склад розчинів;

- формули для визначення масової частки, молярної концентрації, молярної концентрації еквівалента, титру та моляльної концентрації;

- формули для визначення кількості речовини, кількості речовини еквівалента, молярної маси еквівалента, фактора еквівалентності;

- види мірного посуду;

вміти:

- проводити розрахунки по визначенню маси (об’єму) розчиненої речовини, необхідної для приготування розчинів певної концентрації;

- переводити одну форму вираження концентрації в іншу;

оволодіти навичками:

- зважування на технічних та аналітичних терезах.

4. ОСНОВНІ БАЗОВІ ЗНАННЯ, ВМІННЯ І НАВИЧКИ, НЕОБХІДНІ

ДЛЯ ЗАСВОЄННЯ ТЕМИ.

1) Поняття про розчини.

2) Концентрація розчинів: масова частка, молярна концентрація.

3) Проведення розрахунків по визначенню кількості розчиненої речовини для приготування розчинів з масовою часткою та молярною концентрацією. (Матеріал шкільної програми з хімії).

5. ГРАФ ЛОГІЧНОЇ СТРУКТУРИ

Р о з ч и н и

Класифікація Склад розчинів

розчинів

Розчини у Величини, що характеризують

життєдіяльності кількісний склад розчинів

організму

 

Розрахунки по визначенню кількості розчиненої речовини для приготування

розчинів певної концентрації

Зважування наважки на терезах

 

6. ОРІЄНТОВНА КАРТКА ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

(самостійна позааудиторна робота студентів)

Зміст та послідовність дій Вказівки до навчальних дій
1.Класифікація розчинів. 1.1. Газоподібні, тверді та рідкі розчини. 1.2. Насичені, ненасичені, пересичені розчини.
2. Склад розчинів (розчи­не­на речовина та розчинник).  
3. Величини, що характери­зу­ють кількісний склад розчи­нів. 3.1. Масова, об’ємна та молярна частки (відсотки, проміле). 3.2. Позасистемні одиниці: мг-процентна та мкг-процентна концентрації. 3.3. Молярна концентрація еквівалента (деци-, санти-, мілі- та мікромолі). 3.4. Моляльна концентрація. 3.5. Титр.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО РОЗВ’ЯЗУВАННЯ

(самостійна позааудиторна робота студентів)

Задача № 1.

Вміст катіонів натрію в плазмі крові складає 142 ммоль/л.

Визначити титр плазми по катіону натрію.

 

Задача № 2.

Водний розчин, одержаний розчиненням 0,005 кг глюкози (Мr = 180) у 0,095 кг води, є ізотонічним по відношенню до плазми крові. Визначити масову та молярну частки глюкози в розчині.

 

Задача № 3.

Титр розчину хлориду кальцію (Мr = 111), що використовується в медичній практиці при алергічних, шкіряних та інших захворюваннях дорівнює 0,0999 г/мл. Розрахувати молярну концентрацію та молярну концентрацію еквівалента хлориду кальцію в розчині та співвідношення між ними.

Задача № 4.

Визначити моляльність фізіологічного розчину, масова частка хлориду натрію в якому дорівнює 0,85%.

Задача № 5.

У лабораторії є розчин з масовою часткою хлориду натрію 10% та 0,5%. Визначити масу кожного з розчинів, що необхідна для приго­тування 0,5 л фізіологічного розчину з масовою часткою 0,85% та густиною 1,003 кг/л.

ПРАВИЛЬНІ ВІДПОВІДІ

Задача № 1.

Титр (Т) означає масу розчиненої речовини, що міститься в 1 мл розчину. Масу частіше виражають у грамах (г).

 

Отже, маємо:

, де :

 

m(Na+) - маса катіонів натрію, г ;

V (розчину) - об'єм розчину, мл;

n(Na+) - кількість речовини катіонів натрію, моль;

М (Na+) - молярна маса катіону натрію, г/моль;

Т (Na+) г/мл

Задача № 2.

Масова частка ( W ) - це відношення маси компоненту (розчиненої речовини) до загальної маси системи (розчину, суміші). Це безроз­мірна величина, що виражається частками одиниці, відсотками (частки сотні), проміле (частки тисячі), млн-1 (частки мільйону).

Молярна частка ( χ )- це відношення кількості речовини компонента (розчиненої речовини) до загальної кількості речовини системи (роз­чину, суміші). Вона має таку ж розмірність, як і масова частка.

 

Задача № 3.

Молярна концентрація речовини X, що позначається С(Х), - це відно­шення кількості речовини Х до об’єму розчину V. Молярна концентрація виражається в моль/м3, моль/л, або вїхпохідних (ммоль/л).

де:

n – кількість речовини СаСl2, моль;

V(розчину) – об’єм розчину, л.

Якщо Т(СаСl2) = 0,0999 г/мл = 0,0999 кг/л, то в 1 л розчину маємо 0,0999 кг солі.

Молярна концентрація еквівалента речовини X, що позначається як С(fX), - це відношення кількості речовини еквівалента n(fX)дo об’є­му розчину.

Молярна концентрація еквівалента виражається в моль/м3, моль/л, або в їх похідних (ммоль/л)

Еквівалент - це така частина речовини Х (реальна або умовна), що в реакції еквівалентна (відовідає)одному моль атомів водню (Гідрогену), або одному моль катіонів водню (Гідрогену), або в окисно-відновних реакціях - одному електрону. Фактор еквівалентності f показує, яка частка моль речовини від­повідає її еквіваленту. Отже, для речовини Х фактор еквівалентності f(X) показує співвідношення між молярною масою еквівалента M(fХ) та молярною масою М(Х) речовини:

Наприклад для сірчаної кислоти Н2SO4:

Отже, для СaCl2:

 

Задача № 4.

Моляльна концентрація речовини X, що позначається Сm(X) є відно­шенням кількості речовини Х до маси розчинника У.

: n(Х) - кількість речовини X, моль;

m(У) - маса розчинника, кг.

Якщо масова частка хлориду натрію в розчині дорівнює 0,85%,тоце означає, що 0,85 г солі припадаєна 99,15 г води. Отже,

Задача № 5.

По-перше, зробимо необхідні позначення: W1(NaCl) = 10%

W2(NaCl) = 0,5%

Wx(NaCl) = 0,85%

Vx(розчину) = 0,5л

ρx(розчину) = 1,003 кг/л

 

Знайдемо масу розчину, який треба приготувати:

mx(розчину) = Vx(розчину) ×ρx(розчину) = 0,5×1,003 = 0,5015 кг

2) Проведемо розрахунки за правилом змішування ("хреста"). У загальному вигляді:

W1(NaCl)

Wx(NaCl)

W2(NaCl)

 

Або:

10% 0,35 кг

0,85%

0,5% 9,15 кг

 

(розчину) =9,5 кг

Знаходимо необхідні маси розчинів:

Висновок: треба змішати 18,5 г розчину з W1=10%та 483 г розчину з W2= 0,5%.

8. ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ СТУДЕНТІВ НА ЗАНЯТТІ.

8.1. Розв'язування задач на концентрацію розчинів.

Задача № 1.

У воді об’ємом 0,200 л розчинили сіль масою 0,040 кг. Визначити масову частку солі в розчині, якщо густина води дорівнює 1кг/л.

Задача № 2.

Визначити масу розчину з масовою часткою СuSО4 10% і масу води, що необхідні для приготування розчину масою 0,5 кг з масовою часткою СuSО4 2%.

Задача № 3.

Визначити молярну концентрацію розчину з масовою часткою гідро­ксиду Натрію 0,2. Густина розчину - 1,29 кг/л.

Задача № 4.

Визначити молярну концентрацію еквівалента розчину, утвореного при розчиненні 0,0426 кг сульфату Натрію в 0,3 кг води, якщо гу­стина розчину дорівнює 1,12 кг/л,

Задача № 5. Визначити моляльну концентрацію розчину хлориду Калію, якщо 0,5 кг розчину містить 0,05 кг солі.

8.4. Проведення зважуванняна технохімічних та аналітичних терезах.

Терези повинні бути відрегульовані і підготовлені до роботи лаборантом. Речовини зважують охолодженими до кімнатної температури. Для зважування рекомендується використовувати спеціальний посуд: бюкси, стаканчики та спеціальний папір. Речовину, яку зважують, кладуть на ліву шальку терезів, а на праву - важки (починаючи з найбільших). Тримати важки у руках та ставати їх на стіл не дозво­ляється, їх треба брати тільки пінцетом. Коли треба зважити точну масу речовини (взяти точну наважку), на праву шальку встановлюють важки необхідної маси, а на ліву шальку поступово додають речовину до встановлення рівноваги. Знімати та класти на шальки речовину або важки дозволяється тільки тоді, коли терези знаходяться в аретованому стані (ручка аретира знаходиться в крайньому лівому положенні, коромисло опущене).

Для опрацювання техніки зважування взяти наважки таких речовин:

1,60 г NaCI; 0,52 г CaCI2; 2,50 г NaHСО3; 0,15 г ZnSO4; 0,07 г Н3ВО3.

 

9. ЛІТЕРАТУРА.

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006, с. 95-100.

2.Медицинская химия: учеб. / В.А. Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под ред. В.А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008.

3. Мороз А.С., Ковальова А.Г. Фіз. та колоїдна хімія. Львів. Світ, 1994, с.32-35, 3-4.

4. Садовничая Л.П. и др. Биофизичесая химия. Киев, Вища школа, 1986 с. 37-69.

 

ЗАНЯТТЯ № 6

1. ТЕМА: Приготування розчинів.

 

2. ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕМИ. Розчини з молекулярним та іонним характе­ром дисперсності розчиненої речовини - справжні розчини - найважли­віша складова частина біологічних рідин. Водні розчини електролітів та низькомолекулярних речовин забезпечують постійний осмотичний тиск, активну реакцію середовища, буферні властивості рідин орга­нізму, регулюють величини мембранних потенціалів, активність фер­ментів тощо. Так знання теорії розчинів, а також методики їх при­готування, необхідні для ycпішнoro засвоєння студентами біохімії, фармакології, фізіології, гігієни та ін.

3.МЕТА. Сформувати уявлення про роль розчинів у життєдіяльності організму і вивчити основні положення теорії розчинів; оволодіти методикою приготування розчинів точної концентрації.

Студент повинен знати:

- основні положення теорії розчинів;

- формули для визначення кількості та маси розчиненої речовини, переводу масових одиниць в об’ємні;

- системні і позасистемні одиниці вимірювання концентрації розчинів;

вміти:

- проводити розрахунки наважки розчиненої речовини для приготування розчину певної концентрації;

- користуватися мірним посудом при приготуванні розчинів.

оволодіти навичками:

- приготування розчинів з концентраціями, що застосовуються в медичній практиці, а також для клінічних та хімічних досліджень (масова частка, молярна концентрація та молярна концентрація ек­вівалента).

4. ОСНОВНІ БАЗОВІ ЗНАННЯ, ВМІННЯ І НАВИЧКИ, НЕОБХІДНІ

ДЛЯ ЗАСВОЄННЯ ТЕМИ.

І) Основні величини, що характеризують склад розчинів.

2) Формули для обчислення концентрації розчину.

3) Зважування на технохімічних та аналітичних терезах.

(Матеріал шкільної програми та попереднього заняття з хімії)

 

5. ГРАФ ЛОГІЧНОЇ СТРУКТУРИ

Теорія розчинів Приготування розчинів

           
   
   
 
 
 


Сольватна Термодинаміка По разрахованій З фіксаналів

теорія розчинів наважці

розчинів

Розчинність розчинів масових розчинів об’ємних

концентрацій концентрацій

газів рідин твердих речовин

 

6. ОРІЄНТОВНА КАРТКА ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

(для самостійної позааудиторної роботи студентів)

Зміст і послідовність дій Вказівки до навчальних дій
1.Теорія розчинів. 1.1 Сольватна теорія розчинів. 1.2 Термодинаміка процесу розчинення.
2. Розчинність газів, рідин та твердих речовин. 2.1. Залежність розчинності газів від тиску (закон Генрі-Дальтона), їх природи, температури. 2.2. Вплив електролітів на розчинність газів (закон Сеченова), кесонна хвороба. 2.3. Розчинність рідин та твердих речовин. Закон розподілу Нернста та його значення для пояснення проникності біологічних мембран.
3. Приготування розчинів заданого складу. 3.1. Приготування розчинів із фіксаналів. 3.2. Приготування розчинів по розрахованій наважці.

 

7. ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

(самостійна позааудиторна робота студентів)

1) Чому при розчиненні нітрату амонію у воді розчин має нижчу температуру, ніж повітря, а при розчиненні сірчаної кислоти – набагато більшу?

2) Чим відрізняється склад водного розчину цукру від водного розчину хлориду натрію?

3) Чому водолаз з великих глибин повинен підніматися поступово, повільно, а не швидко?

4) Уведення в організм людини 3×10-9 кг адреналіну (Мr = 183,2) викликає збільшення частоти пульсу. Розрахувати діючу в цьому випадку концентрацію адреналіну в організмі, припустивши, що людина масою 70 кг має 5 л крові.

5) Для визначення калію в слині методом полуменевоі фотометрії потрібно приготувати 0,25 л розчину, що містить 0,04 ммоль/л катіону калію та 0,64 ммоль/л катіону натрію.

Як приготувати такий розчин з розчину (І) хлориду калію (С1(К+) = 1ммоль/л) та розчину (2) хлориду натрію (С2(Nа+) = 2 ммоль/л) ?

6) Який об’єм розчину з масовою часткою сірчаної кислоти 9,3% (густина 1,06 кг/л) необхідно взяти для приготування 0,05 л розчину з молярною концентра­­цією еквівалента сірчаної кислоти 0,35 моль/л?

ПРАВИЛЬНІ ВІДПОВІДІ

1) Згідно з теорією розчинів, при розчиненні мають місце два процеси: руйнування, розклад первинної структури (кристалічної, аморфної, надмолекулярної) та побудова сольватів - утворень продуктів роз­паду з молекулами розчинника (для води такі утворення називають­ся гідратами). Перший процес є ендотермічним, тобто проходить з поглинанням енергії, а другий - екзотермічний (проходить з виді­ленням енергії). Розчинення нітрату амонію супроводжується зни­женням температури. Це означає, що руйнування кристалічної струк­тури потребує більше енергії, ніж виділяється при утворенні гідра­тів. А при розчиненні сірчаної кислоти, навпаки, виділяється на­багато більше енергії при утворенні гідратів, ніж у першому процесі.

 

2) Згідно з теорією, обидва розчини складаються з молекул і асоціатів води та гідратів молекул цукру (розчин цукру) і гідратів катіонів натрію, хлорид-іонів (розчин хлориду натрію). Розчин цукру не містить гідратованих іонів, а в розчині солі немає гідратованих молекул.

 

3) Якщо водолаз працює на значній глибині, то розчинність азоту повітря, яким він дихає, у нього в крові зростає. Це пов'язано з тим. що із збільшен-ням глибини підвищується і тиск. А, як ві­домо, розчинність газів із підвищенням тиску зростає. Коли водолаза піднімати на поверхню без необхідної поступовості, то азот починає виділятися з такою швидкістю, що може викликати розрив судин або їх закупорювання. У літературі наведені випадки загибелі водолазів від кесонної хвороби.

 

4) Вміст адреналіну в крові людинивизначається в ммоль/л.

n – кількість речовини

адре­­на­­ліну, ммоль. m – маса адреналіну, кг;

М – молярна маса адреналіну, кг/кмоль;

106 – перехідний коефіцієнт від кмоль до ммоль

На одиницю маси людини концентрація адреналіну складає:

W (адреналіну) = 4,3×10-9%

У позасистемних одиницях концентрація адреналіну має такі значення:

0,43×10 -10 кг/кг × 10-1×10-6 = 4,3×10-6 мг% або 4,3×10-3 мкг%.

 

5) Визначаємо кількість речовини катіонів калію та натрію у 0,25 л розчину:

n(K+) = C(K+)×V = 0,04×0,25 = 0,01 ммоль

n(Na+) = C(Na+)×V = 0,64×0,25 = 0,16 ммоль

Визначаємо об’єми розчинів (1) та (2):

 

Для приготування 0,25 л потрібного розчину необхідно відібрати піпеткою 10 мл розчину (1) та 80 мл розчину (2), перенести ці об’єми у мірну колбу місткістю 0,25 л, довести рівень розчину дистильованою водою до риски. Готовий розчин перемішати.

 

6) Визначаємо кількість речовини еквівалента кислоти, що містить розчин, який треба приготувати:

n(1/2H2SO4) = C(1/2H2SO4)×V = 0,35 × 0,05 = 0,0175 моль

Визначаємо масу кислоти:

m(H2SO4) = n(1/2H2SO4) × M(1/2H2SO4) = 0,0175× 49 = 0,8575 г

Визначаємо масу розчину кислоти, який необхідно взяти для приготування заданого розчину:

Розраховуємо об’єм цього розчину:

Отже: для приготування 0,05 л розчину з молярною концентрацією еквівалента сірчаної кислоти 0,35 моль/л треба взяти 8,7 мл (піпеткою) розчину сірчаної кислоти з масовою часткою 9,3%, перенести в мірну колбу місткістю 50 мл та довести об’єм розчину у колбі дистильованою водою до риски.

8. ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ СТУДЕНТІВ НА ЗАНЯТТІ.

8.1.Приготування розчинівіз фіксаналів.

Для приготування розчину із фіксаналу необхідно вміст ампули кількісно перенести у мірну колбу та розвести дистильованою водою до мітки. Перенесення вмісту фіксаналу в колбу: етикетку або напис з ампули зняти, ампулу вимити і промити дистильованою водою. У мір­ну колбу потрібного об’єму (1,0; 0,5; 0,25 л) вставляють лійку діа­метром 9-10 см, в якій розміщують бойок з розширенням. Цим бойком пробивають фіксанал з одного боку, тримаючи фіксанал вертикально. Іншим бойком пробивають фіксанал з другого боку і дають змогу вмі­сту його перейти крізь лійку у колбу. Не змінюючи положення ампули, її обережно, але ретельно промивають дистильованою водою. Об’єм во­ди повинен не менше, ніж у шість разів перевищувати об’єм фіксаналу. Після розчинення вмісту ампули об’єм рідини у колбі доводять дисти­льованою водою до мітки. Готовий розчин ретельно перемішують.

8.2.Приготування розчинів заданої концентрації по розрахованій наважці.

Кожний студент одержує у викладача картку з індивідуальним завданням: приготувати розчин лікарського препарату певної концен­трації з поясненням застосування його в медичній практиці. Спочатку виконує необхідні розрахунки, а потім, з дозволу викладача, готує розчин.

Приготування розчину масової концентрації. Розраховану наважку речовини зважити на технохімічних терезах, перенести її в будь-який немірний посуд та додати розраховану кількість води. Готовий розчин перемішати до розчинення наважки.

Приготування розчинів молярної концентрації та молярної концентра­ції еквівалента.

Розраховану наважку зважити на аналітичних терезах (рідкі речовини відбирають піпеткою), кількісно перенести у мірну колбу потрібного об’єму (у колбу перед цим внести невеликий об’єм дистильованої води). Наважку спочатку розчинити у воді, а потім долити у колбу дистильова­ну воду до мітки. Готовий розчин перемішати.

Кожен студент одержує у викладача картку з індивідуальним завданням приготувати розчин певної концентрації.

8.3. Оформлення протоколу лабораторної роботи.

Зробити у зошиті необхідні розрахунки та описати порядок приготування розчину згідно з індивідуальним завданням.

 

9. ЛІТЕРАТУРА.

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006, с. 87-94, 100-111..

2.Медицинская химия: учеб. / В.А. Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под ред. В.А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008.