Тестовые задания для самоконтроля. 1. Какие компоненты входят в состав буферных растворов?

1. Какие компоненты входят в состав буферных растворов?

а) сильная кислота и сильное основание

б) слабая кислота и слабое основание

в) слабая кислота и её соль с сильным основанием

г) слабое основание и его соль с сильной кислотой

 

2. Какие из приведенных смесей являются буферными растворами?

а)

б)

в)

г)

3. Какие растворы называют буферными?

а) растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление

б) растворы, сохраняющие рН примерно постоянным при добавлении кислоты, щелочи или разбавлении

в) растворы, содержащие кислотно-основную сопряженную пару

г) растворы, имеющие одинаковые температуры кипения и замерзания

 

4. Какие буферные растворы по составу известны?

а) слабая кислота и её соль с сильным основанием

б) слабое основание и его соль с сильной кислотой

в) две кислые соли

г) а, б, в.

 

5. В основе действия буферных систем лежит реакция:

а) окисления-восстановления

б)комплексообразования

в) нейтрализации

г) гидролиза.

 

6. От каких факторов зависит рН буферных систем?

а) от величины рКа или рКв и от соотношения компонентов буферной системы

б) только от величины рКа и рКв

в) только от соотношения компонентов буферной системы

г) от концентрации донора протонов.

 

7.Как выглядит уравнение Гендерсона-Гассельбаха для кислотных буферных систем?

а)

б)

в)

г) .

 

8. По какой формуле рассчитывают рН основного буфера?

а)

б)

в)

г) .

 

9. Какое влияние оказывает разбавление на рН буферного раствора?

а) не влияет

б) повышает рН

в) понижает рН

г) понижает рН в 2 раза.

 

10. Какой из факторов сильней влияет на величину рН буфера?

а) соотношение концентраций компонентов

б) величина рКа или рКв

в) концентрация акцептора протонов

г) концентрация донора протонов.

 

11. Какая кислотность изменяется при добавлении к буферной системе небольшого количества щелочи?

а) общая

б) активная

в) потенциальная

г) а, б, в.

 

12.Какова мощность ацетатного буфера с рН 6,5, если рКа (СН3СООН)=4,74?

а) низкая по отношению к кислым продуктам

б) высокая по отношению к кислым продуктам

в) низкая по отношению к основным продуктам

г) высокая по отношению к основным продуктам.

 

13. Буферная ёмкость будет максимальной при отношении акцептор Н+/донор Н+:

а) 0,1/0,1

б) 0,2/0,01

в) 0,1/ 0,2

г) 0,2/0,2.

 

14. Максимальной буферной ёмкостью обладает буферная система, у которой:

а) рН=рКа +1 в) рН= рКа

б) рН=рКа -1 г) рН=рКа +2.

 

15. Какое влияние оказывает разбавление на величину буферной емкости?

а) не влияет

б) уменьшает

в) увеличивает

г) увеличивает в 2 раза.

 

16. Что такое ацидоз?

а) постоянство буферной емкости крови по кислоте

б) уменьшение кислотной буферной емкости крови

в) снижение щелочных резервов крови

г) повышение щелочных резервов крови

Лабораторная работа

Порядок выполнения эксперимента:

1. Студент обязан соблюдать правила техники безопасности, установленные для работы в химических лабораториях.

2. Студенту необходимо иметь тетрадь для лабораторных работ, миллиметровую бумагу, линейку и таблицы логарифмов.

3. Эксперимент и защиту результатов предлагается проводить бригадами из 4-5 студентов.

Оборудование и реактивы.

Бюретки на 25 мл – 5 шт., пробирки –12 шт., колбы для титрования – 2 шт., градуированная пипетка на 5 мл – 1 шт.

Растворы: с концентрацией 0,1 моль/л, титрант (0,1 моль/л), (0,00001 моль/л), дист., индикатор метиловый красный.

 

О п ы т 1. Приготовление буферных смесей.

Цель опыта: Приобрести навыки в приготовлении буферных растворов и расчете рН по уравнению Гендерсона-Гассельбаха. Усвоить зависимость рН от соотношения компонентов буферных смесей.

Выполнение эксперимента. В семь одинаковых пробирок с помощью бюреток наливают растворы уксусной кислоты и ацетата натрия с одинаковой концентрацией (0,1 моль/л) в количествах, указанных в таблице 1.

 

Таблица 3

№ пробирки   Состав буферной смеси, мл рН смеси (расчетн.) Изменение окраски после добавления индикатора.
(0,1 моль/л) (0,1 моль/л)    
   
   
   
   
   
0,5 9,5    
0,2 9,8    

 

Прибавляют в каждую пробирку по 3 капли метилового красного, перемешивают.

 

1. Отмечают изменение окраски буферных смесей

2. Вычисляют по уравнению Гендерсона-Гассельбаха рН каждой смеси.

3. Строят кривую, откладывая по оси ординат количество миллилитров соли , а по оси абцисс-рН. Буферной кривой можно пользоваться для приготовления буферных смесей с требующимся рН.

 

 

О п ы т 2. Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора.

Цель опыта: Экспериментально подтвердить способность буферных растворов поддерживать постоянство концентраций ионов водорода при добавлении небольших количеств кислоты и щелочи.

Выполнение эксперимента. В трех пробирках готовят по 10 мл ацетатного буфера (см. опыт 1) с соотношением компонентов, например, 1:1 (5 мл и 5 мл ). Затем в одну пробирку прибавляют 5 капель (0,1 моль/л), в другую- 5 капель (0,1 моль/л), а в третью- 5 капель дист., и в каждую- по 2 капли индикатора метилового красного.

1. Отмечают окраску растворов.

2. Делают вывод о влиянии небольших количеств кислоты и щелочи на рН буферных растворов.

 

О п ы т 3. Влияние разбавления на рН буферного раствора.

Цель опыта: Экспериментально показать влияние разбавления на рН буферного раствора.

Выполнение эксперимента. В пробирке готовят буферную смесь из 5 мл (0,1 моль/л) и 5 мл (0,1 моль/л). 2 мл этой смеси пипеткой переносят в другую пробирку и разбавляют 6 мл дистиллированной воды из бюретки. В каждую пробирку добавляют по 2 капли индикатора метилового красного, перемешивают.

1. Отмечают окраску растворов в обеих пробирках.

2. Делают вывод о влиянии разбавления на рН буферного раствора.

 

О п ы т 4. Определение буферной емкости растворов.

Цель опыта: Приобрести практические навыки по определениюбуферной емкости растворов.

Выполнение эксперимента. В одну колбу для титрования наливают 10 мл буферного раствора с рН 5 ( соотношение компонентов определить по буферной кривой из опыта 1 и подтвердить расчетами, используя уравнение Гендерсона-Гассельбаха, в другую- 10 мл 0,00001 моль/л раствора ( рН определить, считая, что полностью диссоциирует). В обе колбы прибавляют по 3 капли индикатора метилового красного, перемешивают. Окраска обоих растворов одинакова. Затем растворы осторожно титруют раствором (0,1 моль/л) до появления желтой окраски (рН 6,3).

1. Рассчитывают буферную емкость 1-го раствора.

2. Имеет ли буферную емкость раствор ?

3. Сделать вывод об особом свойстве буферных систем поддерживать постоянство рН в определенных пределах.

 

О п ы т 5. Влияние разбавления на буферную ёмкость.

Цель опыта: Экспериментально показать, как влияет разбавление на буферную емкость.

Выполнение эксперимента. Буферный раствор с рН 5 (см. опыт 4) разбавляют вдвое дистиллированной водой и определяют его буферную емкость (см. опыт 4).

1. Сравнивая результаты опытов 4 и 5, делают вывод о влиянии разбавления на буферную емкость раствора.

2. Отмечают по окраске индикатора до и после разбавления, как влияет разбавление на рН буферного раствора.

Литература

1. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С., Книжник А.З., Михайличенко Н.И. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. М.: Высшая школа, 1993. 560с.

2. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. СПб : Химиздат, 2001. 784 с.

3. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. М.:Высшая школа,1989. 256с.

4. Ершов Ю.А., Кононов А.М., Пузаков С.А. и др. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. М.: Высшая школа, 1993. 271с.