Орієнтовна картка для самопіготовки до заняття

(самостійна позааудиторна робота студентів)

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Дисоціація води.	1.1. Константа дисоціації води. 1.2. Іонний добуток води.
2. Водневий показник.	2.1. Шкала рН. 2.2. Значення рН рідин організму людини. 2.3. Зниження рН.
3. Гідроліз солей.	3.1 Поняття про гідролітичні процеси. Види солей, що гідролізуються. 3.2. Ступінь гідролізу, його залежність від концентрації і температури. 3.3. Константа гідролізу. 3.4. Вплив гідролізу на реакцію середовища. 3.5. Роль гідролітичних процесів у обміні речовин.
4. Потенціометричне визначення рН.	4.1. Електроди визначення. 4.2. Електроди порівняння. 4.3. Принцип дії скляного електрода. 4.4. Гальванічне коло для визначення рН зі скляним електродом.

 

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

(самостійна позааудиторна робота студентів)

 

1) Вказати, як пов’язані між собою значення рН і рОН в розчині.

а) рН = рОН в) рН ∙ рОН = 7

б) рН + рОН =14г) рН/рОН = 1

 

2) Пояснити, як може впливати зміна рН біологічної рідини на фізіологічні процеси.

а) залежить від виду біологічної рідини;

б) при збільшенні рН швидкість процесів зростає;

в) при збільшенні рН швидкість процесів зменшується, а при зниженні рН швидкість зростає;

г) зміна рН може змінити швидкість процесу, або зовсім його припинити.

 

3) Пояснити, чому знижується рН в зоні запалення.

а) в зоні запалення утворюються продукти неповного окиснення - органічні кислоти;

б) в зоні запалення різко сповільнюється відток продуктів метаболізму;

в) в зоні запалення пригнічується окиснення і зростає

відновлення;

г) в зоні запалення рН не змінюється, бо його значення не залежить від напряму процесів метаболізму.

 

4) Вибрати групу солей, що піддаються гідролізу при розчиненні у воді.

а) хлорид натрію, сульфат амонію;

б) ціанід калію, карбонат натрію;

в) нітрат калію, ацетат кальцію;

г) ацетат амонію, сульфат натрію.

 

5) Вибрати правильне іонне рівняння (коротка іонна форма) реакції гідролізу карбонату натрію.

а) Na⁺ + Н₂О == NаОН + Н⁺ в) Nа⁺ + ОН^- == NаОН

б) СОз^2- + 2H⁺ == Н₂COзг) СО₃^2- + H₂O == HCO₃^- + OH^-

 

6) Вказати вид середовища, що створюється при розчиненні сульфату цинку у воді.

а) кисле; б) лужне; в) нейтральне; г) в залежності від концентрації солі.

 

7) Пояснити залежність ступеня гідролізу від температури і концен­трації солі.

а) ступінь гідролізу не залежить від температури і концентрації;

б) ступінь гідролізу збільшується при збільшенні концентрації і температури;

в) ступінь гідролізу зменшується при збільшенні концентрації і температури;

г) ступінь гідролізу зменшується при збільшенні концентрації і збільшується зі зростанням температури.

 

8) Пояснити, як буде змінюватися константа гідролізу трьох солей, що утворені однією сильною основою і різними по силі кислотами.

а) константа гідролізу буде збільшуватися із збільшенням сили кислоти;

б) константа гідролізу буде зменшуватисяіз збільшенням сили кислоти;

в) константа гідролізу не буде залежати від сили кислот;

г) константа гідролізу буде обумовлена величиною константи дисоціації основи.

 

 

ПРАВИЛЬНІ ВІДПОВІДІ

 

1) Правильна відповідь б).

Оскільки рН = -lg[H⁺], а рОН = - lg[OH^-], при логарифмуванні рівняння іонного добутку води маємо:

[Н⁺] ∙ [ОН^-] = 10^-14, або: -lg[Н⁺] + (-lg[OН^-]) = 14

рН + рОН = 14

lg[H⁺] + lg[OH^-] = lg10^-14,

lg[H⁺] + lg[OH^-] = -14,

 

2) Правильна відповідь г).

Вплив рН середовища на фізіологічні процеси настільки великий, що вже незначна зміна рН може помітно змінити швидкість процесу, навіть зовсім його припинити. Це пов’язано з тим, що ферменти єречовинами білкової природи, структура і активність яких у значній мірі залежить від рН. Зміна структури фермента пригнічує його каталітичну активність або призводить до її зникнення. Наприклад, фермент амілаза, що міститься в слині і прискорює розщеплення крохмалю, найбільш активний при рН 6,7. Активність ферменту шлункового соку - пепсину, проявляється при рН 1,5-2,5. Зміна рН викликає інактивацію пепсину і амілази.

 

3) Правильна відповідь а).

Процес повного окиснення у звичайних умовах йде з утворенням вуглекислого газу і води. У зоні запалення при ураженні тканин спостерігається посилення анаеробного (безкисневого) окиснення з утворенням органічних кислот (молочна кислота та ін.), які знижують рН середовища у зоні запалення.

 

4) Правильна відповідь б).

Тільки солі, що утворені сильною кислотою і сильною основою, не піддаються гідролізу. Таких солей немає тільки у відповіді б). У всіх інших вони є (хлорид натрію (а), нітрат калію (в), сульфат натрію (г)).

 

5) Правильна відповідь г).

Карбонат натрію - сіль, що утворена сильною основою і слабкою кислотою. Гідроліз іде по аніону:

Na₂CO₃ + Н₂О == NaHCO₃ + NаОН

СОз^2- + Н₂О == НСОз^- + ОН^-

 

6) Правильна відповідь а).

Сульфат цинку – сіль, що утворена сильною кислотою і слабкою основою.

Гідроліз іде по катіону: Zn²⁺ + H₂O == (ZnОН)⁺ + Н⁺.

Утворення при гідролізі катіонів Гідрогену (Н⁺) зменшує рН розчину

сульфату цинку, середовище стає кислим.

 

7) Правильна відповідь г).

 

8) Правильна відповідь б).

Чим менша константа дисоціації кислоти (чим менша сила кислоти), тим в більшій мірі відбувається гідроліз солі, утвореної такою кислотою. Отже, константа гідролізу солі зменшується із збільшен­ням сили кислоти або із збільшенням константи її дисоціації, тому що гідроліз цих солей іде по аніону:

Аn^- + Н₂О == НАn + ОH^-, а константа гідролізу може бути обчислена за формулою:

– іонний добуток води;

К _НАn – константа дисоціації кислоти;

 

К _гідр. – костанта гідролізу.

 

 

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ СТУДЕНТІВ НА ЗАНЯТТІ

8.1. Підготовка приладу до роботи.

Визначення рН потенціометричним методом проводиться на іономірі ЭВ-74. На початку роботи необхідно ознайомитися з паспортом та інструк­цією до приладу. Порядок підготовки іономіра до роботи:

- на тиснути кнопки “t” і “-1-І9" та ввімкнути прилад (попередньо підключивши його до мережі); прогріти протягом 30хв .;

- зібрати гальванічне коло з робочого (вимірювального) і допоміжного (порівняльного) електродів.

Вимірювальним є скляний електрод ЭСЛ - 43 - 07 з водневою функцією. Допоміжним є хлорсрібний електрод із сталим значенням потенціалу (0,201 ±: 0,003 В). Електроди закріпити в утримувачі над спеціальним столиком для розчину і підключити у відповідні гнізда на задній панелі приладу.

Іономір настроєний по контрольних буфернихрозчинах за методикою, що дається в інструкції до приладу.

 

8.2. Визначення рН біологічних рідин.

Визначення рН біологічної рідини проводиться у такій послідовності:

- у хімічний стаканчик з біологічною рідиною занурити електроди - утворити гальванічне коло;

- натиснути кнопки "аніони/катіони", "рХ" і загального діапазону

"-І-І9 ". Кнопку "Х/Х" залишити не натиснутою, що відповідає вимірюванню концентрації одновалентних іонів;

- визначити приблизне значення рН за шкалою загального діапазону;

- натиснути кнопку одного з піддіапазонів, що містить приблизне значення рН, і визначити точне значення рН за шкалою, що відпо­відає цьому діапазону.

8.3. Обробка результатів та оформлення протоколу лабораторної роботи.

1) Точне значення рН біологічної рідини занести у таблицю:

№ вимі-рюван-ня	Вид біологіч-ної рідини	рН	аН^+, моль/л	Кв	аОН^-, моль/л	рОН	вид середо­вища

 

2) За точними значеннями рН для кожної біологічної рідини обчислити активність катіонів Гідрогену a_Н⁺:

рН = - lg a_H⁺, або lg a_H⁺ = -рН

3) Оскільки для кожного розчину на водній основі (відповідно і для біологічної рідини) значення іонного добутку води К_в є сталим, знаходимо активність гідроксид-іонів за формулою (за стандартної температури):

4) Розрахувати значення рОН за формулою:

5) Результати всіх розрахунків занести у таблицю.

6) За величиною рН зробити висновок про вид середовища у відповідній біологічній рідині.

ЛІТЕРАТУРА.

1. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006, с.138-143, 151-161.

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

3. Садовничая Л.П., Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я. Биофизическая химия. Киев, Вища школа. 1986, с. 105-126.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. М., Высшая школа, 1975, с. 66-69.

ЗАНЯТТЯ № 10.