Тема: Коллигативные свойства растворов.

1. Актуальность. Коллигативные свойства-это такие свойства растворов, которые не зависят от химической природы растворенных веществ, а зависят только от их концентрации. Основные законы, определяющие коллигативные свойства растворов – закон Рауля, закон Вант-Гоффа. Явление осмоса играет важную роль в биологических системах. Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки. Тургор клеток, обеспечивающий эластичность тканей, обусловлен осмотическим давлением. Гипертонические растворы находят применение в хирургии для удаления гноя, микроорганизмов и продуктов распада из ран. Ослабляющее действие глауберовой (Na₂SO₄ ∙10H₂O) и горькой (MgSO₄ ∙7H₂O) солей также основано на явлении осмоса. Все растворы, используемые в качестве кровезаменителей, являются изотоничными крови.

2.Учебные цели:научиться рассчитывать температуры кипения и замерзания растворов, осмотическое давление, прогнозировать поведение клеток в различных растворах, пользоваться справочной литературой.

3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.

Вопросы для самоподготовки.

1. Закон Рауля. Криометрия и эбулиометрия. Осмос. Закон Вант-Гоффа.

2. Изотонические, гипер- и гипотонические растворы. Лизис, плазмолиз.

3. Электролитическая диссоциация. Степень и константа диссоциации.

Закон разведения Освальда.

4.Изотонический коэффициент. Коллигативные свойства растворов

электролитов.

5.Теория сильных электролитов. Активность, коэффициент активности,

ионная сила растворов.

4. Вид занятия: лабораторное занятие.

5. Продолжительность занятия: 3 часа.

Оснащение рабочего места.

6.1. Дидактический материал: справочник физико-химических величин.

6.2. ТСО: калькуляторы.

6.3. Посуда и приборы

Термометр, прибор для измерения температуры плавления, спиртовка, капиллярная трубка.	На группу
6.4. Объекты исследования
Камфора, бензойная кислота	на группу

 

Содержание занятия.

Типовой тест входного контроля.

1. Математическое выражение закона Рауля.

1) Р_осм=СRT; 2) (Р_о - Р) / Р_о= Х₂ ; 3) ∆t_кип=ЕС_m; 4) ∆t_кр=КС_m.

2. Изотонический коэффициент больше единицы у

1) C₆H₁₂O₆; 2) CO(NH₂)₂; 3) NaCl; 4)C₂H₅OH.

3. Идеальные растворы:

1) конц H₂SO₄ 2) очень разб H₂SO₄ 3) 10% NaCl 4) 0,002% С₆Н₁₂О₆

4. По какой формуле вычисляется осмотическое давление растворов

электролитов?

1) P_осм=iCRT 2) P_осм=CRT 3) P_осм=i ω RT 4) P_осм=C/(RT)

5. При помещении клетки в гипертонический раствор происходит

1) лизис 2)плазмолиз 3) гемолиз 4) ничего

 

7.2. Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия:

1. Какие растворы называют идеальными? Закон Рауля.

2. Следствия из закона Рауля: криометрия, эбулиометрия.

3. Осмос. Закон Вант-Гоффа. Изо-,гипер- и гипотонические растворы.

Осмомолярность и осмомоляльность растворов жизнедеятельности.

4. Электролитическая диссоциация, степень и константа диссоциации, изотонический коэффициент.

5. Коллигативные свойства растворов электролитов.

6. Теория сильных электролитов. Ионная сила растворов, коэффициент активности, активность.

7.3. Самостоятельная работа студентов.

Лабораторная работа.

Определение молярной массы бензойной кислоты.

Задание. Определение температуры плавления раствора вещества в камфоре.

Так как камфора плавится при 179˚С, охлаждающей смеси не нужно. Значение криоскопической постоянной камфоры составляет 40, так что понижения температур плавления, создаваемые веществами, велики и могут быть измерены обычным термометром.

Выполнение: смесь, состоящую из 0.05 г бензойной кислоты и 0,5 г камфоры гомогенизируют плавлением. После охлаждения часть твердой смеси перенесите в капилляр и определите температуру плавления.

Молярную массу кислоты рассчитайте по формуле

М=(1000∙m_в-ва∙К) / (∆t_плав∙m_р-ля), г/моль.

 

7.4. Контроль усвоения темы занятия.

Типовой тест выходного контроля.

 

1. Осмотическое давление крови человека в норме.

1) 780 кПа 2) 101,3 кПа 3) 20,1-40,1 кПа 4) 760 мм рт.ст.

2. При помещении клетки в гипотонический раствор происходит процесс

1) лизис 2)плазмолиз 3) гемолиз 4) ничего

3. Будут ли изотоничны 3% растворы глюкозы и мочевины?

1)да 2) нет 3) требуются дополнительные условия.

4.Одинаковы ли температуры кипения у растворов: 3% р-р С₆Н₁₂О₆ и

3% KCl?

1) одинаковы 2) не одинаковы 3) ответ неоднозначный

5. Вычислите температуру замерзания 0,9%-ного раствора NaCl,

применяемого в медицине, если i=1,95; К(H₂O) = 1,86; Е(H₂O) = 0,52.

1) – 0,56^оС 2) +0,56^оС 3) 100,16 ^оС 4) - 100,16 ^оС.

 

Типовые задачи.

1. Давление пара воды при 25^оС составляет 3167 Па. Вычислите для той же

температуры давление пара раствора, в 450г которого содержится 90г

глюкозы.

2. Давление пара эфира при 30˚С равно 8,64∙10⁴Па. Какое количество

неэлектролита надо растворить в 50моль эфира, чтобы понизить

давление пара при данной температуре на 2666Па?

3. Вычислите температуру кипения и температуру замерзания 4,6%-ного

раствора глицерина в воде. К(H₂O) = 1,86; Е(H₂O) = 0,52.

4. При растворении 13 г неэлектролита в 400г диэтилового эфира

температура кипения повысилась на 0,453^о. Вычислите молярную массу

неэлектролита.

5. Сколько граммов рибозы следует растворить в 180 г воды, чтобы получить

раствор, кипящий при 100,1^оС?

6. Осмотическое давление крови в норме равно 740-780 кПа. Вычислите

осмолярность крови при 310 К.

7. Что произойдет с эритроцитами при 310 К в 2%-ном растворе глюкозы

(ρ=1,006 г/мл)?

8. Рассчитайте осмотическое давление 20%-ного водного раствора глюкозы

(ρ=1,08 г/мл) при 310К, применяемого для внутривенного введения,

например при отеке легкого. Каким будет этот раствор (гипо-,гипер-,

изотоническим) по отношению к крови, если учесть, что p _осм. крови равно

740-780 кПа?

9. Плазма крови начинает замерзать при -0,59^оС. Какова осмоляльность

плазмы и каково ее осмотическое давление при температуре 37^оС?

10. В равных количествах воды растворено: в одном случае 0,5 моль

сахарозы, а в другом 0,2 моль CaCl₂. Температуры замерзания обоих

растворов одинаковы. Вычислите степень диссоциации CaCl_2.

11. Изотонический коэффициент раствора содержащего 178,5 г KBr в 900 г

воды равен 1,7. Определите давление водяного пара над этим раствором

при 50˚С, если давление паров при 50˚С равно 123334 Па.

12. Определите осмотическое давление 0,01М MgSO₄ при 18˚С, если

кажущаяся степень диссоциации этого электролита равна 66%.

 

7.5. Подведение итогов занятия.

7.6. Задание на дом. Гидролиз. Гетерогенные равновесия.

Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.

Литература. [ 1 ],[ 3 ], [ 4 ].

 

 

Занятие № 3

Тема.Гидролиз. Гетерогенные равновесия.

1.Актуальность. Гидролиз характерен для многих классов неорганических и органических соединений. Гидролиз неорганических соединений важен для оценки их токсичности. Гидролиз играет важную роль в жизнедеятельности живых организмов. Особенно важен ферментативный гидролиз жиров, белков, углеводов. Энергия, необходимая для жизнедеятельности, высвобождается вследствие гидролиза АТФ.

Реакция осаждения используют в клиническом анализе хлоридов в моче, желудочном соке, в крови, в санитарно-гигиенической практике при анализе питьевых вод.

2. Учебные цели: научиться определять и рассчитывать рН среды в растворах различных солей; определять условия образования и растворения малорастворимых сильных электролитов.

3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы:

1. Основные типы гидролиза солей.

2. Расчет константы гидролиза,степени гидролиза и рН.

3. Влияние на гидролиз солей температуры, концентрации.

4. Написать уравнение гидролиза растворов солей: KCN, NH₄Cl, Al₂S₃, указать рН среды.

5. Растворы ненасыщенные, насыщенные, пересыщенные. Растворимость, единицы измерения.

6. Закон действующих масс для системы осадок-раствор. Произведение растворимости (константа растворимости).

7. Условия образования и растворения осадков.

4. Вид занятия: лабораторное занятие.

5. Продолжительность занятия: 3 часа.

6. Оснащение рабочего места:

6.1. Дидактический материал: справочник физико-химических величин, 6.2. ТСО: калькуляторы.

6.3. Посуда и приборы:

штатив с пробирками, pH-метр	на группу
6.4.Объекты исследования:
0,1 М растворы HCl, CH3COOH, NaOH, NH4OH, солей Na2CO3, Na2SiO3, NaHCO3, NH4Cl, CH3COONa, Al2(SO4)3, FeCl3,CH3COONH4, MgSO4.	на группу
6.5. Реактивы:
2 стандартных буферных раствора, универсальный индикатор (бумага), 2М растворы HCl и NH4Cl	на группу

Содержание занятия.