Тема: растворы. Способы выражения концентрации растворов. Основы титриметрического анализа. Метод нейтрализации

Актуальность темы. Р астворы представляют для биологии и медицины особый интерес, так как все важнейшие биологические жидкости (гиоплазма, кровь, лимфа, моча, спинномозговая и ротовая жидкость и др.) являются водными растворами солей, белков, углеводов и липидов. Усвоение пищи, транспорт метаболитов, большинство биохимических реакций в живых организмах также протекают в растворах. Именно этим обусловлено широкое использование лекарственных препаратов в виде их водных растворов. Наконец, само происхождение жизни связывается с морем.

Биологические жидкости условно подразделяют на внутриклеточные  и внеклеточные (плазма, лимфа, слюна), водно-солевой баланс, которых определяется не только концентрацией ионов и органических соединений, но и работой физиологических систем (почки, легкие, ЖКТ). Таким образом, одной из важнейших характеристик биологических жидкостей является концентрация компонентов (концентрационный гомеостаз), величина которой определяет нормальное или патологическое состояние организма. Поэтому экспериментальное определение концентраций биологических жидкостей или растворов разнообразных лекарственных средств является важной стадией клинических и фармакологических исследований. При этом использование методов нейтрализации является наиболее распространенным, преимущество которых заключается в небольшой трудоемкости в совокупности с достаточной точностью получаемых результатов.

В целом, знание способов выражения концентрации растворов, умения приготовления растворов определенной концентрации необходимо студентам для изучения биохимии, гигиены, фармакологии, особенно наркологии и токсикологии, а врачам – стоматологам всего профиля (включая знания специфики судмедэкспертизы) для правильной интерпретации данных лабораторного анализа, расчета дозировок лекарственных препаратов.

Цель темы: Определение количество растворенного вещества, используя различные способы выражения концентрации. Знакомство с общими приемами титриметрии, приготовлением и стандартизацией титранта, применением кислотно-основных индикаторов, получение навыков измерения объемов с заданной точностью, отбора аликвот, осуществления процесса титрования.

Исходный уровень. При изучении данного материала студенты опираются на знания химии довузовского этапа: «Растворы, растворимость веществ, тепловые эффекты при растворении. Влияние различных факторов на растворимость. Способы выражения концентрации веществ в растворе. Теория электролитической диссоциации Аррениуса (ТЭД). Химические реакции и закономерности их протекания».

Основные учебно-целевые вопросы:

Основные правила техники безопасности при работе в химической лаборатории и правила ведения лабораторного журнала.

Растворы (определение, классификация).

2.1.Механизм процессов растворения. Термодинамический подход к процессу растворения.

2.2. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Растворимость газов в крови. Кессонная болезнь.

2.3. Способы выражения концентрации растворов (массовая, мольная и объемная доли растворенного вещества, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр раствора).

2.4. Взаимосвязь разных способов выражения концентрации растворов.

Титриметрический метод анализа (понятие и виды).

3.1.Расчеты в титриметрии. Закон эквивалентов.

3.2.Оборудование титриметрического анализа: мерные и вспомогательные менее точные посуды. Техника работы в объемном анализе (наблюдение за правильностью установки мениска при работе с пипеткой, мерной колбой и бюреткой, правила наливание раствора пипеткой, проверка емкости мерной посуды).