Визначення нормального окисно-відновного потенціалу

 

Визначення ґрунтується на залежності окисно-відновного потенціалу системи від співвідношення активностей окисленої та відновленої форм речовин у розчині. Нормальний окисно-відновний потенціал дорівнює потенціалу системи, в якому співвідношення активностей окисленої та відновленої форм речовин в розчині дорівнює 1.

 

Завдання:

- Із вихідних розчинів солей K₃[Fe(CN)₆] і K₄[Fe(CN)₆] з молярними концентраціями по 0,1 моль/л приготувати суміші згідно співвідношенню вказаному у таблиці.

- За допомогою рН-метра з платиновим та хлорсрібним електродами виміряти ЕРС приготованих системи.

- Занести експериментальні дані у таблицю, розрахувати відповідні значення окисно-відновних потенціалів.

 

Таблиця

	EPC, B
2/18
10/10
18/2

Окисно-відновний потенціал системи обчислюють за формулою:

 

де Е_ХС = 0,222 B.

 

=, В

 

=, В

 

=, В

 

Стандартний окисно-відновний потенціал знаходять за рівнянням Петерса:

 

, де n = __

 

c([Fe(CN)₆]^3-) = с(K₃[Fe(CN)₆]) ∙ V(K₃[Fe(CN)₆]) / V(K₃[Fe(CN)₆]) + V(K₄[Fe(CN)₆]);

с([Fe(CN)₆]^4-) = с(K₄[Fe(CN)₆]) ∙ V(K₄[Fe(CN)₆]) / V(K₄[Fe(CN)₆]) + V(K₃[Fe(CN)₆]).

 

 

c₁([Fe(CN)₆]^3-) = =, моль/л

 

с₁([Fe(CN)₆]^4-) = =, моль/л

 

c₂([Fe(CN)₆]^3-) = =, моль/л

с₂([Fe(CN)₆]^4-) = =, моль/л

 

c₃([Fe(CN)₆]^3-) = =, моль/л

 

с₃([Fe(CN)₆]^4-) = =, моль/л

=

 

= =, В

 

=

 

= =, В

 

=

 

= =, В

 

 

________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Заняття 12. Сорбція біологічно-активних речовин. Іонний обмін. Хроматаграфія.

Мета (знати, вміти):

– робити висновки про поверхневу активність речовин на основі їх будови;

– аналізувати особливості будови поверхневого шару адсорбованих молекул поверхнево- активних сполук, пояснювати принципи будови біологічних мембран;

– аналізувати рівняння адсорбції та межі їх використання, розрізняти мономолекулярну і полімолекулярного адсорбцію;

– інтерпретувати закономірності адсорбції речовин з розчинів на твердій поверхні;

– пояснювати фізико-хімічні основи методів адсорбційної терапії;

– розрізняти вибіркову і іонообмінну адсорбцію електролітів;

– інтерпретувати методи хроматографічного аналізу та їх роль в медико-біологічних дослідженнях.

 

Основні поняття теми заняття: поверхневий натяг, поверхнево-активні речовини, абсорбція, адсорбція, іоніти, хроматографія.

Література:

1. Медична хімія: Підр. для ВНЗ/В.О. Калібабчук, І.С Чекман, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: ВСВ Медицина, 2013 – 390 с. [178-207]

2. Медична хімія: Підр. для вузів/В.О. Калібабчук, Л.І. Грищенко, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: Інтермед, 2006 – 460 с. [206-239]

Теоретичні питання:

Поверхневі явища та їх значення в біології та медицині. По­верхневий натяг рідин та розчинів. Ізотерма поверхневого натягу. Поверхнево-активні та поверхнево-неактивні речовини. Поверхнева ак­тивність. Правило Дюкло-Траубе.

Адсорбція на межі поділу рідина-газ та рідина-рідина. Рівняння Гіббса. Орієнтація молекул поверхнево-активних речовин у поверхнево­му шарі. Уявлення про структуру біологічних мембран. Адсорбція на ме­жі поділу тверде тіло-газ. Рівняння Ленгмюра. Адсорбція із розчину на поверхні твердого тіла. Фізична та хімічна адсорбція. Закономір­ності адсорбції розчинених речовин, парів та газів. Рівняння Фрейндліха.

Фізико-хімічні основи адсорбційної терапії (гемосорбція, плазмосорбція, лімфосорбція, ентеросорбція, аплікаційна терапія). Імуносорбенти.

Адсорбція електролітів: специфічна (вибірна) та іонообмінна. Правило Панета-Фаянса. Іонообмінники природні та синтетичні. Роль ад­сорбції та іонного обміну в процесах життєдіяльності рослин і орга­нізмів.

Хроматографія. Класифікація хроматографічних методів аналізу за ознакою агрегатного стану фаз, техніки виконання та механізму роз­поділу. Адсорбційна, іонообмінна та розподільча хроматографія. Застосування хроматографії в біології та медицині.

 

Тести та вправи до самостійної роботи:

1. Поглинання однієї речовини об’ємом іншої називається:

а) адсорбцією; б) абсорбцією; в) десорбцією; г) сольватацією.

 

2. Як із підвищенням температури змінюється фізична адсорбція речовин:

а) збільшується;

б) не змінюється;

в) зменшується;

г) спочатку збільшується, а потім зменшується?

 

3. Адсорбційна рівновага характеризується:

а) досягненням максимальної величини адсорбції;

б) відсутністю десорбції;

в) наявністю як фізичної адсорбції, так і хемосорбції;

г) сталістю температури системи;

д) рівністю швидкостей адсорбції та десорбції?

 

4. Адсорбція карбонової кислоти з розчину на твердій поверхні не залежить від:

а) природи кислоти; б) природи адсорбенту; в) температури

г) тиску; д) концентрації кислоти; е) природи розчинника?

 

5. Який з іонів вибірково адсорбуватиметься з водного розчину на кристалі аргентум хлориду:

а) Ag⁺; б) К⁺; в) Cu²⁺; г) NO₃^–; д) OH^–?

 

6. В якому з рядів катіони розташовані згідно із зростанням їх адсорбційної здатності:

а) Cs⁺, Rb⁺, K⁺, Na⁺, Li⁺; б) Rb⁺, K⁺, Na⁺, Li⁺, Cs⁺; в) Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺; г) K⁺, Na⁺, Li⁺, Cs⁺, Rb⁺; д) K⁺, Na⁺, Li⁺, Cs⁺, Rb⁺?

 

7. Поверхнева активність має додатнє значення для:

а) С₆Н₁₂О₆ б) СН₃NН₂ в) NaOH г) NaCl д) K₂SO₄?

 

8. Хемосорбцію можна розглядати як:

а) проміжну стадію гомогенної реакції;

б) проміжну стадію гетерогенної реакції;

в) адсорбцію речовини на поверхні за рахунок сил Ван-дер-Ваальса;

г) взаємодію речовини з поверхнею, продукти якої можна виділити у вигляді окремих фаз?

 

9. Адсорбція полярної речовини буде максимальною, якщо вона відбувається:

а) на силікагелі з водного розчину;

б) на активованому вугіллі з органічного розчинника;

в) на силікагелі з органічного розчинника;

г) на активованому вугіллі з водного розчину?

 

10. В яких одиницях вимірюється адсорбція в рівнянні Фрейндліха:

а) моль/м²; б) моль/м³; в) ммоль/л; г) ммоль/г; д) ммоль/м²?

 

11. Характерною особливістю будови молекул поверхнево-активних речовин є:

а) дифільність; б) неполярність; в) полярність;

г) відсутність вуглеводневого радикалу; д) малий розмір молекули.

 

12. Знаючи величину граничної адсорбції речовини на поверхні, можна визначити:

а) довжину молекули та її масу;

б) масу молекули та енергію її зв’язку з поверхнею;

в) масу молекули та площу її перерізу;

г) довжину молекули та площу її перерізу;

д) енергію зв’язку молекули з поверхнею та швидкість адсорбції.

 

13. Який з варіантів здійснення хроматографічного аналізу суміші компонентів не відноситься до площинної хроматографії:

а) розділення суміші на папері для хроматографії;

б) розділення суміші в колонці, заповненій адсорбентом;

в) розділення суміші на алюмінієвій фользі, покритій тонким шаром адсорбенту;

г) розділення суміші на скляній пластинці, покритій тонким шаром адсорбенту?

 

14. Який процес лежить в основі розподільчої хроматографії:

а) утворення важкорозчинних сполук;

б) утворення забарвлених сполук;

в) розподіл речовини між двома рідинами, що не змішуються (або обмежено змішуються), у строго визначеній пропорції;

г) утворення малодисоційованих сполук?

 

15. Скласти схему очищення води від Na₂SO₄ за допомогою іонітів.

 

16. Коефіцієнти розподілу для аспарагінової кислоти та аргініну між толуолом та водою становлять, відповідно, 0,07 та 0,41. Швидкість переміщення їх на папері в суміші толуол – вода буде:

а) у аспарагінової кислоти більша, ніж у аргініну;

б) у аргініну більша, ніж у аспарагінової кислоти;

в) однакова у обох амінокислот.

 

17. Який з методів адсорбційної терапії заснований на очистці крові хворого від токсичних речовин шляхом її пропускання через колонку з адсорбентом, підключену до системи кровообігу:

а) лікворосорбція; б) лімфосорбція; в) плазмосорбція;

г) гемосорбція; д) аплікаційна терапія?

 

18. При використанні толуолу, у якості рухомої фази, води – нерухомої, а паперу – як інертного носія Rf для амінокислот: глютамінова кислота, глікокол та лейцин, відповідно дорівнюють: 0,16, 0,30, 0,79. Який висновок можна зробити щодо відносної гідрофобності цих амінокислот (розташувати їх в ряд за зростанням гідрофобності):

а) глікокол, глютамінова кислота, лейцин;

б) лейцин, глютамінова кислота, глікокол;

в) глютамінова кислота, глікокол, лейцин;

г) лейцин, глікокол, глютамінова кислота;

д) глікокол, лейцин, глютамінова кислота.

 

19. Як зміниться поверхнева активність в гомологічному ряді спиртів, якщо довжина вуглеводневого радикалу збільшиться на дві групи –СН₂–:

а) зменшиться у 2 рази; б) не зміниться; в) збільшиться у 9 разів;

г) збільшиться у 2 рази; д) зменшиться у 6 разів.

 

20. Розрахувати масу лікарського препарату саліцилату натрію, який міститься у водному розчині, якщо відомо, що на титрування фільтрату, отриманого при пропусканні його через іоніт в Н⁺–формі, пішло 17 мл розчину натрій гідроксиду з молярною концентрацією с (NaOH) = 0,05 моль/л. М(C₇H₅O₂Na) = 160 г/моль.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №12