ПОСОБИЕ МОДУЛЬ 1. Методическая разработка к лабораторно практическому занятию для студентов медицинских специальностей Саратов 2013
 Скачать 2.05 Mb.
|
|
Кислотность желудочного сока В водных растворах любой слабой кислоты различают общую, активную и потенциальную (резервную) кислотность. Общая кислотность всегда соответствует содержанию всех кислот в растворе, обозначается Собщ., выражается в моль-ион/л. Активная кислотность количественно определяется концентрацией свободных гидратированных ионов водорода, выражается в моль-экв/л или единицах рН. Например, если СН+=10-7 моль-экв/л, то рН=-lg СН+=- lg 1·10-7=7 Потенциальная кислотность раствора определяется количеством ионов водорода, содержащихся в недиссоциированных молекулах, но которые смогут еще диссоциировать. Например, Собщ (СН3СООН)=0,1N, диссоциирует только 0,01 N кислоты, то Сакт=0,01N, рН=-lg 10-2=2 Спотенц=Собщ-Сакт=0,1N-0,01N=0,09N Для сильных кислот в разбавленных растворах общая концентрация кислоты и концентрация ионов водорода равны, т.к. сильные электролиты в растворе диссоциируют практически полностью. Собщ=Сакт Для слабых кислот или оснований величину СН+(СОН-) и рН (рОН) можно рассчитать, зная степень диссоциации (отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул) или константу диссоциации данной кислоты: Сакт=α· Собщ Где α- степень диссоциации в долях единицы, при α<1 имеем СН+= (Кд· Собщ )1/2 - lg СН+=- lgКд· Собщ рН= рК- lgСобщ 2 2 Соответственно, для слабых оснований СОН- =α· Собщ, рН= рК- lgСобщ рН=14- рК- lgСобщ 2 2 Интервалы значений рН для различных жидкостей человеческого организма в норме и патологии. Одним из удивительных свойств живых организмов является кислотно-основной гомеостаз – постоянство рН биологических жидкостей, тканей и органов. В табл.1 представлены значения рН некоторых биологических объектов. Из данных табл. видно, что рН различных жидкостей в организме изменяется в широких пределах в зависимости от места нахождения. Например, рН сыворотки крови 7.4, тогда как рН желудочного сока – выделяемого клетками слизистой желудка, составляет около единицы. Значения рН крови, спинно - мозговой жидкости, слезной жидкости, желудочного сока, слюны практически постоянны. Это постоянство поддерживается их буферными системами. Смещение значения рН крови в кислую область от нормальной величины рН 7.4 называется ацидозом, а в щелочную область – алкалозом. При некоторых заболеваниях в организме образуются кислоты, которые удаляются очень медленно. Эти кислоты вытесняют СО2 из присутствующего в крови иона НСО3-. Диоксид углерода выводится через легкие. При этом концентрация НСО3- в крови уменьшается, но изменения рН практически не происходит, так как образующиеся кислоты нейтрализуются, а диоксид углерода удаляется. Пока концентрация НСО3- в крови достаточна, образование кислот не приводит к существенному изменению рН. Имеет место компенсированный ацидоз (наблюдается, например, при диабете). Но когда концентрация НСО3- сильно понизится, ацидоз уже не компенсирован, и в этом случае сдвиг рН крови в кислую сторону возрастает со временем. Если рН крови станет ниже 7.0, появляются тяжелые симптомы. Подобный по масштабу ацидозу сдвиг в щелочную область – алкалоз – образование в организме большого количества щелочи - встречается редко. Таблица 1. Значения рН различных биологических жидкостей и тканей организма.
Большое значение имеет клиническое исследование на кислотность желудочного сока, что позволяет диагностировать различные заболевания на ранних стадиях. Общую кислотность желудочного сока определяют кондуктометрическим титрованием (изменение электропроводности), потенциометрией (изменение рН среды) и методом кислотно-основного титрования.
К обменным реакциям, протекающим в растворе электролитов, относятся реакции осаждения и растворения. Реакции осаждения - это реакции, идущие с выпадением осадков. В этих реакциях устанавливается равновесие между кристаллами малорастворимого в воде сильного электролита и его ионами в растворе. Система, состоящая из насыщенного раствора и осадка, называется гетерогенной (неоднородной) системой. В насыщенном растворе малорастворимого в воде сильного электролита устанавливается равновесие между кристаллами твердого вещества (осадком) и его ионами, находящимися в растворе. Например, A   gCl(тв) Ag++Cl-В этом случае идут два противоположных процесса. Ионы серебра и хлорид-ионы, из которых построены кристаллы хлорида серебра, диполями воды отрывают от поверхности осадка и переходят в раствор в виде гидратированных ионов, которые сталкиваются с поверхностью осадка и осаждаются на нем. В соответствии с законом действующих масс константа равновесия имеет вид К=[Ag][Cl-] [AgCl]тв Выражение, отражающее приведенное равновесие, имеет вид [Ag][Cl-]=ПРAgCl, где [Ag+] и [Cl-] равновесные концентрации соответствующих ионов в насыщенном растворе, моль/л; ПРAgCl - произведение растворимости хлорида серебра. Таким образом, произведение растворимости – произведение молярных концентраций катионов и анионов малорастворимого сильного электролита в насыщенном растворе при данной температуре. Величина ПР для каждого малорастворимого соединения постоянна при постоянной температуре и не зависит от концентрации ионов. В насыщенном растворе малорастворимого соединения произведение концентраций ионов в растворе равно произведению растворимости. Для этого же соединения, если произведение концентраций его ионов в растворе меньше произведения растворимости, раствор не насыщен. Осадок при этом не образуется. Если произведение концентраций ионов в растворе будет больше произведения растворимости, из раствора будет выпадать осадок. Факторы, влияющие на произведение растворимости. Одноименный ион. Если в растворе находится избыток одноименного иона труднорастворимой соли, то растворимость осадка определяется концентрацией в растворе другого иона соли. Растворимость осадка в присутствии одноименного иона понижается.
AgCl(тв)  Ag++Cl-A g++2NH3 [Ag(NH3)2]Степень растворимости осадка будет определяться соотношением величины ПР осадка и Куст комплексного соединения. Реакции осаждения лежат в основе метода осаждения, который широко применяют в аналитической химии для количественного определения фармацевтических препаратов. Метод осаждения используют также в клиническом анализе мочи, желудочного сока, крови, в санитарно-гигиенической практике – при анализе питьевых вод. Ученые, изучая биологическую эволюцию, считают, что различная растворимость природных соединений элементов в воде оказала большое влияние на их содержание в живых организмах. Между растворимостью соединений и токсическим действием ионов ряда элементов имеется тесная связь. Например, введение ионов Al3+ в организм вследствие образования малорастворимого фосфата алюминия приводит к рахиту. Вопросы и задачи для самоконтроля
Примеры решения задач Задача 1. Гидролиз какой из перечисленных солей приводит к образованию сильных кислот? CuCl2, KCN, NaNO2, Na2SO4 Рещение: необходимо знать, что при гидролизе солей сильные кислоты образуются в том случае, если соль образована слабым основанием и сильной кислотой и гидролиз идет по катиону. Из перечисленных солей этому условию удовлетворяет соль CuCl2. Ответ: CuCl2 Задача 2. Определите рН 0,1N раствора NH4OH, если α=1% или 0,01. Решение. 1. Определяем СОН- раствора NH4OH: СОН-= α· Собщ=0,1·0,01=0,001=10-3моль/л
СН+ ·СОН-=1·10-14 моль-ион/л, определяем СН+: СН+=10-14/10-3=10-11моль/л 3. Определяем рН раствора NH4OH: рН=-lgСН+=-lg 10-11 =11 Ответ: рН 0,1N раствора NH4OH равен 11. Тесты для самоконтроля
а) число молекул электролита, распавшихся на ионы б) число моль электролита, распавшихся на ионы в) концентрацию молекул электролита, оставшегося в растворе г) долю молекул электролита, распавшихся на ионы 2. Укажите выражение ионного произведения воды: а) СН+ + СОН- = 10-14 моль-ион/л, б) СН+ · СОН- = 10-7 моль-ион/л, в) СН+ · СОН- = 10-14 моль-ион/л, г) СН+ - СОН- = 10-14 моль-ион/л. 3. рН раствора, в котором концентрация ионов Н+ равна 10-4 моль/л, равен а) 4, б) 10, в) 6, г) 8. 4. Водородный показатель рН представляет собой: а) показатель активности ионов ОН-; б) отрицательный натуральный логарифм концентрации ионов Н+; в) отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов Н+; г) константу диссоциации кислот. 5. Потенциальная кислотность определяется концентрацией: а) недиссоциированных молекул кислоты, б) свободных гидратированных ионов Н+, в) кислот в растворе, г) содержанием соляной кислоты 6. Активная основность раствора NH4OH равна а) Собщ, б) α· Собщ, в) больше Собщ, г) равна о 7. Активная кислотность желудочного сока у здорового человека а) 0-20 ед, б)20-40 ед, в)40-60 ед, г) более 60 ед. 8. Активная кислотность желудочного сока – это: а) фосфорно-кислые соли, б) свободная соляная кислота, в) органические кислоты, г) сумма всех кислот в растворе. 9. рН<7 образуется при растворении соли: а) Na2CO3, б) Al2(SO4)3, в) K2SO4, г) KCN 10. При введении одноименных ионов растворимость: а) увеличивается, б) уменьшается, в) не изменяется, г) равна нулю. 11. Укажите выражение ионного произведения воды: а) СН+ + СОН- = 10-14 моль-ион/л, б) СН+ · СОН- = 10-7 моль-ион/л, в) СН+ · СОН- = 10-14 моль-ион/л, г) СН+ - СОН- = 10-14 моль-ион/л. 12. Потенциальная кислотность определяется концентрацией: а) недиссоциированных молекул кислоты, б) свободных гидратированных ионов Н+, в) суммой кислот в растворе, г) содержанием соляной кислоты 13. Концентрация ионов водорода [Н+], если рН раствора равен 2,3: а) 1∙10-3 моль-ион/л, б) 5∙10-3 моль-ион/л, в) 5∙10-11 моль-ион/л, г) 1∙10-11 моль-ион/л, 14. Среду с рН >7 при гидролизе образует соль: а) Na2CO3, б) Al2(SO4)3, в) K2SO4, г) KCN 15. При введение одноименных ионов растворимость: а) увеличивается, б) уменьшается, в) не изменяется, г) сначала увеличивается, а затем уменьшается
а) 2, б) 12, в) 10, г) 4. 17. Гидроксильный показатель рОН представляет собой: а) показатель активности ионов ОН-; б) отрицательный натуральный логарифм концентрации ионов Н+; в) отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов Н+; г) константу диссоциации кислот. 18. Закон разведения Оствальда справедлив для: а) сильных электролитов, б) слабых электролитов, в) неэлектролитов, г) солей 19. рН в щелочной среде имеет значение: а) более 7, б) менее 7, в) равен 7, г) равен 14 20. Согласно теории Льюйса, кислоты – это: а) вещество, отдающее неподеленную электронную пару, - донор электронов; б) вещество, принимающее неподеленную электронную пару, - акцептор электронов; в) вещество, частицы которого способны присоединять протоны, т.е. быть акцептором протонов, г) вещество, частицы которого способны отдавать протоны, т.е. быть донором протонов,
а) слабым основанием и сильной кислотой, б) сильной кислотой и слабым основанием, в) сильным основанием и сильной кислотой, г) слабым основанием и слабой кислотой. 22. Константа диссоциации не зависит от: а) природы электролита, б) природы растворителя, в) температуры, г) концентрации. 23. рН в кислой среде принимает значения: а) больше 14, б) больше 7, в) меньше 7, г) равно 7 24. Амфолитом называют электролит, диссоциирующий в растворе с образованием: а) катионов водорода, б) гидроксид – ионов, в) как катионов водорода, так и гидроксид – ионов, г) не диссоциирует в растворе. 25. Согласно протонной теории кислот и оснований И. Бренстеда и Т.Лоури, кислоты - это: а) вещество, частицы которого способны присоединять протоны, т.е. быть акцептором протонов, б) вещество, частицы которого способны отдавать протоны, т.е. быть донором протонов, в) вещество, принимающее неподеленную электронную пару, - акцептор электронов, г) вещество, отдающее неподеленную электронную пару, - донор электронов; |