Главная страница
Навигация по странице:

  • Технические и инструментальные средства обучения

  • Уровневые задания

  • Задание СРО

  • Электронный ресурс: 4. Теоретические основы медицинской химии, 2020. http://lib.ayu.edu.kz Дополнительная

    		•

    1 Тема. Занятие 1 Тема Значение растворов в жизнедеятельности организмов. Способы выражения состава растворов. Гипо, гипер и изотонические растворы. Роль осмоса в биологических системах


    Скачать 65.5 Kb.
    НазваниеЗанятие 1 Тема Значение растворов в жизнедеятельности организмов. Способы выражения состава растворов. Гипо, гипер и изотонические растворы. Роль осмоса в биологических системах
    Дата19.09.2021
    Размер65.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла1 Тема.doc
    ТипЗанятие
    #233984

    Практическое занятие № 1

    Тема: Значение растворов в жизнедеятельности организмов. Способы выражения состава растворов. Гипо-, гипер- и изотонические растворы. Роль осмоса в биологических системах.

    План занятия:

    1. Понятие о растворах.

    2. Коллигативные свойства растворов. Осмос в биологических системах.

    3. Концентрация растворов, фактор эквивалентности.

    Цели и задачи занятия: Раскрыть общие представления о растворах и процессах растворения, рассмотреть способы выражения концентрации растворов, изучить термодинамику и механизм образования растворов, современную физико-химическую теорию растворов, растворимость и ее зависимость от различных факторов, гипо-, гипер- и изотонические (физиологические) растворы в медицинской практике, явление осмоса, законы Вант-Гоффа и Рауля.

    Содержание:

    Растворами называют гомогенные системы, состоящие не менее чем из двух независимых компонентов (индивидуальных веществ). По агрегатному состоянию растворы можно разделить на жидкие растворы, твердые растворы и газовые смеси. Наибольшее значение для промышленности, техники, биологии и медицины имеют жидкие растворы. Для характеристики составных частей жидких растворов используют понятия: растворитель и растворенное вещество. При образовании раствора из двух смешивающихся жидкостей растворителем чаще называют ту жидкость, которая присутствует в большем количестве. Если же раствор образуется путем растворения в жидкости вещества, находящегося в твердом или газообразном состоянии, то растоврителем обычно называют вещество, агрегатное состояние которого при образовании раствора не изменяется и прибавление которого к раствору возможно в любых количествах без нарушения гомогенности последнего.

    Раствор, находящийся в равновесии с растворяющимся веществом, называется насыщенным. Насыщенные растворы применяют сравнительно редко. В большинстве случаев пользуются ненасыщенными растворами, содержащими меньше растворенного вещества, чем его содержит при данной температуре насыщенный раствор. При этом растворы с низким содержанием растворенного вещества называются разбавленными, с высоким – концентрированными. Состав раствора, в частности содержание в нем растворенного вещества может выражаться через концентрации. В химической практике наиболее часто употребляют следующие величины, выражающие содержание растворенного вещества в растворе:

    1. Массовая доля - отношение массы раствворенного вещества к массе раствора.

    , %

    2. Молярная доля - отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств всех веществ, составляющих раствор. Молярная доля растворенного вещества (N2) равна:



    а молярная доля растворителя (N1):



    3. Молярная концентрация, или молярность – отношение количества растворенного вещества к объему раствора.

    , моль/л
    4. Эквивалентная или нормальная концентрация – отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора.



    Эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

    Эквивалентной массой называется масса 1 эквивалента вещества.

    Эквивалентные массы сложных веществ определяются по следующим выражениям:

    Эк-ты = М к-ты /основность к-ты = М/nн+

    Эосн = Мосн / кислотность основания = М/ nон-

    Эсоли = Мсоли / Вме . nме

    Эокс = Мокс / Вэл . nэл

    5. Моляльная концентрация, или моляльность – отношение количества растворенного вещества к массе растворителя.
    , моль/кг

    6. Титр - масса растворенного вещества в 1 мл раствора:

    Т= m/V или Т= N. Э/1000 , г/мл

    Растворимостью называется способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости вещества приданных условиях служит содержание его в насыщенном растворе. Растворимость различных веществ в воде изменяется в широких пределах. Если в 100 г воды растворяется более 10 г вещества, то такое вещество принято называть хорошо растворимым, если расторяется менее 1 г вещества – малорастворимым, и практически нерастворимым, если в раствор переходит менее 0,01 г вещества.

    Разбавленные растворы неэлектролитов обладают рядом свойств (коллигативные свойства), количественное выражение которых зависит только от числа находящихся в растворе частиц растворенного вещества и от количества растворителя. Некоторые коллигативные свойства растворов используются для определения молекулярной массы растворенного вещества. Зависимость этих свойств от концентрации выражается следующими уравнениями:

    1. Понижение давления пара растворителя над раствором, Р (закон Рауля, французский физик, 1887 год),
    ;

    где ро – давление насыщенного пара над чистым растворителем, р – давление нассыщенного пара над раствором, N2 – мольная доля растворенного вещества.

    Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно молярной доле растворенного вещества.

    2. Повышение температуры кипения раствора, t кип.
    tкип= ЕСm
    где Е – эбуллиоскопическая постоянная растворителя.

    Повышение температуры кипения разбавленных растворов прямо пропорционально моляльности раствора.

    3. Понижение температуры замерзания (кристаллизации)
    tкрист= КСm
    где К – криоскопическая постоянная растворителя.

    Понижение температуры кристаллизации разбавленных растворов прямо пропорционально моляльности раствора.

    4. Осмотическое давление Р, кПа (закон Вант-Гоффа)
    Р = СМ . RТ
    Явление осмоса. Процесс самопроизвольного перехода (диффузии) растворителя через полупроницаемую перегородку из той части системы, где концентрация растворенного вещества ниже, в другую, где она выше, называется осмосом. Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы прекратить осмос, то есть проникновение в него через полупроницаемую перегородку чистого растворителя, называется осмотическим давлением.

    Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими. Если некоторый раствор А имеет большее осмотическое давление, чем раствор В, то в этом случае говорят, что А гипертоничен по отношению к раствору В или что раствор В гипотоничен по отношению к раствору А.

    Роль осмоса в биологических процессах огромна. Осмос является одной из причин, обусловливающих поступление влаги и некоторых растворенных в ней веществ.

    Осмотическое давление крови человека довольно постоянно и при 37 оС достигает 0,74-0,78 МПа. В медицинской и фармацевтической практике изотоническими называют растворы, характеризующиеся таким же осмотическим давлением, как и плазма крови, в частности 0,85 %- ный раствор NaCl и 4,5 –5 % раствор глюкозы.

    Растворы, обладающие более высоким осмотическим давлением, чем плазма крови, называют гипертоническими, а растворы, имеющие более низкое осмотическое давление - гипотоническими. Во всех случаях, когда в кровяное русло, мышечную ткань и т.д. вводят солевые растворы (физиологические растворы), необходимо заботиться о том, чтобы это вливание не привело к «осмотическому конфликту» - резкому несоответствию между осмотическим давлением плазмы крови и осмотическим давлением, которым обладает вливаемый раствор.

    Если, вводимый внутривенно раствор гипертоничен по отношению к крови, то при этом будет происходить осмос воды из внутренней части эритроцитов в окружающую их плазму. Эритроциты будут обезвоживаться и обезвреживаться. Если же вводимый раствор гипотоничен по отношению к крови, то осмос будет осуществляться в обратном направлении – внутрь эритроцитов, эритроциты при этом будут увеличиваться в объеме, что может привести к разрыву оболочки. В результате этих разрывов гемоглобин, находящийся внутри эритроцитов будет поступать в плазму, и смешиваться сней. Это явление называется гемолизом или эритроцитолизом.

    Гемолиз является частным случаем более общего явления – цитолиза – разрушения животной и растительной клеток под влиянием различных причин, чаще всего разницы осмотических давлений по обе стороны полупроницаемой оболочки клетки.

    Осмос лежит в основе целого ряда физиологических процессов, происходящих в организме человека и животных. При его посредстве осуществляются усвоение пищи, окислительные процессы, связанные с дыханием, распределение питательных веществ, переносимых с кровью и жидкостной обмен в тканях, выделение продуктов жизнедеятельности (мочи, кала) и других.

    Технические и инструментальные средства обучения: графики, таблицы, лабораторная посуда, реактивы.

    Порядок проведения занятия:

    - в соответствии с планом занятия обсуждение вопросов учебного предмета;

    - обсуждение предложенных обучающимися заданий и вопросов;

    - анализ теоретических положений и концепций учебной дисциплины;

    - семинар - "круглый стол".

    Уровневые задания (30 баллов):

    І уровень:

    1. Что называют растворами? Классификация растворов.

    2. Дайте объяснение следующим понятиям: растворитель, растворенное вещество, растворимость.

    3.Влияние различных факторов на растворимость (температура, давление, природа вещества).

    4. Что называется концентрацией?

    5. Эквивалент и фактор эквивалентности.

    ІІ уровень:

    1. Какие свойства растворов называются коллигативными?

    2. Гипо-, гипер- и изотонические (физиологические) растворы.

    3. Роль осмоса в живых системах (тургор, гемолиз, плазмолиз, деплазмолиз, осмолярность и осмоляльность биологических жидкостей).

    ІІІ уровень:

    Способы выражения концентрации растворов: массовая доля, мольная доля, молярная, нормальная (эквивалентная), моляльная концентрации, титр.

    Задание СРО (до 20 баллов): Значение растворов в жизнедеятельности организмов. Электролиты в живом организме.

    Литература:

    Основная:

    1. Медицинская химия. Учебное пособие. 2014. В.А.Митерев.

    2. Теоретические основы медицинской химии. І часть. Учeбнo-методическое пocoбиe. 2020. Э.Ж.Тулешова, Г.К.Айболова.

    3. Теоретические основы медицинской химии. ІІ часть. Учeбнo-методическое пocoбиe. 2020. Э.Ж.Тулешова, Г.К.Айболова.

    Электронный ресурс:

    4. Теоретические основы медицинской химии, 2020. http://lib.ayu.edu.kz

    Дополнительная:

    1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Зурабян С.Э. «Биоорганическая химия», учебник - М .: ГЭОТАР – Медиа, 2016.- 416 с.

    2. Глинка Н.Л., Бабкина С.С. Общая химия: Учебное пособие для вузов.-27-е изд. / Под ред. С.С. Бабкиной, 1-том изд-во «Эверо», 2015. -212 с.

    3. Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия / А.П. Беляев, В.И. Кучук; под. ред. А.П.Беляев – 2-е изд. перерат. и доп.- М.: ГЭОТАР – Медиа, 2014. -752 с.

    4. Глинка Н.Л., Бабкина С.С. Общая химия: Учебное пособие для вузов.-27-е изд. / Под ред. С.С. Бабкиной, 4-том изд-во «Эверо», 2015. - 162 с..

    5. Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии.- Л.: Химия, 1986. - 288 с.

    6. Ахметов Н.В. Общая и неорганическая химия. М.: ВШ, 1981. – 679 б.

    написать администратору сайта