Тема: Буферная емкость

Скачать 39.56 Kb.

Название	Тема: Буферная емкость
Дата публикации	05.03.2015
Размер	39.56 Kb.
Тип	Занятие

100-bal.ru > Химия > Занятие

ЗАНЯТИЕ №

Тема: Буферная емкость.

Мотивация изучения темы. Знание свойств буферных систем и умение применять их для решения практических задач врачу необходимо потому, что буферные системы играют ведущую роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия (КЩР) в организме как в физиологических условиях, так и в условиях патологии.

Способность буферных систем сохранять постоянство рН ограничена. Увеличивать концентрацию кислоты и щелочи, существенно не меняя рН буферного раствора, можно лишь в ограниченных количествах.

Буферные системы имеют две количественные характеристики – рН и буферную емкость (β). Буферная емкость – предел, в котором проявляется буферное действие, т.е. способность сохранять значение рН при внесении кислот или оснований.

Цель: Изучить буферную емкость, буферные системы организма.

Задачи изучения:

1. Приобрести навыки расчета буферной емкости по кислоте и по щелочи.

2. Закрепить навыки расчета рН буферных систем.

Продолжительность занятия - 165 минут (135 учебного времени и 30мин перерыв).

Место проведения занятия - учебный практикум (кафедра общей химии)

Задания для самостоятельной работы студента во внеучебное время (самоподготовка).

А. Контрольные вопросы

1. Типы буферных растворов (название, состав).

2. Механизм буферного действия (на примере кислотного и основного буферных растворов).

3. Расчет рН буферных систем (уравнение Гендерсона-Гассельбаха для расчета рН кислотного и основного буферных растворов).

4. Факторы, влияющие на рН буферного раствора.

5. Буферная емкость (определение, формулы расчета, единицы измерения).

6. Факторы, влияющие на буферную емкость.

Б. Список рекомендуемой литературы:

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебник для ВУЗов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др. - 2 изд. - М.: ВШ, 2000.

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов/под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова - М.: ВШ, 2006.

3. Пузаков С.А., Попков В.А., Филиппова А.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: ВШ, 2007.

4. Практикум по общей и биоорганической химии /под ред. Попкова В.А. – 3-е изд.-М.: изд.центр «Академия», 2008.-240с

В. Обучающий материал.

Буферной емкостью (β) называют величину, измеряемую числом моль или ммоль эквивалента кислоты или щелочи, которое нужно добавить к 1л буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу.

Буферная емкость характеризует способность буферного раствора противодействовать смещению реакции среды при добавлении кислоты или щелочи. Математически буферная емкость определяется следующим образом:

а) буферная емкость по кислоте: б) буферная емкость по щелочи:

;

;
V(HA), V(B) – объемы добавленной кислоты НА или щелочи В (мл или л);

- количества эквивалентов кислоты, щелочи (моль);

-молярные концентрации эквивалента кислоты, щелочи (моль/л)

V(б.р.) – объем буферного раствора (мл или л);

‌‌‌│рН-рН₀│ - разность рН по модулю.

Единица измерения буферной емкости – моль/л. Буферная емкость зависит от ряда факторов:

1. Чем больше количества компонентов кислотно-основной пары: основание/сопряженная кислота в растворе, тем выше буферная емкость этого раствора.

Допустим, имеются два ацетатных буфера, концентрация компонентов в которых составляет 10 и 100 ммоль/л. Соотношение [кислота] : [соль] у них одинаково:

1)

; 2)

рН этих растворов одинаков. При добавлении к ним по 5 ммоль HCl прореагируют по 5 ммоль соли, и образуется по 5 ммоль слабой кислоты СН₃СООН. Соотношение компонентов станет равным соответственно:

1)

Таким образом, рН первого буфера резко сместится, рН второго – почти не изменится. Следовательно, чем выше концентрация компонентов буферного раствора, тем устойчивее величина их соотношения, тем выше буферная емкость.

2. Буферная емкость зависит от соотношения концентраций компонентов буферного раствора. Чем ближе это соотношение к единице, тем выше буферная емкость. Следовательно, буферная емкость зависит от рН раствора.

Возьмем два ацетатных буфера, содержащих в сумме равное количество кислоты и соли (по 100 ммоль):

1)

В результате добавления к каждому буферу по 10 ммоль HCl величины дробей изменятся:

1)

Во втором буфере, где дробь была равна единице, величина ее изменилась меньше, чем в первом буфере. Следовательно, наибольшей буферной емкостью обладают растворы, в которых соотношение компонентов буфера приближается к единице (при равном значении числителя и знаменателя дроби).

Таким образом, если рН буферного раствора зависит только от константы диссоциации слабой кислоты или основания и соотношения концентраций компонентов буфера, то буферная емкость зависит и от соотношения концентраций компонентов буфера, и от концентраций компонентов буферного раствора.
Г. Обучающие задачи

Задача №1 К 100мл крови для изменения рН от 7,36 до 7,0 надо добавить 36мл 0,05н раствора HCl. Рассчитайте буферную емкость крови по кислоте.

Дано: Решение.

V(крови)= 100мл

C(fэквHCl)= 0,05моль/л

V(HCl)= 36мл

│рН-рН₀│=│7,36-7,0│

β_к-?
Ответ: β_к= 0,05 моль/л.
Д. Задачи для самостоятельного решения.

Задача 1. Рассчитать объем HCl (концентрация 0,1 моль/л), который нужно прибавить к 1л крови, чтобы изменить рН от 7,36 до 7,0. Буферная емкость по кислоте равна 0,01 моль/л. (Ответ: 36мл).
Задача 2. Рассчитать рН бикарбонатного буфера, в котором соотношение кислоты к соли 4:3. К(Н₂СО₃) = 3,3·10^-7

(ответ: рН = 6,88).
Задача 3. Рассчитать рН аммиачного буферного раствора, в котором соотношение основания к соли 5:2. К (NH₄OH) = 1,78 10^-5. (Ответ: рН = 9,65)

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ...		Год выпуска Емкость топливного бака основной вспомогат. 1 Перечень тс для установки оборудования системы управления тс на базе технологий глонасс/gps
	Тесты по теории физическй культуре (2-4 класс) Тест №1 ( А) Уровень, антропометрических показателей (рост, вес, окружность грудной клетки, состояние осанки, жизненная емкость легких и т...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... СанПиН 4 178-02). В 2009-2010 учебном году кабинет был оснащен 10 новыми ученическими компьютерами (монитор, системный блок, мышь,...
	Физика какая ёмкость слова, Физика для нас не просто звук Организация зимнего и летнего оздоровления студентов, обучающихся на бюджетной основе, в каникулярное время		Реферат к заявке: «Композиционный катодный материал» Предложенный катодный материал имеет высокую электрохимическую емкость при малых и больших (до 10С) скоростях разряда по сравнению...
	А вы не любите? Более того, почти всякая сфера разумной деятельности может быть охарактеризована, в частности, таким пользователям, как «емкость...		Счисления будет использована в эвм, зависят скорость вычислений,... Объясняет ученикам, что конкретные задания формирует компьютер и, следовательно, у каждого будет индивидуальное задание
	Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости капельным методом Оборудование Оборудование: сосуд с водой, пипетка, бюретка, штангенциркуль, клинышек, штатив с муфтой и лапкой, весы и набор разновесов, емкость...		Система для получения тепловой энергии Система также содержит накопительную емкость и котел (теплообменник) с термокатом, блоки управления, гидравлического вентиля, высоковольтный...
	Классификация и система условных обозначений конденсаторов Конденсатор это элемент электрической цепи, состоящий из проводящих электродов(обкладок), разделённых диэлектриком и предназначенный...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Материалы и оборудование: затонированный лист бумаги с изображением дерева без листьев, гуашь для пальчикового рисования красного...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Материальное обеспечение урока: аквариум с рыбками и другими обитателями, банка с одной рыбкой, компьютер, проектор, набор картинок-пазлов,...		Темы рефератов: Силы в природе. (Гравитационная сила. Закон всемирного... Проводники в электрическом поле (Электрическая емкость уединенного проводника. Конденсаторы. Соединение конденсаторов)
	Методические указания по подготовке к семинарским занятиям Кемерово 2010 С. К. Ашванян, д-р экон наук, проф. (тема 3); Т. А. Сапожникова, канд экон наук, доц. (предисловие, тема 2); Е. А. Плосконосова,...		Тема: Насекомые. Изделие "Пчелы и соты" Межпредметные связи: Окружающий мир, раздел "Что и кто?", тема "Кто такие насекомые?"; раздел "Почему и зачем?", тема "Почему мы...

Школьные материалы