Матеріали для самоконтролю. Тема 4. Приготування розчинів із заданим кількісним складом

Тема 4. Приготування розчинів із заданим кількісним складом

Актуальність теми

Розчини з молекулярним та іонним характе­ром дисперсності розчиненої речовини – справжні розчини –найважли­віша складова частина біологічних рідин. Водні розчини електролітів та низькомолекулярних речовин забезпечують постійний осмотичний тиск, активну реакцію середовища, буферні властивості рідин орга­нізму, регулюють величини мембранних потенціалів, активність фер­ментів тощо.

Порушення складу розчинів у організмі викликає різні хвороби. Тому знання теорії розчинів а також методики їх приготування дають можливість застосування розчинів з метою лікування різних хвороб.

Конкретні цілі

Знати теорію розчинів та вміти готувати розчини із заданим кількісним складом.

Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми

Знати величини, що характеризують кількісний склад розчинів, вміти обчислювати концентрацію розчину, мати навички зважування речовин на технохімічних та аналітичних терезах.

4.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до заняття

4.1. Теоретичні питання до заняття:

1. Розчини в життєдіяльності.

2. Ентальпійний та ентропійний фактори розчинення та їх зв’язок з механізмом розчинення.

3. Розчинність газів у рідинах та її залежність від різних факторів.

Закон Генрі-Дальтона.

4. Вплив електролітів на розчинність газів (закон Сєченова). Розчинність газів у крові. Кесонна хвороба.

5. Розчинність рідин та твердих речовин. Розподіл речовин між двома рідинами, що не змішуються. Закон розподілу Нернста, його значення в явищі проникності біологічних мембран.

6. Приготування розчинів заданого складу.

Практична робота (завдання), що виконується студентами на занятті

Приготування розчину із фіксаналу

Для приготування розчину із фіксаналу необхідно вміст ампули кількісно перенести в мірну колбу та розвести дистильованою водою до мітки. Перенесення вмісту фіксаналу в колбу: ампулу вимити й промити дистильованою водою. У мір­ну колбу потрібного об’єму (1,0; 0,5; 0,25 л) вставляють лійку діа­метром 9–10 см, в якій розміщують бойок з розширенням. Цим бойком пробивають фіксанал з одного боку, тримаючи фіксанал вертикально. Іншим бойком пробивають фіксанал з другого боку й дають змогу вмі­сту його перейти крізь лійку в колбу. Не змінюючи положення ампули, її обережно, але ретельно промивають дистильованою водою. Об’єм во­ди повинен не менше, ніж у шість разів перевищувати об’єм фіксаналу. Після розчинення вмісту ампули об’єм рідини в колбі доводять дисти­льованою водою до мітки. Готовий розчин ретельно перемішують.

Приготування розчинів заданої концентрації по розрахованій наважці

Кожний студент одержує в викладача картку з індивідуальним завданням: приготувати розчин лікарського препарату певної концен­трації з поясненням застосування його в медичній практиці. Спочатку виконує необхідні розрахунки, а потім, з дозволу викладача, готує розчин.

Приготування розчину масової концентрації. Розраховану наважку речовини зважити на технохімічних терезах, перенести її в будь-який немірний посуд та додати розраховану кількість води. Готовий розчин перемішати до розчинення наважки.

Приготування розчинів молярної концентрації та молярної концентра­ції еквівалента. Розраховану наважку зважити на аналітичних терезах (рідкі речовини відбирають піпеткою), кількісно перенести в мірну колбу потрібного об’єму (у колбу перед цим внести невеликий об’єм дистильованої води). Наважку спочатку розчинити в воді, а потім долити в колбу дистильова­ну воду до мітки. Готовий розчин перемішати.

Оформлення протоколу лабораторної роботи

Зробити в зошиті необхідні розрахунки та описати порядок приготування розчину згідно з індивідуальним завданням.

Матеріали для самоконтролю

1. Чому при розчиненні амоній нітрату в воді розчин має нижчу температуру, ніж повітря, а при розчиненні сульфатної кислоти – набагато більшу?

2. Чому водолаз із великих глибин повинен підійматися поступово, повільно, а не швидко?

3. Для визначення концентрації йонів Калію в слині методом полуменевої фотометрії потрібно приготувати 0,25 л розчину, що містить 0,04 ммоль/л катіону Калію та 0,64 ммоль/л катіону Натрію.

Як приготувати такий розчин з розчину (1) калій хлориду (С₁(К⁺) = 1ммоль/л) та розчину (2) натрій хлориду (С₂(Nа⁺) = 2 ммоль/л) ?

4. Який об’єм розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 9,3% (густина 1,06 г/мл) необхідно взяти для приготування 0,05 л розчину з молярною концентра­­цією еквівалента сульфатної кислоти 0,35 моль/л?

Правильні відповіді

1. Згідно з теорією розчинів, при розчиненні мають місце два процеси: руйнування первинної структури (кристалічної, аморфної, надмолекулярної) та утворення сольватів – нестійких сполук, продуктів роз­паду з молекулами розчинника (для води такі сполуки називають­ся гідратами). Перший процес є ендотермічним, тобто проходить з поглинанням енергії, а другий - екзотермічним (проходить з виді­ленням енергії). Розчинення амоній нітрату супроводжується зни­женням температури. Це означає, що руйнування кристалічної струк­тури потребує більше енергії, ніж виділяється при утворенні гідра­тів. А при розчиненні сульфатної кислоти, навпаки, виділяється на­багато більше енергії при утворенні гідратів, ніж у першому процесі.

2. Якщо водолаз працює на значній глибині, то розчинність азоту повітря, яким він дихає, в нього в крові зростає. Це пов’язано з тим, що зі збільшенням глибини підвищується й тиск. А, як ві­домо, розчинність газів з підвищенням тиску зростає. Коли водолаза піднімати на поверхню без необхідної поступовості, то азот починає виділятися з такою швидкістю, що може викликати розрив судин або їх закупорювання. У літературі наведені випадки загибелі водолазів від кесонної хвороби.

3. Визначаємо кількість речовини катіонів Калію та Натрію в 0,25 л розчину:

ν _K⁺ = C_K^{+ .}V = 0,04 ммоль/л ^. 0,25 л = 0,01 ммоль;

ν _Na⁺ = C_Na^{+ .}V = 0,64 ммоль/л ^. 0,25 л = 0,16 ммоль .

Визначаємо об’єми розчинів (1) та (2):

Для приготування 0,25 л потрібного розчину необхідно відібрати піпеткою 10 мл розчину (1) та 80 мл розчину (2), перенести ці об’єми в мірну колбу місткістю 0,25 л, довести рівень розчину дистильованою водою до риски. Готовий розчин перемішати.

4. Визначаємо кількість речовини еквівалента кислоти, що містить розчин, який треба приготувати:

Визначаємо масу кислоти:

Визначаємо масу розчину кислоти, який необхідно взяти для приготування заданого розчину:

Розраховуємо об’єм цього розчину:

Отже, для приготування 0,05 л розчину з молярною концентрацією еквівалента сульфатної кислоти 0,35 моль/л треба взяти піпеткою 8,7 мл розчину сульфатної кислоти з масовою часткою 9,3%, перенести в мірну колбу місткістю 50 мл та довести об’єм розчину в колбі дистильованою водою до риски.

Поиск по сайту: