2. Какое влияние оказывает разбавление на величину рН буферного раствора?
3. Какое влияние оказывает разбавление на величину на величину буферной емкости системы?
4. Какой из буферных растворов – ацетатный, рКа = 4,76 при рН 5,5 обладает большей устойчивостью к избытку кислоты или щелочи?
5. Если рН буферного раствора больше рК кислоты, то система более устойчива к избытку кислоты или щелочи?
6. Если рОН буферного раствора больше рК основания, то система более устойчива к избытку кислоты или щелочи?
7. Если рН буферного раствора больше рК кислоты буферной смеси, что нужно добавить в систему, чтобы рН = рКа?
8. Приведите состав буферных систем крови и дайте сравнительную характеристику их буферного действия, их буферной емкости.
9. Что такое щелочной резерв крови? Чем он определяется и как он оценивается?
10. Объясните механизм совместного действия гидрокарбонатной и гемоглобиновой буферных систем в эритроцитах:
а) тканевых капилляров;
б) легочных капилляров.
11. Что такое кислотно-основное равновесие организма? Что может вызвать его нарушение (причины)?
Задачи для самостоятельного решения
1. Вычислить рН при добавлении 2г NaOH к 500 см3: а) воды; б) 0,1М CH3COOH; в) смеси содержащей по 0,1 молю CH3COOH и CH3COONa.
2. Сравните, как изменится рН 1 дм3 воды и 1 дм3 фосфатного буферного раствора, в котором концентрация солей NaH2PO4 и Na2HPO4 состовляет 0,15моль/дм3, при добавлении к ним 0,01 моля HCl? 0,01 моля NaOH?
3. Концентрация угольной кислоты в плазме крови составляет 0,0025М. Используя, уравнение Гендерсона-Хассельбаха, рассчитайте концентрацию гидрокарбоната натрия в плазме при рН=7,4 (рКа(1))=6,1).
4. Водородный показатель артериальной крови здорового человека 7,4. При сильной лихорадке рН плазмы падает до 6,8. Вычислите отношение НСО-3/ H2CO3 в крови в норме и при лихорадке (рКа(1) = 6,1). Как изменяется при этом – увеличивается или уменьшается – буферная емкость крови по кислоте?
5. Значение рН мочи в норме 4,7-6,5, а при нарушениях кислотно-основного равновесия может изменяться в пределах 4,5-8,5. При каких соотношениях NaH2PO4 и NaHPO4 рН мочи станет равным : а) 4,5; б) 8,5?
6. Глюкозо-6-фосфат является метаболически важным производным фосфорной кислоты. Сколько буферных систем можно приготовить из глюкозо-6-фосфата (рКа(1)=0.94; рКа(II)=6,11). В каких интервалах значений рН они могут быть использованы?
7. Требуется приготовить буферный раствор с рН = 4,3. В распоряжении имеются муравьиная (рКа=3,76), уксусная (рКа=4,75), угольная кислота (рКа(1)=6,35) кислоты и гидроксид натрия. Какие вещества, и в каких молярных соотношениях следует смешать для приготовления требуемого раствора?
8. Для определения уропепсина в моче используют ацетатный буферный раствор с рН = 4,9. Сколько граммов NaOH следует прибавить к 1 дм3 0,1М раствора СН3СООН. Чтобы получить буферный раствор с требуемым значением рН?
9. Рассчитайте объемы 0,1М растворов СН3СООН и СН3СООNa, необходимых для приготовления 100 см3 буферного раствора с рН = 5,3. Не прибегая к вычислениям, оцените, буферная емкость приготовления раствора больше по кислоте или щелочи? Почему?
10. Рассчитайте рН аммиачного буферного раствора, образующегося при добавлении 10 см3 0,1М раствора HCl к 40 см3 0,1М раствора NH3 (рКв = 4,75). Укажите интервал буферного действия этой системы.
11. Покажите, какие буферные системы образуются, укажите интервалы их буферного действия по мере добавления раствора Н3РО4 к раствору NaOH, если для фосфорной кислоты рКа(1) = 2,12; рКа(II) = 7,20; рКа(III) = 12,44.
12. Рассчитайте, как изменится значение рН 1л фосфатного буферного раствора, содержащего 0,1 моль NаН2РО4 и 0,2 моль Nа2НРО4 после добавления 0,005 моль НСl; 0,02 моль NaОН, если рКа(II) = 7,2. Оцените буферную емкость этого раствора по отношению к кислоте и щелочи.
13. Гидрокарбонатный буферный раствор, состоящий из NaНСО3 и растворенного СО2, является важной буферной системой крови. Рассчитайте рН, если концентрация НСО3- составляет 24 ммоль/см3, парциальное давление СО2-40 мм.рт.ст., растворимость СО2-0,03 ммоль/мм.рт.ст., для угольной кислоты рКа(1) = 6,1. Как изменится рН, если парциальное давление СО2 уменьшится на 5 мм.рт.ст.?
14. Определите состав и соотношение компонентов фосфатной буферной системы в условиях организма: рН = 7,4, рКа(II) = 7,2. Оцените, сколько моль щелочи может поглотить 1 л такого раствора при изменении рН до 7,5, если его буферная емкость по щелочи составляет 0,5 ммоль/дм3.
15. Определите, какого типа буферная система образуется при добавлении к 20 см3 0,1 М раствора глицина 12 см3 0,1 М раствора NaOH. Рассчитайте значение рН этого раствора, если рКа(I)=2,34; рКа(II)=9,60; рI=6,0.
16. Определите, какого типа буферная система образуется при добавлении при добавлении к 20 см3 0,1 М раствора глицина 12 см3 0,1 М раствора NaOH. Рассчитайте значение рН этого раствора, если рКа(I)=2,34, рКа(II)=9,60. Рассчитайте рН этого буферного раствора после добавления к 1 дм3 его 0,02 моль HCl.
17. Рассчитайте сколько процентов оксигемоглобина в диссоциированной форме при рН=7,6, если для оксигемоглобина рКа=6,95.
18. Титр гидроксида калия по азотной кислоте 1,89 мг/см3. Какой объем раствора гидроксида калия необходимо добавить к 25 см3 муравьиной кислоты, титр которой 1,15 мг/м3, для получения буферного раствора с рН равным рКа муравьиной кислоты?
19. Вычислить концентрацию ионов Н+ и рН раствора, полученного при нейтрализации 0,1 М раствора NH3 на 30% 0,1 М раствором HCl.
20. Вычислить концентрацию ионов Н+ и рН раствора, полученного при нейтрализации 0,1 М раствора при добавлении к нему 0,5 см3 0,1 М раствора H2SO4?
21. Буферные растворы приготовлены смешением растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата натрия:
| гидрофосфат натрия | дигидрофосфат натрия | ||
V, см3 | С, моль/дм3 | V, см3 | С, моль/дм3 | |
а) | 6 | 0,1 | 4 | 0,1 |
б) | 12 | 0,05 | 8 | 0,05 |
в) | 12 | 0,05 | 4 | 0,1 |
г) | 6 | 0,1 | 8 | 0,05 |
Расположите буферные растворы в порядке убывания их буферной емкости. Ответ подтвердите расчетами.
22. Сколько миллилитров 0,1 М раствора Na2HPO4 нужно добавить к 10 см3 0,3 М раствора NaH2PO4, чтобы получить буферный раствор с рН=6,9? Рассчитайте теоретическую буферную емкость полученного буферного раствора по кислоте и по щелочи.
Расчет рН в растворах сильных электролитов.
Решение комплексных задач
1. Вычислите рН двух растворов, если концентрации ионов водорода в них соответственно равны 10-4 и 10-6 моль/дм3. Вычислите рН растворов при тех же концентрациях ионов гидроксила.
2. В нормальном желудочном соке содержание хлороводородной кислоты колеблется в пределах 0.4 - 0.5%. Рассчитайте пределы изменения рН, пренебрегая взаимодействием между ионами H+ и Cl-. Плотность этих растворов считать равной 1 г/см3.
3. Величина рН раствора, содержащего хлороводород и хлорид натрия, равна 3 (без учета активности), а его осмотическое давление при 25°С составляет 29.72 кПа. Рассчитайте молярную концентрацию соли в этом растворе.
4. Величина рН раствора, содержащего сульфат натрия и серную кислоту, равна 2 (без учета активности), а его осмотическое давление при 25°С составляет 222.87 кПа. Рассчитайте молярную концентрацию соли в этом растворе.
5. Величина рН раствора, содержащего серную кислоту и глюкозу (C6H12O6), равна 3 (без учета активности), а его осмотическое давление при 25°С составляет 6.191 кПа. Рассчитайте молярную концентрацию глюкозы в этом растворе.
6. Величина рН раствора, содержащего гидроксид кальция и сахарозу(C12H22O11), равна 11 (без учета активности), а его осмотическое давление при 25°С составляет 6.191 кПа. Рассчитайте молярную концентрацию сахарозы в этом растворе.
7. Величина рН раствора, содержащего гидроксид бария и мочевину (CH4N2O), равна 12 (без учета активности), а его осмотическое давление при 25°С составляет 61.91 кПа. Рассчитайте молярную концентрацию мочевины в этом растворе.
8. Рассчитайте рН раствора, содержащего гидроксид рубидия и сульфат рубидия, если массовая доля последнего составляет 0.004%, а осмотическое давление раствора при 25°С равно 16.096 кПа.
9. Рассчитайте молярные концентрации азотной и серной кислот в растворе, если его рН (без учета активности) равен 2, а осмотическое давление при 25°С равно 42.098 кПа.