З А Н Я Т И Е N 6
ТЕМА: Растворы. Коллигативные свойства растворов
1. ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ: Изучение свойств растворов электролитов и неэлектролитов дает возможность будущему специалисту-медику сформировать представление о многогранной роли растворов в жизнедеятельности организма.
2. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Изучить вопросы, связанные с термодинамикой растворения, коллигативными свойствами растворов электролитов и неэлектролитов, растворимостью веществ и факторами, влияющими на нее.
3. ЗАДАЧИ: после изучения темы
а) студент должен знать:
- основные положения теории электролитической диссоциации, понятие о сильных и слабых электролитах;
- термодинамику растворения;
- коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов.
б) студент должен уметь:
- решать расчетные задачи по термодинамике растворения;
- решать расчетные задачи на растворимость;
- решать расчетные задачи на коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов.
в) приобрести практические навыки:
- по определению молярной массы неэлектролитов криоскопическим методом;
- по определению изотонического коэффициента и кажущейся степени диссоциации электролитов криоскопическим методом;
- по выполнению расчетных задач.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ:
1. Растворы, растворимость, термодинамика растворения;
2. Коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов: понижение давления пара над раствором, криоскопический и эбулиоскопический законы, осмос;
3. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА N 6
Определение молярной массы лекарственного вещества (неэлектролита) криоскопическим методом
Оснащение занятия: кристаллизатор, стакан на 200-250 мл, мерные
цилиндры на 25 мл и 50 мл, термометр с деления-
ми на 0,1-0,2оС, мешалка, металлический штатив,
охлаждающая смесь, раствор глюкозы.
Методика проведения опыта: Определение молярной массы вещества по понижению температуры замерзания его раствора по сравнению с чистым растворителем выполняется с помощью криоскопа. Схема упрощенного криоскопа представлена на рисунке.
Рис. Упрощенный криоскоп
1 - кристаллизатор,
2 - стакан,
3 - термометр,
4 - мешалка
4
3
2
1
 |
Приготовьте в кристаллизаторе (1) охлаждающую смесь из мелких кусочков льда и поваренной соли. Температура охлаждающей смеси не должна опускаться ниже -6оС. В стакан (2) на 200-250 мл налейте 25 мл раствора глюкозы с известной массовой долей - плотность раствора 1 г/мл (раствор получите у лаборанта). Поместите стакан в охлаждающую смесь и накройте крышкой с отверстием для термометра. Термометр с делениями на 0,1-0,2оС закрепите в лапке штатива и опустите в стакан так, чтобы шарик с ртутью был погружен в раствор.
Наблюдайте за понижением температуры раствора в стакане, перемешивая раствор при помощи мешалки. Отметьте температуру появления первых кристаллов льда (t2), являющуюся температурой замерзания раствора в условиях данного опыта.
Масса глюкозы в растворе m1
Масса воды (растворителя) m2
Температура замерзания воды, оС t1 (t1 = 0oC)
Температура замерзания раствора, оС t2
Понижение температуры замерзания Δ t = t1 - t2
Используя математическое выражение криоскопического закона Рауля:
mгл . 1000
Δt = K ,
(1)
Мгл . m (Н2О)
рассчитайте молярную массу глюкозы. Криоскопическая константа воды Ккр = 1,86. Зная, что истинное значение молярной массы глюкозы -180,1 г/моль, рассчитайте абсолютную и относительную ошибки определения.
Определение изотонического коэффициента и кажущейся степени диссоциации хлорида натрия криоскопическим методом
Методика проведения опыта: Соберите криоскоп, описание которого приведено выше. В стакан налейте 25 мл гипертонического раствора хлорида натрия с известной массовой долей (плотность раствора 1 г/мл) и опустите стакан в кристаллизатор с охлаждающей смесью. Определите температуру замерзания раствора по появлению первых кристаллов льда в исследуемом растворе.
Масса хлорида натрия m1
Температура замерзания воды, оС t1 = 0оС
Температура замерзания раствора, t2
Определите изотонический коэффициент Вант-Гоффа по уравнению (2):
Δ tэксп.
i =
(2)
Δ tтеор.
Δ tтеор. рассчитывается по уравнению (3):
m (NaCl) . 1000
Δ tтеор.
= 1,86 .
(3)
M (NaCl) . m (H2O)
Рассчитайте кажущуюся степень диссоциации хлорида натрия по уравнению (4):
i - 1
αкаж.= (4)
n - 1
где n - число частиц, на которое распадается электролит (для хлорида натрия
n = 2).
Чему равна истинная степень диссоциации хлорида натрия? Объясните, почему кажущаяся степень диссоциации значительно меньше истинной?
Вспомогательные материалы:
(оснащение занятия)
а) химическая посуда: бюретки, аналитические пипетки, мерные цилиндры, колбы для титрования, химическая стаканы, воронки, часовые стекла.
б) химические реактивы.
в) таблицы 1-3.
Материалы для контроля за усвоением темы:
- тексты контрольных работ;
- лабораторная работа.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ:
1. Произведение растворимости BaSO4 равно 1.10-10. Вычислить растворимость этой соли в воде.
2. У какого раствора: 100 г NaCl в 1 дмз воды или 100 г CaCl2 в 1 дмз воды, температура замерзания ниже? Какая из солей лучше для устранения обледенения?
3. Осмотическое давление плазмы крови равно при 37оС 7,7 атм. Какое количество сахарозы следует взять для приготовления 0,5 л раствора, изотоничного крови?
4. Изотоничный коэффициент водного раствора соляной кислоты равен 1,66 (ω = 6,8 %). Вычислите температуру замерзания этого раствора.
МАТЕРИАЛЫ УИРС:
Определение изотонического коэффициента сыворотки крови по реакции эритроцитов.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ:
1. Конспект лекций;
2. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ю.А. Ершова - М., "Высшая школа", 1993 г., с. 50-77;
3. А.С. Ленский "Введение в биоорганическую и биофизическую химию", М., 1989 г., с. 103-125.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
1. Практикум по общей химии. Под ред. Ю.А. Ершова - М., "Высшая школа", 1993 г., с. 32-37;
2. К.Н. Зеленин "Химия" - Санкт-Петербург "Специальная литература", 1997 г., с. 127-151.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.