Растворы электролитов

1. Дайте определения следующих понятий:

a) электролитическая диссоциация;

b) электролиты сильные и слабые (привести примеры);

c) степень диссоциации;

d) константа диссоциации, закон разбавления Оствальда;

e) теория кислот и оснований (Аррениуса, Бренстеда и Лоури, Льюиса).

2. Определите концентрацию ионов в 0,4 н растворе сульфата калия. Степень диссоциации равна 1.

3. Концентрация ионов SO₄^{2 -} в растворе сульфата алюминия равна 0,06 моль/л. Определите концентрацию ионов алюминия и нормальность сульфата алюминия (a = 1).

4. Кажущаяся степень диссоциации в 3 н растворе фосфата натрия составляет 60%. Определите концентрацию ионов в растворе.

5. Вычислите степень диссоциации масляной кислоты C₃H₇COOH в 0,005 М растворе.

6. При какой концентрации азотистой кислоты степень ее диссоциации в растворе будет равна 0,2?

7. Найдите степень диссоциации хлорноватистой кислоты HOCl в 0,2 н растворе.

8. В 0,1 н растворе степень диссоциации уксусной кислоты равна 1,32%, а степень диссоциации соляной кислоты равна 92%. При какой концентрации раствора степень диссоциации уксусной кислоты достигнет 92%?

9. Сколько воды надо прибавить к 300 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты, чтобы степень ее диссоциации удвоилась?

10. Рассчитайте концентрацию ионов ацетата в растворе, литр которого содержит 1 моль уксусной кислоты и 0,1 моль соляной, считая диссоциацию последней полной.

11. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов водорода, если к 1 л 0,005 М раствора уксусной кислоты добавить 0,05 моля ацетата натрия?

12. Вычислите степень диссоциации раствора борной кислоты (М = 62 г/моль), используемого как антисептическое средство, если в 0,5 л раствора содержится 3,1 г кислоты.

13. При какой молярной концентрации муравьиной кислоты: a) степень диссоциации ее равна 6,7%; b) недиссоциированной останется половина молекул?

PH и гидролиз солей

1. Дайте определения следующих понятий:

a) константа диссоциации и ионное произведение воды;

b) водородный показатель;

c) реакция нейтрализации;

d) константа и степень гидролиза.

2. Какие факторы влияют на степень диссоциации воды?

3. Может ли pH быть отрицательным?

4. В чем различие между гидратацией и гидролизом иона?

5. Какие факторы влияют на степень гидролиза?

6. Имеется раствор соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой. Покажите, что, зная концентрацию соли и pH раствора, можно вычислить степень гидролиза.

7. Какую биологическую роль играют процессы гидролиза в жизнедеятельности человека?

8. Чему равен pH 0,0001 молярного раствора гидроксида натрия?

9. Вычислите pH 0,01 н раствора уксусной кислоты, в котором степень диссоциации кислоты равна 0,042.

10. Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (pH = 7,4) больше, чем в спинномозговой жидкости (pH = 7,53)?

11. Определите pH раствора, в 1 л которого содержится 0,1 г гидроксида натрия. Диссоциацию щелочи считайте полной.

12. Вычислите pH 0,1 н раствора уксусной кислоты, содержащего кроме того 0,1 моль/л ацетата натрия. Коэффициенты активности ионов считайте равными 1.

13. Вычислите pH 0,35%–ного раствора NaOH, считая a = 1 и r = 1 г/мл.

14. К 100 мл 0,1 М раствора азотной кислоты прибавили 2 мл 6%–ного раствора гидроксида натрия (r = 1,07 г/мл). Каким стал pH раствора?

15. Напишите в ионно–молекулярной форме уравнения реакций гидролиза следующих солей: NH₄Cl, KCN, KBr, KNO₂, CsCl, NaHCO₃, AgCH₃COO, NH₄NO₂, NaClO₂.

16. Вычислите pH раствора, полученного при растворении таблетки аскорбиновой кислоты массой 0,5 г в таком количестве воды, чтобы объем раствора достигал 0,4 л.

17. Содержание соляной кислоты в желудочном соке человека составляет 0,4–0,5%. Рассчитайте примерную величину pH желудочного сока, приняв его плотность за 1 г/мл.

18. Вычислите концентрацию ионов водорода для следующих растворов:

a) моча, pH=6;

b) слюна, pH=6,7;

c) кровь, pH=7,4.

19. Напишите уравнение гидролиза АТФ. Какова биологическая роль этого процесса в организме человека?

20. Укажите, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу:
ZnBr₂, K₂S, Fe₂(SO₄)₃, MgSO₄, Cr(NO₃)₃, K₂CO₃, Na₃PO₄, CuCl₂, Al₂S₃, NaClO₄, K₂SO₄.
Для каждой из гидролизующихся солей напишите в ионно–молекулярной форме уравнения гидролиза по каждой ступени, укажите реакцию водного раствора соли.

21. Какая из приведенных ниже пар солей будет подвергаться более интенсивному гидролизу:

a) CH₃COONa или CH₃COONH₄;

b) Al₂(SO₄)₃ или AlCl₃;

c) Al₂S₃ или Al(CH₃COO)₃;

d) MgCl₂ или ZnCl₂.

22. Изменится ли pH раствора нитрата цинка при нагревании? Если да, то в какую сторону и почему?

23. При действии на раствор соли железа(III) раствором карбоната натрия в осадок выпадает гидроксид железа(III). Как это объяснить?

24. Напишите уравнение реакции, происходящей при сливании растворов сульфата алюминия и сульфида натрия.

25. Определите степень гидролиза солей и pH для следующих растворов:

a) 1 н KCN                             

b) 0,1 н Zn(NO₃)₂                   

c) 3 н Na₃PO₄                         

d) 2 M K₂SO₃                          

e) 0,1 н Rb₂CO₃                      

26. Раствор NaH₂PO₄ имеет слабокислую, а раствор Na₃PO₄ — сильнощелочную реакцию. Объясните эти факты и мотивируйте их соответствующими ионно – молекулярными уравнениями.

27. Во сколько раз степень первой стадии гидролиза, при отсутствии второй, K₂CO₃ в его 0,01 М растворе больше степени гидролиза KHCO₃ в 0,01 М растворе? Чему равна концентрация HCO₃ ^– в первом растворе?

28. Какова концентрация растворов HCl и KOH, если рН этих растворов равны соответственно 1,6 и 12,6?

29. Величина рН пробы желудочного сока равна 1,125. Определите массу 0,1 М раствора гидрокарбоната натрия (r = 1,1 г/мл), которая потребуется для нейтрализации 1 л желудочного сока.

30. Рассчитайте молярность ацетата калия, используемого в качестве осмотического диуретика, если рН его раствора равен 8,25. Напишите уравнение гидролиза в ионном и молекулярном виде. Как повлияет на степень гидролиза прибавление небольшого количества: а) сильной кислоты, б) щелочи?

31. При отравлении цианидами одним из компонентов комплекса ацидотных средств является раствор нитрита натрия. Для его приготовления 50 мг соли растворяют в 1 л воды (r = 1 г/мл). Рассчитайте рН полученного раствора, если средний коэффициент активности соли равен 0,85. Изобразите процесс гидролиза в ионном и молекулярном виде.

32. Раствор 0,01 н гидроарсената натрия используют при лейкозах и как общеукрепляющее средство. Какова среда этого раствора? Ответ подтвердите реакциями и расчетами.

33. Раствор ацетата калия оказывает умеренное диуретическое действие. При приеме внутрь растворяют 3 г соли в 200 г воды (r = 1,15 г/мл). Рассчитайте рН полученного раствора. Средний коэффициент активности соли равен 0,81. Напишите уравнения гидролиза соли в ионной и молекулярной формах.

34. Одним из промежуточных продуктов при молочнокислотном брожении углеводов является пировиноградная кислота (СН₃СОСООН). Рассчитайте степень диссоциации, концентрацию ионов Н⁺ и рН в 0,05 М растворе этой кислоты.

35. При лечении пеллагры вводится внутривенно раствор 1,3% никотиновой кислоты (М = 123 г/моль). Рассчитайте рН исследуемого раствора (r = 1 г/мл).

36. Рассчитайте рН раствора, полученного при молочнокислом брожении 1 л 1,8%-ного раствора глюкозы (r = 1 г/мл), если предположить, что в результате реакции образуется только молочная кислота с выходом 100%.

37. При исследовании функции печени внутривенно ввели раствор натриевой соли бензойной кислоты с массовой долей 15% (r = 1 г/мл). Рассчитайте рН введенного раствора.

38. При лечении туберкулеза применяют водорастворимый препарат ПАСК-натрий (ПАСК – п­- аминосалициловая кислота, М = 175 г/моль). Рассчитайте молярную концентрацию соли в растворе для инъекций, если известно, что его рН равен 7,2.

39. При хирургических вмешательствах, ожогах и других состояниях, сопровождающихся ацидозом, показано применение трисамина (М = 121 г/моль). Препарат выпускают в виде водного раствора массовой долей субстанции 3,66% (r = 1 г/мл), его рН равен 10,5. Рассчитайте константу диссоциации этого соединения.

Буферные растворы

 

1. Состав и классификация буферных растворов.

2. Механизм действия буферных растворов.

3. Буферная емкость.

4. Медико–биологическое значение буферных растворов.

5. Напишите процесс диссоциации следующих электролитов:

a) CH₃COOH, HClO₄, NH₄OH, NaCH₃COO, KClO₄

b) HCOOH, HNO₃, CsOH, NaHCO₃, NaCl

c) H₂CO₃, H₂SiO₃, K₂HPO₄, NH₄Cl

d) H₂PO₄ ^–, HCN, KHCOO,

e) HCNO, H₃BO₃. 
Используя эти электролиты, составьте из них буферные растворы.

6. Для составления буферных растворов запишите механизм буферного действия:

a) при добавлении кислоты;

b) при добавлении щелочи.

7. Вычислите концентрацию ионов водорода и гидроксила в растворе, полученном смешением 15 мл 0,1 М HCOOH и 12 мл 0,2 М HCOONa.

8. Вычислите концентрацию гидроксильных ионов и pH в растворе, содержащем смесь 0,1 М NH₄OH и 1 М NH₄Cl.

9. Сколько граммов уксусной кислоты нужно добавить к 500 мл 1 М раствора ацетата натрия, чтобы раствор был нейтральным?

10. К 100 мл 0,0375 М раствора уксусной кислоты добавили 0,102 г ацетата калия. Определите pH полученного раствора.

11. Рассчитайте pH растворов, полученных смешением:

a) 10 мл 1 М CH₃COOH и 90 мл 0,05 М NaOH;

b) 150 мл 1 М HCN и 50 мл 0,01 М KOH;

c) 30 мл 0,1 М Na₂CO₃ и 15 мл 0,1 М NaHCO_3;

d) 50 мл 0,1 М KH₂PO₄ и 25 мл 0,2 М K₂HPO₄

e) 25 мл 0,1 М NH₄OH и 15 мл 0,1 М HNO₃.

12. В каком отношении необходимо смешать раствор аммиака (0,1 М в пересчете на NH₄OH) и 0,2 М раствор NH₄Cl, чтобы pH полученного раствора был равен 10?

13. В каких массовых соотношениях следует взять KH₂PO₄ и Na₂HPO₄, чтобы буферный раствор имел pH = 6?

14. Как изменится pH буферного раствора, содержащего равные объемы 1 М CH₃COOH и 1 М CH₃COONa, если к 1 литру такого раствора прибавить 0,1 моль HCl?

15. Водородный показатель артериальной крови здорового человека 7,4. При сильной лихорадке рН падает до 6,8. Вычислите отношение НСО₃^-/Н₂СО₃ в крови в норме и при лихорадке (рК_а1 Н₂СО₃ = 6,11). Как изменится при этом буферная емкость по кислоте?

16. Какова величина рН в клетках печени, если известно, что в норме соотношение НРО₄^2-/Н₂РО₄^- в них равно 6,3?

17. Концентрация угольной кислоты в плазме крови составляет 0,00125 ммоль/л. Используя уравнение Гендерсона-Гассельбаха, рассчитайте концентрацию гидрокарбоната в плазме при рН = 7,4 (рК_а1 = 6,11).

18. В мышцах во время работы накапливается молочная кислота. Вычислите рН раствора, полученного при прибавлении к 1 л 0,01 М раствора молочной кислоты 0,2 г NаОН.

19. При определении уропепсина в моче используют ацетатный буфер с рН = 4,9. Сколько граммов NаОН следует добавить к 1 л 0,1 н раствора СН₃СООН, чтобы получить буферный раствор с требуемым значением рН? (

20. К 100 мл кровяной сыворотки для изменения рН от 7,36 до 7,00 надо добавить 30 мл 0,05 М раствора НСl. Рассчитайте буферную емкость крови по кислоте.

21. К 0,8 л 0,5 М раствора муравьиной кислоты добавили 0,2 л 0,4 М раствора гидроксида натрия. Вычислите рН образовавшегося формиатного буфера. Как Вы думаете, данный буфер более устойчив по отношению к щелочам или кислотам?

22. Буферный раствор “ТРИС”, широко используемый в биохимических экспериментах, работает в зоне биологической величины рН. В продажу поступают буферные смеси с разной величиной рН. Рассчитайте соотношение “соль/основание” в смеси с рН = 7,2, если К_в= 3,3∙10^-7.

23. К 40 мл 0,00065 М раствора сульфодиазина (препарата, рекомендуемого при лечении кишечных инфекций), как к слабой кислоте, прибавили 0,35 мл 0,05 М раствора NаОН. Полученный раствор имеет рН = 6,9. Рассчитайте по этим данным значение К_а и рК_а сульфодиазина.