Вопросы для самоподготовки

1. Определения и понятия: что называют раствором, растворимостью, растворителем.

2. Теории образования растворов (физическая, химическая, современная).

3. Факторы, влияющие на растворимость.

4. Классификации растворов.

5. Состав растворов. Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.

6. Закон Рауля. Какие свойства растворов называются коллигативными?

7. Что называется давлением насыщенного пара? Как оно изменяется над раствором по мере увеличения концентрации нелетучего неэлектролита?

8. Что такое полупроницаемые мембраны? Приведите примеры полупроницаемых мембран.

9. Дайте определение осмоса и осмотического давления. Какие существуют методы определения осмотического давления?

10. Будут ли изотоничны водные растворы двух нелетучих неэлектролитов, если температуры и молярные концентрации растворов одинаковы? Ответ мотивируйте.

11. Будут ли изотоничны водные растворы двух нелетучих неэлектролитов (М₁ > М₂), если температуры растворов и массовые доли этих веществ в растворах одинаковы? Если, на ваш взгляд, растворы неизотоничны, то в котором из них — первом или втором — осмотическое давление выше? Почему?

12. Как будет меняться во времени осмотическое давление подкисленного раствора сахарозы при 80°С? Ответ мотивируйте.

13. Опишите поведение эритроцитов при 37°С в водных растворах следующих веществ:а) фруктозы, ω = 2%, плотность 1.006 г/мл; б) сульфата натрия, ω = 16%, плотность 1.151 г/мл, α = 1; в) мочевины, С = 0.3 моль/л.

14. Диффузия в растворах. Факторы, влияющие на скорость диффузии. Закон Фика. Роль диффузии в процессах переноса вещества в биологических системах.

15. Сущность осмоса. Осмотическое давление разбавленных растворов неэлектролитов. Закон Вант-Гоффа. Гипо-, гипер- .и изотонические растворы. Измерение осмотического давления.

16. Отклонение растворов электролитов от закона Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент, его связь со степенью диссоциации электролита. Понятие об осмотической концентрации растворов.

17. Осмотическое давление растворов биополимеров. Осмотическое давление плазмы и сыворотки крови и его биологическая роль.

18. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Изоосмия организмов. Формирование отека. Плазмолиз, гемолиз. Применение в медицине гипер- и изотонических растворов.

19. Не производя расчетов, укажите, какой из трех растворов с одинаковой массовой долей – хлорида бария, хлорида магния, хлорида кальция – имеет минимальную и максимальную температуру замерзания. Ответ мотивируйте.

Экспериментальные работы

Лабораторная работа

Опыт 1. Определение молекулярной массы растворенного вещества криоскопическим методом

Ход работы:

Работа выполняется в криоскопе.

1. Произвести настройку термометра.

2. Заполнить стакан криоскопа охлаждающей смесью льда с солью NaCl.

3. Отмерить 25 мл растворителя по указанию преподавателя и залить в рабочую пробирку.

4. Погрузить термометрв пробирку и вместе с пробиркой опустить в охлаждающую смесь.

5. Следить за показаниями термометра, одновременно перемешивая жидкость мешалкой во избежание переохлаждения.

6. Отметить температуру выпадения первых кристаллов чистого растворителя. Эту операцию повторить три раза и взять среднее значение температуры кристаллизации.

7. Взять навеску исследуемого вещества (0,5 г).

8. Вынуть пробирку с закристаллизованным растворителем из охлаждающей смеси.

9. Расплавить кристаллы растворителя, нагревая пробирку рукой.

10. Внести навеску исследуемого вещества в растворитель, тщательно перемешать до полного растворения.

11. Определить температуру замерзания раствора, зафиксировав три раза температуру выпадения кристаллов из раствора.

12. Найти понижениетемпературы замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем.

Вычислить молекулярную массу исследуемого вещества по уравнению:

,

М=

где К- криоскопическая постоянная, для воды-1,86;

g- навеска исследуемого вещества;

g₀-навеска воды;

t - понижение температуры замерзания раствора.

13. Полученные данные занести в таблицу:

№ замера	Температура кристаллизации		t	М
	растворителя	раствора

Опыт 2. Определение осмотического давления раствора сахарозы. Осмометр вынимают из штатива. Затем, наклонив его в сторону боковой (широкой) трубки, через отверстие этой трубки с помощью пипетки заполняют исследуемым раствором сахара. Продолжая держать осмометр в наклоненном положении, боковую (широкую) трубку плотно закрывают пробкой так, чтобы в ней не оставалось пузырьков воздуха, а уровень раствора в капилляре был возможно ниже. Заполненный осмометр погружают в стакан с дистиллированной водой до нижнего уровня капилляра и закрепляют в штативе. Если в течение первых 30 минут высота раствора в капилляре не увеличится, заменяют осмометр. Через 1.5–2 часа от начала опыта (когда осмос прекратится) измеряют высоту подъема раствора в капиллярной трубке от поверхности воды в стакане. Осмотическое давление раствора рассчитывают по формуле:

Р_осм. = h∙ ρ∙ g (Па)

где: h – высота подъема раствора в капилляре (м);

ρ– плотность исследуемого раствора (кг/м³);

g – ускорение свободного падении я тела, (м/с²).

Результаты опыта оформляют в виде таблицы, приводя подробный рисунок осмометра и расчет осмотического давления.

Продолжительность осмоса	h, м	ρ, кг/м3	Р, Па

Опыт 3. Рост искусственной «клетки» Траубе.

В цилиндр наливают 150–200 мл раствора СиSО₄ и бросают кристаллик К₄[Fe(CN)₆]. За счет реакции

2 CuSO₄ + K₄[Fe(CN)₆] = Cu₂[Fe(CN)₆] + 2 K₂SO₄

на поверхности кристалла образуется сплошная пленка гексацианоферрата(II) меди, пропускающая воду, но задерживающая частицы солей. Вследствие равности концентраций внутри оболочки и вне ее вода начинает поступать внутрь «клетки». Оболочка растягивается и разрывается в самом слабом месте. На этом месте вновь возникает пленка из Cu₂[Fe(CN)₆], и так постепенно развивается вытянутая полость, очертаниями напоминающая водоросль или гидру.

Опыт 4. Гемолиз эритроцитов.

Берут 3 пробирки. В первую наливают из бюретки 3 мл дистиллированной воды, во вторую (пипеткой) 3 мл раствора хлорида натрия с массовой долей NaCl 0.2%, в третью (пипеткой) – 3 мл раствора хлорида натрия с массовой долей NaCl 0.9%; в каждую пробирку вносят по 2 капли крови и встряхивают.

Через полчаса отмечают, в каких пробирках произошел гемолиз эритроцитов.

Работу оформляют в виде таблицы.

Содержание пробирки	Что наблюдали	Вывод (отсутствие или наличие гемолиза)
3 мл Н2О + 2 капли крови
3 мл р-раNaCl c ω = 0.2 % + 2 капли крови
3 мл р-раNaCl c ω = 0.9 % + 2 капли крови