Вопросы для подготовки

1. Буферные системы, их классификация и механизм действия.

2. Расчет рН и рОН. Факторы, влияющие на величину рН буферной системы. Влияние добавления кислоты и основания на рН буферных систем различного типа.

3. Буферная емкость как характеристика буферного действия. Факторы, влияющие на буферную емкость растворов.

4. Буферные системы в организме человека. Буферное соотношение, емкость. Механизм буферного действия. Биологическая роль.

5. Белковые буферные системы. Механизм их действия. Биологическая роль.

6. Буферные системы крови. Их состав, буферное соотношение, емкость. Механизм буферного действия. Биологическая роль.

7. Буферные системы, образуемые эфирами фосфорных кислот.

8. Буферные системы в выделительном почечном цикле. Механизм их действия. Буферное соотношение и емкость.

Тесты

1. Буферная система второго типа состоит из:

1. слабого основания и соли этого основания и сильной кислоты;

2. слабой кислоты и соли этой кислоты и сильного основания;

3. двух солей;

4. сильного основания и соли этого основания и сильной кислоты.

1. К буферным системам первого типа относится:

   1. пиридиновая;

   2. ацетатная;

   3. аммиачная.

2. В фосфатной неорганической буферной системе роль протолитической кислоты выполняет:

3.1. Н₃РО₄; 3.2. НРО₄^2-; 3.3. Н₂РО₄^-

4. Водородный показатель буферного раствора первого типа рассчитывается по формуле:

   1. 

   2. 

   3. 

   4. 

5. При добавлении посторонней сильной кислоты к аммиачной буферной системе протекает процесс:

   1. NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃∙H₂O + H⁺;

   2. NH₃∙H₂O ↔ NH₄⁺ + OH^-;

   3. H₃O⁺ + NH₃∙H₂O ↔ NH₄⁺ + 2H₂O;

   4. NH₄⁺ + OH^- ↔ NH₃∙H₂O

6. Единицей измерения буферной емкости является:

6.1. моль∙л^-; 6.2. моль∙кг^-;

6.3. ммоль∙л^-; 6.4. моль экв∙л^-

7. Каково буферное отношение для гидрокарбонатной буферной системы, если она обладает большей буферной емкостью по кислоте?

7.1. 7.2. 7.3.

8. Для фосфатной буферной системы, состоящей из 100 мл 0,1М NaH₂PO₄ и 100 мл 0,2М Na₂HPO₄:

8.1. В_к > В_о; 8.2. В_к < В_о; 8.3. В_к = В_о

9. Какая буферная система обладает большей емкостью по кислоте, чем по основанию?

   1. 100 мл 0,1 М Н₂СО₃

100 мл 0,1 М NaHCO₃;

2. 50 мл 1 М Н₂СО₃

100 мл 1 М NaHCO₃;

3. 100 мл 1 М Н₂СО₃

50 мл 1 М NaHCO₃;

4. 200 мл 0,5 М Н₂СО₃

100 мл 0,5 М NaHCO₃

10. При ацидозе в качестве экстренной меры не используют раствор:

    1. гидрокарбоната натрия;

    2. аскорбиновой кислоты;

    3. лактата натрия;

    4. трисамина H₂NC(CH₂OH)₃.

Задачи и упражнения

1. Рассчитайте буферную емкость аммиачной буферной системы, если при добавлении к 30 мл буфера 3 мл 0,1М НС1 рН изменился на 0,2, а при добавлении 3 мл 0,2М NaOH рН изменился на 1. Сравните В_к и В_о. Ответ подтвердите уравнениями реакций.

2. Сколько мл 0,1М раствора NH₃∙Н₂О и 0,1М раствора NH₄Cl необходимо для приготовления 100 мл буферного раствора с рОН = 3,76, рК_в = 4,76. Какая емкость (по кислоте или по основанию) будет больше? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

3. Рассчитайте буферную емкость гемоглобинового буфера, если при добавлении к 20 мл буферной системы 2 мл 0,1М НС1 рН изменился на 0,05, а при добавлении 2 мл 0,1М КОН рН изменился на 0,5. Сравните В_к и В_о. Ответ подтвердите уравнениями реакций.

4. Рассчитайте буферную емкость фосфатного буфера по кислоте и основанию, если при добавлении к 500 мл буферной системы 10 мл 0,1М НС1 рН уменьшился на 0,3, а при добавлении 10 мл NaOH (0,1М) рН увеличился на 0,1. Покажите механизм буферного действия.

5. Рассчитайте буферную емкость гидрокарбонатного буфера по кислоте и по основанию, если при добавлении к 50 мл буферного раствора 10 мл1М NaOH рН изменился на 0,2, а при добавлении 10 мл 1М НС1 – на 0,1. Сравните В_к и В_ос. Какого компонента в буферной системе больше? Ответ обоснуйте, записав уравнения реакций.

6. Сколько мл 0,2М NaHCO₃ и 0,1М Н₂СО₃ необходимо для приготовления 60 мл буферной системы с рН = 6,8, 6,35. Сравните В_к и В_о приготовленного буфера. Дайте пояснения, запишите уравнения реакций.

7. Рассчитайте рН гидрокарбонатного буфера, состоящего из 0,2М Н₂СО₃ 50 мл и 0,1М NaHCO₃ – 100 мл. 6,35. Сравните В_к и В_о. дайте пояснения.

8. Рассчитайте рН фосфатной буферной системы, приготовленной из 100 мл 0,3М раствора гидрофосфата натрия и 50 мл 0,03М раствора дигидрофосфата натрия. 7,20. Напишите механизм буферного действия. Сравните В_к и В_о. Ответ обоснуйте.

9. Рассчитайте рН аммиачной буферной системы, приготовленной из 50 мл 0,1М гидрата аммиака и 50 мл 0,2М хлорида аммония. 4,76. Сравните В_к и В_о. покажите механизм буферного действия.

10. Рассчитайте рН оксигемоглобиновой буферной системы, состоящей из 50 мл 1М раствора KHbO₂ и 5 мл 1М раствора HHbO₂. 6,95. Напишите механизм буферного действия. Сравните В_к и В_о данного буфера.

11. К 200 мл 0,1М пропионатного буферного раствора добавили 100 мл 0,1н соляной кислоты. Рассчитайте рН и буферную емкость по кислоте. К_а= 1,35∙10^-5.

12. Рассчитайте рН буферного раствора, приготовленного из равных объемов 0,2 М раствора гидрофосфата калия и 0,1М раствора дигидрофосфата калия. Покажите механизм буферного действия.

13. Углекислый газ, образующийся в результате окисления веществ в тканях организма, переносится кровью к легким. Частично он находится в растворе в виде угольной кислоты, а частично в виде гидрокарбонат-иона. Если рН крови 7,4, то какая доля угольной кислоты находится в виде гидрокарбонат-иона? 6,35. Какая емкость больше у гидрокарбонатного буфера? Ответ мотивируйте уравнениями реакций.

14. Как изменится рН при добавлении к смеси, состоящей из 100 мл 0,1М раствора аминоуксусной кислоты и 300 мл 0,1М раствора натриевой соли этой кислоты, 20 мл 1М соляной кислоты? 9,78. Рассчитайте буферную емкость по кислоте. Ответ подтвердите уравнениями реакций.

15. Чему равно соотношение сероводородной кислоты и гидросульфид-иона при рН = 8, если = 1,1∙10^-7. Как изменится рН при добавлении к 1 л данного раствора 0,1 моля гидроксида натрия? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

16. Какой концентрации нужно взять раствор ацетата натрия для приготовления 1 л буферного раствора с рН = 5,48, если имеется 500 мл 0,1М раствора уксусной кислоты? рК = 4,78. Оцените буферную емкость. Ответ подтвердите уравнениями реакций.

17. Определите рН буферного раствора, содержащего в 1 л 0,4 моль муравьиной кислоты и 1,0 моль формиата натрия до разбавления и после разбавления в 50 раз.

18. рН мочи в норме 4,7-6,5, а при нарушениях кислотно-щелочного равновесия может изменяться в пределах 4,5-8,5. При каких соотношениях NaH₂PO₄ и Na₂HPO₄ рН мочи становится равным: а) 4,5; б) 8,5?

19. При сахарном диабете в организме происходит интенсивное образование кислых продуктов метаболизма, что вызывает сдвиг рН крови в кислую сторону (ацидемия). При снижении на длительное время рН крови до 7,0 может наступить угрожающее для жизни состояние. Рассчитайте, при каких соотношениях компонентов буферных систем НСО₃^-/Н₂СО₃ и НРО₄^2-/Н₂РО₄^- рН крови становится равным 7.

20. При определении альбумина по реакции с бромкрезоловым зеленым применяют ацетатный буфер. Уксусную кислоту объемом 50 мл смешивают с 13,2 мл раствора NaOH (концентрации растворов равны 1 моль/л) и объем доводят дистиллированной водой до 1 л. Вычислите рН используемого буферного раствора.

21. Какие из перечисленных веществ и в каких сочетаниях можно взять для приготовления буферных растворов: аммиак, уксусная кислота, соляная кислота, калия гидроксид, натрия дигидрофосфат, натрия хлорид, калия сульфат, калия гидрофосфат?

22. Расположите приведенные ниже буферные системы с эквимолярным соотношением компонентов в порядке увеличения в них концентрации гидроксид-ионов: а) гидрокарбонатная; б) ацетатная; в) аммиачная; г) фосфатная.

23. Укажите диапазон значений рН, который способны поддерживать следующие буферные системы: а) ацетатная; б) аммиачная; в) гидрокарбонатная; г) фосфатная. Дайте пояснения.