Лабораторная работа: «Гидролиз солей. Свойства буферных растворов».

Опыт 1. Изменение окраски индикаторов в кислой и щелочной средах.

Налить в пробирки по 0, 5-1 мл растворов исследуемых веществ. Прилить в каждую из пробирок по 2-3 капель фенолфталеина. Наблюдать за изменением окраски индикатора. Проделать аналогичные опыты с другими индикаторами: лакмус, метилоранж. Результаты наблюдения внести в таблицу.

Исследуемое вещество	Фенолфталеин	Метилоранж	Лакмус	Диапазон рН (универсальная индикаторная бумага)
Н2О
HCl
CH₃COOH
NaOH
NH₄OH
Na2CO3
CuSO4
NaCI

Составить уравнения гидролиза солей в молекулярной и ионной формах.
Опыт 2. Полный гидролиз.

В пробирку налить 2 мл раствора Al₂(SO₄)₃ и добавить Na₂CO₃. Пробирку нагреть до прекращения выделения газа. Написать уравнение реакции в молекулярной и ионной форме.

Опыт 3. Определение буферной емкости ацетатного буферного раствора.

В одну колбу налить 10 мл ацетатного буферного раствора (рН = 5), в другую - 10 мл раствора НСl (С = 10^-5 моль/л, рН = 5). В обе колбы добавить по 2-3 капли индикатора фенолового красного. Титровать 0, 1 М раствором гидроксида натрия от лимонно-желтой окраски до розовой (рН = 8, 4). Рассчитать буферную емкость буферного раствора по формуле:

Занятие № 8 Тема: «Сорбция биологически активных веществ на границе раздела фаз.

Ионный обмен. Хроматография».

Вопросы для обсуждения:

1. Поверхностные явления, поверхностная энергия, поверхностное натяжение.

2. Адсорбция на границе раздела жидкость – газ. Уравнение Гиббса.

3. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Правило Дюкло-Траубе. Особенности строения ПАВ, свойства, применение. Структура биологических мембран.

4. Адсорбция на границе раздела твердое тело – газ. Уравнение Ленгмюра (изотерма адсорбции).

5. Адсорбция на границе раздела твердое тело - жидкость (адсорбция из растворов). Правило Ребиндера. Классификация сорбентов. Применение твердых сорбентов: активированный уголь, силикагель.

6. Ионная адсорбция. Избирательная адсорбция. Правило Панета-Фаянса.

7. Применение ионообменников: катионитов и анионитов (умягчение и очистка воды, получение и очистка лекарств).

8. Основы адсорбционной терапии (энтеросорбция, гемосорбция).

9. Хроматография, сущность метода. Применение в лабораторно-клиническом анализе и медицине.

10. Классификация методов хроматографии:

а) по агрегатному состоянию фаз (газовая, жидкостная и газожидкостная);

б) по механизму процесса сорбции (молекулярно-адсорбционная, ионообменная, распределительная, осадочная, аффинная, гель-хроматография);

в) по технике эксперимента (колоночная, плоскостная).

2. Выполнить тестовые задания (письменно):

		Какое выражение верно для определения удельной адсорбции?
	А
	Б
	В
	Г

		Выберите нужные сорбенты для очистки нефтепродуктов от гидрофильных примесей:
	А	парафин, минеральные соли
	Б	силикагель, глина
	В	графит, тальк
	Г	активированный уголь, глина

		Выберите сорбент, используемый для очистки крови от неполярных токсинов:
	А	NaCl
	Б	силикагель
	В	активированный уголь
	Г	парафин

		Какой поглотитель наиболее эффективен при осушении воздуха?
	А	активированный уголь
	Б	соль
	В	силикагель
	Г	графитированная сажа

		Какой процесс сопровождается адсорбцией загрязняющих примесей из газовой смеси?
	А	таяние льда
	Б	кондиционирование воздуха
	В	осветление окрашенных растворов
	Г	минерализация воды

		Ионитами называют высокомолекулярные адсорбенты:
	А	которые способны менять свои катионы на анионы из раствора
	Б	на поверхности которых происходит процесс эквивалентного ионного обмена
	В	которые меняют свои анионы на катионы из раствора
	Г	которые образуют с одним из ионов раствора труднорастворимое соединение

		На какие ионы не обмениваются ионы анионита?
	А	Ca²⁺
	Б	OH^-
	В	I^-
	Г	SO₄^2-

		Какое из уравнений лежит в основе удаления «временной жесткости» воды?
	А	Ca(OH)₂ + CO₂ ® CaCO₃ + Н₂О
	Б	Катионит^-Н⁺ + Анионит⁺ ОН^- ® Анионит⁺ Катионит^- + Н₂О
	В	Катионит^-(Н⁺)₂ + Са²⁺ ® Катионит^- Са²⁺ + 2Н⁺
	Г	Анионит⁺ (ОН^-)₂ + SO₄^2- ® Анионит⁺SO₄^2- + 2ОН^-

		Какой из ионов обладает лучшей адсорбционной способностью?
	А	Fe²⁺
	Б	Li⁺
	В	Ca²⁺
	Г	Pb²⁺

		Какие ионы адсорбируются на частицах в результате реакции CaCl₂ + Na₂CO₃(избыток) = CaCO₃↓ + 2NaCl
	А	Ca⁺²
	Б	CO₃^-2
	В	Cl^ˉ
	Г	Na⁺

		В каких целях используют метод гемосорбции?
	А	удаление из клеток избытка воды
	Б	очищение крови от токсинов
	В	введение лекарств
	Г	десорбция газов

		Хроматографией называется метод:
	А	анализа, который основывается на процессе десорбции
	Б	исследования веществ, близких по адсорбционным способностям
	В	разделения, очистки и анализа веществ, основанный на их различных адсорбционных способностях.
	Г	все варианты правильны

		В колоночной хроматографии применяют гидрофильные адсорбенты:
	А	целлюлоза, силикагель
	Б	минеральные кислоты, соли
	В	графит, тальк
	Г	нет правильного ответа

		Разделение компонентов смеси с помощью хроматографии может происходить по различным признакам:
	А	коэффициент адсорбции, распределения, растворимости
	Б	по способности к ионному обмену
	В	по размеру молекул
	Г	все варианты правильны

		Вид хроматографии, основанный на выделении из раствора специфических макромолекул, называется:
	А	ионообменной хроматографией
	Б	распределительной хроматографией
	В	адсорбционной хроматографией
	Г	аффинной хроматографией

		Пропускание подвижной фазы через колонку с сорбентом и нанесенной на него анализируемой смесью, называется:
	А	элюированием
	Б	промыванием
	В	электрофорезом
	Г	конденсированием

		В ионообменной хроматографии на скорость элюирования влияют:
	А	размер частиц ионита
	Б	вязкость раствора
	В	температура, давление
	Г	все варианты правильны

		Вид хроматографии, использующейся для определения микроколичеств большинства летучих органических и неорганических веществ и многих нелетучих веществ по продуктам их пиролиза, называется:
	А	газовая хроматография
	Б	гелевая хроматография
	В	адсорбционная хроматография
	Г	аффинная хроматография

3. Тематика рефератов по учебно-исследовательской работе студентов (УИРС).

	Сорбционные явления в природе, в организме, их значение.
	Использование сорбционных явлений в медицинской практике (гемосорбция, лимфосорбция, энтеросорбция).
	Физико-химические основы хроматографии.
	Применение хроматографических методов в медицине и фармации.

4. Вспомогательные материалы по самоподготовке:

№	Вид хроматографии	Принцип действия	Применение
	Газовая хроматография	Разделение летучих компонентов, где подвижной фазой служит инертный газ (газ-носитель), протекающий через неподвижную фазу с большой поверхностью. В качестве подвижной фазы используют водород, гелий, азот, аргон, углекислый газ. Газ-носитель не реагирует с неподвижной фазой и разделяемыми веществами. Различают газо-твердофазную и газо-жидкостную хроматографию. В первом случае неподвижной фазой является твердый носитель (силикагель, уголь, оксид алюминия), во втором — жидкость, нанесенная на поверхность инертного носителя. Разделение основано на различиях в летучести и растворимости (или адсорбируемости) компонентов разделяемой смеси.	Применяется для разделения газов, определения примесей вредных веществ в воздухе, воде, почве, промышленных продуктах; определения состава продуктов основного органического и нефтехимического синтеза, выхлопных газов, лекарственных препаратов, а также в криминалистике и т.д.
	Жидкостная хроматография	Разделение компонентов смеси, основанное на различии в равновесном распределении их между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна, а другая подвижна.	Используется для анализа, разделения и очистки синтетических полимеров, лекарственных препаратов, детергентов, белков, гормонов и др. биологически важных соединений. Использование высокочувствительных детекторов позволяет работать с очень малыми количествами веществ (10^-11-10^-9г), что исключительно важно в биологических исследованиях.
3.	Адсорбционная хроматография	Разделение веществ, входящих в смесь и движущихся по колонке в потоке растворителя, происходит за счет их различной способности адсорбироваться и десорбироваться на поверхности адсорбента с развитой поверхностью, например, силикагеля.	Используются для анализа жиров, углеводов, белков и др. природных веществ и неорганических соединений.
4.	Ионообменная хроматография	Молекулы веществ смеси, диссоциировавшие на катионы и анионы в растворе, разделяются при движении через сорбент, на поверхности которого привиты катионные или анионные центры, способные к обмену с ионами анализируемых веществ за счет их разной скорости обмена.	Используют для разделения различных катионов, анионов, четвертичных аммониевых оснований, аминов, аминокислот, белков, продуктов гидролиза пептидов, физиологических жидкостей, гидролизатов клеточных оболочек микробов, антибиотиков, витаминов, нуклеиновых кислот.
5.	Распределительная хроматография	В распределительной хроматографии разделение веществ происходит вследствие различного распределения их между двумя несмешивающимися жидкими фазами, одна из которых неподвижна, а другая подвижна. Вещество присутствует в обеих фазах в виде раствора. Неподвижная фаза удерживается твердым носителем, не вступающим с ней во взаимодействие. Количественно это распределение характеризуется коэффициентами распределения между двумя растворителями. В качестве неподвижной фазы чаще всего используется вода, реже другие растворители.	В настоящее время распределительная хроматография нашла широкое применение для разделения различных веществ: аминокислот, белков, углеводов, антибиотиков, неорганических веществ и др.
6.	Хемосорбционная (аффинная) хроматография	Основана на специфических взаимодействиях разделяемых белков (антител) с привитыми на поверхности сорбента (синтетической смолы) веществами (антигенов), избирательно образующими с белками комплексы (коньюгаты).	Методы аффинной хроматографии широко применяются для исследования специфического связывания биологических макромолекул с природными лигандами. Методом аффинной хроматографии исследованы закономерности связывания нативной ДНК, инсулина и нуклеопротеиновых комплексов.
7.	Молекулярно-ситовая (ситовая, гель-проникающая, гель-фильтрацион-ная)	Анализируемые растворы медленно фильтруются через колонки, заполненные гелем. Разделяющий эффект гель-хроматографии обусловлен тем, что молекулы веществ разделяются по размеру за счет их разной способности проникать в поры носителя. При этом первыми выходят из колонки наиболее крупные молекулы (молекулярной массы), способные проникать в минимальное число пор носителя. Последними выходят вещества с малыми размерами молекул, свободно проникающие в поры сорбента.	Используют в биологии для выделения и очистки полипептидов, белков и других макромолекул, в синтетической органической химии и химии полимеров при определении молекулярных масс.
8.	Колоночная хроматография	Колоночная хроматография по характеру действующих в этом случае сил, аналогична адсорбционной, с той разницей, что роль сорбента играет неподвижный растворитель, который удерживается твердым носителем. Считается, что распределение вещества между фазами происходит практически мгновенно, отсутствуют диффузионные процессы вдоль колонки. Различие в скоростях перемещения каждой зоны и является условием разделения компонентов.	Применяется для разделения смесей с летучими жирными кислотами (муравьиной, уксусной и масляной); для разделения галогенидов металлов.
9.	Плоскостная: тонкослойная и бумажная хроматография	В методе тонкослойной хроматографии разделение веществ происходит в тонком слое сорбента, нанесенного на твердую плоскую подложку. Разделение в этом методе в основном происходит на основе сорбции-десорбции. В бумажной хроматографии (относится к распределительной хроматографии) в качестве неподвижной фазы используется хроматографическая бумага (специальные сорта фильтровальной бумаги), содержащая в порах воду (20-22%), в качестве другой фазы используются органические растворители.	Используются для анализа жиров, углеводов, белков и др. природных веществ и неорганических соединений.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒