Давление насыщенного пара растворителя - раздел Медицина, Стоматология Давление Пара Над Раствором Нелетучего Вещества В Каком-Либо Растворит...
Давление пара над раствором нелетучего вещества в каком-либо растворителе всегда ниже, чем над чистым растворителем при одной и той же температуре. Согласно закону Рауля (I закон), относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над идеальным раствором нелетучего вещества равно молярной доле растворенного вещества:
, где
Þ -давление пара над чистым растворителем, Па;- давление пара растворителя над раствором нелетучего вещества, Па; //– абсолютное понижение давления пара над раствором, Па. Величина - относительное понижение давления пара над раствором.
Þ - молярная доля растворенного вещества (Х), которая определяется по формуле: , где - число молей растворенного вещества; - число молей растворителя. Величина – мольная доля растворенного вещества.
Þ Число молей растворенного вещества и растворителя можно находить по формулам: или .
Þ Отсюда можно найти:и
Таким образом, относительное понижение давления пара растворителя над раствором (или депрессия раствора) зависит только от концентрации раствора, но не зависит от температуры. Для разбавленных растворов по сравнению мало и поэтому его величиной в знаменателе уравнения:можно пренебречь и тогда закон Рауля примет вид: .
Закон Рауляточно соблюдается только для идеальных растворов и приближенно для разбавленных реальных растворов: чем разбавленнее раствор, тем более он приближается к идеальному.
2.2. Температура кипения и замерзания растворителя и раствора(II закон Рауля)
Изучая кипение и замерзание растворов, Рауль (1882) установил, что повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания разбавленных растворов неэлектролитов пропорционально моляльности растворов.Эта закономерность называется вторым законом Рауля и его математическим выражением являются уравнения:
- моляльность раствора;
- эбуллиоскопическая постоянная растворителя (от лат. «ebbulire» — выкипать);
- криоскопическая постоянная растворителя (от греч. «криос» - холод);
- температура кипения и замерзания раствора;
– температура кипения и замерзания чистого растворителя.
Постоянные константы и не зависят от природы растворенного вещества, а характеризуют лишь растворитель. Справочные значения констант и для некоторых растворителей приведены в таблице (см. приложение 6).
На измерениях температур кипения и замерзания основаны эбуллиоскопический и криоскопический методы определения молекулярных масс веществ:
Второй закон Рауля иногда называют следствием первого. Ряд ученых подразделяют все закономерности, установленные Раулем на три закона:
1. тоноскопический (понижение давления пара над раствором);
2. криоскопический (понижение температуры замерзания раствора);
3. эбуллиоскопический (повышение температуры кипения раствора).
В целом, обобщенные формулы для разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов имеют вид:
Для растворов неэлектролитов
| Для растворов электролитов
|
1.
2.
3.
4.
| 1.
2.
3.
4.
|
Задача №1. Применение соединений цинка в медицине основано на том, что цинк дает соединения с белками – альбуминаты растворимые и нерастворимые, последние обычно образуют пленку на тканевой поверхности и оказывают подсушивающее действие, что способствуют заживлению тканей, а растворимые оказывают действие от слабовяжущего до резко прижигающего. Осмотическое давление 0,1 М. ZnSO4 при 0°С равно Па. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в данном растворе.
Решение.
1. Для растворов электролитов применяем формулу: , из которой находим изотонический коэффициент: .
2. Соль при диссоциации образует 2 иона (К=2).
3. Согласно (3) , отсюда или .
Ответ..
Задача №2. Определить концентрацию раствора глюкозы, если раствор этого вещества при 18°С изотоничен с раствором, содержащим 0,5 моль/л хлорида кальция. Кажущаяся степень диссоциации СаCI2 в растворе при указанной температуре составляет 65,4%.
Решение.
1. Согласно (1) и (2) , а .
2. Так как оба раствора изотоничны, то .
3. При диссоциации молекулы соли образуется 3 иона (К=3), .
4. Согласно формуле (3): . Следовательно, .
Ответ.моль/л.
Задача №3. В медицине раствор формальдегида применяется для консервации анатомических и биологических препаратов и не может быть назначен внутрь, т.к. является протоплазматическим ядом. Определить температуру кипения раствора, содержащего 6 г формальдегида в 100 г воды. град∙кг/моль.
Решение.
1. Согласно закону эбулиоскопии(Рауля): град.
2. Тогда
Ответ.
Задача №4.По фармакологическим свойствам этиловый спирт относится к веществам наркотического действия. Воздействуя на кору головного мозга, он вызывает характерное алкогольное возбуждение, в больших дозах – ослабление возбудительных процессов коры и угнетение деятельности дыхательного центра. При какой примерно температуре будет замерзать 40 % водный раствор .
Решение.
1. Из формулы закона криоскопии (Рауля): , следует:
2. Отсюда: .
Ответ.Раствор начнет замерзать примерно при .
1.2. Ситуационные задачи №№5, 6, 7,8 для закрепления материала (выполнить в протокольной тетради).
Задача №5. В медицинской практике для компенсации больших потерь крови больному вводят физиологический раствор. Рассчитайте массовую долю (в %) NaCI (с точностью до целых) в физиологическом растворе, осмотическое давление которого при 25оС составляет 762,7 кПа (α=1, ρ=1 г/см3).
Задача №6. С медицинской целью камфору применяют натуральную правовращающую, добываемую из камфорного дерева, либо синтетическую левовращающую, полученного из пихтового масла, либо рацемическую. Криоскопическая постоянная камфоры равна 40,27 оС. 0,0113 г фенантрена понизили точку замерзания 0,0961 г камфары на 27,0 оС. Найдите молярную массу фенантрена в камфоре.
Задача №7.В медицинской практике фруктозуприменяют при лечении белой горячки и американскими учеными предложено ее вводить в состав «отрезвляющих» препаратов, т.к. фруктоза, применяемая в дозе 1 г на кг массы тела одновременно с алкоголем, увеличивает скорость его выведения из организма на 10%, а принимаемая через час – на 20-30%.
Вычислите температуру кипения и замерзания 5% водного раствора фруктозы. К∙кг/моль, К∙кг/моль.
Задача №8.Бензол используется для синтеза поверхностно-активных веществ, в том числе большое количество фармацевтических препаратов. Вычислите давление насыщенного пара над раствором бензола (Mr=78 г/моль), в 83 г которого содержится 12,8 г нафталина - С10Н8 (= 128 г/моль), если давлениенасыщенного пара бензола при 20оС равна 100 кПа.
Все темы данного раздела:
С.А. Сергеева, В.Е. Рябинин
Практикум по химии
Правила работы в химической лаборатории
Работа в химической лаборатории требует строгого соблюдения ряда правил.
1. На рабочем столе должно находиться только то, что необходимо для выполнения данн
Техника безопасности
1. Студент допускается к работе только после прохождения инструктажа по технике безопасности, что подтверждается подписью студента и преподавателя, проводившего инструктаж, в специ
В лаборатории запрещается принимать пищу, громко разговаривать, слушать музыку через наушники, заниматься посторонними делами.
6. Приступать к выполнению опыта лишь тогда, когда уяснены его цель и задачи, когда обдуманы отдельные этапы выполнения опыта.
7. Для проведения опыта не следуетрасходоват
Для набора в пипетку любых жидкостей следует использовать только грушу.
14. При разливе щелочи или органического растворителя на стол или на пол следует сразу же засыпать это место песком, песок собрать и вынести из помещения.
15. При разливе кислоты следует о
Правила оказания первой помощи пострадавшим в химической лаборатории
Происшествие
Первая помощь
Ожогиогнём, паром, горячими предметами
I-й степени
(покраснение кожи)
Наложить
Окончание таблицы 1.1
Ожоги глаз
Обильно промыть глаза струей воды, а затем в случае ожога щелочами промыть 2%-ным раствором борной кислоты, При ожоге кислотами – 3%-ным раствором гидрокарбон
ПРАВИЛА ВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ЖУРНАЛА
1. Для лабораторного журнала следует взять общую тетрадь, запрещаетсяделать записи на отдельных листах бумаги.
2. В лабораторном журнале обязательно указывается дата выпол
Суть, методы и индикаторы метода кислотно-основного титрования
Суть. В основе метода кислотно-основного титрования положена реакция взаимодействия ионов водорода
Экспериментальные данные и результаты измерений
№
Экспериментальные данные и результаты измерений
№
Образец теста
1. Во время быстрого аварийного подъема из глубины на поверхность, в результате закупоривания кровеносных сосудов, наблюдается изменение цвета кожи, головокружение, расстройства речи, помрачения со
Концентрация кодеина и морфина в моче у 3-х испытуемых
ВРЕМЯ
СУБЪЕКТ I
СУБЪЕКТ 2
СУБЪЕКТ 3
час
КОДЕИН
МОРФИН
КОДЕИН
МОРФИН
При решении задачи следует обосновать свой выбор ответа
1. Правильно ли был произведен расчет по переводу в мг/мл наличие в моче морфина в концентрации 1848 нг/мл, кодеина в концентрации 6450 нг/мл? Что делать, для того чтобы концентрацию выразить в еди
Рекомендуемый библиографический список к пункту №4
1. Бертрам, Г. Катцунг. Базисная и клиническая фармакология /Г.К. Бертрам. – Пер. с англ.- Том 1.- М.: СПб: Издательство «БИНОМ»– Издательство «Диалект», 200.– 648 с.
2. Веселовская, Е.В.
Неэлектролитов и электролитов
Актуальность темы. Осмос и осмотическое давление играют важную роль в процессе регуляции биологических процессов. Осмотическое давление плазмы крови человека характеризуется постоя
Коллигативные свойства растворов (определение, виды).
2.1. Диффузия. Осмос. Осмотическое давление.
2.2. Гипо–, гипер– и изотонические растворы, их значение для медицины.
2.3.Закон Вант-Гоффа (формулировка), уравнение для неэлектролит
Краткое теоретическое обоснование
Свойства разбавленных растворов, зависящие только от концентрации частиц в растворе, но не зависящие от природы растворов, называютколлигативными.
Коллигативными с
Осмос, осмотическое давление и осмотические явления в биологических системах
Осмос – процесс односторонней диффузии растворителя сквозь полупроницаемую перегородку от раствора с меньшей концентрацией к раствору с большей концентрацией. Чем выше концентрация
Распределение воды и некоторые факторы ее регуляции
В организме вода находится в двух водных пространствах: внутриклеточном (2/3 общей воды) и внеклеточном (1/3). Внеклеточное пространство состоит из двух водных секторов: внутрисосудис
Суточный баланс воды в организме взрослого человека
Потребление и образование , мл/в сут.
Выделение
I. Закон и изотонический коэффициент Вант-Гоффа
Где:
Þ
Контрольные задачи
1. В каком из растворов хлорида натрия: 2%, 0,86%, 0,2% жизнедеятельность эритроцитов не будет нарушена и почему?
Криоскопическим методом
Принцип метода. В основе криоскопического метода определения молекулярной массы вещества лежит закон Рауля, причем он справедлив для сильно разбавленных растворов неэлектролитов. П
Экспериментальные данные и результаты измерений
Растворитель
Растворенное вещество
Результаты
взвешивания
Температура кристаллизации
Понижение температуры кристаллизации
Образец теста
1. У больного наблюдается образование отека, т.е. накопление жидкости в межтканевом пространстве и такое состояние водного баланса для последующего выбора курса лечения в медицине оценивают, как __
Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами.
1. Информационно-структурная память воды. Дисбаланс ионов и воды в клетке при ее повреждении.
2. Диализ - практическое применение явления диффузии в медицинских исследованиях.
Автопротолиз воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель.
2.1.Понятие кислой, нейтральной и щелочной среды. Водородный и гидроксильный показатели. Шкала рН.
2.2. Вывод формул и расчет
Реакция среды при гидролизе солей
№№
Испытуемая соль
Реакция среды
рН раствора
1.
Опыт №2. Влияние температуры на степень гидролиза
Ход работы:
1. Налейте в пробирку 2-3 мл 1 М раствора ацетата натрия, добавьте 1-2 капли фенолфталеина. Нагрейте раствор почти до кипения и наблюдайте появление розовой окраски. Охл
Опыт №4. Влияние силы кислоты и основания, образующих соль, на степень ее гидролиза
Ход работы:
1. Налейте в пробирки по 1-2 мл 1 М раствора сульфита и карбоната натрия. В каждую пробирку добавьте по одной капле фенолфталеина.
2. Выводы. П
Опыт №5. Полный (необратимый) гидролиз
Ход работы:
1. Внесите в пробирку 6-8 капель сульфата алюминия и столько же карбоната натрия
Образец теста
1. При экспериментальном определении электролитного состава ротовой жидкости установлено содержание белков моль/
Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами.
4.1. Современные методы определения рН в живой клетке и в биологических жидкостях.
4.2. Роль гидролиза в жизни природы и в процессах жизнедеятельности живых организмов. Предотвращение гидр
РН слюны
Гидрокарбонатная буферная система обеспечивает 80% буферных свойств слюны и концентрация ее в слюне во
Буферные системы (определение).
1.1. Классификация (кислотные, основные, амфотерные) и основные компоненты буферных растворов.
1.2.Уравнения Гендерсона-Гассельбаха (вывод формул). Влияние разведения и концентрирование на
Ацетатного буферного раствора по кислоте и щелочи
Цель работы. Экспериментально сопоставить буферную ёмкость ацетатного буфера по кислоте и по основанию.
Оборудование: набор пробирок в штативе; бюретки вм
Экспериментальные данные и результаты измерений
№ колбы
Содержимое колбы
Состав раствора
рН до титрования
рН после титрования
Окраска
Объем титранта
Образец теста
1. Наибольшей кислотопродуцирующей активностью обладает микрофлора зубного и язычного налета, в этой связи для выявления величины [H+] кислотного буферного раствора справедливо выражение
Десятичные приставки к названиям единиц
При-
ставка
Обозначение
Мно-житель
При-ставка
Обозначение
Мно-житель
русское
м
Парциальное давление и напряжение газов, кПа (мм рт. ст.)
(данные по В.М. Покровскому и др. Физиология человека, 1998)
Среда
Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим
Массовая доля
Константы некоторых жидкостей, применяемых в качестве растворителей
Вещество
Константы диссоциации некоторых слабых электролитов
в водных растворах при
№
Название кислоты
или основани
Характеристика важнейших индикаторов
Индикатор
перехода окраски
Окраска
в кислой
Средние значения водородного показателя (рН) биологических жидкостей
Жидкость
рН
Дистиллированная вода в контакте с воздухом
5,6
Морская вода
8,0
Состав смешанной слюны человека
(данные по В.М. Покровскому и др. Физиология человека, 1998)
Вещество
Содержание, г/л
Вещество
Содержание, ммоль/л
Новости и инфо для студентов