Кислотно-основное титрование. Кривые титрования. Точка эквивалентности. Выбор индикатора. Применение в медицине.

Титриметрические методы анализа широко применяются в медицине в биохимических лабораториях для анализов крови, мочи и других биологиче­ских жидкостей. В клинической практике находит широкое применение кислотно-основной метод анализа желудочного сока. Этот метод играет существенную роль в диагностике и лечении многихзаболеваний желудочно-кишечного тракта. Реакция желудочного сока резко кислая, обусловлена наличием соляной кислоты, кисло-реагирующих однозамещенных фосфатов, а при патологиче­ских условиях - присутствием молочной кислоты и летучих жирных кислот. При определении кислотности желудочного сока различают общую ки­слотность, общую соляную кислоту, свободную и связанную соляную кислоту. Исследование химического состава мочи также имеет большое клини­ческое значение, так как изменения химических процессов в организме при­водит к изменению как количественного, так и качественного состава мочи, к появления в некоторых случаях ряда химических веществ, которые в норме с мочой, не выделяются. Кислотно-основное титрование основано на применении реакций ней­трализации. Основным уравнением процесса нейтрализации в водных рас­творах является взаимодействие ионов гидроксония (или водорода) с ионами гидроксида, сопровождающееся образованием слабодиссоцированных моле­кул воды: Н₃О⁺+ОН=2Н₂ОилиН++ОН=Н₂О Методы нейтрализации позволяют количественно определять кислоты (с помощью титрованных растворов щелочей), основания (с помощью титро­ванных растворов кислот) и другие вещества, реагирующие в стехиометрических соотношениях с кислотами и основаниями в водных растворах. Точку эквивалентности устанавливают кислотно-основными индикаторами. Изме­нение окраски индикатора должно быть обратимым. Это означает, что они способны менять свою окраску практически любое число раз по мере изме­нения рН в зависимости от кислой или щелочной реакции среды. Индикаторы, применяемые в методе нейтрализации представляют со­бой органические вещества: это слабые электролиты, обладающие кислыми и основными свойствами. Окраска кислотно-основных индикаторов зависит от рН раствора. Так как Кинд является величиной постоянной, то прибавление в рас­твор кислоты ведет к увеличению [Н+] и [Нlng] и уменьшению [lnd-] т.е. к усилению окраски, свойственной молекулярной форме индикатора. Прибав­ление в раствор щелочи вызывает обратное действие - усиление окраски, свойственной ионной форме индикатора. Кривые титрования дают возможность проследить изменение рН рас­твора в различные моменты титрования, изучить влияние температуры и концентрации реагирующих веществ на процесс нейтрализации, установить конец титрования и сделать правильный выбор индикатора. Концентрация ионов водорода в предельно разбавленных водных рас­творах сильных кислот (НС1, Н>Ю₃ и др.) практически равняется концентра­ции этих кислот. Точку эквивалентностиустанавливают различными способами, нап­ример, по изменению окраски индикатора, прибавляемого в титруемый рас­твор. Момент, при котором происходят наблюдаемое изменение цвета инди­катора, называют конечной точкой титрования.

58. Гидролиз солей. Степень гидролиза в биологических процессах.

Гидролизом называется процесс взаимодействия ионов соли Е ионами воды. Гидролиз солей является процессом, обратным иейтрализации. Рассмотрим три наиболее типичных случая реакции гидролиз! солей: 1. При гидролизе солей, образованных слабой кислотой и силь­ным основанием, получаются слабые кислоты и сильные основа­ния, и реакция среды становится щелочной. Из уравнения видно, что ацетатный ион (СН₃СОО~) может присоединять протон воды, образовывать уксусную кислоту и свободный ион гидроксила, а ион Nа+ не принимает участия в реакции гидролиза. Учитывая сказанное, реакцию гидролиза солей слабой кислоты и сильного основания можно написать: СН₃COO- + H₂O ó CH₃ COOH⁺OH^-- . Таким образом, ацетат натрия в водном растворе проявляет себя как слабое основание, и реакция среды становится щелочной. Отсюда следует, что чем меньше будет константа диссоциации кислоты, из которой образована соль, тем выше будет концентрация ионов ОН~ в растворе. 2. При гидролизе солей, образованных слабыми основаниями и сильными кислотами, возникают слабые основания и сильные кислоты, и реакция среды смещается в кислую сторону.