tetrad_nov_2


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.

3

СОДЕРЖАНИЕ


Занятие 1.

Введение в лабораторный практикум.
Величины, характеризующие количес
т
венный состав растворов.
Приготовление раствора с за
данной концентрацией.


Занятие 2.

Основы химического анализа. Качественный
и количественный
анализ
.


Основы
титриметрического анализа. Метод кислотно

основного титрования.
Алкалиметрия.


Занятие 3.

Химическая термодинамика.
Тепловые эффекты химических реакций.

Направленность процессов.


Занятие 4.

Кинетика биохимических реакций. Химическое равновесие. Принцип

Ле

Шателье.


Занятие 5.

Окислительно

восстановительные взаимодействия.
Основы электрохимии
.


Занятие 6.

Растворы.

Законы растворимости. Ра
створы электролитов. Теории кислот и о
с
нований.

Коллигативные свойства растворов. Диффузия. Осмос.


Занятие 7.

Кислотно

основное равновесие в организме. Водородный показатель биолог
и
ческих жидкостей.
Буферные системы. Буферная

ем
кость
.


Занятие 8.

Сорбция биологически активных веществ на границе раздела фаз.

Ионный обмен. Хроматография.


Занятие 9.

Коллоидные

ра
створ
ы: получение, очистка и свойства
.

Коагуляция коллоидных растворов. Коллоидная защита.


Занятие 10.

Комплексные соединения
. Комплексообразование в биологических системах.
Метод комплексонометрии.


Занятие 11.

Биогенные



,



и
d


элементы
:

биологическая роль, применение в медицине.




Рубежная контрольная №1.










4
Занятие № 1
.
Тема: „
Введение в лабораторный практикум. Определение исходного
уровня знаний
. Величины, характеризующие количественный состав растворов
.

Пр
и
готовление раствора

с заданной концентрацией

”.


1.

Вопросы для обсуждения:

1.

Правила работы в лаборатории.

Правила техники безопасности.

2.

Оборудование лаборатории. Виды лабораторной посуды: основная лабораторная посуда.

3.

Правила работы с химическими реактивами:
общеупотребительные (кислоты, щелочи,
ряд солей, индикаторы) и специальные (только для определенных работ) химические р
е
активы; чистота реактивов (х.ч., ч.д.а., ч.).

4.

Понятия: раствор, растворитель, растворенное вещество.

5.

Способы выражения концентраций
(массовая доля, молярность, моляльность, молярная
концентрация эквивалента, мольная доля). Закон эквивалентов.

6.

Физические характеристики растворов (коэффициент преломления, плотность).

7.

Биологическое значение и применение растворов.


2.

Источники информации.
См. на стр
9
6
.


3.
Задания для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1.


К какому классу соединений относится следующее вещество:
Fe
(OH)
2


А

оксид


Б

гидроксид


В

пероксид


Г

соль основная




2.


Дать название оксиду по международной номенклатуре:
N
2
O


А

оксид азота (
I
)

(
бурый газ
)


Б

оксид азота (
II
)


В

оксид азота (I)

(
веселящий газ
)


Г

оксид азота (V)




3.


Дать название соли по ее графической формуле:
K

O


SO


H

O


А


гидросульфат

калия


Б


сульфит
калия


В


гидросульфит
калия


Г


гидросульфид
калия




4.


Определить формулу соли натрия тиосульфат (гипосульфит):



А

NaHSO
4


Б

Na
2
SO
4


В

Na
2
S
2
O
3


Г

NaHSO
3




5.


Назвать соль, образующуюся при взаимодействии кальция гидрокарбоната и хлор
о
водородной кислоты:


А

хлорит

кальция



Б

хлорид

кальция


В

хлорат

кальция


Г

гипохлорит

кальция




6.


К какому классу неорганических соединений относится следующее вещество:
Al
2
O
3


А

пероксид


Б

оксид основной



В

оксид амфотерный


Г

оксид кислотный


5
7.


Дайте название кислоте:
HCN


А

родановодородная


Б

сероводородная


В

хлороводородная (соляная)



Г

циановодородная (синильная)




8.


Дать название соли
:
Na
2
С
2
O
4



А

оксалат

натрия


Б

гидрооксалат
натрия


В

карбонат
натрия


Г

ацетат
натрия




9
.


Дайте название кислоте:
H
3
B
O
3


А

бромноватая


Б

бромо
водородная


В

борная



Г

бромная




10
.


К какому типу солей относится следующее вещество:
C(OH)Cl


А

соль средняя


Б

соль кислая


В

соль двойная


Г

соль основная


1.

Рассчитать молярную
концентрацию 36,2%

ного раствора соляной кислоты, если пло
т
ность раствора 1,18 г/мл.


Ответ: 11,7 моль/л.








2.

В дистиллированной воде объемом 200 мл растворили 5 г питьевой со
ды (
NaHCO
3
). В
ы
числить массовую долю (%) полученного раствора.


Ответ: 2,44%













3.

Рассчитать массу хлорида натрия, необхо
димого для приготовления 500 мл 0,1М раствора.




Ответ: 2,925 г.








6
4.

Рассчитать молярную концентрацию эквивалента (С
f

) кислот :



а) если в 200 мл раствора соляной кислоты содержится 18,25 г
хлороводорода.



б) если в 400 мл раствора серной кислоты содержится 1,96 г
H
2

SO
4
.

Ответ: а) 2,5 н. б) 0,1 н.












5.

В дистиллированной воде растворили 4,2 г гидроксид натрия. Вычислить массовую долю
и молярную концентрацию полученного раствора, есл
и его объем равен 200 мл,
ρ  1,01
г/мл.









Ответ: 0,02 (2%);
0,525 М.










4.

Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).

1.

Применение химических методов в лабораторно

клиническом анализе.


5.

Вспомогательные материалы по самоподготовке:

Правила техники безопасности.

1.

В лаборатории должны быть огнетушитель, ящик с песком, одеяло, аптечка.

2.

Химические реактивы хранить в определенном, предназначенном для каждого вещества
месте, в закрытых банках,
склянках и других сосудах. На каждом сосуде должна быть
этикетка с точным названием и формулой вещества, с его подробной характеристикой
(концентрация, плотность, чистота и т.п.). Хранение склянок с реактивами без пробок,
без этикеток или в неисправной тар
е запрещается.

3.

При разбавлении концентрированных кислот, особенно серной, вливать кислоту в воду,
а не наоборот.

4.

Остатки и отходы химических веществ перед сливом в канализацию необходимо не
й
трализовать.

5.

Недопустимо засасывать едкие и ядовитые жидкости в пи
петку ртом, так как при этом
возможны химические ожоги полости рта или отравления. Концентрированные щелочи,
кислоты и другие едкие или ядовитые вещества набирать в пипетку с помощью резин
о
вой груши, специальных автоматических пипеток или шприца.

6.

При взбал
тывании растворов в колбах или пробирках, закрывать отверстия пальцем з
а
прещается.

7.

Работать с ядовитыми и легковоспламеняющимися веществами необходимо под тягой.

8.

Все работы с концентрированными кислотами, щелочами и другими едкими и ядовит
ы
ми веществами пр
оизводить в резиновых перчатках и защитных очках. При работе с то
к

7
сическими и агрессивными веществами заблаговременно должны быть подготовлены
нейтрализующие и дегазирующие средства.

9.

Ядовитые химические вещества хранить в отдельных запирающихся шкафчиках в

стр
о
гом соответствии со специальными правилами и инструкциями по хранению.



Горючие, легковоспламеняющиеся, низкокипящие жидкости (сероуглерод, эфир,
ацетон, бензол и т.п.) хранить в толстостенных склянках, которые помещают в ж
е
лезный, выложенный асбестом,

и плотно закрывающийся ящик;



Литий, натрий и калий хранить под слоем керосина или масла, не содержащих вл
а
ги, в местах, куда не может попасть вода или другие вещества, способные вступить
с ним в химическую реакцию. Отходы после работы запрещается выбрасыв
ать, н
е
обходимо уничтожать, растворяя в метаноле.

10.

Опыты, которые сопровождаются вспышками, взрывами, разбрызгиванием веществ,
проводить за подвижным экраном из стекла или пластика.

11.

Не зажигать никаких газов и паров, не убедившись предварительно испытанием,

что они
не содержат примеси воздуха, так как смесь всякого горючего газа с воздухом в опред
е
ленных объемах взрывается.

12.

Место, куда попала горячая жидкость или коснулся горячий предмет, немедленно погр
у
зить в свежеприготовленный раствор перманганата калия.

Концентрация раствора дол
ж
на быть тем больше, чем сильнее ожог. Смазать обожженное место вазелиновым маслом.

13.

При ожогах кислотами, быстро смыть кислоту бо
льшим количеством воды, потом 1
%
раствором соды. При поражении глаз кислотами, промыть водой, после п
ромыть их 2%
раствором питьевой соды. При ожогах полости рта прополоскать рот 5% раствором ги
д
рокарбоната натрия.

14.

При ожогах едкими щелочами смывать водой до тех пор, пока участок, на который п
о
пала щелочь, не перестанет быть скользким. Затем промыть 2 % р
аствором уксусной к
и
слоты. При ожогах полости рта прополоскать рот 3% раствором уксусной кислоты или 2
% раствором борной кислоты.

15.

Внимательная и аккуратная работа избавит экспериментатора от пореза рук стеклом,
ожогов горячими предметами и концентрированн
ыми кислотами и щелочами.


Правила работы в химической лаборатории

1.

Основным оборудованием лаборатории является рабочий стол, на котором проводится
вся экспериментальная работа. В каждой лаборатории должна быть хорошая вентиляция.
Обязателен вытяжной шкаф д
ля работы с использованием дурно пахнущих или ядовитых
соединений.

2.

Каждая лаборатория имеет определенный запас реактивов. По своему назначению реа
к
тивы
делятся на две основные группы
: общеупотребительные (кислоты, щелочи, ряд с
о
лей, индикаторы) и
специальные (только для определенных работ).

3.

По чистоте реактивы делятся на химически чистые (х.ч.), чистые для анализа (ч.д.а.), чи
с
тые (ч.). Для реактивов каждой категории установлено определенное допустимое соде
р
жание примесей.

4.

Реактивы расфасованы в ба
нках или бутылях различного объема. Необходимо следить,
чтобы на всех банках с реактивами обязательно были этикетки с названием, реактивы,
изменяющиеся под действием света, хранят в темных склянках
.

5.

Реактивы необходимо предохранять от загрязнения, расходов
ать экономно. Жидкие реа
к
тивы необходимо набирать пип
еткой, сухие



шпател
ем
.

Просыпанные реактивы и разл
и
тые растворы необходимо немедленно удалять со стола.

6.

При работе с реактивами следует соблюдать чистоту и аккуратность, выполнять следу
ю
щие правила:



ск
лянки и банки с жидкими и сухими реактивами держать всегда закрытыми, откр
ы
вать их только при взятии реактивов и сразу же закрывать;


8


закрывать склянки и банки нужно их же пробками или крышками, ни в коем случае
нельзя закрывать их пробками или крышками, вз
ятыми от других сосудов, так как при
этом реактивы загрязняются и становятся непригодными для использования;



если взято больше реактива, чем требуется, нельзя высыпать или выливать излишек
обратно в сосуд, в котором он хранится;



категорически запрещается п
робовать реактивы на вкус, так как многие из них ядов
и
ты;



растворы, содержащие соли ртути, сливают в специальные банки; их нельзя выливать
в раковину.

7.

В химической лаборатории необходимо соблюдать определенные правила, обеспеч
и
вающие безопасность экспериме
нта, поэтому на первом же занятии студент должен озн
а
комиться с правилами техники безопасности (и расписаться в специальном журнале).

8.

На время занятия в лаборатории назначается дежурный, который следит за соблюдением
студентами правил безопасной работы, за

порядком и чистотой в лаборатории.

9.

На рабочем столе не должно быть посторонних предметов, сумок, портфелей, в лабор
а
тории запрещается принимать пищу.

10.

Лабораторную работу можно начинать только после тщательного изучения методики и
ознакомления с правилами
работы на соответствующих приборах. Работать можно тол
ь
ко с исправным оборудованием и приборами. По окончании работы необходимо приве
с
ти в порядок рабочее место, закрыть все газовые и водопроводные краны, выключить
электроприборы и уведомить об этом лабора
нта.



Дата ______________
_______

П
одпись студента ___________________________



Условные обозначения и формулы для расчетов, применяемые в курсе химии

Обозначение

Формулы для расчетов

Единицы измерения

m

Масса вещества (раствора)

мг,
г
, кг

M

Молярная масса вещества

г/моль




Количество вещества


Для газов:
m
V
V
(X)
ν


моль


V

Объем раствора

мл,
л
, м
3



Плотность раствора

m


ра) 
V


ра)

ρ

г/мл
, г/см
3
, г/л, кг/м
3




Массовая доля вещества в растворе

(процентная
концентрация)

ра
р
ва

в
m
m
ω


;
%
100
m
m
ра
р
ва

в
ω





доли ед
.,
%

C


Молярная концентрация вещества в
растворе (молярность)

)
(
V
ва)
(
в
С
ра

р
ν
л



Формула пересчета:

М
10
)
мл
г
ρ(
ω(%)
С





моль/л

или
М
,

ммоль/л, моль/м
3

)
(
)
(
)
(
X
M
X
m
X



9
C
m


Моляльная
концентрация (молял
ь
ность)

)
(
m
ва)
(
в
С
ν
кг
ля
р





моль
/
кг

или
m

С
f

,

Ζ
1
С


Молярная концентрация эквивалента
(нормальность)

ра)
V(
р
ва)
(
в
ра)
(
р
V
ва)
(
в
С
ν
ν
f







f
экв
,

Z
f
1


f


фактор эквивалентности

Z



основность для кислот; кисло
т
ность для оснований; произведение
степени окисления металла на его к
о
личество для солей.


моль
/
л

или
н





Мольная доля вещества







Основная лабораторная посуда

(зарисовать)
:



































)
(
x

10














































11
Лабораторная работа: “Физико

химические методы исследования растворов.

Приготовление растворов”.


Ход работы:

Приготовить 1%, 2% и 4% растворы хлорида натрия массой 250 грамм, используя гот
о
вые навески. С помощью ареометра определить плотность
приготовленного раствора и уст
а
новить
ω
% по справочной таблице. С помощью рефрактометра определить коэффициент
рефракции полученного раствора и установить
ω
% его раствора по таблице. Сравнить пол
у
ченные результаты.

Таблица 1

Зависимость показателя прелом
ления (

) и плотности раствора (

)

от концентрации натрия хлорида (при 20 С)

Плотность,

Концентрация

Коэффициент ре
ф
ракции

г/мл

ω
%

С

(

)

1.00

0

0

1.333

1.007

1

0.17

1.335

1.015

2

0.34

1.337

1.022

3

0.51

1.338

1.029

4

0.70

1.340

1.036

5

0.85

1.342

1.044

6

1.07

1.343

1.051

7

1.26

1.345

1.058

8

1.45

1.347

1.066

9

1.64

1.348

1.073

10

1.83

1.350

1.080

11

2.03

1.352


Работа с рефрактометром.

Одну или две капли исследуемого раствора соли, помещают между призмами рефра
к
тометра. В окно верхней призмы
направляют источник света. Через нижнюю призму
свет попадает на шкалу прибора, частично её освещая и создавая чёткую границу света
снизу и тени сверху. Если граница светотени недостаточно чёткая, имеет радужные п
о
лоски, то вращением компенсатора добиваются

их исчезновения. Поворотом рычага, на
котором закреплён окуляр, добиваются совмещения трёх чёрточек с границей светотени
и считывают по левой шкале коэффициент рефракции, по правой



процентное содерж
а
ние вещества. Контроль работы производится по дистилл
ированной воде, коэффициент
рефракции которой равен 1,333. Зная коэффициент рефракции раствора, по таблице н
а
ходят его процентное содержание. Необходимо помнить, что таблица составляется тол
ь
ко для определенного вещества.









12



13
Занятие № 2
.
Тема: «
Основы химического анализа. Качественный и количественный
анализ
.

Основы титриметрического анализа. Метод кислотно

основного титрования.
Алкалиметрия
».

1. Вопросы для обсуждения.

1.

Предмет и задачи аналитической химии. Качественный и количественный анализ.

2.

Основные понятия качественного анализа:

а) аналитические реакции
;
б) реагент (реа
к
тив)

в) дробный
и систематический метод анализа;
г)
макро

, микро

, полумикроанализ;

д) способы выполнения аналитических реакций
.

3.

Методы количественного анализа.
Классификация методов количественного анализа.

4.

Закон эквивалентов. Основные понятия объемного (титриметрического) анализа:

а) р
а
бочий раствор (титрант);

б) исходные вещества, требования к ним;

в) анализируемый
раствор;

г) титрование;

д) точка эквив
алентн
ости, точка нейтрализации;
е) конец титрования.

5.

Индикаторы, выбор индикатора. Понятие о кривых титрования, их анализе.

6.

Метод

нейтрализации. Основные реакции метода. Алкалиметрия и ацидиметрия. Техника
выполнения метода алкалиметрии.

7.

Значение методов качественного
и количественного
анализа в медицине и других обла
с
тях практической деятельности

(санитарно

гигиенической практике)
.


2.
Выполнить тестовые задания (письменно):

1


В качественном анализе используют методы:


А

Х
роматографический


Б

Г
равиметрический


В

Н
ейтрализации


Г

Т
итриметрический




2.


Какое количество вещества исследуют в микроанализе:


А

0,5

1,0 г


Б

0,05

0,5 г


В

0,001

0,
0
1 г


Г

1,0

1,5 г




3


Аналитические реакции между электролитами
записывают:


А

С
ильные и слабые электролиты в ионном виде


Б

В

ионном виде только слабые электролиты


В

С
лабые электролиты и малодиссоциированные вещества в молекулярном виде


Г

С
ильные и слабые электролиты в молекулярном виде




4.


При добавлении к

анализируемому раствору раствора нитрата свинца (
ΙΙ)
образ
о
вался черный осадок. Присутствие каких ионов вероятно в растворе?


А

I



Б

Cl



В

S
2



Г

SO
4
2





5
.


Какой реактив может быть использован для определения в растворе карбонат

ионов?


А

NaCl


Б

CaCO
3


В

NaOH


Г

CaCl
2





14
6
.


Какой реактив может быть использован для определения в растворе ионов
Fe
2
?


А

NaCl


Б

CaCO
3


В

NaOH


Г

CaCl
2




7
.


Как изменится окраска индикатора фенолфталеина в щелочной среде?


А

С бесцветной на желтую


Б

С бесцветной на малиновую


В

С бесцветной на красную


Г

С бесцветной на фиолетовую




8
.


Какую окраску
приобретает

индикатор лакмус в кислой среде?


А

Бесцветная


Б

Синяя


В

Красная


Г

Желтая




9
.


Ионы К


окрашивают пламя горелки в:


А

Красный цвет


Б

Фиолетовый цвет


В

Зеленый цвет


Г

Желтый цвет




1
0
.


Какой раствор является рабочим раствором?


А

Раствор с точно известной концентрацией


Б

Раствор, концентрацию активного вещества которого надо установить


В

Раствор, содержащий

определенную массовую долю растворённого вещества


Г

Раствор, не содержащий активного вещества




11.


Какой закон используют для расчётов в объёмном анализе?


А

Закон Авогадро


Б

Закон эквивалентов


В

Закон постоянства состава


Г

Закон перехода
количества в качество




12.


Какая реакция лежит в основе метода кислотно

основного титрования:


А

Окислительно

восстановительная реакция


Б

Образование комплексного соединения


В

Образование газа


Г

Реакция нейтрализации




13


Какие вещества
используются в методе нейтрализации в качестве исходных?


А

NaOH и HCl


Б

Na
2
CO
3

и HCl


В

NH
3

и H
2
O


Г

BaCl
2

и H
2
SO
4




14


Алкалиметрия


это метод определения содержания:


А

Оснований в растворах титрованием стандартным раствором кислоты


Б

Многоосновных кислот в растворе титрованием раствора гидроксидом натрия


В

Кислот в растворе титрованием стандартным раствором основания


Г

Гидросульфатов в растворе титрованием стандартным раствором гидроксида натрия




15


Момент титрования, в которо
м окраска раствора резко изменяется, называется:


А

Э
квивалентная точка


Б

К
онечная точка титрования


В

К
ривая титрования


Г

Т
очка нейтрализации


15
16


Чему равна эквивалентная масса гидроксида калия?


А

28 г/моль


Б

56 г/моль


В

5,6 г/моль


Г

14

г/моль




17


Резкое изменение рН на кривой титрования в методе нейтрализации наблюдается
вблизи точки эквивалентности. Этот участок называется:


А

К
онец титрования


Б

С
качок титрования


В

И
нтервал перехода индикатора


Г

Н
ет специального названия


3. Ситуационные задачи:



Текст задания:

1.

Написать уравнения качественных реакций на ионы меди и хлора в растворе
CCl
2

и о
п
ределить признаки их прохождения.


2.

Рассчитать молярную концентрацию эквивалента соляной кислоты, если на титрование
10 мл
HCl

израсходовано 13,6 мл 0,0485 н раствора
NaOH
.


3.

Для титрования 10 мл анализируемого раствора гидроксида калия методом ацидиметрии
израсходовано 16 мл раствора серной кислоты, с молярной концентрацией эквивалента
0,05 н. Рассчитать молярную концентрацию
эквивалента гидроксида калия .




Эталоны ответов:

1.

Качественная реакция на ион
C
2
:

CCl
2

 2
NaOH


C
(
OH
)
2


 2
NaCl

(молекулярное уравнение)


голубой

C
2

 2
Cl


 2
Na


 2
OH



C
(
OH
)
2


 2
Na


 2
Cl


( полное ионное уравнение)

C
2

 2
OH



C
(
OH
)
2


(сокращенное ионное уравнение)

Качественная реакция на ион
Cl

:

CCl
2

 2
ANO
3

→ 2
ACl



C
(
NO
3
)
2

(молекулярное уравнение)




белый

C
2

 2
Cl


 2
A


 2
NO
3


→ 2
ACl



C
2

 2
NO
3


(полное ионное уравнение)

Cl



A



ACl


сокращенное ионное уравнение)


2.

л
моль
066
,
0
10
0485
,
0
6
,
13
)
HCl
(
V
)
NaOH
(
C
)
NaOH
(
V
)
HCl
(
C
f
f







3.

)
(
)
(
)
(
)
(
4
2
4
2
SO
H
V
KOH
V
KOH
C
SO
H
C
f
f




л
моль
KOH
V
SO
H
C
SO
H
V
KOH
C
f
f
08
,
0
10
05
,
0
16
)
(
)
(
)
(
)
(
4
2
4
2






















16
3
. Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1.

Написать уравнения качественных реакций на ион аммония и сульфат ион в растворе
(
NH
4
)
2
SO
4

и определить признаки их прохождения.











2.

Рассчитать навеску карбоната натрия для приготовления
500 мл раствора с молярной
концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.










3.

На титрование 20 мл анализируемого раствора уксусной кислоты методом алкалиме
т
рии израсходовано 25 мл раствора гидроксида натрия, с молярной концентрацией э
к
вивалента 0,1 моль/л.
Рассчитать молярную концентрацию эквивалента уксусной к
и
слоты в растворе.












4
. Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).

1.

Использование качественных методов анализа в практической деятельности человека, в
медицине.

2.

Аналитические методы анализа в фармац
ии
.

3.

Применение методов кислотно

основного титрования в медико

биологических и сан
и
тарно

гигиенических исследованиях.


5.

Вспомогательные материалы по самоподготовке
:

Аналитическая химия



наука о методах и приемах определения качественного и к
о
личественного химического состава веществ или их смесей

Качественный анализ


это определение (открытие) химических элементов, ионов,
атомов, атомных групп, молекул в анализируемом веществе.
Исследование химического в
е
щества всегда начинается с качественного анализа.


17
Качественный анализ

Систематический

(разделение смеси ионов
на аналитические группы катионов и ани
о
нов)

Дробный

(открытие каждого иона без пре
д
варительного разделения на ионы)

Ме
тоды:

1. Химические (образование окрашенных продуктов реакции, выделения газа).

2. Хроматография.

3. Окрашивание пламени

Количественный анализ



это определение количественного состава вещества т.е. у
с
тановление количества химических элементов, ионов, ат
омов, атомных групп. молекул в
анализируемом веществе.

В химических методах качественного анализа используют характерные качественные
аналитические реакции, для которых присущи определенные внешние проявления: образ
о
вание в растворах цветных осадков, изме
нение цвета раствора или сплава, выделение газоо
б
разных продуктов без запаха или с определенным запахом и т.д. Вещество, которое испол
ь
зуют для проведения качественной реакции, называют
реагентом.



Аналитические реагенты и аналитические реакции подразделя
ют на
специфические
(характерные),
селективные
(избирательные
), групповые.

Специфические
реагенты и реакции позволяют обнаруживать данное вещество или
данный ион в присутствии других веществ или ионов.

Селективные

реагенты и реакции позволяют обнаруживать несколько веществ или
ионов.

Групповые
реагенты и реакции позволяют обнаруживать ионы определенной аналит
и
ческой группы.

Аналитическая реакция



химическое превращение анализируемого вещества при
действии аналитич
еского реагента с образованием продуктов с заметными аналитическими
признаками.

Качественный химический анализ включает
дробный
и с
истематический

анализ.

Дробный анализ


обнаружение ионов или вещества в анализируемой пробе с пом
о
щью специфического реагента

в присутствии всех компонентов пробы.

Систематический анализ


предусматривает разделение смеси анализируемых ионов
по аналитическим группам с помощью групповых реагентов и последующее обнаружение
каждого иона.

При выполнении качественного анализа нужна о
пределенная масса пробы. В зависим
о
сти от величины взятой для анализа пробы методы разделяют на: макро

, полумикро

, микро


и ультрамикрометоды качественного анализа.

В макро


анализе используют 0,5

1,0 г вещества. В микроанализе используют, как пр
а
вило, о
т 0,010 до 0,001 г вещества

Полумикроанализ занимает промежуточное место между макро


и микро

методами.
Для анализа, как правило, используют от 0,01 до 0,10 г сухого вещества.

Аналитические реакции выполняют с помощью капельниц. Отделение твердой и жи
д
кой

фаз проводят с помощью центрифуги. В аналитической практике используют чаще п
о
лумикрометод.

Аналитические реакции выполняют
сухим

или
мокрым

способом. В первом случае и
с
следуемую пробу и аналитический реагент берут в твердом состоянии и подвергают нагр
е
ва
нию при высокой темпера
туре. К таким способам относят

окрашивание пламени и спек
а
ние с некоторыми сухими реагентами (Nа
2
CO
3
,
KClO
3
, KNO
3
) для получения характерных
окрашенных продуктов и др. Реакции, выполняемые мокрым способом сопровождаются
внешним эффе
ктом: изменение окраски раствора, образование или растворение осадка, в
ы
деление газа.



18
Схема: «
Качественные реакции на катионы и анионы в растворах»
H

Л
а
к
м
у
с
М
е
т
а
л
л
ы
К
р
а
с
н
ы
й

ц
в
е
т

и
н
д
и
к
а
т
о
р
а
В
ы
д
е
л
е
н
и
е

в
о
д
о
р
о
д
а

H
2
N
a

В

п
л
а
м
е
н
и
И
н
т
е
н
с
и
в
н
о

ж
е
л
т
а
я

о
к
р
а
с
к
а

п
л
а
м
е
н
и
Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

S
b
(
O
H
)
6


K

В

п
л
а
м
е
н
и
С
в
е
т
л
о

ф
и
о
л
е
т
о
в
а
я

о
к
р
а
с
к
а

п
л
а
м
е
н
и
Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

C
o
(
N
O
2
)
6

3

C
a
2

В

п
л
а
м
е
н
и
К
и
р
п
и
ч
н
о

к
р
а
с
н
а
я

о
к
р
а
с
к
а

п
л
а
м
е
н
и
Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

C
a
C
O
3
C
O
3
2

B
a
2

В

п
л
а
м
е
н
и
З
е
л
е
н
а
я

о
к
р
а
с
к
а

п
л
а
м
е
н
и
Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

B
a
S
O
4
S
O
4
2

F
e
2

З
е
л
е
н
ы
й

о
с
а
д
о
к

F
e
(
O
H
)
2
С
и
н
и
й

о
с
а
д
о
к


т
у
р
н
б
у
л
е
в
а

с
и
н
ь


K
F
e

F
e
(
C
N
)
6

K
3

F
e
(
C
N
)
6

O
H

F
e
3

Б
у
р
ы
й

о
с
а
д
о
к

F
e
(
O
H
)
3
С
и
н
и
й

о
с
а
д
о
к


б
е
р
л
и
н
с
к
а
я

л
а
з
у
р
ь


K
F
e

F
e
(
C
N
)
6

K
4

F
e
(
C
N
)
6

O
H

К
р
о
в
а
в
о

к
р
а
с
н
ы
й

р
а
с
т
в
о
р

F
e
(
S
C
N
)
3
S
C
N

A
l
3

С
т
у
д
е
н
и
с
т
ы
й

б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

A
l
(
O
H
)
3
,

р
а
с
т
в
о
р
я
ю
щ
и
й
с
я

в

и
з
б
ы
т
к
е

щ
е
л
о
ч
и
К
о
м
п
л
е
к
с
н
о
е

с
о
е
д
и
н
е
н
и
е

к
р
а
с
н
о
г
о

ц
в
е
т
а
А
л
и
з
а
р
и
н
O
H

C

2

В

п
л
а
м
е
н
и
З
е
л
е
н
а
я

о
к
р
а
с
к
а

п
л
а
м
е
н
и
С
т
у
д
е
н
и
с
т
ы
й

г
о
л
у
б
о
й

о
с
а
д
о
к

C

(
O
H
)
2
O
H

N
H
4

В
ы
д
е
л
е
н
и
е

а
м
м
и
а
к
а

(
х
а
р
а
к
т
е
р
н
ы
й

з
а
п
а
х
,

с
и
н
я
я

о
к
р
а
с
к
а

в
л
а
ж
н
о
й

л
а
к
м
у
с
о
в
о
й

б
у
м
а
г
и

)
O
H

,


0
К
а
т
и
о
н
ы
A


Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

A

C
l
C
l

C
l

Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

A

C
l
Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

P
b
C
l
2
P
b
2

A


А
н
и
о
н
ы
B


С
в
е
т
л
о

ж
е
л
т
ы
й

о
с
а
д
о
к

A

B

Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

P
b
B

2
P
b
2

A


I

Ж
е
л
т
ы
й

о
с
а
д
о
к

A

I
Я
р
к
о

ж
е
л
т
ы
й

о
с
а
д
о
к

P
b
I
2
P
b
2

A


S
2

Ч
е
р
н
ы
е

о
с
а
д
к
и

P
b
S
,

C

S
C

2

,

P
b
2

S
O
4
2

Б
е
л
ы
й

о
с
а
д
о
к

B
a
S
O
4
B
a
2



19
Количественный анализ

Физико

химический

Физический

Химический

Метод кол
о
риметрии

Метод рефра
к
тометрии


Гравиметрический
(весовой)

Титриметрический

(объемный)

Измеряют точный объем раствора реактива(исходное в
е
щество) с известной концентрацией, который добавляют
к раствору анализируемого вещества, концентрацию к
о
торого определ
яют.

Методы

Нейтрализации, оксидиметрии, комплексометрии, оса
ж
дения


Количественный анализ служит для определения количественного состава отдельных
частей в исследуемом веществе или смеси. Одним из методов количественного анализа я
в
ляется
титриметрический (объемный) анализ.

Титриметрический

анализ основан на точном измерении количества реактива, затр
а
ченного на реакцию с определенным компонентом. Раствор, содержащий реагент, конце
н
трация которого известна с большой точностью называется

рабо
чим раствором или ти
т
рантом.

Второй раствор, вступающий во взаимодействие с рабочим раствором, содержит
вещество неизвестной концентрации и называется

анализируемым раствором.

Объемный

анализ основан на процессе

титрования.

Титрованием называют добавление
небольших порций одного из растворов к заранее известному объему другого раствора. В
процессе титрования наступает

точка эквивалентности,

когда количество реагирующих
веществ в смеси становится эквивалентным. Чтобы зафиксировать конец титрования испол
ь
зуют

индикаторы



вещества изменяющие свою окраску в зависимости от
H

среды.

Для приготовления растворов в титриметрическом методе используют
стандартные
вещества.

Стандартный раствор


раствор, имеющий известную концентрацию активного ре
а
гента.

Различают
первичный и вторичный стандартные растворы

Первичный стандартный раствор


это раствор исходного вещества, приготовленный
из первичного стандартного вещества, концентрация которого известна по массе этого вещ
е
ства в определённом объёме раствора. В качестве

исходного вещества используют буру
Na
2
B
4
O
7
∙10
H
2
O
,
карбонат натрия безводный
Na
2
CO
3
, щавелевую кислоту
H
2
C
2
O
4
∙2
H
2
O

и др.
Навески этих веществ находятся в
фиксаналах


стеклянных запаянных ампулах. Для приг
о
товления стандартного раствора фиксанал разбивают
и переносят в мерную колбу, доводя
дистиллированной водой до метки на колбе, соответствующей определённому объёму. Эти
растворы используются как стандарты.

Вторичный стандартный раствор
(рабочий раствор) это раствор, концентрация кот
о
рого установлена очень

точно стандартизацией. В качестве вторичного стандартного раств
о
ра в методе алкалиметрии используется 0,1н раствор гидроксида калия или натрия, а в мет
о
де ацидиметрии


раствор 0,1н
HCl
.

Конечная точка титрования


это момент титрования, в котором в прису
тствии инд
и
катора окраска раствора резко изменяется. Точку эквивалентности можно определять по п
о
явлению флуоресценции, изменению оптической плотности или электропроводности.

Интервал перехода индикатора


это область титрования, в которой можно обнаружить

изменение в оттенке цвета или интенсивности, вызванное изменением соотношения двух с
о
ответствующих форм индикатора.

Кривая титрования


это графическое изображение изменения
H

титруемого раствора
в зависимости от количества титранта.

(Таблица индикаторов
)
.



20
Титриметрический анализ делится на:

1.

Кислотно

основное титрование (метод нейтрализации)


это титрование, основанное
на реакции переноса протона Н


от одной реагирующей частицы к другой. Различают а
л
калиметрию и ацидиметрию (
aidm



кислота,
alkali



щёлочь).



Алкалиметрия


определение концентрации вещества титрованием, в котором ста
н
дартным (рабочим) раствором является раствор сильного основания.



Ацидиметрия


определение концентрации вещества титрованием, в котором ста
н
дартным (рабочим) раствором
является раствор сильной кислоты.

2.

Окислительно

восстановительное титрование (оксидиметрия)


это титрование, к
о
торое сопровождается переходом электронов от восстановителя к окислителю.

В методах оксидиметрии в зависимости от применяемого титрованного раств
ора окисл
и
теля различают несколько частных методов:


а) перманганатометрия,
метод, в котором рабочим раствором служит раствор К
MO
4

в
кислой среде.


б) йодометрия,
метод
,
в котором рабочим раствором служит раствор йода.

3.

Осадительное титрование


т
акое титрование, в результате которого титруемое вещес
т
во при взаимодействии с титрантом выделяется из раствора в виде осадка.

4.

Комплексонометрическое титрование


титрование, которое сопровождается образов
а
нием слабодиссоциирующего растворимого комплексн
ого соединения.


В аналитической химии используют различные способы титрования.

а) прямое титрование;

б) обратное титрование;

в) заместительное (косвенное) титрование.


Прямое титрование


титрование, при котором анализируемое вещество титруют ста
н
дартным

раствором титранта.


Обратное титрование

(титрование по остатку)


титрование непрореагировавшего о
с
татка вещества, взятого в избытке.


Косвенное титрование (заместительное)


титрование, при котором определяемое в
е
щество не реагирует с титрантом непосред
ственно, а определяется косвенно в результате и
с
пользования стехиометрически протекающей реакции с образованием другого вещества, ре
а
гирующего с титрантом.


Лабораторная работа

№1
:


«
Качественные реакции на отдельные ионы и вещества».

1. Качественная реакция на
Cl

.

В пробирку налить 2 мл раствора хлорида натрия, доб
а
вить 3

4 капли раствора
ANO
3
. Наблюдается выпадение белого творожистого осадка Зап
и
сать уравнение реакции в молекулярном и ионном видах.







2. Качественная реакция на
S
O
4
2

.

В пробирку налить 2 мл раствора
Na
2
SO
4
, добавить 3

4
капли
BaCl
2
. Наблюдается выпадение белого осадка
BaSO
4
. Записать уравнение реакции в
молекулярном и ионном видах.








21
3. Качественная реакция на

ион Fe
3
.
В пробирку налить 2 мл раствора FeCl
3
, добавить 3

4
капли раствора KSCN. Наблюдать изменение окраски раствора. Указать цвет полученного
раствора.
Записать уравнение реакции в молекулярном виде.





4. Качественная реакция на

ион Fe
2
.

В пробирку налить 2 мл раствора Fe
SO
4
, добавить 3

4 капли

раствора K
3
Fe(CN)
6
. Наблюдается изменение окраски раствора. Реакция протекает
в соответствии с уравнением:

FeSO
4
 K
3
Fe(CN)
6

→ KFeFe(CN)
6

↓  K
2
SO
4



турнбулева синь.


5. Качественная реакция на ионы
Pb
2
.
В пробирку налить 2 мл раствора
Pb
(
CH
3
COO
)
2

и
добавить 3

4 капли раствора
KI
, наблюдать выпадение желтого осадка йодида свинца. Зап
и
сать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.







6. К
ачественная реакция на ионы
C
2
.
В пробирку налить 2 мл раствора
CSO
4

и доб
а
вить 3

4 капли раствора гидроксида натрия, происходит образование голубого осадка гидр
о
ксида меди, записать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах:








К полученному осадку добавить избыток
NH
4
OH
, о
садок растворяется в результате
образования комплексного соединения ярко

синего цвета.

С

(
OH
)
2

 4
NH
4
OH



C
(
NH
3
)
4
(
OH
)
2

 4Н
2
О.


7.
Качественная реакция на ионы
NH
4

.

В пробирку внести по 0,5 мл раствора
NH
4
Cl

и
NaOH
. Нагреть пробирку до кипения.
Выделение аммиака обнаруживается по запаху.

Зап
и
сать уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.







8.
Качественная реакция на фенол.
В пробирку налить 2 мл раствора фенола и добавить 3

4 капли раствора хлорного железа. Фиолетовая окраска
полученного раствора свидетельс
т
вует об образовании фенолята железа(
III
) в соответствии с уравнением:

С
6
H
5
OH


FeCl
3



С
6
H
5
OFeCl
2


HCl
.







22
Лабораторная работа

№2
:

«Определение молярной концентрации эквивалента раствора

соляной кислоты
методом алкалиметрии».

Ход работы:

1.

Бюретку заполнить рабочим раствором гидроксида натрия (С
f

 0,1 н) до нулевого д
е
ления.

2.

Пипеткой отмерить точный объем


10 мл раствора соляной кислоты не
известной

концентрации и перенести в колбу для титрования.

3.

В
раствор кислоты добавить 2

3 капли индикатора


фенолфталеина, содержимое п
е
ремешать.

4.

Титровать раствор кислоты рабочим раствором щелочи, медленно, по каплям, пост
о
янно перемешивая, до появления устойчивой розовой (малиновой) окраски, которая
свидетельству
ет об окончании титрования


достижении точки эквивалентности.

5.

Определить по делениям на бюретке точный объем рабочего раствора, который был
израсходован на титрование. Титрование провести трижды и рассчитать средний об
ъ
ем рабочего раствора из трех опытов
:

V
HCl
(мл)


V
NaOH

(мл)

V


10

V
1


10

V
2

10


V
3


Допустимое расхождение 0,2 мл

6.

Произвести расчет и определить молярную концентрацию эквивалента кислоты:

)
NaOH
(
)
NaOH
(
f
)
HCl
(
)
HCl
(
f
V
С
V
С
































23



24
Занятие №
3.
Тема: «
Химическая термодинамика.
Тепловые эффекты химических р
е
акций. Направленность процессов».


1. Вопросы для обсуждения
:

1.

Предмет и задачи термодинамики.

Химическая термодинамика.

2.

Термодинамические системы, их классификация.

3.

Параметры и функции
термодинамических систем.

4.

Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия.

5.

Закон Гесса, следствия из него. Термохимия. Калориметрия.

6.

Второе начало термодинамики. Энтропия.

7.

Направление самопроизвольного протекания реакции. Свободная энергия Гиббс
а, Гель
м
гольца.

8.

Особенности живых организмов как термодинамических систем.

2. Ситуационные задачи
:



Текст задания:

1.

Рассчитать

тепловой эффект реакции (
Δ
Н
º
р

ции) при
н
.у:


4NН
3
(г)  5О
2
(г)
→ 4N
O
(г)  6Н
2
О(ж),

пользуясь справочными
значениями
стандартных теплот (энтальпий) образования в
е
ществ

(
стр 91

9
2
)
.

2.

Рассчитать

стандартную энтальпию реакции 2
S
О
2
(г)  О
2
(г)
→ 2
S
О
3
(г).

Укажите,

будет ли данная реакция экзо


или эндотермической.

3.

Рассчитать

изменение энтропии реакции при стандартных условиях:

СН
4
(г)  2О
2
(г)


СО
2

(г)  2Н
2
О (ж), использовав табличные данные.

4.

Возможно ли самопроизвольное протекание реакции

(подтвердить
расчетами
)
:


С
6
Н
12
О
6



2 СзН
6
Оз



Глюкоза Молочная к

та



Эталоны ответов:

1.

В соответствии с первым следствием из закона Гесса

Δ
Н
º

р

ции 


Δ
Н
º
обр(прод.
р

ции)




Δ
Н
º

обр.(исх.

в

в
);

Δ
Н
º

р

ции  4


Δ
Н
º

обр(N
O
)г  6


Δ
Н
º

обр.(Н
2
О)ж



4


Δ
Н
º
обр.(N
H
з)г  5


Δ
Н
º
обр.(О
2
)г.

Δ
Н
º

р

ции  4


91  6


(

286) 


4


(

46)  5 х 0 

1168 кДж

Ответ:

тепловой эффект реакции

1168 кДж, т.е.
Δ
Н
º
р

ции
 0, п
роцесс экзотерм
и
ческий.

2.

2
S
О
2
(г)  О
2
(г)  2
S
О
3
(г);


2 1 2 моль

Δ
Н
º



Δ
Н
обр
º

(прод.)



Δ
Н
обр
º

(реаг.)
 2 (

396)


2 (

297)  1(0) 

198 кДж.

Ответ.

Станда
ртная энтальпия реакции равна

198 кДж.



Реакция экзотермическая, так как
Δ
Н
0

р

ции  0.

3.

Δ
S
º

 2
S
º(
Н
2
О
(ж)
) 
S
º
(СО
2

(г)
)



S
º
(СН
4(г)
)  2
S
º
(
О
2(г)
)

Δ
S
º 
2

70  213,7



186,3  2

205,0 

242,4 Дж

К

1
.

Ответ.

Изменение энтропии равно

242,4 Дж

К

1
.

4.

Чтобы ответить на вопрос, необходимо рассчитать величину свободной

энергии Гиббса,
т.к. она является критерием самопроизвольно протекающего

процесса.

По
таблице найти значение энергии Гиббса глюкозы и молочной кислоты.

Δ
G
º
(реакции) 

Δ
G
обр
º
(продуктов реакции)



Δ
G
обр
º
(исходных веществ)

Δ
G
º
(реакции) 2


(

539)




917

161 кДж.


Ответ:

Реакция может протекать самопроизвольно в стандартных
условиях,
т.к.
Δ
G

0


25
3.
Выполнить тестовые задания (письменно):

1


Стандартные термодинамические величины характеризуют состояние системы при
следующих значениях температуры и давления:


А



 0
o
С,


1 атм


Б



20
o
С,


 101,3 кПа


В

Т  298
о
К,


 101,3 кПа


Г

Т  273
о
К,


 101,3 кПа




2


Определить
, какое математическое выражение соответствует первому закону терм
о
динамики.


А

Δ
G

 Δ
H



TΔS



Б

P  iRT


В

ΔU  Q


A


Г

ΔS


ΔQ

/
T




3


Какая из формул является математическим
выражением закона Гесса:


А

Δ
Н (реак.) 
Δ
H
1


Δ
Н
2


Δ
Н
3


Б

Δ

Н (реак.) 

Δ
Н(обр. кон. в

в.)



Δ
Н(обр. исх. в

в.)


В

Δ
Н(реак.) 
Δ
G

 Т
Δ
S


Г

Δ
Н(реак.) 
Δ
G



Т
Δ
S




4


Какая из формул относится к первому следствию из закона Гесса:


А

Δ
Н (реак.) 
Δ
H
1


Δ
Н
2


Δ
Н
3


Б

Δ

Н (реак.) 

Δ
Нобр (кон. в

в.)



Δ
Нобр ( исх. в

в.)


В

Δ
Н(реак.) 
Δ
G

 Т
Δ
S


Г

Δ
Н(реак.) 
Δ
G

Т
Δ
S




5


Энтальпия системы является мерой её:


А

Обратимости


Б

Неупорядоченности


В

Теплосодержания


Г

Упорядоченности




6


Символом
H обозначается одна из функций состояния те
рмодинамической сист
е
мы. Указать

название этой функции


А

Энтропия


Б

Энтальпия


В

Свободная энергия Гиббса


Г

Свободная энергия Гельмгольца




7


В экзотермической реакции...


А

Э
нтальпия
реакционной системы повышается (
Δ
Н  0 )


Б

Э
нтропия реакционной системы уменьшается (
S

 0 )


В

Э
нтальпия реакционной системы уменьшается (
Δ
Н  0 )


Г

Д
авление реакционной системы повышается




8


Какая из написанных ниже реакций отвечает теплоте
образования оксида азота (II)
в стандартных условиях (
Δ
Н
о
298
)


А

½N
2

 О  NО


Б

N

½
О
2

 NО


В

½
N
2

½
О
2

 NО


Г

2NН
3

 5/2О
2

 2 N
O

 3Н
2
О


26
9


Энтропия системы является мерой её:


А

Обратимости


Б

Неупорядоченности


В

Теплосодержания


Г

Теплового эффекта




10


Условно принято, что энтропия идеального кристалла при температуре абсолютного
нуля равна:


А



Б

1


В


1


Г

0




11


Определить
, какое математическое выражение соответствует второму закону терм
о
динамики.


А

P


RT



Б

Δ
G

 Δ
H



TΔS


В

Q  ΔU


A


Г

N  k




12


Какое из условий способствует самопроизвольному протеканию реакции:


А

Δ
G

 0


Б

Δ
G

 0


В

Δ
G

 0


4. Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1

Рассчитать тепловой эффект реакции:
2
NaOH
(
к)  СО
2
(г)


Na
2
CO
3
(
к)  Н
2
О(
ж
)
,


если
Δ
Н
º
обр.
(
NaOH
) 

426,6
кДж
/моль,
Δ
Н
º
обр.
(СО
2
) 

393,6
кДж
/моль,

Δ
Н
º
обр.
(
N
а
2
С
O
3
) 

1129,3
кДж
/моль,
Δ
Н
º
обр.
(
H
2
O
) 

285,8
кДж
/моль






2

В организме человека этанол окисляется в 2 стадии: до уксусного альдегида

(
Δ
Н
º
1




256 кДж/моль), а затем до уксусной кислоты (
Δ
Н
º
2




237 кДж/моль):



Δ
Н
º
1

Δ
Н
º
2


С
2
Н
5
ОН


СН
3
СОН


СН
3
СООН

На основе закона Гесса рассчитать
Δ
Н
реакции

окисления этанола до уксусной кислоты.







3

Возможно ли
самопроизвольное
протекание реакции

(подтвердить рас
четами)
:

SiO
2
(к)  2
NaOH
(раствор)


Na
2
SiO
3
(к) 
H
2
O
(ж)
,

если

Δ
G
º
обр
(
NaOH
) 

415,5
кДж
/моль,
Δ
G
º

обр
(
Si
О
2
) 

803,75
кДж
/моль,

Δ
G
º
обр
(
N
а
2
SiO
3
) 

1427,8
кДж
/моль,
Δ
G
º

обр
(
H
2
O
) 

237,5
кДж
/моль






27
4

Каждый человек поглощает энергию в виде пищи и напитков.
Рассчитать
, какое кол
и
чество энергии поглощает человек, съедая 100
г белого хлеба (в нем содержится  50 г
углеводов,  8 г белков,
 2 г жиров и около 40 г

воды). Калорийность углеводов, белков
и жиров составляет соответственно 3,8; 4,1; и 9,1 ккал/г.


а) 241 ккал б) 100 кДж


в) 1008,3 кДж г)

13 кал








5.

Тематика рефератов по
учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).

1.


Химическая термодинамика


теоретическая основа изучения обмена веществ и энергии
в живом организме.

2.


Особенности живых организмов
,

как объектов для термодинамических исследований.





















28





















29
Занятие № 4
Тема: «Кинетика биохимических реакций
.

Химическое равновесие.
Принцип Ле

Шателье
».


1. Вопросы для обсуждения.

1.

Химическая кинетика
.

Механизмы

и скорос
ть химических реакций. Г
омогенные и гет
е
рогенные

реакции
.

2.

Факторы,
влияющие на скорость протекания реакции (природа реагирующих веществ,
площадь поверхности, концентрация, температура, давление, энтропия активации, эне
р
гия активации, катализаторы).

3.

Закон действия масс. Порядок реакции.

4.

Энтропия
и энергия
активации

реак
ций
.

5.

Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнения Вант

Гоффа и Аррениуса.

6.

Катализ и катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Ингибирование.

7.

Механизм действия ферментов. Уравнение Михаэлиса

Ментен.


8.

Понятие о кинетике сложных реакций
,
ант
иоксидантах и свободнорадикальных реакциях
в живом организме. Фотохимические процессы.

9.

Понятие об о
братимы
х

и необратимы
х

процесс
ах
.

10.

Понятие о химическом равновесии. Константа химического равновесия.

11.

Принцип Ле

Шателье. Факторы смещения химического равнов
есия (температура, ко
н
центрация, давление).

12.

Связь между изменением свободной энергией Гиббса и константой химического равнов
е
сия.

13.

Проявление принципа Ле

Шателье в живых организмах (
сопряженные

реакции).


2. Ситуационные задачи:

Задача 1.

Рассчитать скорость реакции разложения пероксида водорода

2
H
2
O
2

(р)
→ 2
H
2
O
(ж) 
O
2
(г) при 40
o
C

за периоды 0


21600 сек, 21600 сек


43200 сек и
т.д., пользуясь следующими экспериментальными данными:


Время, сек


H
2
O
2
 моль/л

0

1
,
00

2
,
16

10
4

0
,
500

4
,
32

10
4

0
,
250

6
,
48

10
4

0
,
125

8
,
64

10
4

0
,
0625

Эталон ответа:

Под скоростью реакции подразумевают изменение концентрации реагирующих в
е
ществ или продуктов реакции за определенный промежуток времени.







C


Относительно реагирующих веществ данное выражение имеет вид:







C

в котором знак “


“ означает уменьшение концентрации реагирующих веществ.

Относительно продуктов реакции данное выражение имеет вид







C

в котором з
нак “  “ означает увеличение концентрации продуктов реакции.

Так как
H
2
O
2

является реагентом в данной реакции, в ходе реакции происходит
уменьшение концентрации Н
2
O
2.
Отсюда, скорость реакции, исходя из экспериментальных
данных, равна:

сек
л
моль
10
3
,
2
21600
5
,
0
0
21600
1
5
,
0
C
C
5
1
2
1
2




















30
Аналогичным образом может быть рассчитана скорость химической реакции за другие
про
межутки времени.

Ответ: 2,3 ∙ 10

5

моль/л сек.

Задача 2.

Пользуясь экспериментальными данными, рассчитать суммарный порядок хим
и
ческой реакции:
2

NO

(г) 
O
2
(г)


2

NO
2

(г)
, написать кинетическое уравнение скорости и
рассчитать константу скорости данной химической реакции:

Эксперимент

Начальная конце
н
трация 
NO
 моль/л

Начальная конце
н
трация 
O
2
 моль/л

Скорость реакции

(моль/л∙

сек)

1

1

10

3

1

10

3

7

10

6

2

1

10

3

2

10

3

14

10

6

3

2

10

3

1

10

3

28

10

6



Эталон ответа:

Для реакции
2

NO

(г) 
O
2
(г)
→ 2

NO
2

(г)
выражение закона действующих масс в о
б
щем виде может быть представлено как
υ 
k
∙
NO

x
∙
O
2

y
. Пользуясь экспериментальными
данными, определим порядок реакции по
NO

(т.е.экспоненту
х
) и порядок реакции по
O
2

(т.е. экспоненту
у
).

Вначале определим влияние концентрации
NO

(т.е. экспоненту
x
) на скорость химич
е
ской реакции. Находим экспериментальные

данные, при которых изменяется концентрация
NO
, а концентрация
О
2

остается постоянной



это эксперименты №1 и №3
.

П
ри увеличении
концентрации
NO

в два раза, скорость химической реакции увеличивает
ся в четыре

раза, а
концентрация
О
2

не меняется. Чтобы определить экспоненту
х
,
нужно выражение скорости
реакции (закона действующих масс) эксперимента №3 разделить на выражение скорости р
е
акции эксперимента №1:

2
2
4
1
2
4
)
3
10
1
(
)
3
10
1
(
)
3
10
1
(
)
3
10
2
(
6
10
7
6
10
28
1
3























x
x
x
x
y
x
k
y
x
k



Теперь определим влияние концентрации
O
2

(т.е. экспонент
у
у
) на скорость химич
е
ской реакции. Находим экспериментальные данные, при которых изменяется концентрация
О
2
, а концентрация
NO

остается постоянной


это эксперименты №1 и №2. При увеличении
концентрации
О
2

в два раза, скорость химической реакции увеличив
ается в два раза, а ко
н
центрация
NO

не меняется. Чтобы определить экспоненту
у
, нужно выражение скорости р
е
акции (закона действующих масс) эксперимента №2 разделить на выражение скорости реа
к
ции эксперимента №1:

1
2
2
1
2
2
)
3
10
1
(
)
3
10
1
(
)
3
10
2
(
)
3
10
1
(
6
10
7
6
10
14
1
2























y
y
y
y
y
x
k
y
x
k



Исходя из расчетов по

экспериментальным данным, выражение скорости для данного
уравнения можно записать как

υ 
k
∙
NO

2
∙
O
2

.

Суммарный порядок реакции:


 х  у 
2

 1 
3

Ответ:

υ 
k
∙
NO

2
∙
O
2
, порядок реакции по 
NO
 равен 2, порядок реакции по 
O
2

равен 1,
суммарный порядок реакции равен 3.





31
Задача 3.

Пользуясь данными предыдущей задачи, рассчитайте константу скорости этой х
и
мической реакции.

Эталон ответа

Значение константы скорости химической реакции можно рассчитать из выражения
скорости реакции,
определив порядок реакции по соответствующим реагентам. Константа
скорости реакции не зависит от концентрации реагирующих веществ, следовательно для ее
расчета можно использовать данные любого из трех экспериментов.





2
2
O
NO
k




Рассчитаем конста
нту скорости реакции, пользуясь данными предыдущего эксперимента
(опыт 1):

)
(
10
7
10
10
7
)
10
1
(
)
10
1
(
10
7




1
2
2
3
9
6
1
3
2
2
2
3
1
1
6
2
2




























с
моль
л
л
моль
л
моль
с
л
моль
O
NO
k


3.

Выполнить тестовые задания (письменно):


1


Единицами измерения скорости химической реакции являются:


А

л /
(
моль∙сек
)


Б

моль / л


В

л / моль


Г

моль /
(
л ∙ сек
)




2


Указать

кинетическое уравнение в общем виде для реакций нулевого порядка:


А

υ 
k


Б

υ

 k A


В

υ

 k A B


Г

υ

 k A
2

B




3


Общий порядок реакции в кинетическом уравнении
υ 
k


C
O
 
H
2

2
равняется:


А

0


Б

1


В

2


Г

3




4


Кинетическое уравнение реакции
υ 
k


A

2


B
. Указать

во сколько раз уменьшится ск
о
рость химической реакции при уменьшении концентрации реагирующих веществ в два раза


А

2


Б

4


В

8


Г

16




5


Указать единицы измерения, в
которых измеряется константа скорости реакции н
у
левого порядка:


А

л /
(
моль∙сек
)


Б

моль / л


В

л / моль


Г

моль /
(
л ∙ сек
)




6


Указать во сколько раз возрастает скорость химической реакции при повышении
температуры на 10
о
С


А

в

5 раз


Б

в

2

4 раза


В

в

5

6 раз


Г

в 0,1

0,
5 раз


32
7


Катализатор увеличивает скорость химической реакции, потому что
:


А

Уменьшает энергию активации


Б

Увеличивает энергию активации


В

Не влияет на энергию активации


Г

Сначала увеличивает, а потом уменьшает

энергию активации




8


Каталитический яд


это вещество, которое в незначительном количестве


А

Уменьшает активность катализатора


Б

Увеличивает активность катализатора


В

Не влияет на активность катализатора


Г

Сначала увеличивает, потом уменьшает

активность катализатора




9


Промотор (активатор)


это вещество, которое в незначительном количестве


А

Уменьшает активность катализатора


Б

Увеличивает активность катализатора


В

Не влияет на активность катализатора


Г

Сначала увеличивает, потом
уменьшает активность катализатора




10


В момент химического равновесия
ΔG
реакции


А

ΔG  0


Б

ΔG  0


В

ΔG  0




11


Какая из записей константы химического равновесия будет верной для реакции:

2PbS (тв)  3О
2

(г)
↔ 2 Pb
О(тв)  2SO
2

(г)


А

2
2
3
2




SO
O
К
р



Б

2
2
2
2
3
2








PbO
SO
PbS
O
К
р



В

3
2
2
2




O
SO
К
р



Г

2
3
2
2
2
2








PbS
O
PbO
SO
К
р





12


При каком значении Кр обратимые реакции проходят с наиболее полным превращ
е
нием исходных веществ в продукты


А

Кр  1


Б

Кр  1


В

Кр  1


Г

Кр  0




13


В каком направлении сместится химическое равновесие в системе

CO
2
(г)  С(т)
↔ 2CO(
г)
ΔH 171
кДж/моль.

при повышении температуры?


А

Вправо


Б

Влево


В

Не сместится




14


В какую сторону сместится равновесие в системе

H
2

 Cl
2

↔ 2HCl
ΔH 

91,8кДж/моль

при понижении температуры?


А

Вправо


Б

Влево


В

Не сместится


33
15


В какую сторону сместится химическое равновесие в системе:

CO (т)  H
2
(г)
↔ C (
т)  H
2
O (г) при повышении давления?


А

В

сторону исходных веществ



Б

В

сторону продуктов реакции


В

Н
е сместится




16


В какую сторону сместится химическое равновесие в системе

CH
4
(г)  2H
2
O(г)
↔ CO
2
(г)  4H
2
(г) при понижении давления?


А

Вправо


Б

Влево


В

Не сместится

17


В
системе СO
2

(г)  С (тв)
↔ 2
СO (г)
Δ
Н  0 установилось равновесие.

Изменением какого параметра можно сместить равновесие в сторону образования
СО.


А

Уменьшением массы С


Б

Понижением температуры


В

Увеличением концентрации СО
2


Г

Повышением
давления

4. Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно)

Задача №1.

Скорость химической реакции может быть рассчитана из экспериментальных
данных. Используя математическое выражение скорости химической реакции, пользуясь
эксперименталь
ными
данными, рассчитать

скорость реакции

C
4
H
9
Cl

(ж) 
H
2
O

(ж)

C
4
H
9
OH

(
aq
)

HCl

(
aq
)

для различных интервалов времени: 0


50 сек, 50


100 сек, 100


150 сек, 150


200 сек,
200


300 сек, 300

400 сек.

Концентрация
C
4
H
9
Cl

в разли
чные промежутки времени

Время

(
сек
)

C
4
H
9
Cl
моль
/
л

0

0,1

50

0,0905

100

0,0820

150

0,0741

200

0,0671

300

0,0540

400

0,0448

















34
Задача №2.

Используя табличные данные экспериментов, составить кинетическое уравнение
скорости данной реакции:

2
NO
2

(г)


F
2

(г)
→ 2
NO
2
F

(г)

Определить суммарный порядок реакции и рассчитать константу скорости химической реа
к
ции.



№ опыта

NO
2

моль/л

F
2

моль/л

Скорость,

(моль/л

сек)

1.

0,10

0,10

8,0
∙ 10

4

2.

0,20

0,10

16
∙ 10

4

3.

0,20

0,20

32


10

4
























Задача №3.

Рассчитать в
о сколько раз увеличится скорость химической реакции при пов
ы
шении температуры с 25
0

до 125
0

С, принимая температурный коэффициент скорости (
γ)
равным 2?











5. Тематика рефератов по
учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).

1.


Кинетика биохимических реакций.

2.


Катализаторы в живом организме.

3.


Приложение принципа Ле

Шателье к газообмену в организме человека.

4.


Особенности равновесных процессов в живых организмах.



35
Лабораторная
работа

№1
: „Зависимость скорости химической реакции от концентр
а
ции реагирующих веществ”.


Химическая реакция протекает по уравнению:

Na
2
S
2
O
3

 H
2
SO
4

→ Na
2
SO
4

 S  SO
2

 H
2
O


Как видно из уравнения реакции, разложение тиосульфата в кислой среде сопров
ожд
а
ется выделением серы (раствор мутнеет) и выделением газа (специфический запах). Время от
начала опыта до достижения определенной степени помутнения раствора можно принять за
время прохождения реакции.

Ход работы:

1 этап:

В три стаканчика налить раствор тиосульфата натрия и дистиллированную в
о
ду, в количествах, указанных в таблице ниже. Затем в каждый из стаканчиков добавить при
помешивании раствор серной кислоты. В каждом случае зафиксировать время от начала д
о
бавления
серной кислоты до появления мутности, результаты отразить в таблице.

Сделать вывод о влиянии концентрации
Na
2
S
2
O
3

на скорость реакции. Предположить
порядок данной реакции по тиосульфату натрия.








2 этап:

В три стаканчика налить раствор серной кислоты и дистиллированную воду, в
количествах, указанных в таблице ниже.
Затем в каждый из стаканчиков добавить при пом
е
шивании тиосульфата натрия раствор. В каждом случае зафиксировать время от начала д
о
бавления
Na
2
S
2
O
3

до появления мутности, результаты отразить в таблице.

№ опыта

V

(
H
2
SO
4
) мл

V

(
H
2
O
)


мл

V

(
Na
2
S
2
O
3
)
мл

Время

появления
мутности (с)

Скорость (


1

), 

1

1

5

10

5



2

10

5

5



3

15

0

5



Сделать вывод о влиянии концентрации серной кислоты на скорость реакции. Пре
д
положить порядок данной реакции по серной кислоте.

Сделать суммарный
вывод.







опыта

V

(
Na
2
S
2
O
3
) мл

V

(
H
2
O
)


мл

V

(
H
2
SO
4
) мл

Время
появления
мутности
(с)

Скорость (


1

), 

1

1

5

10

5



2

10

5

5



3

15

0

5




36
Лабораторная работа №2: «Влияние температуры и концентрации веществ на смещ
е
ние химического равновесия».

Опыт №1.
Влияние концентрации на смещение химического равновесия.

На примере реакции между
FeCl
3

и
KSCN

рассмотрим действие концентрации на
смещение химического равновесия:

FeCl
3

 3
KSCN


Fe
(
SCN
)
3

 3
K
С
l







Желт.


Бесцв.

Красн.



Бесцв.

В химический стакан прибавить 5 мл раствора FeCl
3
(С  0,02 моль/л) и 5 мл раствора

KSCN (С  0,02 моль/л). Отметить образование раствора кроваво

красного цвета. Разлить
полученный раствор на 4 пробирки. Первая пробирка


эталон окраски. Во вторую добавить
3

4 капли насыщенного раствора KSCN и перемешать, в третью добавить 3

5 капель нас
ы
щенного раствора FeCl
3,
в четвёртую добавить на шпателе небольшое количество криста
л
лического KСl. Отметить изменение окраски в каждой пробирке по сравнению с эталоном.
Результаты опыта представить в виде таблицы. Сделать вывод о влиянии изменения конце
н
трации веществ на смещение химического равновесия.


№ пробирки

Добавленное

вещество

Наблюдение

Выводы

1



эталон



2

KSCN



3

FeCl
3



4

KCl




Опыт №2. Влияние температуры на смещения химического равновесия.

Для опыта воспользуемся реакцией
образования йодкрахмала:

I
2
 крахмал

йодкрахмал

H0

В две пробирки налить по 4 мл раствора крахмала и по 2 капли раствора йода, пер
е
мешать, отметить изменение окраски. Первая пробирка


контрольная. Вторую пробирку н
а
греть над пламенем
горелки до обесцвечивания раствора. Охладить пробирку с раствором и
наблюдать изменение окраски. Как изменяется окраска раствора в нагретой пробирке по
сравнению с холодной?

На основе полученных результатов наблюдений сделать вывод о смещении химич
е
ского р
авновесия под влиянием изменения температуры в соответствии с принципом Ле

Шателье.




















37





















































38
Занятие №5
Тема: «Окислительно

восстановительные взаимодействия. Гальванич
е
ские элементы
.
Определение окислительно

восстановительных потенциалов
».


1. Вопросы для обсуждения:

1.

Понятие об окислительно

восстановительных процессах. Окислители и восстановит
е
ли.

2.

Электродные потенциалы, механизмы их возникновения.

Формула Нернста для расч
е
та величины

электродного потенциала.

3.

Виды электродов.
Нормальный (стандартный) электродный потенциал.

4.

Гальванические элементы, их классификация.

Устройство и принцип работы бимета
л
лических и концентрационных элементов.

5.

Понятие об ЭД
C

гальванических элементов. Уравнен
ие Нернста.

6.

Виды биологических потенциалов, механизмы их возникновения:

a
) диффузный;

б) мембранный (потенциал покоя и повреждения); в) потенциал течения

г) окислительно

восстановительный (редокс

потенциал).

7.

Взаимосвязь между ЭДС
,
K
р
,

G
.

Направленность окислительно

восстановительных
реакций.

8.

Значение окислительно

восстановительных потенциалов в механизмах процессов би
о
логического окисления.

9.

Методы оксидиметрии: перманганатометрия и йодометрия, их применение в лабор
а
торно

клиническом анали
зе.


2. Ситуационные задачи
:

Задача № 1.

Рассчитать электродный потенциал медного электрода в 0,1
M

растворе
CSO
4
.


Решение.
В стандартных условиях электродная реакция записанная, как процесс во
с
становления имеет вид:
С

2
 2ē


C


e
о
  0,34 В
.

По
уравнению Нернста
:


C


C

l

059
,
0
e
e
2
C
/
C
0
C
/
C
2
2






B
31
,
0
1
1
,
0
l
2
059
,
0
34
,
0
e
C
/
C
2






Задача № 2.

Рассчитать ЭДС

гальванического элемента:

(

) Z


Z(NO
3
)
2

(0,1
М
)




Pb (NO
3
)
2

(1 M)


Pb ()


Решение:





Z






Z
2


2

1

окисление, анод
,
e
o



0,76
B





Pb
2





Pb


1
восстановление, катод
,
e
o



0,13
B



Z


Pb
2



Z
2


Pb


Первый вариант:


E


E
о










2
2
l
2
059
,
0
Pb
Z
, где Е
о

 е
о

катода


е
о

анода


E
0




0,13


(

0,76)  0,63
B
,

E

 0,63


0,0295


l
1
1
,
0
,
E

 0,63


0,0295


l

0,1
E

 0,63  0,0295   0,66
B

Второй вариант:

Е  е
катода


е
анода

E


e

(
Pb
2
/
Pb
)


e

(
Z
2
/
Z
)

1) е
катода

e

0

1
l
2
059
,
0





0,13  0,0295


0 


0,13
B

2) е
анода


e

0

1
,
0
l
2
059
,
0





0,76  0,0295


(

1) 


0,76


0,0296 


0,79
B

3) Е 


0,13


(


0,79)   0,66
B


39
Задача № 3.

Рассчитать ЭДС гальванического элемента:

С



C(NO
3
)
2

(0,1
М
)




C (NO
3
)
2

(1

M)


C

Решение:




C






C
2

e
o

 0,34
B

окисление, анод




C
2





C

e
o

 0,34
B

восстановление, катод


Суммарная реакция:
C


C
2
(1
M
)


C
2
(0,1
M
)


C


E


E
о



2
1
C
C
l

059
,
0

, где Е
о

 е
о

катода


е
о

анода

 0,34


0,34  0 В

E


1
2
C
C
l
2
059
,
0

 0,0295


l
1
,
0
1
,
E

 0,0295


l
10  0,0295
B

Задача № 4.

В каком направлении возможно самопроизвольное протекание реакции в ста
н
дартных условиях, если
В
93
,
0
e
0
SO
/
SO
2
3
2
4




,
В
6
,
0
e
0
MO
/
MO
2
4



3Na
2
SO
4

 2MO
2

 2KOH


3Na
2
SO
3

 2KMO
4

 H
2
O


Решение:
S
6





S
4


6 3

восстановление, катод,
e
o



0,93
B




M
4


3
ē


M
7

2 окисление, анод,
e
o

 0,6
B



Е
о

 е
о

катода


е
о

анода



0,93


0,6 

1,53 В

E
o


0



G



0

Данная реакция самопроизвольно протекает в обратном направлении.


3.

Выполнить тестовые задания (письменно):

1


Восстановителями являются атомы или ионы в таких степенях окисления, в которых
они способны:


А

Присоединять электроны


Б

Отдавать электроны


В

Присоединять гидроксид

ионы


Г

Отдавать протоны




2


В фармацевтическом анализе в качестве окислителя используют дихромат калия.
Определить

степень окисления хрома в дихромат

ионе?


А

6


Б

7


В

3


Г

4




3


Определить

окислитель в данной реакции:
H
2
S

 4
Cl
2

 4
H
2
O


H
2
SO
4

 8
HCl


А

H
2
S


Б

Cl
2


В

H
2
O


Г

HCl




4


Какой процесс происходит по схеме S
6



S
4

и сколько электронов принимает в
нем участие?


А

Восстановление,  8е


Б

Окисление,




В

Восстановление,  4е


Г

Восстановление,  2е




5


Указать вещество, в котором азот может быть только окислителем:


А

HNO
3


Б

NO
2


В

HNO
2


Г

NH
3


40
6


Какой из приведенных процессов является полуреакцией
восстановления:


А

N
2

→ (
N
Н
4
)



Б

MO
2

→ (MO
4
)



В

Cl
2
→ (
ClO
3
)



Г

(SO
3
)
2


→ (SO
4
)
2





7


Чему равна эквивалентная масса KMO
4
, если он в процессе восстановления пр
е
вращается в MO
2
?


А

58


Б

52,7


В

31,61


Г

79




8


На аноде
гальванического элемента происходит процесс:


А

Окисления


Б

Присоединения электронов


В

Восстановления


Г

Отдачи протонов




9


Какой из приведенных металлов является более сильным восстановителем:


А

C


Б

Fe


В

Z


Г

A




10


Как называется

биопотенциал, который возникает на границе между двумя раств
о
рами, разделёнными полупроницаемой мембраной?


А

Электродный


Б

Диффузионный


В

Мембранный


Г

Потенциал повреждения




11


Какова концентрация ионов С

2

в растворе, если потенциал медного электрода ра
в
няется его стандартному значению


А

0,1 моль/л


Б

0,5 моль/л


В

1 моль/л


Г

2 моль/л




12


В качестве стандартного электрода для измерения электродных потенциалов испол
ь
зуют электрод:


А

Каломельный


Б

Водородный


В

Хингидронный


Г

Стеклянный




13


Гальванический элемент используют для:


А

Превращения тепловой энергии в работу


Б

Превращения химической энергии в электрическую


В

Перехода электрической энергии в тепловую


Г

Определения
электропроводности растворов электролитов




14


Каков критерий самопроизвольного процесса для
ОВР
?


А

э.д.с. 0,
∆G  0


Б

э.д.с. 0,
∆G  0


В

э.д.с. 0,
∆G  0


Г

э.д.с. 0,
∆G  0


41
15


В каком направлении движутся электроны во внешней системе гальванического
элемента
Cd
|
Cd
2

||
C
2|
C
?


А

От кадмиевого электрода к медному


Б

Медного электрода к кадмиевому


В

Движения электронов в системе не происходит




16


Не производя
вычислений указать у какого гальвани
ческого элемента значение ЭДС

будет наибольшим?


А

Al
|
Al
3
||
S
2
|
S


Б

Fe
|
Fe
2
||
C
2
|
C


В

Al
|
Al
3
||
A

|
A




17


По какому уравнению рассчитывается мембранный потенциал


А

e  RT/


l С
1

0


Б

e


RT
/
F



l
С
1

2


В

e


RT
/
F



l
Сок/Свосст


Г

e  0,059/F


l С
1

2


4. Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно)
:

1
. Уравнять окислительно

восстановительную реакцию методом электронного баланса, о
п
ределить окислитель и восстановитель:


К
MO
4




H
2
O
2


 H
2
SO
4

→ MSO
4



K
2
SO
4



O
2




H
2
O









2
. Рассчитать электродный потенциал серебряного электрода в 0,001
M

растворе
ANO
3
.
Значения е
о

см. в справочной таблице

(стр.
96
)
.







3
. Определить ЭДС гальванического элемента, состоящего из
металлического цинка, погр
у
женного в 0,01 М раствор нитрата цинка и металлического никеля, погруженного в 0,02 М
раствора нитрата никеля (
II
). Составить схему цепи.










42
4. Уравнять химическую реакцию методом электронного баланса. В каком направлении
во
з
можно самопроизвольное протекание реакции в стандартных условиях, если

В
e
B
B
065
,
1
0
/
2


,


NaB  KMO
4

 H
2
O

→ NaOH  B
2

 MO
2

 KOH

В
e
MO
MO
6
,
0
0
/
2
4

















5.
Рассчитать
ЭДС
концентрационного гальванического элемента, состоящего из медных
электродов, опущенных в растворы
C
(
NO
3
)
2
с соответствующей концентрацией электролита
С
1
 0,001 М и С
2
 0,1 М? Записать схему электрохимической цепи (гальванического эл
е
мента).













5. Тематика рефератов по учебно

иследовательской работе студентов (УИРС)

1.

Роль окислительно

восстановительных реакций в процессе жизнедеятельности.

2.

Применение электрохимических методов в медико

биологических исследованиях

3.

Биологическая роль диффузного
и мембранного потенциалов.


Лабораторная работа

№1
:

“Определение молярной концентрации эквивалента FeSO
4

по титрованному раствору KMO
4
”.

Методы оксидиметрии широко применяются в клиническом, санитарно

гигиеническом анализе и при анализе фармацевтических
препаратов. Методом перманган
а
тометрии определяют содержание: кальция в крови, солей Fe (II), C (I) щавелевой кислоты.
Этот метод применяется также для определения, так называемой, окисляемости воды, т. е.
определение количества КMO
4
, необходимого для

окисления органических веществ в
сточных водах. Метод используется для определения концентрации пероксида водорода в
фармацевтическом анализе. Перманганатометрией называется титриметрический метод, в
котором в качестве рабочего раствора применяют перманга
нат калия (КMO
4
). Перманганат
является сильным окислителем, особенно в кислой среде. Для подкисления применяют тол
ь
ко серную кислоту.

В случае определения Fe (II) в основе метода лежит следующая реакция:


43

2KMO
4

 10FeSO
4

 8H
2
SO
4

→ 5Fe
2
(SO
4
)
3
 2MSO
4

 K
2
SO
4

 8H
2
O



2Fe
2


2e


 2Fe
3

5 окисление, восстановитель


M
7

5e


 M
2

2 восстановление, окислитель

Ход работы:


Для установления
молярной концентрации FeSO
4
бюретку заполняют титрованным
раствором KMO
4


f
 0,1 н). В коническую колбу для титрования переносят пипеткой 10
мл анализируемого раствора FeSO
4

и 8 мл серной кислоты, титруют рабочим раствором
KMO
4

до появления розовой о
краски. Титрование повторяют 2

3 раза.

Молярную концентрацию эквивалента FeSO
4
определяют по формуле:


)
(
)
(
)
(
)
(
4
4
4
4
FeSO
V
KMO
V
KMO
С
FeSO
С
f
f












Лабораторная работа №2:

«Окислительно

восстановительное титрование. Йодометрия».


Йодометрический метод применяется в
клиническом анализе для определения сахара
в крови,

уровня аскорбиновой кислоты, активности пероксидазы

и др.
, в санитарно

гигиеническом анализе для определения активного хлора в хлорной извести, остаточного
хлора в хозяйственно

питьевой воде и т. д.

Ход р
аботы:

Опыт 1. Определение молярной концентрации эквивалента тиосульфата натрия по
титрованному раствору бихромата калия.


В основе определения лежат следующие реакции:

К
2
C
2
O
7

 6KI  7H
2
SO
4

→ C
2
(SO
4
)
3

 4K
2
SO
4

 3I
2

 7H
2
O

2
Na
2
S
2
O
3

I
2


Na
2
S
4
O
6

 2
NaI


Для установления молярной концентрации эквивалента тиосульфата натрия (C
f
), б
ю
ретку заполняют анализируемым раствором Na
2
S
2
O
3

. В колбу для титрования переносят п
и
петкой 10 мл титрованного раствора К
2
C
2
O
7
(C
f

 0,02 н), добавляют мерной пробиркой 10
мл серной кислоты и 5 мл раствора йодистого калия. Через 5 мин после приготовления смеси
из бюретки по каплям прибавляют раствор тиосульфата натрия до появления соломенно

желтого окрашивания. Затем вносят 1 мл раст
вора крахмала и продолжают титровать до и
с
чезновения синей окраски раствора. Титрование повторяют 2

3 раза. Молярную концентр
а
цию эквивалента тиосульфата натрия (C
f
) вычисляют по формуле:

)
(
)
(
)
(
)
(
3
2
2
7
2
2
7
2
2
3
2
2
O
S
Na
V
O
C
K
V
O
C
K
С
O
S
Na
С
f
f



где V(Na
2
S
2
O
3
)


среднее значение объема
раствора из 2

3 определений, V(К
2
C
2
O
7
)


объем
титрованного раствора.




44
Опыт 2
. Определение молярной концентрации эквивалента йода по титрованному ра
с
твору тиосульфата натрия.

Бюретку заполняют титрованным раствором тиосульфата натрия (см. опыт 1) и в ко
л
бу для титрования переносят пипеткой 10 мл анализируемого раствора йода. Титруют раб
о
чим раствором тиосульфата натрия до появления соломенно

желтой окраски. Затем доба
в
ляют 1 мл раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски. Ти
т
ро
вание повторяют 2

3 раза. Молярную концентрацию эквивалента йода вычисляют по фо
р
муле:

)
(
)
(
)
(
)
(
2
3
2
2
3
2
2
2
I
V
O
S
Na
V
O
S
Na
C
I
C
f
f














































45



46
Зан
ятие № 6
Тема: «
Растворы.

Законы растворимости. Ра
створы электролитов. Те
о
рии кислот и оснований.

Коллигативные свойства растворов. Диффузия. Осмос
».


1. Вопросы для обсуждения:

1.

Р
аствор
ы
. Вода как растворитель. Аномальные свойства воды.

2.

Растворимость.
Факторы, влияющие на растворимость
. Термодинамические процессы
при растворении.

3.

Механизм растворения ионных и молекулярных веществ. Сольватация. Гидратация.

4.

Растворимость газов в жидкостях. Законы Генри, Сеченова, Дальтона, их биологическое
значение.

5.

Понятие об электролитах.

Электролитный баланс в организме человека.
Основные пол
о
жен
ия теории электролитической диссоциации.

6.

Теории кислот и оснований (Аррениуса, Брёнстеда

Лоури, Льюиса).

7.

Свойства растворов слабых электролитов. Константа и степень диссоциации. Закон ра
з
бавления Оствальда.

8.

Свойства растворов сильных электролитов. Теория Д
ебая

Хюккеля
.

Активность. Коэ
ф
фициент активности, ионная сила электролитов.

9.

Равновесие в растворах труднорастворимых солей. Произведение растворимости. Усл
о
вия выпадения осадков.

10.

Коллигативные свойства разбавленных растворов. Диффузия.

11.

Осмос, осмотическое

давление.

Закон Вант

Гоффа для разбавленных растворов электр
о
литов и неэлектролитов. Изотонический коэффициент.

12.

Поведение живой клетки в гипо

, гипер

, изотонических растворах

(п
лазмолиз, гемолиз
).
О
смотическое давление крови, онкотическое давление.

13.

Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором.
Первый закон Рауля.

14.

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов по
сравнению с растворителем. Второй закон Рауля.

15.

Криометрия, эбулиометрия, их при
менение в медико

биологических исследованиях.


2.

Ситуационные задачи:

Задача №
1
:
Рассчитать растворимость азота в воде при давлении 0,78 атм, если при давл
е
нии

1 атм растворимость азота составляет 6,8

10

4

М.

Решение:

По закону Генри:

Отсюда
атм
л
моль
P
N
C
K








4
4
1
2
1
10
8
,
6
1
10
8
,
6
)
(

л
моль
P
K
N
С
3
4
2
2
2
10
3
,
5
78
,
0
10
8
,
6
)
(












Задача №2.

Рассчитать равновесную концентрацию ацетат

ионов в 0,2 М растворе уксусной
кислоты (
K
а
(
CH
3
COOH
)  1,8
·10

5
).

Решение:
CH
3
COOH


CH
3
COO



H


(диссоциация в водном растворе)

Из уравнения видно,
что 
CH
3
COO

  
H

 
x

Так как уксусная кислота


слабый электролит и ее диссоциация незначительна, то равнове
с
ную концентрацию 
CH
3
COOH
 в первом приближении можно приравнять к общей конце
н
трации:


CH
3
COOH
  С(
CH
3
COOH
)  0.2 моль/л

COOH)
C(CH





3
3
3
x
x
COOH
CH
H
COO
CH
K






3
5
5
3
3
10
90
,
1
10
36
,
0
2
,
0
10
8
.
1
)
(
















COOH
CH
C
K
x
COO
CH
моль/л

P
K
N
С


)
(
2

47
Задача №3.

Рассчитать растворимость карбоната серебра в насыщенном водном растворе.

Решение:

Карбонат серебра очень слабый электролит, тем не менее он в небольшой степени
все

таки растворяется и диссоциирует в водных
растворах:


S

2
S

S


A
2
CO
3

↔ 2
A



CO
3
2


(диссоциация в водном растворе)

Из уравнения видно, что концентрация ионов серебра вдвое выше коцентрации распавшихся
молекул карбоната кальция.

ПР
(A
2
CO
3
)  A


2
∙CO
3
2

  (2)
2
∙  4
3

4
3
12
3
10
3
,
1
4
910
,
8
4






ПР

моль/л


Задача №4.

Рассчитать ионную силу 0,1 М раствора сульфата натрия.

Решение:

Сульфат натрия


сильные электролиты. Будем считать, что он полностью дисс
о
циирует на ионы в водных растворах (
α
%
 100%):
Na
2
SO
4

↔ 2
Na


SO
4
2


Ионная сила раствора рассчитывается как полусумма произведений молярностей всех пр
и
сутствующих в растворе ионов на квадрат их зарядов:


Z



2
2
1
С
I

С
(
Na

)  2С(
Na
2
SO
4
)  2


0,1  0,2 моль/л

С
(
SO
4
2

)  С(
Na
2
SO
4
)  0,1 моль/л

3
,
0
6
,
0
2
1
)
)
2
(
1
,
0
1
2
,
0
(
2
1
2
2









I


Задача
№ 5
.

Для промывания гнойных ран используется гипертонический раствор хлорида
натрия. В 500 мл такого раствора содержится 9 г

хлорида натрия. Рассчитать осмотическое
давление раствора. Сделать вывод о процессе, происходящем с живой клеткой в данном ра
с
творе.

Решение:

л
моль
V
M
m
V
С
/
31
,
0
5
,
0
5
,
58
9








T
R
C
i







N
аС
l


Na



Cl


2

i

кПа
1597
310
31
,
8
31
,
0
2






.

В гипертоническом растворе живая клетка подвергается плазмолизу.


Задача
№ 6
.

Рассчитать температуру кристаллизации (замерзания) 40% (по массе) раствора
этилового спирта в воде? К(
H
2
O
)  1,86
о
С/
m
.


Решение

m
кр
C
K





, где С
m



моляльная концентрация раствора.

кг
моль
m
М
m
С
кг
O
H
ва
в
m
/
49
,
14
06
,
0
46
40
)
(
2









27
49
,
14
86
,
1






m
кр
C
K


С

С
27
27
0

о
кр






3.

Выполнить

тестовые задания (
письменно):

1


Между атомами в молекуле воды образуются следующие типы химических связей:


А

Ковалентные

неполярные


Б

Водородные


В

Ионные


Г

Ковалентные полярные





48
2


Между молекулами воды образуются следующие типы химических связей:


А

Ковалентные неполярные


Б

Водородные


В

Ионные


Г

Ковалентные полярные




3


Концентрация кислорода в
растворе будет наибольшей при


А

5
о
С


Б

10
о
С


В

15
о
С


Г

20
о
С




4


К растворимости какого газа в воде нельзя применить закон Генри:


А

N
Н
3


Б

Н
2


В

О
2


Г

СН
4




5


Что является причиной кессонной болезни?


А

Уменьшение растворимости газа в
крови при резком понижении давления


Б

Резкое изменение температуры крови


В

Повышение растворимости газа в крови при резком понижении давления


Г

Недостаток кислорода в дыхательной смеси




6


Во время пребывания в горной местности у человека могут
развиваться симптомы
гипоксии. Влияние какого фактора обуславливает появление таких симптомов?


А

Уменьшение парциального давления азота


Б

Увеличение парциального давления азота


В

Увеличение парциального давления кислорода


Г

Уменьшение парциального
давления кислорода




7


Укажите формулу закона Сеченова, в соответствии с которым растворимость данн
о
го газа меньше в растворах электролитов по сравнению с растворимостью в чистом
растворителе.


А

Q  ΔU  A


Б

С  С
о
e

КСэ


В

P

 С
RT


Г

С 
kP




8


В какой из жидкостей растворимость газа будет наибольшей:


А

в крови


Б

в воде


В

в 10% растворе хлорида натрия


Г

в 1% растворе хлорида натрия




9


Формулировка «раствор с массовой долей вещества 10%» обозначает:


А

В 100 г воды растворено 10
г вещества


Б

В 90 г воды растворено 10 г вещества


В

В 110 г воды растворено 10 г вещества


Г

В 90 г раствора растворено 10 г вещества




10


Электролитическая диссоциация


это распад на ионы под действием молекул ра
с
творителя (Н
2
О) веществ, которые

имеют тип связи, свойственный соединениям:


А

CH
4


Б

O
2
, HCl


В

CO, H
2


Г

NaОН, HCl


49
11


С точки зрения теории кислот и оснований Аррениуса, основания

это вещества, к
о
торые:


А

Отдают ОН



Б

Отдают протон H


В

Имеют свободную пару электронов


Г

В

составе молекулы имеют кислород




12


С точки зрения теории кислот и оснований Бренстеда

Лоури, кислоты


это вещес
т
ва, которые:


А

Присоединяют протон H


Б

Отдают протон H


В

Имеют свободную пару электронов


Г

В составе молекулы имеют кислород




13


Количественной характеристикой межионных электростатических взаимодействий в
растворе электролита является:


А

Степень гидролиза


Б

Изотонический коэффициент


В

Константа гидролиза


Г

Ионная сила раствора электролита




14


Из предложенных
электролитов выбрать сильный:


А

HF


Б

CH
3
COOH


В

HCN


Г

CaCl
2




1
5


Какие ионы не могут одновременно находиться в растворе:


A

NH
4


и NO
3



Б

Ba
2

и Cl



В

Na


и CO
3
2



Г

Z
2

и CO
3
2





16


Чему будет равняться изотонический коэффициент
Вант

Гоффа для хлорида кал
ь
ция, если это вещество полностью продиссоциировало в водном растворе:


А

i  1


Б

i  2


В

i  3


Г

i  4




17


Для какого из растворов изотонический коэффициент будет наибольшим:


А

С(NaCl)  0,1 моль/л


Б

С(NaCl)  0,0001 моль/л


В

С(NaCl)  0,01 моль/л


Г

С(NaCl)  0,001 моль/л




18


Для какого из электролитов изотонический коэффициент будет наибольшим:


А

С(NaCl)  0,01 моль/л


Б

С(K
2
SO
4
)  0,01 моль/л


В

С(KCl)  0,01 моль/л


Г

С (MSO
4
)  0,01
моль/л




19


Одинаковое ли осмотическое давление будут иметь растворы сахарозы, калия хл
о
рида, натрия сульфата одинаковой молярной концентрации при одинаковой темп
е
ратуре?


А

Одинаковое


Б

Различное


В

Зависит от атмосферного давления


Г

Одинаковое

при любой температуре


50
20


Какое осмотическое давление должны иметь растворы, которые используются в м
е
дицинской практике как изотонические растворы или кровезаменители:


А

500

600 кПа


Б

740

800 кПа


В

800

900 кПа


Г

400

500 кПа




21


Какой из
растворов хлорида натрия будет гипотоническим по отношению к крови:


А

ω (NaCl)  0,009


Б

ω (NaCl)  0,9


В

ω (NaCl)  0,0009


Г

ω (NaCl)  0,09




22


Плазмолиз живой клетки происходит, если поместить её в:


А

0,9 % раствор NaCl


Б

10 % раствор
NaCl


В

Дистиллированную воду


Г

1 % раствор NaCl


4.

Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1
. Рассчитать растворимость угарного газа в крови при давлении 1,5 атм, если при давлении
5 атм растворимость угарного газа составляет 0,11 М.








2.
Рассчитать константу диссоциации 0,1 М уксусной кислоты, если степень её диссоциации
равна 0,013.






3. Рассчитать растворимость оксалата кальция
CaC
2
O
4

(значение ПР
см.
стр
93
).








4.
Рассчитать концентрацию
CN


в 0,02 М

растворе синильной кислоты (
HCN
, К
а
 4,9
∙10

10
).











51
5. Осмотическое давление раствора, который содержит 0,66 г мочевины в 250 мл раствора,
составляет 111,1 кПа при 33
о
С. Рассчитать молярную массу мочевины. Как называется м
е
тод?











6. Рассчитать осмотическое давление раствора хлорида кальция при 37
о
С, если в 200 мл ра
с
твора содержится 25 г кристаллического Са
Cl
2
.
Что происходит с клетками крови в
получе
н
ном
растворе

(ответ пояснить)
?













7.
В 300 г воды растворено 11 г бромида натрия. Рассчитать температуру
кипения
этого ра
с
твора
.
(
Е
воды

 0,52
о
С/
m
).
















5.

Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).


1.

Биологические жидкости организма человека.

2.

Роль электролитов в
физиологических процессах.

3.

Медицинские аспекты процессов образования осадков.

4.

Роль диффузии в процессах переноса веществ в биологических системах.

5.

Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Изотонические, гип
о
тонические,
гипертонические растворы.



52
Лабораторная работа:


«Влияние различных факторов на растворимость веществ в воде
.
Свойства растворов
электролитов
».


1. Влияние температуры на растворимость солей.

Налить в пробирку 2 мл воды. Шпателем добавить сухой карбонат натрия
(

2 г) для п
о
лучения насыщенного раствора
. Нагреть пробирку. Слить прозрачный горячий раствор в
пустую пробирку, и охладить под струей водопроводной воды. Записать явления, наблюда
е
мые пр
и проведении опыта. Сделать вывод о влиянии температуры на растворимость твё
р
дых веществ.





2. Тепловые эффекты, вызываемые растворением электролитов.

Наблюдать тепловые явления, происходящие при приготовлении 30% растворов сл
е
дующих электролитов: гидрок
сида натрия, роданида калия, хлорида натрия. Для этого в 3
стакана, содержащие по 3 г вещества добавить 7 мл воды. Наблюдать за изменением темп
е
ратуры в ходе растворения. Записать явления, наблюдаемые при проведении опыта. Сделать
выводы.










3.
Осаждение труднорастворимых солей.

Налить в две пробирки по 3 мл растворов бария хлорида и натрия хлорида. В 1

ю пр
о
бирку добавить 2 мл насыщенного раствора сульфата натрия, во 2

ю пробирку добавить 2 мл
насыщенного раствора сульфата меди.

Записать явлени
я, наблюдаемые при проведении опыта. Написать молекулярное, ио
н
ное и сокращенное ионное уравнения данных реакций.

Сделать выводы.









53
4.

Измерение удельной электропроводности растворов электролитов в
μ
См/см (микр
о
Сименс/сантиметр).

Результаты занести в таблицу:




Электролит

Концентрация
раствора, С
(моль/л)

Константа
диссоциации,
К

Удельная электр
о
проводность,
χ

См/см)

Относительная
сила электрол
и
та (сильный,
слабый)

1.

H
2
O

(дист)


1,8

10

16



2.

CH
3
COOH

0,001

1,8

10

5



3.

NH
4
OH

0,001

1,8

10

5



4.

HCl

0,001

1,0

10
7



5.

NaOH

0,001




6.

NaCl

0,001




7.

BaSO
4

0,001

ПР  6,3

10

1
3




Написать уравнения диссоциации для всех используемых электролитов и математические
выражения констант диссоциации слабых электролитов.






































54















55
З
анятие № 7

Тема: «Кислотно

основное равновесие в организме.
Водородный показ
а
тель


биологических жидкостей
»
.


1. Вопросы для обсуждения:

1.

Диссоциация воды. Ионное произведение воды.

2.

Водородный показатель.
Шкала рН. рН биологических жидкостей. Ацидоз, алкалоз.

3.

Теория кислот и оснований Аррениуса, Бренстеда

Лоури, Льюиса.

4.

Типы протолитических реакций: нейтрализации, гидролиза, ионизации.

5.

Гидролиз солей, типы гидролиза.

Степень и константа гидролиза. Факторы,
влияющие
на степень гидролиза
.

6.

Роль гидролиза в биохимических процессах.

7.

Буферные растворы. Классификация и химический состав.

8.

Механизм буферного действия (гидрокарбонатного, фосфатного, ацетатного, аммиа
ч
ного).

9.

Расчёт
H

буферных растворов. Уравнения Генд
ерсона

Хассельбаха для кислотного и
щелочного буферных растворов.

10.

Б
уферная ёмкость. Определение. Формулы для расчёта. Факторы, влияющие на буфе
р
ную ёмкость.

11.

Буферные системы крови. Понятие о кислотно

основном равновесии.


2.

Ситуационные задачи:

Задача №1
.
Рассчитать H и
OH

раствора СН
3
СООН, С  0,1 моль/л, если
a

 0,012.

Решение:
СН
3
СООН



СН
3
СОО



H



H

 
C


a

 0,1 ∙ 0,012  0,0012  1,2∙10

3

M


H 

loH



lo 1,2∙10

3

 2,92


О
H  14


H  14


2,92  11,08

Задача №2.
К 100 мл крови добавили 20 мл раствора
NaOH (С  0
,
1моль/л), при
этом знач
е
ние

H

изменилось от 7,36 до 8,34. Рассчитать буферную ёмкость крови по щелочи

Решение:

л
моль
H
Буфера
V
NaOH
V
NaOH
С
B
/
02
,
0
98
,
0
1
,
0
02
,
0
1
,
0
)
(
)
(
)
(









Задача №3
. Рассчитать H буферной смеси, приготовленной из 50 мл
раствора NaH
2
PO
4

(С 
0,2
М) и
100 мл раствора Na
2
HPO
4
(С  0,1моль/л). Как изменится H этого раствора после
разбавления в 10 раз?

Решение:




l
кислоты
соли
K
H
a


; K
a
(H
2
PO
4

)  7,2;
2
,
7
2
,
0
05
,
0
1
,
0
1
,
0
l
2
,
7
H





;

После разбавления водой

H

не изменится.


3.
Выполнить тестовые задания (письменно):

1


Константа диссоциации воды (моль/л) при температуре 25
о
С равна:


А

1,8∙10

18


Б

1,8∙10

14


В

1,8∙10

16


Г

1,8∙10

5




2


В каком пределе лежит значение 
H

 в кислой среде?


А


H

  10

7


Б


H

  10

7


В


H

  10

7





56
3


Водородный показатель плазмы крови в норме может колебаться в пределах:


А

0,9


1,5


Б

6,8


7,0


В

8,5


9,5


Г

7,36


7,4




4


Водородный показатель желудочного сока в норме может колебаться в пределах:


А

0,9


1,5


Б

6,8


7,0


В

8,5


9,5


Г

7,36


7,4




5


Молярная концентрация ионов 
H

 желудочного сока равняется 10

1

моль/л. Чему
равняется рОН.


А

1


Б

11


В

12


Г

13




6


Физиологическое значение рН мочи:


А

1


3


Б

3


6


В

5


8


Г

6


9




7


Алкалоз


это отклонение рН крови до:


А

6,5


Б

6,8


В

7,7


Г

7,1




8


Какая из солей гидролизуется в большей степени?

K
HCN

 7

10

10

K
H2SO3

 6

10

8

K
HF

 1

10

4


А


NaCN


Б


Na
2
SO
3


В


NaF




9


Какая из приведённых
солей подвергается гидролизу и обуславливает кислую реа
к
цию среды:


А

NaCl


Б

CH
3
COONH
4


В

KCN


Г

NH
4
Cl




10


Какое значение рН имеет раствор при гидролизе соли, образованной слабой кисл
о
той и сильным основанием:


А

рН  7


Б

рН  7


В

рН 

7




1
1


Определить реакцию среды при гидролизе соли, образованной слабым основанием и
слабой кислотой, если Кд
кислоты

 Кд
основания


А

Кислая


Б

Щелочная


В

Нейтральная


57
1
2


Для коррекции кислотно

щелочного равновесия при ацидозе рекомендован
раствор:


А

NaHCO
3


Б

HCl


В

NaCl


Г

NaOH




1
3


С целью предотвращения гидролиза, лекарственные препараты хранят:


А

В виде концентрированных растворов, при низкой температуре


Б

В виде концентрированных растворов, при высокой температуре


В

В
виде разбавленных растворов, при низкой температуре


Г

В виде разбавленных растворов, при высокой температуре




14


Из предлагаемых веществ выбрать возможные компоненты для приготовления б
у
ферных растворов:


А

HCl,

NaCl


Б

NaOH, NaHCO
3


В

Na
H
2
P
O
4
,
Na
2
H
P
O
4


Г

NaHCO
3
, CO
2
∙H
2
O




15


Из приведенных пар веществ выберите компоненты ацетатного буферного раствора


А

CH
3
COONH
4
, CH
3
COOH


Б

(CH
3
COO)
2
M, CH
3
COOH


В

CH
3
COONa, CH
3
COOH


Г

(CH
3
COO)
2
Z, CH
3
COOH




1
6


рН основного буферного раствора можно

рассчитать по формуле


А



Б



В



Г

ОH 

lОН






17


Единицы измерения буферной емкости:


А

Моль/л


Б

%


В

г/л


Г

Моль/кг




1
8


Максимальное значение буферной емкости при:


А

рН  рК


Б

рН  рК


В

рН  рК


Г

рН  рК  1


3.
Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1.
Рассчитать

H растворов, в которых концентрация ионов H


равна
8,1
∙10

3

моль/л
(см.таблицу десятичных логарифмов

стр.
91
):










l
кислоты
соли
K
H
a






l
14
соль
основание
K
H
b



H
Буфера
V
NaOH
V
NaOH

B




)
(
)
(
)
(

58
2.
Рассчитать

H растворов, в которых концентрация ионов OH


равна

4
∙10

4

моль/л
:






3. Как надо изменить концентрацию ионов Н


в растворе, чтобы H раствора увеличился на
1:

а) увеличить в 10 раз;

б) увеличить на 1 моль/л;


в) уменьшить в 10 раз


4. Рассчитать H раствора HCl, С  0,025 моль/л, если
α  0,96.






5. Рассчитать H раствора NH
4
OH, С  0,02 моль/л, если
α  0,013.







6.

Изобразить схемы гидролиза
(в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде)
сл
е
дующих солей, указать характер среды в растворе:

а
)
KCN






б
)


NH
4
B






в
)
Na
2
SO
4





7.
Рассчитать
H

гидрокарбонатного буферного раствора, состоящего из 16 мл раствора
NaH
С
O
3
,


С  0,1 моль/л и 40 мл раствора
H
2
С
O
3
, С  0,04 моль/л. (
K
a

 6,35).















59
8
. Рассчитать рН аммиачного буферного раствора, приготовленного при смешивании 100 мл


раствора
N
Н
4
CI
, С
(
NH
4
CI
)

 0,2 моль/л и 200 мл раствора
N
Н
4
OH
, С
(
NH
4ОН)
 0,1 моль/л


(
K
b
(
NH
4ОН)
 4,75).










9
. К 100 мл крови добавили 14 мл раствора
HCl
, С  0,1 моль/л, при этом значение
H

изм
е
нится от 7,36 до 7,21. Рассчитать буферную ёмкость крови по кислоте.






4.Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов (УИРС):


1.

Роль гидролиза

в процессах жизнедеятельности.

2.

Буферные системы в организме человека.

3
.

Кислотно

щелочное равновесие крови.

4.

Нарушения кислотно

основного состояния: ацидоз и алкалоз.



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 дру
гими индикаторами: лакмус, метилоранж. Результаты
наблюдения внести в таблицу.

Исследуемое

вещество

Фенолфталеин

Метилоранж

Лакмус

Диапазон рН
(
универсальная
индикаторная

бумага)

Н
2
О





HCl





CH
3
COOH





NaOH





N
H
4
OH





Na
2
CO
3





CSO
4





NaCI






Составить уравнения гидролиза солей в молекулярной и ионной формах.











60












Опыт 2
. Полный гидролиз.

В пробирку налить 2 мл раствора
Al
2
(
SO
4
)
3

и добавить
Na
2
CO
3
. 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 фен
о
лового красного. Титровать 0,1 М раствором гидроксида натрия от лимонно

желтой окраски
до розовой (рН  8,4). Рассчитать буферную емкость буферного раствора по формуле:


H
Буфера
V
NaOH
V
NaOH
С
B




)
(
)
(
)
(



61



62
Занятие № 8 Тема: «Сорбция биологически активных веществ на границе раздела фаз.

Ионный обмен. Х
роматография
».


1. Вопросы для
обсуждения:


1.

Поверхностные явления, поверхностная энергия, поверхностное натяжение.

2.

Адсорбция на границе раздела жидкость


газ. Уравнение Гиббса.

3.

П
оверхностно

активн
ые вещества (ПАВ). Правило Дюкло

Траубе. Особенности строения
ПАВ, свойства, применение. С
труктура биологических мембран.

4.

Адсорбция на границе раздела твердое тело


газ. Уравнение Ленгмюра (изотерма а
д
сорбции).

5.

Адсорбция на границе раздела твердое тело


жидкость (адсорбция из растворов). Прав
и
ло Ребиндера. Классификация сорбентов. Применение
твердых сорбентов: активирова
н
ный уголь, силикагель.

6.

Ионная адсорбция. Избирательная адсорбция. Правило Панета

Фаянса.

7.

Применение ионообменников: катионитов и анионитов (умягчение и очистка воды, пол
у
чение 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, распр
е
делительная, осадочная, аффинная, гель

хроматография);

в) по технике эксперимента (колоночная, плоскостная).


2. Выполнить тестовые задания (письменно):

1


Какое выражение верно для определения
удельной адсорбции?


А

с
К
с
Г
Г





Б

m
x
A



В

M

m




Г


RT
с
Г









2


Выберите нужные сорбенты для очистки нефтепродуктов от гидрофильных прим
е
сей:


А

парафин, минеральные соли


Б

силикагель, глина


В

графит, тальк


Г

активированный уголь, глина




3


Выберите
сорбент, используемый для очистки крови от неполярных токсинов:


А

NaCl



Б

силикагель


В

активированный уголь


Г

парафин




4


Какой поглотитель наиболее эффективен при осушении воздуха?



А

активированный уголь


Б

соль


В

силикагель


Г

графитированная сажа





63
5


Какой процесс сопровождается адсорбцией загрязняющих примесей из газовой см
е
си?


А

таяние льда


Б

кондиционирование воздуха



В

осветление окрашенных растворов


Г

минерализация воды




6


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




7


На какие ионы не обмениваются ионы анионита?



А

Ca
2



Б

OH



В

I



Г

SO
4
2





8


Какое из уравнений лежит в основе удаления «временной жесткости» воды?


А

Ca(OH)
2

 CO
2



CaCO
3


Н
2
О



Б

Катионит

Н


 Анионит


ОН




Анионит


Катионит


 Н
2
О


В

Катионит



)
2

 Са
2



Катионит


Са
2

 2Н



Г

Анионит


(ОН

)
2


SO
4
2




Анионит


SO
4
2


 2ОН






9


Какой из ионов обладает лучшей адсорбционной
способностью?



А

Fe
2


Б

Li



В

Ca
2


Г

Pb
2




10


Какие ионы адсорбируются на частицах в результате реакции

CaCl
2

 Na
2
CO
3
(
избыток
)  CaCO
3
↓  2NaCl


А

Ca
2



Б

CO
3

2


В

Cl
ˉ


Г

Na





11


В каких целях используют метод
гемосорбции?


А

удаление из клеток избытка воды


Б

очищение крови от токсинов


В

введение лекарств


Г

десорбция газов




12



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 адсорбцио
н
ных способностях.


Г

все варианты правильны




13


В колоночной хроматографии применяют гидрофильные
адсорбенты:


А

целлюлоза, силикагель


Б

минеральные кислоты, соли


В

графит, тальк


Г

нет правильного ответа


64
14


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







15


Вид хроматографии, основанный на выделении из раствора специфических макр
о
молекул,

называется:



А

ионообменной
хроматографией


Б

распределительной хроматографией


В

адсорбционной хроматографией


Г

аффинной хроматографией




16


Пропускание подвижной фазы через колонку с сорбентом и нанесенной на него ан
а
лизируемой смесью, называется:


А

элюированием


Б

промыванием


В

электрофорезом


Г

конденсированием




17


В ионообменной хроматографии на скорость элюирования влияют:


А

размер частиц ионита


Б

вязкость раствора


В

температура, давление


Г

все варианты правильны




18


Вид хроматографии,
использующейся для определения микроколичеств большинс
т
ва 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).

1

Сорбционные явления в природе, в организме, их значение.

2

Использование сорбционных явлений в медицинской практике (гемосорбция, лимф
о
сорбция,
энтеросорбция).

3

Физико

химические основы хроматографии.

4

Применение хроматографических методов в медицине и фармации.






65
4. Вспомогательные материалы по самоподготовке:



Вид

хроматографии

Принцип действия

Применение

1

Газовая

хроматография

Разделение летучих компонентов, где по
д
вижной фазой служит инертный газ (газ

носитель), протекающий через неподви
ж
ную фазу с большой поверхностью. В кач
е
стве подвижной фазы используют
водород
,
гелий
,
азот
,
аргон
,
углекислый газ
. Газ

нос
итель не реагирует с неподвижной фазой
и разделяемыми веществами. Различают
газо

твердофазную и
газо

жидкостную

хроматографию. В первом случае непо
д
вижной фазой является твердый носитель
(
силикагель
,
уголь
,
оксид алюминия
), во
втором


жидкость, нанесенная на повер
х
ность инертного носителя. Разделение о
с
новано на различиях в летучести и раств
о
римости (или адсорбируемости) компоне
н
тов разделяемой смеси.


Применяется для разделения
газов, определения примесей
вредных веществ в воздухе,
воде, почве, промышленных
продуктах; определения с
о
става продуктов основного
органического и нефтехим
и
ческого синтеза, выхлопных
газов, лекарственных
преп
а
ратов, а также в криминал
и
стике и

т.д.

2

Жидкостная


хроматография

Разделение компонентов
смеси
, основанное
на различии в равновесном распределении
их между двумя
несмешивающимися фаз
а
ми, одна из которых
неподвижна
, а другая
подвижна
.


Используется для анализа,
разделения и очистки синт
е
тических полимеров, лекарс
т
венных
препаратов, детерге
н
тов, белков, гормонов и др.
биологически важных соед
и
нений. Использование выс
о
кочувствительных детекторов
позволяет работать с очень
малыми количествами в
е
ществ (10

11

10

9
г
)
,
что искл
ю
чительно важно в биологич
е
ских исследованиях.


3
.

Адсорбционная

хроматография

Разделение веществ, входящих в смесь и
движущихся по колонке в потоке раствор
и
теля, происходит за счет их различной сп
о
собности адсорбироваться и десорбироват
ь
ся на поверхности адсорбента с развитой
поверхностью, например, сили
кагеля.


Используются для анализа
жиров, углеводов, белков и
др. природных веществ и н
е
органических соединений.


4.

Ионообменная


хроматография

Молекулы веществ смеси, диссоциирова
в
шие на катионы и анионы в растворе, ра
з
деляются 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,
амин
о
кислот, белков, продуктов
гидролиза пептидов, физиол
о
гических жидкостей, гидрол
и
затов клеточных оболочек
микробов, антибиотиков, в
и
таминов, нуклеиновых кислот.



66
5
.

Распредел
и
тельная

хроматография

В распределительной хроматографии разд
е
ление веществ п
роисходит вследствие ра
з
личного распределения их между двумя н
е
смешивающимися жидкими фазами, одна из
которых неподвижна, а другая подвижна.
Вещество присутствует в обеих фазах в в
и
де раствора. Неподвижная фаза удержив
а
ется твердым носителем, не вступающим

с
ней во взаимодействие. Количественно это
распределение характеризуется коэффиц
и
ентами распределения между двумя раств
о
рителями. В качестве неподвижной фазы
чаще всего используется вода, реже другие
растворители.

В настоящее время распред
е
лительная хрома
тография н
а
шла широкое применение для
разделения различных в
е
ществ: аминокислот, белков,
углеводов, антибиотиков, н
е
органических веществ и др.

6.

Хемосорбцио
н
ная

(аффинная)


хроматография

Основана на специфических взаимодейс
т
виях разделяемых белков
(антител) с пр
и
витыми на поверхности сорбента (синтет
и
ческой смолы) веществами (антигенов), и
з
бирательно образующими с белками ко
м
плексы (коньюгаты).

М
етоды аффинной хромат
о
графии широко применяются
для исследования специфич
е
ского связывания биологич
е
ских
макромолекул с приро
д
ными
лигандами. Методом
аффинной хроматографии и
с
следованы закономерности
связывания нативной ДНК,
инсули
на и
нуклеопротеин
о
вых комплексов.

7.

Молекулярно

ситовая

(ситовая, гель

проникающая,
гель

фильтрацион

ная)

Анализируемые
растворы медленно филь
т
руются через колонки, заполненные гелем.
Разделяющий эффект гель

хроматографии
обусловлен тем, что молекулы веществ ра
з
деляются по размеру за счет их разной сп
о
собности проникать в поры носителя. При
этом первыми выходят из колонки н
аиболее
крупные молекулы (молекулярной массы),
способные проникать в минимальное число
пор носителя. Последними выходят вещес
т
ва с малыми размерами молекул, свободно
проникающие в поры сорбента.

Используют в биологии для
выделения и очистки пол
и
пептидов, б
елков и других
макромолекул, в синтетич
е
ской органической химии и
химии полимеров при опред
е
лении молекулярных масс.


8.

Колоночная

хроматография

Колоночная хроматография по характеру
действующих в этом случае сил, аналогична
адсорбционной, с той
разницей, что роль
сорбента играет неподвижный раствор
и
тель, который удерживается твердым нос
и
телем. Считается, что распределение вещ
е
ства между фазами происходит практически
мгновенно, отсутствуют диффузионные
процессы вдоль колонки. Различие в скор
о
стях
перемещения каждой зоны и является
условием разделения компонентов.

Применяется для разделения
смесей с летучими жирными
кислотами (муравьиной, у
к
сусной и масляной); для ра
з
деления галогенидов мета
л
лов.



67
9.

Плоскостная:

тонкослойная и

бумажная

хроматография

В методе тонкослойной хроматографии ра
з
деление веществ происходит в тонком слое
сорбента, нанесенного на твердую плоскую
подложку. Разделение в этом методе в о
с
новном происходит на основе сорбции

десорбции. В бумажной хроматографии
(относится

к
распределительной
хромат
о
графии) в качестве неподвижной фазы и
с
пользуется хроматографическая бумага
(специальные сорта фильтровальной бум
а
ги), содержащая в порах воду (20

22%), в
качестве другой фазы используются орг
а
нические растворители.

Используются

для анализа
жиров, углеводов, белков и
др. природных веществ и н
е
органических соединений.





Лабораторная работа №1: «Адсорбция из раствора».

Ход работы
:

1.

Внести на кончике стеклянного шпателя несколько кристалликов фуксина в 2 химич
е
ских стаканах (50

100 мл).

2.

Добавить в каждый стакан по 10 мл дистиллированной воды.

3.

Полученный раствор в первом стакане оставить для сравнения, а раствор во 2 стакане
отфильтровать.

4.

В отфильтрованный раствор второго стакана добавить примерно 2 г актив
ированного
угля, интенсивно перемешать, оставить на 5 мин.

5.

Раствор с активированным углем отфильтровать.

6.

Сделать вывод.






Лабораторная работа

№2
:

«Разделение смеси ионов меди и железа с помощью бумажной хроматографии».


Ход работы:

Из хроматографическ
ой бумаги вырезать полоску шириной 2

3 см и длиной 8

10 см. На
расстоянии 1 см от нижнего края провести карандашом тонкую линию (старт), а на рассто
я
нии 6 см от старта 2

ю линию (линия фронта). В центре линии старта с помощью капилляра
нанести раствор, сод
ержащий смесь катионов меди и железа. Диаметр пятна не должен пр
е
вышать 3

4 мм. Рядом нанести растворы “свидетелей”, раствор CCl
2

и раствор FeCl
3
. Бум
а
гу высушить на воздухе. Подготовленную полоску хроматографической бумаги опустить в
стакан с дистиллиров
анной водой и закрепить. Слой воды в стакане должен быть равным 0,5
см, глубина погружения полоски бумаги 2

3 мм. После пропитывания водой бумаги до л
и
нии фронта, полоску вынуть из стакана и высушить на воздухе. Для обнаружения разделе
н
ных зон катионов, по
лоску смочить раствором К
4
Fe(CN)
6
 в чашке Петри. Хроматограмму
высушить. Отметить число зон. Измерить расстояние от линии старта до центра каждой зоны
L

2

и L
Fe
3

.

Для каждой зоны рассчитать значение R
f

, как отношение расстояния от линии старта до
ее центра к расстоянию от линии старта до линии фронта (L):
L
L
Rf
C


2
1
,
L
L
Rf
3
Fe
2




68
1

1


фильтровальная бумага 2


линия фронта

3


линия старта


Рис. 1

Хроматографическое разделение смеси ионов меди и железа методом распр
е
делительной хроматографии на бумаге.








1








2










3




Рис. 2

Камера для хроматографирования на бумаге.


1


стеклянные зажимы

2


хроматографическая бумага с нанесенными «точками» солей и смеси солей

3


стакан с водой























69
Занятие № 9 Тема:

«
Коллоидные
растворы: получение, очистка и свойства. Коагул
я
ция коллоидных растворов. Коллоидная защита
».


1
.
Вопросы для обсуждения
:

1.

Классификация дисперсных систем.

2.

Методы получения
и очистки
коллоидных растворов.

Г
емодиализ
, применение в мед
и
цине.

3.

Строение мицеллы

гидрофобного коллоидного раствора.

Виды потенциалов: термод
и
намический (

) и электрокинетический (

).

4.

Свойства коллоидных растворов:

а) оптические свойства (светорассеяние, поглощение света). Эффект Тиндаля;

б) молекулярно

кинетические свойства
(броуновское движение, диффузия, осмос, с
е
диментация);

в) электрокинетические свойства (электрофорез, электроосмос, потенциалы течения и
оседания).

5.

Виды устойчивости и факторы устойчивости коллоидных растворов. Коагуляция. Пр
а
вило Шульце

Гарди.

6.

Применение

коллоидных растворов в медицине. Коллоидная защита.

7.

Высокомолекулярные соединения. Биополимеры. Классификация и особенности
строения и свойств ВМС.

8.

Грубо


и колл
оиднодисперсные системы. Эмульсии. Полуколлоиды. Мыла. Порошки.
Суспензии.
Гели, их структур
а, свойства.



2. Ситуационные задачи:

1.

К 250 мл 0,001 М раствора
BaCl
2
добавили 50 мл 0,1 М
Na
2
SO
4
раствора
.


а) Написать мицеллярную формулу;

б) Определить, какой из перечисленных электролитов вызовет коагуляцию этого

золя с
наименьшим порогом коагуляции:
KCl
,
N
а
B
,
LiNO
3
?

Решение:


а)

BaCl
2


Na
2
SO
4



BaSO
4


 2
NaCl



Определяем, какой из растворов находится в избытке:



(
BaCl
2
) 
C

V
р

ра

 0,001

0,25  2,5

10

4

моль



(
Na
2
SO
4
) 
C

V
р

ра

 0,1

0,05  5

10

3

моль


В избытке
Na
2
SO
4
.

Мицеллярная формула
гидрофобного золя:


BaCl
2


Na
2
SO
4

(
изб
.)


BaSO
4


 2
NaCl








мицелла




|



|




потенциалопределяющие


ионы




|

|




{BaSO
4


m





SO
4
2


2(


x
)

Na

}
2x


2
x

Na






|

|



|



|

|



|



агрегат

адсорбционный



диффузионный

слой



|

|

слой

противоионов


противоионов


ядро









|

|




гранула





б) Т.к. гранула имеет отрицательный заряд, то п
о правилу Шульце

Гарди коагуляцию этого
золя будут вызывать катионы сильных электроли
тов.

П
оэтому наибольшим коагулирующим
действием обладает
KCl
, т.к. при одинаковом заряде 1, имеет наибольший радиус в ряду

Li



Na



K
.


70
2.

Пороги коагуляции некоторого золя электролитами
KNO
3
,
MCl
2
,
NaB

равны соответс
т
венно 50,0; 0,8; 49,0 ммоль/л. Рассчитать коагулирующую способность электролитов.
Как отно
сятся между собой величины коагулирующих способностей этих веществ? Ук
а
зать коагулирующие ионы. Определить заряд коллоидной частицы?

Решение:

Коагулирующее действие (

)


величина, обратная порогу коагуляции.


ммоль
л
л
ммоль
KNO
/
02
,
0
/
50
1
)
(
3




ммоль
л
л
ммоль
MCl
/
25
,
1
/
8
,
0
1
)
(
2





ммоль
л
л
ммоль
NaB
/
0204
,
0
/
0
,
49
1
)
(




MCl
2

обладает наибольшим коагулирующим действием. Согласно правилу Шульце

Гарди: коагуляцию коллоидных растворов вызывают ионы, знак заряда которых противоп
о
ложен знаку заряда гранулы. Коагулирующее
действие тем сильнее, чем выше заряд иона

коагулянта (



f
(

6
)


коагулирующее действие иона

коагулянта пропорционально его зар
я
ду в шестой степени):



(
Na

)
׃



(
Na

)
׃



(
M
2
)  0,0204
׃

0,02
׃

1,25  1
׃

1
׃

62,5

Так как анионы во всех данных
электролитах однозарядны, то ионами

коагулян
тами
являются катионы, а следовательно, заряд коллоидной частицы


отрицатель
ный.

3.

К 4 л золя гидроксида железа (
III
) добавили 0,92 мл 10%

ного раствора сульфата магния
(плотность 1,1 г/мл), при этом произошло п
омутнение раствора
.
Рассчитать порог коаг
у
ляции золя сульфат ионами.

Решение:

Определяем массу
MSO
4
, вызвавшего коагуляцию, и его количество:
г
V
MSO
m
1
,
0
100
92
,
0
1
,
1
10
%
100
)
(
4










моль
моль
MSO
M
MSO
m
MSO
4
4
4
4
10
3
,
8
00083
,
0
120
1
,
0
)
(
)
(
)
(








ν (
SO
4
2

)  ν (
MSO
4
)  8,3

10

4

моль
.

Определяем порог коагуляции по формуле:


л
моль
V
V
SO
C
золя
эл
ПК
/
10
1
,
2
10
91
,
0
4
10
3
,
8
)
(
4
3
4
.
2
4















3. Выполнить тестовые задания (письменно):

1


Золь серы получен при смешивании спиртового раствора серы с избытком воды.
Какой метод получения коллоидного раствора был
использован?


А

Х
имическая конденсация


Б

П
ептизация


В

М
етод замены растворителя


Г

М
еханическое диспергирование




2


Согласно правила Панетта

Фаянса, на поверхности кристаллического твердого а
д
сорбента из раствора адсорбируется тот ион, который
:


А

В
ходит в состав кристаллической решетки адсорбента


Б

Н
е входит в состав кристаллической решетки адсорбента


В

О
бразует с одним из ионов решетки труднорастворимое соединение


Г

О
бразует с одним из ионов решетки хорошо растворимое соединение




3


Указать ион, формирующий потенциалопределяющий слой мицеллы гидрофобного
золя:

CCl
2


K
2
S

(избыток)



А

S
2




Б

K




В

C
2


Г

Cl



71
4


Указать ядро мицеллы гидрофобного золя: CaCl
2
(избыток)  Na
2
CO
3




А

(CaCO
3
)m, Cl




Б

(Na
2
CO
3
)m, Cl




В

(CaCO
3
)m, Ca
2



Г

(CaCl
2
)m, Ca
2





5


Указать наиболее эффективный метод очистки водного коллоидного раствора кра
х
мала от примесей BaSO
4
.


А

Д
иализ


Б

Э
лектродиализ


В

У
льтрафильтрация


Г

Ф
ильтрация




6


Указать наиболее эффективный метод очистки коллоидного раствора белка от пр
и
месей глюкозы.


А

Д
иализ


Б

Э
лектродиализ



В

У
льтрафильтрация


Г

Ф
ильтрация




7


Указать наиболее эффективный метод очистки коллоидного раствора белка от пр
и
меси (NH
4
)
2
SO
4
.


А

Д
иализ;


Б

Э
лектродиализ;


В

У
льтрафильтрация


Г

Ф
ильтрация




8


Метод очистки крови от токсичных низкомолекулярных веществ:


А

Ф
ильтрация


Б

Ц
ентрифугирование


В

Г
емодиализ


Г

Э
лектродиализ




9


Образование светящегося конуса при
прохождении света через коллоидный раствор
(эффект Тиндаля) является результатом


А

Поглощения света коллоидными частицами


Б

Рассеяния света молекулами дисперсионной среды


В

Рассеяния света коллоидными частицами


Г

Поглощения света молекулами
дисперсионной среды




10


Какое из свойств коллоидных растворов не относится к молекулярно

кинетическим:


А

Броуновское движение


Б

Коагуляция


В

Осмотическое давление


Г

Седиментация




11


Электрокинетический потенциал


это потенциал возникающий на:


А

Границе мицеллы и воды


Б

Границе между диффузным и адсорбционным слоем


В

Границе между ядром и потенциалопределяющими ионами


Г

Поверхности электродов, опущенных в раствор коллоида





72
12


Электрофорез


это:


А

Движение гранул через полупроницаемую мембрану


Б

Движение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы


В

Движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле


Г

Движение мицелл под действием
электрического тока




13


Электроосмос


это:


А

Движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле


Б

Движение мицелл под действием электрического тока


В

Движение гранул через полупроницаемую мембрану


Г

Движение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы




14


Седиментационная устойчивость коллоидных растворов


это


А

Способность коллоидных частиц сохранять дисперсность


Б

Свойство коллоидных частиц не оседать под действием силы
тяжести


В

Устойчивость коллоидных растворов при добавлении ВМС


Г

Необратимая агрегация дисперсной фазы




15


Агрегативная устойчивость коллоидных растворов


это


А

Необратимая агрегация дисперсной фазы


Б

Способность коллоидных частиц сохранять
дисперсность


В

Устойчивость коллоидных растворов при добавлении ВМС


Г

Свойство коллоидных частиц не оседать под действием силы тяжести




16


Коагуляция коллоидных частиц


это


А

Свойство коллоидных частиц не оседать под действием силы тяжести


Б

Механическое диспергирование дисперсной фазы


В

Необратимая агрегация дисперсной фазы


Г

Способность коллоидных частиц сохранять дисперсность




17


Минимальная концентрация электролита, при которой начинается коагуляция, н
а
зывается:


А

Коагулирующей способностью


Б

Потенциалом течения


В

Коллоидной защитой


Г

Порогом коагуляции




18


Какой ион обладает большим коагулирующим действием на коллоидный раствор с
отрицательно заряженной гранулой:


А

Вa
2


Б

SO
4
2



В

PO
4
3



Г

Ca
2




1
9


Какой ион обладает большим коагулирующим действием на коллоидный раствор с
положительно заряженной гранулой:


А

Na



Б

SO
4
2



В

PO
4
3



Г

Ca
2




20


Коллоидной защитой называется повышение агрегативной устойчивости золя:


А

При введении
неиндифферентного электролита


Б

Увеличением степени дисперсности коллоидных частиц


В

При введении индифферентного электролита


Г

При введении высокомолекулярного соединения (ВМС)


73
4.

Задания для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1.

Построить мицеллу гидрофобного золя, записать мицелярную форму
лу согласно ура
в
нения и обозначить составные структурные компоненты мицеллы
:



CSO
4


Na
2
S





Избыток


























2.

К 100 мл 0,03%

ного раствора
NaCl

(плотность 1 г/мл) добавили 250 мл 0,001 М ра
с
твора
ANO
3
.
Построить мицеллу и н
аписать
мицеллярную
формулу.
Какой из пер
е
численных электролитов вызовет коагуляцию этого золя с наименьшим порогом коаг
у
ляции:
KCl
,
Ba
(
NO
3
)
2
,
K
2
CO
4
,
MSO
4
,
AlCl
3
?


























74
3.

К 1,5 л золя сульфида золота добавили 570 мл раствора хлорида натрия с концентрац
и
ей 0,2 моль/л
,

при этом произошло помутнение раствора
. Рассчитать порог коагуляции
золя ионами натрия.













5.

Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).

1.


Использование грубо


и коллоидно

дисперсных систем в качестве лекарственных пр
е
паратов (эмульсии, суспензии, порошки, пасты).

2.


Электрофорез. Его применение в медицине.

3.


Коллоидная защита: ее биологическая роль и применение в медицине.

4.


Процессы коагуляции при очистке питьевой воды и сточных вод.




Лабораторная работа:
“Получение, очистка и свойства коллоидных растворов”.

1. Получение гидрозоля канифоли методом замены растворителя.

К 10 мл дистиллированной воды добавить 5 капель спиртового раствора канифоли.
Наблюдать образование опалесцирующего золя.


2. Получение гидро
золя берлинской лазури реакцией обмена.

а) К 10 мл раствора FeCl
3

прибавить 3 капли 0,1% раствора K
4
Fe(CN)
6
. Наблюдать
образование золя зеленого цвета.

б) К 10 мл 0,1 % раствора K
4
Fe(CN)
6
 прибавить 2 капли 2 % раствора FeCl
3
. Набл
ю
дать образование золя

синего цвета.


Написать уравнение реакции в молекулярном виде.




3. Получение эмульсии бензола.

В пробирку налить 4 мл воды, добавить 2 мл бензола. Интенсивно перемешать. Н
а
блюдать образование эмульсии, которая быстро расслаивается. К содержимому добави
ть 2
мл раствора мыла. Интенсивно перемешать и наблюдать эффект.





4. Получение геля CaCO
3
.

В пробирку налить 3 мл раствора СаСl
2
. Пипеткой набрать 6 мл раствора Na
2
CO
3
.
Опустить кончик пипетки до дна пробирки, медленно выливать раствор, одновременно ос
т
о
рожно поднимая пипетку вверх. Наблюдать образование геля CaCO
3
. Через несколько минут
гель прекращает существование, на дне пробирки образуется белый рыхлый осадок. Нап
и
сать уравнение реакции в молекулярном виде.





75
5.
Определение порога коагуляции золя
Fe(OH)
3
.

Приготовить исходные растворы электролитов различных концентраций, смешивая в
пяти пробирках исходный раствор электролита и дистиллированную воду в соотношениях,
указанных в таблице. В 5 пробирок отмерить по 5 мл Fe(OH)
3
. Во все пробирки с золем п
р
и
лить одновременно приготовленные растворы электролита и тотчас же перемешать. Набл
ю
дать за изменениями в пробирках. Через 10 мин отметить в каких пробирках наблюдается
помутнение или седиментация. Результаты записать в таблицу. Рассчитать пороги коагул
я
ц
ии золя и коагулирующую способность для каждого электролита пользуясь уравнениями:


V
та
эл
f
пк
V
C
C
S



,



где С
ПК



порог коагуляции; С
f



молярная концентрация эквивалента электролита
(моль/литр);

S
V



суммарный раствор (золь  электролит).

пк
С
1



,

где
γ


коагулирующая способность;



Пробирки

Объем в мл

Результат наблюдений

Раствора

электролита

Дистилл.

воды

Коагулирующий электролит

K
2
SO
4

(0,0025

н)

K
3

Fe
(
CN
)
6
 (0,0025

н)

1

0,5

2,5



2

1

2



3

1,5

1,5



4

2

1



5

2,5

0,5




76

77
Занятие № 10

Тема: «Комплексные соединения. Комплексообразование в биологич
е
ских системах. Метод комплексонометрии».


1. Вопросы для обсуждения:

1.

К
омплексны
е соединения

(КС)
.
Основные положения координационной

теории
А.Вернера.

2.

Классификация и номенклатура КС.

3.

Природа
химических связей в КС.

Виды изомерии. Типы гибридизации и геометрия.

4.

Диссоциация КС. Понятие о константе нестойкости.

5.

Комплексообразование в биологических системах.

Применение КС в медико

биологической практике. Х
елатотерапия.

6.

Понятие о комплексонах.
Метод комплексонометрии (трилонометрия).


2. Ситуационные задачи
:

1.

Назвать КС, определить заряд комплексного иона, значение координационного числа и
принадлежность КС к соответствующей группе по классификации:

Эталон

решения


Al
(
H
2
O
)
6

3
Cl
3



хлорид гексаакваалюминия (
III
), коорд число 6, катионный аквакомплекс.

K
4

Fe
(
CN
)
6

4




гексацианоферрат (
II
) калия, коорд. число 6, анионный ацидокомплекс.

Na
2

Z
(
OH
)
4

2




тетрагидроксоцинкат (
II
) натрия, коорд. число 4,
анионный гидроксоко
м
плекс.


Co

(
NH
3
)
3
Cl
3

0


трихлоротриамминкобальт (
III
), коорд. число 6, нейтральный комплекс.


C
(
NH
3
)
4
(
H
2
O
)
2

CoB
6



гексабромокобальтат (
III
) диакватетрамминхрома (
III
),

коорд. число

С

3

 6, коорд. число С
o
3

 6, катионно

ани
онный комплекс.

2.

Написать схемы диссоциации КС и выражения для констант нестойкости:


а
) Na
4
Fe(CN)
6
,
б
) A(NH
3
)
2
Cl.

Найти численные значения К
Н

по табличным данным и указать какой из комплексных и
о
нов более устойчив.

Эталон решения

а)
Na
4

Fe
(
CN
)
6



4
Na





Fe
(
CN
)
6

4



Fe(CN)
6

4




Fe
2
 6CN

,
К
Н


37
4
6
6
2
10
0
,
1


)
(












CN
Fe
CN
Fe

б
) A(NH
3
)
2
Cl


A(NH
3
)
2



 Cl



A(NH
3
)
2





A


 2NH
3
,
К
Н


8
2
3
2
3
10
3
,
9


)
(











NH
A
NH
A

Наиболее устойчив комплексный ион 
Fe
(
CN
)
6

4

, так как
имеет меньшее значение К
Н
.


3.

Выполнить тестовые задания (письменно):

1


Каким комплексом является хлорид тетрааквадиамминхрома (III)?


А

Н
ейтральным


Б

К
атионным


В

А
нионным


Г

С
мешанным




2


Какое название соответствует комплексному соединению
Co(NH
3
)
4
Cl
2
Cl?


А

Х
лорид гексаамминкобальта (III)


Б

Т
рихлоротриамминкобальт (III)


В

Х
лорид дихлоротетраамминкобальта (III)


Г

Х
лорид пентаамминхлорокобальта (III)





78
3


Какая формула соответствует комплексному соединению гидроксид хлоропентаа
м
минкобальта (III)?


А

Co(H
2
O)
5
Cl(OH)
2


Б

Co(NH
3
)
2
(OH)
3



В

Co(NH
3
)
5
Cl(OH)
2


Г

Co(NH
3
)
6
(OH)
3




4


Чему равна степень окисления центрального атома в комплексном ионе

C
(
H
2
O
)
5
(
NO
3
)
2
?


А


3


Б

0


В


3


Г

1




5


Чему равен заряд
комплексного иона в комплексном соединении K
2
C(CN)
4
?


А


2


Б

2


В

1


Г


1




6


Чему равно координационное число центрального атома в комплексном соединении
P(NH
3
)
2
Cl
4
?


А

6


Б

2


В

4


Г

0




7


Какие ионы преимущественно образуются
при растворении комплексного соедин
е
ния K
2
C(CN)
4



А

K

; CN



Б

K


; C(CN)
4

2



В

C
2
; CN



Г

K

; C
2
; CN





8


Применение какого лиганда позволяет наиболее полно связать ионы серебра (I) (см.
таблицу на стр.

96
)?


А

NH
3


Б

S
2
O
3
2



В

NO
2



Г

CN





9


Какое комплексное соединение является наиболее прочным (см. таблицу на стр.
96
)??


А

Cd(NH
3
)
4



Б

C(NH
3
)
4



В

A(NH
3
)
2



Г

Ni(NH
3
)
6





10


Комплексные соединения с полидентатными лигандами называются:


А

Кластерами


Б

Хелатами


В

Полиядерными


Г

Гомолигандными





79
11


Из приведенных ионов бидентатным лигандом не является:


А

Оксалат

ион




С
2
О
4
2



Б

Этилендиамин


H
2
N

CH
2

CH
2

NH
2


В

Нитрат

ион



NO
3



Г

Тиосульфат

ион


S
2
O
3
2





12


Указать
электронную конфигурацию центрального атома (иона

комплексообразователя) в комплексном соединении 
Z
(
NH
3
)
4

Cl
2
:


А

A3d
10
4S
2


Б

A3d
8
4S
2


В

A3d
10


Г

K3d
10

13


Какой вид гибридизации предполагается при координационном числе равном 4:


А


3
d
2



Б


2



В





Г

d
2




14


Координационное соединение
Na
3

Al
(
OH
)
6
 имеет октаэдрическую конфигурацию.
Какой тип гибридизации реализуется в данном КС:


А


3



Б


2


В


3
d
2


Г


2
d




15


Какой вид изомерии характерен для соединения 
P
(
NH
3
)
2
Cl
2
:


А

О
птическая


Б

Г
еометрическая


В

И
онизационная


Г

К
оординационная




16


Какой вид изомерии характерен для соединений: 
Co
(
NH
3
)
5
Cl

CO
3

и

Co
(
NH
3
)
5
CO
3

Cl
.


А

О
птическая


Б

Г
еометрическая


В

И
онизационная


Г

К
оординационная




17


Применение в медицине комплексных соединений для выведения токсических в
е
ществ основано на:


А

Р
азрушении менее прочных комплексов


Б

Р
астворении токсинов


В

В
осстановлении активности ферментов


Г

О
кислении токсинов




18


Комплексоны используют в медицине в качестве:


А

А
нтидотов


Б

Ж
аропонижающих средств


В

А
нтидепрессантов


Г

К
оагулянтов







80
4.

Задания для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1.

Определить степень окисления центрального атома в комплексных соединениях:









а
) Co(NH
3
)
5
Cl(OH)
2

б
) C(H
2
O)
3
PO
4



2.

Составить молекулярную формулу КС по названию:



а) фосфатотриамминхром (
III
), б) тетрацианогидраргират (II) аммония




3.

Назвать КС по их формулам и определить их принадлежность к соответствующей
группе по классификации:


а
) Na
3
C(OH)
6




б
) H(NH
3
)
4
Cl
2




в
) P(NH
3
)
4
PCl
6





4.

Написать электронную конфигурацию центрального атома (иона

комплексообразователя) в соединении 
C
(
H
2
O
)
6

B
3
.





5.

Написать схему диссоциации и выражение Кн для комплексного соединения

C
(
H
2
O
)
4
B
2

Cl








6.

Определить с помощью констант нестойкости какой из представленных центральных
атомов наиболее полно свяжет молекулы аммиака в растворе:
Ni
2
,

C
2
,
A

,
Cd
2



К
Н


Ni
(
NH
3
)
6

2

 1,9

10

9

К
Н


C
(
NH
3
)
4

2

 2,1

10

13



К
Н


A
(
NH
3
)
2



 9,3

10

8




К
Н


Cd
(
NH
3
)
4

2

 7,6

10

8





7.

Написать формулу комплексного соединения с суммарным составом
PCl
2

4
NH
3,
если
координационное число платины равно 6. Назвать его и написать схему диссоциации.









81
8.

Из раствора комплексной соли суммарного состава
FeB
3


5
H
2
О нитрат серебра оса
ж
дает только 2/3 содержащегося в ней брома. В растворе соли не обнаружено ионов
ж
е
леза
. Измерение электропроводности раствора показывает, что соль по первой ступени
распадается
на три иона. Каково координационное строение этого соединения? Назвать
и написать уравнение диссоциации комплексной соли и выражение константы несто
й
кости.











5. Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов (УИРС).

1.

Роль
комплексных соединений

в
организме человека
.

2.

Комплексные соединения


лекарственные средства.

3.

Применение метода комплексонометрии в медицинской практике.



Лабораторная работа

№ 1
:

«Получение и химические свойства комплексных соединений»
.


Опыт №1.
Получение комплексной соли (КС).

К 5 мл раствора сульфата меди(
II
) добавить по каплям раствор аммиака. Наблюдать
образование осадка основной соли:

2
CSO
4

 2
NH
3

 2
H
2
O

→ (
COH
)
2
SO
4

 (
NH
4
)
2
SO
4


Осадок отделить фильтрованием и растворить в избытке ам
миака. Наблюдать образование
комплексного соединения интенсивного синего цвета:

(COH)
2
SO
4

 NH
3

→ C(NH
3
)
4
SO
4

Дать название полученному комплексному соединению 
C
(
NH
3
)
4

SO
4



Полученный раствор сохранить для дальнейших опытов.


Опыт №2. Изучение
состава комплексного соединения.

Провести качественное определение (подтверждение) присутствия в полученном ра
с
творе комплексного соединения ионов
C
2

и
SO
4
2

. В качестве реактива на ион
C
2

берут
раствор карбоната натрия, дающий осадок (
COH
)
2
С
O
3
, в ка
честве реактива на ион
SO
4
2


б
е
рут раствор хлорида бария.



а)

Качественная реакция на ион
C
2

в растворе простой соли:



В пробирку налить 2 мл раствора сульфата меди, добавить 4

5 капель раствора карб
о
ната натрия. Наблюдать образование осадка.

Написать

уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.








82
б)

Качественная реакция на ион
C
2

в растворе комплексной соли:


В пробирку налить 2 мл раствора комплексной соли, полученной в опыте 1, добавить 4

5 капель раствора карбоната натрия. Сравнить получе
нный результат с образовавшимся
осадком в пробирке 1 (качественная реакция на ион
C
2
). Сделать вывод.






в) Качественная реакция на ион
SO
4
2


в растворе комплексной соли:



В пробирку налить 2 мл раствора комплексной соли, полученной в опыте 1, добавит
ь
4

5 капель раствора хлорида бария. Наблюдать образование осадка. Сделать вывод.

Написать уравнение диссоциации комплексного соединения 
C
(
NH
3
)
4

SO
4

и качественную
реакцию на
SO
4
2


в ионном виде.








Лабораторная работа № 2:

«Определение жесткости
воды методом комплексометрии

(трилонометрии)».



В практике биохимических исследований метод комплексонометрии (с использован
и
ем комплексона

трилона Б) позволяет определять содержание ионов кальция, магния, жел
е
за, а так же фосфатов в крови, глюкозы в цере
броспинальной жидкости. В санитарно

гигиенической практике этот метод применяют для определения жесткости воды, химич
е
ского состава почв, пищевых продуктов, косметической продукции.



Трилон Б


динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, кот
орая образует
растворимые в воде внутрикомплексные соединения с катионами металлов. Эти комплексы
обладают различной прочностью и образуются при определенных для каждого катиона зн
а
чениях рН.

К числу катионов, с которыми трилон Б образует комплексы, относ
ятся катионы
кальция, магния, меди, марганца, железа и др.

Ход работы


Бюретку заполнить раствором трилона Б. В колбу налить 100 мл водопроводной воды,
5 мл аммиачного буферного раствора, 5

6 капель индикатора эриохрома черного (ЕТ

00).
Титровать рабочим
раствором трилона Б до изменения винно

красного цвета на сине

зеленый. Рас

читать жесткость воды по формуле:

1
f
воды
V
C
V
1000
Ж





где V


объем трилона Б; V
1


объем воды; C
f


молярная концентрация эквивалента
раствора

трилона Б (0,05 н).



По значению

жесткости природная вода делится на очень мягкую до 1,5 мэкв/л, мя
г
кую

1,5

4,0 мэкв/л, средней жесткости


4

8, жесткую


8

12 и очень жесткую


свыше 12
мэкв/л.


Жесткость водопроводной воды не должна превышать 7 мэкв/л.

Сделать вывод.



83

84
Занятие № 11
Тема: «
Биогенные



,



и
d


элементы: биологическая роль, примен
е
ние в медицине. Рубежная контрольная №1
»
.


1. Вопросы для обсуждения:

1.

Классификация химических элементов, содержащихся в организме человека (органогены,
«металлы жизни», макро

, микро

, ул
ьтрамикроэлементы).

2.

Макроэлементы

в организме человека (суточное поступление, среднее содержание).

Би
о
логическая роль макроэлементов.

Применение соединений
макроэлементов
в совреме
н
ной медицине.

3.

Микроэлементы в организме человека (суточное поступление,
среднее содержание). Би
о
логическая роль свойств наиболее важных микроэлементов (
Fe
,
Co
,
C
,
Z
,
Mo
, С

,
M
,
Se
,
I
,
B
,
F
,
Si
).

Применение соединений микроэлементов в современной медицине.

4.

Взаимосвязь между содержанием биогенных элементов в организме челове
ка и местом
обитания. Связь эндемических заболеваний с особенностью биогеохимических прови
н
ций.


2. Выполнить тестовые задания(письменно):

1.


Выберите из предложенных элементов те, которые относятся к макроэлементам:


А

C
,
H, N, P, Co


Б

Fe, Cd, C,

I, B


В

Na, K, Ca, M, S


Г

Ni, Cl, P, H, C




2.


Недостаток ионов Са
2

в организме при нарушении кальциевого обмена в организме
человека приводит к развитию:


А

дисбактериоза


Б

диабета


В

рахита


Г

анемии




3.


Обмен этого элемента тесно связан с обменом кальция. Суточная потребность в нём
1,3 г. Он является основой скелета человека и животных, зубов. Входит в состав бо
е
вых отравляющих веществ


это элемент:


А

N


Б

P


В

O


Г

Cl




4.


Концентрация этого
элемента в организме в организме человека около 10%, в земной
коре


1%. Он связующий элемент между цепями ДНК и участвует в формировании
вторичной структуры белков:


А

S


Б

H


В

N


Г

C




5.


Ионы этого элемента, в зависимости от концентрации,
блокируют или обеспечивают
нервно

мышечную передачу; они угнетают центр дыхания, а также сосудодвиг
а
тельный центр, благодаря чему снижают артериальное давление. Это


ион:


А

Co
2


Б

M
2


В

P
5


Г

Na



85
6.


Отравление угарным газом объясняют:


А

падением концентрации водорода в альвеолах;



Б

высоким содержанием
CO
2
в бронхах;


В

высоким сродством оксида углерода (
II
) к
Fe
2
, входящего в состав гемоглобина;


Г

низким сродством оксида углерода (
II
) к
Fe
3
, входящего в состав гемоглобина




7.


Присутствие избытка газообразного азота в крови может быть причиной болезни:


А

подагра


Б

горная болезнь


В

кессонная болезнь


Г

базедова болезнь




8.


Порошок этого вещества применяется наружно в виде мазей и присыпок при леч
е
нии кожных заболеваний
(себорреи). Он входит в состав аминокислоты цистеин.
Это:


А

N


Б

S


В

C


Г

Z




9.


Основной внутриклеточный катион, принимающий участие в поддержании осмот
и
ческого давления:


А

Li



Б

Na




В


K



Г

Ca
2




10


В передаче нервных импульсов
через мембрану самое активное участие принимают
ионы, записанные в ряду:


А

K

, Na

, Cl



Б

K

, Fe
2
, Z
2


В

M
2
, Ba
2
, I



Г

Ca
2
, Cl

, C
2




11


Комплекс с ионом какого элемента является основой молекулы витамина
B
12
:


А

M
2


Б

Co
2


В

Fe
2



Г

H
2




12


Комплекс с ионом какого элемента является основой молекулы гемоглобина:


А

Co
2


Б

Fe
3


В

Fe
2


Г

Cd
2




13


Заболевание “Эндемический зоб” наблюдается при недостатке в организме иона:


А

B



Б

Cl



В

I



Г

F





14


Недостаток иона железа (
II
) в организме приводит к развитию:


А

гипохромной анемии


Б

сахарного диабета


В

кессонной болезни


Г

бесплодия


86
15


Ионы этого элемента влияют на гликогенооб
разование: снижают или повышают
с
о
держание сахара в крови
(гипогликемия, гипергликемия). Это ион:


А

Fe
2


Б

Са
2


В

С
2


Г

С
2

16


При выраженном дефиците иона этого элемента наблюдается понижение
в
оспрои
з
водительной способности. Этот ион оказывает специфическое влияние на процессы
размножения:



А

Fe
3


Б

Со
2


В

Z
2


Г

F





17


Свойство поглощать рентгеновские и


лучи используют для защиты от вредного
воздействия радиоактивных и рентгеновских излучений (биологическая защита). Т
а
ким свойством обладает элемент:


А

Ca


Б

Pb


В

Na


Г

H




1
8


Ион какого элемента участвует в биосинтезе половых гормонов (тестостерона) и р
е
гулирует функцию половых желез:


А

I



Б

Сl



В

B



Г

F





1
9


Какой галоген находится в живом организме в связанном с другими элементами с
о
стоянии:


А

F


Б

Cl


В

B


Г

Все ответы верны




20


Какой из ионов вызывает торможение центральной нервной системы:


А

I



Б

B




В

F



Г

Ca
2


3. Задачи для самостоятельного решения (выполнить письменно):

1.

Хлорид натрия в виде изотонического раствора (0,9%) используется
внутривенно, по
д
кожно и ректально при отравлениях, токсической диспепсии, острых кровопотерях, шоке.
Рассчитать массы соли и воды, которые необходимо взять для приготовления 200 г ра
с
твора?









87
2.

Показаниями к применению хлорида калия являются
гипокалиемия и аритмия различн
о
го происхождения. Рассчитать молярную концентрацию К
Cl

в растворе, содержащем 24,6
г соли в 1000 г воды, если плотность раствора составляет 1,03 г/мл.








4. Тематика рефератов по учебно

исследовательской работе студентов
(УИРС):

1.

Биологическая роль
макроэлементов
и применение

их соединений

в медицине (
C
,

O
,
P
,

K

и

Na
,
Ca
,
M



на выбор преподавателя).

2.

Биологическая роль микроэлементов и применение их соединений в медицине (
Fe
,
Co
,
C
,
Z
,
Se
,
I

B

F



на выбор преподавателя).


88
Заполнить таблицы (во время занятия)
:










Таблица 1

Классификация биогенных элементов

Макроэлементы

О …

Микроэлементы

Fe


Элементы


органогены

С…

«Металлы жизни»

M


Таблица 2

Макроэлементы



Русское
название
элемента

Латинское
название
элемента

%
в
ор

ме

Сут. п
о
требность

Биологическая роль

Применение в

медицине


1.


Кислород
















2
.


Углерод


















3
.


Фосфор

















4
.


Натрий



















Калий

















5
.






Кальций

















6.





Магний












89
Микроэлементы


7.


Железо





















8.


Кобальт


















9.


Цинк

















10.


Медь
















11.


Селен
















12.


Йод
















Бром


















Фтор
















90
Лабораторная работа: «Химические свойства макроэлементов

и микроэлементов
»
.


Опыт № 1
. Окрашивание пламени соединениями солей
Na
,
K
,
Ca
.

Ход работы:

В пламя спиртовки внести на металлической проволоке небольшое количество
сухих солей
NaCl
,
KCl

и
CaCl
2
. Наблюдать за изменением окраски пламени:

катионы натрия окрашивают пламя в жёлтый цвет;

катионы калия


в фиолетовый цвет;

катионы кальция


в кирпичн
о

красный цвет.



Опыт №
2
.
Обнаружение углерода в органических веществах
.

Ход работы
:

В стакан на 100


150 мл поместить 10 г истёртого в порошок сахара. К сахару
прилить 1 мл воды до образования густой кашицы, после этого к сахару прилить 5 мл ко
н
центр
ированной серной кислоты, осторожно перемешать стеклянной палочкой
.
Объяснить
наблюдаемый эффект.

Работу проводить в вытяжном шкафу
!!!




Опыт № 3
.
Качественные реакции на Cl

, B

, I




а)
В пробирку налить 2 мл раствора хлорида натрия, добавить 3

4
капли ANO
3

и наблюдать
выпадение осадка белого цвета. Написать уравнение химической реакции в молекулярной
форме:




б)
В пробирку налить 2 мл раствора бромида натрия, добавить 3

4 капли ANO
3

и наблюдать
выпадение осадка бледно

желтого цвета. Написать у
равнение химической реакции в молек
у
лярной форме:





в)
В пробирку налить 2 мл иодида натрия и добавить 3

4 капли ANO
3
. Наблюдать выпад
е
ние осадка желтого цвета. Написать уравнение химической реакции в молекулярной форме:




Опыт №4. Качественная
реакция на Fe
3
.



а)

В пробирку налить 2 мл раствора FeCl
3
, добавить 3

4 капли раствора роданида аммония
(NH
4
SCN). Наблюдать эффект. Написать уравнение химической реакции в молекулярной
форме:




б)
В пробирку налить 2 мл раствора FeCl
3
, добавить 3

4
капли раствора гексацианоферр
а
та(
II
) калия


K
4
Fe(CN)
6
. Образуется темно

синий осадок берлинской лазури.


FeCl
3


K
4

Fe
(
CN
)
6


KFe

Fe
(
CN
)
6
  3
KCl




Опыт №5.

Качественная реакция на Co
2


К 2 мл раствора соли хлорида кобальта (
II
) добавить 2 мл концент
рированного раствора р
о
данида аммония


NH
4
SCN. Образуется раствор комплексного соединения розового цвета. В
пробирку добавить 1 мл амилового спирта, тщательно перемешать, наблюдать кольцо синего
цвета.


CoCl
2

 4NH
4
SCN
→ (NH
4
)
2
Co(SCN)
4
  2NH
4
Cl


91


92
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Таблица трехзначных десятичных логарифмов



0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

000

041

079

114

146

176

204

230

2
5
5

279

2

301

322

342

362

380

398

415

431

447

464

3

477

491

505

519

532

544

556

568

580

591

4

602

613

623

634

644

653

669

672

681

690

5

699

708

716

724

732

740

748

756

763

771

6

778

785

792

799

806

813

820

826

833

839

7

845

851

857

863

869

875

881

887

892

898

8

903

909

914

919

924

929

965

940

945

949

9

954

959

964

969

973

978

982

987

991

996



Пример расчета:
l

5,3
∙10

1

0,724


1 

0,276


l 1  0 l 0,001 

3

l 10  1



l 0,2 

0,69

l 100  2 l 0,02 

1,698

l 0,1 

1 l 0,25 

0,6

l 0,01 

2

l 0,05 

1,301


Пример расчета
H

по 
H

: 
H

  5,3
∙10

1
моль/литр

H



l

H

 

l
5,310

1


(0,724


1) 

(

0,276)  0,28





Стандартные термодинамические функции некоторых органических

соединений


Вещество

Формула

Δ
H
ο
обр

кДж/моль


S
ο

Дж/(моль
·
К)

Δ
G
ο
обр

кДж/моль

Метан

С
H
4

(
г)


74,9

186,2


50,8

Ацетилен

C
2
H
2
(
г)

226,8

200,8

209,2

Этилен

C
2
H
4

(
г)

52,3

219,4

68,1

Этан

C
2
H
6

(
г)


89,7

229,5


32,9

Бензол

C
6
H
6
(р)

49,0

124,5

172,8

Метанол

CH
3
OH


)


238,7

126,8


166,3

Этанол

C
2
H
5
OH


)


277,6

160,7


174,8

Глицерин

C
3
H
8
O
3


)


669,1

204,6


479,4

Муравьиный альд
е
гид (формальдегид)

СН
2
О (г)


115,9

218,8


109,94

Уксусная кислота

CH
3
COOH


)


484,4

159,9


389,6

Карбамид

(мочевина)

CO
(
NH
2
)
2

)

СО(
NH
2
)
2


)


333,0


317,7

104,7

175,7


196,9


202,7

Глюкоза

C
6
H
12
O
6


)

C
6
H
12
O
6

)



1273,0


1263,1


212,1

264,0


910,5


914,5

Сахароза

C
12
H
22
O
11

(т)

C
12
H
22
O
11
(р)



2220,9



2215,8

360,2


403,8


1544,3


1551,4

Лактоза

C
12
H
22
O
11

(р)



2232,4


394,1


1564,9

Мальтоза

C
12
H
22
O
11

(р)


2238,3


400,3


1573,6


93
Стандартные термодинамические функции некоторых веществ при 298 К

Вещество

Δ
H
ο
обр
,
кДж/моль


S
ο
,
Дж/(моль
·
К)

Δ
G
ο
обр
,
кДж/моль

Al

(
т
)

0

28,3

0

Al
2
O
3

(
т
)


1676,0

50,9


1582,0

C

(графит
)

0

5,7

0

СС
l
4


)


135,4

214,4


64,6

СО (г)


110,5

197,5


137,1

СО
2

(г)


393,5

213,7


394,4

СаСО
3


)


1207,0

88,7


1127,7

С
aF
2

(
т
)


1214,6

68,9


1161,9

CaO


)


635,5

39,7


604,2

Са(ОН)
2


)


986,6

76,1


896,8

С
l
2

(г)

0

222,9

0

С
l
2
O

(г)

76,6

266,2

94,2

С
lO
2

(г)

105,0

257,0

122,3

С
l
2
O
7


)

251,0





С

2
O
3


)


1440,6

81,2


1050,0

С
O


)


162,0

42,6


129,9

Fe

(
т
)

0

27,2

0

FeO (
т
)


264,8

60,8


244.3

Fe
2
O
3
(
т
)


822,2

87,4


740,3

Fe
3
O
4
(
т
)


1117.1

146,2


1014.2

H
2

(г)

0

130,5

0

HB

(г)


36,3

198,6


53,3

HCN

(г)

135,0

113,1

125,5

HCl

(г)


92,3

186,8


95,2

HF

(г)


270,7

178,7


272,8

HI

(г)

26,6

206,5

1,8

H
2
O

(г)


241,8

188,7


228,6

H
2
O (
ж
)


285,8

70,1


237,3

H
2
S (
г
)


21,0

205,7


33,8

KCl (
к
)


435,9

82,6


408,0

KClO
3

(
к
)


391,2

143,0


289,9

MCl
2

(
к
)


641,1

89,9


591,6

MO (
к
)


601,8

26,9


569,6

N
2

(г)

0

191,5

0

NH
3

(
ж
)

294,0

328,0

238,8

NH
3

(г)


46.2

192,6


16,7

NH
4
NO
2

(
т
)


256,0





NH
4
NO
3
(
т
)


365,4

151,0


183,8

N
2
O

(г)

82,0

219,9

104,1

NO

(г)

90,3

210,6

86,6

N
2
O
3
(г)

83,3

307,0

140.5

NO
2

(г)

33,5

240,2

51,5

N
2
O
4
(г)

9,6

303,8

98,4

N
2
O
5

(
г
)


42,7

178,0

114,1

NiO (
т
)


239,7

38,0


211,6

O
3
(г)

142,3

237,7

163,4

O
2
(г)

0

205,0

0

P
2
O
5

)


1492,0

114,5


1348,8

PbO


)


219,3

66,1


189,1

PbO
2


)


276,6

74,9


218,3

S


)

0

31,9

0

SO
2
(
г
)


296,9

248,1


300,2

SO
3
(
г
)


395,8

256,7


371.2

SiH
4
(г)

34,7

204,6

57,2

SiO
2
(кварц)


910,9

41,8


856,7

SO


)


286,0

56,5


256,9

SO
2

)


580,8

52,3


519,3

ZO


)


350,6

43,6


320,7


Приложенные файлы

  • pdf 1088215
    Размер файла: 648 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий