- •Введение
- •Общие правила работы в химической лаборатории
- •Техника безопасности
- •Меры предосторожности и оказание первой
- •Медицинской помощи пострадавшим
- •В химической лаборатории
- •I. Общие правила работы в химической лаборатории
- •II. Техника безопасности и меры предосторожности
- •III. Оказание первой медицинской помощи пострадавшим в химической лаборатории
- •Цель занятия: изучить способы выражения концентрации растворов и научиться готовить растворы с заданной концентрацией растворенного вещества. Способы выражения концентрации растворов
- •Задачи для самостоятельной работы студентов
- •Лабораторная работа № 1 Приготовление раствора хлорида натрия массой 50 г с массовой долей 10% ход работы:
- •Лабораторная работа № 2 Приготовление 100 мл раствора hno3 с молярной концентрацией эквивалента 1 моль/л из ее раствора с
- •Ход работы:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Формулы расчета:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Формулы расчета:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Лабораторная работа Опыт 1. Приготовление буферных растворов и расчеты величины их рН ход работы:
- •Опыт 2. Влияние разбавления на рН буферных растворов ход работы:
- •Опыт 3. Влияние добавления кислоты и щелочи на рН буферных растворов ход работы:
- •Опыт 4.Определение буферной емкости ход работы:
- •Опыт 5. Влияние разбавления на буферную емкость ход работы:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Лабораторная работа №1 Определение молярной концентрации эквивалента и титра раствора калий перманганата
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Лабораторная работа №2 Определение массы пероксида водорода
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Уирс по теме : «Основы количественного анализа. Оксидиметрия. Метод перманганатометрии»
- •Лабораторная работа №1 Определение молярной концентрации эквивалента и титра натрий тиосульфата
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Лабораторная работа №2 Определение массы ацетона
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Лабораторная работа №3
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Лабораторная работа №1 Определение содержания кальция в растворе его соли
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Лабораторная работа №2 Определение общей жесткости воды
- •Ход работы:
- •Формула расчета:
- •Характерные реакции ионов s элементов I группы
- •С калия диводородантимонатом
- •2. Окрашивание пламени газовой горелки
- •1. Реакция с гидротартратом натрия
- •2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия
- •3. Окрашивание пламени газовой горелки
- •Характерные реакции ионов s элементов II группы
- •1. Реакции сo щелочами
- •2. Реакция с гидрофосфатом натрия
- •3.Реакция с аммония карбонатом
- •1. Реакция с аммония карбонатом
- •2. Реакция с серной кислотой
- •3. Реакция с оксалатом аммония
- •4. Реакция с гексацианоферратом (II) калия
- •5. Окрашивание пламени газовой горелки
- •1. Реакция с «гипсовой водой» (сульфат-ионами)
- •2.Реакция с серной кислотой
- •3. Реакция с аммония карбонатом
- •4. Реакция с оксалатом аммония
- •5. Окрашивание пламени газовой горелки
- •1. Реакция с серной кислотой
- •2. Реакция с k2Сr2о7 (дихромат-ионами)
- •3. Реакция с аммония карбонатом
- •4. Реакция с оксалатом аммония
- •5. Окрашивание пламени газовой горелки
- •Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов s - элементов
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Характерные реакции ионов р - элементов 3-4 группы
- •1. Аналитические реакции катиона олова (II)
- •1. Реакция со щелочами
- •3. Реакция с хлоридом ртути (II)
- •1. Реакция с нс1 (хлорид-ионами)
- •2. Реакция с ki (иодид-ионами)
- •3. Реакция с k2CrO4 (хромат-ионами)
- •4. Реакция с Na2so4 (сульфат-ионами)
- •5. Реакция сo щелочами
- •1. Реакция со щелочами
- •2. Реакция с аммиаком
- •3. Реакция с ализарином
- •Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов р- элементов 3-4 групп периодической системы
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •2. Реакции со щелочами
- •Характерные реакции ионов р- элементов 5 группы
- •1. Аналитические реакции мышьяка (III)
- •1.Реакция арсенит - иона с иодом
- •2. Реакция арсенит иона с раствором серебра нитрата
- •2. Аналитические реакции мышьяка(V)
- •2. Реакция арсенат иона с раствором серебра нитрата.
- •3. Реакция арсенат иона с MgCl2 (солями магния).
- •3.Аналитические реакции сурьмы(III)
- •1. Реакция гидролиза
- •3.Реакции с kMnO4 (окисления сурьмы (ш) до сурьмы(V))
- •4. Аналитические реакции сурьмы(V)
- •1. Реакция гидролиза
- •2. Реакция с ki ( иодидами)
- •1. Реакция гидролиза
- •2. Реакции сo щелочами
- •3. Реакция с солями олова (восстановления висмута(III) до висмута(0))
- •Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов р-элементов 5 групы периодической системы
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Характерные реакции ионов d - элементов 1- 2 группы Аналитические реакции d - катионов
- •1. Реакция со щелочами
- •2. Реакция с аммиаком
- •3. Реакция с гексацианоферратом(II) калия
- •4. Реакция с ki (восстановления меди(II) до меди(I)) .
- •5. Окрашивание пламени газовой горелки
- •1. Реакция с растворимыми бромидами и иодидами
- •4. Реакция с соляной кислотой
- •Все соединения ртути сильно ядовиты, поэтому при работе следует принимать меры предосторожности!
- •1. Реакции со щелочами
- •2. Реакция с иодидом калия
- •3. Реакция с хлоридом олова(II)
- •Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов d-элементов I - II группы периодической системы
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Характерные реакции ионов d - элементов Аналитические реакции d - катионов
- •1. Реакции со щелочами
- •2. Реакции с пероксидом водорода (окисления катионов хрома (III) до хромат-ионов )
- •1. Реакции со щелочами
- •2. Реакции с h2o2 в щелочной среде
- •3. Реакции с PbO2 в кислой среде
- •1. Реакции со щелочами
- •2. Реакция с н2о2 в кислой среде (восстановительные свойства соединений железа(II))
- •3. Реакция с гексацианоферратом(ш) калия
- •1. Реакция с щелочами
- •2. Реакция с гексацианоферратом(II) калия
- •3. Реакция с nh4scn (тиоцианат-ионами)
- •4 Реакция с ki (окислительные свойства соединений железа(III))
- •Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов d-элементов периодической системы
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Биогенные элементы. Характерные реакции s-, p-, и d- элементов
- •Лабораторная работа 1 Определение теплового эффекта реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием
- •Ход работы:
- •Лабораторная работа 2 Определение теплового эффекта реакции нейтрализации слабой кислоты сильным основанием
- •Ход работы:
- •Формулы расчета:
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Химическая термодинамика
- •Лабораторная работа № 1 Определение степени () и константы (к) ионизации уксусной кислоты
- •Порядок работы на приборе
- •Экспериментальная часть
- •Ход работы:
- •Построить графики зависимости удельной и молярной электропроводимостей от разбавления, объясните ход кривых.
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Кондуктометрия
- •Лабораторная работа № 1 Определение редокс - потенциала
- •Ход работы:
- •Лабораторная работа № 2 Потенциометрическое окислительно-восстановительное титрование Провести потенциометрическое определение концентрации ki в кислой среде на рН-метре .
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Семинар по теме Потенциометрия
- •Определение молекулярной массы вещества криоскопическим методом
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов
- •Криометрия
- •Варианты тестовых заданий Тема: Способы выражения концентрации растворов
- •1. Рассчитайте навеску буры, необходимую для приготовления 100 мл ее раствора с с(1/z) 0,1 моль/л, применяемого для установки титра нс1?
- •2. Какой индикатор следует выбрать для проведения титрования nh4oh раствором h2so4 с одинаковой с(1/z) 0,1 моль/л?
- •5. РН раствора соли больше 7 какая взята соль?
- •2. В каком направлении пойдет реакция
- •3. Определите молярную массу эквивалента сульфата марганца в реакции его с перекисью водорода в щелочной среде ?
- •3. Математическое выражение закона Кольрауша:
- •4. При кондуктометрическом анализе определяют:
- •5. В каких единицах измеряется электрическая проводимость?
- •Типовые задачи для подготовки к экзаменам Тема: Способы выражения концентрации растворов.
- •Ответ: 53,3%
- •Ответ: 34%
- •Ответ: 6 л 686 мл
- •Ответ: 10 мг/100 мл
- •Вопросы и задачи к контрольной работе № 1
- •Вопросы и задачи к контрольной работе № 2
- •Вопросы для подготовки к экзаменам
- •Основные типы экзаменационных задач
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
Вопросы для подготовки к экзаменам
Предмет и задачи химии. Химическая форма движения материи. Значение химии для современной медицины. Элементы химической термодинамики. Системы: изолированные, закрытые и открытые, их параметры и процессы протекающие в системах.
Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Изобарный и изохорный тепловые процессы. Энтальпия.
Закон Гесса и его следствия. Термохимические расчеты и их использование для энергетической характеристики биохимических процессов. Термохимические уравнения.
Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Процессы жизнедеятельности как пример необратимых процессов.
Второе начало термодинамики. Энтропия. Стандартные энтропии.
Энергия Гиббса. Термодинамические условия равновесия.
Критерии направления самопроизвольных процессов. Энтальпийный и энтропийный факторы в уравнении Гиббса.
Обратимые и необратимые по направлению реакции. Понятие о химическом равновесии. Константа химического равновесия. Закон действующих масс.
Применяемость основных закономерностей термодинамики к живым организмам. Организмы как открытые системы. Теорема Пригожина.
Определение теплового эффекта реакции нейтрализации. Сущность метода и расчетные формулы. Значение термохимии для биологии и медицины.
Характеристика растворов, их классификация. Жидкие растворы. Вода как растворитель.
Механизм процесса растворения. Охладительные смеси и их применения в медицине. Энтальпийный и энтропийный факторы растворения. Гидратная теория растворов Д.И. Менделеева.
Способы выражения состава растворов.
Растворимость газов в жидкостях. Зависимость растворимости газов от давления (закон Генри и Дальтона), влияние электролитов на растворимость газов (закон И.М. Сеченова). Растворимость газов в крови. Кессонная болезнь.
Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Относительное понижение давления насыщенного пара и закон Рауля.
Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения, зависимость их от концентрации раствора. Эбуллиоскопический и криоскопический методы определения молекулярных масс веществ.
Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Определение молекулярных масс веществ.
Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Гипо-, гипер- и изотонические растворы. Плазмолиз и гемолиз.
Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент.
Растворы слабых и сильных электролитов. Степень и константа ионизации слабых электролитов. Закон разведения Оствальда.
Теория растворов сильных электролитов Дебая и Гюккеля. Активность и коэффициент активности. Ионная сила раствора.
Электролитическая и протолитическая теории кислот и оснований.
Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксидный показатели. Определение рН и значение его для различных жидкостей человеческого организма в норме и патологии.
Буферные системы, их свойства, классификация и механизм действия. Определение рН буферных растворов.
Буферные растворы. Буферная емкость и факторы, определяющие ее.
Буферные системы крови, их роль в живом организме.
Сущность метода нейтрализации (ациди- и алкалиметрия). Рабочие и установочные растворы, их приготовление. Применение методов кислотно-основного титрования в медицине.
Ионная теория индикаторов. Кислотно-основные индикаторы, их основные характеристики (интервал перехода окраски индикатора, показатель титрования).
Кривые титрования в методе нейтрализации. Выбор индикатора по кривой титрования.
Метод нейтрализации. Определение массы натрий гидроксида. Химизм, рабочие растворы, установочные вещества, выбор индикаторов и расчетные формулы.
Метод нейтрализации. Определение массы соляной и уксусной кислот при совместном присутствии. Химизм, рабочие растворы, установочные вещества, выбор индикатора и расчетные формулы. Значение этого определения в медицине.
Редоксиметрия. Сущность метода перманганатометрии. Рабочие и установочные растворы, особенности их приготовления. Условия перманганатометрических определений. Методы (способы) титрования. Применение метода в медицине.
Перманганатометрическое определение окислителей на примере калий дихромата. Химизм, рабочие растворы, установочные вещества, метод титрования и расчетные формулы.
Перманганатометрические определения восстановителей на примере массы пероксида водорода. Химизм, рабочие растворы, установочные вещества, метод титрования и расчетные формулы. Применение этого определения в медицине.
Метод перманганатометрии. Определение массы кальция. Химизм, рабочие растворы, установочные вещества, метод титрования и расчетные формулы. Применение этого определения в медицине.
Редоксиметрия. Сущность метода иодометрии. Рабочие и установочные растворы, их приготовление. Условия проведения иодометрических определений. Методы (способы) титрования. Применение метода в медицине.
Иодометрическое определение восстановителей на примере установления молярной концентрации эквивалента и титра натрий тиосульфата (по калий дихромату). Химизм, рабочие и установочные вещества, метод титрования и расчетные формулы.
Метод иодометрии. Определение массы ацетона. Химизм, рабочие растворы и установочные вещества, метод титрования и расчетные формулы.
Метод иодометрии. Определение массы меди. Химизм, рабочие растворы и вещества, метод титрования и расчетные формулы.
Метод комплексонометрии. Определение содержания кальция в растворе его соли. Химизм, рабочие растворы и установочные вещества, индикаторы и расчетные формулы.
Метод комплексонометрии. Определение общей жесткости воды. Химизм, рабочие растворы и установочные вещества, индикаторы и расчетные формулы. Применение метода в медицине. Жесткость воды, способы ее устранения.
Современные представления о строении атома. Характеристика энергетического состояния электрона системой квантовых чисел.
Основные принципы заполнения электронных оболочек атомов на примере атома железа.
Основное и возбужденное состояние атома на примере атомов бериллия, бора, углерода, фосфора и серы.
Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева в свете квантовой теории строения атома. Современная формулировка периодического закона.
Структура периодической системы элементов Д.И. Менделеева. s-, p-, d- и f- блоки элементов.
Периодические свойства элементов (радиус атомов, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность), их изменение в группах и периодах.
Естественно - научное и философское значение периодического закона Д.И. Менделеева.
Учение В.И. Вернадского о биосфере и биогеохимии. Макро- и микроэлементы. Понятие о биогенных элементах.
Работы В.В. Ковальского по изучению биогенной роли химических элементов в биосфере. Понятие о биогеохимических провинциях и эндемических заболеваниях (эндемический зоб, флюороз, уровская болезнь, молибденозис, акобальтоз, различные токсикозы, хлорозы, некрозы и т.д.).
Комплексные соединения. Координационная теория А. Вернера.
Классификация и номенклатура комплексных соединений.
Хелатные комплексные соединения, природа их лигандов. Природные и внутрикомплексные соединения (гемоглобин крови, хролофилл, витамин В12).
Природа химической связи в комплексных соединениях.
Устойчивость комплексных соединений в растворах. Константы нестойкости и устойчивости комплексных ионов.
Комплексная природа некоторых металлоферментов (каталаза, цитохром С, карбоангидраза, аскорбиноксидаза и полифенолоксидаза).
Комплексообразующая способность s-, p- и d- элементов. Значение комплексных соединений в медицине.
Общая характеристика свойств s- элементов на основании положения их в периодической системе и строении атома. Аналитические реакции на ионы натрия и калия. Биологическая роль и применение соединений этих элементов в медицине.
Аналитические реакции на ионы магния, кальция и стронция. Биологическая роль этих элементов и применение соединений магния и кальция в медицине.
Аналитические реакции на ионы бария. Почему осаждение ионов бария с калий дихроматом следует проводить в присутствии натрий ацетата. Произведение растворимости, образование и растворение осадков.
Общая характеристика свойств р- элементов IV групп на основании положения в периодической системе и строения атома. Аналитические реакции на ионы олова (II). Локализация его в организме и применение его соединений в медицине.
Аналитические реакции на ионы свинца. Локализация этих элементов в организме и применение соединений свинца в медицине. Химизм токсического действия свинца.
Общая характеристика свойств р- элементов V-ой группы (мышьяк, сурьма, висмут) на основании положения в периодической системе и строения атома. Способ получения мышьяка по Маршу.
Аналитические реакции арсенит-, арсенат- ионов и катионов сурьмы (V) и (III). Биологическая роль мышьяка, применение его соединений и сурьмы в медицине.
Аналитические реакции на ионы висмута. Локализация его в организме и применение его соединений в медицине.
Общая характеристика свойств d- элементов I-ой и II-ой групп (медь, серебро, ртуть) на основании положения их в периодической системе и строения атома.
Аналитические реакции на ионы серебра. Применение препаратов серебра (белковых и др.) в медицине. Бактерицидное действие серебра.
Аналитические реакции на ионы меди (II). Биологическая роль и применение ее соединений в медицине.
Аналитические реакции на ионы ртути (II). Применение соединений ртути в медицине. Химизм токсического действия ртути.
Общая характеристика d- элементов VII-ой и VIII-ой групп (марганец, железо, хром) на основании положения их в периодической системе и строения атома.
Аналитические реакции на ионы марганца (II). Биологическая роль и применение соединений этого элемента в медицине, аналитические реакции на хром (III).
Аналитические реакции на ионы железа (II и III). Биологическая роль и применение его соединений в медицине. Гемоглобин крови и функции железа в нем.
Пероксид водорода. Реакции окисления-восстановления пероксида водорода в кислой и щелочной средах.
Химическая связь. Энергия, длина связи и валентный угол.
Механизм образования ковалентной связи.
Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи на примере иона аммония, молекулы водорода.
Разновидности ковалентной связи: , -связи.
Свойства ковалентной связи: насыщаемость, направленность и поляризуемость химической связи. Максимальная ковалентность.
Понятие о гибридизации, ее основные типы и структура молекул.
Ионная связь как крайний случай поляризации ковалентной связи. Гомолитический и гетеролитический разрыв связи.
Водородная связь. Типы водородной связи (молекулярная, внутри-молекулярная). Ее роль в химических и биохимических процессах.
Жидкости и ткани организма как проводники второго рода. Электропроводимость их в норме и патологии.
Удельная и молярная электропроводимости, их изменение с разбавлением раствора.
Абсолютная скорость и подвижность ионов.
Молярная электропроводимость при бесконечно большом разбавлении, закон Кольрауша.
Гидратация ионов, ее проявление при определение максимальной скорости ионов.
Кондуктометрическое определение степени и константы ионизации слабого электролита.
Определение растворимости слаборастворимых электролитов.
Кондуктометрическое титрование.
Принципиальная схема кондуктометра, физический смысл термина «постоянная сосуда», способы ее определения.
Электродные потенциалы и механизм их возникновения.
Уравнение Нернста для вычисления электродных потенциалов.
Обратимые электроды первого и второго рода.
Стандартный водородный электрод, его строение, электродный процесс, применение.
Стандартные электродные потенциалы, их измерение.
Каломельный и хлорсеребряный электроды, их строение, применение, электродный процесс, уравнение Нернста для них.
Стеклянный электрод, сурьмяный электрод.
Окислительно-восстановительные системы и электроды, их типы и биологическое значение.
Уравнение Петерса, стандартные окислительно-восстановительные потенциалы. Окислительно-восстановительное титрование на конкретном примере.
Хингидронный электрод.
Принципиальная схема компенсации установки для определения ЭДС.
Потенциометрические методы определения рН с помощью стеклянного, водородного, хингидронного и сурьмяного электродов.
Устойчивость и реакционная способность химических соединений: (CH4, NH4+, C2H4, C2H2, NH3).
