Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Воронежская государственная медицинская академия имени

Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Кафедра химии

Общая и неорганическая химия учебно-методическое пособие

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 060301 «Фармация»

Воронеж – 2013

УДК 54+546:378.16

ББК 24.1

О - 28

Общ. и неорг. химия: учеб.- метод. пособие / Пономарева Н.И. [и др.] – Воронеж: ВГМА, 2012. – 144 с.

Составители:

Зав. кафедрой химии, д.х.н., профессор Н.И.Пономарева, к.б.н., доцент В.М.Клокова, к.х.н., ст. препод. Е.Е.Зотова, к.х.н., доцент Е.И.Рябинина, ассистент Н.М.Овечкина, ассистент Т.Д.Попрыгина

Под редакцией профессора Н.И. Пономаревой

Учебно-методическое пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС Высшего профессионального образования по специальности 060301 – «Фармация» по дисциплине «Общая и неорганическая химия».

Учебно-методическое пособие состоит из двух частей.

В первой части изложены основы общей химии, приведены теоретические представления и концепции, составляющие фундамент всей системы химических знаний. От традиционного изложения вышеназванных разделов общей химии данная часть отличается обсуждением биохимических аспектов основных общих теоретических положений химии.

Химия элементов представлена во второй части пособия. Наряду с общей характеристикой элементов и образованных ими сложных веществ показана и их роль для живых организмов, приводятся примеры использования отдельных соединений в качестве фармацевтических препаратов.

Рецензенты:

Зав. кафедрой общей и биоорганической химии ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, доктор фармацевтических наук, профессор Будко Е.В.

Зав. каферой общей и неорганической химии ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет», доктор химических наук, профессор Семенов В.Н.

Печатается по решению Центрального методического совета ВГМА им. Н.Н. Бурденко от 31.05.2012 (протокол № 6).

Решение УМО по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России № 381/05.05-20 от 19.09.2012 года.

© ВГМА, 2013

Введение

ХИМИЯ - это наука о веществах, их составе, строении, свойствах, об их превращениях и явлениях, которые эти превращения сопровождают. Строение веществ - это порядок (последовательность) соединения атомов в молекулах или кристаллах. Свойства веществ - это существенные признаки, по которым можно одно вещество отличить от другого. Явления в химии - это любые изменения, происходящие с веществами. Качественный состав указывает, из каких именно компонентов состоит изучаемая система. Количественный состав - это относительное содержание каждого компонента в системе.

Состав всегда выражается отношением некоторых характеристик. Существуют разные способы выражения состава.

Процентная концентрация по массе (%) — массовая доля — показывает число единиц массы растворенного вещества (г, кг) в 100 единицах массы раствора (г, кг) и рассчитывается по формуле:

,

где m_р — масса раствора, в котором содержится масса вещества m_в. Например, 15% раствор NaCl содержит в 100 г раствора 15 г NaCl и 85 г воды.  = 15 % (масс.), или 0,15.

Процентная концентрация по объему — объёмная доля — показывает содержание вещества (в см³, дм³) в 100 см³ (дм³) раствора:

,

где V_р — объем раствора, содержащего объем вещества V_в.

Массообъемная процентная концентрация показывает содержание вещества (г, кг) в 100 см³ (дм³) раствора:

,

где V_р — объем раствора, содержащий массу вещества m_в.

Зная массу раствора, можно рассчитать его объем и, наоборот, по объему раствора рассчитать его массу:

m_р=  · V_р,

где  — плотность раствора (г/см³, кг/дм³) , следовательно, можно перейти от одного способа выражения процентной концентрации к другому.

Молярная концентрация (С_М) — число молей растворенного вещества в 1 дм³ (1 л) раствора:

,

где М_в — молярная (мольная) масса вещества, г/моль. Мольной (молярной) массой называется масса 1 моля данного вещества (размерность г/моль или кг/моль).

Моль — это количество вещества, содержащее столько структурных единиц, сколько их содержится в 12 г углерода ¹²С. Численные значения мольной (молярной) массы совпадают с численными значениями относительной молекулярной массы (М_отн) или просто молекулярной массы, выраженной в а. е. м. Например, М_отн ортофосфата цинка Zn₃(РО₄)₂ = 3·65+2·31+8·16 = 385 а. е. м., а молярная масса его М_в=385 г/моль.

Размерность для молярной концентрации (М) — моль/л или моль/дм³.

Нормальная концентрация (С_N) — это число молярных эквивалентных масс вещества (эквивалентов) в 1 дм³ (1 л) раствора. Нормальный раствор — это раствор, в 1 дм³ (1 л) которого содержится одна молярная эквивалентная масса кислоты, основания или соли. Нормальную концентрацию рассчитывают по формуле:

,

где Э_в — молярная эквивалентная масса вещества, выраженная в г/моль или кг/моль.

Молярная эквивалентная масса (или эквивалент) — это масса вещества, эквивалентная 1 молю атомов водорода или 1 молю электронов в данной реакции. Молярная эквивалентная масса вещества в отличие от молярной массы — величина переменная, зависящая от типа реакции и взаимодействующих веществ.

.

Мольно-массовая концентрация или моляльность выражается числом молей растворенного вещества, приходящихся на 1000 г растворителя. Моляльность обозначается буквой m. Так 2 m Н₂SO₄ означает раствор, в котором на 1000 г воды приходится 2 моля серной кислоты.

Моляльная концентрация (m_с) — число молей растворенного вещества в 1 кг растворителя:

.

Титр раствора Т — это содержание вещества (в г) в 1 см³ раствора:

,

где Т — титр раствора, m — навеска вещества (г), V — объём раствора (см³).

Мольная доля данного вещества — это концентрация, выраженная отношением числа молей данного вещества к общему числу молей всех веществ, имеющихся в растворе:

,

где Χ₂ — мольная доля растворенного вещества, n₁ и n₂— число молей растворителя и растворенного вещества.