Часть 2. Неорганическая химия

Раздел I.

Классы неорганических соединений.

1. Оксиды. Основные, кислотные, амфотерные. Их получение, свойства и применение. Номенклатура и графические формулы.

2. Кислоты. Классификация, номенклатура, способы получения, свойства и применение.

3. Гидроксиды (основания). Растворимые, амфотерные и нерастворимые. Их получение, свойства и применение. Номенклатура и графические формулы.

4. Соли. Классификация солей. Номенклатура и графические формулы. Способы получения. Свойства и применение.

5. Генетическая связь между классами неорганических соединений.

Раздел II.

Химические элементы в биосфере.

Биосфера. Понятие о биогенных элементах. Макро- и микроэлементы. Содержание химических элементов в биосфере и теле человека. Связь эндемических заболеваний с особенностями биогеохимических провинций. Технологический прогресс и охрана окружающей среды.

Раздел III.

s-элементы.

1. Водород.

• Общая характеристика. Особенности положения в ПСЭ. Реакции водорода с кислородом, галогенами, металлами, оксидами. Бинарные соединения водорода.

• Вода как важнейшее соединение водорода. Физические и химические свойства воды. Аквакомплексы и кристаллогидраты. Дистиллированная и апирогенная вода, их получение и применение в фармации.

• Характеристика и реакционная способность связи водорода с другими распространенными элементами: азотом, углеродом, серой. Особенности поведения водорода в соединениях с сильно- и слабополярными связями. (Ионы H⁺, H₃O⁺, HO^-,NH₄⁺).

2. Элементы группы IA (щелочные металлы).

• Общая характеристика. Положение в ПСЭ. Характеристики однозарядных катионов М⁺.

• Взаимодействие металлов с кислородом. Образование оксидов, пероксидов. Их свойства.

• Взаимодействие металлов с водой. Гидроксиды и их свойства.

• Взаимодействие металлов с кислотами. Соли: сульфаты, галогениды, карбонаты, фосфаты. Особенности солей лития.

• Гидриды щелочных металлов. Их основные и восстановительные свойства.

• Биологическая роль щелочных металлов в минеральном балансе организма.

3. Элементы группы IIA.

• Общая характеристика. Изменение свойств элементов в соответствии с положением в ПСЭ.

• Бериллий. Его характеристика. Амфотерность гидроксида бериллия. Токсическое действие бериллия. Бериллиоз.

• Магний. Оксид и гидроксид магния. Растворимость его солей в воде. Ион Mg²⁺ как комплексообразователь. Хлорофилл.

• Элементы подгруппы кальция (щелочно-земельные металлы). Общая характеристика. Физико-химические свойства важнейших соединений: оксидов, гидроксидов, пероксидов и солей.

• Ион Ca²⁺ - комплексообразователь. Реакции с комплексонами. Соединения кальция в костной ткани, сходство ионова Ca²⁺ и Sr²⁺. Изоморфное замещение (проблема стронция-90).

• Жесткость воды. Ее влияние на живые организмы и протекание реакций в водных растворах, методы устранения жесткости.

• Применение соединений магния, кальция, стронция и бария в медицине и фармации. Токсичность солей бария.

Раздел IV.

d-элементы.

1. Элементы группы IB.

• Общая характеристика группы.

• Медь. Химическая активность. Реакции с кислородом, галогенами, кислотами. Соединения меди (I) и (II), их КО и ОВ характеристики, способность к комплексообразованию соединения меди (II) с аммиаком. Оксид и гидроксид меди (II). Соли меди (II), их растворимость и гидролиз. Природа окраски соединений меди. Химические основы применения соединений меди в медицине и фармации. Комплексный характер медьсодержащих ферментов и химизм их действия в метаболических реакциях.

• Серебро. Соединения серебра, их КО и ОВ характеристики (бактерицидные свойства ионов Ag). Комплексные соединения серебра с галогенами, аммиаком, тиосульфатом. Химические основы применения соединений серебра в качестве лечебных препаратов и в фармацевтическом анализе.

2. Элементы группы IIB (подгруппа цинка).

• Общая характеристика группы.

• Цинк. Химическая активность простого вещества. Характеристика соединений цинка. Оксид и гидроксид цинка. Их амфотерность. Соли цинка, их растворимость и гидролиз. Способность цинка к комплексообразованию. Комплексная природа цинкосодержащих ферментов и химизм их действия. Химические основы применения соединений цинка в медицине и фармации.

• Ртуть. Общая характеристика. Особые свойства: пониженная химическая активность простого вещества, ковалентность образуемых связей с мягкими лигандами, образование связи между атомами ртути. Окисление ртути серой и азотной кислотой. Соединения ртути (I) и (II), их КО и ОВ характеристика. Нитраты, оксиды, галиды ртути. Каломель и сулема, их реакция с аммиаком. Применение соединений ртути в медицине и фармации.

• Химизм токсического действия кадмия, ртути и их соединений.

3. Элементы группы VIB (подгруппа хрома).

• Общая характеристика группы.

• Хром. Простое вещество и его химическая активность, способность к комплексообразованию. КО и ОВ характеристики хрома (II), (III), (VI). Амфотерность гидроксида хрома (III). Растворимость и гидролиз солей хрома (III). Комплексные соединения хрома (III). Хромовый ангидрид и дихромовая кислота, хроматы и дихроматы. Равновесие в растворе между хромат- и дихромат-ионами. Их ОВ свойства в зависимости от реакции среды (рН).

• Общие закономерности КО и ОВ свойств соединений d-элементов при переходе от низших СО к высшим СО на примере соединений хрома.

• Биологическое значение d-элементов VIB группы. Применение их соединений в фармацевтическом анализе.

4. Элементы группы VIIB (марганец).

• Марганец. Общая характеристика. Химическая активность простого вещества.

• Марганец (II). Оксиды и гидроксиды и их КО и ОВ свойства. Комплексообразование. Соли, их растворимость и гидролиз.

• Марганец (IV) оксид. КО и ОВ свойства. Влияние рН среды на ОВ свойства.

• Марганец (VI). Манганаты, их образование, термическая устойчивость, диспропорционирование в растворе.

• Марганец (VII). Оксид, марганцевая кислота, перманганаты. Их КО и ОВ свойства. Поведение KMnO₄ при различных условиях среды (рН раствора). Окисление органических соединений, термическое разложение. Применение раствора калий перманганата как антисептического средства в медицине и как сильного окислителя в фармацевтическом анализе.

5. Элементы группы VIIB (железо, кобальт, никель).

• Общая характеристика группы. Деление элементов группы на семейство железа и платиновые металлы.

• Железо. Химическая активность простого вещества, реакции с кислотами и неметаллами.

• Железо (II) и (III). Соединения: оксиды, гидроксиды. Их КО и ОВ характеристика. Способность к комплексообразованию. Соли, их растворимость и гидролиз.

• Комплексные соединения железа (II) и (III) с цианид- и тиоцианат-ионами. Гемоглобин и железосодержащие ферменты, химическая сущность их действия.

• Железо (VI). Ферраты, получение и окислительные свойства.

• Применение железа и его соединений (железосодержащих препаратов) в медицине и фармации (в том числе в фармацевтическом анализе).

• Кобальт и никель. Химическая активность простых веществ в сравнении с железом. Соединения элементов, их КО и ОВ свойства. Способность к комплексообразованию. Кобальт и никель как микроэлементы (кофермент В₁₂). Применение в медицине и фармации.

Раздел V.

p-элементы.

1. Элементы группы IIIA.

• Общая характеристика. Электронная дефицитность и ее влияние на свойства элементов и их соединения.

• Бор. Общая характеристика. Бориды. Соединения с водородом (бораны). Борный ангидрид и борная кислота, равновесие в водном растворе. Тетраборат натрия. Эфиры борной кислоты. Биологическая роль бора. Антисептические свойства борной кислоты и буры.

• Алюминий. Общая характеристика. Простое вещество и его химическая активность. Оксид алюминия. Амфотерность гидроксида. Алюминаты. Ион алюминия как комплексообразователь. Кристаллогидраты. Галиды, гидрид алюминия, квасцы. Применение алюминия и его соединений в медицине и фармации.

2. Элементы группы IVA.

• Общая характеристика. Изменение свойств элементов в соответствии с положением в ПСЭ.

• Углерод. Общая характеристика. Валентные состояния и модификация углерода. Физические и химические свойства. Активированный уголь как адсорбент.

• Углерод в отрицательных степенях окисления. Карбиды активных металлов и соответствующие им углеводороды.

• Углерод (II). Оксид углерода (II), его характеристика, токсичность СО как лиганд. Цианистоводородная кислота, цианиды и химические основы их токсичности.

• Соединение углерода (IV). Оксид углерода (IV), равновесия в водном растворе. Угольная кислота, карбонаты и водородкарбонаты (гидрокарбонаты), гидролиз и термическое разложение.

• Соединения углерода с галогенами и серой.

• Биологическая роль углерода. Химические основы использования неорганических соединений углерода в медицине и фармации.

• Кремний. Общая характеристика. Силициды, силаны, галогениды кремния. Оксид кремния (IV). Силикагель. Кремниевая кислота. Силикаты. Растворимость и гидролиз. Природные силикаты, алюмосиликаты, цеолиты. Использование в медицине соединений кремния.

• Элементы подгруппы германия. Общая характеристика. Соединения с водородом, галогенами. Оловохлористоводородная кислота. Оксиды. Оксид свинца (IV) как окислитель. Амфотерность гидроксидов. Растворимые и нерастворимые соли олова и свинца. ОВ реакции в растворах. Токсическое действие соединений свинца (свинец (II) ацетат, свинец (II) оксид).

3. Элементы группы VA.

• Общая характеристика. Изменение свойств элементов в соответствии с положением в ПСЭ. Азот, фосфор, мышьяк в организме, их биологическая роль.

• Азот. Общая характеристика. Причины малой химической активности молекулярного азота.

• Соединения с отрицательными степенями окисления. Нитриды. Аммиак, реакции комплексообразования, окисления-восстановления, замещения. Ион аммония и его соли, кислотные свойства, термическое разложение. Гидразин, гидроксиламин. Азотистоводородная кислота и азиды.

• Соединения азота с положительными степенями окисления. Оксиды. КО и ОВ свойства. Азотистая кислота и нитриты. ОВ двойственность. Азотная кислота и нитраты. Взаимодействие с металлами. «Царская водка».

• Фосфор. Общая характеристика. Аллотропы фосфора. Фосфиды. Фосфин.

• Соединения фосфора с положительными степенями окисления. Галиды, их гидролиз. Орто-, мета-, пирофосфорные кислоты. Соли ортофосфорной кислоты (дигидро- или диводород-, гидро- или водородфосфаты). Производные фосфорной кислоты в живых организмах.

• Элементы подгруппы мышьяка. Общая характеристика.

• Водородные соединения мышьяка, сурьмы и висмута.

• Соединения подгруппы мышьяка с положительными степенями окисления. Галиды. Оксиды и гидроксиды, их КО и ОВ характеристика. Арсениды и арсенаты. Соли сурьмы (III) и висмута (III), их гидролиз. Сурьмяная кислота и ее соли. Висмутаты.

• Применение в медицине и фармации аммиака, оксида азота (I), нитрита и нитрата натрия, оксидов и солей мышьяка, сурьмы и висмута. Использование соединений p-элементов VA группы в фармацевтическом анализе.

4. Элементы группы VIA.

• Общая характеристика группы.

• Кислород. Особенности структуры. Химическая активность. Роль кислорода и его соединений в медицине. Применение в фармации.

• Водород пероксид (H₂O₂), его КО и ОВ свойства, применение в медицине.

• Сера. Общая характеристика. Физические и химические свойства. Биологическая роль.

• Соединения серы в отрицательных степенях окисления. Сероводород, КО и ОВ свойства. Сульфиды металлов и неметаллов, их растворимость в воде и гидролиз. Полисульфиды. Образование тиосолей, их свойства (реакции с кислотами, окислителями, катионами-комплексообразователями). Политионаты.

• Соединения серы (IV). Оксид серы (IV), сернистая кислота и ее соли (сульфиты и водородсульфиты (гидросульфиты)). КО и ОВ свойства.

• Соединения серы (VI). Серный ангидрид. Серная кислота. Кислотные и окислительные свойства. Олеум. Сульфаты, их растворимость в воде и термическая устойчивость. Пероксисульфаты.

• Химические основы применения серы и ее соединений в медицине, фармации, фарманализе.

5. Элементы группы VIIA (галогены).

• Общая характеристика. Простые вещества, их химическая активность.

• Соединения галогенов с водородом. Растворимость в воде. КО и ОВ свойства. Ионные и ковалентные галиды, их отношение к действию воды, окислителей и восстановителей. Галогенид-ионы как лиганды в комплексных соединениях.

• Галогены в положительных степенях окисления. Соединения с кислородом и друг с другом. Взаимодействие галогенов с водой и водными растворами щелочей. Кислородные кислоты хлора и их соли, изменение КО и ОВ свойств в зависимости от степени окисления галогена. Хлорная известь, хлораты, броматы и йодаты и их свойства.

• Биологическая роль галогенов. Бактерицидное действие хлора и йода. Применение в медицине, санитарии и фармации хлорной извести, хлорной воды, препаратов активного хлора, йода, а также соляной кислоты и галогенидов.