- •Гбоу впо Волгоградский государственный медицинский университет
- •4000131, Волгоград, пл. Павших борцов 1. Техника безопасности и меры предосторожности.
- •Общие правила работы в химической лаборатории.
- •Основные химические понятия: атомная масса, молекулярная масса.
- •Основные законы химии: а) закон постоянства состава; б)закон кратных отношений; в) закон объемных отношений; г) закон Авогадро; д) закон эквивалентов.
- •Литература
- •Приложение.
Основные химические понятия: атомная масса, молекулярная масса.
Основные законы химии: а) закон постоянства состава; б)закон кратных отношений; в) закон объемных отношений; г) закон Авогадро; д) закон эквивалентов.
Эквивалент. Химический эквивалент элемента и химический эквивалент сложного вещества. А) молярная масса эквивалента кислоты; б) молярная масса эквивалента гидроксида; в) молярная масса эквивалента соли; г) молярная масса эквивалента оксида.
Способы выражения концентрации растворов: массовая доля, мольная доля, молярная и молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация).
Основные понятия химической термодинамики: Система(открытая, закрытая, изолированная), фаза.
Основные параметры состояния системы и функции состояния системы.
1-ый закон термодинамики. Три его формулировки.
Внутренняя энергия, работа, энтальпия.
Закон Гесса и следствия из закона Гесса. Теплота сгорания, теплота образования, определения.
Решение задач на закон Гесса и следствия из закона Гесса.
Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Обратимые и необратимые процессы.
2-ой закон термодинамики. Объединенное математическое выражение 1-го и 2-го закона термодинамики.
Энтропия. Энергия Гиббса.
Решение задач на определение направления протекания процесса
(нахождение G).
Понятие скорости химической реакции. З.Д.М.
Химическое равновесие. Константа химического равновесия.
Принцип Ле-Шателье.
Связь константы химического равновесия с энергией Гиббса.
Влияние факторов на скорость химической реакции. Температурная зависимость Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса.
Квантово-механическая модель атома
Основные законы квантовой механики.
Изображение электронной структуры атомов при помощи электронных формул и квантовых ячеек.
Химическая связь и строение молекул. Основные принципы взаимодействия атомов на примере молекулы водорода.
Основные типы химической связи.
Гибридизация.
Основные понятия метода молекулярных орбиталей.
Занятие 6-7.Химия s-элементов.
Контрольные вопросы.
Периодический закон Периодический закон Д.И.Менделеева и его трактовка на основе современной квантово-механической теории строения атомов. Структура ПСЭ: периоды, ряды, семейства.
Свойства s-элементов.
Изменение свойств элементов Iiа группы в сравнении с Iа. Характеристики катионов М+ и М2+. Ионы М+ и М2+ в водных растворах, энергия гидратации ионов.
Взаимодействие металлов с кислородом, образование оксидов, пероксидов, надпероксидов. Взаимодействие с водой этих соединений. Гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов. Гидриды щелочных и щелочно-земельных металлов и их восстановительные свойства. Сульфаты, галогениды, карбонаты, фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов.
Биологическая роль s-элементов в минеральном балансе организма. Макро- и микро- s-элементы. Поступление в организм с водой, жесткость воды, единицы ее измерения, пределы влияния на живые организмы и протекание реакции в водных растворах методы устранения жесткости.
Соединения кальция в костной ткани, сходство ионов кальция и стронция. Ядовитость бериллия.
Химические основы применения соединений лития, натрия, калия, магния, кальция, бария в медицине.
Занятие 8-9. Химия р-элементов. Окислительно - восстановительные реакции.
Контрольные вопросы.
Свойства р-элементов.
Физические и химические свойства, строение соединений и их свойства, окислительно - восстановительные свойства азота, фосфора, кислорода, серы.
Окислительно-восстановительные системы. Типы окислительно-восстановительных реакций.
Потенциал реакции. (Э.д.с. реакции). Уравнение Нернста. Направление протекания окислительно-восстановительных реакций.
Влияние различных факторов на направление протекания окислительно-восстановительных реакций.
Использование окислительно-восстановительных реакций в аналитической химии.
Занятие 10.Химия d-элементов Комплексные соединения.
Контрольные вопросы.
Свойства d-элементов.
Современное содержание понятия комплексные соединения. Теория Вернера. Структура КС: центральный атом, лиганды, комплексный ион, внутренняя и внешняя сфера, координационное число центрального атома.
Способность атома различных элементов к комплексообразованию, природа химической связи в КС.
Образование и диссоциация КС в растворах, константы образования и нестойкости комплексов.
Химическая связь в комплексных соединениях. Метод валентных связей. Классификация и номенклатура комплексных соединений. Изомерия комплексных соединений.
Основные комплексные соединения d-элементов и их медико-биологическая роль. Хелатные и макроциклические комплексные соединения. Биологическая роль комплексных соединений.
для сдвига равновесия вправо, берется избыток NH4NCS.
Необходимо брать амиловый спирт, так как в органическом растворителе повышается устойчивость комплексного соединения.
Реакции мешают катионы Fe3+, поэтому их маскируют добавленеим винной кислоты или NaF, которые образуют с Fe3+ бесцветные комплексные соединения.
Занятие 11.Контрольная работа 2.
Контрольные вопросы.
Свойства s-элементов.
Взаимодействие металлов с кислородом. Гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов. Гидриды щелочных и щелочно-земельных металлов. Сульфаты, галогениды, карбонаты, фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов.
Биологическая роль s-элементов в минеральном балансе организма. Макро- и микро- s-элементы.
Соединения кальция в костной ткани, сходство ионов кальция и стронция. Химические основы применения соединений лития, натрия, калия, магния, кальция, бария в медицине.
Свойства р-элементов.
Фосфор. Общая характеристика. Фосфиды. Фосфин. Соединения фосфора с положительными степенями окислениями. Фосфорноватистая (гипофосфористая) и фосфористая кислоты. Дифосфорная (пирофосфосфорная) кислота. Изополи- и гетерополифосфатные кислоты. Метафосфорные кислоты. Производные фосфорной кислоты в живых организмах.
Химические свойства кислорода, серы, фосфора и их соединений. Кислород. Общая характеристика. Особенности электронной структуры молекулы дикислорода. Трикислород (озон), химическая активность в сравнении с дикислородом (реакция с растворами иодов). Биологическая роль кислорода. Химические основы применения дикислорода и озона, а также соединений кислорода в медицине.
Сера. Общая характеристика. Способность к образованию гомоцепей. Водорода сульфид. Сульфиды металлов и неметаллов, их растворимость в воде и гидролиз. Полисульфиды. Сернистая кислота, сульфиты и водородсульфиты (гидросульфиты). Соединения серы (VI) - оксид, серная кислота и ее производные - сульфаты. Олеум. Дисерная (пиросерная) кислота. Пероксомоно- и пероксодисерная кислота и соли. Окислительные свойства пероксосульфатов. Биологическая роль серы. Химические основы применения серы и ее соединений в медицине и химическом анализе. Медико-биологическая роль кислорода, серы, фосфора.
Галогены. Хлор и его соединения. Кислородные кислоты хлора и их соли. Хлорная известь, хлораты, броматы и йодаты и их свойства. Биологическая роль фтора, хлора, брома и йода. Применение в медицине, санитарии и фармации
Азот. Общая характеристика. Многообразие соединений с различными степенями окисления азота. Аммиак, ион аммония и его соли, кислотные свойства.
Кислородсодержащие соединения азота. Оксиды азота. Азотистая кислота и нитриты.
Окислительно-восстановительные системы. Типы окислительно-восстановительных реакций.
Потенциал реакции. (Э.д.с. реакции). Направление протекания окислительно-восстановительных реакций. Влияние различных факторов на направление протекания окислительно-восстановительных реакций.
Использование окислительно-восстановительных реакций в аналитической химии.
Свойства d-элементов.
Современное содержание понятия комплексные соединения. Теория Вернера. Структура КС: центральный атом, лиганды, комплексный ион, внутренняя и внешняя сфера, координационное число центрального атома.
Способность атома различных элементов к комплексообразованию, природа химической связи в КС.
Образование и диссоциация КС в растворах, константы образования и нестойкости комплексов.
Химическая связь в комплексных соединениях. Метод валентных связей.
Классификация и номенклатура комплексных соединений.
Изомерия комплексных соединений.
Основные комплексные соединения d-элементов и их медико-биологическая роль. Хелатные и макроциклические комплексные соединения. Биологическая роль комплексных соединений.
Кислотно-основная классификация ионов.
Характерные реакции на катионы I – VI аналитических групп.
Занятие 12. Протолитическое равновесие в растворах электролитов. Протолитическая теория Бренстеда-Лоури. Расчет рН и рОН сильных и слабых электролитов. Ионное произведение воды. Гидролиз солей.
Контрольные вопросы.
Теория сильных электролитов. Ионная сила растворов электролитов. Активность электролитов и ионов. Коэффициент активности.
Применение закона действующих масс в аналитической химии.
Основные типы равновесий, применяемых в анализе. Константы равновесий для различного типа реакций.
Теории кислот и оснований (Аррениуса, Льюиса, Бренстеда-Лоури). Константы кислотности и основности.
Протолитическое равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований.
Ионное произведение воды. рН водных растворов. Константа кислотности и основности.
Кислотно-основное равновесие в организме.
Протолитическое равновесие в водных растворах солей.
Расчет рН в растворах гидролизующихся солей. Степень и константа гидролиза.
Занятие 13. Буферные растворы.Расчет рН буферных растворов. Влияние факторов на буферную емкость.
Контрольные вопросы.
1.Протолитическое равновесие в буферных растворах. Классификация буферных растворов. Механизм буферного действия.
2.Буферная емкость и её определение.
3.Значение рН в буферных растворах (уравнение Гендерсона-Гассельбаха).
4. Роль буферных систем в организме человека. Использование буферных систем в анализе.
Занятие 14.Титиметрические методы анализа.Кислотно – основное титрование.
Контрольные вопросы.
Количественный анализ. Классификация методов. Роль и значение количественного анализа.
Сущность титриметрического метода анализа. Классификация методов. Требования к реакциям в титриметрических методах анализа.
Приготовление и стандартизация растворов. Титранты, рабочие растворы.
Способы титрования: прямое, обратное, заместительное. Сущность, примеры.
Кислотно-основное титрование. Сущность данного метода. Реакции, используемые в данном методе, требования к ним.
Точка эквивалентности в титровании, ее фиксация с помощью индикаторов.
Ациди-алкалиметрия в биологии и медицине.
Типовые расчеты в титриметрическом анализе (молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, титр, титриметрический фактор пересчета (титр по определяемому веществу), поправочный коэффициент).
Расчет массы и массовой доли определяемого вещества по результатам титрования.
Занятие 15 - 16.Окислительно – восстановительное титрование.
Контрольные вопросы.
Окислительно-восстановительное титрование. Сущность метода.
Классификация редокс-методов.
Требования, предъявляемые к реакциям.
Виды окислительно-восстановительного титрования (прямое, обратное, заместительное) и расчеты результатов титрования.
Перманганатометрическое титрование. Сущность метода. Условия проведения титрования. Титрант, его приготовление, стандартизация. Установление конечной точки титрования.
Реакции перманганата в различных средах (рН).
Применение перманганатометрии в биологии и медицине
.Иодометрическое титрование. Сущность метода. Титрант, его приготовление, стандартизация, его приготовление, стандартизация, хранение. Условия проведения титрования, определение конечной точки титрования.
Применение иодометрии в биологии и медицине.
Занятие 17. Гетерогенные равновесия в системе осадок - насыщенный раствор малорастворимого электролита. Осадительное титрование.
Контрольные вопросы.
Способы выражения растворимости малорастворимых электролитов. Произведение растворимости (произведение активности) малорастворимого электролита.
Условие образования осадков малорастворимых электролитов.
Влияние добавок посторонних электролитов на растворимость малорастворимых электролитов (влияние добавок электролитов с одноименным ионом, влияние добавок постороннего (индеферентного) электролита).
Сущность осадительного титрования.
Требования, предъявляемые к реакциям, лежащим в основе осадительного титрования.
Метод Мора. Сущность метода. Основные тиранты метода. Методы приготовления и стандартизации титрантов.
Метод Фольгарда. Сущность, индикаторы. Основные титранты метода. Методы приготовления и стандартизации титрантов.
Метод Фаянса. Индикаторы осадительного титрования
Занятие 18.Комплексонометрическое титрование.
Контрольные вопросы.
Понятие о комплексиметрическом методе титрования. Сущность, требования к реакциям.
Понятие о комплексонатах металов
Равновесия в водных растворах ЭДТА. Состав и устойчивость комплексонатов металлов.
Индикаторы комплексонометрии (металлохромные индикаторы), принцип их действия;
Приготовление титрантов в комплексонометрии. Применение данного метода в биологии и медицине.
Занятие 19.Контрольная работа 3.
Контрольные вопросы.
Теория сильных электролитов. Ионная сила растворов электролитов. Активность электролитов и ионов. Коэффициент активности.
Теории кислот и оснований (Аррениуса, Льюиса, Бренстеда-Лоури). Константы кислотности и основности.
Протолитическое равновесие. Протолитическая теория кислот и оснований.
Ионное произведение воды. рН водных растворов. Константа кислотности и основности.
Кислотно-основное равновесие в организме.
Протолитическое равновесие в водных растворах солей.
Расчет рН в растворах гидролизующихся солей. Степень и константа гидролиза.
Протолитическое равновесие в буферных растворах. Классификация буферных растворов. Механизм буферного действия.
Буферная емкость и её определение.
Значение рН в буферных растворах (уравнение Гендерсона-Гассельбаха).
Роль буферных систем в организме человека. Использование буферных систем в анализе.
Количественный анализ. Классификация методов. Роль и значение количественного анализа.
Сущность титриметрического метода анализа. Классификация методов. Требования к реакциям в титриметрических методах анализа.
Приготовление и стандартизация растворов. Титранты, рабочие растворы.
Способы титрования: прямое, обратное, заместительное. Сущность, примеры.
Кислотно-основное титрование. Сущность данного метода. Реакции, используемые в данном методе, требования к ним.
Точка эквивалентности в титровании, ее фиксация с помощью индикаторов.
Теории кислотно-основных индикаторов, зона и точка перехода окраски индикаторов.
Кривые кислотно-основного титрования, их расчет и построение по изменению значений рН.
Ациди-алкалиметрия в биологии и медицине.
Окислительно-восстановительное титрование. Сущность метода.
Классификация редокс-методов.
Требования, предъявляемые к реакциям.
Виды окислительно-восстановительного титрования (прямое, обратное, заместительное) и расчеты результатов титрования.
Перманганатометрическое титрование. Сущность метода. Условия проведения титрования. Титрант, его приготовление, стандартизация. Установление конечной точки титрования.
Реакции перманганата в различных средах (рН).
Применение перманганатометрии в биологии и медицине
Иодометрическое титрование. Сущность метода. Титрант, его приготовление, стандартизация, его приготовление, стандартизация, хранение. Условия проведения титрования, определение конечной точки титрования.
Применение иодометрии в биологии и медицине.
Сущность осадительного титрования.
Требования, предъявляемые к реакциям, лежащим в основе осадительного титрования.
Метод Мора. Сущность метода. Основные тиранты метода. Методы приготовления и стандартизации титрантов.
Метод Фольгарда. Сущность, индикаторы. Основные титранты метода. Методы приготовления и стандартизации титрантов.
Метод Фаянса. Индикаторы осадительного титрования Понятие о комплексиметрическом методе титрования. Сущность, требования к реакциям.
Понятие о комплексонатах металов
Равновесия в водных растворах ЭДТА. Состав и устойчивость комплексонатов металлов.
Индикаторы комплексонометрии (металлохромные индикаторы), принцип их действия;
Приготовление титрантов в комплексонометрии. Применение данного метода в биологии и медицине
Решение расчётных задач.
Занятие 20. Итоговое занятие по дисциплине.
