ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РУКОВОДСТВО

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

(часть I)

КАЗАНЬ 2006

ББК 24я73

К 24

Печатается по решению Центрального координационно-методического совета Казанского государственного медицинского университета

Составители:

ст.преподаватель кафедры общей и органической химии Галеева С.И.,

доцент кафедры общей и органической химии Ситдиков И.Б.,

доцент кафедры общей и органической химии Хисамеев Г. Г.,

ст.преподаватель кафедры общей и органической химии Сагдеев К.А.

Под редакцией д.х.н. Никитиной Л.Е.

Рецензенты:

доцент кафедры Технологии неорганических веществ КГТУ Порфирьева Р.Т., доцент кафедры общей химии КГАСУ

Бойчук В.А.

Руководство к практическим занятиям по общей химии (часть I)/Галеева С.И., Ситдиков И.Б., Хисамеев Г.Г., Сагдеев К.А. Под ред. Никитиной Л.Е.  Казань: КГМУ, 2006.  102 с.

Учебное пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего и профессионального образования и программой преподавания общей химии. В пособии приведены краткое изложение теоретического материала, примеры решения задач, вопросы и задачи для самоподготовки, описание лабораторных работ и контрольно-измерительные материалы в виде тестов по различным темам.

Предназначено для студентов I курса лечебного, педиатрического, стоматологического и медико-профилактического факультетов КГМУ.

 Казанский государственный медицинский университет, 2005

Оглавление

Занятие 1. Тема: Способы выражения концентрации растворов..….................4

Задачи с решениями……………………………………………………..….……....7

Вопросы и задачи для самоподготовки………………………………………....13

Лабораторная работа……………………………...……………………………...15

Занятие 2. Тема: Растворы сильных и слабых электролитов……....……….16

Задачи с решениями…………………………………………………………….18

Вопросы и задачи для самоподготовки………………………………………...20

Занятие 3. Тема: Автопротолиз воды. Ионное произведение воды.

Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей……………...23

Задачи с решениями…………………………………………………………...….25

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….……...….27

Занятие 4. Тема: Буферные растворы. Гетерогенное равновесие.…………..30

Буферные растворы…………………………………………………………......30

Задачи с решениями……………………………………………………………....31

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….………....33

Гетерогенное равновесие…………………………………………………….....34

Задачи с решениями…………………………………………………………..…..35

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….………....36

Лабораторные работы……………………………..………………………….….38

Занятие 5. Тема: Коллигативные свойства растворов неэлектро-

литов………………………………………………………………………………...40

Задачи с решениями……………………………………………………………....42

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….………...46

Занятие 6. Тема: Обобщение знаний по объёмному анализу. Контрольная работа по разделам «Учение о растворах», «Объёмный анализ». Образец билета контрольной работы…………………………………………………….....52

Занятие 7. Тема: Элементы химической термодинамики и биоэнергетики. Термохимия.……………………………………………………………………….52

Задачи с решениями……………………………………………………………...55

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………………..….57

Занятие 8. Тема: Химическая кинетика и катализ.……………………….….62

Задачи с решениями…………………………………………………………..….64

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………………..….67

Лабораторные работы……………..…………………………………………….70

Занятие 9. Тема: Химическое равновесие.………………..…………………….73

Задачи с решениями……………………………………………………………....75

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….………....78

Лабораторные работы………………………………………………..…………..83

Экзаменационные вопросы…………………………………..………..………....85

Приложение………………………………………………..…………..………....91

Литература……………………………………………………………..…….….102

4

ЗАНЯТИЕ 1

Тема: Способы выражения концентрации растворов.

Под концентрацией раствора понимают содержание растворённого вещества (в г или моль) в единице массы или объёма раствора или растворителя.

Различают приближённые и точные способы. К приближённым относятся понятия разбавленный, концентрированный, ненасыщенный, насыщенный и пересыщенный растворы. К точным способам выражения концентрации относятся:

1. Массовая доля растворённого вещества (Х) представляет собой отноше-ние массы растворённого вещества (m(X)) к массе раствора (m(p-p)); это безразмерная величина, выражаемая в долях единицы, в сотых долях или процентах (%), в тысячных долях или промилле (%о), в миллионных долях или в млн^1. Например, (Х) = 0,005 = 0,5% = 5 %о = 5000 млн^1.

В медицинской литературе массовую долю принято выражать в грамм-процентах (г%) (равнозначно процентам), миллиграмм-процентах (мг% или 10^3 г%) и в микрограмм-процентах (мкг%или 10^6 г%). Таким образом, (Х) = 0,005 = 0,5% = 0,5 г% = 500 мг% = 500000 мкг%. Например, 5%-ный раствор  это пятипроцентный раствор или раствор с массовой долей растворённого вещества, равной 5% или 0,05.

2. Молярная доля (X) представляет собой отношение количества вещества компонента раствора (X_i) к общему количеству всех компонентов (X_i), составляющих раствор. Это безразмерная величина, выражаемая в долях единицы или процентах.

3. Объёмная доля (X) представляет собой отношение объёма компонента раствора (жидкости) V(X) к общему объёму раствора (смеси жидкостей) V(р-р). И эта безразмерная величина может выражаться как в долях единицы, так и в процентах.

5

4. Молярная концентрация С(Х) представляет собой отношение количества вещества компонента раствора (X) к объёму раствора V(р-р); размерность  моль/л. Например, 0,1 М раствор означает децимолярный раствор или раствор с молярной концентрацией растворённого вещества, равной 0,1 моль/л.

5. Молярная концентрация эквивалента (или нормальная концентрация) представляет собой отношение количества вещества эквивалента в растворе ( ) к объёму раствора; размерность  моль/л.

Понятие «эквивалент вещества» связано с конкретной реакцией, в которой вещество участвует. Эквивалент ( )  это условная или реальная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или одному электрону  в данной окислительно-восста-новительной реакции. Эквивалент одноосновной кислоты или однокислотного основания  это всегда реальная частица, молекула Х. В случае многоосновных кислот и многокислотных оснований эквивалентом может быть реальная молекула Х или её какая-то часть (доля)  . Число, показывающее долю реальной частицы, эквивалентной одному иону водорода в реакциях кислотно-основного типа или одному электрону  в окислительно-восстановительных реакциях, называется фактором эквивалентности (f_экв.(Х) или ).

Примеры определения эквивалентов различных веществ в различных реакциях приведены в таблицах 1 и 2 Приложения.

Если в химической реакции участвуют два вещества Х₁ и Х₂, то по закону эквивалентов количество эквивалента одного вещества ( ₁) равно количеству эквивалента второго вещества ( ₂), т.е.:

( ₁) = ( ₂).

6

Если кислотно-основная реакция протекает до конца, то при нахождении фактора эквивалентности кислот, оснований и солей следует учесть, что Z  это основность кислоты или кислотность основания, а в случае солей  произведение числа атомов металла, образующего соль, на его валентность.

Один моль эквивалентов вещества Х содержит число Авогадро частиц (6,02^.10²³ эквивалентов Х). Молярная масса вещества эквивалента определяется произведением фактора эквивалентности на молярную массу вещества: М( ) = .

Растворы с той или иной нормальной концентрацией С( )^* растворённого вещества используются для вполне конкретных реакций. Например, 0,01 н раствор или сантинормальный раствор, раствор с нормальной концентрацией растворённого вещества, равной 0,01 моль/л; 0,001 N раствор или миллинормальный раствор.

6. Моляльность (моляльная концентрация) раствора в(Х) представляет собой отношение количества растворённого вещества v (X) к массе растворителя

m(р-тель); размерность  моль/кг.

^*  допускаются следующие обозначения: нормальной концентрации N(Х) вместо С( ), моляльной концентрации С_m(Х) вместо в(Х).

7. Титр (или массовая концентрация) t(X) представляет собой отношение массы растворённого вещества к объёму раствора; размерность  г/мл.

Формулы, позволяющие производить расчёт массовых, объёмных и молярных долей, титра, а также различных видов концентраций раствора приведены в таблице 3 Приложения.

По закону эквивалентов, если взаимодействуют растворы двух веществ V(p-р X₁) и V(p-p X₂) с нормальной концентрацией и , cоответ-ственно и титром t(X₁) и t(X₂) , то:

7

; .