Вопросы и задачи к зачету леч.ф. 2012-2013

6

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЧЕТУ ПО ХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА ЛЕЧЕБНОГО ФАКУЛЬТЕТА

1. Предмет и задачи химии. Значение химии для современной медицины. Системы: изолированные, закрытые и открытые, их параметры и процессы протекающие в системах.

2. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Изобарный и изохорный тепловые процессы. Энтальпия.

3. Закон Гесса и его следствия. Термохимические расчеты и их использование для энергетической характеристики биохимических процессов. Термохимические уравнения.

4. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Процессы жизнедеятельности как пример необратимых процессов.

5. Второе начало термодинамики. Энтропия. Стандартные энтропии. Критерий направления самопроизвольных процессов в изолированных системах.

6. Энергия Гиббса. Термодинамические условия равновесия.

7. Критерии направления самопроизвольных процессов в закрытых и открытых системах. Энтальпийный и энтропийный факторы в уравнении Гиббса. Экзергонические и эндергонические реакции.

8. Обратимые и необратимые по направлению реакции. Понятие о химическом равновесии. Константа химического равновесия. Закон действующих масс.

9. Применяемость основных закономерностей термодинамики к живым организмам. Организмы как открытые системы. Теорема Пригожина.

10. Определение теплового эффекта реакции нейтрализации. Сущность метода и расчетные формулы. Значение термохимии для биологии и медицины.

11. Современные представления о строении атома. Характеристика энергетического состояния электрона системой квантовых чисел.

12. Основные принципы заполнения электронных оболочек атомов на примере атома железа.

13. Основное и возбужденное состояние атома на примере атомов бериллия, углерода и серы.

14. Основное и возбужденное состояние атома на примере атомов железа, марганца, хрома.

15. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева в свете квантовой теории строения атома. Современная формулировка периодического закона.

16. Структура периодической системы элементов Д.И. Менделеева. s-, p-, d- и f- блоки элементов.

17. Периодические свойства элементов (радиус атомов, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность), их изменение в группах и периодах.

18. Комплексные соединения. Координационная теория А. Вернера. Спектрохимический ряд лигандов.

19. Классификация и номенклатура комплексных соединений.

20. Хелатные комплексные соединения, природа их лигандов. Природные и внутрикомплексные соединения (гемоглобин крови, хролофилл, витамин В₁₂). Их комплексообразователи.

21. Природа химической связи в комплексных соединениях. Магнитные свойства комплексных соединений.

22. Устойчивость комплексных соединений в растворах. Константы нестойкости и устойчивости комплексных ионов.

23. Химическая связь. Энергия, длина связи и валентный угол.

24. Механизм образования ковалентной связи.

25. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи на примере иона аммония, молекулы водорода, комплексных соединений.

26. Химическая кинетика, ее применение в медицине и фармации. Математическое выражение скорости химической реакции, средняя и истинная скорость.

27. Кинетическая классификация химических реакций (по признаку молекулярности и порядку).

28. Влияние концентрации на скорость реакций. Закон Гульдберга и Вааге.

29. Кинетические уравнения реакций I и II порядков, способы определения порядка реакции.

30. Влияние температуры на скорость реакции. Уравнения Вант-Гоффа и Аррениуса.

31. Механизм протекания реакций. Энергия активации. Активированные комплексы.

32. Катализ, его виды. Примеры гомогенного и гетерогенного катализа.

33. Ферментативный катализ. Уравнения Михаэлиса-Ментен.

34. Обратимые процессы. Условия смещения равновесия. Принцип Ле-Шателье.

35. Окислители и восстановители. Простые и сложные вещества. Процессы окисления и восстановления.

36. Типы окислительно-восстановительных реакций.

37. Окислительные свойства KMnO₄ и его применение в медицине.

38. Окислительно-восстановительная двойственность свойств пероксид водорода и его окислительно-восстановительные особенности. Применение в медицине.

39. Метод полуреакций. Реакции с KMnO₄ в разных средах. Реакции с K₂Cr₂O₇.

40. Окислительно-восстановительные потенциалы. Определение направления протекания реакции.

41. Влияние среды на направление протекания окислительно-восстановительной реакции и состав продуктов реакции (на примере KMnO₄).

42.Определение масс эквивалентов окислителей и восстановителей. Влияние среды.

43.Адсорбция. Поверхностно активные и поверхностно неактивные вещества. Изотерма адсорбции Гиббса.

44. Физическая адсорбция и хемосорбция.

45. Адсорбция газов на твердых телах. Адсорбция из растворов. Уравнения Френдлиха и Ленгмюра. Изотерма БЭТ.

46.Зависимость адсорбции от внешних факторов. Применение в биологии и медицине.

47. Хроматография. Основы метода. Применение тонкослойной, бумажной, газо-жидкостной хроматографии в биологии и медицине.

48. Общая характеристика s-элементов IА-группы. Щелочные металлы. Качественные реакции на К⁺ и Na⁺.

49. Общая характеристика s-элементов IIА-группы. Щелочно-земельные металлы. Качественные реакции на Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺.

50. Отличительные свойства оксида и гидроксида бериллия от магния и других щелочно-земельных элементов.

51. Общая характеристика р-элементов. Качественные реакции на As, Pb, Bi, Sb. Механизм токсического действия мышьяка.

52. Химизм токсического действия свинца.

53. Способ определения мышьяка по Маршу.

54. Свойства d-элементов. Качественные реакции на Fe, Cr, Mn, Cu.

ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЧЕТУ ПО ХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА ЛЕЧЕБНОГО ФАКУЛЬТЕТА

1. Рассчитать тепловой эффект реакции

СН_{4 (г)} + СО_{2 (г)} = 2СО _(г) +2Н_{2 (г)}

Если Н⁰_обр СН₄ = -74,85 кДж/моль , Н⁰_обр.СО₂ = -393,5 кДж/моль, Н⁰_обр. СО = -110,5 кДж/моль. Н⁰_обр. Н₂ = О

Ответ: 246,8 кДж

2. Вычислить теплоту сгорания бензола, если

Н_обр.С₆Н₆ = -40,6 кДж/моль Н_обр.СО₂ = -393,5 кДж/моль

Н_обр. Н₂О _(ж) = -286,0 кДж/моль

Ответ: -3180,2 кДж/моль

3. Сколько теплоты выделится при взрыве 16,8 л гремучего газа, если DН_обр.Н₂О _(г) = -241,8 кДж/моль.

Ответ: -120,9 кДж

4. Рассчитать изменение энтропии в ходе реакции образования одного моль газообразной Н₂О.

S⁰₂₉₈ Н₂ = 130,6 Дж/моль К, S⁰₂₉₈ О₂ = 205,0 Дж/моль К.

S⁰₂₉₈ Н₂О _(г) = 69,7 Дж/моль К.

Ответ: -163,4 Дж/моль К

5. При растворении в воде 1 моль Na₂CO₃ выделилось 25,1 кДж/моль теплоты. При растворении 1 моль Na₂CO₃*10Н₂О (кристаллогидрат) поглощает 66,9 кДж/моль теплоты. Вычислить теплоту образования кристаллогидрата.

Ответ: -92 кДж/моль

6. Восстановление Fe₂O₃ водородом протекает по уравнению:

Fe₂O_{3 (г)} + 3Н_{2 (г)} = 2 Fe _(г) + 3 Н₂О _(г)

DН _{реакции} = +96,6 кДж

DS_{реакции} = 139 Дж/К = 0,139 кДж/К

Определить а) возможна ли эта реакция в стандартных условиях (при Т=298) б) возможна ли она в принципе? Если да, то в) подобрать условия, чтобы реакция стала возможной.

Ответ: а) нет, б) да, в) нагревание свыше 695 К.

7. Константа скорости элементарной реакции идущей по равнению: А+2ВАВ₂ равна 2*10^-3 л²/моль².с. Рассчитайте начальную скорость реакции если концентрации реагентов равны 0,4 моль/л и скорость к моменту образования 0,1 моль вещества АВ₂.

8. Период полураспада радиоактивного “С равен 20,5 мин. Рассчитайте константу скорости .

9. Константа скорости реакции равна 8*10^-3 мин^-1 вычислите время, за которое начальная концентрация уменьшится в 4 раза.

10. При увеличении температуры от 10 до 50⁰С скорость реакции увеличилась в 16 раз. Найдите температурный коэффициент .

11. Константа скорости реакции равна 1,5*10^-5 моль/л с. при 25⁰С и 5,2*10^-3 л/моль с. при 50⁰С. Вычислите константу при 60⁰С и энергию активации.

12. Назовите комплексные соединения:

[Cu(NH₃)₄]CI₂ ; K₂[Cu(CN)₄]

Укажите: 1)центральный атом (комплексообразователь); 2)лиганды; 3)координационное число комплексообразователя; 4)заряд комплексного иона; 5) заряд комплексообразователя.

13.Напишите формулу комплексного соединения – дицианоаргентата калия. Какие процессы происходят в растворе этой соли? Напишите выражение константы нестойкости комплексного иона.

14. Укажите более устойчивый комплексный ион:

[HgJ₄]^2- (K_н = 5*10^-31) или [Hg(NH₃)₄]²⁺ (К_н = 5,2*10^-20)

15Назовите комплексные соединения:

K₃[Co(NO₂)₆] ; [Ni (NH₃)₆]SO₄

Укажите: 1)центральный атом (комплексообразователь); 2)лиганды; 3)координационное число комплексообразователя; 4)заряд комплексного иона; 5) заряд комплексообразователя.

16. Напишите формулу комплексного соединения – нитрата диакватетраамминникеля. Какие процессы происходят в растворе этой соли? Напишите выражение константы нестойкости комплексного иона.

17.Напишите формулы комплексных соединений – гексацианоферрат(III) натрия и гексафтороферрат (III) натрия. Рассмотри строение комплексных ионов с точки зрения методов ВС. Укажите тип гибридизации и объясните их магнитные свойства.

18. KMnO₄ + H₂C₂O₄+H₂SO₄ → MnSO₄ + K₂SO₄ + CO₂ + H₂O

19. K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + I₂ + H₂O

20. Вычислить площадь, занимаемую одной молекулой бутанола в мономолекулярном слое, если Г∞=7∙10^-6 моль/м², определить длину молекулы (ρ=810 кг/м³, М_{бутанола} 74∙10^-3 кг).

21.Вычислите площадь занимаемую одной молекулой поверхностного вещества, если Г∞=5∙10^-6 моль/м².

22. Поверхностное натяжение (σ) водного раствора ПАВ при концентрации 0,062 моль/л при 298К равно 4,25∙10^-2 н/м, вычислите величину адсорбции, если при концентрации этого вещества, равной 0,031 моль/л, σ равна 6,66∙10^-2 н/м.

Зав. кафедрой

д.б.н. доцент И.А. Сычев