вопросы к итоговому зачёту по общей химии

1

ВОПРОСЫ КИТОГОВОМУ ЗАНЯТИЮ ПОКУРСУХИМИИ

Общие свойства растворов.

1.Раствор как гомогенная система. Растворитель, растворённое вещество. Концентрированные и разбавленные растворы.

2.Количественный состав раствора как одна из главных характеристик раствора.

3.Роль воды и растворов в жизнедеятельности.

4.Физико-химические свойства воды, обуславливающие ее уникальную роль как единственного биорастворителя.

5.Способы выражения концентрации растворов: массовая доля вещества в растворе, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента (или нормальная концентрация), массовая концентрация (или титр).

6.Химический эквивалент, закон эквивалентов.

7.Эквивалентная масса вещества, её связь с молярной массой, фактор эквивалентности. Правила расчёта фактора эквивалентности для различных классов неорганических соединений.

8.Изменения эквивалента вещества (эквивалентной массы) в зависимости от реакций, в которых участвует вещество.

9.Зависимость растворимости веществ в воде от соотношения гидрофильных и гидрофобных свойств.

10.Растворимость веществ, растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные. Влияние на растворимость различных факторов: коэффициент растворимости как количественная характеристика растворимости веществ.

Основы объемного анализа. Титрование.

1.Объёмный анализ как раздел количественного анализа.

2.Титриметрический анализ; основные понятия и определения: процесс титровавния, точка эквивалентности (или теоретическая точка конца титрования), способы её определения, стандартный раствор.

3.Достоинства титриметрии.

4.Требования, предъявляемые к реакциям, использующимся в титриметрии.

5.Классификация титриметрических методов по химическим процессам: а) методы основанные на реакциях соединения ионов (метод кислотно-основного титрования, методы осадительного титрования, методы комплексиметрического титрования); б) методы, основанные на реакциях, протекающих с переносом электронов.

6.Классификация титриметрических методов по приёмам титрования: методы прямого, обратного титрования и титрование по остатку.

7.Стандартные растворы, способы их приготовления. Понятия «первичный стандарт» и «вторичный стандарт». Типовые расчёты по практическому приготовлению растворов.

8.Перманганатометрия: теория метода, приготовление стандартного раствора перманганата калия, определение его точной концентрации по первичному стандарту – раствору щавелевой кислоты. Вычисление концентрации раствора перманганата калия и его титра.

9.Определение рН среды раствора: кислотно-основные индикаторы (теория индикаторов Оствальда), их интервалы перехода окраски. Универсальные индикаторы. Понятие о рН-метрии.

10.Три случая титрования, общий вид кривых титрования, точки эквивалентности при титровании, причины нахождения точек эквивалентности в нейтральной, кислой и

2

основной среде. Скачок титрования и правило выбора индикаторов в каждом случае титрования.

Коллигативные свойства растворов.

1.Перечислите коллигативные свойства раствора.

2.Какой раствор называется идеальным.

3.Сформулируйте первый закон Рауля.

4.Сформулируйте второй закон Рауля.

5.Что такое осмос.

6.Сформулируйте закон Закон Вант-Гоффа.

7.Что называется осмотическим давлением.

8.Что называется экзоосмосом и эндоосмосом.

9.Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах.

Протолитические реакции. Гетерогенные реакции в растворах электролитов.

1.Протонная теория кислот и оснований Брэнстеда и Лоури. Теория Льюйса.

2.Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Степень диссоциации (α) электролита как количественная характеристика равновесия процесса ионизации. Деление электролитов на сильные и слабые по величине степени диссоциации. Факторы, влияющие на величину степени диссоциации.

3.Константа диссоциации как константа равновесия процесса диссоциации. Показатель константы диссоциации (рК).

4.Константа кислотности и основности. Связь между константой кислотности и основности в сопряженной протолитической паре.

5.Закон разбавления Оствальда, его физический смысл.

6.Влияние общего иона и противоиона на процесс равновесия электролитической диссоциации слабого электролита.

7.Расчёт рН в растворах сильных электролитов и слабых электролитов.

8.Гидролиз солей. Степень и константа гидролиза. Амфолиты.

9.Константа растворимости. Факторы, влияющие на константу растворимости.

10.Условия образования и растворения осадков.

11.Общая, активная и потенциальная кислотность растворов. Теоретические основы анализа желудочного сока (определение общей, активной и потенциальной кислотности).

Буферные растворы

1.Какие растворы называются буферными растворами ?

2.Классификация буферных растворов.

3.Механизм буферного действия.

4.Уравнение Гендерсона – Гассельбаха для определения рН и рОН протолитических буферных растворов.

5.Факторы, влияющие на рН и рОН буферных растворов.

6.Буферная ёмкость.

7.Зона буферного действия.

8.Количественное определение буферной ёмкости.

9.Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая и протеиновая.

10.Взаимодействие буферных систем в организме.

11.Кислотно-основное равновесие.

12.Основные показатели КОР

3

13.Возможные причины и типы нарушений КОР организма.

14.Применение реакции нейтрализации в фармакотерапии для коррекции КОР: лекарственные средства с кислотными и основными свойствами.

Комплексные соединения

1.Основные положения и понятия координационной теории

2.Классификация комплексных соединений.

3.Комплексообразующая способность s-р-и d- элементов. Её причины.

4.Природа химической связи в комплексных соединениях с позиций метода валентных связей.

5.Влияние природы комплексообразователя на распределение электронов в ионе - комплексообразователе. Внешнеорбитальные и внутриорбитальные комплексные соединения.

6.Представления о строении металлоферментов и других биокомплексных соединений (гемоглобин, цитохромы, кобаламины).

7.Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости комплексных соединений, её связь с константой устойчивости.

8.Конкуренция за лиганд или за комплексообразователь: изолированное и совмещенное равновесия замещения лигандов.

9.Общая константа совмещенного равновесия замещения лигандов. инертные и лабильные комплексы.

10.Физико – химические принципы транспорта кислорода гемоглобином.

11.Металло – лигандный гомеостаз и причины его нарушения.

12.Механизм токсического действия тяжелых металлов и мышьяка на основе теории жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО.

13.Термодинамические принципы хелатотерапии.

14.Механизм цитотоксического действия соединений платины.

15.Значение комплексных соединений

16.

Окислительно-восстановительные реакции

1.Механизм возникновения электродного и редокс-потенциалов.

2.Уравнение Нернста, укажите все входящие в него величины.

3.Сравнительная сила окислителей и восстановителей.

4.Перечислите факторы, определяющие окислительно-восстановительные свойства элементов.

5.Прогнозирование окислительно-восстановительного процесса.

6.Константа окислительно-восстановительного процесса, какие факторы на нее влияют.

7.Токсическое действие окислителей.

8.Какова биологическая роль окислительно-восстановительных процессов?

Элементы химической термодинамики и химической кинетики

1.Предмет и методы химической термодинамики. Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики.

2.Основные понятия термодинамики. Интенсивные и экстенсивные параметры. Функция состояния. Внутренняя энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии.

3.Типы термодинамических систем (изолированные, закрытые, открытые).

4.Типы термодинамических процессов (изотермические, изобарные, изохорные).

5.Первое начало термодинамики.

5

4.Конформации. Возникновение конформаций в результате вращения вокруг σ-связей; факторы, затрудняющие вращение. Энергетическая характеристика заслоненных и заторможенных конформаций открытых цепей.

5.Связь пространственного строения с биологической активностью.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. АДСОРБЦИЯ

1.Природа поверхностной энергии как причина поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Методы определения поверхностного натяжения.

2.Адсорбция, основные термины (адсорбент, адсорбтив, адсорбат, десорбция).

3.Деление адсорбции в зависимости от природы действующих сил на химическую и физическую.

4.Уравнение адсорбции Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные, поверхностноинактивные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма адсорбции, предельная адсорбция Г.

5.Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции.

6.Правило Дюкло-Траубе.

7.Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое (принцип независимости поверхностного действия Ленгмюра).

8.Адсорбция на твёрдых поверхностях. Удельная адсорбция. Факторы определяющие количество поглощённого газа или пара на твёрдом адсорбенте: свободная поверхностная энергия адсорбента, сродство адсорбтива к адсорбенту, концентрация адсорбата и взаимосвязь межмолекулярного взаимодействия в адсорбтиве и величиной адсорбции этого вещества.

9.Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра, его анализ.

10.Адсорбция на границе твердое тело – жидкость, её особенности. Факторы её определяющие: величина удельной поверхности и сродство адсорбента к адсорбтиву, природа растворителя, природа поглощаемого вещества («подобное взаимодействует с подобным», правило Шилова, правило Ребиндера), влияние концентрации растворённого вещества на процесс адсорбции, влияние температуры. Использование адсорбции из растворов в медицинской практике.

11.Уравнение Фрейндлиха как уравнение для аналитического выражения изотермы адсорбции.

12.Адсорбция растворённого в жидкости вещества на твёрдом адсорбенте, молекулярная адсорбция и ионная адсорбция.

13.Молекулярная адсорбция на твёрдом адсорбенте, факторы, влияющие на неё.

14.Ионная адсорбция на твёрдом адсорбенте, её особенности.

15.Факторы, влияющие на ионную адсорбцию: химическая природа адсорбента, химическая природа ионов (лиотропные ряды Гофмейстера, влияние заряда иона на адсорбцию, правило Панетта – Фаянса).

16.Ионообменная адсорбция, её особенности. Вещества иониты. Их деление на катиониты, аниониты и амфолиты. Деление ионитов по химической природе каркаса (неорганические, минерально-органические). Использование ионитов.

17.Хроматография. Понятия о адсорбционной, распределительной, ионообменной хроматографии. Хемосорбционная хроматография. Молекулярно-ситовая хроматография (или гельфильтрация). Деление хроматографии по технике эксперимента: колоночная, бумажная и тонкослойная хроматография.

КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ

1.Дисперсные системы, дисперсионная среда, диспергированное вещество.

6

2.Классификация дисперсных систем по размерам частиц диспергированного вещества: взвеси, коллоидные системы, истинные растворы.

3.Золи как высокодисперсные системы с жидкой диперсионной средой.

4.Гидрофобные и гидрофильные коллоидные системы.

5.Методы получения коллоидных систем: диспергационные и конденсационные методы (физическая конденсация, конденсация из паров и химическая конденсация).

6.Пептизация как физико-химическое дробление осадков до частиц коллоидного размера. Адсорбционная пептизация. Пептизация путём поверхностной диссоциации. Пептизация путём промывания осадка.

7.Методы очистки коллоидных систем: диализ, электродиализ и ультрафильтрация. Принцип работы аппарата «искусственная почка».

8.Строение мицеллы. Изоэлектрическое состояние мицеллы.

9.Строение мицеллы: двойной электрический слой (ДЭС), современные представления о строении ДЭС.

10.Электрокинетический потенциал (или дзета-потенциал) как важнейшая характеристика ДЭС. Факторы, определяющие величину дзета-потенциала. Влияние общего содержвния электролитов в растворе на величину дзета-потенциала. Влияние понижения дзета-потенциала на устойчивость коллоидных систем. Электрокинетические явления в живых организмах.

11.Седиментационная и агрегативная устиойчивость коллоидных систем.

12.Явление коагуляции коллоидных систем. Две стадии коагуляции: скрытая и явная коагуляции. Факторы, вызывающие коагуляцию.

13.Коагуляция коллоидных систем электролитами, порог коагуляции. Правило ШульцеГарди. Определение порога коагуляции в рамках теории Б.В. Дерягина и Л.Д. Ландау. Сенсибилизация. Коагуляция смесями электролитов.

14.Теория устойчивости лиофобных золей – теория Дерягина, Ландау и Фервея и Овербека.

15.Кинетика коагуляции.

16.Мембранное равновесие Донана.

ФИЗИКО-ХИМИЯ БИОПОЛИМЕРОВ И ИХ РАСТВОРОВ

1.Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) как истинные растворы, их особенности: гомогенность, самопроизвольность образования, равновесность, молекулярность или ионность.

2.Явление набухания ВМС, степень набухания как количественная характеристика процесса набухания. Ограниченное набухание и неограниченное.

3.Вязкость растворов ВМС, её особенность. Причины высокой вязкости ВМС. Характеристическая вязкость. Уравнение Марка-Хаувика, расчёт молекулярной массы полимера.

4.Полиэлектролиты. Белки как представители полиэлектролитов. Изоэлектрическое состояние белка.

СТУДНИ. СТУДНЕОБРАЗОВАНИЕ

1.Студень как ограниченно набухший полимер. Студнеобразование – процесс образования пространственной сетки в застудневающей систьеме.

2.Влияние различных факторов на процесс студнеобразования: концентрация ВМС, форма и размер макромолекул, температура, время, рН-среды.

3.Свойства студней: упругость, эластичность, способность сохранять свою форму, синерезис.

4.Интермицелярная жидкость как жидкость заполняющая сетку студня. Свободная и связанная интермицелярная жидкость. Роль связанной воды студней в природе, доля

7

связанной воды в человеческом организме в зависимости от возраста человека (проявление синересиза в организме).