Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Metod_Inorganic_chem_1_pharm_M-1_copy

.pdf
Скачиваний:
121
Добавлен:
15.02.2016
Размер:
876.68 Кб
Скачать

4.3.4 Електролітична дисоціація подвійної та комплексної солі

а) Налити в три пробірки по 2-3 мл розчину солі Мора (NH4)2[Fe(SO4)2]. У першу пробірку прилити розчин гідроксиду натрію до лужної реакції і легко нагріти. Дослідити лакмусовим папірцем і на запах газ, що виділився. В другу пробірку додати 2-3 мл розчину сульфіду амонію, а в третю – стільки ж розчину хлориду барію. Відзначити колір осадів, що утворилися. На присутність яких йонів у розчині подвійної солі вказують ці реакції? Написати реакції в молекулярному та йонному вигляді.

б) Перевірити дією розчину сульфіду амонію, чи виявляються йони Fe2+ у розчині гексаціано-ІІ-ферату калію. Чи випав осад сульфіду феруму чорного кольору? Чому? Написати відповідні рівняння реакції. Чим відрізняються подвійні солі від комплексних?

4.3.5 Комплексні сполуки в окисно-відновних реакціях

а) Відновлення гексаціано-ІІІ-ферату калію

Упробірку внести 2-3 мл 0,1 н розчину йодиду калію, 3 мл 2 н розчину хлоридної кислоти і 2 мл бензолу. Відзначити, що шар бензолу залишився безбарвним. Додати 2 мл розчину комплексної солі і перемішати розчин. За забарвленням бензольного розчину переконатися в тому, що виділився вільний йод. Написати рівняння реакції взаємодії гексаціано-ІІ-ферату калію з йодидом калію. Вказати окисник і відновник.

б) Окиснення гексаціано-ІІ-ферату калію

Упробірку помістити 2-3 мл розчину перманганату калію, підкислити сірчаною кислотою і додати краплями розчин гексаціано-ІІ-ферату калію до знебарвлення розчину. Написати рівняння реакції.

4.3.6.Одержання хелату кальцію

У дві пробірки налити по 1 мл розведеного розчину хлориду кальцію. В одну пробірку прилити 1 мл трилону Б, в другу – 1 мл дистильованої води. В обидві пробірки додати по 1 мл оксалату амонію. Що спостерігається в результаті реакції, в якій із пробірок утворився осад?

4.3.7 Трилонометричне визначення твердості питної води із різних джерел.

Для проведення аналізу в конічну колбу на 250 мл наливають 50 мл досліджуваної води, додають 50 мл дистильованої води, 5 мл аміачного буферного розчину і краплями розчин індикатора хромогену чорного до одержання винно-червоного забарвлення розчину. Після цього титрують вміст колби 0,05 N розчином трилону Б до утворення зеленувато-синього забарвлення. Загальну кількість йонів Ca2+ і Mg2+ (загальна твердість води) обчислюють за формулою:

Тзаг = N ×V ×1000 (ммоль-екв/л);

 

V1

де: N

нормальність розчину трилону Б;

V

об’єм розчину трилону Б, затраченого на титрування;

V1

об’єм води, взятої для аналізу.

 

91

5. Підведення підсумків та зарахування роботи.

Заняття № 18

Тема: Внутрішньокомплексні сполуки (хелати), їх застосування в хімії і біології

Актуальність теми

Внутрішньокомплексні сполуки знаходять застосування у медичній практиці як прототипи деяких біологічно-активних речовин. Їх використовують для створення нових лікарських засобів у вигляді хелатних комплексів, типу тетацен, ферроскарбон, унітіол, а також для виведення солей важких металів з організму та розчинення деяких типів ниркових каменів. В хімічному аналізі на їх основі опрацьований метод хелатометрії, який дає змогу кількісно визначати катіони Кальцію, Магнію та Феруму у воді та біологічних рідинах.

2. Мета заняття

Знати структурні формули найважливіших біокомплексів та їх лікарських засобів;

засвоїти методики кількісного аналізу з участю хелатних КС;

вміти проводити визначсення загальної твердості води методом хелатометрії.

3.Матеріали доаудиторної самостійної роботи

3.1. Засвоїти матеріал навчальної програми

Внутрішньокомплексні сполуки. Поліядерні комплекси. Феро-, кобальто-, купрумта цинковмісні біокомплексні сполуки. Поняття про металолігандний гомеостаз. Порушення гомеостазу.

Біологічна роль КС. Металоферменти, поняття про будову їх активних центрів. Утворення комплексів між неорганічними і біологічними сполуками. Металопротеїни. Хімічні основи використання КС у фармацевтичному аналізі і медицині (антидотів при отруєнні, актиоксиданти при зберіганні лікарських засобів).

3.2. Література до теми

1.Левітін Є.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г. Загальна та неорганічна хімія. – Вінниця: Нова книга, 2003. – 464 с.

2.Практикум з загальної та неорганічної хімії / Є.Я.Левітін, Р.Г.Клюєва, А.М.Бризицька та ін. – Харків: Основа, 1998. – 119 с.

3.Загальна та неорганічна хімія: У 2-х ч./О.М.Степаненко, Л.Г.Рейтер,

В.М.Ледовских, С.В.Іванов. – К.: Пед. Преса, 2002.– Ч. І.– 520 с.;– Ч.ІІ.– 4. Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. – Київ-Ірпінь, 1998. – Розділ

92

11.– С. 355-367.

5.Луцевич Д.Д. Комплексні сполуки. Склад, будова, одержання, хімічні властивості, застосування у медицині. Текст лекції для студентів, Львів –

2000.

6.Григор’єва В.В. і спів. Загальна хімія. – К.: Вища школа, 1991. – С. 154-

3.3. Матеріал для самоконтролю

а) Дати письмові відповіді на контрольні запитання:

1.Що таке внутрішньокомплексні сполуки, хелати?

2.Що таке комплексони? Навести приклади.

3.Навести хімізм реакції комплексонометричного визначення йонів металів.

4.Який механізм дії індикатора в комплексонометрії?

5.Що таке метало-лігандний гомеостаз? Які причини його порушення?

6.До якого типу КС відпоситься і якими властивостями характеризується комплекс Fe (II) з порфірином?

7.Які комплексні сполуки використовуються у медичній практиці?

б) Задачі для самостійного розв’ язування:

1.На титрування 100 мл води в присутності хромогену чорного витрачено 8,2 мл 0,05 N розчину трилону Б. Обчислити загальну твердість води.

Відповідь: 4,1 мг-екв/л.

2.Яку масу трилону Б необхідно взяти для приготування 0,5 дм3 0,05 N розчину?

Відповідь: 0,4653 г.

3.Визначити вміст Феруму в гемоглобіні, якщо відомо його молекула вміщує 4 атоми Феруму, а молярна маса гемоглобіну близько 65 000.

Відповідь: 0,34%.

4. Матеріал для аудиторної роботи

4.1. Обладнання для проведення заняття:

Таблиці, необхідні реактиви для виконання лабораторної роботи, прилади для титрування.

4.2. Зміст і проведення заняття

а) Письмова контрольна робота

В контрольну роботу включені такі питання:

1.Одержання КС заданої формули, їх складові частини.

2.Назви КС, складання формул КС за їх назвою.

3.Властивості КС (реакції обміну, заміщення, електролітичної дисоціації, стійкість, ізомерія).

б) Лабораторна робота.

Трилонометричне визначення твердості питної води із різних джерел.

93

Методика визначення

Для проведення аналізу в конічну колбу на 250 мл наливають 50 мл досліджуваної води, додають 50 мл дистильованої води, 5 мл аміачного буферного розчину і краплями розчин індикатора хромогену чорного до одержання винно-червоного забарвлення розчину. Після цього титрують вміст колби 0,05 N розчином трилону Б до утворення зеленувато-синього забарвлення. Загальну кількість йонів Ca2+ і Mg2+ (загальна твердість води) обчислюють за формулою:

Тзаг = N ×V ×1000 (ммоль-екв/л);

 

V1

де: N

нормальність розчину трилону Б;

V

об’єм розчину трилону Б, затраченого на титрування;

V1

об’єм води, взятої для аналізу.

5. Підведення підсумків та зарахування роботи.

94

ДОДАТОК

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 1

 

Значення основних фізичних констант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назва величини

 

Позначення

 

Значення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютний нуль температури

 

Т

–273,15 °С

 

 

 

Діелектрична проникність

 

 

e0

8,85×10–12 Ф/м

 

 

 

вакууму

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заряд електрона

 

 

 

е

1,602×10–19 Кл

 

 

 

Мольний об'єм газу (н.у.)

 

 

Vm

22,41×10–3 м3/моль

 

 

 

Стала Авагадро

 

 

 

NA

6,02×1023 моль–1

 

 

 

Стала Фарадея

 

 

 

F

9,648×104 Кл/моль

 

 

 

Стала Планка

 

 

 

H

6,626×10–34 Дж×с

 

 

 

Стала Рідберґа

 

 

 

R

1,097×107 м–1

 

 

 

Швидкість світла

 

 

 

с

2,997×108 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2

 

Співвідношення між позасистемними одиницями та одиницями СІ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одиниця

 

 

 

 

 

Величина

позна-

 

 

назва

 

еквівалент СІ

 

 

 

чення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Довжина

мк

мікрон

 

 

10–6

м

 

 

 

Å

анґстрем

 

 

10–10

м

 

 

Кількість теплоти

кал

калорія

 

 

4,18 Дж

 

 

Енергія

еВ

електрон-вольт

 

1,602×10–19 Дж

 

 

Ентропія

е.о.

ентропійна одиниця

4,18 Дж/К

 

 

Маса

т

тона

 

 

103 кг

 

 

 

ґ

ґрам

 

 

10–3

кг

 

 

 

а.о.м.

атомна одиниця маси

1,66×10–27 кг

 

 

Об'єм

л

літр

 

 

10–3

м3 (1 дм3)

 

 

Температура

°С

ґрадус Цельсія

 

Т= t + 273,15

 

 

Тиск

атм

атмосфера

 

1,0133×105 Па

 

 

 

мм рт.ст.

міліметр рт. стовпа

133,32 Па

 

 

Час

хв

хвилина

 

 

60 с

 

 

 

95

 

 

 

Таблиця 3

Стандартні термодинамічні функції деяких речовин при 298 К

 

 

 

 

 

Речовина

H0298 ,

S0298 ,

G0298 ,

 

кДж/моль

Дж/(моль·К)

кДж/моль

 

 

 

Al (к)

0

28,3

0

 

Al2O3 (к)

–1676,0

50,9

–1582,0

 

С (гр.)

0

5,7

0

 

ССl4 (р)

–135,4

214,4

–64,6

 

СО (г)

–110,5

197,5

–137,1

 

CO2 (г)

–393,5

213,7

–394,4

 

СаСО3 (к)

–1207,0

88,7

–1127,7

 

СаF2 (к)

–1214,6

68,9

–1161,9

 

Ca3N2 (к)

–431,8

105,0

–368,6

 

СаО (т)

–635,5

39,7

–604,2

 

Са(ОН)2 (к)

–986,6

76,1

–896,8

 

Cl2 (г)

0

222,9

0

 

Сl2O (г)

76,6

266,2

94,2

 

СlO2 (г)

105,0

257,0

122,3

 

Сl2O7 (р)

251,0

 

Cr2O3 (к)

–1440,6

81,2

–1050,0

 

CuO (к)

–162,0

42,6

–129,9

 

Fe (к)

0

27,2

0

 

FeO (к)

–264,8

60,8

–244,3

 

Fe2O3 (к)

–822,2

87,4

–740,3

 

Fe3O4 (к)

–1117,1

146,2

–1014,2

 

H2 (г)

0

130,5

0

 

HBr (г)

–36,3

198,6

–53,3

 

HCN (г)

135,0

113,1

125,5

 

HCl (г)

–92,3

186,8

–95,2

 

HF (г)

–270,7

178,7

–272,8

 

HI (г)

26,6

206,5

1,8

 

HN3 (р)

294,0

328,0

238,8

 

H2O (г)

–241,8

188,7

–228,6

 

H2O (р)

–285,8

70,1

–237,3

 

H2S (г)

–21,0

205,7

–33,8

 

KCl (к)

–435,9

82,6

–408,0

 

KClO3 (к)

–391,2

143,0

–289,9

 

 

96

 

 

 

Речовина

H0298 ,

S0298 ,

G0298 ,

кДж/моль

Дж/(моль·К)

кДж/моль

 

MgCl2 (к)

–641,1

89,9

–591,6

Mg3N2 (к)

–461,1

87,9

–400,9

MgO (к)

–601,8

26,9

–569,6

N2 (г)

0

191,5

0

HN3 (р)

294,0

328,0

238,8

NH3 (г)

–46,2

192,6

–16,7

NH4NO2 (к)

–256,0

NH4NO3 (к)

–365,4

151,0

–183,8

N2O (г)

82,0

219,9

104,1

NO (г)

90,3

210,6

86,6

N2O3 (г)

83,3

307,0

140,5

NO2 (г)

33,5

240,2

51,5

N2O4 (г)

9,6

303,8

98,4

N2O5 (г)

–42,7

178,0

114,1

NiO (к)

–239,7

38,0

–211,6

О3 (г)

142,3

237,7

163,4

O2 (г)

0

205,0

0

P2O5 (к)

–1492,0

114,5

–1348,8

PbO (к)

–219,3

66,1

–189,1

PbO2 (к)

–276,6

74,9

–218,3

S (к)

0

31,9

0

SO2 (г)

–296,9

248,1

–300,2

SO3 (г)

–395,8

256,7

–371,2

SiH4 (г)

34,7

204,6

57,2

SiO2 (кварц)

–910,9

41,8

–856,7

SnO (к)

–286,0

56,5

–256,9

SnO2 (к)

–580,8

52,3

–519,3

Ti (к)

0

30,6

0

TiCl4 (р)

–804,2

252,4

–737,4

TiO2 (к)

–943,9

50,3

–888,6

WO3 (к)

–842,7

75,9

–763,9

ZnO (к)

–350,6

43,6

–320,7

97

 

 

 

 

 

 

Таблиця 4

 

Стандартні термодинамічні функції органічних сполук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назва

 

Формула і

H0298 ,

S0298 ,

 

G0298 ,

 

речовини

агрегатний стан

кДж/моль

Дж/(моль·К)

 

кДж/моль

 

 

 

 

Метан

 

СН4 (г)

–74,9

186,2

 

–50,8

 

Ацетилен

 

С2Н2 (г)

226,8

200,8

 

209,2

 

Етилен

 

С2Н4 (г)

52,3

219,4

 

68,1

 

Етан

 

С2Н6 (г)

–89,7

229,5

 

–32,9

 

Бензол

 

С6Н6 (р)

49,0

124,5

 

172,8

 

Етанол

 

С2Н5ОН (р)

–277,6

160,7

 

–174,8

 

Оцтова

 

СН3СООН (р)

–484,4

159,9

 

–389,6

 

кислота

 

 

 

 

 

 

 

Карбамід

 

СО(NH2)2 (к)

–333,0

104,7

 

–196,9

 

(сечовина)

 

СО(NH2)2 (р)

–317,7

175,7

 

–202,7

 

Глюкоза

 

С6Н12О6 (к)

–1273,0

212,1

 

–910,5

 

 

 

С6Н12О6 (р)

–1263,1

264,0

 

–914,5

 

Сахароза

 

С12Н22О11 (к)

–2220,9

360,2

 

–1544,3

 

 

 

С12Н22О11 (р)

–2215,8

403,8

 

–1551,4

 

Таблиця 5

Схеми основних напівреакцій і величини стандартних окислювально-відновних потенціалів

 

Н а п і в р е а к ц і я

 

φ0, В

 

 

 

 

 

Окиснена форма

 

nе

Відновлена форма

 

 

S2O82–

 

2e

2SO42–

2,01

H2O2 + 2H+

 

2e

2H2O

1,78

PbO2 + 4H+

 

2e

Pb2+ + 2H2O

1,69

MnO4+ 8H+

 

5e

Mn2+ + 4H2O

1,51

ClO+2H+

 

2e

Cl+ H2O

1,49

ClO3+ 6H+

 

6e

Cl+3H2O

1,45

BrO3+6H+

 

6e

Br

+ 3H2O

1,44

ClO4+ 8H+

 

8e

Cl+ 4H2O

1,39

Cl20

 

2e

2Cl

1,36

Cr2O72– + 14H+

 

6e

2Cr3+ + 7H2O

1,35

2NO + 12 H+

 

10e

N 0

+ 6H O

1,24

3

 

 

2

2

 

O20 + 4H+

 

4e

2H2O

1,23

2ІO3+ 12H+

 

10e

І20 + 6H2O

1,20

Br20

 

2e

2Br

1,07

 

 

 

98

 

 

 

 

Н а п і в р е а к ц і я

 

φ0, В

 

 

 

 

 

 

 

 

Окиснена форма

 

nе

Відновлена форма

 

 

 

 

 

NO2

+ 2H+

 

e

NO + H2O

 

1,00

 

NO3

+ 4H+

 

3e

NO + 2H2O

 

0,96

 

ClO+ H2O

 

2e

Cl+ 2 OH

 

0,89

 

NO3+2H+

 

2e

NO2+ H2O

 

0,84

 

NO3+2H+

 

e

NO2 + H2O

 

0,78

 

Fe3+

 

 

e

Fe2+

 

0,77

 

O20 + 2H+

 

2e

H2O2

 

0,68

 

MnO4+ 2H2O

 

3e

MnO2 + 4OH

 

0,57

 

MnO4

 

e

MnO42–

 

0,54

 

І20

 

 

2e

 

0,54

 

O2 + 2H+

 

4e

4OH

 

0,40

 

SO42– + 8H+

 

6e

S0 + 4H2O

 

0,36

 

S4O62–

 

2e

2S2O32–

 

0,22

 

SO42–

+ 2H+

 

2e

SO32– + H2O

 

0,20

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 6

 

Добуток розчинності важкорозчинних електролітів при 25 °С

 

 

 

 

 

Електроліт

ДР

Електроліт

 

ДР

 

 

 

 

 

 

AgBr

6·10–13

Fe(OH)3

3,7·10–40

 

AgCl

1,8·10–10

FePO4

1,3·10–22

 

Ag2CrO4

4·10–12

FeS

5·10–18

 

AgI

1,1·10–16

HgS

1,6·10–52

 

Ag2S

6·10–50

MgCO3

2,1·10–5

 

Ag2SO4

2·10–5

Mg(OH)2

1,3·10–11

 

BaCO3

5·10–9

MnS

2,5·10–10

 

BaCrO4

1,6·10–10

PbBr2

9,1·10–6

 

BaSO4

1,1·10–10

PbCl2

2·10–5

 

Ba3(PO4)2

6·10–39

PbCrO4

1,8·10–14

 

CaCO3

5·10–9

PbCO3

7,5·10–14

 

CaC2O4

2·10–9

PbI2

8,0·10–9

 

CaF2

4·10–11

PbS

2,5·10–27

 

CaSO4

6,3·10–5

PbSO4

1,6·10–8

 

Ca3(PO4)2

1·10–29

SrCO3

1,1·10–10

 

99

Таблиця 7

Константи дисоціації слабких електролітів

Назва

Формула

К1

К2

 

 

 

 

К и с л о т и

Нітритна

Метаалюмінатна

Ортоборатна

Гіпобромітна

Карбонатна

Силікатна

Ортоарсенатна

Ортоарсенітна

Метаарсенітна Пероксид водню Селенатна Селенітна Селенідна Сульфітна Сульфідна Гіпохлоритна Ортофосфатна

Ортофосфітна

Гіпофосфітна

Фторидна

Ціанідна

Бензоатна

Форміатна

Пропіонатна

Ацетатна

Бутиратна

Монохлорацетатна

Оксалатна

Алюміній гідроксид

HNO2

4,0×10–4

 

HAlO2

4,0×10–13

 

H3BO3

5,8×10–10

1,8×10–13

HOBr

2,1×10–9

 

H2CO3

4,45×10–7

4,5×10–11

H2SiO3

2,2×10–10

1,6×10–12

H3AsO4

5,6×10–3

1,7×10–7

 

 

K3=2,9×10–12

H3AsO3

5,7×10–10

3,0×10–14

HAsO2

5,8×10–10

 

H2O2

2,6×10–12

 

H2SeO4

1×10–3

1,2×10–2

H2SeO3

3,5×10–3

5,0×10–8

H2Se

1,7×10–4

1,0×10–11

H2SO3

1,6·10–2

6,3×10–8

H2S

8,9·10–8

1,3×10–13

HOCl

5,0×10–8

 

H3PO4

7,5×10–3

6,3×10–8

 

 

K3=1,3×10–12

H3PO3

1,0×10–2

3,0×10–7

H3PO2

9,0×10–2

 

HF

6,6×10–4

 

HCN

7,2×10–10

 

C6H5COOH

6,3×10–5

 

HCOOH

1,8×10–4

 

C2H5COOH

1,34×10–5

 

CH3COOH

1,75×10–5

 

C3H7COOH

1,54×10–5

 

CH2ClCOOH

1,4×10–3

 

H2C2O4

5,4×10–2

5,4×10–5

О с н о в и

K3=1,4×10–9

Al(OH)3

 

 

 

 

100

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]