Опыт №2. Определение содержания перекиси водорода перманганатометрическим титрованием.

Оборудование: Бюретка со стеклянным краном вместимостью 25 мл, мерная колба вместимостью 100 мл, пипетки вместимостью 2 и 10 мл, воронка, коническая колба для титрования, мерный цилиндр.

Реактивы: Титрованный раствор перманганата калия, раствор серной кислоты С(1/2H₂SO₄) = 2 моль/л, дистиллированная вода.

Методика: Бюретку промывают небольшим количеством титрованного раствора перманганата калия, заполняют титрантом. 2 мл контрольного раствора перекиси водорода с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, объем колбы доводят дистиллированной водой до метки, раствор перемешивают. В колбу для титрования с помощью пипетки переносят 10 мл полученного раствора перекиси водорода, добавляют 3 мл раствора серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 2 моль/л и титруют раствором перманганата калия до появления неисчезающей розовой окраски титруемого раствора. Записывают в рабочий журнал результаты титрования. Титрование проводят несколько раз до получения не менее трех сходящихся в пределах 0,1 мл результатов.

Анализ результатов: Используя значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов пар (φ⁰(MnO₄^-+8H⁺/Mn²⁺ + 4H₂O) = + 1,51 В, φ⁰(O₂+2H⁺/H₂O₂) = + 0,68 В), составьте уравнение реакции, находящейся в основе количественного определения перекиси водорода, рассчитайте факторы эквивалентности определяемого вещества и титранта. По результатам титрования находят средний объем раствора перманганата калия, пошедший на реакцию из формулы:

ω%(H₂O₂) = C(1/5KMnO₄)•M(1/2H₂O₂)•V(KMnO₄)•Vк•100% / (1000•m(H₂O₂)•V), где:

C(1/5KMnO₄) – молярная концентрация эквивалента раствора перманганата калия, моль/л;

M(1/2H₂O₂) – молярная масса эквивалента раствора перекиси водорода, г/моль;

V(KMnO4) – средний объем раствора перманганата калия, израсходованный на титрование, мл;

Vк – вместимость мерной колбы, использованной для разведения контрольного раствора, мл;

m(H₂O₂) – масса контрольного раствора перекиси водорода, мл; (ρ = 1 г/мл)

Vп – объем аликвотной пробы раствора перекиси водорода после разбавления раствора, мл.

Сравнивают полученные результаты с истинным содержанием перекиси водорода в контрольном задании.

Вопросы к защите работы:

1. Комплексонат кальция или магния обладает большей устойчивостью?

2. В чем состоит механизм действия металл-индикаторов?

3. Какие ионы обусловливают жесткость воды?

Основная литература: 1-7.

Дополнительная литература: 1-24.

Занятие №6

Тема: Химия биогенных элементов. Свойства s-элементов. Свойства d-элементов. Свойства р-элементов.

Значение темы: Изучение темы будет способствовать формированию способности анализировать социально-значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы естественнонаучных, медико-биологических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности, способности реализовать этические и деонтологические аспекты врачебной деятельности в общении с коллегами, способности выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, использовать для их решения соответствующий физико-химический и математический аппарат, способности к формированию системного подхода к анализу медицинской информации, основанной на поиске решений с использованием теоретических знаний и практических умений в целях совершенствования профессиональной деятельности, способности использовать нормативную документацию, принятую в здравоохранении, терминологию, международные системы единиц (СИ), действующие международные классификации, способностью и готовностью изучать научно-медицинскую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования, способностью и готовностью к участию в освоении современных теоретических и экспериментальных методов исследования.

Цель занятия: Студент должен

Знать:

• физико-химическую сущность процессов, происходящих в живом организме на молекулярном, клеточном, тканевом, органном уровнях;

• основные типы химических равновесий (протеолитические, гетерогенные, лигандообменные, окислительно-восстановительные) в процессах жизнедеятельности;

• электролитный баланс организма человека, коллигативные свойства растворов (диффузия, осмос, осмолярность, осмоляльность);

• роль биогенных элементов и их соединений в живых организмах, применение их соединений в медицинской практике;

Уметь:

• прогнозировать направление и результат физико-химических процессов и химических превращений биологически важных веществ;

• пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности;

• пользоваться номенклатурой IUPAC для составления названий по формулам типичных представителей биологически важных веществ и лекарственных препаратов;

Вопросы для изучения темы

1. Биогенные элементы. Органогенные элементы и их роль в живой клетке. Металлы жизни.

2. Классификация химических элементов в организме по В.И. Вернадскому.

3. Роль макро- и микроэлементов в живом организме.

4. Концентрирование химических элементов в органах, тканях и биологических жидкостях человека. Эндемические заболевания.

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Перечислите органогенные элементы, отметьте их преимущественную роль в клетке.

2. Перечислите «металлы жизни», отметьте их преимущественную роль в клетке в целом.

3. Заполните таблицу:

Группа элементов	Содержание элементов в организме человека	Химические элементы
Макроэлементы
Микроэлементы
Ультрамикроэлементы

4. Заполните таблицу:

№ п/п	Элемент	Принадлежность к s-, p-, d-, f- блокам	Топография	Содержание в организме	Биологическая роль
	литий
	калий
	натрий
	магний
	кальций
	барий
	бор
	алюминий
	углерод
	кремний
	азот
	фосфор
	мышьяк
	кислород
	сера
	фтор
	хлор
	бром
	йод
	медь
	серебро
	золото
	цинк
	молибден
	марганец
	железо
	кобальт
	хром

5.Проведите анализ взаимосвязи положения элемента в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева и биологической роли.

6.Перечислите элементы синергисты и антагонисты. Укажите причину указанных взаимоотношений исходя из строения атомов.

7.Перечислите элементы-токсиканты. В чем преимущественный механизм их токсичного действия?

8. Поясните понятие «биогеохимическая провинция».

9. Эндемические заболевания. Приведите примеры их проявлений.

10.Предположите причины нарушений минерального (элементного) обмена.

Ситуационные задачи

1. Укажите с какой целью используются в медицине следующие вещества и их растворы: Na₂SO₄·10Н₂О, NaCl, NaHCO₃, Na₂B₄O₇, KBr, KCl, MgO, MgSO₄·7Н₂О, CaCl₂, CaSO₄, BaSO₄.

2. Напишите уравнения гидролиза карбоната и гидрокарбоната натрия, укажите рН раствора. Почему нельзя применять раствор карбоната натрия для полоскания горла при воспалении?

3. В хирургической практике применяется раствор пероксида водорода с массовой долей 3%. Сколько миллилитров раствора пероксида водорода с массовой долей 26% (ρ = 1,1 г/мл) необходимо взять для приготовления 500 мл 3% раствора (ρ = 1,05 г/мл)?

4. При некоторых заболеваниях в организм вводят раствор хлорида натрия с массовой долей 0,9%, называемый физиологическим. Вычислите сколько воды и соли нужно взять для приготовления 1 л физиологического раствора, плотность которого 1,005 г/мл.

5. Каким свойством должно обладать вещество, которое используется как противоядие перманганату калия?

6. Раствор, содержащий 0,85 г хлорида цинка в 125 г воды, кристаллизуется при -0,23⁰С. Определите кажущуюся степень диссоциации хлорида цинка.

7. При 20⁰С осмотическое давление раствора, в 100 мл которого содержится 6,33 г компонента крови гематина (внутрикомплексное соединение железа), равно 243,4 кПа. Определите молярную массу гематина и молекулярную формулу, если известен элементарный состав гематина: С – 64,6%; Н – 5,2%; N – 8,8%; О – 12,6%; Fe – 8,8%.

8. Медный купорос (CuSO₄·5Н₂О) применяется в медицине как антисептическое и вяжущее средство. Определите массовую долю сульфата меди(II) в растворе, полученном при растворении 50 г медного купороса в 450 г воды.

9. Сульфат цинка применяется в виде 0,25% раствора, как глазные капли. Сколько нужно добавить воды к 25 г раствора сульфата цинка с массовой долей 2%, чтобы приготовить глазные капли?

10. Для компенсации недостатка «соляной кислоты» в желудочном соке применяют ее растворы как лекарственные формы. Сколько миллилитров хлороводородной кислоты с массовой долей 24% (ρ = 1,12 г/мл) необходимо для приготовления 200 мл 0,1 моль/л раствора HCl?

11. Напитки, содержащие в растворенном виде углекислоту, вызывают гиперемию слизистых оболочек, и усиливают секреторную активность желудочно-кишечного тракта. Найти концентрацию ионов водорода в 0,01 моль/л растворе угольной кислоты. К(Н₂СО₃) = 4,5·10^-7.

12. Сколько таблеток йодида калия необходимо назначать в сутки детям и взрослым, если потребность в йоде для детей составляет 50 мг, а для взрослых 200 мг. Одна таблетка йодида калия имеет массу 130 мг.

Основная литература: 1-7.

Дополнительная литература: 1-24.