Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России

Кафедра химии

Утверждено

на заседании кафедры

Протокол № ___________________

От « » _______________________2013 г.

Заведующая кафедрой ________________

__________________Иванова Н.С.

Методические рекомендации для студентов

к лабораторным занятиям

модуль 1 «Основные типы химических реакций и процессов в функционировании живых систем».

учебной дисциплины Химия

для специальности 060101 «Лечебное дело»

Курс I семестр I

Составитель Иванова Н.С.

к.х.н., доцент, зав. кафедрой

Рецензент __________________

Владивосток, 2013

1.Тема занятия: Изучение реакций комплексообразования с неорганическими лигандами

2.Мотивация изучения темы: исследование процессов комплексообразования позволяет раскрыть возможности для решения теоретических и практических проблем в

• физиологии: металло – лигандный гомеостаз в жизнедеятельности и способы его нарушения;

• биохимии: изучение ферментов, механизм действия которых основан на образовании комплексных соединений;

• биологии, экологии: оценка опасности присутствия токсикантов (лигандов, комплексообразователей) в природных объектах;

• фармакологии: разработка лекарственных средств - детоксикантов, принцип действия которых основан на конкуренции лигандообменных равновесий;

• онкологии: использование комплексных соединений – блокаторов генетической информации в клетках злокачественных опухолей;

• санитарно – гигиенических исследованиях: предупреждение попадания в организм человека комплексообразующих токсикантов с продуктами питания, водой, воздухом;

• клинических исследованиях: использование термодинамических принципов хелатотерапии; выбор детоксикантов хелатотерапии.

3.Цели занятия.

1. Общая цель: изучение темы направлено на формирование компетенций ПК – 2 и ПК – 3 по ФГОС специальности 060101 Лечебное дело.

2. Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«знать» - природу химической связи в комплексных соединениях (КС); гибридизацию орбиталей комплексообразователя и её связь со строением и свойствами КС. Устойчивость КС в растворах. Изолированное лигандообменное равновесие; константу нестойкости (К_н). Типы совмещённых равновесий; константу совмещённого равновесия. Номенклатуру и классификацию комплексных соединений;

«уметь» - прогнозировать направление и результат процессов, протекающих с участием КС. Ориентироваться в справочных данных;

«владеть» - навыками эксперимента, моделирующего конкуренцию реакций с участием КС в живых системах в норме и при патологии. Навыками безопасной работы в химической лаборатории.

3. Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

1. Природа химической связи. Типы химической связи: ионная, ковалентная, донорно – акцепторная.

2. Диссоциация соединений с различными типами связи.

3. Гибридизация орбиталей. Пространственное строение молекул.

4. Комплексные соединения р – и d - элементов.

Знания получены при изучении курса химии общеобразовательных учебных заведений.

5.Задания для самостоятельной подготовки к лабораторному занятию.

5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Строение и свойства КС с учётом типа гибридизации орбиталей комплексообразователя. Примеры.

2. Классификация лигандов по «силе» и дентатности. Примеры.

3. Устойчивость комплексных соединений в растворе. Изолированное лигандообменное равновесие; константа нестойкости комплексного иона.

4. Совмещённые лигандообменные равновесия; константа совмещённого равновесия.

5. Металло – лигандный гомеостаз и причины его нарушения.

6. Термодинамические принципы хелатотерапии.

7. Номенклатура комплексных соединений.

5.2. Задания для СРС во внеучебное время.

Опираясь на теоретические положения, решить задачи:

Задача № 1

Вычислите константы равновесия следующих процессов:

а) [ Сo(гли)₂]+Мg²⁺↔[ Mg(гли)₂]+Co²⁺

б) [ Сo(гли)₂]+Ni²⁺↔[ Ni(гли)₂]+Co²⁺

В каком направлении они протекают при равных концентрациях реагентов?

Ответ: а) ←

б) →

Задача на расчёт констант совмещённого равновесия.

Задача № 2

Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса реакции замещения Fe²⁺ в составе комплекса с глицином на Co²⁺.

Ответ: ∆G⁰= - 8,25 кДж/моль

Задача включает расчёт константы совмещённого равновесия с использованием её при расчёте ∆G⁰ по уравнению Гиббса.

Задача № 3

Возможно ли растворение осадка гидроксида цинка в аммиаке с образованием тетраамминцинка (II) гидроксида? Вывод обоснуйте термодинамическим расчётом.

5.3. Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию.

Вариант теста № 1

Роль комплексообразователя в КС выполняют:

а) катионы

б) анионы

в) и катионы, и анионы

Вариант теста № 2

Роль лигандов в КС выполняют:

а) катионы

б) анионы

в) анионы и полярные молекулы

Вариант теста № 3

Константы нестойкости комплексных ионов

[ Ag(CN)₂]^- и [ Ag(NH₃)₂]⁺ равны 1,41·10^-20 и 5,76·10^-8 соответственно. Более прочным будет ион:

а) [ Ag(CN)₂]^-

б) [ Ag(NH₃)₂]⁺

в) прочность ионов одинакова

Вариант теста № 4

В совмещённой реакции за CN^- «выигрывает» комплексообразователь:

а) Fe²⁺, т.к. Кн [Fe (CN)₆]^4- =1,3·10^-37

б) Fe³⁺, т.к. Кн [Fe (CN)₆]^3- =1,3·10^-44

в) выяснить невозможно, так как Кн не дают нужной для этого информации

Вариант теста № 5

Название комплексного соединения [ Сo(NН₃)₅ Br]SO₄ :

а) пентаамминбромокобальта сульфат

б) бромопентаамминкобальта (III) сульфат

в) бромопентааммиаккобальта (III) сульфат