Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра общей и биоорганической химии

Обсуждено на заседании кафедры ___________________

Протокол №_____________________________________

Методическая разработка

для проведения занятия со студентами I курса

медико-диагностического факультета

по аналитической химии

Тема № 8: Систематический анализ смеси катионов

IV-VI аналитических групп

Время: 3 часа

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Закрепить знания студентов-медиков о химико-аналитических свойствах катионов IV-VI аналитических групп, их биологической роли и топографии в организме человека, а так же о применении соединений данных катионов как лекарственных препаратов.

Ознакомить студентов с проведением систематического анализа смеси катионов IV-VI аналитических групп и подготовить к самостоятельному выполнению анализа.

МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:

В медицине большое значение имеет качественное обнаружение катионов IV-VI аналитических групп, которые входят в состав тканей живых организмов и обуславливают их нормальную физиологическую деятельность.

Алюминий относится к микроэлементам, входит в состав лекарственных препаратов, обладающих вяжущим, адсорбирующим, обволакивающим действием.

Физиологическая функция микроэлемента цинка осуществляется благодаря связи его с ферментно-активными белками, соединения цинка в медицине используются как вяжущие, антисептические средства для наружного применения.

Биологическая активность микроэлемента хрома объясняется главным образом способностью ионов Cr³⁺ образовывать комплексные соединения. Ионы Cr³⁺ участвуют в стабилизации структуры нуклеиновых кислот. Соединения хрома ядовиты, в медицине не применяются.

Мышьяк относится к микроэлементам, соединения его очень токсичны, но в малых дозах они обладают терапевтическим эффектом: оказывают тонизирующее действие, стимулируют синтез гемоглобина и созревание эритроцитов, угнетают лейкопоэз.

Железо – микроэлемент, в организме человека играет доминирующую роль т.к. оно является активатором многих каталитических процессов в организме и участвует в транспортировке газов кровью. При недостатке железа в организме развивается железодефицитная анемия. Определение железа в биологических жидкостях – важный диагностический тест.

Марганец – это микроэлемент, регулирующий активность ферментов, оказывает влияние на кроветворение, минеральный обмен, рост, размножение и т.д. Ионы марганца стабилизируют структуру нуклеиновых кислот.

Висмут, относится к микроэлементам. Соединения висмута токсичны; их попадание в организм приводит к угнетению ферментов амино- и карбоксиполипептидазы.

Магний является макроэлементом; приблизительно половина всего магния находится в костной ткани, а вторая половина сосредоточена внутри клеток. Ионы Mg²⁺ играют важную роль в поддержании осмотического давления внутри клеток, активируют ферментативные процессы.

Медь является необходимым микроэлементом растительных и животных организмов. В настоящее время известно около 25 медьсодержащих белков и ферментов, большая группа которых катализирует окислительно-восстановительные реакции. Медь вместе с железом участвует в кроветворении.

Ртуть – составная часть растительных и животных организмов. Она относится к примесным элементам и накапливается главным образом в печени и почках. Соединения ртути высокотоксичны; попадая в организм извне, они оказывают ингибирующие действия на целый ряд ферментов, разрушая их.

Кадмий, подобно ртути, обнаруживается в печени и почках как примесный микроэлемент. Биологическая роль кадмия не установлена, соединения кадмия токсичны для организма.

Кобальт в роли микроэлемента выполняет разнообразные функции. Он влияет на углеводный, минеральный, белковый и жировой обмен, а так же принимает участие в кроветворении.

Никель – примесный токсичный элемент, но он участвует в кроветворении и влияет на углеводный обмен.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:

а) умение составлять уравнения обменных реакций, протекающих в водных растворах, в молекулярной и молекулярно-ионной формах;

б) умение описывать амфотерность гидроксидов;

в) умение составлять уравнения реакций комплексообразования и давать названия комплексным соединениям;

г) умение составлять уравнения диссоциации и выражение константы нестойкости и устойчивости комплексных соединений;

д) умение составлять уравнения гидролиза солей, рассчитывать константы, степень гидролиза и рН в растворах гидролизующихся солей;

е) умение составлять выражение константы растворимости и рассчитывать ее значение.

В результате проведения занятия студент должен:

1) знать:

- общие характеристики IV-VI аналитических групп катионов;

- специфические реакции катионов IV-VI аналитических групп;

- сущность систематического анализа смеси катионов IV-VI аналитических групп;

2) уметь:

- выполнять расчеты константы растворимости слабых электролитов;

- составлять уравнения гидролиза солей, рассчитывать константы, степень гидролиза и рН в растворах гидролизующихся солей;

- составлять выражения констант нестойкости и устойчивости комплексных соединений;

- выполнять специфические реакции катионов IV-VI аналитических групп;

- проводить систематический анализ смеси катионов IV-VI аналитических групп.

2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:

Полученные знания и умения по классификации и анализу катионов потребуются для изучения медицинской биологии, фармакологии, биохимии, клинических дисциплин.

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:

3.1 Специфические реакции катионов Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁺⁵;

3.2 Специфические реакции катионов Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Bi³⁺, Mg²⁺;

3.3 Специфические реакции катионов Cu²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Сo²⁺, Ni²⁺;

3.4 Систематический анализ смеси катионов IV-VI аналитических групп.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ:

Лабораторная работа № 1