- •Предисловие
- •Модуль курса общей химии «Учение о растворах. Протолитические и гетерогенные равновесия»
- •Темы занятий модуля Для студентов лечебного и педиатрического факультетов
- •Для студентов стоматологического факультета
- •Для студентов медико-профилактического факультета
- •Для студентов фармацевтического факультета
- •Литература
- •Введение
- •Тема: Вода как универсальный биорастворитель. Коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов
- • Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Свойства и функции воды
- •1) Растворение веществ с ионным типом связи
- •Гидратация ионов
- •Коллигативные свойства растворов
- •К коллигативным свойствам относятся:
- •Диффузия;
- •Диффузия
- •Осмос. Осмотическое давление
- •Изотонический раствор
- •Гипертонический раствор
- •Гипотонический раствор
- •При снижении осмотического давления крови до 400-350 кПа н аступает гибель организма.
- •Давление насыщенного пара растворителя над раствором
- •Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации раствора по сравнению с растворителем
- •Для растворов электролитов в математическое выражение II закона Рауля вводится изотонический коэффициент I:
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Переход от массовой доли к молярной концентрации осуществляется по формуле:
- •Обучающие тесты
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •Учебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Осмос Опыт №1: Наблюдение явлений плазмолиза и гемолиза
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Водородный показатель. Колориметрическое определение рН
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Э лектролиты
- •Вывод закона разведения Оствальда:
- •Петер-Йозеф-Вильгельм Дебай (24.03.1884-2.11.1966).
- •Биологическая роль электролитов в организме
- •Средние ежедневные поступления и потери жидкости у взрослых
- •Причины нарушения водного обмена
- •Баланс электролитов в организме
- •Водно-электролитный баланс биологических жидкостей в организме человека
- •Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели
- •Характеристика среды раствора
- •Диапазон изменения рН биологических жидкостей
- •Интервал рН перехода окраски индикаторов
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Ответ: степень ионизации гликолевой кислоты 5,44×10–2.
- •Ответ: общая кислотность уксусной кислоты 1,75×10–5 моль/л.
- •Обучающие тесты
- •У чебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Определение рН растворов
- •Опыт № 1. Определение рН биологической жидкости с помощью универсального индикатора
- •Опыт № 2. Одноцветные и двуцветные индикаторы
- •Опыт № 3. Смещение равновесия диссоциации уксусной кислоты и гидроксида аммония
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Теории кислот и оснований. Гидролиз
- • Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Типы протолитических реакций
- •Электронная теория Льюиса
- •Жесткие, мягкие кислоты и основания (жмко)
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •У чебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Гидролиз солей
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Буферные растворы
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Учебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Буферные системы. Буферные системы организма
- •Опыт 2.1. Определение способности буферных растворов сохранять рН при добавлении щелочей
- •Опыт 2.2. Определение способности буферных растворов сохранять рН при добавлении кислот
- •Опыт 2.3. Определение способности буферных растворов сохранять рН при разбавлении
- •Тема: Протолитические процессы и равновесия. Буферные системы организма
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Гидрокарбонатная буферная система
- •Гидрофосфатная буферная система
- •Белковая буферная система
- •Гемоглобиновая буферная система
- •Бикарбонатной буферных систем
- •Диапазон изменения значений рН при различных типах нарушения кислотно-основного баланса в организме
- •Причины и классификация ацидоза и алкалоза
- •Основные показатели крови при нарушении кислотно-основного баланса
- •Типовые упражнения и задачи с решениями
- •Обучающие тесты
- •Учебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Определение буферной емкости сыворотки крови
- •Тема: Гетерогенные процессы и равновесия
- •Учебно-целевые вопросы
- •Краткая теоретическая часть
- •Взаимосвязь Ks и растворимости s:
- •Конкурирующие гетерогенные процессы: конкуренция за катион или анион
- •Формирование костной ткани
- •Патологические гетерогенные процессы в организме
- •Т иповые упражнения и задачи с решениями
- •Обучающие тесты
- •Задачи и упражнения для самостоятельного решения
- •У чебно-исследовательская лабораторная работа Тема: Гетерогенные равновесия
- •Опыт № 1. Условия образования осадка
- •Опыт № 2. Влияние одноименного иона на образование осадка
- •Опыт № 3. Влияние константы растворимости электролитов на их способность к переосаждению
- •Опыт № 4. Условия растворения осадка
- •Теоретические вопросы к контрольной работе по модулю для студентов лечебного и педиатрического факультетов
- •Для студентов стоматологического и медико-профилактического факультетов
- •Экзаменационные теоретические вопросы для студентов лечебного и педиатрического факультетов
- •Для студентов стоматологического факультета
- •Для студентов медико-профилактического факультета
- •Приложение
- •1. Константы некоторых жидкостей, применяемых в качестве растворителей
- •2. Коэффициенты активности f ионов в водных растворах
- •3. Средние значения водородного показателя (рН) биологических жидкостей
- •4. Ионное произведение воды kw при различных температурах
- •5. Силовые показатели и константы ионизации кислот по реакции
- •6. Константы растворимости некоторых малорастворимых солей и гидроксидов (25оС)
- •7. Константы нестойкости комплексных ионов в водных растворах (25оС)
- •8. Измененения содержания воды в организме в зависимости от возраста
- •9. Распределение воды в организме в зависимости от пола
- •10. Основные элементы жидкостных компартментов организма
- •11. Вещества определяющие осмоляльность плазмы
- •12. Наиболее часто используемые кристаллоидные растворы
- •Оглавление
Электронная теория Льюиса
Объект |
Определение |
Примеры |
Кислотно-основное взаимодействие |
Кислота |
Акцептор электронных пар |
BF3, AlCl3, FeBr3, катионы металлов, протон |
H 3N: + H+ [H3N : H]+
:F– + BF3 [BF4]– |
Основание |
Донор электронных пар |
RNH2, NH3, ROH, ROR, OH–, Hal– |
Н+ + :ОН– Н2О |
Суть теории Р.Дж. Пирсона заключается в том, что жесткие кислоты образуют более прочные соединения с жесткими основаниями, а мягкие кислоты – с мягкими основаниями. Именно поэтому угарный газ СО в 300 раз более прочно связывает ион Fe2+ в гемоглобине, чем кислород, а катионы тяжелых металлов (Cd2+, Hg2+, Tl+) прочно связывают SH-группы ферментов.
Таблица 12
Жесткие, мягкие кислоты и основания (жмко)
Параметры |
Жесткие кислоты |
Жесткие основания |
Мягкие кислоты |
Мягкие основания |
Поляризуемость |
низкая |
низкая |
высокая |
высокая |
Электроотрицательность |
высокая |
высокая |
низкая |
низкая |
Радиус |
малый |
малый |
большой |
большой |
Степень окисления |
высокая |
высокая |
низкая |
низкая |
Примеры |
Н+, К+, Na+, Mg2+, Ca+2, Al+3 |
H2O, OH–, ROH, NH3, NH , ROR, RCOO, F–, Cl– |
Ag+, Cu+, Hg2+, Hg+, Cd2+ |
RSR, RSH, RS–, H–, I– |
Гилберт-Ньютон Льюис (Lewis G.N.)(23.X. 1875 - 23.III. 1946).
Гилберт-Ньютон Льюис - американский физикохимик, член Национальной академии наук США (с 1913 г.). Родился в Уэймуте (штат Массачусетс).
Окончил Гарвардский университет (1896 г.). Работал там же до 1900 г., в 1901-1903 гг. и 1906-1907 гг. В 1900-1901 гг. совершенствовал образование в Лейпцигском университете у В.-Ф. Оствальда и в Гёттингенском университете у В.-Ф. Нернста. В 1904-1905 гг. управляющий Палаты мер и весов и химик в Бюро науки в Маниле (Филиппины). В 1907-1912 гг. ассистент профессора, затем профессор в Массачусетском технологическом институте в Кембридже. С 1912 г. работал в Калифорнийском университете в Беркли. Во время первой мировой войны Льюис - полковник Военно-химической службы США (разрабатывал способы защиты от отравляющих газов).
Основные работы посвящены химической термодинамике и теории строения вещества. Определил свободную энергию многих соединений. Ввел (1907 г.) понятие термодинамической активности. Уточнил формулировку закона действующих масс, предложенную К.-М. Гульдбергом и П. Вааге.
Развил (1916 г.) теорию ковалентной химической связи. Его концепция обобщенной электронной пары оказалась очень плодотворной для органической химии.
Предложил (1926 г.) новую теорию кислот как акцепторов пары электронов и оснований как доноров пары электронов. Ввел (1929 г.) термин "фотон". Совместно с Р.-Макдональдом и Ф. Спеддингом разработал (1933 г.) метод получения тяжелой воды. Иностранный почетный чл. АН СССР (с 1942 г.).