Задания для аудиторной работы и внеаудиторной самостоятельной работы обучающихся по общей химии

Сведения об авторе и содержание публикации

 

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Новосибирский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России)

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ К

ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ

ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

 

Дисциплина: Химия

Специальности: 31.05.01 Лечебное дело, 31.05.02 Педиатрия

Форма обучения: очная

 

Новосибирск – 2019

«Методические указания для обучающихся к практическим занятиям и самостоятельной работе по общей химии» по дисциплине «Химия» являются частью основной профессиональной образовательной программы высшего образования – программы специалитета по специальностям 31.05.01 «Лечебное дело» и 31.05.02 «Педиатрия».

Методические указания разработал сотрудник кафедры медицинской химии:
 

«Методические указания для обучающихся к практическим занятиям и самостоятельной работе по общей химии» рассмотрены и одобрены на заседании кафедры Медицинской химии. Протокол №10 от 31 мая 2019 г.
 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

 

Цель дисциплины: Общетеоретическая подготовка студентов по основным разделам общей и биоорганической химии, что обеспечивает формирование у обучающихся химической картины мира в едином контексте естествознания и медицины.

Задачи дисциплины:

Изучение термодинамических и кинетических закономерностей, определяющих протекание химических и биохимических процессов.

Формирование представлений о физико-химической сущности и механизмах важнейших химических и биохимических процессов.

Изучение основных типов химических равновесий и процессов жизнедеятельности.

Формирование понимания роли биологически значимых органических соединений и биополимеров в качестве структурно-функциональных компонентов и участников химических процессов, протекающих в живых организмах.

 

ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЕТЕНЦИЙ, ФОРМИРУЕМЫХ

ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ

 

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование общепрофессиональной компетенции ОПК-7: Готовностью к использованию основных физико-химических, математических и иных естественнонаучных понятий и методов при решении профессиональных задач.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать свойства растворов и дисперсных систем; основы химической термодинамики и кинетики в применении к организму человека; важнейшие кислотно-оснóвные реакции и их значение в жизнедеятельности организмов (Зн. 1).

Знать химическую сущность процессов, происходящих в организме человека – поддержание кислотно-щелочного и электролитного баланса, поддержание осмотического давления в клетке (Зн. 2).

Знать строение, химические свойства и роль основных классов биологически важных соединений в организме человека (Зн. 3).

Уметь составлять уравнения реакций; проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям, термодинамические и кинетические расчеты, расчеты ионных равновесий; рассчитывать концентрацию растворов, осмотическое давление растворов неэлектролитов и электролитов (Ум. 1).

Уметь составлять структурные формулы биологически важных веществ и давать им названия по международной номенклатуре; классифицировать химические соединения, основываясь на их структурных формулах; составлять уравнения реакций с участием данных веществ (Ум. 2).

 

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЗАНЯТИЙ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ПРОВЕДЕНИЯ

 

По дисциплине предусмотрено проведение занятий лекционного типа, на которых дается основной систематизированный материал, занятий семинарского типа – практических занятий. Важнейшим этапом освоения дисциплины является самостоятельная работа с использованием научной литературы. Отдельные разделы или темы дисциплины не разбираются на лекциях, но отводятся на самостоятельное изучение по рекомендуемой учебной литературе и учебным пособиям. Материалы тем, отведенных на самостоятельное изучение, в обязательном порядке входят составной частью в темы текущего и промежуточного контроля.

Общее распределение часов контактной работы по видам учебной деятельности и самостоятельной работы по темам дисциплины и видам занятий приведено в разделе «Содержание дисциплины» рабочей программы дисциплины.

Залогом успешного освоения дисциплины является обязательное посещение лекционных и практических занятий, так как пропуск одного (тем более, нескольких) занятий может осложнить освоение разделов дисциплины. Материал, изложенный на лекциях, закрепляется на занятиях семинарского типа.

Форма промежуточной аттестации по дисциплине – зачет с оценкой в 1-2 семестрах.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

 

Подготовка обучающихся к практическим занятиям включает:

Изучение теоретического материал с использованием лекций и учебной литературы.

Изучение основных терминов по теме.

Ответы на контрольные вопросы.

Выполнение тестовых заданий.

Выполнение заданий самостоятельной работы.

Формы текущего контроля:

Опрос по контрольным вопросам, проверка выполненных тестовых заданий и заданий для самостоятельной работы, проверочные работы, компьютерное тестирование. Во время практического занятия проводится разбор и объяснение типовых расчетных и ситуационных задач.
 

Практическое занятие №1

Тема: Способы выражения концентрации растворов

Контрольные вопросы:

Дайте определение понятиям – массовая доля (процентная концентрация), молярная концентрация, миллиграмм-процент.

С помощью каких формул рассчитывают массовую долю растворенного вещества и молярную концентрацию?

Каким образом можно перейти от процентной концентрации к молярной концентрации и наоборот?

В каких случаях используют концентрацию миллиграмм-процент? Каким образом ее рассчитывают?

Основные термины по теме:

Массовая доля (процентная концентрация), молярная концентрация, миллиграмм-процент.

 

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Процентная концентрация показывает содержание вещества в

А) граммах в 1 мл раствора

Б) молях в 1 кг растворителя

В) молях в 1 л раствора

Г) граммах в 100 г раствора

2. Формула для расчета массовой доли растворенного вещества в растворе

А) CM∙M / 1000

Б) m(в-ва) / m(р-ра)

В) m(р-ра) / m(в-ва)

Г) m(р-ра) / V(р-ра)

3. Массовая доля глюкозы в растворе, содержащем 15 г глюкозы и 135 г воды, равна (в %)

А) 10

Б) 9

В) 15

Г) 0.15

4. Из 420 г 10%-ного раствора сахарозы выпарили 20 г воды. Массовая доля сахарозы в полученном растворе равна (в %)

А) 9.5

Б) 5.5

В) 10.5

Г) 13

5. Молярная концентрация показывает содержание вещества в

А) граммах в 1 мл раствора

Б) молях в 1 л раствора

В) молях в 1 кг растворителя

Г) граммах в 100 г раствора

6. Формула для расчета молярной концентрации

А) m(в-ва) / М

Б) m(в-ва) / m(р-ра)

В) m(в-ва) / V(р-ра)

Г) m(в-ва) / М∙V

7. Масса серной кислоты в 500 мл 0.5 М раствора равна … г.

8. Молярная концентрация раствора, содержащего 14 г гидроксида калия в 2 л, равна … моль/л.

9. Последовательность 0.5 М растворов в порядке увеличения в них массы вещества в 1 л

1) Na2CO3

2) NaOH

3) CuSO4

4) NaCl

10. … – концентрация раствора, показывающая содержание вещества в миллиграммах в 100 г или 100 мл физиологического раствора.

 

Расчетные задачи (для аудиторной работы):

В 500 мл раствора содержится 54 г хлорида калия. Вычислите массовую долю растворенного вещества в растворе и молярную концентрации, если плотность раствора равна 1.06 г/мл.

20 г глюкозы растворили в 180 г воды и получили раствор с плотностью 1.02 г/мл. Рассчитайте массовую долю растворенного вещества в растворе и молярную концентрацию полученного раствора глюкозы.

К 400 мл 20%-ного раствора соляной кислоты (ρ = 1.10 г/мл) прибавили 60 мл воды. Вычислите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

Сколько необходимо добавить воды к 250 мл 20%-ного раствора уксусной кислоты (ρ = 1.03 г/мл), чтобы получить 8%-ный раствор?

Вычислите молярную концентрацию 20%-ного раствора серной кислоты (ρ = 1.14 г/мл).

Какой объем 36%-ного раствора соляной кислоты (ρ = 1.18 г/мл) необходимо взять для приготовления 2 л 0.2 М раствора?

В медицинской практике для инъекций использую 20%-ный раствор сульфата магния. Сколько граммов сульфата магния и воды необходимо взять для приготовления 1.5 л раствора (ρ = 1.22 г/мл)? Какова молярная концентрация раствора?

Для получения нашатырного спирта в 200 мл воды растворили 29.5 л (н.у.) аммиака и получили раствор с плотностью 0.96 г/мл. Рассчитайте массовую долю аммиака в полученном растворе и его молярную концентрацию.

В плазме крови содержится 1.5 ммоль/л ионов магния. Определите миллиграмм-процент ионов магния в плазме крови, если плотность равна 1.03 г/мл.

Молярная концентрация соляной кислоты в желудочном соке (ρ = 1 г/мл) составляет 160 ммоль/л. Вычислите массовую долю соляной кислоты в желудочном соке.

 

Информационные и справочные материалы

Таблица 1. Способы выражения концентрации растворов

 

 

Практическое занятие №2

Тема: Титриметрический анализ. Закон эквивалентов

 

Контрольные вопросы:

Дайте определение понятиям – молярная концентрация эквивалента, титр.

Каким образом определяют фактор эквивалентности и молярную массу эквивалента для кислот, щелочей и солей?

С помощью каких формул рассчитывают молярную концентрацию эквивалента и титр?

В чем сущность титриметрических методов анализа?

Что такое рабочий (титрованный) раствор, первичные и вторичные стандарты?

Что такое титрование? Как его проводят?

Чем отличается точка эквивалентности от конечной точки титрования?

В чем сущность метода нейтрализации (кислотно-основного титрования)?

Какие рабочие растворы, стандартные вещества и индикаторы используют в кислотно-основном титровании?

Сформулируйте закон эквивалентов. Каким образом проводят расчеты в титриметрическом анализе с использованием закона эквивалентов?

Основные термины по теме:

Фактор эквивалентности, молярная масса эквивалента, титр, титриметрический анализ, титрование, кислотно-основное титрование, титрант, стандартное вещество, точка эквивалентности, закон эквивалентов.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. … – концентрация раствора, показывающая содержание вещества в граммах в 1 мл раствора.

2. Титр можно рассчитать по формуле

А) CM∙M / 1000

Б) m(р-ра) / V(р-ра)

В) m(в-ва) / m(р-ра)

Г) n / V

3. Титр 1 М раствора гидроксида натрия равен … г/мл.

4. Фактор эквивалентности для основания Fe(ОН)3 в реакции его полной нейтрализации

А) 1/5

Б) 1/6

В) 1/2

Г) 1/3

5. Молярная масса эквивалента фосфорной кислоты (г/моль-экв) в реакции ее полной нейтрализации

А) 98

Б) 49

В) 32.7

Г) 196

6. Молярная концентрация эквивалента раствора, содержащего 24.5 г серной кислоты в 2 л, равна … моль-экв/л.

7. Титриметрический анализ основан на точном измерении

А) ионной силы раствора

Б) объема раствора

В) массы осадка

Г) электропроводности раствора

8. В основу титриметрического анализа положен закон …

9. … – момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта равно числу эквивалентов определяемого вещества.

10. Для реакций, протекающих без видимых изменений, точку эквивалентности определяют с помощью

А) индикатора

Б) катализатора

В) ингибитора

Г) активатора

 

11. В кислотно-основном титровании используется реакция

А) осаждения

Б) комплексобразования

В) нейтрализации

Г) окисления

12. В качестве рабочего раствора в кислотно-основном титровании используют

А) перманганат калия

Б) гидроксид натрия

В) нитрат серебра

Г) тиосульфат натрия

13. Закон эквивалентов для прямого кислотно-основного титрования имеет вид

А) Сэ(кис) / V(кис) = Сэ(осн) / V(осн)

Б) Т(кис)∙V(кис) = Т(осн)∙V(осн)

В) Сэ(кис) = V(кис)∙V(осн) / Сэ(осн)

Г) Сэ(кис)∙V(кис) = Сэ(осн)∙V(осн)

 

Расчетные задачи (для аудиторной работы):

Сколько граммов растворенного вещества содержится в 500 мл растворов с молярной концентрацией эквивалента 0.1 моль-экв/л: а) гидроксид калия, б) фосфорная кислота, в) сульфат магния?

Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр 17%-ного раствора серной кислоты (ρ = 1.12 г/мл).

Сколько граммов сульфата натрия Na2SO4∙10H2O необходимо взять для приготовления 250 мл раствора с молярной концентрацией эквивалента 0.5 моль-экв/л?

Какой объем 10%-ного раствора карбоната натрия (ρ = 1.10 г/мл) потребуется для приготовления 500 мл его раствора с молярной концентрацией эквивалента 1 моль-экв/л?

При титровании 3 проб по 10 мл раствора серной кислоты раствором гидроксида натрия с молярной концентрацией эквивалента 0.1 моль-экв/л были получены следующие результаты: 9.9 мл, 10.1 мл, 10.0 мл. Определите молярную концентрацию раствора серной кислоты. Чему равен титр раствора серной кислоты?

На титрование 15 мл желудочного сока израсходовано 30 мл раствора гидроксида калия с молярной концентрацией эквивалента 0.1 моль-экв/л. Рассчитайте массу хлороводорода в 100 мл желудочного сока.

На титрование 20 мл раствора соляной кислоты с титром 0.0035 г/мл израсходовали 21.1 мл раствора гидроксида калия. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента раствора гидроксида калия.
 

Информационные и справочные материалы

Закон эквивалентов (Рихтер И., 1814 г.): вещества взаимодействуют друг с другом и получаются в массовых количествах прямо пропорционально их эквивалентам.

Следствие из закона эквивалентов: объемы реагирующих веществ обратно пропорциональны молярным концентрациям их эквивалентов.

 

Практическое занятие №3

Тема: Первый закон термодинамики. Тепловые эффекты химических

реакций. Калорийность питательных веществ

 

Контрольные вопросы:

Дайте определение понятиям – термодинамическая система и термодинамический процесс. Каким образом классифицируют термодинамические системы и термодинамические процессы?

Чем отличаются интенсивные параметры от экстенсивных?

Дайте определение понятию внутренняя энергия. Рассмотрите формы изменения внутренней энергии – теплоту и работу.

Сформулируйте первый закон термодинамики и запишите его математическое выражение.

Дайте определение понятию энтальпия. Запишите математическое выражение энтальпии. Чем отличаются экзотермические реакции от эндотермических?

Какой раздел в термодинамике называется термохимия? Какие уравнения химических реакций называют термохимическими?

Какие условия в термохимии называются стандартными? Стандартная энтальпия образования простого и сложного веществ, стандартная энтальпия реакции.

Сформулируйте закон Гесса. Какие следствия вытекают из закона Гесса?

Каким образом проводят термохимические расчеты с использованием закона Гесса?

Что такое калорийность питательных веществ? Каким образом проводят расчет калорийности?

Основные термины по теме:

Термодинамическая система, термодинамический процесс, внутренняя энергия, работа, теплота, энтальпия, стандартная энтальпия образования вещества, энтальпия реакции, экзотермические процессы, эндотермические процессы, термохимия.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Термодинамическая система, которая не обменивается со средой веществом, но обменивается энергией, называется …

2. Организм человека – это … термодинамическая система.

3. Соответствие между процессом и постоянством параметра системы, при котором протекает этот процесс

4. Теплота и … – формы изменения внутренней энергии.

5. Изменение внутренней энергии равно нулю для термодинамических систем

А) закрытых и изолированных

Б) открытых и изолированных

В) только изолированных

Г) только закрытых

6. Стандартные условия в термодинамике

А) 0ºС, 101 кПа

Б) 25ºС, 101 кПа

В) 25ºС, 101 Па

Г) 37ºС, 1 атм

7. Математическое выражение первого закона термодинамики

А) А = р∆V

Б) ΔS = Q / Т

В) ΔG = ΔH – TΔS

Г) Q = ΔU + А

 

8. Энтальпия системы определяется соотношением

А) Н = U + pV

Б) G = H – TS

В) A = pV

Г) S = Q / T

9. Стандартная энтальпия образования воды равна стандартной энтальпии реакции

А) NaOH + HCl = NaCl + Н2О

Б) Н2 + О2 = 2Н2О

В) 2Н2О2 = 2Н2О + О2

Г) Н2 + 0.5О2 = Н2О

10. Стандартная энтальпия образования какого вещества равна нулю?

А) О3(г)

Б) СО2(г)

В) С(графит)

Г) СН3СООН(ж)

11. Для расчета тепловых эффектов реакций используют

А) правило Вант-Гоффа

Б) закон Гесса

В) закон разбавления Оствальда

Г) принцип Ле-Шателье

12. Реакции, протекающие с поглощением тепла, называются …

13. Для экзотермических реакций

А) ΔH < 0

Б) ΔH = 0

В) ΔH ≥ 0

Г) ΔH > 0

11. Изменение энтальпии реакции 4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(г) можно рассчитать по формуле

А) ∆Нrº = 6∙∆Нºf(H2O) + 4∙∆Нºf(NO) + 5∙∆Нºf(O2) + 4∙∆Нºf(NH3)

Б) ∆Нrº = 5∙∆Нºf(O2) + 4∙∆Нºf(NH3) – 6∙∆Нºf(H2O) – 4∙∆Нºf(NO)

В) ∆Нrº = 6∙∆Нºf(H2O) + 4∙∆Нºf(NO) – 5∙∆Нºf(O2) – 4∙∆Нºf(NH3)

Г) ∆Нrº = ∆Нºf(H2O) + ∆Нºf(NO) – ∆Нºf(O2) – ∆Нºf(NH3)

 

Расчетные задачи (для аудиторной работы):

При сгорании 11.5 г этилового спирта выделяется 309 кДж тепла. Составьте термохимическое уравнения реакции, в результате которой образуются пары воды и углекислый газ.

При разложении 1 моль пероксида водорода в стандартных условиях

2Н2О2(ж) → 2Н2О(ж) + O2(г)

выделяется 98 кДж тепла. Вычислите стандартную энтальпию образования пероксида водорода, если стандартная энтальпия образования воды составляет –286 кДж/моль.

Определите стандартную энтальпию реакции спиртового брожения глюкозы:

Рассчитайте: а) количество теплоты, которое выделяется при спиртовом брожении 54 г глюкозы, б) объем углекислого газа (н.у.), который образуется, если выделяется 17.25 кДж теплоты.

Рассчитайте стандартную энтальпию реакции гидролиза мочевины, одного из важнейших продуктов жизнедеятельности организма:

Какое количество теплоты израсходуется на гидролиз 30 г мочевины?

 

Вычислите изменение стандартной энтальпии хемосинтеза, протекающего в автотрофных бактериях Thiobacillus thiooxidans:

Экзо- или эндотермической является данная реакция?

При нейтрализации 1 л 1 М раствора соляной кислоты с помощью 1 л 1 М раствора гидроксида натрия выделяется 57.3 кДж. Сколько теплоты выделится при сливании 300 мл 0.5 М раствора соляной кислоты и 200 мл 0.3 М раствора гидроксида натрия?

Вычислите калорийность стакана молока (250 г), считая, что в молоке массовая доля белка 3.2%, жира 2.5% и углеводов 5.6%. Калорийность белков и углеводов принять равной 17.2 кДж/г, а калорийность жиров  38.9 кДж/г.

Какая масса ядер грецких орехов может компенсировать половину суточной потребности человека в энергии, равной 6276 кДж, если известно, что в орехах массовая доля жира 64.4%, белка 15.6% и углеводов 12%?

 

Практическое занятие №4

Тема: Второй закон термодинамики. Энтропия и энергия Гиббса

 

Контрольные вопросы:

Какие процессы называются самопроизвольными?.

Дайте определение понятию энтропия. Запишите математическое выражение энтропии.

Каким образом изменяется энтропия в различных процессах?

Сформулируйте второй закон термодинамики и запишите его математическое выражение.

Дайте определение понятию энергия Гиббса. Укажите условие самопроизвольного протекания химических реакций.

Стандартная энергия Гиббса образования простого и сложного веществ. Стандартная энергия Гиббса реакции и ее расчет.

Третий закон термодинамики. Постулат Планка.

Стандартная (абсолютная) энтропия вещества. Стандартная энтропия реакции и ее расчет.

Основные термины по теме:

Самопроизвольный процесс, энтропия, стандартная (абсолютная) энтропия вещества, энтропия реакции, энергия Гиббса, стандартная энергия Гиббса образования вещества, энергия Гиббса реакции.

 

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. … – термодинамическая функция состояния, которая является мерой беспорядка в системе.

2. Наименьшей энтропией среди простых веществ обладает

А) азот

Б) кислород

В) графит

Г) алмаз

3. Энтропия уменьшается при

А) замерзании воды

Б) денатурации белка

В) окислении глюкозы

Г) сублимации йода

4. Последовательность веществ в порядке увеличения их энтропии

1) H2S(т)

2) H2S(г)

3) H2S2(г)

4) H2S(ж)

5. В изолированных системах самопроизвольно протекают процессы, для которых изменение энтропии

А) ΔS = 0

Б) ΔS ≤ 0

В) ΔS < 0

Г) ΔS > 0

6. Изменение энтропии реакции равно

А) сумме энтропий реагентов и продуктов

Б) разности суммы энтропий продуктов и суммы энтропий реагентов

В) сумме энтропий продуктов

Г) сумме энтропий реагентов

Д) разности суммы энтропий реагентов и суммы энтропий продуктов

7. Для истинного определения самопроизвольности протекания химического процесса используют

А) энтропию

Б) энтальпию

В) энергию Гиббса

Г) внутреннюю энергию

 

8. В неизолированных системах самопроизвольно протекают процессы, для которых изменение энергии Гиббса

А) ΔG < 0

Б) ΔG = 0

В) ΔG > 0

Г) ΔG ≥ 0

9. Энергию Гиббса можно рассчитать по формуле

А) ΔG = ΔH + ΔS

Б) ΔG = ΔH + TΔS

В) ΔG = ΔH – ΔS

Г) ΔG = ΔH – TΔS

10. Стандартная энергия Гиббса образования простого вещества в его наиболее термодинамически устойчивом агрегатном и аллотропном состоянии равна …

11. Изменение энергии Гиббса реакции равно

А) разности суммы энергий Гиббса продуктов и суммы энергий Гиббса реагентов

Б) сумме энергий Гиббса реагентов и продуктов

В) сумме энергий Гиббса продуктов

Г) сумме энергий Гиббса реагентов

Д) разности суммы энергий Гиббса реагентов и суммы энергий Гиббса продуктов

 

Расчетные задачи (для аудиторной работы):

Не производя вычислений, установите знак энтропии для следующих процессов:

Проверьте, нет ли угрозы, что оксид азота (I) применяемый в медицине в качестве наркотического средства, будет окисляться в стандартных условиях кислородом воздуха до весьма токсичного оксида азота (II):

Сравните значение стандартной энергии Гиббса полного аэробного окисления глюкозы:

и неполного анаэробного окисления глюкозы до молочной кислоты:

Какой процесс является более эффективным с точки зрения использования глюкозы?

Рассчитайте и сравните изменение стандартной энтропии реакций гидролиза мочевины:

и синтеза дипептида глицилглицина:

Для реакции окисления сахарозы рассчитайте изменение стандартных энтальпии и энтропии:

На основе вычисленных значений энтальпии и энтропии реакции, рассчитайте изменение энергии Гиббса реакции и определите возможность ее самопроизвольного протекания при 37°С. Зависимостью энтропии и энтальпии от температуры пренебречь.

Для реакции образования сложного эфира этилацетата рассчитайте изменение стандартных энтальпии и энтропии:

На основе вычисленных значений энтальпии и энтропии реакции, рассчитайте изменение энергии Гиббса реакции и определите возможность ее самопроизвольного протекания при стандартных условиях.

Вычислите энергию Гиббса гидратации 1 моль яичного альбумина при 25°С, если энтальпия и энтропия гидратации равны –6.58 кДж/моль и –9.5 Дж/моль∙К соответственно. Может ли данный процесс протекать самопроизвольно при этой температуре?

Важной реакцией при протекании многих биохимических процессов является гидролиз АТФ:

АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4

Рассчитайте изменение энтропии реакции гидролиза 1 моль АТФ при 25°С и рН = 7, если энтальпия и энергия Гиббса равны 24.3 кДж/моль и –31 кДж/моль соответственно.

Определите изменение энтропии процесса обмена на поверхности карбоксиметилцеллюлозы иона К+ на ион Na+ в стандартных условиях, если при этом выделяется 23 кДж/моль теплоты, а прирост энергии Гиббса составляет 0.66 кДж/моль. Какие выводы можно сделать о направлении связывания карбоксиметилцеллюлозы с ионами К+ и Na+?

 

Практическое занятие №5

Тема: Основные понятия и законы химической кинетики

 

Контрольные вопросы:

Что изучает химическая кинетика?

Каким образом классифицируют химические реакции по фазовому состоянию реагентов и механизму реакции?

Чем различаются между собой простые и сложные реакции? Что такое молекулярность реакции?

Дайте определение понятию скорости химической реакции. Как рассчитывается скорость химической реакции для гомогенных систем?

Какие факторы оказывают влияние на скорость химической реакции?

В чем сущность закона действия масс? Запишите кинетическое уравнение.

Для каких процессов справедлив закон действия масс? Какой физический смысл имеет константа скорости реакции?

Что такое порядок реакции? Как определяют порядок реакции для сложных реакций?

Как зависит скорость химической реакции от температуры? Сформулируйте правило Вант-Гоффа.

Теория активных соударений Аррениуса. Что такое энергия активации? Запишите уравнение Аррениуса.

Какое явление называется катализом? Что такое катализаторы? Какой механизм действия катализаторов?

Основные термины по теме:

Скорость реакции, простые и сложные реакции, порядок реакции, молекулярность реакции, константа скорости реакции, энергия активации, катализатор.

 

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

 

1. Химическая … – раздел химии, изучающий механизмы химических реакций и скорости их протекания.

2. Химические реакции, протекающие в несколько стадий, каждая из которых является простой реакцией, называются …

3. С наибольшей скоростью с хлором реагирует

А) литий

Б) рубидий

В) натрий

Г) калий

4. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ описывается

А) принципом Ле Шателье

Б) уравнением Аррениуса

В) законом Гесса

Г) законом действующих масс

5. Для реакции СO2(г) + СaO(т) = CaCO3(т) уравнение закона действующих масс имеет вид

А) υ = k·С(СO2)

Б) υ = k·С(СO2)·С(СаО)

В) υ = k·С(СO2) / С(СаСО3)

Г) υ = k·С(СаСО3)

6. Соответствие между химической реакцией и ее кинетическим уравнением

 

7. Первый порядок имеет реакция

А) 2NOI(г) = 2NO(г) + I2(г)

Б) С2Н4(г) + Cl2(г) = С2Н4Cl2(ж)

В) COCl2(г) = CO(г) + Cl2(г)

Г) 2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г)

8. Соответствие между химической реакцией и ее кинетической классификацией

9. Скорость реакции 2NO(г) + O2(г) = 2NO2(г) увеличится в 8 раз при

А) уменьшении концентрации кислорода в 8 раз

Б) увеличении давления в 2 раза

В) уменьшении объема в 4 раза

Г) увеличении концентрации NO в 4 раза

10. Правило Вант-Гоффа описывает зависимость скорости реакции от

А) химической активности реагирующих веществ

Б) концентрации реагирующих веществ

В) количества катализатора

Г) температуры

11. Математическое выражение правила Вант-Гоффа

12. Скорость некоторой реакции (γ = 2) увеличится в 8 раз при

А) увеличении температуры на 20ºС

Б) уменьшении температуры на 20ºС

В) увеличении температуры на 30ºС

Г) уменьшении температуры на 40ºС

13. … – минимальная энергия взаимодействующих частиц, достаточная для того, чтобы частицы вступили в химическую реакцию.

14. Уравнение Аррениуса имеет вид

А) k = Еа / RT

Б) ln k = ln A – Еа / RT

В) ln k = ln A + ЕаRT

Г) lg v = lg k + n lg C

14. Повышение скорости реакции при введении в систему катализатора обусловлено

А) уменьшением энергии активации

Б) уменьшением энтальпии

В) увеличением энтропии

Г) увеличением энергии активации

 

Расчетные задачи (для аудиторной работы):

В сосуде объемом 3 л протекает химическая реакция 2А(г) + В(г) = С(г). Исходное количество вещества А составляет 1.5 моль. Через 20 мин количество вещества А уменьшилось на 20%. Определите среднюю скорость реакции по веществу А и концентрацию образовавшегося вещества С.

Рассчитайте среднюю скорость окисления этилового спирта в организме, если известно, что 100 г вина, содержащего 11.5% спирта, полностью окисляются за один час.

Химическая реакция протекает согласно уравнению 2А(г) + В(г) = С(г). Начальные концентрации веществ составляют: С(А) = 0.5 моль/л, С(В) = 1.5 моль/л. Через 20 мин концентрация вещества А уменьшилась до 0.4 моль/л. Определите среднюю скорость реакции по веществу А и концентрацию вещества В, которое не прореагировало.

Константа скорости реакции 2А(г) + В(г) = С(г) равна 0.8 л2/моль2∙с. Исходные концентрации веществ составляют: С(А) = 0.1 моль/л, С(В) = 0.4 моль/л. Вычислите скорость реакции: а) в начальный момент, б) при увеличении давления в системе в 3 раза, в) при уменьшении концентрации веществ в 2 раза. Как изменится при этом скорость реакции по сравнению с первоначальной?

Реакция протекает по уравнению А(г) + В(г) = С(г). Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость этой реакции, если одновременно уменьшить объем системы в два раза и повысить температуру на 30°С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 2.

Во сколько раз уменьшится скорость окисления глюкозы при гипотермии, если температура тела падает с 36.6°С до 27°С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 1.3.

Константа скорости распада пенициллина при 36°С равна 6∙10–6 с–1, а при 41°С – 1.2∙10–5 с–1. Вычислите температурный коэффициент скорости реакции.

При 150°С некоторая реакция заканчивается за 16 мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 2.5, рассчитайте, через какое время закончится эта реакция, если ее проводить при 200С и 80С.

При 80°С скорость некоторой гомогенной реакции равна 1.5 моль/л∙мин, она протекает за 135 мин. Вычислите скорость реакции при 100°С. За какое время закончится эта реакция при 100°С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

 

Практическое занятие №6

Тема: Химическое равновесие. Константа химического равновесия

Контрольные вопросы:

Чем отличаются обратимые реакции от необратимых? Приведите примеры обратимых и необратимых реакций.

Какое состояние системы называется химическим равновесием? Что значит динамический характер химического равновесия?

Что такое константа химического равновесия? Выведите константу химического равновесия на примере конкретной реакции.

Каким образом записывается константа химического равновесия для гомогенных и гетерогенных реакций?

Каким образом связана константа химического равновесия с энергией Гиббса реакции? Запишите математическое выражение.

Каким образом можно сместить химическое равновесие? Сформулируйте принцип Ле Шателье.

Каким образом влияет на смещение химического равновесия концентрация реагентов, температура, давление?

Оказывает ли влияние катализатор на смещение химического равновесия?

Основные термины по теме:

Обратимые и необратимые реакции, химическое равновесие, константа химического равновесия.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях

А) необратимыми

Б) кинетическими

В) термохимическими

Г) обратимыми

 

2. Обратимая реакция

А) Pb(NO3)2 + 2HCl = PbCl2 + 2HNO3

Б) NaOH + HCl = NaCl + H2O

В) CH3COOH + CH3OH = CH3COOCH3 + H2O

Г) CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

3. При наступлении химического равновесия

А) скорости прямой и обратной реакций становятся равными

Б) прямая и обратная реакции прекращаются

В) концентрации реагентов и продуктов реакции становятся равными

Г) скорость прямой реакции становится больше скорости обратной реакции

4. В состоянии химического равновесия

А) изменение энтропии больше нуля

Б) энергия Гиббса достигает максимально возможного значения

В) изменение энтальпии меньше нуля

Г) энергия Гиббса достигает минимально возможного значения

5. Выражение константы равновесия для реакции 2NO(г) + O2(г)  2NO2(г)

А) Kр = [NO]2·[O2]

Б) Kр = [NO2]2 / [NO]2·[O2]

В) Kр = [NO]2·[O2] / [NO2]2

Г) Kр = [NO2] / [NO]·[O2]

6. Константа химического равновесия зависит от

А) присутствия катализатора

Б) температуры

В) концентрации веществ

Г) механизма реакции

7. В состоянии химического равновесия энергия Гиббса принимает значение

А) ΔG < 0

Б) ΔG = 0

В) ΔG > 0

Г) ΔG не является критерием наступления равновесия

8. Взаимосвязь между энергией Гиббса и константой равновесия описывается уравнением

А) ΔG = –R·T·lnKр

Б) ΔG = lnKр

В) ΔG = R·T·lnKр

Г) ΔG = –lnKр

9. Для реакции 3H2(г) + N2(г)  2NH3(г), Н°r < 0 равновесие смещается в сторону исходных веществ при

А) уменьшении температуры

Б) добавлении катализатора

В) добавлении водорода

Г) уменьшении давления

10. При повышении давления химическое равновесие смещается в сторону

А) эндотермической реакции

Б) экзотермической реакции

В) реакции, сопровождающейся увеличением количества молекул

Г) реакции, сопровождающейся уменьшением количества молекул

11. На смещение химического равновесия не оказывает влияние

А) температура

Б) давление

В) катализатор

Г) концентрация реагентов

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Запишите выражения для констант равновесия следующих обратимых реакций:

А) BaO(т) + CO2(г)  BaCO3(т)

Б) 2NO(г) + O2(г)  2NO2(г)

В) N2(г) + 3H2(г)  2NH3(г)

Г) С(т) + Н2О(г)  СО(г) + Н2(г)

В сосуде объемом 8.5 л установилось равновесие СО(г) + Cl2(г)  COCl2(г). Состав равновесной смеси: 11 г СО, 38 г Cl2 и 42 г COCl2. Вычислите константу равновесия реакции.

Равновесие реакции А(т) + В(г)  2D(г) установилось при следующей концентрации участвующих в ней веществ: C(В) = 0.25 моль/л, C(D) = 0.8 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию вещества В. Как изменится скорость прямой и обратной реакций, если в системе увеличить давление в 2 раза? В каком направлении сместиться при этом химическое равновесие? Ответ подтвердите расчетами.

В каком направлении сместиться равновесие реакции АВ  А + В, если повысить температуру на 30°С? Температурные коэффициенты прямой и обратной реакций соответственно равны 2.0 и 3.0. Ответ подтвердите расчетами.

В печени протекает ферментативный обратимый процесс

глюкозо-1-фосфат  глюкозо-6-фосфат.

При 37°С равновесная концентрация глюкозо-1-фосфата равна 0.001 моль/л, а глюкозо-6-фосфата – 0.019 моль/л. Рассчитайте константу равновесия и изменение энергии Гиббса при данной температуре.

Рассчитайте константу равновесия для ферментативной реакции

глюкоза + фосфат  глюкозо-6-фосфат + Н2О,

если изменение энергии Гиббса при 25°С и рН = 7 равно 14.3 кДж. Оцените вероятность протекания данной реакции в указанных условиях.

Константа равновесия гидратации 1 моль сывороточного альбумина при 25°С равна 1.19. Вычислите значение энтропии процесса, если известно, что при этом выделяется 6.08 кДж теплоты.

Рассчитайте константу химического равновесия для гидролиза 1 моль сложноэфирной связи при 25ºС, если изменение энергии Гиббса этой реакции равно –10.5 кДж/моль. Сделайте вывод о практической обратимости реакции в указанных условиях. Реакция считается практически обратимой, если константа равновесия находится в диапазоне от 10–5 до 105.

Практическое занятие №7

Тема: Смещение химического равновесия. Биоэнергетика и биокатализ

 

Контрольные вопросы:

Химическое равновесие. Каким образом можно сместить химическое равновесие? В чем заключается принцип Ле Шателье?

Каким образом влияет на смещение химического равновесия концентрация реагентов, температура, давление, присутствие катализатора?

Что такое биокатализ? Какие вещества называются ферментами? Какими общими свойствами их можно охарактеризовать?

Каким образом классифицируют ферменты по строению?

На чем основан механизм действия ферментов? Что такое абсолютная и относительная специфичность?

Каким образом влияют на активность ферментов температура, рН, присутствие активаторов и ингибиторов?

Что изучает биоэнергетика? Стационарное неравновесное состояние живых организмов. Понятие о гомеостазе.

Какие соединения называются макроэргическими? Рассмотрите строение АТФ и креатинфосфата. Какова биологическая роль данных соединений?

В чем заключается принцип энергетического сопряжения биохимических реакций? Объясните на примере фосфорилирования глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата.

Основные термины по теме:

Обратимые и необратимые реакции, химическое равновесие, биокатализ, ферменты, активаторы, ингибиторы, биоэнергетика, макроэргические соединения.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Химические связи, при гидролизе которых выделяется значительное количество энергии, называются …

 

2. К макроэргическим соединениям относится

А) креатин

Б) креатинфосфат

В) АМФ

Г) фосфорная кислота

3. … – количество макроэргических связей в молекуле АТФ.

4. Ферменты выполняют функцию

А) каталитическую

Б) энергетическую

В) резервную

Г) питательную

5. По своей природе большая часть ферментов является

А) фосфолипидами

Б) полисахаридами

В) белками

Г) стеринами

6. Небелковая часть сложного фермента, представленная органическим веществом, называется

А) активный центр

Б) характеристическая группа

В) апофермент

Г) кофермент

7. Последовательность этапов ферментативного катализа

1) формирование фермент-субстратного комплекса

2) распад комплекса фермент-продукт с высвобождением продукта и фермента

3) сближение фермента и субстрата

4) образование нестабильного комплекса фермент-продукт

8. … специфичность – это способность фермента действовать исключительно на один субстрат.

 

9. Абсолютную специфичность проявляет фермент

А) уреаза

Б) пируватдекарбоксилаза

В) трипсин

Г) пепсин

10. … – вещества, снижающие активность ферментов.

11. … – вещества, повышающие активность ферментов.

12. Соответствие между уравнением реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении давления в системе

13. Соответствие между уравнением реакции и изменением условия, которое приводит к смещению химического равновесия в сторону продуктов

14. Соответствие между уравнением реакции и направлением смещения химического равновесия при нагревании

15. Соответствие между фактором, действующим на равновесную систему

2SO2(г) + O2(г)  2SO3(г) + Q

и направлением смещения химического равновесия

 

Практическое занятие №8

Тема: Растворы и их коллигативные свойства. Осмос.

Осмотическое давление

Контрольные вопросы:

Что такое растворы? Каким образом их классифицируют?

Какое значение имеют растворы в жизнедеятельности организмов?

Какие свойства растворов называются коллигативными?

Какой процесс называется диффузией? Что является причиной диффузии?

Что такое осмос? Какое значение имеет осмос для живых организмов?

Осмотическое давление. Каким образом рассчитывают осмотическое давление для растворов неэлектролитов и электролитов?

Какой физический смысл имеет изотонического коэффициента? Каким образом определяют изотонический коэффициент?

Какое давление называется онкотическим? Что такое онкотические отеки?

Что такое лизис, гемолиз и плазмолиз? Что происходит с клеткой, если ее поместить в гипотонический или гипертонический растворы?

Где в медицине используется явление осмоса?

Основные термины по теме:

Растворы, коллигативные свойства, диффузия, осмос, осмотическое давление, осмолярная концентрация, тоничность, изотонический раствор, гипотонический раствора, гипертонический раствор, лизис, гемолиз, плазмолиз, онкотическое давление.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Раствор, содержащий при данной температуре максимальное количество растворенного вещества, называется …

2. Термодинамически неустойчивой системой является раствор

А) насыщенный

Б) ненасыщенный

В) пересыщенный

Г) разбавленный

3. Коллигативные свойства разбавленных растворов зависят от

А) температуры

Б) концентрации частиц в растворе

В) природы растворенного вещества

Г) молярной массы вещества

4. … – самопроизвольный процесс переноса молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного в более концентрированный раствор.

5. С точки зрения термодинамики осмос возможен при условии, что изменение энергии Гиббса

А) меньше нуля

Б) больше нуля

В) равно нулю

Г) больше десяти

6. Уравнение Росм. = СМRT является математическим выражением закона

А) Рауля

Б) Вант-Гоффа

В) Оствальда

Г) Дальтона

7. Для растворов электролитов изотонический коэффициент

А) меньше единицы

Б) равен единице

В) больше единицы

Г) равен нулю

8. Нормальное осмотическое давление (в кПа) плазмы крови … кПа.

9. Нормальная осмолярность (в осмоль/л) плазмы крови равна

А) 0.3

Б) 1.0

В) 0.5

Г) 0.1

10. … давление – осмотическое давление, создаваемое за счет наличия белков в биожидкостях организма.

11. При снижении онкотического давления плазмы крови происходит

А) обезвоживание тканей

Б) увеличение концентрации белка

В) накопление жидкости в тканях

Г) увеличение концентрации глюкозы

12. Плазмолиз будет наблюдаться, если поместить клетку в раствор хлорида натрия с концентрацией (в %)

А) 0.1

Б) 0.9

В) 0.5

Г) 10

13. Растворы с одинаковым осмотическим давлением называются …

14. Электролиты (α = 1), имеющие одинаковое осмотическое давление при одинаковой температуре и молярной концентрации

А) Na2SO4 и KCl

Б) NaCl и KCl

В) CaCl2 и KCl

Г) MgSO4 и BaCl2

15. Последовательность 0.3 М растворов веществ в порядке увеличения их осмотического давления

1) сульфат натрия

2) хлорид натрия

3) глюкоза

4) фосфат натрия

 

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Почему при значительном снижении концентрации белков в плазме крови развивается отек?

При угрозе отека мозга вводят маннитол – вещество, не проникающее в клетку. Объясните эффект маннитола.

В качестве слабительных средств используют магнезию (MgSO4) или глауберову соль (Na2SO4·10H2O). На чем основано их использование? Почему в качестве слабительных нельзя использовать NaCl и MgCl2?

В 200 мл раствора содержится 25.2 г сахарозы С12Н22О11. Рассчитайте осмолярную концентрацию и осмотическое давление этого раствора при 0°С.

Вычислите осмолярную концентрацию и осмотическое давление 1%-ного раствора глицерина С3Н5(ОН)3 (ρ = 1 г/мл) при 37°С. Будет ли этот раствор изотоничен раствору с осмотическим давлением 500 кПа?

Осмотическое давление раствора мочевины СО(NН2)2 при 0°С равно 6.8∙105 Па. Определите массу мочевины в 1 л данного раствора.

Вычислите осмолярную концентрацию и осмотическое давление 0.05 М раствора карбоната калия (i = 2.4) при 37°С. Каким (гипо-, гипер- или изотоническим) будет данный раствор по отношению к плазме крови?

Осмотическое давление 0.1 М раствора хлорида магния при 25ºС равно 691 кПа. Вычислите изотонический коэффициент и кажущуюся степень диссоциации хлорида магния в этом растворе.

У эритроцитов человека гемолиз начинается в 0.4%-ном растворе хлорида натрия, а в 0.34%-ном растворе – наступает «осмотический шок». Каково осмотическое давление этих растворов при 37°С, если принять плотность, равную 1 г/мл, а i(NaCl) = 1.86?

Рассчитайте осмотическое давление при 37°С 10%-ного раствора маннита С6Н8(ОН)6 (ρ = 1.04 г/мл), применяющегося для понижения внутричерепного давления. Каким (гипо-, гипер- или изотоническим) будет этот раствор по отношению к растворам, имеющим следующие значения осмотического давления: а) 780 кПа (кровь, верхняя граница), б) 730 кПа (кровь, нижняя граница), в) 258 кПа, г) 3091 кПа?

Практическое занятие №9

Тема: Растворы слабых и сильных электролитов. Константа диссоциации

 

Контрольные вопросы:

Какие вещества называются электролитами, а какие неэлектролитами? Приведите примеры.

Какой процесс называется электролитической диссоциацией? Что такое степень диссоциации?

Чем отличаются сильные и слабые электролиты? Приведите примеры сильных и слабых электролитов. Теория сильных электролитов.

Что такое константа диссоциации? От каких факторов она зависит?

Каким образом взаимосвязаны между собой степень диссоциации, константы диссоциации и концентрация электролита? Сформулируйте закон разбавления Оствальда и запишите его математическое выражение.

Какое влияние на смещение химического равновесия в растворе слабого электролита оказывает одноименный ион? Рассмотрите на примере уксусной кислоты и гидрата аммиака.

Основные термины по теме:

Электролиты, неэлектролиты, электролитическая диссоциации, степень диссоциации, сильные электролиты, слабые электролиты, константа диссоциации.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. … – вещества, расплавы и растворы которых проводят электрический ток.

2. Электролитом является

А) ацетат натрия

Б) глюкоза

В) ацетальдегид

Г) этилацетат

 

3. Процесс распада вещества на ионы, происходящий вследствие электростатического взаимодействия его с полярными молекулами растворителя

А) электролизом

Б) электролитической диссоциацией

В) гидролизом

Г) электролитической ассоциацией

4. Отношение числа молекул электролита распавшегося на ионы к общему числу молекул электролита в растворе называется …

5. К сильным электролитам относится

А) уксусная кислота

Б) гидрат аммиака

В) бромоводородная кислота

Г) гидроксид магния

6. К слабым электролитам относится

А) азотная кислота

Б) гидроксид кальция

В) сульфид натрия

Г) гидроксид цинка

7. Соответствие между типом электролита и его формулой (в разбавленном водном растворе)

8. Диссоциация протекает ступенчато в водных растворах всех веществ, перечисленных в ряду

А) H2S, H2SO3, H3РO4

Б) NH3, HNO2, HNO3

В) HCl, HClO2, HClO4

Г) HF, HNO3, NaOH

9. При диссоциации сероводородной кислоты по первой ступени образуются анионы

А) гидросульфит

Б) сульфид

В) гидросульфат

Г) сульфит

Д) гидросульфид

10. Выражение константы диссоциации для сероводородной кислоты по второй ступени

А) Kа = [H+]∙[HS–] / [H2S]

Б) Kа = [H+]∙[S2–] / [HS–]

В) Kа = [H+]2∙[S2–] / [H2S]

Г) Kа = [HS–] / [H+]∙[S2–]

11. Соответствие между электролитом и числом ионов, образующимся при его полной диссоциации в разбавленном растворе

12. Математическое выражение закона разбавления Оствальда

А) α2 = СМ/Кд

Б) α2 = Кд·СМ

В) α2 = Кд/СМ

Г) α = СМ

13. Степень диссоциации уксусной кислоты увеличивается при

А) разбавлении

Б) охлаждении

В) добавлении ацетата натрия

Г) добавлении соляной кислоты

 

14. Последовательность соединений в порядке усиления кислотных свойств

1) HCl

2) HI

3) HF

4) HBr

 

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Для муравьиной, уксусной и циановодородной кислот значения рKа равны 3.75, 4.76 и 9.1 соответственно. Расположите кислоты в порядке увеличения кислотных свойств. Ответ аргументируйте.

Степень диссоциации 0.025 М раствора азотистой кислоты равна 14.28%. Вычислите константу диссоциации кислоты, концентрацию ионов водорода, нитрит-ионов и недиссоциированных молекул кислоты.

В качестве наружного антисептического вещества применяется водный раствор борной кислоты. Рассчитайте степень диссоциации борной кислоты В(ОН)3 + Н2О  Н+ + [B(OH)4]–, если 12.4 г ее находится в 2 л раствора. Kа(H3BO3) = 7.2∙10–10.

Вычислите, как и во сколько раз изменится степень диссоциации в 0.1 М раствора гидрата аммиака при разбавлении раствора в 5 раз.

Kb(NH3·H2O) = 1.79∙10–5.

Как изменится степень диссоциации гидрата аммиака при разбавлении, при добавлении гидроксида натрия, соляной кислоты, хлорида аммония? Ответ объясните исходя из смещения равновесия диссоциации гидрата аммиака.

 

Практическое занятие №10

Тема: Ионное произведение воды, рН

 

Контрольные вопросы:

Какое значение имеет вода в процессах жизнедеятельности организма?

Какие вещества называются гидрофильными, гидрофобными и амфифильными? Приведите примеры данных веществ.

Чем отличается ионный состав внеклеточной и внутриклеточной жидкостей?

Что такое ионное произведение воды? Какой показатель имеет ионное произведение воды?

Что такое водородный показатель (рН) и гидроксильный показатель (рОН)? Как их рассчитывают растворов для растворов сильных и слабых кислот и оснований?

Какое значение имеет водородный показатель для различных жидкостных сред организма?

Основные термины по теме:

Гидрофильные вещества, гидрофобные вещества, амфифильные вещества, ионное произведение воды, водородный показатель, гидроксильный показатель.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Мочевина относится к веществам

А) гидрофобным

Б) гидрофильным

В) амфифильным

Г) липофильным

2. Соответствие между веществами и их классификацией по отношению к воде

3. В составе внеклеточной жидкости наибольшей является концентрация катионов …

4. В составе внутриклеточной жидкости наибольшей является концентрация катионов …

5. Константа диссоциации воды при 22ºС имеет значение

А) 10–7

Б) 10–14

В) 55.35

Г) 1.8·10–16

6. Уравнение ионного произведения воды

А) Кw = [H+]·[OH–]/[Н2O]

Б) Кw = [H+]·[Н2O]

В) Кw = [H+]·[OH–]

Г) Кw = [OH–]·[Н2O]

7. Ионное произведение воды при 22ºС имеет значение

А) 10–7

Б) 10–14

В) 55.35

Г) 1.8·10–16

8. Концентрация ионов водорода в идеально чистой воде равна … моль/л.

9. Формула для расчета водородного показателя

А) lg C(H+)

Б) –lg C(H+)

В) –lg C(OH–)

Г) lg C(OH–)

10. В кислом растворе рН

А) равен 14

Б) равен 7

В) больше 7

Г) меньше 7

11. рН и рОН связаны между собой соотношением

А) рН = 14 + рОН

Б) рН + рОН = 1.8·10–16

В) рН = 14 – рОН

Г) рН + рОН = 10–14

12. Соответствие между раствором электролитом и рН его 0.01 М раствора

 

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Как изменяются константа диссоциации, ионное произведение и рН дистиллированной воды при нагревании? Ответ обоснуйте.

В какой последовательности увеличиваются значения рН водных растворов приведенных ниже кислот с одинаковой молярной концентрацией: HF (pKа = 3.18), СН3СООН (pKа = 4.76), HCN (pKа = 9.1), HCl? Ответ подтвердите расчетами.

Вычислите рН растворов следующих кислот: а) 0.002 М раствора бромоводородной кислоты, б) 0.005 М раствора серной кислоты, в) 0.025 М раствора уксусной кислоты, Kа(СН3СООН) = 1.74∙10–5.

Вычислите рН растворов следующих оснований: а) 0.05 М раствора гидроксида калия, б) 0.15 М раствора аммиака, Kb(NH3·H2O) = 1.79∙10–5.

Вычислите, как и во сколько раз изменится рН 0.026 М раствор соляной кислоты при разбавлении раствора в 2 раза?

Вычислите, как и во сколько раз изменится рН 0.1 М раствора азотистой кислоты при разбавлении раствора в 10 раз? Kа(HNO2) = 5.13∙10–4.

Рассчитайте рН 5%-ного раствора муравьиной кислоты ( = 1 г/мл), если степень ее диссоциации составляет 1.2%.

Вычислите константу диссоциации и степень диссоциации фтороводородной кислоты, если ее 0.01 М раствор имеет рН = 2.59.

Рассчитайте концентрацию ионов водорода в венозной крови (pН = 7.26), слезной жидкости (pН = 7.4), слюне (pН = 6.35).

Значение рН крови здорового человека составляет 7.35. При сильной лихорадке величина рН уменьшается до 5.9. Как и во сколько раз при этом изменяется концентрация ионов водорода?

 

Практическое занятие №11

Тема: Гидролиз солей

 

Контрольные вопросы:

Какой процесс называется гидролизом?

Какие соли подвергаются гидролизу? Приведите примеры.

Какие соли подвергаются полному необратимому гидролизу? Приведите примеры.

Что такое константа гидролиза? Как ее рассчитываются для солей различных типов?

Что такое степень гидролиза? Как ее рассчитываются для солей различных типов?

От каких факторов зависит глубина протекания процесса гидролиза?

Каким образом можно подавить и усилить гидролиз солей различных типов?

Какое значение имеет гидролиз для фармации?

Какова роль гидролиза биоорганических соединений в процессах жизнедеятельности?

Основные термины по теме:

Гидролиз, полный необратимый гидролиз, степень гидролиза, константа гидролиза.

 

 

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

 

1. … – процесс взаимодействия соли с водой, приводящий к образованию малодиссоциированного соединения.

2. Гидролизу не подвергаются соли

А) слабой кислоты и сильного основания

Б) сильной кислоты и слабого основания

В) слабой кислоты и слабого основания

Г) сильной кислоты и сильного основания

3. … – отношение количества соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству растворенной соли.

4. Степень гидролиза соли не зависит от

А) природы соли

Б) давления

В) температуры

Г) концентрации

5. Нейтральную среду имеет водный раствор

А) силиката лития

Б) сульфида калия

В) сульфата меди

Г) цианида аммония

Д) хлорида цезия

6. Полному гидролизу подвергается соль

А) сульфид натрия

Б) карбонат натрия

В) сульфид алюминия

Г) нитрат алюминия

7. Соответствие между солью и ее отношением к гидролизу

8. Соответствие между солью и рН ее водного раствора

9. Константа гидролиза для соли, образованной катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, имеет вид

А) Kw / Kb

Б) Kw / Ka

В) Ссоли·Ka

Г) Kw·Ka

10. Последовательность веществ в порядке увеличения рН их растворов одинаковой концентрации

1) Na2S

2) НСl

3) NaNO3

4) NH4Cl

5) NaOH

 

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: KNO3, AlCl3, Na2СO3, KI, NH4CN, KMnO4? Для гидролизующихся солей напишите уравнения гидролиза в ионной и молекулярной формах (по первой ступени) и укажите рН среды, не проводя расчетов.

Kb(NH3·Н2О) = 1.79∙10–5, Kа(HCN) = 7.9∙10–10.

Не проводя расчетов, исходя из значений констант диссоциации соответствующих кислот и оснований, укажите рН водных растворов солей: NH4F, (NH4)2S, CH3COONH4.

Kb(NH3·Н2О) = 1.79∙10–5, Kа(CH3COOH) = 1.74∙10–5, Kа(HF) = 6.6∙10–4, Kа(HCN) = 7.9∙10–10, Kа2(H2S) = 10–14.

Рассчитайте константу и степень гидролиза для 0.01 М растворов следующих солей: а) ацетата натрия, б) нитрата аммония, в) ацетата аммония. Kа(СН3СООН) = 1.74∙10–5, Kb(NH3·Н2О) = 1.79∙10–5.

Как изменится степень гидролиза раствора хлорида железа (ΙΙΙ):

Почему? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

Каким образом можно подавать гидролиз следующих солей: а) сульфита натрия, б) нитрата алюминия? Составьте уравнения реакций.

 

Практическое занятие №12

Тема: Буферные растворы и их свойства

Контрольные вопросы:

Какие растворы называются буферными?

Какие виды буферных растворов существуют? Чем отличаются по составу кислотные и основные буферные растворы?

Каков общий механизм действия кислотных и основных буферных растворов? Рассмотрите на примерах.

Как вычисляют рН буферных растворов? Какие уравнения используют для расчетов?

Что такое буферная емкость? Как вычисляю буферную емкость по кислоте и по основанию?

Основные термины по теме:

Буферные растворы, кислотные буферные растворы, основные буферные растворы, буферная емкость.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Растворы, сохраняющие постоянным значения рН при добавлении небольших количеств сильных кислот и щелочей, называются …

2. Кислотный буферный раствор

А) HCl и H2CO3

Б) NH3·H2O и NH4Сl

В) HCOOH и HCOONa

Г) KBr и KOH

3. Оснóвный буферный раствор

А) NH3·H2O и NH4Сl

Б) KBr и KOH

В) HCOOH и HCOONa

Г) NaHCO3 и H2CO3

 

4. В гидрофосфатном буферном растворе (Na2HPO4 + NaH2PO4) кислотой является

А) HPO42–

Б) PO43–

В) H3PO4

Г) H2PO4–

5. Чтобы получить буферный раствор, к раствору гидрата аммиака необходимо добавить

А) избыток соляной кислоты

Б) недостаток соляной кислоты

В) недостаток гидроксида натрия

Г) избыток гидрокарбоната натрия

6. Соответствие между типом буферного раствора и его названием

7. При добавлении к ацетатному буферному раствору небольшого количества соляной кислоты протекает реакция

А) CH3COO– + H+ = CH3COOH

Б) CH3COOH + ОН– = СН3СОО– + Н2О

В) H+ + OH– = H2O

Г) CH3COOH = CH3COO– + H+

8. При добавлении к аммонийному буферному раствору небольшого количества гидроксида натрия протекает реакция

А) H+ + OH– = H2O

Б) NH3·H2O + H+ = NH4+ + H2O

В) NH4+ + ОН– = NH3·H2O

Г) NH3·H2O = NH4+ + ОН–

 

9. Для расчета рН ацетатного буферного раствора необходимо использовать формулу

А) рН = – lg [CH3COONa] / [CH3COOH]

Б) рН = рКа – lg [CH3COOH] / [CH3COONa]

В) рН = рКа – lg [CH3COOH]·[CH3COONa]

Г) рН = рКа + lg [CH3COOH] / [CH3COONa]

10. рН кислотного буферного раствора

А) зависит только от концентрации кислоты

Б) не зависит от соотношения концентраций кислоты и соли

В) зависит только от концентрации соли

Г) зависит от соотношения концентраций кислоты и соли

11. … – величина, показывающая число моль-эквивалентов сильной кислоты или щелочи, которые нужно добавить к 1 л буферного раствора, чтобы изменить рН на единицу.

12. Единицы измерения буферной емкости

А) моль/кг

Б) моль-экв/л

В) %

Г) доля единицы

13. Для расчета буферной емкости по кислоте необходимо использовать формулу

А) Ва = Сэ(кис)∙V(кис) / V(буф)

Б) Ва = Сэ(кис)∙V(кис)

В) Ва = Сэ(кис)∙V(кис) / |∆рН|∙V(буф)

Г) Ва = |∆рН|∙V(буф) / Сэ(кис)∙V(кис)

14. Максимальную буферную емкость кислотный буферный раствор проявляет при рН, равным

А) рКа

Б) 14 – рКа

В) рКb

Г) 14 – рКb

Расчетные задачи (для аудиторной работы):

К 20 мл 0.05 М раствора гидрат аммиака добавили 5 мл 0.1 М раствора соляной кислоты. Рассчитайте количества всех веществ (исходных и продуктов) после реакции. Определите, обладает ли полученный раствор буферным действием? Почему?

Для приготовления 2 л гидрофосфатного буферного раствора смешивают 2.9 г гидрофосфата натрия и 3.6 г дигидрофосфата натрия. Вычислите pН данного буферного раствора. рКа2(Н3PO4) = 7.2.

К 6 мл 0.1 М раствора уксусной кислоты прибавили 4 мл 0.05 М раствора ацетата натрия. Вычислите рН полученного буферного раствора. Определите буферную зону данного буферного раствора. Плотность растворов принять, равной 1 г/мл. рKа(СН3СООН) = 4.76.

Вычислите массу хлорида аммония, которую следует добавить к 500 мл 0.15 М раствора аммиака, чтобы получить буферный раствор с рН = 9.25 (изменением объема пренебрегите). рKb(NH3·H2O) = 4.75.

В лабораторной биохимической практике часто используют гидрофосфатный буфер с pН = 7.0. В каком соотношении нужно взять компоненты гидрофосфатного буфера (гидро- и дигидрофосфата калия) для приготовления некоторого объема данного буфера? рКа2(Н3PO4) = 6.8 (ф.у.).

Рассчитайте емкость буферного раствора по кислоте, если при добавлении к 50 мл этого раствора 2 мл 0.8 М раствора соляной кислоты pН изменится от 7.3 до 7.0.

Буферная емкость раствора по основанию равна 0.045 моль-экв/л. Вычислите, какой объем 0.1 М раствора гидроксида натрия необходимо добавить к 250 мл буферного раствора, чтобы изменить pН на 0.3 единицы?

 

Практическое занятие №13

Тема: Буферные системы организма

Контрольные вопросы:

Что такое кислотно-щелочной баланс? Какое значение имеют буферные системы организма для поддержания кислотно-щелочного баланса?

Гидрокарбонатная буферная система организма: механизм действия, вычисление рН и биологическая роль.

Гидрофосфатная буферная система организма: механизм действия, вычисление рН и биологическая роль.

Состав и механизм действия белковой буферной системы организма.

Гемоглобиновая буферная система организма. Строение гемоглобина. Механизм действия гемоглобинового буфера. Эффект Вериго-Бора.

Взаимодействие гидрокарбонатного и гемоглобинового буферов.

Нарушения кислотно-щелочного баланса. Ацидоз и алкалоз, их разновидности.

Каким образом проводят коррекцию нарушений кислотно-щелочного баланса?

Основные термины по теме:

Буферные растворы, кислотно-щелочной баланс, гемоглобин, ацидоз, алкалоз, эффект Вериго-Бора.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Буферные системы поддерживают в организме равновесия

А) окислительно-восстановительные

Б) гетерогенные

В) кислотно-основные

Г) лигандообменные

2. Нормальный рН плазмы крови

А) 7.35-7.45

Б) 1.5-2.0

В) 6.4-6.5

Г) 7.5-8.0

3. Буферная система организма

А) HCl + NaCl

Б) H2CO3 + NaНСО3

В) H2S + NaHS

Г) Ba(OH)2 + BaOHCl

4. … – состояние организма, при котором происходит снижение рН крови относительно нормы.

5. … – состояние организма, при котором происходит повышение рН крови относительно нормы.

6. При накоплении в крови и тканях органических кислот возникает

А) метаболический алкалоз

Б) респираторный алкалоз

В) респираторный ацидоз

Г) метаболический ацидоз

7. В результате гипервентиляции легких развивается

А) метаболический ацидоз

Б) метаболический алкалоз

В) респираторный алкалоз

Г) респираторный ацидоз

8. Респираторный ацидоз может развиться при

А) вдыхании разряженного воздуха

Б) угнетении дыхательного центра

В) длительном голодании

Г) неукротимой рвоте

9. С каким из компонентов гидрокарбонатного буфера взаимодействуют ионы Н+ при выделении в кровь больших количеств кислых продуктов?

А) НСО3–

Б) Н2О

В) Н2СО3

Г) СО2

10. С каким из компонентов гидрофосфатного буфера взаимодействуют основания при накоплении их в крови в избыточном количестве?

А) HPO42–

Б) H2PO4–

В) H3PO4

Г) PO43–

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

У больных сахарным диабетом развивается метаболический ацидоз за счет накопления кетоновых тел в виде β-гидроксимасляной и ацетоуксусной кислот. Какой режим дыхания можно рекомендовать таким больным?

Почему при потере электролитов (рвота, понос) рекомендуется введение готовых буферных растворов, а не просто растворов отдельных солей?

Объясните взаимосвязь между хроническим дефицитом железа и склонностью к нарушению кислотно-щелочного баланса у человека.

Для лечения некоторых психических заболеваний используют препараты солей лития, чаще всего карбонат лития. Как повлияет прием этого препарата на рН крови?

Как изменяется рН крови и мочи при нарушении функции легких (бронхите, астме, эмфиземе легких)?

К 100 мл плазмы крови для изменения pН от 7.36 до 7.00 необходимо добавить 3.6 мл 0.1 М раствора соляной кислоты. Какова буферная емкость плазмы крови по кислоте?

При сахарном диабете в организме происходит интенсивное образование кислотных продуктов метаболизма, что вызывает сдвиг активной реакции крови в кислую сторону (ацидоз). При снижении на длительное время pН крови до 7.0 может наступить угрожающее для жизни состояние. Рассчитайте, при каких соотношениях компонентов буферных систем NaНСО3/Н2СО3 и Na2HPO4/NaH2PO4 pН крови становится равным 7.0.

рКа1(Н2СO3) = 6.1 (ф.у.), рКа2(Н3PO4) = 6.8 (ф.у.).

 

Практическое занятие №14

Тема: Окислительно-восстановительные реакции.

Электродный и восстановительный потенциалы

Контрольные вопросы:

Какие реакции называются окислительно-восстановительными (ОВР)? Какие факторы влияют на протекание ОВР?

Какие вещества называются окислителями, а какие восстановителями?

Чем отличается процесс окисления от процесса восстановления?

Что такое стандартный электродный потенциал и стандартный восстановительный потенциала? Как их определяют?

Какое строение имеет стандартный водородный электрод?

Гальваническая цепь. Электродвижущая сила гальванического элемента. Каким образом измеряют стандартный электродный потенциал?

Каким образом можно рассчитать электродный потенциал и восстановительный потенциал в нестандартных условиях? Запишите уравнения Нернста и Нернста-Петерса.

Какое влияние оказывает рН среды на величину восстановительного потенциала?

Что такое электродвижущая сила ОВР? Как связана электродвижущая сила ОВР с изменением энергии Гиббса и константой равновесия реакции? Запишите формулы.

Каким образом можно определить направление протекания ОВР?

Что такое нормальный восстановительный потенциал? Для каких систем его используют?

Основные термины по теме:

Окислительно-восстановительная реакция, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, стандартный электродный потенциал, стандартный восстановительный потенциал, нормальный восстановительный потенциал, гальваническая цепь, электродвижущая сила.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. … – это атом, молекула или ион, который отдает электроны.

2. … – это атом, молекула или ион, который принимает электроны.

3. Восстановление – это процесс

А) отдачи электронов атомом вещества

Б) повышения степени окисления атома вещества

В) присоединения электронов атомом вещества

Г) отдачи протонов веществом

4. Только окислительные свойства проявляет частица

А) SO2

Б) Fe2+

В) Cl–

Г) Н2

Д) Sn4+

5. Типичным окислителем в реакциях является

А) KMnO4

Б) CO

В) Н2

Г) NaI

6. Последовательность металлов в порядке уменьшения их восстановительной активности

1) железо

2) натрий

3) медь

4) алюминий

7. Для расчета электродного потенциала в нестандартных условиях используют уравнение

А) Аррениуса

Б) Нернста

В) Рауля

Г) Оствальда

8. Для расчета восстановительного потенциала в нестандартных условия используют уравнение Нернста-Петерса, которое имеет вид

9. Как изменится восстановительный потенциал системы

MnO4– + 8Н+ + 5е– = Mn2+ + 4Н2О

при уменьшении рН раствора?

А) увеличится

Б) уменьшится

В) сначала увеличится, а затем уменьшится

Г) сначала уменьшится, а затем увеличится

10. Электродвижущая сила ОВР равна

А) электродному потенциалу окислителя

Б) электродному потенциалу восстановителя

В) разности электродных потенциалов окислителя и восстановителя

Г) сумме электродных потенциалов окислителя и восстановителя

11. Условие самопроизвольного протекания ОВР

А) ЭДС < 0

Б) ЭДС > 0

В) ЭДС = 0

Г) ЭДС ≤ 0

12. Изменение энергии Гиббса для окислительно-восстановительной реакции можно рассчитать по уравнению

 

 

Расчетные и ситуационные задачи (для аудиторной работы):

На основе значений восстановительных потенциалов, сравните окислительную способность соединений железа (с.у.): K3[Fe(CN)6], FeCl3, Fe(OH)3. Расположите вещества в порядке увеличения окислительной способности. Дайте объяснение. º(Fe3+/Fe2+) = +0.77 В,

º(Fe(OH)3/Fe(OH)2) = –0.56 В, º([Fe(CN)6]3– / [Fe(CN)6]4–) = +0.36 В.

В каком случае полнота восстановления ионов железа (III) будет больше: при воздействии иодида или сульфида калия? Ответ подтвердите расчетами ЭДС, сделанными для стандартных условий. Составьте уравнения реакций. º(Fe3+/Fe2+) = +0.77 В, º(I2/I–) = +0.54 В, º(S/S2–) = –0.48 В.

С использованием уравнения Нернста-Петерса, рассчитайте восстановительный потенциал при 25°С для системы

ClO3– + 6H+ + 6e– → Cl– + 3H2O, º(ClO3–/Cl–) = +1.45 В,

если рН = 3, С(ClO3–) = 0.1 моль/л, С(Cl–) = 1.0 моль/л.

Рассчитав ЭДС и изменение энергии Гиббса, определите возможна ли реакция между растворами перманганата калия и бромида калия в стандартных условиях. Если реакция возможна, составьте уравнение реакции. º(MnO4–/Mn2+) = +1.51 В, º(Br2/Br–) = +1.09 В.

Что такое нормальный восстановительный потенциал? Рассчитайте нормальный восстановительный потенциал о′ (25°С, рН = 7 и С = 1 моль/л) для системы оксалоацетат / малат

HOOC-CH2-C(O)-COOH + 2Н+ + 2е– → HOOC-CH2-CH(OH)-COOH,

если о(оксалоацетат / малат) = +0.25 В. Чему будет равен восстановительный потенциал системы, если температура и рН останутся неизменными, а С(оксалоацетат) : С(малат) = 100 : 1? Каким образом при этом изменятся окислительно-восстановительные свойства системы?

 

Рассчитайте изменение энергии Гиббса и константу равновесия при 25°С и рН = 7 для реакции ферментативного превращения пирувата в лактат с участием кофермента НАД+

СН3-С(О)-СООН + НАДН + Н+ → СН3-СН(ОН)-СООН + НАД+,

°′(пируват / лактат) = –0.19 В, °′(НАД+ / НАДН) = –0.32 В. Укажите окислитель и восстановитель. Возможна ли реакция в указанных условиях?

При каком значении рН восстановительный потенциал системы фумарат / сукцинат

HOOC-CH=CH-COOH + 2Н+ + 2е– → HOOC-CH2-CH2-COOH,

содержащей равные концентрации фумарата и сукцината, равен нулю при 25°С? °(фумарат / сукцинат) = +0.45 В.

 

Практическое занятие №15

Тема: Особенности и типы биохимических

окислительно-восстановительных реакций

Контрольные вопросы:

Какими особенностями характеризуются биохимические ОВР?

Каким образом классифицируют биохимические ОВР?

Что такое реакции окислительно-восстановительной дисмутации? Приведите примеры.

Какие кофакторы и коферменты участвуют в биохимических ОВР? Рассмотрите строение и механизм действия НАД+, НАДФ+, ФМН, ФАД.

Чем отличается дегидрогеназное окисление-восстановление от оксигеназного окисления-восстановления? Приведите примеры данных реакций.

Что такое нормальный восстановительный потенциал? В каких случаях его используют?

Основные термины по теме:

Нормальный восстановительный потенциал, реакции окислительно-восстановительной дисмутации, оксидоредуктазы, цитохромы, флавопротеины, пиридинпротеины, дегидрогеназное окисление-восстановление, дегидрогеназы, оксигеназное окисление-восстановление, оксигеназы.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. … – название класса ферментов, которые катализируют биохимические ОВР.

2. Соответствие между биохимической ОВР и ее типом

 

3. Оксигеназные реакции – окисление субстратов кислородом в клетке при участии ферментов …

4. Структурный компонент коферментов НАД+ и НАДФ+

А) изоаллоксазин

Б) витамин В6

В) никотинамид

Г) рибитол

5. Структурные компоненты кофермента ФАД

А) изоаллоксазин

Б) сорбитол

В) никотинамид

Г) хинолин

Д) рибитол

6. Механизм действия кофермента НАД+ описывается уравнением

А) НАД+ + 2Н+ + 2е– → НАДН2

Б) НАД+ + 2Н+ + 2е– → НАДН + Н+

В) НАД+ + 2Н+ → НАДН + Н+

Г) НАД+ + е– → НАД

7. … – количество электронов, которое присоединяет окисленная форма одной молекулы ФАД при восстановлении.

8. В ферментативной реакции сукцинат + ФАД → фумарат + ФАДН2

окислителем выступает

А) ФАДН2

Б) фумарат

В) сукцинат

Г) ФАД

9. Нормальный восстановительный потенциал природных соединений определяют при 1 М концентрации компонентов и рН, равным …

 

 

10. Последовательность биохимических систем в порядке увеличения их окислительной активности

1) ФАД / ФАДН2, о′ = –0.22 В

2) фумарата / сукцинат, о′ = +0.03 В

3) НАД+ / НАДН, о′ = –0.32 В

4) цитохром с2, о′ = +0.25 В

Ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Напишите схему ферментативного превращения пировиноградной кислоты (пирувата) в молочную кислоту (лактат) с участием кофермента НАД+. Укажите окислитель и восстановитель. Запишите полуреакцию и уравнение Нернста-Петерса для системы, которая является окислителем. Как влияет рН на ее окислительные свойства?

Напишите схему ферментативного превращение янтарной кислоты (сукцината) в фумаровую кислоту (фумарат) с участием кофермента ФАД. Укажите окислитель и восстановитель. Запишите полуреакцию и уравнение Нернста-Петерса для системы, которая является окислителем. Как влияет рН на ее окислительные свойства?

Напишите уравнение реакции окислительно-восстановительной дисмутации – декарбоксилирование пировиноградной кислоты с участием фермента пируватдекарбоксилазы с образованием уксусного альдегида. Определите окислитель и восстановитель. Какие атомы углерода меняют степени окисления? Укажите, как изменяются степени окисления атомов углерода.

При оксигеназном окислении некоторых аминов происходит их дезаминирование с образованием кетонов. Напишите уравнение реакции оксигеназного окисления лекарственного препарат амфетамина (1-фенилпропан-амина-2).

 

Информационные и справочные материалы

Рисунок 1. Строение и механизм действия никотинамида­дениндинуклеотида (НАД+) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ+)

 

 

НАД(Ф)+ + 2Н+ + 2е– = НАД(Ф)Н•Н+

 

Рисунок 2. Строение и механизм действия флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД)

 

 

ФМН + 2Н+ + 2е– = ФМН-Н2

ФАД + 2Н+ + 2е– = ФАДН2

 

Практическое занятие №16

Тема: Дисперсные системы. Строение неорганических мицелл

 

Контрольные вопросы:

Что такое дисперсные системы? Каким образом их классифицируют?

Методы получения коллоидных растворов: диспергирование и конденсация.

Какое строение имеет мицелла? Ядро мицеллы, гранула. Потенциалопределяющие ионы и противоионы.

Двойной электрический слой мицеллы. Электрокинетический потенциал.

Молекулярно-кинетические и оптические свойства коллоидных растворов. Что такое эффект Тиндаля?

Устойчивость дисперсных систем. Седиментационная и агрегативная устойчивость. Коагуляция.

Каким образом проводят очистку коллоидных растворов? Диализ и электродиализ.

Какие особенности имеют растворы биополимеров?

Гелеобразование. Какими свойствами характеризуются гели? Тиксотропия и синерезис.

Основные термины по теме:

Дисперсная система, дисперсная фаза, дисперсионная среда, суспензии, эмульсии, аэрозоли, мицелла, диализ, электродиализ, седиментационная устойчивость, агрегативная устойчивость, коагуляция, тиксотропия, синерезис.

Тестовые задания (проверяются преподавателем на занятии):

1. Деление дисперсных систем на грубодисперсные, коллоидные и истинные растворы основано на

А) размерах частиц дисперсионной среды

Б) агрегатном состоянии дисперсной фазы и дисперсионной среды

В) структурно-механических свойствах

Г) размерах частиц дисперсной фазы

2. К аэрозолям относится

А) туман

Б) крахмальный клейстер

В) молоко

Г) мыльная пена

3. Дисперсные системы, в которых вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды находятся в жидком агрегатном состоянии

А) суспензии

Б) эмульсии

В) пены

Г) аэрозоли

4. Для получения коллоидных растворов методом диспергирования используют

А) метод замены растворителя

Б) проведение реакций, сопровождающихся образованием осадка

В) ультразвуковое дробление

Г) охлаждение паров различных веществ

5. Дисперсные системы, для которых характерен эффект Тиндаля

А) грубодисперсные системы

Б) коллоидные растворы

В) истинные растворы

Г) молекулярно-дисперсные системы

6. Микрокристалл малорастворимого вещества мицеллы с адсорбированными на его поверхности потенциалопределяющими ионами

А) адсорбционный слой

Б) агрегат

В) гранула

Г) диффузный слой

Д) ядро

 

7. В состав диффузного слоя мицеллы входят

А) молекулы растворителя и противоионы

Б) потенциалопределяющие ионы

В) только противоионы

Г) только молекулы растворителя

8. В мицелле, полученной при смешивании растворов BaCl2 и Na2SO4(изб.), потенциалопределяющими являются ионы

А) Cl–

Б) Na+

В) Ba2+

Г) SO42–

9. Мицелла, полученная при смешивании растворов NaCl(изб.) и AgNO3, имеет следующую формулу

А) {m[AgCl] ∙ nAg+ ∙ (n – x)NO3–}х+ ∙ xNO3–

Б) {m[AgCl] ∙ nCl–}х– ∙ nNa+

В) {m[AgCl] ∙ nCl– ∙ (n – x)Na+}х– ∙ xNa+

Г) {m[AgCl] ∙ nAg+}х+ ∙ nNO3–

10. Cоответствие между составными частями мицеллы

{m[BaSO4] ∙ nSO42– ∙ (2n – x)Na+}х– ∙ xNa+

11. … – процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов из-за потери коллоидным раствором агрегативной устойчивости.

12. … – процесс очистки коллоидных растворов от низкомолекулярных примесей в результате их диффузии в чистый растворитель.

 

13. К природным ВМС относят

А) полиэтилен

Б) полисахариды

В) полистирол

Г) фенолформальдегидные смолы

14. … – способность геля разжижаться при механическом воздействии и самопроизвольно восстанавливать свои свойства в состоянии покоя.

Ситуационные задачи (для аудиторной работы):

Золь иодида серебра был получен при смешивании растворов нитрата серебра и иодида калия. Напишите формулу мицеллы иодида серебра, если в избытке был взят: а) иодид калия, б) нитрат серебра. Каков знак заряда гранулы? Укажите направление движения гранулы в электрическом поле.

Золь хлорида свинца (II) был получен при смешивании растворов нитрата свинца (II) и хлорида натрия. Напишите формулу мицеллы хлорида свинца (II), если в избытке был взят: а) нитрат свинца (II), б) хлорид натрия. Каков знак заряда гранулы? Укажите направление движения гранулы в электрическом поле.

Золь гидроксида железа (III) был получен при смешивании растворов гидроксида натрия и хлорида железа (III). Напишите формулу мицеллы гидроксида железа (III), если в избытке был взят хлорид железа (III). Каков знак заряда гранулы? Укажите направление движения гранулы в электрическом поле.

Золь сульфата бария получен смешением равных объемов растворов нитрата бария и серной кислоты. Одинаковые ли были исходные концентрации электролитов, если в электрическом поле гранула перемещается к аноду? Напишите формулу мицеллы.

К 100 мл 0.03%-ного раствора хлорида натрия (ρ = 1 г/мл) добавили 250 мл 0.001 М раствора нитрата серебра. Напишите формулу мицеллы. Какой из перечисленных электролитов будет оказывать наибольшее коагулирующее действие: K2SO4, Ba(NO3)2, AlCl3? Почему?

Золь хлорида серебра, полученный в избытке хлорида натрия, коагулируют растворами K2SO4 и (СH3COO)2Ca. Коагулирующее действие какого электролита сильнее? Почему?

 

Практическое занятие №17

Тема: Основные вопросы общей химии

Темы, по которым будет проходить рубежное тестирование №1:

Способы выражения концентрации растворов.

Титриметрический анализ, закон эквивалентов.

Основы химической термодинамики.

Основы химической кинетики.

Химическое равновесие.

Осмос, осмотическое давление.

Растворы сильных и слабых электролитов.

Ионное произведение воды, рН.

Гидролиз солей.

Буферные растворы и их свойства, буферные системы организма.

Окислительно-восстановительные процессы, их роль в жизнедеятельности организмов.

Дисперсные системы, органические мицеллы различных тканей.

Темы для выступлений с докладами (защита рефератов):

Значение химии для медицины и фармации.

Биоэнергетика живых систем. Превращение энергии живыми организмами.

Гомеостаз в организме человека. Примеры и механизмы гомеостаза.

Основные составляющие фармакокинетики.

Структура воды и ее аномальные свойства. Биологические функции воды.

Водно-электролитный баланс в живых организмах. Нарушение электролитного и водного обмена.

Роль осмоса в процессах жизнедеятельности организмов.

Плазмозамещающие растворы, свойства и применение в медицине.

Регуляция и нарушение кислотно-щелочного баланса в живых организмах. Ацидоз и алкалоз.

Биологическая роль гидролиза в процессах жизнедеятельности организма.

Растворение газов в биологических жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Принцип лечение в барокамере. Кессонная болезнь.

Биологически важные окислительно-восстановительные системы: строение и механизм действия.

Использование комплексных соединений в медицине. Хелатотерапия.

Химический состав и формирование костной ткани. Факторы, влияющие на метаболизм костей.

Принцип электрофореза. Применение электрофореза в медицине и медико-биологических исследованиях.

Диализ. Искусственная почка, функции и перспектива.

Применение адсорбционных процессов в медицине. Гемо-, лимфо- и плазмосорбция, энтерсорбция.

Требования к докладу:

На доклад отводится 5-7 минут. Доклад должен быть четким, конкретным, раскрывающим основные положения работы. Доклад должен включать в себя следующие вопросы: актуальность выбранной темы, цель работы, основные положения работы, заключение. После выступления студент должен быть готов ответить на вопросы по теме доклада.

Чтение текста реферата во время доклада запрещено!

 

Практическое занятие №18

Тема: Органические мицеллы различных тканей

Темы для выступлений с докладами (защита рефератов):

Кровь как сложная дисперсная система.

Липопротеины, их состав и строение. Участие липопротеинов в метаболизме.

Лимфа как коллоидная система. Состав и функции лимфы.

Аморфное вещество соединительной ткани как дисперсная система.

Химический состав желчи. Строение мицелл желчи.

Переваривание и всасывание липидов. Строение смешанных мицелл всасывания.

Эмульсии. Природные эмульгаторы. Применений эмульсий в медицине.

Аэрозоли и их применение в медицине.

Мицеллярная вода, состав, свойства и применение в косметологии.

Строение мицелл ПАВ и ВМС. Липосомы, их применение в медицине.

Коагуляция и коллоидная защита, значение для живых организмов и для медицины.

 

ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

ОБУЧАЮЩИХСЯ (СРО)

СРО №1 по теме «Способы выражения концентрации растворов»

В 200 мл воды растворили определенное количество соли и получили 20%-ный раствор. К этому раствору прибавили 150 мл воды. Определите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

3%-ный раствор пероксида водорода используется в медицинской практике для обработки гнойных ран и воспаленных слизистых оболочек. Какой объем 30%-ного раствора пероксида водорода ( = 1.112 г/мл) потребуется для приготовления 100 мл 3%-ного раствора ( = 1 г/мл)?

Массовая доля хлорида натрия в физиологическом растворе (ρ = 1 г/мл) составляет 0.9%. Рассчитайте молярную концентрацию физиологического раствора.

В медицинской практике используют гормональный препарат адреналин в виде растворов его хлороводородной соли. В ампуле содержится 1 мл 0.1%-ного раствора (ρ = 1 г/мл). Вычислите молярную концентрацию этого раствора и массу адреналина в 1 мл раствора, введенного в организм (Mадр. = 219.7 г/моль).

Хлорид кальция используют в медицинской практике в качестве кровоостанавливающего и противоаллергического средства. Определите массовую долю растворенного вещества, молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента и титр раствора, содержащего 21.68 г хлорида кальция в 200 мл раствора (ρ = 1.084 г/мл).

В плазме крови в норме содержится 140 ммоль/л ионов натрия. Определите миллиграмм-процент ионов натрия в плазме крови, если плотность равна 1.03 г/мл.

 

СРО №2 по теме «Первый закон термодинамики. Тепловые эффекты

химических реакций. Калорийность питательных веществ.

Второй закон термодинамики. Энтропия и энергия Гиббса»

Подсчитано, что бегущий человек затрачивает примерно 670 кДж на 1 км. Какое количество хлеба, содержащего 7% белка, 1% жира и 64% углеводов обладает калорийностью, позволяющей пробежать 5 км?

Энергетическая ценность 100 г майонеза составляет 2500 кДж. Известно, что на белки приходится 0.8 г, а на углеводы 2.3 г. Рассчитайте массу жира в данном продукте.

Рассчитайте стандартную энтальпию реакции окисления глицерина до молочной кислоты:

Какое количество теплоты выделится при окислении 46 г глицерина? Какой объем кислорода при этом будет затрачен?

Вычислите изменение стандартной энергии Гиббса каталитического окисления этанола в присутствии каталазы:

Оцените вероятность протекания данной реакции при стандартных условиях.

Вычислите значение энергии Гиббса гидратации 1 моль β-лактоглобулина при 25°С, если энтальпия и энтропия гидратации равны –6.75 кДж/моль и –9.74 Дж/моль∙К соответственно. Может ли данный процесс протекать самопроизвольно при этой температуре?

При нейтрализации сильной кислоты с помощью сильного основания с образованием 1 моль воды выделяется 57.3 кДж тепла. Сколько граммов гидроксида натрия взято для приготовления раствора, если при сливании полученного раствора с кислотой выделяется 42.89 кДж тепла?

СРО №3 по теме «Основные понятия и законы химической кинетики.

Химическое равновесие. Константа химического равновесия»

Как и во сколько раз изменится скорость реакции 2A(г) + В(г) = С(г) при: а) увеличении давления в 2 раза, б) увеличении объема в 3 раза, в) уменьшении концентрации вещества В в 2 раза? Ответ подтвердите расчетами.

При 100°С некоторая реакция заканчивается за 15 мин. Как и во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры до 120С? За какое время закончится реакция при 120С? Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

При 50°С константа равновесия ионизации 4-аминопиридина равна 1.33∙10–9, а энтальпия имеет значение 47 кДж/моль. Вычислите изменение энергии Гиббса и энтропии при заданной температуре.

Рассчитайте константу химического равновесия реакции гидролиза

креатинфосфат + Н2О  креатин + фосфат,

если при 25ºС и рН = 7 изменение энергии Гиббса равно –43.­1 кДж. Сделайте вывод о практической обратимости реакции в указанных условиях. Реакция считается практически обратимой, если константа равновесия находится в диапазоне от 10–5 до 105.

Вычислите константу равновесия обратимой реакции

2SO2(г) + O2(г)  2SO3(г),

если исходные концентрации C(SO2) = 1 моль/л и C(O2) = 0.8 моль/л, а равновесная концентрация C(SO3) = 0.04 моль/л.

В каком направлении сместится равновесие реакции

2СО(г) + 2Н2(г)  СН4(г) + СО2(г),

если концентрации всех веществ увеличить в 2 раза? Ответ подтвердите расчетами.

 

СРО №4 по теме «Растворы и их коллигативные свойства.

Осмос. Осмотическое давление»

При сахарном диабете в моче определяется глюкоза и осмолярность мочи повышена. У больного осмолярность мочи составляет 0.52 осмоль/л. Рассчитайте осмотическое давление такой мочи при 37°С.

Рассчитайте при 37°С осмолярную концентрацию и осмотическое давление 5.22%-ного раствора глюкозы С6Н12О6 (ρ = 1.02 г/мл), который используется для внутривенных вливаний при кровопотерях. Каким (гипо-, гипер- или изотоническим) будет этот раствор по отношению к плазме крови?

При внутренних кровоизлияниях (легочных, желудочно-кишечных), а также для усиления диуреза внутривенно вводят от 5 до 20 мл 10%-ного раствора хлорида натрия (ρ = 1.07 г/мл, αкаж. = 87%). Рассчитайте при 37°С осмотическое давление этого раствора и определите, каким он будет по отношению к плазме крови.

В растворе объемом 250 мл содержится хлорид калия массой 1.86 г. При 10ºС осмотическое давление этого раствора равно 437 кПа. Чему равен изотонический коэффициент и кажущаяся степень диссоциации хлорида калия в данном растворе?

У больного с нарушенным всасывания глюкозы в кишечнике развилась диарея. С чем это может быть связано?

 

СРО №5 по теме «Растворы слабых и сильных электролитов.

Константа диссоциации. Ионное произведение воды, рН»

Степень диссоциации 0.01 М раствора уксусной кислоты равна 4.2%. Вычислите константу диссоциации кислоты, концентрацию ионов водорода, ацетат-ионов и недиссоциированных молекул кислоты.

Вычислите, как и во сколько раз изменится степень диссоциации 0.1 М раствора циановодородной кислоты при разбавлении раствора в 10 раз.

Kа(НCN) = 7.9∙10–10.

Вычислите рН: а) 0.02 М раствора гидроксида бария, б) 0.01 М раствора хлорноватистой кислоты. Kа(HClO) = 5∙10–8.

Запишите равновесие, которое устанавливается в водном растворе метиламина. Вычислите степень диссоциации и рН 0.2 М раствора метиламина. Kb(СН3NH2) = 4.5∙10–4.

В желудочном соке здорового человека содержание соляной кислоты варьирует от 0.05% до 0.15%. Рассчитайте, в каких пределах при этом изменяется pН желудочного сока (ρ = 1 г/мл).

Среднее значение pH внеклеточной среды составляет 7.4, а внутриклеточной  6.9. Рассчитайте концентрацию ионов водорода. Какова разница в концентрации ионов водорода?

 

СРО №6 по теме «Гидролиз солей»

Выведите константу гидролиза, рассчитайте константу и степень гидролиза фторида аммония. Kb(NH3·Н2О) = 1.79∙10–5, Kа(HF) = 6.61∙10–4.

Какие из перечисленных солей подвергаются гидролизу: Сa(ClO4)2 , MnSO4, Na3PO4, NaCl, NH4NO2? Для гидролизующихся солей напишите уравнения гидролиза в ионной и молекулярной формах (по первой ступени) и укажите рН среды. Kb(NH3·Н2О) = 1.79∙10–5, Kа(HNO2) = 5.13∙104.

Каким образом можно усилить гидролиз следующих солей: карбоната калия, хлорида олова (II), нитрита калия? Составьте уравнения реакций. Дайте подробное объяснение.

В какой последовательности уменьшаются значения рН водных растворов с одинаковой молярной концентрацией карбоната натрия, хлорида натрия, гидрокарбоната натрия и гидроксида натрия? Ответ поясните. Составьте уравнения реакций.

Почему при смешивании водных растворов солей хлорида алюминия и сульфида натрия, сульфата алюминия и карбоната натрия в осадок выпадает одно и то же вещество? Какое вещество выпадает в осадок? Составьте уравнения реакций.

Чем объяснить, что в водном растворе фосфата натрия среда щелочная, гидрофосфата – слабощелочная, дигидрофосфата – слабокислая?

 

СРО №7 по теме «Буферные растворы и их свойства.

Буферные системы организма»

К 10 мл 0.1 М раствора муравьиной кислоты прибавили 10 мл 0.1 М раствор гидроксида натрия. Рассчитайте количества всех веществ (исходных и продуктов) после реакции. Определите, обладает ли полученный раствор буферным действием? Почему?

Вычислите массу ацетата натрия, которую следует добавить к 300 мл 0.02 М раствора уксусной кислоты, чтобы получить буферный раствор с рН = 4.76 (изменением объема пренебрегите). рKа(СН3СООН) = 4.76.

Рассчитайте рКа и константу диссоциации бензойной кислоты, если в буферном растворе с рН = 3.9 концентрации бензойной кислоты и бензоата калия равны 0.01 и 0.02 моль/л соответственно. Определите буферную зону данного буферного раствора. При каком значении рН буферный раствор обладает максимальным буферным действием?

Буферная емкость раствора по кислоте равна 0.035 моль-экв/л. Вычислить, какой объем 0.05 М раствора азотной кислоты необходимо добавить к 50 мл буферного раствора, чтобы изменить pН на 0.2 единицы?

pН мочи в норме составляет 4.7-6.5, а при нарушениях кислотно-щелочного равновесия может изменяться в пределах 4.5-8.5. При каких соотношениях NaH2PO4 и Na2HPO4 pН мочи становится равным: а) 4.5, б) 8.5? рКа2(Н3PO4) = 6.8 (ф.у.).

При тяжелых гепатитах (воспалении печени) у человека может временно снизится превращение аммиака в мочевину. Как это повлияет на кислотно-щелочное равновесие? Почему?

У людей, употребляющих мало пищевых белков, легко развиваются нарушения кислотно-щелочного равновесия. Как объяснить наблюдаемую закономерность?

СРО №8 по теме «Окислительно-восстановительные реакции.

Электродный и восстановительный потенциалы»

С использованием уравнения Нернста-Петерса, рассчитайте восстановительный потенциал окислительно-восстановительной системы Cr2O72–/Cr3+ при 25°С, если рН = 2, С(Cr2O72–) = 0.22 моль/л, С(Cr3+) = 0.32 моль/л, º(Cr2O72–/Cr3+) = +1.33 В.

Рассчитав ЭДС и изменение энергии Гиббса, определите возможна ли реакция между растворами сульфата меди (II) и иодида калия с образованием малорастворимого иодида меди (I) в стандартных условиях. Если реакция возможна, составьте уравнение реакции.

º(Cu2+/CuI) = +0.86 В, º(I2/I–) = +0.54 В.

Рассчитайте нормальный восстановительный потенциал о′ (25°С, рН = 7 и С = 1 моль/л) для системы НАДФ+ / НАДФН

НАДФ+ + Н+ + 2е– = НАДФН,

если о(НАДФ+ / НАДФН) = –0.114 В. Чему будет равен восстановительный потенциал данной системы при уменьшении рН на 0.5 единицы при условии, что концентрация окисленной и восстановленной форм не изменилась?

Напишите схему ферментативного превращения этилового спирта в уксусный альдегид с участием кофермента НАД+. Укажите окислитель и восстановитель. Запишите полуреакцию и уравнение Нернста-Петерса для системы, которая является окислителем. Как влияет рН на ее окислительные свойства?

У растений и некоторых бактерий протекает ферментативная реакция внутримолекулярного дезаминирования (окислительно-восстановительной дисмутации) аспарагиновой кислоты с образованием фумаровой кислоты и аммиака. Напишите уравнение реакции, определите окислитель и восстановитель. Какие атомы углерода меняют степени окисления? Укажите, как изменяются степени окисления атомов углерода.

СРО №9 по теме «Основные вопросы общей химии. Дисперсные системы.

Органические мицеллы различных тканей»

Темы рефератов

Основные вопросы общей химии

Значение химии для медицины и фармации.

Биоэнергетика живых систем. Превращение энергии живыми организмами.

Гомеостаз в организме человека. Примеры и механизмы гомеостаза.

Основные составляющие фармакокинетики.

Структура воды и ее аномальные свойства. Биологические функции воды.

Водно-электролитный баланс в живых организмах. Нарушение электролитного и водного обмена.

Роль осмоса в процессах жизнедеятельности организмов.

Плазмозамещающие растворы, свойства и применение в медицине.

Регуляция и нарушение кислотно-щелочного баланса в живых организмах. Ацидоз и алкалоз.

Биологическая роль гидролиза в процессах жизнедеятельности организма.

Растворение газов в биологических жидкостях. Закон Генри-Дальтона. Принцип лечение в барокамере. Кессонная болезнь.

Биологически важные окислительно-восстановительные системы: строение и механизм действия.

Использование комплексных соединений в медицине. Хелатотерапия.

Химический состав и формирование костной ткани. Факторы, влияющие на метаболизм костей.

Принцип электрофореза. Применение электрофореза в медицине и медико-биологических исследованиях.

Диализ. Искусственная почка, функции и перспектива.

Применение адсорбционных процессов в медицине. Гемо-, лимфо- и плазмосорбция, энтерсорбция.

 

Дисперсные системы. Органические мицеллы различных тканей

Кровь как сложная дисперсная система.

Липопротеины, их состав и строение. Участие липопротеинов в метаболизме.

Лимфа как коллоидная система. Состав и функции лимфы.

Аморфное вещество соединительной ткани как дисперсная система.

Химический состав желчи. Строение мицелл желчи.

Переваривание и всасывание липидов. Строение смешанных мицелл всасывания.

Эмульсии. Природные эмульгаторы. Применений эмульсий в медицине.

Аэрозоли и их применение в медицине.

Мицеллярная вода, состав, свойства и применение в косметологии.

Строение мицелл ПАВ и ВМС. Липосомы, их применение в медицине.

Коагуляция и коллоидная защита, значение для живых организмов и для медицины.

 

Требования к оформлению тетради для внеаудиторной СРО

Приступая к выполнению задач, необходимо ознакомиться с содержанием темы, проработать материал лекции(ий), основную и дополнительную литературу по теме, внимательно прочитать задачи. После этого можно приступать к выполнению задач, соблюдая следующие правила:

задачи студент должен выполнять самостоятельно, в отдельной тетради, с соблюдением полей для замечаний преподавателя;

на титульном листе тетради указывается информация о студенте: фамилия и имя, факультет, специальность, курс и группа;

текст работы рукописный, почерк разборчивый, формулы должны быть прописаны четко, сокращения слов не допускаются (кроме общепринятых);

при оформлении работы указывается тема, затем идет текст задачи (текст задачи переписывается полностью) и ее решение, ответ приводится после решения;

выполненная самостоятельная работа передается на проверку преподавателю (график проверок указан календарно-тематическом плане);

за правильно выполненную самостоятельную работу преподавателем выставляется оценка «зачтено»;

при получении студентом за самостоятельную работу оценки «не зачтено», работа должна быть исправлена и вновь передана на проверку преподавателю;

работа, оформленная с нарушениями указанных выше требований, возвращается студенту на доработку.

 

Требования к оформлению реферата

Основными структурными элементами реферата являются титульный лист, содержание, введение, основная часть, заключение, список литературы, приложения.

Титульный лист – первая страница реферата. На титульном листе указываются следующие сведения: названия учреждения и кафедры, тема реферата, фамилия, имя и отчество студента, его факультет, специальность, курс и группа; научная степень и должность преподавателя, являющегося научным руководителем (пример оформления см. ниже).

Содержание – справочно-сопроводительный элемент реферата, который дает представление о его структуре, включает в себя рубрики, составленные из наиболее значимых заголовков реферата.

Введение – вступительная часть основного текста реферата. Во введение могут входить следующие элементы: основные понятия и исторические сведения по выбранной теме, актуальность и проблематика выбранной темы.

Основная часть – совокупность упорядоченных элементов текста (разделов и подразделов). Каждый структурный элемент текста должен иметь название и соответствующий порядковый номер.

Заключение – завершающая часть основного текста реферата, в котором делаются обобщения и выводы, подводятся итоги, выделяются главные проблемы.

Список литературы должен включать литературные источники, а также ресурсы интернета, которые были использованы при подготовке реферата (примеры оформления см. ниже). В тексте должны быть ссылки на литературные источники (в квадратных скобках), указанные в списке литературы.

Оформление текста реферата производится в соответствии со следующими требованиями: поля – верхнее 2 см, нижнее 2 см, левое 3 см, правое 1.5 см, шрифт – Times New Roman, размер шрифта – 14 п, межстрочный интервал – полуторный, способ выравнивания – по ширине текста (для заголовков и других элементов текста можно размещать по центру), абзацный отступ – 1 см (устанавливается линейкой), в тексте следует использовать автоматическую расстановку переносов, а также нумерацию страниц (кроме титульного листа). Наличие «пустой» строки допускается только между разделами и подразделами. Разделы и подразделы должны иметь названия. Для названия разделов и подразделов используется полужирный шрифт. Необходимо представить список сокращений при наличии таковых (количество сокращений минимальное). Сокращения в названии работы недопустимы.

Для удаления больших расстояний между абзацами и строками необходимо выделить весь текст, открыть вкладку абзац и выставить следующие параметры: интервал (перед, после) выставить ноль, в пункте «не добавлять интервалы между абзацами одного стиля» должна отсутствовать галочка, межстрочный интервал должен быть выставлен 1.5.

Работа должна быть представлена в папке с мультифорами.

Реферат, выполненный с нарушениями перечисленных выше требований, преподавателем не проверяется и возвращается студенту на доработку.

 

Примеры оформления списка литературы

ГОСТ Р 7.0.100-2018 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления».

Литература из источников интернета

Книги и методические пособия с сайтов

Примеры с двумя и тремя авторами. Тюкавкина, Н.А. Биоорганическая химия / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков. – М: Дрофа, 2004. 544 с. // Всем, кто учится: [Сайт]. – URL: http://alleng.org/d/chem/chem297.htm (дата обращения: 25.08.2019).

Курц, А.Л.  Фенолы и хиноны: методическая разработка для студентов III курса / А.Л. Курц, М.В. Ливанцов, Л.И. Ливанцова. – М.: МГУ, 1996. // Химический факультет МГУ: [Сайт]. –

URL: http://www.chem.msu.su/rus/teaching/phenol/ (дата обращения: 14.04.2019).

Страчунский, Л.С. Современная антимикробная химиотерапия. Руководство для врачей / Л.С. Страчунский, С.Н. Козлов. – М.: Боргес, 2001. – 432 с. // Антибиотики и антимикробная терапия: [Сайт]. –

URL: http://www.antibiotic.ru/books/mach/mac0114.shtml#p1401 (дата обращения: 23.03.2019).

Статьи из журналов с сайтов

Пример с одним автором.

Котешева, И.А. Метод интервальной вакуумной терапии в медицинской реабилитации больных коксартрозом / И.А. Котешева. // Медицина и фармацевтика. 2019. №1(2). – URL: https://journalmed.org/archive/2/43 (дата обращения: 24.08.2019).

Пример с пятью и более авторами.

Характеристика различных методов получения гиалуроновой кислоты / О.В. Савоськин, Е.Ф. Семенова, Е.Ю. Рашевская [и др.] // Научное обозрение. Биологические науки. 2017. №2. С. 125-135. – URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1060 (дата обращения 24.08.2019).

Пример с четырьмя авторами.

Гематологические и иммунологические показатели при вторичных иммунодефицитных состояниях / З.А. Нурова, Ф.С. Шарипова, А.И. Кунгиротова, С.Б. Баходиров // Universum: Химия и биология. 2019. №7(61). –

URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/7543 (дата обращения: 25.08.2019).

Бумажные варианты книг и статей оформляются аналогично без указания ссылки в интернете и даты обращения. Для статьи обязательно указываются номера страниц.

Статьи с сайтов

Хель, И. Углеродные нанотрубки – пули в борьбе с раком / И. Хель. // Hi-News.ru [Сайт]. – URL: http://hi-news.ru/science/uglerodnye-nanotrubki-puli-v-borbe-s-rakom.html (дата обращения: 5.11.2018).

Адреналин. // Свободная энциклопедия Википедия [Сайт]. –

URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Адреналин (дата обращения: 5.11.2018).

Салициловая кислота и ее производные // Библиотека по фармакологии [Сайт]. – URL: http://pharmacologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000000/st035.shtml (дата обращения: 15.04.2019).

Сульфаниловая кислота // ХиМиК.ру [Сайт]. –

URL: http://www.xumuk.ru/bse/2602.html (дата обращения: 24.03.2019).

 

Образец оформления титульного листа

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования

«Новосибирский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России)

 

 

 

 

 

 

Кафедра медицинской химии

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по теме

КРОВЬ КАК СЛОЖНАЯ ДИСПЕРСНАЯ СИСТЕМА

(обзор литературы)

 

 

 

 

 

 

Выполнил(а):

студентка 1 курса

лечебного факультета

специальности «Лечебное дело», 2 группы

Петрова Светлана Алексеевна

(записать свои данные)

 

 

Проверила:

канд. хим. наук, доцент, Терах Е.И.

(или другой преподаватель,

который ведет практические занятия)

 

 

 

 

Новосибирск – 2019

КРИТЕРИИ ОЦЕНОК ДЕЯТЕЛЬНОСИ СТУДЕНТА

1. Критерии выведения итоговой оценки промежуточной аттестации по дисциплине

При выставлении итоговой оценки за семестр учитываются типовые контрольно-диагностические работы (проверочные работы, текущие тест-контроли и рубежный тест), предусмотренные рабочей программой.

В первом семестре рабочей программой предусмотрены три проверочные работы, два текущих тест-контроля и рубежный тест.

Итоговая оценка выставляется на основе среднего балла, который рассчитывается как сумма всех оценок (отлично, хорошо, удовлетворительно и неудовлетворительно) за контрольно-диагностические работы, разделенная на их количество. Если работа была написана на неудовлетворительную оценку, а затем пересдана, то при выведении среднего балла учитываются обе оценки.

 

Примеры расчета среднего балла и итоговой оценки:

 

 

В журнал учета студентов выставляется средний балл, а затем итоговая оценка, которая заносится в зачетную книжку студента.

2. Критерии оценок тестового контроля

 

 

3. Критерии оценок теоретической части

Критерии оценок устного ответа

 

 

 

4. Критерии оценок практической части

 

Критерии оценок расчетных задач

 

Критерии оценок ситуационных задач

 

 

 

Критерии оценок внеаудиторной самостоятельной

работы обучающихся (СРО)

Выполнение расчетных и ситуационных задач (СРО №1-8)

 

 

Выполнение реферата (СРО №9)

 

 

РЕГЛАМЕНТ ЗАЧЕТА И ОТРАБОТОК ЗАНЯТИЙ

Итоговая оценка по дисциплине «Химия» выставляется на основании оценок контрольных занятий – проверочных работ, текущих тест-контролей и рубежного (зачетного) теста. Итоговая оценка не может быть выше оценки, полученной за рубежный тест, так как в этом случае студент не подтвердил свою текущую успеваемость.

К рубежному тестированию допускаются студенты:

не имеющие пропусков лекций и практических занятий (пропущенные занятия должны быть отработаны);

сдавшие все внеаудиторные самостоятельные работы (СРО);

выполнившие на положительные оценки все проверочные работы и тест-контроли (неудовлетворительные оценки должны быть отработаны).

Неудовлетворительная оценка за компьютерное тестирование отрабатывается путем повторной сдачи теста в компьютерном классе или с использованием бумажного варианта теста (по истечению всех отработок в компьютерном классе). Независимо от того, какой положительный результат был получен при пересдаче рубежного теста, итоговая оценка выставляется удовлетворительная.

В случае пропуска практического занятия, на котором проходило рубежное тестирование, без уважительной причины (отсутствие справки), пересдача рубежного теста проходит на зачетной неделе в компьютерном классе без снижения оценки тестирования.

Если рубежный тест пересдается позднее сроков зачетной недели, то рубежное тестирование оценивается на удовлетворительную оценку.

Отработки практических занятий принимает преподаватель, работающий в данной группе согласно расписанию занятий. В иных случаях – только по согласованию с заведующим кафедрой.

Отработка практического занятия, пропущенного по уважительной причине (при наличии подтверждающего документа), включает следующие возможные формы:

контроль теоретических знаний по теме пропущенного занятия – тестирование, собеседование или письменные ответы на вопросы;

контроль практических навыков по теме пропущенного занятия – решение расчетных или ситуационных задач.

Если пропущенное практическое занятие совпало с контрольным занятием, то отработка также предусматривает прохождение соответствующей контрольной процедуры.

Отработка практического занятия, пропущенного без уважительной причины:

защита реферата по теме пропущенного занятия, представленного только в рукописной форме и оформленного по общепринятым правилам (титульный лист, актуальность, общая часть, список литературы);

контроль теоретических знаний по теме пропущенного занятия, который включает следующие возможные формы – тестирование, собеседование, письменные ответы на вопросы;

контроль практических навыков по теме пропущенного занятия – решение расчетных или ситуационных задач.

Если пропущенное практическое занятие совпало с контрольным занятием, то отработка также предусматривает прохождение соответствующей контрольной процедуры.

Отработка неудовлетворительных оценок за текущие и контрольные занятия:

отработка неудовлетворительной оценки за текущее занятие включает следующие возможные формы – собеседование, письменные ответы на вопросы, тестирование, решение расчетных и ситуационных задач;

неудовлетворительная оценка за контрольное занятие отрабатывается путем пересдачи в соответствии с предусмотренной формой контроля;

неудовлетворительные оценки за рубежные тесты отрабатываются путем повторной сдачи тестов в компьютерном классе или с использованием бумажных вариантов тестов (по истечению всех отработок в компьютерном классе).

Для отработки лекции, пропущенной по уважительной причине, необходимо предъявить документ, подтверждающий причину отсутствия (справку), и рукописный вариант лекции.

В случае пропуска лекции без уважительной причины, необходимо предоставить рукописный вариант лекции, а также пройти собеседование или письменно ответить на вопросы по теме пропущенной лекции.

Лекции отрабатываются лектору.

 

ЛИТЕРАТУРА

Литература для подготовки к занятиям

Основная литература

Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для студентов вузов / А.С. Берлянд, Ю.А. Ершов, В.А. Попков; под ред. Ю.А. Ершова. – М.: Высшая школа, 2009. – 559 с.

Попков В.А. Общая химия: учебник / В.А. Попков, С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 976 с. – URL: http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN 9785970415702.html

Пузаков, С.А. Химия: учебник / Пузаков С.А. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – 640 с. – URL: http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN5970401986.html

Биоорганическая химия: учебник для студентов медицинских вузов / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков, С.Э. Зурабян. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 416 с.

 

Дополнительная литература

Попков В.А. Общая химия: учебник для студентов медицинских вузов / В.А. Попков, С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 976 с.

Органическая химия с основами биохимии [Электронный ресурс]: учебн. пособие / М.Ф. Некрасова, Т.И. Вострикова, Н.Е. Ким [и др.]. – Новосибирск: Сибмедиздат НГМУ, 2014. – 232 с.

 

Литература, использованная для подготовки заданий

для аудиторной и внеаудиторной работы обучающихся

Биоорганическая химия: руководство к практическим занятиям: учебн. пособие для студентов мед. вузов / под ред. Н.А. Тюкавкиной – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 168 с.

Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учебн. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. – Москва: Интеграл-Пресс, 2005. – 240 с.

Зайцев, О.С. Задачи, упражнения и вопросы по общей химии: учебн. пособие для вузов / О.С. Зайцев. – Москва: Химия, 1996. – 432 с.

Литвинова, Т.Н. Сборник задач по общей химии: учебн. пособие для студентов мед. вузов / Литвинова Т.Н. – Москва: Оникс; Мир и образование, 2007. – 224 с.

Методическое пособие по биоорганической химии для студентов 1 курса всех факультетов: учебн. пособие для вузов / О.Н. Потеряева, О.И. Гимаутдинова, И.М. Сычева, Е.Э. Тюрина. – Новосибирск, НГМУ, 2013. – 106 с.

Огурцов, А.Н. Физико-химические основы биотехнологии. Биотермодинамика / А.Н. Огурцов, О.Н. Близнюк. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2011. – 256 с.

Пузаков, С.А. Сборник задач и упражнений по общей химии: учебн. пособие / С.А. Пузаков, В.А. Попков, А.А. Филиппова. – Москва: Высш. шк., 2007. – 255 с.

Сычева, И.М. Задачник по общей и коллоидной химии: методич. пособие для студентов леч. и пед. факультетов / И.М. Сычева, М.Ф. Некрасова, Е.Э. Тюрина. – Новосибирск, НГМУ, 2010. – 51 с.

Физическая химия. Принципы и применение в биологических науках / И. Тиноко, К. Зауэр, Д. Вэнг, Д. Паглиси. – Москва: Техносфера, 2005. – 744 с.

Химия. Сборник вопросов и задач: учебн. пособие / Пророков В.Н., Барбетова Л.П., Пименова Н.И., Кузнецов В.Н. – Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2009. – 172 с.

Терах Е.И. Методические указания по общей химии
DOCX / 354.19 Кб