Итоговая №1 по ФХО

Итоговая №1 по ФХО


Скачать файл: fho1.docx [26,66 Kb] (cкачиваний: 2981)
Посмотреть онлайн файл: fho1.docx


1.Роль химии в изучении медицины. Типы реакций, протекающих в живых организмах. Примеры.


Для медицины особенно значима роль химии в синтезе лекарственных препаратов, медицинских материалов, приборов, искусственных органов, а также в диагностике и лечении. Вся совокупность химических реакций, протекающих в живых организмах, называется обменом веществ. Изучение обмена веществ — важная задача биохимии. Реакции, лежащие в основе жизнедеятельности организмов, как и любые химические реакции, полностью подчиняются законам химии и физики, и в частности закону сохранения массы веществ и энергии. В живых организмах протекают все типы реакций: окислительно-восстановительные, реакции ионного обмена, гидролитические, ферментативные, экзо- и эндотермические, реакции, протекающие по свободно-радикальному механизму (паталогический процесс) и т. д. Примеры: гидролиз глюкозы, окисление гемоглобина, образование АТФ из АДФ.


2.Медико биологическое значение растворов. Дайте определение понятиям :раствор, растворитель, растворенное вещество.


В растворах протекает большее количество химических реакций организма. Раствор – это идеальная транспортная система, которая доставляет необходимые лекарственные средства непосредственно во внутреннюю среду организма. Также растворённые препараты лучше усваиваются организмом.


Раствор - это гомогенная система переменного состава, состоящая из двух и более независимых компонентов и продуктов их взаимодействия.


Растворитель - компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора. При одинаковых агрегатных состояниях компонентов растворителем считают то вещество, содержание которого в растворе больше.


Растворенное вещество-компонент, молекулы или ионы которого равномерно распределены в объеме растворителя.


3.Дайте определения, поясните физический смысл следующих способов выражения концентраций веществ в растворе: массовая доля, молярная концентрация, титр.


Массовая доля растворенного вещества w(Х)- величина равная отношению массы растворенного вещества m(Х) к массе раствора.
Массовая доля вещества в растворе величина безразмерная, она показывает , сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г раствора. Используется для характеристики лекарственных препаратов, физиологических растворов.


Молярная концентрация вещества в растворе с(Х)- величина, равная отношению количества растворенного вещества к объему раствора.  
Молярная концентрация вещества в растворе показывает, какое количество растворенного вещества содержится в 1 л раствора. Основная единица измерения в СИ - моль/м3, на практике-моль/л. Применяется для выражения концентрации различных веществ в биологических жидкостях.


Титр растворенного вещества T(X)- это масса растворенного вещества Х, содержащаяся в 1 мл раствора.
Измеряется в г/см3, допускается записать г/мл. Это способ используется в микробиологии, общей гигиене, иммунологии.


4.Дайте определения, поясните физический смысл следующих способов выражения концентраций веществ в растворе: молярная концентрация эквивалента, моляльная концентрация и молярная (мольная) доля.


Молярная концентрация эквивалента вещества Сэкв (Х)- величина, равная отношению количества вещества эквивалента в растворе к объему этого раствора. Единица измерения в СИ- моль/м3.
Этот способ выражения концентрации вещества в растворе применяется в титриметрическом анализ. Устаревшее название данного способа выражения концентрации вещества в растворе - «нормальная концентрация», поэтому сокращенно единицы молярной концентрации эквивалента вещества Х обозначают «н».


Моляльная концентрация вещества Х в растворе, Сm(Х)- это величина, равная отношению количества вещества к массе растворителя. Измеряется в моль/кг. Моляльная концентрация применяется при изучении коллективных свойств растворов. Физический смысл заключается в том, что моляльная концентрация показывает, сколько моль растворенного вещества содержится в 1 кг растворителя.


Молярная доля растворенного вещества N(Х) - величина, равная отношению количества вещества данного компонента к суммарному количеству всех компонентов, входящих в состав раствора, включая растворитель n(А).Молярная доля - величина безразмерная , обычно выражается в долях единицы, реже в процентах. Сумма молярных долей всех компонентов раствора равна единице.
Этот способ выражения концентрации вещества в растворе используется для характеристики коллективных свойств растворов.


5.Укажите основные способы приготовления растворов. Дайте краткую характеристику этим способам.


Существует 3 способа приготовления растворов заданных концентраций:
1.Из навески твердого вещества
2.Разбавлением более концентрированного раствора.
3.Из фиксанала.


Приготовление раствора из навески тв. вещества.
1.Рассчитать массу вещества.
2.Сделать расчет навески.
3.Взвесить на аналитических весах (для приготовления первичного стандартного раствора) или на технических (для приготовления вторичного).
4.Перенести навеску в мерную колбу нужного объема.
5.Добавить воду в колбу до метки и перемешать.
6.Стандартизировать вторичный стандартный раствор.


Приготовление раствора из фиксанала.
1.Выбрать мерную колбу в соответствии с требуемым объемом приготовляемого раствора.
2.Обмыть ампулу фиксанала и разбить бойком над воронкой в колбе.
3.Перенести содержимое ампулы через воронку в выбранную мерную колбу.
4.Промыть ампулу через воронку в колбу.
5.Добавить воду в колбу до метки и перемешать.


Приготовление раствора разбавлением конц. раствора.
1.Определить плотность исходного концентрированного раствора с помощью ареометра.
2.Сделать расчет объема концентрированного раствора.
3.Отмерить необходимый объем концентрированного раствора цилиндра.
4.Перенести концентрированный раствор: а) в мерную колбу нужного объема,
б) в немерную химическую посуду для приготовления раствора с массовой долей вещества в раствора.
5. Добавить : а) воды в мерную колбу до метки,
б) рассчитанный объем воды в соответствующую химическую посуду.
6.Раствор перемешать.


6.Что такое титриметрический анализ? Какое правило лежит в основе этого метода. Укажите его математическое выражение. Какие требования предъявляют к реакциям, лежащим в основе титриметрического анализа.


Титриметрический анализ - метод количественного анализа, основанный на точном измерении объема раствора реагента, израсходованного на эквивалентное взаимодействие с определяемым веществом.


Требования:
1. Вещества, вступающие в реакцию должны реагировать в строго определенных количественных соотношениях.
2.Реакции должны протекать быстро и количественно , т.е быть практически необратимыми. Константа равновесия должна быть большой.
3.Реакции должны по возможности протекать при комнатной температуре.
4.Точка эквивалентности должна фиксироваться резко и точно.
5. Титрование не должно сопровождаться побочными реакциями.


Закон эквивалентов:
В химических реакциях число моль эквивалентов всех веществ, вступивших в реакцию и образовавшихся в ней, всегда равны между собой.


Математическое выражение:
С(f экв A)*V(A) = С(f экв B)*V (B)



  1. Что называют титрантом (стандартным раствором). Указать основные способы приготовления титранта.


Титрант (стандартный раствор) - раствор аналитического реагента с точно известной концентрацией, применяемый для нахождения количественного содержания определяемого вещества в растворе.


Способы приготовления:


а) Первичный стандартный раствор (исходный) – это раствор, приготовленный из стандартного (установочного) вещества, концентрация которого известная по массе этого вещества в определенном объеме раствора. С помощью этих растворов устанавливают концентрацию рабочих растворов.


б) Рабочий раствор (вторичный стандартный раствор) – это раствор, концентрация которого установлена стандартизацией.  С помощью рабочих растворов проводят титриметрические определения.


8.Можно ли приготовить стандартный раствор NaOH по точной навеске? Если да, то как? Если нет, то почему? Ответ поясните.
По точной навеске можно приготовить только растворы таких веществ, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к установочным веществам. Установочные вещества - это устойчивые, химически чистые соединения точно известного состава, вещества, которые устойчивы при хранении и в твердом виде, и в растворе.


NaOH и KOH - едкие щелочи, которые поглощают из воздуха влагу и диоксид углерода и изменяют свой состав даже в процессе взвешивания, то есть они не отвечают требованиям, предъявляемым к установочным веществам и приготовить их стандартный раствор будет невозможно.


Титрант этих растворов готовят приблизительной концентрации, разбавляя водой 50%-ный раствор (растворимость карбоната натрия в концентрированном растворе NaOH мала), а затем стандартизируют его по дигидрату щавелевой кислоты.


9.Объясните, как готовится рабочий раствор HCl. Какие установочные вещества применяются для стандартизации раствора и почему? Напишите уравнения соответствующих реакций.
1) Измерить плотность исходного (концентрированного) раствора HCl  при помощи ареометра и по справочной таблице найти массовую долю кислоты в растворе .
2) Рассчитать молярную концентрацию кислоты в исходном (концентрированном) растворе по формуле: C конц(HCl)=W(HCl)*p(HCl)*10/M(HCl).
3) Рассчитайте объем исходного (концентрированного) раствора HCl, необходимый для приготовления р-ра заданной концентрации: Vконц=Vразб*C(НCl)/Cконц(HCl)


4) В мерную колбу на 250 мл налить дистиллированной воды, отмерьте при помощи мерного цилиндра рассчитанный объем концентрированного раствора и осторожно вылить его в мерную колбу, ополоснуть мерный цилиндр 2-3 раза дистиллированной водой, сливая промывную жидкость в ту же колбу, затем довести объем раствора до 250 мл дистиллированной водой. Полученный раствор тщательно перемешайте и определяют точную концентрацию HCl в полученном растворе.
Установка концентрации соляной кислоты по тетраборату натрия, образованным сильным основанием и слабой кислотой:


В основе метода стандартизации рабочего раствора HCl лежат следующие реакции:


а) гидролиз тетрабората натрия (бура): Na2B4O7 + 7H2O = 2NaOH + 4H3BO3 с образованием эквивалентного количества щелочи, которую и оттитровывают раствором HCl в присутствии индикатора метилрота;


б) взаимодействие образованной щелочи с хлороводородной кислотой: HCl + NaOH = NaCl + H2O. Суммарно уравнение реакции имеет вид: Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 2NaCl + 4H3BO3.


10.Классификация методов титриметрического анализа. Приведите примеры.


1.Метод кислотно - основного титрования. Это метод определения кислот, оснований, солей, основанный на реакции взаимодействия между протолитами - кислотой и основанием. В водных растворах - это реакция нейтрализации.
Эти реакции являются реакциями передачи протона от титранта к определяемому веществу и наоборот.
Титранты: растворы сильных кислот при определении оснований, растворы щелочей при определении кислот.
Индикаторы: кислотно-основные индикаторы - метилрот, метилоранж, фенолфталеин.
Определяемые вещества: кислоты, основания и соли, подвергающиеся гидролизу.


2.Метод оксидиметрии (окислит.- восстановит. Титрование. В основе метода лежат ОВР.)


по характеру титранта:


а)оксидиметрия- методы определения восстановителей с использованием титранта - окислителя                            б)редуктометрия - методы определения окислителей с применением титранта восст-ля
По природе реагента: перманганометрию, дихроматометрию, йодиометрию, йодометрию, йодатометрию


Титранты: растворы KMnO4,K2Cr2O7,I2,Na2S2O3
Определяемые вещества: окислители и восстановители.


3.Метод комплексометрия. В основе метода лежит реакция комплексообразования
Например:
Если в качестве титранта используются комплексоны (трилон Б), то такой метод называется комплексонометрия.
Определяющие вещества: катионы металлов.


4.Метод осаждения.
Основу метода состовляет реакция с образованием осадка. Наибольшее практическое значение имеют методы, основанные на осаждении нитратом серебра и нитратом ртути.


Титранты: раствор AgNO3 - аргентометрия, р-р Hg2(NO3)2- меркурометрия, р-р КSCN или NH4SCN-роданометрия.
Индикаторы: растворы Fe(NO3)3, K2CrO4, дифенилкарбозон.
Определяемые вещества: анионы галогенов.


11.Укажите основные способы титрования .Объясните суть прямого титрования.


В титриметрическом анализе используют следующие способы титрования: а) прямое; б) обратное; в) заместительное (титрование заместителя).


Прямое титрование – титрование, при котором к раствору определяемого вещества непосредственно прибавляют из бюретки раствор титранта до состояния эквивалентности (резкое изменение цвета раствора или выпадение осадка). В этом случае расчет концентрации определяемого вещества в растворе проводят по формуле: c( fэкв A)*V(A) = c( fэкв В)*V(В)


Обратное титрование (титрование по остатку) – титрование непрореагировавшего вещества, которое прибавлено в избытке к анализируемому раствору в виде стандартного раствора.


Обратное титрование используют в том случае, если определяемое вещество летучее или неустойчивое, и поэтому при прямом титровании возможна потеря определяемого вещества, либо реакция протекает медленно, либо отсутствует подходящий индикатор.


Заместительное титрование (косвенное титрование) – титрование, при котором определяемое вещество не реагирует с титрантом непосредственно или реагирует, но не в стехиометрическом соотношении, а определяется косвенно в результате использования стехиометрически протекающей реакции с образованием другого вещества, количественно реагирующего с титрантом.


12.Какие вещества называют установочными? Каким требованиям они должны отвечать? Приведите примеры.


Установочные вещества - это устойчивые, химически чистые соединения точно известного состава.
Требования:
1.Вещество должно быть химически чистым.
2.Состав вещества должен строго соответствовать формуле.
3.Вещество должно быть устойчивым при хранении и в твердом виду, и в растворе.
4.Желательно возможно большая величина молярной массы эквивалента вещества.


Примеры:


Для метода нейтрализации используют декагидрат тетрабора натрия (бура) -
дигидрат щавелевой кислоты; Для метода оксидиметрии – дигидрат щавелевой кислоты и дихромат калия, а в методе осаждения - хлорид натрия.


13.Что называют кривой титрования метода нейтрализации? Для чего нужны эта кривая? Правило выбора индикатора при кислотно – основном титровании. Ответ поясните на примере.


Кривая титрования - графическая зависимость pH среды от объема добавленного титранта. Она характеризуется точкой эквивалентности, точкой нейтральности, скачком титрования, линией нейтральности. Кривая титрования предназначена для определения максимального насыщения одного раствора другим, т. е. для определения точки эквивалентности.


Правило выбора индикатора:
Для титрования выбирается тот индикатор, у которого интервал pH перехода его окраски совпадает со скачком титрования. К примеру, для титрования сильных кислот сильными основаниям (0,1 М раствора HCl 0,1 М раствором NaOH), для которых скачок титрования находится в диапазоне рН 4 до 6, в качестве индикатора мы возьмём бромтимоловы синий, т. к. с помощью него мы наглядно увидим скачок титрования.


14.Указать от чего зависит положение точки эквивалентности на кривой титрования в кислотно- основных определениях. Ответ поясните на конкретном примере, приведите уравнения соответствующих реакций.


Точка эквивалентности-момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. Она зависит от природы реагирующих веществ, от концентрации этих веществ, от щёлочности и кислотности среды.


Титрование слабых кислот сильными основаниями 


– ветви кривой несимметричны относительно точки нейтральности (рН = 7,0); 


– точка эквивалентности не совпадает с точкой нейтральности вследствие гидролиза соли, образующейся в результате титрования, и смещена в щелочную среду (рН > 7). Например, в случае титрования уксусной кислоты щелочью:


СН3СООН + NaOH = CH3COONa + H2O 


CH3COO– + HOH = CH3COOH + OH–;


– скачок титрования небольшой и смещен в щелочную среду.


Титрование сильных кислот сильными основаниям


– ветви данной кривой симметричны относительно точки нейтральности;  


– точка эквивалентности соответствует рН = 7, т.е. совпадает с точкой нейтральности; – скачок титрования большой и находится в диапазоне рН от 4 до 10.


Титрование слабых оснований сильными кислотами


– ветви кривой титрования несимметричны относительно точки нейтральности;


– точка эквивалентности не совпадает с точкой нейтральности, т.к. при титровании образуется соль, гидролизующаяся по катиону, поэтому точка эквивалентности смещена в кислую область (рН < 7):


NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O 


NH+4 + HOH = NH4OH + H+;


– скачок титрования небольшой и смещен в кислую среду.



  1. Каковы особенности кривой титрования слабой кислоты и сильного основания? Укажите, в присутствии какого индикатора титруют уксусную кислоту рабочим раствором гидроксида калия и почему?


1.Ветви кривой несимметричны относительно точки нейтральности (рН = 7,0); 


2.Точка эквивалентности не совпадает с точкой нейтральности вследствие гидролиза соли, образующейся в результате титрования, и смещена в щелочную среду (рН > 7).


Например, в случае титрования уксусной кислоты щелочью:


СН3СООН + KOH = CH3COOK + H2O 


CH3COO– + HOH = CH3COOH + OH–;


3.Скачок титрования небольшой и смещен в щелочную среду.


При фиксировании точки эквивалентности в данном случае титрования может быть применен фенолфталеин, так как его интервал рН изменения окраски лежит в пределах скачка титрования.


16.Каковы особенности кривой титрования слабого основания сильной кислотой? Укажите, в присутствии  какого индикатора титруют раствор аммиака рабочим раствором хлороводородной кислоты и почему?
Следующие особенности:
1.Ветви кривой титрования несимметричный относительно точки нейтральности;
2.точка эквивалентности не совпадает с точкой нейтральности , так как при титровании образуется соль, гидролизующаяся по катиону, поэтому точка эквивалентности смещена в кислую область (рН меньше 7):
NH4OH+HCl= NH4Cl+H2O


NH+4 + HOH = NH4OH + H+;
3.Скачок титрования небольшой и смещен в кислую среду.
При фиксировании точки эквивалентности в рассматриваемом случае титрования применим метиловый оранжевый, т. к. интервал pH перехода его окраски совпадает со скачком титрования.


 


 




 


 

скачать dle 12.0




Скачать: fho1.docx
Размер: 26,66 Kb
Скачали: 2981
Дата: 15-11-2015, 22:01