Общая химия. Контрольные вопросы и задания (стр. 1 )

рекомендуемые для подготовки к экзамену

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КИРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

ОБЩАЯ ХИМИЯ

Контрольные вопросы и задания,

рекомендуемые для подготовки к экзамену.

г. Киров 2008 г.

УДК 546

Печатается по решению центрального методического совета и редакционно-издательского отдела Кировского государственного медицинской академии, протокол от 01.01.01г.

, , Мешандин химия. Контрольные вопросы и задания, рекомендуемые для подготовки к экзамену. \ Учебно-методическое пособие.– Киров: Кировская государственная медицинская академия, 1998. – 25 С.

Контрольные вопросы и задания, рекомендуемые для подготовки к экзамену по общей химии, составлены для студентов I курса лечебного и педиатрического факультетов медицинского вуза в соответствии с программой по общей химии. Типовые задачи по каждой из 13 тем даны в 15-16 вариантах приводятся справочные таблицы.

Рецензент: д. м.н., профессор

© , , - Киров, 2008.

О Г Л А В Л Е Н И Е

1.  Вопросы, рекомендуемые к экзамену…………………………………………………..3

2.  Задачи для подготовки к экзамену……………………………………………………..8

3.  Справочные таблицы…………………………………………………………………..21

Предисловие.

Данное пособие предназначено для подготовки к экзамену по общей химии студентов медицинского ВУЗа. В нем даются экзаменационные вопросы по теоретическому материалу, а также типовые задачи по всем изученным темам. Каждый тип задачи представлен в 15 – 16 вариантах. Номер варианта студенту указывает преподаватель. Свой вариант задач студент выполняет в специальной тетради в течение 2 семестра. Данные вопросы и задачи можно использовать для подготовки к коллоквиумам и контрольным работам.

Пособие помогает студенту организовать свое время, спокойно систематически готовиться к экзамену, а непонятые вопросы обсудить на консультациях

I РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ОБЩЕЙ

ХИМИИ

Контрольные вопросы к экзамену составлены в соответствии с программой по общей химии для студентов лечебных и педиатрических факультетов медицинских вузов (Москва, 1994). Они включают материал лекций, учебника и практических занятий.

Экзаменационный билет содержит теоретические вопросы по общей, физической и коллоидной химии, а также задачи к ним. Экзамен проводится в письменно-устной форме. Студенты приходят на экзамен к указанному в расписании экзаменов времени, имея при себе зачетку со штампом “Допущен к сессии” и калькулятор.

ТЕРМОДИНАМИКА

  Предмет и основные понятие термодинамики: термодинамические системы и процессы. Внутренняя энергия. Работа и теплота - две формы передачи энергии.

  Первое начало термодинамики. Изобарный и изохорный тепловые эффекты. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования сложного вещества.

  Энтальпия химических реакций. Закон Гесса и следствия из него. Применение первого начала термодинамики к биосистемам.

  Второе начало термодинамики. Самопроизвольные процессы. Энтропия. Факторы, влияющие на энтропию. Второе начало термодинамики в применении к изолированным системам.

  Энергия Гиббса. Критерии самопроизвольного протекания процессов в закрытых системах. Роль энтальпийного и энтропийного факторов. Экзо - и эндоэргонические процессы в организме.

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ

6.   Предмет и основные понятия химической кинетики. Скорость реакции, средняя и истинная скорость. Факторы, влияющие на скорость реакции. Классификация реакций, применяемых в кинетике: гомогенные и гетерогенные, простые и сложные (параллельные, последовательные, сопряженные, цепные). Молекулярность простой реакции.

7.   Зависимость скорости реакции от концентрации. Закон действующих масс. Порядок реакции. Кинетические уравнения реакций первого, второго и нулевого порядков. Константа скорости.

8.   Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Понятие о теории активных столкновений и о теории активированного комплекса.

9.   Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Механизм каталитического действия. Особенности ферментативного катализа. Уравнение Михаэлиса-Ментен.

10. Необратимые и обратимые по направлению реакции. Химическое равновесие. Кинетические и термодинамические условия наступления состояния динамического равновесия. Константа химического равновесия. Что она характеризует и от каких факторов зависит? Связь константы равновесия с энергией Гиббса.

11. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. На конкретном примере уметь объяснить направление и причины смещения равновесия при изменении температуры, давления и концентрации.

12. Основные типы химических равновесий в жизнедеятельности (протолитические, лигандообменные, окислительно-восстановительные). Примеры.

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ (ОВ)

13. Окислительно- восстановительные реакции. Процессы окисления и восстановления. Окислители и восстановители. Окислительно-восстановительная двойственность. Примеры.

14. Сопряженные ОВ пары. Сравнительная сила окислителей и восстановителей. Электродные и ОВ потенциалы. Механизм их возникновения, зависимость от различных факторов. Уравнения Нернста-Петерса. Прогнозирование направления ОВ процесса по величинам ОВ потенциалов (на предложенном примере).

15. Медико-биологическое значение ОВ процессов. Диффузный и мембранный потенциалы.

РАСТВОРЫ

16. Основные понятия. Значение растворов и воды в жизнедеятельности организмов. Классификация растворов. Термодинамика процесса растворения.

17. Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Диффузия, осмос, осмотическое давление: закон Вант-Гоффа. Роль осмоса и осмотического давления в биологических системах. Осмотическое давление плазмы крови. Онкотическое давление. Изо-, гипо - и гипертонические растворы. Плазмолиз и гемолиз.

18. Законы Рауля: понижение температуры замерзания и температуры кипения растворов. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов. Изотонический коэффициент.

19. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации слабого электролита. Закон разведения Оствальда. Активность и коэффициент активности ионов. Электролиты в организме.

20. Протонная теория кислот и оснований Бренстеда и Лоури. Основные понятия: кислота, основание, амфолит, кислотно-основная пара. Константа кислотности. Сильные и слабые кислоты.

21. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН. Значения рН некоторых биологических жидкостей. Методы измерения рН.

22. Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза солей. Негидролизирующиеся соли. Факторы, влияющие на гидролиз. Смещение равновесия гидролиза. Значение гидролиза в биохимических процессах.

23. Буферные системы. Состав. Механизм буферного действия. Расчет рН буферных растворов. Буферная емкость.

24. Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая, белковая. Состав и механизм их действия. Щелочной резерв крови.

25. Совместное действие гидрокарбонатной и гемоглобиновой буферных систем. Понятие о кислотно-основном состоянии организма. Алкалоз и ацидоз.

26. Гетерогенные равновесия. Реакции осаждения и растворения. Произведение растворимости (константа растворимости). Условия образования и растворения осадков.

СТРОЕНИЕ АТОМА. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

27. Современные представления о структуре атома. Квантовые числа. Примеры заполнения атомных орбиталей электронами.

28. Связь электронного строения атома с положением в периодической системе. s-, p-, d-элементы.

29. Природа химической связи. Ковалентная и ионная связи, их характеристика. Водородная связь. Межмолекулярное взаимодействие.

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. ЛИГАНДООБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ

30. Основные понятия координационной теории Вернера: структура, состав внутренней сферы, координационное число. Классификация.

31. Типы химической связи в комплексных соединениях. Первичная и вторичная диссоциация. Константа нестойкости. Лигандообменные равновесия. Условия образования и разрушения комплексных соединений.

32. Хелаты. Гемоглобин и его производные. Принципы транспорта кислорода гемоглобином.

33. Понятие о биогенности элементов. Классификация: органогены; макро - и микроэлементы, s-, p-, d-элементы. Топография важнейших биогенных элементов в организме. Эндемические заболевания. Антагонизм и синергизм элементов.

34. Общая характеристика s-элементов. Положение в таблице Менделеева. Электронное строение, степени окисления. Натрий, калий, кальций, магний, барий. Важнейшие соединения. Биологическая роль этих элементов. Применение в медицине.

35. Общая характеристика p-элементов. Положение в таблице Менделеева. Электронное строение и степени окисления. Основные химические свойства. Фосфор, сера, хлор, азот, фтор. Важнейшие соединения. Биологическая роль.

36. Общая характеристика d-элементов. Положение в таблице Менделеева. Электронное строение. ОВ - свойства. Комплексообразование. Железо, медь, цинк, кобальт. Важнейшие соединения. Биологическая роль. Применение в медицине.

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ. АДСОРБЦИЯ

37. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем по степени дисперсности, по агрегатному состоянию фаз, по отношению дисперсионной среды к дисперсной фазе. Особенности лиофобных коллоидных систем (золей).

38. Поверхностные явления. Особые свойства границы раздела фаз. Возникновение избытка свободной энергии на границе раздела фаз. Поверхностное натяжение. Его зависимость от природы жидкости, температуры, концентрации различных веществ в растворе. Термодинамическая неустойчивость коллоидных дисперсных систем - причина поверхностных явлений.

39. Сорбция. Виды сорбции. Адсорбция на границе раздела жидкость - газ. Поверхностно-активные (ПАВ) и поверхностно-инактивные (ПИАВ) вещества. Их природа, строение, поведение в растворе. Правило Дюкло-Траубе. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса. Положительная и отрицательная адсорбция. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран.

40. Адсорбция на поверхности раздела твердое вещество - газ. Важнейшие адсорбенты. Теория Лэнгмюра. Изотерма адсорбции. Уравнение Лэнгмюра и Фрейндлиха. Графическое нахождение констант в уравнении Фрейндлиха. Физическая и химическая адсорбция.

41. Адсорбция на границе твердая поверхность - раствор (адсорбция из раствора). молекулярная и ионная адсорбция. Смачивание. Правило молекулярной адсорбции Ребиндера. Гемосорбция. Избирательная ионная адсорбция. Правило Панета-Фаянса. Ионообменная адсорбция. Катиониты и аниониты.

42. Хроматография как метод исследования биологических систем. Основной принцип хроматографии. Классификация хроматографических методов: адсорбционная, распределительная, ионообменная, тонкослойная и др. Идентификация веществ на хроматограммах и их количественное определение. Применение в медицине и биологии.

КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ

43. Получение коллоидных систем - дисперсионные и конденсационные методы.

44. Очистка золей: фильтрование, диализ, электродиализ, гемодиализ, перитонеальный диализ, ультрафильтрация. Принципы функционирования искусственной почки.

45. Свойства коллоидно-дисперсных систем: оптические, молекулярно-кинетические (диффузия, броуновское движение, осмос), электро-кинетические - электрофорез и электроосмос.

46. Условия образования золей. Роль стабилизатора. Строение коллоидной частицы (мицеллы). Возникновение двойного электрического слоя (ДЭС). Изоэлектрическое состояние золя.

47. Устойчивость коллоидных систем: седиментационная и агрегативная. Расклинивающее давление.

48. Коагуляция коллоидных систем. Скрытая и явная коагуляция. Коагуляция электролитами. Правило Шульце-Гарди. Порог коагуляции. Способы его определения. Механизм коагуляции электролитами. Коллоидная защита. Ее механизм.

49. Микрогетерогенные и грубодисперсные системы. Общая характеристика эмульсий, аэрозолей, пен, суспензий. Их особенности как дисперсных систем.

50. Коллоидные ПАВ. Биологически важные коллоидные ПАВ (мыла, детергенты, желчные кислоты). мицеллобразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования. Способы ее определения. Солюбилизация.

РАСТВОРЫ ВМС

51. Растворы ВМС. Особенности растворения ВМС. Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость величины набухания от различных факторов.

52. Аномальная вязкость растворов ВМС. Ее зависимость от концентрации раствора, давления, температуры, формы макромолекулы. Осмотическое давление растворов биополимеров. Уравнение Галлера. Полиэлектролиты. Кислотно-основные свойства белков. Изоэлектрическая точка. Мембранное равновесие Доннана. Его вывод. Онкотическое давление плазмы и сыворотки крови.

53. Устойчивость растворов биополимеров. Нарушение устойчивости. Высаливание биополимеров из растворов. Денатурация. Застудневание растворов ВМС. Свойства студней: синерезис и тиксотропия.

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В МЕДИЦИНЕ И БИОЛОГИИ

54. Объемный (титриметрический) анализ. Основные понятия: титрование, титрант, точка эквивалентности и способы ее фиксирования. Расчеты в объемном анализе. Закон эквивалентов и его математическое выражение.

55. Сущность метода нейтрализации. Титранты, их стандартизация, индикаторы. Применение метода кислотно-основного титрования в медицине и биологии.

56. Хроматография. Основной принцип хроматографии. Классификация хроматографических методов: адсорбционная, распределительная, ионообменная, тонкослойная, газо-жидкостная и др. Идентификация веществ на хроматограммах и их количественное определение. Применение в медицине и биологии.

57. Потенциометрия. Возникновение электродных и ОВ потенциалов. Их измерение. Электроды сравнения: водородный, хлорсеребряный. Ионоселективные электроды. Потенциометрическое титрование.

ОБЗОРНЫЕ ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И БИОНЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

58. Медико-биологическое значение комплексных соединений. Комплексообразование как необходимое действие биологически активных препаратов. Виды биолигандов. Количественные факторы, определяющие возможность комплексообразования между биолигандом и биометаллом (Ку, Кн, ковалентный инкремент их взаимодействия). Комплексообразование как основа объяснения токсичности и детоксикации. Антидоты. Примеры конкретного применения в медицине.

59. Массообменные процессы. Массообмен как основа действия биологически активных препаратов. Ионные и гидрофобные составляющие этих процессов (инкременты).

Понятие о параметре растворимости. Лиофильная сушка, используемая для получения биологических препаратов. На чем она основана? Примеры конкретного использования массообменных процессов в медицине.

60. Процессы и аппараты типа “искусственная почка”. Теоретические принципы, примеры конкретного клинического применения: ультрафильтрация, гемодиализ, перитонеальный диализ. Процессы и аппараты типа “искусственная печень”.

Гемосорбция, ее теоретические основы и использование в клинике.

Процессы и аппараты специфической (иммуноадсорбции) - искусственный лимфоузел. Теоретические основы и принципы клинического использования.

61. Иммунологические реакции как частный случай адсорбционных процессов.

Системы с ”прямой” меткой, физико-химические основы их действия. Примеры использования. Системы с “непрямой” меткой. Комплексные соединения f-элементов как основа иммунофлюоресцентного анализа. Понятие о радиоиммунном анализе. Примеры использования.

62. Физико-химические основы фиксированного окрашивания биопрепаратов. Примеры использования в гистологии, микробиологии, патанатомии.

II. ЗАДАЧИ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ*

1. Титриметрический анализ

№ вар-та	Условия задачи 1-1
1	Сколько г NaOH эквивалентны 10 мл 0,01н. HCl?
2	Сколько моль эквивалентов вещества содержится в 15 мл 0,02н раствора?
3	В каком объеме следует растворить 0,53 г Na2CO3 , чтобы получить 0,05н. Раствор?
4	Какова молярная концентрация эквивалента раствора NaOH, если 2 г его содержится в 100 мл?
5	Чему равен эквиваалент вещества, если 0,49 г его реагирует с 0,56г КОН? Какое это вещество?
6	Сколько мл 0,5н. HCl эквивалентны 2 г NaOH?
7	Какова должна быть молярная концентрация эквивалента раствора HCl, чтобы 100 мл его были эквивалентны 0,80 г NaOH?
8	Чему равен титр раствора КОН, если на титрование 20,0 мл его расходуется 22,5 мл раствора HCl с титром 0,0073?
9	Чему равен титр раствора HCl, если в 200,0 мл его содержится 0,05 моль HCl?
10	Сколько мл 0,100н. Раствора NH4OH эквивалентны 0,730 г HCl?
11	Чему равен титр раствора, в 500 мл которого содержится 0,05 эквивалентов Na2CO3 ?
12	25,0 мл раствора Na2B4O7•10Н2О с молярной концентрацией эквивалента 0,389 разбавили до 100,0 мл. Каков стал титр раствора?
13	На титрование раствора, полученного из 0,5120 г Na2B4O7•10Н2О расходуется 26,32 мл HCl. Определить титр HCl.
14	В каком объеме следует растворить 0,191 г Na2B4O7•10Н2О, чтобы получить 0,100н. раствор?

1-2. Навеска стандартного или анализируемого вещества массой m1 растворена в мерной колбе объемом V. На титрование объема V1 этого раствора расходуется объем V2 раствора титранта. Вычислите молярную концентрацию эквивалента титранта и его титр.

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7
Титруемое вещество(1)	NaOH	H2C2O4•2H2O	Na2B4O7•10H2O	H2C2O4•2H2O	Na2CO3	KOH	Na2CO3
Масса его (m1), г	4,00	2,6910	1,6690	5,9840	1,2500	7,6240	0,5000
Объем колбы (V), мл	200,0	500,0	200,0	1000	250,0	500,0	200,0
Титруемый объем (V1), мл	25,00	25,00	20,00	25,00	25,00	25,00	25,00
Титрант (2)	HNO3	NaOH	H2SO4	KOH	HCl	HCl	H2SO4
Объем (2), затраченный на титрование (V2), мл	25,70	23,60	17,50	26,32	22,50	32,20	12,00

Номер варианта	8	9	10	11	12	13	14
Титруемое вещество(1)	H2C2O4•2H2O	H2C2O4•2H2O	H2C2O4•2H2O	Fe	Na2C2O4	H2C2O4	FeSO4
Масса его (m1), г	1,2540	0,1386	0,5806	0,1400	0,1612	1,2540	0,2747
Объем колбы (V), мл	200,0	100,0	200,0	100,0	100,0	200,0	100,0
Титруемый объем (V1), мл	20,00	10,00	20,00	10,00	20,00	20,00	10,00
Титрант (2)	KMnO4	KmnO4	KMnO4	KMnO4	KMnO4	KMnO4	KMnO4
Объем (2), затраченный на титрование (V2), мл	22,40	11,00	18,20	24,85	24,00	22,40	9,05

*НОМЕР ВЫПОЛНЯЕМОГО ЗАДАНИЯ СООТВЕТСТВУЕТ НОМЕРУ В ЖУРНАЛЕ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ