Тема занятия № 8.
Химия биогенных р-элементов
Цель занятия:познакомиться с ролью биогенных p-элементов и их соединений в живых организмах, применением соединений p-элементов в медицинской практике. Познакомиться с методами качественного обнаружения катионов p-элементов, используемых в клинических и санитарно-гигиенических исследованиях.
Сделайте записи в рабочей тетради по плану:
- дата; номер занятия; тема занятия; цель занятия; основные вопросы темы – это учебные вопросы занятия; краткое описание порядка выполнения лабораторных работ.
Учебные вопросы занятия
Общая характеристика p –элементов III–IVA групп и их соединений. Строение электронных оболочек и прогнозирование химических свойств.- cвойства соединений бора и алюминия. Биологическая роль и применение в медицине;
- углерод - основной органоген организма. Свойства соединений углерода;
- свойства соединений кремния, олова и свинца. Применение в медицине.
Общая характеристика p –элементов V - группы и их соединений. Строение электронных оболочек и прогнозирование химических свойств. Валентности и степени окисления. Изменения в группах величины радиусов атомов и ионов. Общие химические свойства: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразующие.- свойства соединений азота. Биологическая роль и применение в медицине.
- свойства соединений фосфора. Биологическая роль и применение в медицине.
Общая характеристика p –элементов VI - группы и их соединений. Строение электронных оболочек и прогнозирование химических свойств. Валентности и степени окисления. Изменения в группах величины радиусов атомов и ионов. Общие химические свойства: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразующие.
- свойства соединений кислорода. Биологическая роль и применение в медицине.
- свойства соединений серы. Биологическая роль и применение в медицине.
Общая характеристика p –элементов VII - группы и их соединений. Строение электронных оболочек и прогнозирование химических свойств. Валентности и степени окисления. Изменения в группах величины радиусов атомов и ионов. Общие химические свойства: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразующие.
- свойства галогенов. Биологическая роль и применение в медицине.
Рекомендуемая литература:
1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (, ), М, ГЭОТАР Медия, 2007 г, [1].
2.Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебное пособие для студентов медицинских вузов (, , и др. Ред. ), 8 изд, М, Высшая школа, 2010 г, [2].
3. Лабораторный практикум по общей химии. Под ред. . Ставрополь, СГМА, 2002, [4].
Дополнительная литература
1. Сборник задач и упражнений по общей химии. Учебное пособие. (, , ), М., Высшая школа, 4 изд, 2010 г, [3].
2. Химия. Основы химии живого. Учебник для студентов высших учебных заведений. (), Санкт-Петербург, Химиздат, 2000 г, [5]
3. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы интернет-ресурсов, отвечающие тематике дисциплины.
По подготовке к данному занятию:
Повторите материал довузовской подготовки по общей химии и химии элементов. Это очень важно, т. к. этот материал является базовой основой для получения новых знаний и на нем строится программа занятия.
Обратите внимание на:
- обозначение химических элементов, их порядковый номер, атомную массу согласно периодической системе; формулы сложных веществ, образованных этими элементами; ионы p-элементов IIIA – VIIA групп, их форма записи, величина и знак заряда простых и сложных ионов (анионов и катионов); составление уравнений реакций; образование осадков, изменений цвета растворов реагирующих веществ, согласно планируемым лабораторным работам.
- взаимосвязь темы занятия и медицинских аспектов; наличие специальной терминологии и ее расшифровке, синонимах, применяемых вами ранее.
Проработайте рекомендованную литературу по нашей дисциплине. При необходимости обратитесь к дополнительной литературе, информационно-справочным материалам и поисковым системам в интернете, которые отвечают теме занятия.
При отработке 1-го учебного вопроса обратите внимание на расположенность p-элементов IIIA – IVA групп в периодической системе. Необходимо уметь писать электронные и электронно-графические формулы указанных элементов. Обратите внимание, как зависят от строения электронных оболочек металлические и неметаллические свойства элементов и как это влияет на свойства их соединений;как изменяются свойства элементов и их соединений при увеличении радиуса атома. Обратите внимание на химические свойства кислородных соединений бора и алюминия и применение этих соединений в медицине, фармакологии, зубопротезировании. Обратите внимание на особуюбиогенность углерода и многообразие образованных им органических соединений, а также на токсичность соединений двухвалентного углерода. Обратите внимание на распространённость кремния в природе по сравнению с живыми организмами. Объясните этот факт. Укажите применение соединений олова и свинца в медицине.
При отработке 2-го учебного вопроса обратите внимание на расположенность p-элементов VA - группы в периодической системе. Необходимо уметь писать электронные и электронно-графические формулы указанных элементов. Обратите внимание, как зависят от строения электронных оболочек неметаллические свойства элементов и как это влияет на свойства их соединений, а также изменение свойств элементов в группах сверху вниз.
Обратите внимание на биогенность азота, фосфора и группы биологически активных соединений, в которые входят эти элементы. Особое внимание обратите на кислородные соединения азота и фосфора. Кроме этого, рассмотрите свойства других элементов пятой группы: мышьяка, сурьмы, висмута. Обратите внимание на биологическую роль р-элементов VА группы и применение их соединений в медицине.
При отработке 3-го учебного вопроса обратите внимание на общую характеристику р-элементов VI А группы, называемых халькогенами.
Оцените особую биогенность кислорода и его окислительную способность. Рассмотрите многообразие соединений серы в организме и применение соединений серы в медицинской практике.
Кроме этого, рассмотрите свойства других элементов шестой группы – селена и теллура.
При отработке 4-го учебного вопроса обратите внимание на общие и индивидуальные свойства галогенов – элементов VIIA группы.
Важное значение имеют их электронные свойства, агрегатное состояние, окислительная способность. Обратите внимание на водородгалогениды, кислородные соединения галогенов и их соли. Оцените биологическую роль р-элементов VIIA группы и применение их соединений в медицине.
Лабораторные работы
Аналитические свойства соединений p-элементов:
1.Аналитические реакции галогенидов
1.1.Реакция с серебра нитратом
Поместите в три пробирки по 3-4 капли раствора серебра нитрата. В первую пробирку добавьте 5-6 капель раствора натрий хлорида во вторую 5-6 капель калий бромида, в третью 5-6 капель калий йодида. сравните цвета полученных осадков. напишите уравнения реакций. К полученным галогенидам прилейте водный раствор аммиака. Отметьте, какие осадки растворились. Напишите уравнения реакции. Аналитическая реакция на Cl - используется в лабораторно-клиническом анализе для количественного определения ионов Cl- в крови и моче.
1.2.Реакция окисления.
В одну пробирку поместите 3-4 капли раствора калий бромида, в другую – 3-4 капли раствора калий йодида. В обе пробирки добавьте по 2-3 капли растворов H2SO4 и KMnO4 и немного хлороформа. Наблюдайте окрашивание хлороформного слоя. Напишите реакции окисления галогенидов.
2. Аналитические реакции сульфатов и сульфитов с барий хлоридом.
В одну пробирку налейте 4-5 капель раствора Na2SO3, в другую – столько же Na2SO4. В каждую пробирку добавьте по 5-6 капель раствора BaCl2. Испытайте растворимость осадков в разбавленных соляной и азотной кислотах. Напишите уравнения реакции.
Часто в растворе сульфитов присутствует ион SO42-, образовавшийся при окислении иона SO32-, и осадок может полностью не раствориться. Поэтому опыт лучше проводить следующим образом: осадок BaSO3 одну добавьте разбавленной соляной кислоты, в другую – такой же объем воды, и взболтайте. Наблюдайте, что мутность раствора в первой пробирке значительно меньше, чем во второй. Объясните растворение осадка BaSO3 в соляной кислоте, пользуясь понятием константы растворения.
3. Свойства нитратов и нитритов.
3.1. Сопоставление окислительных свойств нитратов и нитритов.
В две пробирки налейте раствор калия иодида. В одну пробирку добавьте раствор KNO2 , а в другую – KNO3 . Наблюдайте, изменилась ли окраска растворов, затем добавьте в пробирки 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Составьте уравнения реакций, расставьте коэффициенты.
3.2. Аналитическая реакция нитритов с калий перманганатом.
К 4-5 каплям натрий нитрита прилейте 5-6 капель серной кислоты. К полученному раствору добавьте по каплям раствор KMnO4. Наблюдайте обесцвечивание калий перманганата. Составьте уравнение реакции и расставьте коэффициенты, пользуясь методом электронного баланса.
