«Утверждаю»

Зав. кафедрой общей и 

биологической химии

профессор________ 

«__» _____________ 2017г.

Обобщающее занятие по темам 1-5

Вопросы к проверочной самостоятельной работе по темам 1-5

Тема 1. «Титриметрический анализ. Способы выражения концентрации»

1. Основные понятия в титриметрическом анализе: титр, титрант, титрование.

2. Требования к веществам, которые применяются в титриметрическом анализе для приготовления стандартных титрантов.

3. Закон эквивалентов и его математическое выражение. Цель титриметрического анализа.

4. Дать понятия: химический эквивалент, фактор эквивалентности, молярная масса эквивалента и молярная концентрация эквивалента.

5. Как классифицируются титриметрические методы анализа по используемой химической реакции? Приведите примеры.

6. Титранты с приготовленным и установленным титром. Объясните, почему  растворы щелочей и большинства кислот, использующихся в прямом титровании, необходимо предварительно подвергать стандартизации?

7. Чему равен фактор эквивалентности (f) гидроксида алюминия в каждой из нижеперечисленных реакций? Ответ поясните.

а) Аl(ОН)3 + НСl → …

б) Аl(ОН)3 + 2НСl → …

в) Аl(ОН)3 + 3НСl → …

8.  Чему равен фактор эквивалентности (f) фосфорной кислоты в каждой из нижеперечисленных реакций? Ответ поясните.

а) Н3РО4 + NаОН → …

б) Н3РО4 + 2NаОН → …

в) Н3РО4 + 3NаОН → …

9. Рассчитайте молярную массу эквивалента:

а) фосфорной кислоты в реакции полного обмена протонов;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

б) сульфата железа (III) в реакции полного обмена ионов железа;

в) гидроксида кальция в реакции полного обмена ионов кальция.

10.Кривая титрования сильной кислоты щелочью. Определение точки эквивалентности и точки конца титрования.

11. На нейтрализацию 20,00 мл раствора серной кислоты израсходовано 12,00 мл раствора щелочи с молярной концентрацией эквивалента 0,2000 моль/л. Вычислить молярную концентрацию эквивалента и титр серной кислоты в этом растворе.

12. Рассчитайте массу натрия тетрабората Na2B4O7·10H2O, необхо­димую для приготовления раствора объемом 250 мл с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л, используемого для кислотно-основного титрования соляной кислотой по реакции: Na2B407+2HCl+5H20 = 4H3B03+2NaCl.

Тема 2. Коллигативные  свойства растворов.

Общее положение теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля. Активность и коэффициент активности ионов. Расшифруйте понятия: изоосмия, эндоосмос, экзоосмос. Каковы признаки этих явлений, чем обусловлены? Изобразите схематически. Что такое явления гемолиза; плазмолиза? Изобразите схематически, дайте пояснение. Какие растворы называются: изотонические, гипотонические, гипертонические. Их роль в медицине. Что такое  осмос? Напишите формулы для расчета осмотического давления для электролитов и неэлектролитов. Осмотическое давление 0,1 М при 0 равно Па. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в данном растворе. Осмотическое давление раствора неэлектролита при 17 Па. Определить осмотическое давление этого же раствора при 57. Что такое изотонический коэффициент Вант-Гоффа (i). Напишите формулу для его расчета, объясните его значение. Осмолярность и осмоляльность биологических жидкостей. Определение изотонического коэффициента криометрическим методом.  Что такое ионная сила растворов? Напишите формулу расчета. Найти ионную силу 0,1 моль/л раствора . Дайте определение понятиям: осмос, осмотическое давление, онкотическое  давление. Напишите формулы для расчета Росм. для неэлектролитов и электролитов, крови. Сформулируйте закон Рауля и напишите его математическое выражение. Какой пар называется насыщенным? Над каким из растворов при одинаковых молярных концентрациях давление пара растворителя будет наибольшим:

а) NaCl;                б) фруктоза (C6H12O6);                в) Al2(SO4)3.

Ответ поясните.

Что произойдет с эритроцитами при 310 К в 2-%  растворе глюкозы (с=1,006 г/мл)? Рассчитать изотонический коэффициент Вант-Гоффа для АlСl3, если «кажущаяся» степень диссоциации = 80%.

Тема 3. Теория кислот и оснований. Водородный показатель. Значение рН


Дайте определение кислотам Бренстеда. Укажите типы кислот, приведите примеры. Для написанных вами кислот укажите сопряженные основания. Дайте определение основаниям Бренстеда. Укажите типы оснований, приведите примеры. Для написанных вами оснований укажите сопряженные кислоты. Объясните, что такое амфолиты согласно теории Бренстеда и Лоури на примере воды. Объясните, что такое амфолиты согласно теории  Бренстеда и Лоури на примере гидрокарбонат-аниона. Объясните, что такое амфолиты согласно теории Бренстеда и Лоури на примере гидрофосфат-аниона. Дайте определение водородному показателю, выведите его, исходя из ионного произведения воды. Перечислите типы протолитических реакций, приведите пример реакции ионизации. укажите сопряженные кислотно-основные пары. Напишите протолитическую реакцию гидролиза по катиону, укажите сопряженные кислотно-основные пары. Напишите протолитическую реакцию гидролиза по аниону, укажите сопряженные кислотно-основные пары. Гидрокарбонат-анион  - это амфолит, проявляет свои кислотно-основные свойства в присутствии воды. Напишите реакции взаимодействия его  с водой, укажите сопряженные кислотно-основные пары. Рассчитайте рН растворов, если: а) [Н+] = 10-3 ;                                б) [Н+] = 10-9.

Укажите характер среды.

12. Константа диссоциации бензойной кислоты равна . Вычислить при какой концентрации степень диссоциации будет равна 3%.

13. Найти степень диссоциации по первой ступени сероводородной кислоты в 0,1 М растворе, если константа диссоциации для этой ступени равна .

14. Вычислить концентрацию ионов водорода [] в 0,2 М растворе муравьиной кислоты, если степень диссоциации ее равна 3%.

Тема 4. Элементы химической термодинамики.

1. Дайте понятие открытых, закрытых и изолированных систем, приведите примеры таких систем медико-биологического профиля.

2. Приведите примеры изобарных, изохорных и изотермических процессов. Какой тип процессов рассматривается в термодинамических моделях живых систем? Поясните почему.

3.  Первое начало термодинамики. Энтальпия. Эндотермические и экзотермические реакции, примеры.

4. Закон Гесса и следствия из него. Какое практическое применение находят следствия из закона Гесса в медицине.

5. Первое следствие из закона Гесса. Стандартные энтальпии образования простых и сложных веществ. Вычислите стандартную энтальпию реакции: 

2H2S(г) + SO2(г) → 3S(тв) + H2O(г), используя табличные значения стандартных энтальпий образования веществ.

∆Но(H2S) = -20 кДж/моль

∆Hо(SO2) = -297 кДж/моль

∆Hо(H2O) = -242 кДж/моль

Вычислите стандартную энтальпию реакции:

С6Н6 (ж) + 3Н2 (г) = С6Н12(ж) , используя значения стандартных энтальпий сгорания веществ.

∆Hосг(С6Н6) = -3910,28 кДж/моль

∆Носг(Н2) = -286 кДж/моль

∆Носг(С6Н12) = -3920 кДж/моль

7. Понятия о самопроизвольно протекающих процессах. Энтропия - как функция состояния системы. Зависимость энтропии от агрегатного состояния вещества, его природы и температуры.

8. Объясните, что означает: а) изменение энтальпии реакции; б) изменение энтропии реакции. При каких значениях ДН, ДG и ДS реакция протекать самопроизвольно не может?

9.  Понятие энтропии живых систем. Теорема Пригожина. Приведите повозрастную динамику изменения энтропии в живых системах, используя эти понятия.

10. Дайте определение понятиям: стационарное состояние, равновесное состояние, переходное  состояние. Параметры системы и функции состояния.

11. Энергия Гиббса – критерий самопроизвольного протекания изобарно-изотермических процессов в закрытых системах. Экзэр - и эндэргонические процессы.

12. Объясните принцип энергетического сопряжения на примере реакций, протекающих в организме.

13. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Вывод константы химического равновесия с использованием ЗДМ.

14. Сформулируйте принцип смещения химического равновесия.  Приведите примеры смещения химического при изменении следующих параметров: а) температуры; б) парциального давления; в) концентрации исходных веществ и продуктов реакции.

15. Вычислить стандартную энергию Гиббса реакции гидратации сывороточного  альбумина при 250С, для которой ΔH0 = -6,08 кДж/моль, ΔS0 = -5,85 Дж/(моль⋅К).  Оценить вклад энтальпийного и энтропийного фактора.

16. Рассчитать тепловой эффект реакции окисления глюкозы:

С6Н12О6(г) + 6О2(г) = 6Н2О(ж) + 6СО2(г);  ΔН0 = ?

ΔН0обр.[C6H12O6(т)] = –1260 кДж/моль;

ΔН0обр.[CO2(г)] = –393,5 кДж/моль;

ΔН0обр.[H2O(ж)] = –285,8 кДж/моль.

Тема 5. Химическая кинетика и катализ

1. Какие реакции называются: а) гомогенными; б) гетерогенными; в) простыми;  г) сложными. Приведите соответствующие примеры. Дайте понятия молекулярности и порядка реакции.

2. Скорость гомогенных реакций. Средняя и истинная скорость химической реакции.  Перечислите факторы, влияющие на скорость гомогенной реакции.

3. Скорость гетерогенных реакций. Факторы, влияющие на скорость гетерогенной реакции. Приведите два примера гетерогенных реакций.

Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. В каком направлении сместится химическое равновесие в системе

3H2(г) + N2(г) 2NH3(г) + Q

при повышении 1) давления, 2) температуры?

5. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент и его физический смысл. Вычислить, во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры с до , если температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

5. Теория активных столкновений. Природа энергии активации. Переходное состояние. Ответ поясните, используя энергетический профиль течения экзотермической реакции.

6. Энергетический профиль течения эндотермической реакции. Энергия активации и зависимость ее от разных факторов. Источники активации реагирующих веществ.

7.Энергия активации реакции  и взаимосвязь ее с константой скорости реакции. Уравнение Аррениуса. Рассчитать константу скорости реакции второго порядка при температуре , используя табличные данные кинетических параметров реакции. (А=1,6∙1014 см3∙моль-1∙с-1, Еа=165,5 кДж/моль)

8. Катализ. Общие положения. Положительный и отрицательный катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ.

9. Ферментативный катализ. Химическая природа ферментов и их биологическая роль. Отличия ферментов от неорганических катализаторов. Специфичность ферментов.

10. Зависимость скорости ферментативной реакции от: а) температуры; б) рН среды; в) концентрации фермента. Ответ поясните графиками.

11. Особенности кинетики ферментативной реакции. Графическая  зависимость влияния концентрации субстрата на скорость ферментативной реакции (при постоянной концентрации фермента). Уравнение Михаэлиса-Ментен и его анализ.

12. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры от = 100C до = 800С, если температурный коэффициент скорости γ равен 2?

13. Используя приближенное правило Вант-Гоффа, вычислить, на сколько нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции возросла в 80 раз? Температурный коэффициент скорости принять равным 3.

14. Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры с 20 до 100, если температурный коэффициент скорости реакции равен 2,3.

15. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3,1. Во сколько раз увеличится скорость реакции, если повысить температуру на 30?

16. Рассчитать константу скорости реакции второго порядка при температуре 25, если известны следующие табличные данные кинетических параметров этой реакции: ; .