Общая теория редокс-процессов. Окислительно- восстановительные процессы в организме.

Дата_________Лабораторная работа

Окислительно-восстановительные свойства веществ. Определение направления редокс-процесса.

Цель работы: Изучить окислительно-восстановительные свойства веществ. Научиться оценивать условия протекания окислительно-восстановительных реакций, прогнозировать направление процесса.

Оборудование и реактивы:Пробирки, газовая горелка. Растворы: серной кислоты, гидроксида натрия, бромида калия, иодида калия, сульфата меди, хлорида железа (III), перманганата калия, дихромата калия, иодата калия, уксусной кислоты (все по 0,1 моль/л); этанол, ацетон, формалин, щавелевая кислота.

Сущность работы:

Пользуясь величинами стандартных редокс-потенциалов, прогнозируют направление самопроизвольного протекания редокс процессов. Чем больше значение редокс–потенциала редокс–системы, тем выше ее окислительная способность, то есть тем сильнее окислитель и слабее сопряженный ему восстановитель.

Для определения направления самопроизвольного протекания редокс -процесса необходимо сравнить величины редокс - потенциалов двух редокс - систем. Окисленная форма той редокс-системы, потенциал которой больше, и будет выполнять роль окислителя в данном процессе. Разность потенциалов Dj = j(ox) - j(red) >0 свидетельствует, что процесс будет протекать самопроизвольно в прямом направлении.

Ход работы:

Отыт1. Определение направления редокс-процесса.

1. В две пробирки наливают по 0,5 мл раствора хлорида железа (III). В одну из них добавляют 10-15 капель иодида калия, в другую 10-15 капель раствора бромида калия.

Уравнения реакций:

Наблюдения:

Справочные данные: j_r^o(Fe³⁺/Fe²⁺) = ____________

j_r^o( Br₂ /Br^-) = ______________ j_r^o( I₂/I^-) = _____________

Расчеты:

2. В пробирку наливают по 0,5 мл растворов иодата калия и иодида калия, затем добавляют по каплям раствор серной кислоты до изменения окраски раствора. Наблюдают образование иода. К полученному раствору добавляют по каплям 10% раствор гидроксида натрия до исчезновения окраски иода.

Уравнения реакций:

Наблюдения:

Справочные данные:

2IO₃^- + 6H₂O + 10ē ® I₂ + 12OH^-, j_r^o = +0,21B

2IO₃^- + 12H⁺ + 10ē ® I₂ + 6H₂O, j_r^o = +1,19B

Расчеты:

Опыт 2. Окисление спиртов.

В пробирку помещают по 10 капель этанола и раствора дихромата калия, добавляют 5 капель серной кислоты. Нагревают полученный раствор над пламенем горелки до появления зелено-голубой окраски, одновременно ощущается характерный запах уксусного альдегида, напоминающий запах зеленых яблок.

Уравнения реакций:

Наблюдения:

Опыт 3. Окисление альдегидов.

В две пробирки наливают по 10 капель 10 % раствора гидроксида натрия, добавляют 5 капель раствора сульфата меди. К выпавшему голубому осадку гидроксида меди (II) добавляют в первую пробирку 10 капель раствора формальдегида, а во вторую – 10 капель ацетона.

Пробирки осторожно нагревают до кипения.

Уравнения реакций:

Наблюдения:

Опыт 4. Окисление щавелевой кислоты.

В первую пробирку помещают 1 лопатку щавелевой кислоты, во вторую – 0,5 мл раствора уксусной кислоты. В обе пробирки добавляют по 10 капель раствора перманганата калия и по 5 капель раствора серной кислоты. Нагревают обе пробирки над пламенем горелки.

Уравнения реакций:

Наблюдения:

Выводы

Задания для самостоятельной работы

1) В соответствии с общей схемой окисления тиолов в дисульфиды:

допишите реакцию окисления дигидролипоевой кислоты в липоевую:

СН₂

Н₂С СН¾(СН₂)₄¾СООН ¾®

SH SH _______________________________

Липоевая кислота

2) Заполните схему окислительного дезаминирования a-аминокислот:

H

| НАД⁺ Н₂О (Н⁺или ОН^-)

R-C-COOH ¾¾¾¾® ¾¾¾¾®

| - НАДН _______________ __________________

NH₂

a-аминокислотa a-иминокислотa a-оксокислотa

3) Заполните схемы:

НООС-СН-СН₂-СООН + НАД⁺ ¾® + НАДН + Н⁺

| ________________________

ОН щавелевоуксусная

яблочная кислота кислота

НООС-СН₂ -СН₂-СООН + ФАД ¾® + ФАДН₂

_____________________

янтарная кислота фумаровая кислота

Занятие 26 Гетероциклические соединения

Задания для самостоятельной работы

1) Приведите структурные формулы гетероциклических соединений:

__________________ ___________________ ____________________

пиррол тиофен фуран

____________________ ____________________

пиразол имидазол

_________________ ____________________ ____________________

пиридин пиримидин хинолин

_______________ ____________________ ____________________

цитозин урацил тимин

_________________ ___________________ ____________________

пурин аденин гуанин

______________________ _____________________________

ксантин барбитуровая кислота

2) Дайте определение понятия «ароматичность». Покажите соответствие критериям ароматичности следующих соединений:

Соединение	Структурная формула	Соответствие критериям ароматичности
Салициловая Кислота
Нафталин
Никотиновая кислота
Гистамин
Аденин
8-гидроксихинолин
Кофеин
Имидазол

Занятие 27 Защита модуля 5 Биологически активные органические соединения неполимерного характера

Дата _________

Ф.И.О. _______________________ группа _______ Билет № ________

Занятие 28