Питання для контролю знань. 13 страница

ПИТАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ.

1. Написати формули для розрахунку добутків розчинності сполук:

фосфат барію, оксалат кальцію, гідроксид Купруму (ІІ).

2. Пояснити, як вплине на розчинність фосфату кальцію додавання

до нього розчину фосфату натрію.

3. Розрахувати, чи буде утворюватися осад Аg₃РО₄ (ДР = 1,8 · 10^-18), якщо злити 100 мл розчину АgNOз з молярною концентрацією

5 · 10^-4 моль/л і 100 мл розчину Nа₃РО₄ з молярною концентрацією 6 · 10^-3 моль/л.

4. Розрахувати концентрацію катіонів барію у насиченому розчині ВаSО₄, якщо добуток розчинності ВаSО₄дорівнює 1,0 · 10^-10.

7. ЛІТЕРАТУРА.

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006,

с. 177-184.

2.Медицинская химия: учеб. / В.А. Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под ред. В.А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008.

2. Селезнев К.А. Аналитическая химия. М., Химия, 1973, с. 35 - 41.

3. ЛенскийА.С. Введение в бионеорганическую й биофизическую химию.

М., Высшая школа, 1989, с. 160 - 165.

1. TЕМA. Розчини. Розрахунки в титриметричному аналізі.

2. МЕТА. Закріпити знання про величини, що характеризують кількісний склад розчинів та знання теоретичних основ титриметричного аналізу.

Студент повинен знати:

- величини, що характеризують кількісний склад розчинів;

- формули для визначення масової частки, молярної концентрації, молярної концентрації еквівалента;

- формули для визначення кількості речовини, кількості речовини еквівалента, молярної маси еквівалента, фактора еквівалентності;

- формули для проведення розрахунків у титриметричному аналізі;

вміти:

- розраховувати концентрацію розчинів;

- розраховувати масу і кількість розчиненої речовини в розчині;

- переводити одну форму вираження концентрації в іншу;

- проводити розрахунки за формулами титриметричного аналізу.

3. ОРІЄНТОВНА КАРТКА ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Види концентрації розчинів.	1.1. Масова, об’ємна та молярна частки. 1.2. Молярна концентрація. 1.3. Молярна концентрація еквівалента (деци-, санти-, мілі-, та мікромолі).
2. Розрахунки в об’ємному аналізі.	2.1. Основна формула об’ємного аналізу. 2.2. Визначення концентрації речовини в досліджуваному розчині. 2.3. Визначення чистоти речовини за допомогою об’ємного аналізу.

4. ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО РОЗВ’ЯЗАННЯ

Задача 1.

Глутамінова кислота застосовується при лікуванні захворювань ЦНС у вигляді розчинів з масовою часткою 1% і густиною 1,12 г/см³. Розчинником є розчин з масовою часткою глюкози 25%. Розрахувати масу глутамінової кислоти, що необхідна для приготування 50 см³ розчину.

РОЗВ’ЯЗАННЯ

1) Знаходимо масу розчину глутамінової кислоти:

m_(р-ну) = ρ ∙ V = 1,12 г/см³ ∙ 50 см³ = 56 г

2) Знаходимо масу глутамінової кислоти в цьому розчині:

Задача 2.

При запаленнях шкіри і слизових оболонок використовують розчин ацетату алюмінію, який одержують розчиненням 8,7 г солі в 100 мл води. Визначити молярну концентрацію ацетату алюмінію у такому розчині, якщо густина розчину 1,05 г/см³.

РОЗВ’ЯЗАННЯ

1) Розраховуємо кількість речовини ацетату алюмінію:

2) Визначаємо масу розчину, враховуючи, що ρ_(Н2О) = 1 г/см³ :

m_{(розчину)} = m_{(Аl(СНзСОО)з)} + m_(води) = 8,7 г + 100 г = 108,7 г

3) Знаходимо об’єм розчину:

4) Знаходимо молярну концентрацію солі:

Задача 3.

При проведенні якісної проби Обермейєра в біохімічному аналізі застосовують реактив, який є розчином з масовою часткою хлориду заліза (ІІІ) 0,335% у концентрованій соляній кислоті. Густина такого розчину 1,2 г/см³. Визначити молярну концентрацію еквівалента хлориду заліза (ІІІ) у цьому розчині.

РОЗВ’ЯЗАННЯ

1) Припустимо, що об’єм розчину дорівнює 1 л : V_{(розчину)} = 1л = 1000см³

2) Визначаємо масу розчину такого об’єму:

m_{(розчину)} = V_{(poзчинy)}∙ ρ= 1000 см³ · 1,2 г/см³ = 1200 г

3) Знаходимо масу хлориду заліза (ІІІ):

4) Знаходимо молярну масу еквівалента хлориду заліза (ІІІ):

5) Знаходимо кількість речовини еквівалента хлориду заліза (ІІІ) в 1 л розчину, тобто молярну концентрацію еквівалента:

Задача 4.

1,14 г реактивної щавелевої кислоти Н₂С₂О₄ ∙ 2Н₂О розчинили у воді і приготували 200 мл розчину. На титрування 25,00 мл такого роз­чину було витрачено 20,00 мл розчину з молярною концентрацією еквівалента NaОН 0,1 моль/л. Визначити масову частку чистої щавелевої кислоти у наважці.

РОЗВ’ЯЗАННЯ

1) За основним рівнянням титрування знаходимо молярну концентрацію еквівалента щавелевої кислоти у розчині:

2) Знаходимо масу дигідрату щавелевої кислоти в одному літрі розчину;

М -молярна маса еквівалента дигідрату щавелевої кислоти, г/моль;

- молярна концентрація еквівалента дигідрату

щавелевої кислоти, моль/л;

3) Знаходимо мacy дигідрату щавелевої кислоти у 200 мл (0,2л)приготовленого розчину:

4) Знаходимо масову частку чистої щавелевої кислоти (дигідрату) у наважці:

5. ЛІТЕРАТУРА.

1.Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006,

2.Медицинская химия: учеб. / В.А. Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под ред. В.А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008.

3. Садовничая Л.Л., Хухрянский В.Г., Биофизическая химия. К: Вища школа, 1986.

4. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую химию. М: Высшая школа, 1989.

5. Бабков А.В. и др. Практикум по общей химии с элементами количественного анализа. М: Высшая школа, 1978.

1. ТЕМА. Окисно-відновне титрування (оксидиметрія).

Метод перманганатометрії.

2. ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕМИ. Окисно-відновні реакції є одним з ос­новних видів взаємодії в живому організмі. Реакції окиснення-від­новлення лежать в основі ряду методів кількісного аналізу, які об’єднуються під загальною назвою оксидиметрії. Цими методами ви­значають вміст окисників і відновників у розчинах, біологічних рі­динах, воді. Одним з методів оксидиметрії є перманганатометрія (ро­бочий розчин - перманганат калію). Методом перманганатометрії можна визначати вміст сечової кислоти у сечі та крові, іонів кальцію, окислювального фермента каталази. Цей метод використовується у санітарно-гігієнічному аналізі при дослідженні питної води та стічних вод. Розчини перманганату калію застосовуються також як дезинфікуючі засоби, компоненти відбілюючих рецептур у стоматології.

3. МЕТА. Сформувати уявлення про можливості застосування окисно-відновних реакцій у кількісному аналізі та засвоїти принципи перманганатометричного титрування.

Студент повинен знати:

- основні положення теорії окисно-відновної взаємодії;

- суть методів оксидиметрії, зокрема перманганатометрії;

- особливості дії перманганату калію як окисника в різних середовищах;

- особливості перебігу окисно-відновних реакцій в організмі;

вміти:

- складати рівняння окисно-відновних реакцій;

- проводити перманганатометричне титрування;

- виконувати розрахунки в перманганатометричному аналізі.

4. ОРІЄНТОВНА КАРТКА ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Окисно-відновна взаємодія	1.1. Теорія окисно-відновних реакцій. 1.2. Класифікація окисно-відновних реакцій (міжмолекулярні, внутрішньо­молекулярні, диспропорціонування). 1.3. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій.
2. Окисно-відновні реакції в живому організмі.
3. Оксидиметрія.
4. Перманганатометрія.	4.1. Суть методу перманганатометрії. Робочий розчин. Індикатори методу.
	4.2. Окислювальна дія перманганату калію в залежності від реакції середовища. 4.3. Особливості титрування в перманганатометрії. Автокаталіз.
5. Визначення масової частки сульфату Феруму (ІІ) у тех-нічному купоросі.	5.1. Техніка титрування. 5.2. Розрахунок масової частки за даними титрування.

5. ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

1) Вказати, які з наведених речовин мають бути тільки окисниками

(за станом хрому):

а) К₂Сr₂О₇ б) Сr₂Оз в) Na₂CrO₄ г) NaCrO₂

2) У якій з наведених схем відбувається окиснення елемента?

а) NО₃^- → NНз; б) СО → CO₂; в) NO₂ → NO; г) CO₂ → СО_з^2-.

3) Скласти повне молекулярне рівняння окиснення сульфату

Мангану (ІІ) перманганатом калію у нейтральному середовищі,

якщо іоннасхемареакції має вигляд:

Мn²⁺ + МnО₄^- + H₂O = MnO₂ + ...

Знайти повну суму коефіцієнтів у молекулярному рівнянні.

а) 21 б) 32 в) 10г) 15

4) Визначити молярну масу еквівалента перманганату калію у перманганатометричному титруванні.

а) 31,61 б) 52,68 в) 79,02 г) 158,04

5) Вказати особливість окиcно-відновних реакцій у живих організмах.

ПРАВИЛЬНІ ВІДПОВІДІ

1) Правильні відповіді а) і в).

У сполуках К₂Сr₂О₇ і Na₂CrO₄ ступінь окиснення хрому максимальна (+6), а в інших сполуках +3. Сполука з максимальним значенням ступеня окиснення може бути тільки окисником

2) Правильна відповідь б).

Окиснення супроводжується збільшенням ступеня окиснення.

а) N⁺⁵О₃^-→ N^-3H₃ б) С⁺²О → C⁺⁴О₂ в)N⁺⁴O₂ → N⁺²O

г) С⁺⁴О₂ → С⁺⁴О₃^2-

3) Правильна відповідьг).

Скористаємося іонно-електронним методом складання окисно-відновних рівнянь. Оскільки реакція відбувається в нейтральному середо­вищі, у ліву частину напіврівнянь входить тільки вода, а у пра­ву частину - іони Н⁺ або іони ОН^-. Напіврівняння окиснення:

Мn²⁺ + 2 H₂O -2е^- → MnO₂ + 4H⁺ 3

Напіврівняння відновлення: 6

МnО₄^- + 2 H₂O + Зе^- → MnO₂ + 4 ОН^- 2

Складемо обидва напіврівняння з урахуванням рівності кількості відданих і прийнятих електронів:

3 Мn²⁺ + 2 МnО₄^- + 10 Н₂О = 5 MnO₂ + 12 H⁺ + 8 ОН^-

Враховуючи, що 8 Н⁺ + 8 ОН^- = 8 Н₂О, маємо:

3 Мn²⁺ + 2 MnO₄^- + 10 H₂O = 5 MnO₂ + 8 H₂O + 4 Н⁺

Виключаючи по 8 Н₂Оз лівої і правої частин:

3 Мn²⁺ + 2 MnО₄^- + 2 Н₂О = 5 MnO₂ + 4 Н⁺

Одержали повне іонне рівняння, а повне молекулярне рівняння буде мати вигляд (додаємо в обидві частини 3 SО₄^2- + 2 К⁺):

3 MnSO₄ + 2 КМnO₄+2 H₂O = 5 MnO₂ + К₂SО₄ + 2 H₂SO₄

Отже, сума всіх стехіометричних коефіцієнтів дорівнюватиме 15.

4) Правильна відповідь а).

Перманганатометричне титрування проводять у кислому середовищі, що відповідає максимальній окислювальній здатності перманганату калію, а також легкості фіксації кінця титрування. Відновлення перманганату в кислому середовищі відповідає рівнянню:

МnО₄^- + 8 Н⁺ + 5е^- → Мn²⁺ + 4 H₂O

Молярна маса еквівалента перманганату калію буде обчислюватися за формулою:

оскільки кількість прийнятих одним моль КМnО₄ електронів буде п’ять.

5) У живих організмах основним відновником є Гідроген субстратів, а окисником - кисень. Особливістю окиснення Гідрогену субстра­тів є багатостадійність процесу, а також те, що енергія хіміч­ної реакції виділяється переважно не у вигляді тепла, а у ви­гляді хімічної енергії зв'язків макроергічних сполук (АТФ, АДФ), що при цьому синтезуються.