СабаҚтарҒа арналҒан Әдістемелік Ұсыныстар

(практикалық, семинар, лабораториялық)

Пән аты – химия, Him 1111
Мамандық – 5В130100 – «Жалпы медицина»
Кафедра -биохимия
Құрастырғандар:
1 кредит (жалпы химия)	доцент, х.ғ.к. Нечепуренко Е.В.
2 кредит (органикалық химия)	доцент, х.ғ.к. Алмабекова А.А.

Алматы, 2016 ж

Сабақтарға арналған әдістемелік ұсыныстар (практикалық, семинар, лабораториялық) жұмыс бағдарламасына сәйкес құрастырылған.

Биохимия кафедрасының мәжілісінде қарастырылды « »2016 ж., хаттама №.

Кафедра меңгерушісі, профессор_____________________ К.О. Шарипов

№1 Тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Тірі жүйелер термодинамикасы. Термохимия. Термохимиялық есептеулер. Бейтараптау реакциясының түзілу жылуын тәжірибелік жолмен анықтау

МАҚСАТТАРЫ:

· тірі ағзаны стационарлық термодинамикалық жүйе ретінде қарастыруды қалыптастыру

· химиялық және биохимиялық процестердің энергетикалық сипаттамаларын есептеуді үйрету

· ағзадағы өздігінен жүретін процестердің бағытын болжауды үйрету

· химиялық реакцияның түзілу жылуын бейтараптау реакциясы мысалында тәжірибелік жолмен анықтауды үйрету;

· химиялық тәжірибенің жүргізілу принциптері мен оның нәтижелерін талдауға дағдыландыру;

· құқықтық құзыреттілікті қалыптастыру.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

· студент химиялық термодинамиканың негізгі түсініктері жайлы ақпарат бере алады;

· студент нақты есептерді шығаруда қажет болатын әртүрлі термодинамикалық параметрлердің стандартты шамасын табу үшін анықтамалық әдебиетпен жұмыс істей білуді үйренеді;

· студент химиялық энергияның басқа да энергия түрлерімен байланысын көрсете алады және тірі ағзаны термодинамикалық жүйе ретінде сипаттай біледі;

· студент бейтараптау реакциясының түзілу жылуын тәжірибелік жолман анықтай біледі, сонымен қатар реакцияның стандартты энтальпиясын есептеуге және оны анықтамалық мәнімен салыстыра білуге қабілетті болады;

· студент термодинамикалық заңдылықтарды биохимиялық процестердің жүру бағытын анықтауда қолдана білуді үйренеді.

ТАҚЫРЫПТЫҢ НЕГІЗГІ СҰРАҚТАРЫ:

1. Химиялық лабораториядағы техника қауіпсіздігі.

2. Химиялық термодинамиканың негізгі түсініктері мен заңдылықтары.

3. Термохимия. Химиялық реакциялардың жылу эффектісі. Термохимиялық есептеулерді химиялық және биохимиялық процестерді энергетикалық сипаттауда қолдану.

4. Гиббстің бос энергиясы процестердің өздігінен жүру критерийі ретінде. Тірі жүйе термодинамикасының ерекшеліктері.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- пікірлесу (құқықтық құзыреттілікті қалыптастыру мақсатында пәннің саясатын және техника қауіпсіздігінің ережелерін бірге талқылау);

- семинар

- есептер шығару және жаттығулар орындау;

- шағын топтарда жұмыс жасау (лабораториялық жұмыс жасау және оның нәтижелерін талдау);

- ауызша немесе жазбаша сауалнама

ӘДЕБИЕТ:

Негізгі:

1. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- б.4-31.

2. В.А. Попков, С.А. Пузаков. Жалпы химия [Мәтін]: Оқулық / Қазақ тіліне аударған С.Н.Ділмағамбетов. Жауапты редакторы Ж.Ж.Ғұмарова.- Москва: ГЭОТАР-МЕДИА, 2014.- б. 150-229.

3. Л.Г. Веренцова ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Оқу құрал. - Алматы: Эверо, 2009.- б. 9-19.

Қосымша:

1. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикум [Мәтін]: Оқулық.- Алматы, 2004.- 296 б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Л.Г. Веренцова, Е.В. ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: Бақылау тестері / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Алматы: Эверо, 2009.- 212 б.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

Ағылшын тілінде:

1. Morris Hein, Scott Pattison, Susan Arena. Introduction to General, Organic, and Biochemistry [Text]: Book / 10th Edition.-USA: John Wiley&Sons, Inc, 2012.-1091 p.

БАҚЫЛАУ:

Бағаланатын құзыреттіліктер:

- құқықтық құзыреттілік

- білім

Бақылау әдістері:

- тест тапсырмаларын және бақылау карталарын орындау

Бақылау сұрақтары:

1. Термодинамическая система. Классификация термодинамических систем.

Thermodynamic system. Classification of thermodynamic systems.

2. Термодинамикалық жүйе күйі: тепе-теңдік, стационарлы, ауыспалы

3. Термодинамикалық жүйенің параметрлері: негізгі, экстенсивті, интенсивті, күй функциялары,

4. Термодинамиканың бірінші бастамасы. Изобаралық және изохоралық процестердегі жылу мөлшері.

5. Термохимия. Химиялық реакцияның жылу эффектісі. Термохимиялық теңдеулер..

6. Стандартты түзілу жылуы. Жану жылуы. Бейтараптау жылуы.

7. Лавуазье-Лапласс заңы. Гесс заңы және одан шығатын салдарлар.

8. Термохимиялық есептеулерді химиялық және биохимиялық процестерді энергетикалық сипаттауда қолдану.

9. Тағам өнімдерінің энергетикалық құндылығын есептеу ерекшеліктері.

10. Термодинамиканың екінші бастамасы. Энтропия.

11. Гиббстің бос энергиясы процестердің өздігінен жүру критерийі ретінде. Энтальпиялық және энтропиялық фактор.

12. Тірі ағза – термодинамикалық жүйе ретінде. Термодинамикалық жүйенің стационарлық күйінің сипаттамасы. Пригожин принципі

Есептер мен жаттығулар (оқытушының таңдауы бойынша беріледі):

1. CO(NH₂)_{2 (ер-ді)} + H₂O _(с) = СО_{2 (ер-ді)} + 2NH_{3 (ер-ді) .} Берілген несепнәрдің гидролиздену реакциясының энтальпиясының стандартты мәнін анықтаңыз, егер несепнәрдің, судың, көмірқышқыл газының және аммиактың (сулы ерітінділері) стандартты түзілу энтальпиялары сәйкес -319,2; -285,8; -413,6; -79,9 кДж/мольге тең болса

2. CO(g) + 2H₂(g) à CH₃OH(g), газ тәрізді сутек, угар газы және метанолдың стандартты энтропиялары сәйкес 131, 198 және 240 Дж/моль∙K-ге тең деп алып берілген реакция энтропиясын есептеңіз.

3. Адам ағзасында этанол екі сатыда тотығады: ацетальдегидке дейін (ΔН⁰₁= -256 кДж/моль), сонан соң сірке қышқылына дейін (ΔН⁰₂= -237 кДж/моль):

С₂Н₅ОН → СН₃СОН → СН₃СООН. Этанолдың сірке қышқылына дейін тотығу реакциясының жылу эффектісін есептеңіз.

4. Биохимиялық реакциялардың энергетикалық қабысуына мысал келтіріңіз.

5*. «Судағы глюкозаның ерітіндісі» жүйесінде жылу сіңіру арқылы глюкозаның спирттік ашуы жүргенде ішкі энергия қандай өзгеріске ұшырайды? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

6*. Стандартты жағдайда келесі процестер өздігінен жүреді ме:

а) 2N₂(g) + O₂(g) ↔ 2N₂O(g); ΔH⁰₂₉₈>0;

б) 2C(s) + O2(g) ↔ 2CO(g); ΔH⁰₂₉₈<0.

Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

7* а) 3C₂H₂(g) ↔ C₆H₆(l); ΔH⁰_r<0; ΔS⁰_r<0;

б) FeO(s) + H₂(g) ↔ Fe(s) + H₂O(g); ΔH⁰_r>0; ΔS⁰_r>0

берілген реакциялардың қайсысында температураның төмендеуімен реакцияның өздігінен жүру мүмкіндігі кемиді? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

8. Трипсиннің 50^оС-та денатурацияға ұшырау реакциясының стандартты Гиббс энергиясын есептеңіз, егер стандартты энтальпиясы және энтропиясы сәйкес 283 кДж/моль және 288 Дж/(моль∙К) тең болса. Энтальпиялық және энтропиялық факторлардың үлесін бағалаңыз.

9. Реакцияның Гиббс энергиясын есептеу арқылы медицинада наркоз үшін қолданылатын азот (I) оксиді ауадағы оттектің әсерінен улы азот ((II) оксидіне дейін тотығуы мүмкін немесе мүмкін емес екендігін анықтаңыз. Гиббстің бос энергиясының мәні газ тәрізді азот оксиді (I), азот оксиді Величины свободной энергии Гиббса для газообразных оксида азота оксида азота (II) және оттек үшін сәйкес 103,7; 87,6; 0 кДж/моль-ге тең.

10. H₂PO₄^- -пен АDP-тан ATP түзілуі өздігінен жүретін процесс еместігі мәлім. Дегенмен, бұл реакция Гиббс энергиясының өзгерісі теріс мәнге ие болатын креатинфосфаттың гидролизденуімен қабыса жүреді:

ADP + H2PO4- à ATP + H2O; ΔGo = +30 кДж Creatine-phosphate + Н2О à creatine + phosphate; ΔGo = -43 кДж

Термодинамикалық қабысу принципін қолдана отырып

«Creatine-phosphate + ADP à Creatine + ATP» процесінің ағзада өздігінен жүру мүмкіндігін дәлелдеңіз.

№2 тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Биохимиялық реакциялар кинетикасының негіздері. Ағза тіршілігіндегі ферментативті катализдің алатын орны

МАҚСАТТАРЫ:

· химиялық кинетика жайлы негізгі түсініктерді қалыптастыру;

· реакция жылдамдығына түрлі факторлардың әсерін болжай білуге үйрету;

· ферменттердің биохимиялық процестер катализаторлары ретінде әсер ету ерекшелігін айқындау

· химиялық реакция жылдамдығына түрлі факторлардың әсерін тәжірибелік жолмен дәлелдеу;

· ақпаратпен өзіндік жұмыс істеу дағдыларын жетілдіру.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

· студент кинетикалық теңдеулер көмегімен химиялық және биохимиялық реакциялардың жүру жолдарын сипаттай алады;

· студент әрекеттесуші заттар концентрациясының, температураның және жүйе қысымының өзгеруімен химиялық реакция жылдамдығының өзгерісін есептеу дағдыларын меңгереді, химиялық тепе-теңдікті қарастыру үшін Ле-Шателье принципін қолдануды үйренеді;

· студент медициналық-биологиялық зерттеулерде және фармацияда химиялық кинетика принциптерін қолдана біледі;

· студент ферментативті катализ ерекшеліктерін сипаттаумен қатар Михаэлис-Ментен теңдеуін қолдана отырып ферментативті реакция ретін анықтай алады;

· студент зертханалық жұмыстың орындалу нәтижелерін баяндай алады.

ТАҚЫРЫПТЫҢ НЕГІЗГІ СҰРАҚТАРЫ:

1. Реакция жылдамдығына әсер етуші факторлар. Массалар әрекеттесуші заңы. Вант-Гофф ережесі.

2. Реакцияның молекулалығы және реті. Реакциялардың кинетикалық жіктелімі.

3. Химиялық тепе-теңдік. Ле-Шателье принципі.

4. Ферментативті катализ. Михаэлис-Ментен теңдеуі.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- семинар (оқытушының жетекшілігімен тақырыпты студенттерде өзара талқылау және ойларын түйіндей білуді дамыту);

- есептер шығару және жаттығуларды орындау;

- шағын топтарда жұмыс жасау (лабораториялық жұмыс жасау және оның нәтижелерін талдау).

- ойын түрінде оқыту әдісі «Молекулааралық бәсеке»

- ауызша немесе жазбаша сауалнама.

ӘДЕБИЕТ:

Негізгі:

1. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- б.4-31.

2. В.А. Попков, С.А. Пузаков. Жалпы химия [Мәтін]: Оқулық / Қазақ тіліне аударған С.Н.Ділмағамбетов. Жауапты редакторы Ж.Ж.Ғұмарова.- Москва: ГЭОТАР-МЕДИА, 2014.- б. 150-229.

3. Л.Г. Веренцова ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Оқу құрал. - Алматы: Эверо, 2009.- б. 23-39.

Қосымша:

1. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикум [Мәтін]: Оқулық.- Алматы, 2004.- 296 б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Л.Г. Веренцова, Е.В. ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: Бақылау тестері / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Алматы: Эверо, 2009.- 212 б.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

Ағылшын тілінде:

1. Morris Hein, Scott Pattison, Susan Arena. Introduction to General, Organic, and Biochemistry [Text]: Book / 10th Edition.-USA: John Wiley&Sons, Inc, 2012.-1091 p.

БАҚЫЛАУ:

Бағаланатын құзыреттіліктер:

- білім

- тәжірибелік дағдылар

Бақылау әдістері:

- тест тапсырмаларын және бақылау карталарын орындау

- ситуациялық есептер шығару немесе жаттығулар орындау

Бақылау сұрақтары:

1. Скорость химической реакции. Средняя и истинная скорость. Кинетические кривые.

Reaction rate. Average and instantaneous reaction rate. Kinetic curves

2. Реакция жылдамдығына әсер етуші факторлар: әрекеттесуші заттардың табиғаты, реагенттердің концентрациясы, температура, катализатор.

3. Массалар әрекеттесуші заңы.

4. Қайтымды реакцияның тепе-теңдік константасы мен Гиббс энергиясының өзара байланысы.

5. Реакцияның молекулалығы және реті. Реакция ретін анықтау тәсілі.

6. Түрлі ретті реакциялардың кинетикалық теңдеулері мен кинетикалық қисықтары. Түрлі ретті реакциялар жылдамдық константасының өлшем бірліктері.

7. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі. Вант-Гофф ережесі. Аррениус теңдеуі. Активтендіру энергиясы.

8. Реакциялардың кинетикалық жіктелімі: жай, күрделі, қайтымды, параллель, жалғас, іліктес, тізбекті реакциялар.

9. Ферментативті катализ. Михаэлис-Ментен теңдеуі, оның талдауы. Субстрат және фермент бойынша ферментативті реакцияның реті.

10. Ферментативті катализ ерекшеліктері. мен т биохимиялық реакциялардың жүруіне температура мен орта қышқылдығының әсері.

11. Ле-Шателье принципі. Әрекеттесуші заттардың және өнімдердің концентрациясының, температураның, қысымның өзгерісінің әсерінен химиялық тепе-теңдіктің ығысуы. Адаптивті қайта құру принципі.

Есептер мен жаттығулар (оқытушының таңдауы бойынша беріледі):

1. Реакция 2NО(г) + O₂(г) ↔ 2NО₂(г) теңдеуі бойынша жүреді. Егер: а) жүйе қысымын 2 есе арттырса; б) жүйе көлемін 3 есе азайтса; в) NО концентрациясын 4 есе арттырса реакция жылдамдығы қалай өзгереді?

2. Нөлінші, бірінші және екінші ретті реакциялар үшін кинетикалық теңдеулерді келтіріңіз және реакция жылдамдығының концентрацияға тәуелділігін сызбанұсқа түрінде көрсетіңіз.

3. Түрлі ретті реакциялардың жылдамдық константаларын өзара салыстыруға болады ма? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

4. Реагенттер концентрациясын екі есе төмендеткенде бимолекулалық реакция жылдамдығы неше есе төмендейді?

5. Темірдің 5% хлорсутек қышқылының ерітіндісінде еру жылдамдығы температураны 30 градусқа көтергенде қалай өзгереді? Еру жылдамдығының температуралық коэффициенті 2,8-ге тең.

6. Температуралық коэффициенті 2,4-ке тең қандай да бір реакция температурада 30 минутта аяқталады. 80 және температурада реакцияның аяқталуы үшін қажетті уақытты есептеңіз.

7. Берілген реакция үшін СО₃^2- + Н₂О ↔ НСО₃^- + ОН^- ерітіндіге сілті қосқанда тепе-теңдік қай бағытқа ығысады?

8. Берілген реакция үшін СО₂(г) + С(т) ↔ 2СО(г),ΔН=171 кДж; температураны арттырғанда тепе-теңдік қай бағытқа ығысады?

9. 289 К температурада тепе-теңдік константасы қандай мәнге ие болады, егер ΔG=0 болса?

10. Қандай да бір реакция үшін тура бағытта ΔG_r<0. Тура және кері реакция жылдамдық константаларының мәндері өзара қандай қатынаста болады? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

11. Фосген улы газы СО мен Cl₂-ден түзіледі. Берілген жүйеде Cl₂(g) + CO(g) ↔ COCl₂(g) 80% СО реакцияға түскенде тепе-теңдік орнады. CO, Cl₂ және COCl₂ бастапқы концентрациялары сәйкес 2; 2 және 0 моль/л-ге тең деп алып, берілген процесс үшін тепе-теңдік константасының мәнін есептеңіз.

ОСЫМША

Зертханалық жұмыс «Реакция жылдамдығының әр түрлі факторларға тәуелділігін зерттеу»

1-ші тәжірибе.«Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігі»

Жұмыстың мақсаты: Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігін натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылының арасындағы реакция арқылы зерттеу.

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = S↓ + Na₂SO₄ + H₂O

Жұмыстың жүргізілуі: Нөмірленген үш пробиркаға натрий тиосульфатының 1М ерітіндісін құяды: біріншісіне – 7 тамшы, екіншісіне – 14 тамшы, үшіншісіне – 21 тамшы. Бірінші пробиркаға 14 тамшы су, ал екінші пробиркаға 7 тамшы су тамызады. Басқа үш пробиркаға 7 тамшыдан күкірт қышқылын тамызады.

Реакция жылдамдығын анықтау үшін натрий тиосульфаты мен қышқыл құйғаннан бастап ақ түсті лай пайда болғанға дейінгі уақытты (күкірттің пайда болу белгісі) секундомердің көмегімен анықтайды. Натрий тиосульфаты құйылған басқа пробиркаларға да алдын-ала дайындалған (7 тамшы) күкірт қышқылының ерітіндісін құйып, ақ түсті лай пайда болғанға дейінгі уақытты анықтайды. Алынған мәліметтерді кестеге жазады:

пробирка№	Ерітінді көлемі (тамшылар)	Ерітіндінің жалпы көлемі (тамшы)	Натрий тиосульфатының меншікті концентрациясы (C)	Ақ түсті лайдың пайда болу уақыты t, с	Реакцияның меншікті жылдамдығы w=1/t (с-1)
Na2S2O3	H2O	H2SO4
		-

Реакцияның меншікті жылдамдығын уақытқа кері шама ретінде анықтайды. (w=1/t). Тәжірибе нәтижесінде реакция меншікті жылдамдығының натрий тиосульфатының меншікті концентрациясына тәуелділік графигін тұрғызады (абцисса осінде концентрация, ордината осінде – реакция жылдамдығы).

Қорытынды: Әрекеттесуші заттар концентрациясының реакция жылдамдығына тәуелділігін сипаттаңыз. Натрий тиосульфаты бойынша реакцияның ретін анықтаңыз

2-ші тәжірибе.«Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі»

Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін зерттеу.

Зерттелетін реакция:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = S↓ + Na₂SO₄ + H₂O

Жұмыстың жүргізілуі: Нөмірленген үш пробиркаға натрий тиосульфатының 1М ерітіндісін 10 тамшыдан құяды. Басқа үш пробиркаға 10 тамшыдан күкірт қышқылының 1М ерітіндісін құяды.

Бірінші жұп пробиркаларды (күкірт қышқылы – натрий тиосульфаты) және термометрді бөлме температурасындағы су құйылған стаканға салып, 5 минуттан соң пробиркалардағы температура теңескенде термометр көрсеткіштерін жазады. Пробиркаларды бір-біріне құйып араластырады да, құйғаннан бастап лай пайда болғанға дейінгі уақытты санайды.

Пробиркалардың екінші жұбын бөлме температурасынан 10 градусқа, ал үшінші жұбын 20 градусқа жоғары су құйылған стаканға 5 минутқа салады. Температура теңескеннен кейін пробиркалардағы ерітінділерді бір-біріне құйып араластырады да, бірінші тәжірибедегі сияқты құйғаннан бастап лай пайда болғанға дейінгі уақытты санайды. Алынған мәліметтерді кестеге жазады:

Пробирка №	Ерітінді көлемі (тамшылар)	Температура, оС	Ақ түсті лайдың пайда болу уақыты, t, с	Реакцияның меншікті жылдамдығы w=1/t (с-1)
Na2S2O3	H2SO4

Тәжірибе нәтижесінде реакция меншікті жылдамдығының температураға тәуелділік графигін тұрғызады (абцисса осінде температура, ордината осінде – реакция жылдамдығы).

Вант-Гофф теңдеуі бойынша температуралық коэффициенттің орта мәнін есептеңіз. ΔТ = 10-ға тең болғандықтан температуралық коэффициентті жылдамдықтардың қатынасы бойынша анықтайды:

; ;

Қорытынды: Берілген реакция үшін температуралық коэффициенттің мәнін есептеңіз және реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін сипаттаңыз.

№3 тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Ерітінділер. Ерітінділер құрамын өрнектеу тәсілдері. Ерітінділердің коллигативтік қасиеттері.

МАҚСАТТАРЫ:

· ерітінділер теориясының негізгі түсініктері, коллигативтік қасиеттері жайлы және табиғаттағы ерітінділердің биологиялық рөлі жайлы түсініктерін кеңейту;

· қанға изотонды болатын ерітінді дайындау үшін қажет есептеулерді үйрету;

· медицинада изо- және гипертонды ерітнділерді қолданудың маңыздылығын түсіндіру;

· ерітінділердің медициналық тәжірибеде қолданылуын көрнекілікті қарастыру арқылы студенттерде химияны зерттеу мотивациясын дамыта білу;

· ситуациялық есептерді шығару үшін қажет ақпаратпен өздігінен жұмыс істей білу дағдыларын дамыту.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

· студент түрлі концентрациядағы ерітінділерді дайындай алады және ерітінді құрамын өрнектеудің бір тәсілінен екінші бір тәсіліне өту үшін қажет есептеу тәсілдерін біледі;

· студент концентрлі ерітіндіден сұйылтылған ерітінді, сонымен қатар массасы белгілі болса концентрациясын есептеу арқылы ерітінді дайындау дағдыларымен таныс;

· студент Рауль заңының, одан шығатын салдарлардың және Вант-Гофф заңының физикалық-химиялық маңызын түсінеді;

· студент тірі ағзадағы осмостың рөлін (тургор, гемолиз, плазмолиз, деплазмолиз, биологиялық сұйықтықтардың осмолярлығы және осмоляльдігі) мысал келтіре отырып түсіндіре алады;

· студент еріген заттың молярлық массасын анықтау үшін криометрия, эбуллиометрия және осмометрии әдістерін қолдану және медициналық-биологиялық зерттеулер үшін еріген заттың молярлық концентрациясын диссоциациялану дәрежесін және изотонды коэффициентті анықтау мүмкіндіктеріне ие;

· студент есеп шығарғанда изотонды концентрация және осмостық қысымды есептеу жолдарын түсіндіре алады.

ТАҚЫРЫПТЫҢ НЕГІЗГІ СҰРАҚТАРЫ:

1. Ерітінділер теориясының негізгі түсініктері. Ерітінді құрамын өрнектеу тәсілдері.

2. Ерітінділердің тірі ағза үшін маңызы және оларды медициналық тәжірибеде қолдану.

3. Ерітінділердің коллигативтік қасиеттері.

4. Осмостық құбылыстардың медициналық-биологиялық маңызы.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- сұқбаттасу

- семинар

- есеп шығару және жаттығулар орындау

- шағын топтарда жұмыс жасау (лабораториялық жұмыс жасау және оның нәтижелерін талдау);

- ауызша немесе жазбаша сауалнама.

ӘДЕБИЕТ:

Негізгі:

1. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- б.32-37

2. В.А. Попков, С.А. Пузаков. Жалпы химия [Мәтін]: Оқулық / Қазақ тіліне аударған С.Н.Ділмағамбетов. Жауапты редакторы Ж.Ж.Ғұмарова.- Москва: ГЭОТАР-МЕДИА, 2014.- б. 62-77, 240-295.

3. Л.Г. Веренцова ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Оқу құрал. - Алматы: Эверо, 2009.- б. 48-68.

Қосымша:

1. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикум [Мәтін]: Оқулық.- Алматы, 2004.- 296 б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Л.Г. Веренцова, Е.В. ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: Бақылау тестері / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Алматы: Эверо, 2009.- 212 б.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

Ағылшын тілінде:

1. Morris Hein, Scott Pattison, Susan Arena. Introduction to General, Organic, and Biochemistry [Text]: Book / 10th Edition.-USA: John Wiley&Sons, Inc, 2012.-1091 p.

БАҚЫЛАУ:

Бағаланатын құзыреттіліктер:

- білім

- тәжірибелік дағдылар

Бақылау әдістері:

- тест тапсырмаларын және бақылау карталарын орындау

- ситуациялық есептер шығару немесе жаттығулар орындау

Бақылау сұрақтары:

1. Классификация растворов (по размерам частиц, по количеству растворенного вещества, по наличию или отсутствию электролитической диссоциации).

Classification of solutions (particle size, amount of solute, electrolytic dissociation)

2. Су әмбебап еріткіш ретінде. Сулы ерітінділердің тірі ағза үшін маңызы.

3. Заттың ерігіштігі дегеніміз не? Ерігіштік коэффициенті? Газдар мен сұйықтықтардың ерігіштігін қандай заңдар сипаттайды?

4. Ерітінділер құрамын өрнектеу тәсілдері: массалық үлес, молярлық концентрация, эквиваленттің молярлық концентрациясы, моляльдық концентрация, ерітінді титрі, еріген заттың мольдік үлесі. Анықтамалары, есептеу формулалары және өлшем бірліктері.

5. Диффузия. Тіршілік процесіндегі диффузияның атқаратын ролі.

6. Сұйылтылған бейэлектролит ерітінділерінің коллигативтік қасиеттері.

7. Раулдің бірінші заңы. Рауль заңынан туындайтын салдарлар.

8. Осмос. Осмостық қысым. Вант-Гофф заңы. Ерітіндінің осмомолярлығы.

9. Биологиялық жүйелердегі осмостың атқаратын ролі. Онкотикалық қысым. Изотонды ерітінділер дегеніміз не? Медицинада қолданылатын қан плазмасына изотонды ерітінділерге мысал келтіріңіз.

10. Гипер- және гипотонды ерітіндіге анықтама беріңіз. Медициналық тәжірибеде гипертонды ерітінділерді қолдануға неге негізделген? Жасушаны гип- және гипертонды ерітіндіге батырғанда қандай құбылыстар байқалады? Тургор, гемолиз, плазмолиз, деплазмолиз дегеніміз не?

11. Электролит ерітінділерінің коллигативтік қасиеттерінің ерекшеліктері. Изотонды коэффициенттік физикалық мәнін және есептелу жолын түсіндіріңіз.

12. Криоскопия, эбуллиоскопия, осмометрия. Осмолярлық, осмоляльдік дегеніміз не? Оларды есептеу жолдарын түсіндіріңіз.

Есептер мен жаттығулар (оқытушының таңдауы бойынша беріледі):

1. Келесі ерітінділерді: а) 750 г 15%-дық HCl; б) 200 мл 0,01 М KMnO₄; в) 250 мл 0,2 н СаCl₂ даярлау үшін қажетті ерігін зат және судың массасын анықтаңыз. (сұйылтылған ерітінділер тығыздығын 1г/мл-ге тең деп есептеңіз).

2. Асқазан сөлінің қышқылдығы төмен болғанда HCl-дың массалық үлесі 8 % -дық сұйылтылған тұз қышқылын қолданады. Осы ерітіндідегі HCl-дың және судың мольдік үлесін есептеңіз.

3. 8 моль судан және 0,2 моль NaCl-н тұратын жүйедегі натрий хлоридінің мольдік үлесін және массалық үлесін есептеңіз.

4. Массасы 2,76 г глицерин 200 г суда ерітілген. Осы ерітінді қандай температурада қатады?

5. 5 г қандай да бір бейэлектролит 500 г суда ерітілген. Алынған ерітіндінің қату температурасының төмендеуі 0,102 К-ге тең деп есептеп, оның молекулалық массасын анықтаңыз.

6. 100,2^оС-та қайнайтын ерітінді алу үшін 250 г суда неше грамм сахарозаны еріту қажет?

7. 37^оС-та, құрамында 1,34 г еріген зат бар дезоксирибозаның 0,1 л сулы ерітіндісінің осмостық қысымын есептеңіз. Бұл ерітінді осмостық қысымы келесі ерітінділермен салыстырғанда қандай болады: а) 780 кПа (қан, жоғарғы шегі); б) 730 кПа (қан, төменгі шегі); в) 258 кПа.

8. 65^оС-та 45,05 г суда 34,23 г қантты құрайтын ерітіндінің бетіндегі еріткіштің бу қысымын есептеңіз, егер берілген температурада су буының қысымы 2,5∙10⁴ Па-ға тең болса.

9*. Калий хлоридінің суда еруі өздігінен жүреді ме, егер температура 25^оС, ΔH^o = 17,2 кДж/моль; ΔS^o = 75,7 Дж/(моль^.К) болса?

10. Адамда интерстициналды сұйықтықтың осмолярлығы қабықты затта 0,3 моль/л–ден нефронның бүртікті қабатында 1,2 моль/л–ге дейін жоғарылайды. Бұл кезде осмостық қысым қалай өзгеретіндігін есептеңіз.

11. Массалық үлесі 0,9% натрий хлориді ерітіндісі қан плазмасына изотонды. Осы ерітіндінің тығыздығы 1,005 г/мл. Ерітіндідегі натрий хлоридінің изотондық коэффициентін және диссоциациялану дәрежесін есептеңіз.

12*. Сахароза ерітіндісіне а) су; б) несепнәр қосса, оның қату температурасы қалай өзгереді? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

13*. Молярлық концентрациясы бірдей екі ерітінді бар – несепнәрдің және кальций хлоридінің. Температура бірдей болған жағдайда осы екі ерітіндінің қайсысында осмостық қысым жоғары болады? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

14*. Сахароза мен глюкозаның сұйылтылған ерітінділерінде судың массалық үлесі бірдей. Осы ерітінділердің қайсысының қайнау температурасы жоғарырақ болады? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз. Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

15*. Дипептидтің ферментативті гидролизі жүріп жатқан ерітіндіде уақыт аралығында осмостық қысым қалай өзгереді? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

16*. Несепнәр мен сахарозаның сулы ерітінділері жартылай өткізгіш мебрана арқылы бөлінген. Мембрана арқылы еріткіштің бағытталған түрде өтуі жүрмейді. Осы ерітінділердің қайсысында еріген заттың массалық үлесі көбірек болады? Дәлелдеу арқылы түсіндіріңіз.

ОСЫМША

Лабораториялық жұмыс «Берілген концентрациясы бойынша ерітінді дайындау»

1-ші тәжірибе.«Концентрлі тұз қышқылы ерітіндісінен сұйылтылған ерітінді дайындау»

Жұмыстың мақсаты: шамамен концентрациясы 0,1 моль/л 250 мл ерітінді дайындау (оқытушы ерітінді көлемі мен концентрациясын топқа немесе әр студентке жеке беруі мүмкін)

Жұмыстың жүргізілуі: Концентрациясы 0,1 моль/л 250 мл ерітінді дайындау үшін тұз қышқылының массасын (г) молярлық концентрацияның формуласы арқылы есептейді:

Сұйылтылған ерітіндінің тығыздығын 1,00 г/мл деп алуға болады (кестені қараңыз)