Опыт №2. Влияние температуры на положение химического равновесия.
Принцип метода: метод основан на определении направления смещения равновесия в системе по изменению интенсивности окраски раствора.
Материальное обеспечение: спиртовая горелка, химический стакан на 100 мл, мерная пробирка, химические пробирки, пипетка, растворы: 10% раствор крахмала, 5% спиртовой раствор йода.
Ход работы:
.
1. В пробирку налить 4 мл раствора крахмала и 2 капли раствора йода, перемешать, отметить образование комплексного соединения густо-фиолетового цвета.
I2 + крахмал = йодкрахмал, экзотермическая реакция, ∆H<0
2. Содержимое разделить на две пробирки. Первую оставить для контроля цвета.
3. Вторую пробирку нагреть над пламенем горелки до обесцвечивания раствора.
4. Охладить пробирку в стакане с холодной водой, наблюдать изменение окраски.
5. Сделать вывод о направлении смещения химического равновесия под влиянием изменения температуры.
Тема 13. СОРБЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Поверхностные явления – это процессы, которые проходят на границе двух фаз и зависят от особенностей и структуры поверхности.
Клетки, которые являются основой строения живых организмов, имеют очень большую поверхность распределения, на которой происходит большое количество биологических процессов. Взаимодействие ферментов с субстратами, антител с антигенами, поляризация и деполяризация биологических мембран – все эти явления можно объяснить на основе адсорбционных процессов.
В медицине широко применяют адсорбционную терапию. Адсорбенты используют для связывания токсинов, нежелательных веществ, радиоактивных соединений и их выведения из организма. Основой одного из самых современных методов лечения – гемосорбции является молекулярная адсорбция токсинов на поверхности адсорбентов различной химической природы. В медицинской практике этот метод применяется при почечной и печеночной недостаточности, при сильных отравлениях. В медицинской практике широко применяются катионообменные смолы для декальцинирования крови с целью ее консервирования. Жидкие ионообменные смолы являются эффективными пролонгаторами некоторых лекарственных соединений, антибиотиков, многие из которых слишком быстро разрушаются в жидких средах организма. В основе действия пролонгаторов лежит связывание лекарственного вещества с матрицой полимера по ионообменному механизму.
Широкое применение иониты находят в фармацевтической и биохимической промышленности для получения и очистки лекарств и биохимически активных веществ. Знание свойств поверхностно – активных веществ помогает глубокому изучению биохимических и физиологических процессов, происходящих в организме.
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ.
ОБЩАЯ ЦЕЛЬ.
Уметь трактовать особенности строения поверхности раздела фаз, строение молекул поверхностно – активных веществ, структуру биологических мембран.
КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ
УМЕТЬ:
1. Интерпретировать понятия поверхностные явления, поверхностная энергия, поверхностное натяжение.
2. Интерпретировать поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества.
3. Интерпретировать сорбционные процессы.
4. Интерпретировать процесс адсорбции, анализировать влияние различных факторов на данный процесс.
5. Трактовать роль адсорбции в биологических системах и основы адсорбционной терапии.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ.
1. Поверхностные явления. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение на поверхности раздела фаз. Поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества (ПАВ и ПИВ). Правило Дюкло-Траубе.
2. Сорбционные процессы: адсорбция, абсорбция, хемосорбция. Адсорбенты и адсорбтивы (адсорбаты).
3. Адсорбция на поверхности раздела жидкость – газ и жидкость – жидкость. Уравнение Гиббса. Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое. Представление о структуре биологических мембран.
4. Адсорбция на поверхности раздела твердое тело – газ. Уравнение Ленгмюра. Физическая и химическая адсорбция.
5. Закономерности адсорбции из раствора. Молекулярная и ионная адсорбция.
6. Адсорбция ионов. Избирательная и ионообменная адсорбция. Правило Панетта-Фаянса. Ионообменники, их применение.
7. Роль адсорбции и ионного обмена в процессах жизнедеятельности растений и организмов. Физико-химические основы адсорбционной терапии (гемосорбция, плазмосорбция, лимфосорбция, энтеросорбция, аппликационная терапия). Иммуносорбенты.
Основная литература.
1. Медицинская химия: учебник. Калибабчук В.А., Грищенко Л.И., Галинская В.И. и др. – К.: Медицина, 2008. – С. 217-244.