ОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
КАФЕДРА ОБЩЕЙ И БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общая и неорганическая химия»
Омск 2004 г.
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета по курсу «Общей и неорганической химии».
Моисеева Н.Е., Галиулина М.В., Ганзина И.В., Атавина О.В., Юдина Л.Н.
Методические рекомендации и контрольные задания по курсу «Общая и неорганическая химия» составлены для студентов I курса заочного отделения фармацевтического факультета Омской государственной медицинской академии в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 04050 – «Фармация» (квалификация - провизор), учебным планом и программой курса.
В пособии представлена программа «Общей и неорганической химии», даны рекомендации по ее изучению. Пособие содержит варианты контрольных работ, требования к их содержанию и оформлению, тематический план лекций и лабораторно – практических занятий по химии, вопросы для подготовки к экзамену.
Рецензенты:
Кандидат химических наук, доцент Э.Ф.Зорина–зав.кафедрой естественнонаучных дисциплин ОГИС.
Кандидат педагогических наук, доцент Е.Ю.Тюменцева–доцент кафедры естественнонаучных дисциплин ОГИС.
Рассмотрено и рекомендовано к печати кафедрой общей и биоорганической химии ОмГМА (Н.Е. Моисеева – зав. кафедрой общей и биоорганической химии, кандидат технических наук, доцент), цикловой методической комиссией по фармации ОмГМА.
Цель и задачи изучения курса «Общая и неорганическая химия»
Общая и неорганическая химия является общетеоретической, базисной дисциплиной в системе подготовки провизора. Она дает необходимые знания для усвоения ряда медико – биологических дисциплин – биохимия, физиология, фармакология, фармацевтической химии и др.
Преподавание данной дисциплины обеспечивает развитие у студентов навыков анализа лекарственных веществ необходимые знания основных законов и теоретических положений необходимых для объяснения нормальных и патологических процессов на молекулярном и клеточном уровне.
Задачи изучения дисциплин:
1. Сформулировать конкретные знания студентов по разделам “Энергетика химических процессов”, ”Окислительно – восстановительные реакции”, “Растворы”, “Строение вещества” и химии элементов.
2. Научить студентов пониманию связи свойств соединений с положением составляющих их элементов в Периодической системе.
3. Показать единство химического элементного состава живой и неживой природы и объяснить биологическую роль элементов.
4. Привить студентам практические навыки определения и расчета энергетических характеристик химических процессов, направления и глубины их протекания, способы расчета химических равновесий, определение концентрации веществ титриметрическим (оксидиметрия, комплексонометрия, ацидиметрия, алкалиметрия и др.) методами анализа, широко используемыми в биохимических лабораториях и практики провизора.
Основные знания и учения, приобретаемые студентами при изучении курса общей и неорганической химии.
В итоге прохождения курса общей и неорганической химии студент должен знать:
1. Основные законы химии.
2. Расчеты и теоретические положения законов термодинамики.
3. Способы выражения концентрации растворов, правила приготовления растворов.
4. Способы оценки кислотности сред, расчеты рН растворов.
5. Свойства растворов сильных и слабых электролитов, состояние ионов в растворах электролитов, расчет ионной силы раствора. Понятие физических растворов.
6. Коллигативные свойства растворов, расчет осмотического давления.
7. Строение комплексных соединений, комплексонометрия, ее применение в фармацевтических исследованиях.
8. Строение атома, типы химических связей.
9. Химию биогенных элементов, семейства s, p, d – элементов, их биологическую роль и применение соединений в фармации.
Студент должен уметь:
1. Самостоятельно работать с химической литературой.
2. Производить расчеты по химическим формулам.
3. Готовить растворы с заданной концентрацией.
4. Работать с приборами, применяемыми в химических исследованиях лекарственных веществ.
Учебный план
В соответствии с учебным планом, утвержденным Министерством здравоохранения РФ, на заочном отделении предмет общей и неорганической химии преподается на I курсе. На изучение дисциплины отводится 15 часа, из них 20 часов лекций, 30 часов лабораторно – практических занятий и 103 часа самостоятельной работы, во время которой студенты выполняют 2 контрольной работы. По итогам освоения курса студенты сдают экзамен.
Программа курса общей и биоорганической химии
Энергетика, направление и глубина протекания химических реакции.
Химическое равновесие
Основные понятия химической термодинамики. Поглощение и выделение различных видов энергии при химических превращениях. Теплота и работа.
Внутренняя энергия и энтальпия индивидуальных веществ и многокомпонентных систем. Стандартные состояния веществ и стандартные значения внутренней энергии и энтальпии. Теплоты химических реакций при постоянной температуре и давлении или объеме. Термохимические уравнения. Стандартные энтальпии образования и сгорания веществ.
Закон Гесса. Расчеты изменения стандартных энтальпий химических реакций и физико – химических превращений (растворение веществ, диссоциация кислот и оснований) на основе закона Гесса.
Понятие об энтропии как мере неупорядоченности системы (уравнение Больцмана).
Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца как критерий самопроизвольного протекания процесса и термодинамической устойчивости химических соединений. Таблицы стандартных энергий Гиббса образования веществ.
Обратимые и необратимые химические реакции и состояние химического равновесия. Качественная характеристика состояния химического равновесия и его отличие от кинетически заторможенного состояния системы.
Закон действующих масс (ЗДМ). Константа химического равновесия и ее связь со стандартным изменением энергии Гиббса и энергии Гельмгольца процесса. Определение направления протекания реакции в системе при данных условиях путем сравнения соотношения произведений концентраций в данных условиях и значения константы равновесия.
Зависимость энергии Гибба процесса и константы равновесия от температуры. Принцип Ле Шателье – Брауна.
Окислительно – восстановительные реакции
Электронная теория окислительно – восстановительных (ОВ) реакций (Л.В. Писаржевский).
Окислительно – восстановительные свойства элементов и их соединений в зависимости от положения элемента в Периодической системе элементов и степени окисления элементов в соединениях.
Сопряженные пары окислитель – восстановитель. Окислительно – восстановительная двойственность.
Влияние среды и внешних условий на направление окислительно – восстановительных реакций и характер образующихся продуктов.
Учение о растворах
Основные определения: раствор, растворитель, растворенное вещество. Растворимость. Растворы газообразных, жидких и твердых веществ. Вода как один из наиболее распространенных растворителей. Роль водных растворов в жизнедеятельности организмов.
Процесс растворения как физико – химическое явление (Д.И. Менделеева, Н.С. Курнаков). Термодинамика процесса растворения.
Растворы газов в жидкостях. Законы Генри, Генри – Дальтона, И.М. Сеченова.
Растворы твердых веществ в жидкостях. Понятие о коллигативных свойствах растворов. Зависимость «Свойство раствора - концентрация». Закон Вант – Гоффа об осмотическом давлении. Теория электролитической диссоциации (Аррениус С., Каблуков И.А.). Роль осмоса в биосистемах. Плазмолиз, гемолиз, тургор. Гипо- , изо- и гипертонические растворы.
Теория растворов сильных электролитов. Ионная сила растворов, коэффициент активность ионов.
Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. РН растворов сильных кислот и оснований.
Растворы слабых электролитов. Применение ЗДМ к ионизации слабых электролитов. Константа ионизации (диссоциации). Ступенчатый характер ионизации.
Теории кислот и оснований (Аррениуса, Льюиса, Бренстеда - Лоури). Константы кислотности и основности. Процессы ионизации, гидролиза, нейтрализации с точки зрения различных теорий кислот и оснований. рН растворов слабых кислот, оснований, гидролизующих солей.
Амфотерные электролиты (амфолиты).
Роль ионных, в том числе кислотно – основных, взаимодействий при метаболизме лекарств, в анализе лекарственных препаратов, при приготовлении лекарственных смесей. Химическая совместимость и несовместимость лекарственных веществ.
Электронные оболочки атомов и периодический закон Д.И. Менделеева. Природа химической связи и строение химических соединений