Орієнтовна картка для підготовки до заняття

(самостійна позааудиторна робота студентів).

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Людина і біосфера.   2. Поняття про біогенні елементи.	1.1. Суть вчення В.І. Вернадського про біосферу. 1.2. Роль живої речовини. у біосфері. 1.3. Охорона навколишнього середовища. 1.4. Зв”язок ендемічних захворювань з особливостями біогеохімічних провінцій. 2.1. Органогени. 2.2. Макроелементи. 2.3. Мікроелементи. 2.4. Домішкові елементи.
3. s-Елементи.	3.1 Положення у періодичній системі елементів, будова атомів. 3.2. Електронегативність, ступінь окислення, характер зв’язків 3.3. Властивості s-елементів та їх сполук. 3.4. Зв’язок між місцезнаходженням s-елементів у періодичній системі та їх вмістом в організмі.
4. Біороль s-елементів та застосування їх у медицині.	4.1. Біологічна роль натрію і калію в організмі людини. 4.2. Застосування сполук натрію і калію в медицині. 4.3. Біологічна роль кальцію, барію та магнію в організмі людини. 4.4. Застосування сполук елементів ІІ-А групи в медицині.
5. Характерні якісні реакції відкриття катіонів s-елементів у розчинах та біологічних рідинах.	5.1. Якісна реакція на іон калію. 5.2. Якісна реакція на іон натрію. 5.3. Якісна реакція на іон кальцію. 5.4. Якісна реакція на іон барію.

 

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ

(самостійна позааудиторна робота студентів)

1) Вказати правильну електронну формулу, що характеризує валентні електрони s-елементів І-А групи.

а) ns¹; б) ns²; в) 2ns¹; г) 2ns².

 

2) Чим зумовлена значна подібність елементів І-А групи за властивостями?

а) однаковою будовою зовнішнього електронного шару атомів;

б) однаковою будовою передостаннього електронного шару атомів;

в) збільшенням радіусів атомів;

г) зменшенням потенціала іонізації.

 

3) Вказати, які окисно-відновні властивості проявляють елементи 1-А групи.

а) відновлювальні; б) окислювальні; в) відновлювальні та окислювальні;

г) не проявляють окисно-відновних властивостей.

 

4) Вказати характерну ступінь окиснення s-елементів І-А групи у їх сполуках.

а) –1; б) +1; в) +2; г) –2.

 

5) Вказати, в якому стані знаходяться в організмі людини калій і натрій.

а) у вільному стані;

б) у вигляді комплексних сполук з білками;

в) у вигляді гідратованих іонів.

 

6) Вибрати правильну електронну формулу для валентних електронів s-елементів ІІ-А групи.

а) ns¹; б) 2ns¹; в) ns²; г) ns¹(n-1).

 

7) Вказати характерний ступінь окиснення для s-елементів ІІ-А в сполуках

а) +2; б) -2; в) +3; г) +1.

 

8) Вибрати електронну конфігурацію атома магнію.

а) 1s²2s²2p⁶3s²; 2) 1s²2s²2p⁶; 3) 1s²2s²2p⁶3s¹; 4) 1s²2s²2p⁷3s¹.

 

9) Вказати, в якому вигляді міститься магній в організмі людини.

а) у вільному стані;

б) у вигляді гідратованих іонів;

в) у вигляді комплексів з білками.

 

ПРАВИЛЬНІ ВІДПОВІДІ

1) Правильна відповідь а).

У атомів елементів І-А групи відбувається заповнення s-підрівня останнього енергетичного рівня.

 

2) Правильні відповіді а), б).

Значна подібність властивостей елементів І-А групи обумовлена однаковою будовою останнього та передостаннього електронних шарів атомів (крім літію). На зовнішньому енергетичному рівні атоми лужних металів мають по одному електрону. На передостанньому енергетичному рівні у атома літію міститься 2 е^–, а у атомів інших металів – по 8 е^–.

 

3) Правильна відповідь а).

Характерною властивістю елементів І-А групи є те, що їх атоми віддають валентні s-електрони, проявляючи при цьому відновні властивості, які у групі у напрямку зверху вниз (у зв`язку із зменшенням потенціалу іонізації) посилюються.

 

4) Правильна відповідь б).

Атоми s-елементів І-А групи характеризуються подібною будовою електронних оболонок. У них тільки один електрон може брати участь в утворенні хімічного зв`язку, ступінь окиснення завжди постійний і дорівнє +1.

 

5) Правильна відповідь в).

 

6) Правильна відповідь а).

У елементів ІІ-А групи на зовнішньому енергетичному рівні на s-підрівні міститься по два валентних електрони.

 

7) Правильна відповідь а).

У нормальному стані у атомів ІІ-А групи немає неспарених електронів. Але при переході атома у збуджений стан один із зовнішніх s-електронів переміщується на р-підрівень і з`являються два неспарених електрони, що і визначає характерний для цих елементів ступінь окиснення +2 у їх сполуках.

 

8) Правильна відповідь а).

 

9) Правильні відповіді б), в).

У біологічних рідинах і тканинах організму магній знаходиться як у вигляді катіонів Мg²⁺, так і в сполуках з білками.

Так, у деяких металоферментах магній є кофактором.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ СТУДЕНТІВ НА ЗАНЯТТІ.

8.1. Ознайомлення з правилами техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії.

При виконанні лабораторної роботи студенти повинні дотримуватися правил внутрішнього розпорядку та техніки безпеки. Кожний студент після ознайомлення з правилами техніки безпеки ставить свій підпис у журналі реєстрації інструктажу.

 

8.2. Ознайомлення з правилами виконання та оформлення протоколів лабораторних робіт.

Перед кожним лабораторно-практичним заняттям студенту необхідно вивчити теоретичний матеріал згідно з питаннями орієнтовної картки методичних вказівок з цієї теми.

Для самопідготовки слід користуватися рекомендованою літературою, конспектами лекцій та збірником методичних вказівок.

При оформленні протоколу лабораторної роботи в зошиті для лабораторних робіт треба записувати дату, тему та мету заняття, послідовність виконання роботи, результати дослідів, рівняння проведених реакцій та висновки.

 

8.3. Ознайомлення з правилами виконання дослідів у якісному аналізі.

1) Не дозволяється висипати чи виливати невикористані реактиви у реактивну склянку з метою дотримання чистоти реактиву.

2) Сухі речовини зі склянки потрібно брати спеціально призначеним для цього шпателем.

3) Не залишати на тривалий час реактиви відкритими. Корки від склянок класти на стіл зовнішньою поверхнею донизу. Не допускається плутати корки від різних склянок.

4) Особливу увагу в аналітичних дослідженнях слід приділяти чистоті посуду. Реакції слід проводити лише в чистому посуді.

5) Потрібно чітко дотримуватися умов виконання аналітичної реакції, звертати увагу на кількість і концентрацію реактивів, зазначених у методичці.

6) Досліди з концентрованими кислотами проводити тільки у витяжній шафі.

7) Осад після проведення досліду не залишати надовго, а відразу розчинити у відповідному реактиві і вимити посуд.

8) Якщо в процесі аналізу осад або розчин потрібно залишити хоча б на короткий час, то на посудині, в якій він знаходиться, слід зробити відповідний напис.

 

8.4. Проведення якісних реакцій на катіони s-елементів

1) Проведення якісної реакції на катіон калію. Реакція з гідротартратом натрію NaHC₄H₄O₆

У пробірку внести 1 мл розчину солі калію і додати такий же об’єм розчину гідротартрату натрію. Для випадання осаду слід обережно потерти скляною паличкою внутрішню стінку пробірки. Випадає білий кристалічний осад гидротартрату калію.

КNО₃ + NaНС₄Н₄О₆ = КНС₄Н₄О₆↓ + NaNО₃

К⁺ + НС₄Н₄О₆^-= КНС₄Н₄О₆↓

Подіяти на одержаний осад сильною минеральною кислотою, оцтовою кислотою та лугом. Написати рівняння реакцій розчинення осаду у лугах та сильних кислотах у молекулярному і короткому іонному вигляді.

Зробити висновок про умови відкриття катіона калію.

 

2) Проведення якісної реакції на катіон натрію. Реакція з гідроксиантимонатом (V) калию К[Sв(ОН)₆ ].

У пробірку внести 1 мл розчину солі натрію, додати стільки ж розчину гексагідроксиантимонату (V) калію. Для утворення осаду слід потерти скляною паличкою стінку пробірки та охолодити розчин. Утворюється білий кристалічний осад гексагидроксиантимонату (V) натрію Na[Sв(ОН)₆]. Цю реакцію використовують для осадження іонів натрію з сироватки крові або плазми при визначенні натрію в крові:

NaNО₃ + К[Sв(ОН)₆] = Na[Sв(ОН)₆]↓ + КNО₃

Na⁺ + [Sв(ОН)₆]^- = Na[Sв(ОН)₆]↓

Подіяти на одержаний осад сильною мінеральною кислотою та лугом. Написати рівняння реакцій у молекулярному та іонному вигляді, враховуючи розчинення осаду в лужному середовищі та розкладання реактиву у кислому середовищі з утворенням білого аморфного осаду метасурмяної кислоти HSbO₃.

Зробити висновок про умови відкриття іона натрію.

 

3) Проведення якісної реакції на катіон кальцію. Реакція з оксалатом амонію (NН₄)₂С₂О₄.

У пробірку внести 1 мл розчину солі кальцію (хлориду або нітрату) і додати таку ж кількість розчину оксалату амонію. Випадає білий кристалічний осад оксалату кальцію:

СаСl₂ + (NН₄)₂С₂О₄ = 2NН₄Сl + СаС₂О₄↓

Са²⁺ + С₂О₄^2- = СаС₂О₄↓

 

Реакція використовується для визначення кальцію у сечі та крові.

Подіяти на осад сильною мінеральною та оцтовою кислотами. Написати рівняння реакції розчинення осаду в мінеральній кислоті у молекулярному та короткому іонному вигляді. Зробити висновок про умови відкриття катіона кальцію дією оксалату амонію.

4) Проведення якісної реакції на катіон барію. Реакція з сульфатом натрію або сірчаною кислотою.

У пробірку внести 1 мл розчину солі барію і додати таку ж кількість розчину сульфату натрію або сірчаної кислоти. Утворюється білий кристалічний осад:

ВаСІ₂ + Na₂SО₄ = ВаSО₄↓ + 2NaСІ

Ва²⁺ + SО₄^2- = ВаSО₄↓

 

Подіяти на осад сульфату барію сильною мінеральною кислотою.

Зробити висновок про умови відкриття катіона барію.

 

8.5. Оформлення протоколу лабораторної роботи.

Записати у зошит необхідні рівняння реакцій та висновки до кожного з дослідів.

ЛІТЕРАТУРА.

1. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. –В: НОВА КНИГА, 2006, с. 20-45, 210-224.

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

3. Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я., Павленко Н.В. Химия биогенных элементов.-К: Вища школа, 1990, с. 8-68.

4. Біонеорганічна, фізколоїдна і біоорганічна хімія. Вибрані лекції. За ред. проф. Л.О. Гоцуляка. –О.: Одеський медуніверситет, 1999, с. 16-25.

5. Глинка Н.Л. Общая химия. –Л: Химия, 1984.

ЗАНЯТТЯ № 2