К лабораторному ЗАНЯТИЮ № 12

 

ТЕМА:

Окислительно-восстановительные реакции. Уравнение Нернста – Петерса

Литература для подготовки:

Лекция № 4; [1] – С.175–177, 188–192; [5] – С. 31;

[6] – С. 233–245.

Базисные вопросы:

1. Окислительно-восстановительные (редокс) потенциалы. Механизм возникновения окислительно-восстановительно-го потенциала. Стандартные редокс-потенциалы.

2. Уравнение Нернста – Петерса. Зависимость величины окислительно-восстановительного потенциала системы от концентрации окисленной (ox) и восстановленной (red) форм и кислотности среды (pH).

Р а с ч е т параметров с использованием уравнения Нернста – Петерса:

– редокс-потенциала при известных значениях pH, концентрации окисленной ([ox]) и восстановленной ([red]) форм и температуры;

– pH или соотношения [ox] и [red] форм при известных значениях j и температуры;

– окислительно-восстановительного потенциала при био­­логических условиях.

3. Прогнозирование направления протекания окислите­льно-восстановительных процессов по величине редокс-потен­циалов.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 12

Часть А

1. Запишите уравнение Нернста – Петерса для указанных ниже окислительно-восстановительных пар при 25 ⁰С.

а) СlO₃^– + 6H⁺ + 6e D Cl^– + 3H₂O

б) CH₃CHO + 2H⁺ + 2e D CH₃CH₂OH

2. Выведите зависимость окислительно-восстановитель-ного потенциала для указанных ниже пар от рН среды при 25 ⁰С.

а) O₂ + 4H⁺ + 4e D 2H₂O, [O₂] = [H₂O] = 1 моль/л;

б) Сr₂O₇^2– + 14H⁺ + 6e D 2Cr³⁺ + 7H₂O,

[Сr₂O₇^2–] = [Cr³⁺] = 1 моль/л.

3. Можно ли для окисления в стандартных условиях гало­генид-ионов I^–, Br^–, F^– использовать ионы Fe³⁺?

Ответ:

для I^– можно, для Br^– и F^– нельзя.

Часть Б

1. Рассчитайте потенциал системы:

HClO + H⁺ + 2e^- D Cl^- + H₂O,

если концентрации (моль/л) компонентов реакционной смеси равны: [Cl^-] = 0,2, [HClO] = 0,6, [H⁺] = 0,01; t = 25 ⁰С.

Ответ: 1,46 В.

2. Рассчитайте величину рН раствора, при котором потенциал системы

MnO₄^– + 8H⁺ + 5e D Mn²⁺ + 4H₂O

составит 1,04 В. [MnO₄^–] = [Mn²⁺] = 1 моль/л, t = 25 ⁰С.

Ответ: рН = 5,0.

3. При каком соотношении окисленной и восстановленной форм в системе

[Fe(CN)₆]^3- + 1e^- D [Fe(CN)₆]^4-

потенциал будет равен 0,28 В?

Ответ: 44:1000.

4. Рассчитайте стандартный потенциал (j⁰¢) системы

О₂ + 4Н⁺ + 4е D 2Н₂О

в биологических условиях: рН = 7,4, t = 37 ⁰С.

[О₂] = [H₂О] = 1 моль/л.

Ответ: 0,78 В.

5. В каком направлении в стандартных условиях будет протекать следующая окислительно-восстановительная реакция

H₂S + I₂ «2HI + S?

Ответ: в прямом.

 

ПЛАН ПОДГОТОВКИ

К лабораторному ЗАНЯТИЮ № 13

 

ТЕМА:

Хроматографический анализ. Идентификация смеси красителей методом адсорбционной хроматографии на примере бумажной и тонкослойной хроматографии (лабораторная работа)

 

Литература для подготовки:

Лекция № 6; [1] – С. 257–267, 621–623; [3] – С.30–34.

 

Базисные вопросы:

1. Понятие о хроматографии как методе разделения и анализа смеси веществ. Применение хроматографии в медико-биологических исследованиях.

2. Классификация хроматографических методов по доминирующему механизму разделения веществ (адсорбционная, распределительная, ионообменная, гель-хроматография, аффинная). Адсорбционная хроматография: адсорбция на границе твердое тело – раствор, правило Ребиндера.

3. Виды хроматографических методик по геометрии сорбционного слоя (колоночная, плоскостная), аппаратурному оформлению (бумажная, ТСХ) и агрегатному состоянию фаз (ГЖХ, ВЭЖХ).

4. Техника хроматографического эксперимента и идентификация веществ на хроматограммах в методах бумажной и тонкослойной хроматографии. Теоретические основы лабораторной работы. Методика проведения эксперимента.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ № 13

Часть А

1. Для чего используется метод хроматографии? Из предложенных ниже вариантов ответа выберите правильный:

а) определения качественного состава вещества;

б) определения качественного и количественного состава вещества;

в) определения качественного и количественного состава смеси веществ.

Ответ: в.

2. Для определения состава хлорофилла М.С. Цвет использовал хроматографию. Из предложенных ниже вариантов механизмов разделения и техники выполнения хроматографического анализа выберите соответствующие опыту Цвета.

Механизм разделения А. распределительный Б. адсорбционный В. биоспецифический

Техника выполнения 1. тонкослойная 2. бумажная 3. колоночная

 

Ответ: Б, 3.

3. При проведении ТСХ (на полярном сорбенте силикагеле) смеси препаратов в качестве элюента использовали малополярный диэтиловый эфир. Разделение осуществить не удалось – пятно осталось на линии старта. Какое изменение в выборе полярности элюента вы можете предложить, чтобы разделение смеси все же осуществилось? Ответ обоснуйте.

Ответ: увеличить полярность.

4. При разделении смеси пенициллинов на бумаге были получены следующие результаты: ампициллин – R_f 0,22; эпициллин – R_f 0,27. Какой из пенициллинов при этом находится ближе к линии старта?

Ответ: ампициллин.

Часть Б

1. Из перечисленного ниже выберите условие, требующиеся для проведения хроматографического анализа.

а) наличие окраски у анализируемых соединений;

б) отсутствие химического взаимодействия анализируемых веществ с элюентом и сорбентом;

в) возможность определять микроколичества веществ в составе смеси.

Ответ: б.

2. Для определения содержания глюкозы в биологической жидкости использовали хроматографический метод. Какой из приведенных ниже вариантов неподвижной фазы может быть верным, если известно, что механизм разделения биоспецифический?

а) фермент на твердом носителе;

б) бумага;

в) вязкая высококипящая жидкость.

Ответ: а.

3. При хроматографировании смеси полярных веществ на пластинке с оксидом кальция в качестве адсорбента нанесенное пятно обнаружилось на линии финиша. Какая неподвижная фаза (оксид алюминия или крахмал) будет более эффективной, если адсорбционная способность сорбентов возрастает в ряду "оксид алюминия – оксид кальция – крахмал"? Ответ обоснуйте.

Ответ: крахмал.

4. На пластинках со слоем целлюлозы провели разделение смеси антибиотиков, используя в качестве элюента н -бута-нол, насыщенный водой. По окончании хроматографирования (пробег элюента – 12 см) обнаружены пятна, отстоящие от линии старта на 0,5 и 6,2 см. Присутствует ли в составе смеси окситетрациклин, если его R_f в условиях данного эксперимента составляет 0,16?

Ответ: нет.

 

 

ПЛАН ПОДГОТОВКИ