Методика виконання лабораторної роботи

Робота 1. Реакції на полум’я.

В 6 пробірок вносять по декілька крапель розчинів солей Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba.

Занурюють почергово платиновий або ніхромовий дріт у розчин солі і вносять у нижню частину газового пальника. Спостерігають зміну забарвлення полум’я.

 

Робота 2. Характерні реакції катіонів Sr²⁺ і Ba²⁺ з хроматом калію.

В дві пробірки вносимо по 2-3 краплі розчину хромату калію. В першу додаємо таку ж кількість краплин розчину солі стронцію, а в другу – розчину солі барію. Що спостерігаєте? Першу пробірку для утворення осаду нагріти.

Хромат стронцію утворюється при нагріванні, хромат барію – при звичайній температурі. Записати рівняння реакцій.

 

Результати експерименту оформити у вигляді таблиці:

 

№ п/п	Назва лабораторної роботи	Методика виконання лабораторної роботи	Спостереження, рівняння реакцій, розрахунки, графіки	Висновки

 

Література:

1. Хухрянский В.Г. Химия биогенных элементов., К., 1984.

2. Глінка М.Л. Загальна хімія., К., 1982.

3. Хімія. Під ред. Слободяника М.С., К., 2003.

Заняття № 2

Тема: «Біогенні р-елементи; біологічна роль, застосування в медицині».

 

Актуальність теми: р-елементи відіграють важливу роль у життєдіяльності людини. П’ять р-елементів (C, O, N, P, S, Cl) відносяться до органогенів, що відіграють в організмі роль пластичного матеріалу, а також створюють фізико-хімічні умови для протікання фізіологічних процесів (рН середовище, осмотичний тиск і т.п.). Інші є важливими мікроелементами (B, Al, F, I, інші). Сполуки більшості р-елементів проявляють біологічну активність і застосовуються в медицині як лікарські препарати (нашатирний спитр, АТФ, натрія тіосульфат, фізіологічний розчин; солі брому, спиртовий розчин йоду). Сполуки деяких р-елементів є сильними отрутами (фториди, озон, сірководень, білий фосфор, галогени, сполуки Pb, As, Se, Te). Фармакопейні препарати р-елементів:

NaNO₂ – спазмолітичний засіб, антидот при отруєнні ціанідами;

Na₂SO₄ х 10H₂O – послаблюючий засіб;

Na₂S₂O₃ х 5H₂O – детоксикуючий, десенсибілізуючий засіб;

NaHCO₃ – антацидний засіб при підвищенні кислотності шлункового соку.

 

Навчальні цілі:

Знати:

а). електронну структуру та електронегативність р-елементів;

б). типові хімічні властивості р-елементів та їх сполук (реакції без зміни ступеня окиснення);

в). зв’язок між місцезнаходженням р-елементів в періодичній системі та біороллю і застосуванням в медицині сполук р-елементів;

г). токсичну дію сполук;

д). проблеми забруднення та очищення біосфери від токсичних хімічних сполук техногенного походження.

е). ендемічні захворювання їх зв’язок з особливостями біогеохімічних провінцій (районів з природним дефіцитом або надлишком певних хімічних елементів в літосфері);

є). аналітичні реакції на катіони р-елементів.

Вміти:

проводити якісні реакції на окремі р-елементи (реакції йонів SO₄^2-, СO₃^2-, S₂O₃^2-, NO₂^-, Hal^- );

 

Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми

Дисципліна	Знати	Вміти
Медична біологія	Макро- і мікроелементи. Біогенні елементи. Біороль C, O, N, P, S, F, I в організмі людини.
Неорганічна хімія	Основні класи неорганічних сполук. Будова атомів p-елементів. Ступінь окиснення елемента. Хімічні властивості р-елементів.	Виконувати якісні реакції методом напівмікроаналізу. Записувати рівняння реакцій в молекулярній і йонній формах. Складати електронний баланс окисно-відновного процесу.

 

Самостійна позааудиторна робота студентів.

1. Загальна характеристика р-елементів, можливі ступені окиснення, властивості їх сполук.

2. Аналітичні реакції на аніони SO₄^2-, S₂O₃^2-, CO₃^2-, NO₂^-, Cl^-, Br^-, I^-.

3. Біологічна роль р-елементів в організмі людини. Елементи-органогени і мікроелементи, їх вплив на процеси метаболізму.

4. Застосування сполук р-елементів в медицині,.

5. Лікарські препарати р-елементів.

6. Ендемічні захворювання їх зв’язок з особливостями біогеохімічних провінцій (районів з природним дефіцитом або надлишком певних хімічних елементів в літосфері).

7. Проблеми забруднення та очищення біосфери від токсичних хімічних сполук техногенного походження.

 

Контрольні питання.

1. Які особливості будови атомів р-елементів, можливі ступені окиснення, характер їх оксидів і гідратів оксидів? Амфотерні гідроксиди.

2. Природні сполуки р-елементів, їх роль в організмі і застосування в медицині.

3. Застосування сплавів бору, алюмінію, галію, індію в медицині, стоматології.

4. Карбон і Сіліцій в організмі, застосування сполук елементів IV A групи в медицині.

5. Нітроген і Фосфор як органогени. Токсичність сполук As, Sb, Bi, Pb, Se, Te, Tl.

6. Біологічна роль елементів V А групи, озон, оксигенотерапія. Сульфур і його сполуки, застосування їх в медицині.

7. Біологічна роль галогенів, застосування їх солей як медичних препаратів.

8. Запобігання виникнення антрикозу, силікозу, флюорозу і ендемічного зобу.

9. Напишіть рівняння реакцій за схемою перетворень:

Cl₂®HCl®KCl®AgCl®[Ag(NH₃)₂]Cl

CO₂®CaCO₃®CaI₂®HI®AgI

10. Напишіть рівняння реакцій H₂SO₄ з алюміній оксидом, кальцій гідроксидом, натрій карбонатом, барій хлоридом.

11. Напишіть формули можливих оксидів Фосфору та рівняння реакцій взаємодії їх з водою і калій гідроксидом.

12.Заповнити таблицю:

Елемент, вміст в організмі людини, добова потреба	Біологічна роль	Застосування в медицині	Лікарські препарати

Самостійна робота на занятті.

Виконати лабораторні роботи:

1. Якісна реакція на SO₄^2-.

2. Реакції на полум’я.

3. Характерні реакції Ba²⁺, Sr²⁺.

Методика виконання лабораторної роботи

Робота 1. Якісна реакція на SO₄^2-.

В пробірку внести декілька крапель розчину сульфату натрію і додати 1 краплю розчину хлориду барію. Записати рівняння реакції і спостереження.

 

Робота 2. Виявлення аніону S₂O₃^2-.

В пробірку внести декілька крапель розчину тіосульфату натрію і додати 1 краплю розчину хлоридної кислоти. Записати рівняння реакції і спостереження.

 

Робота 3. Виявлення аніону CO₃^2-.

В пробірку внести декілька крапель розчину карбонату натрію і додати 1 краплю розчину хлоридної кислоти. Записати рівняння реакції і спостереження.

 

Робота 4. Характерні реакції NO₂^-

а). Дія КІ в середовищі H₂SO₄.

В пробірку внести декілька крапель розчину нітриту натрію. Додати таку ж кількість розчину йодиду калію і конц. H₂SO₄. Записати рівняння реакції, скласти електронний баланс, визначити окисник і відновник.

б). З дифеніламіном в середовищі H₂SO₄.

В пробірку внести декілька крапель розчину нітриту натрію. Додати таку ж кількість розчину дифеніламіну в конц. H₂SO₄.

Обережно! Дифеніламін приготовлений на конц. H₂SO₄.

 

Робота 5. Реакції аніонів VІІ-ї групи.

В три пробірки внести по декілька крапель розчинів солей з аніонами Cl^-, Br^-, I^- і додати по краплині розчину нітрату срібла.

До одержаних осадів додати розчин гідроксиду амонію. Відмітьте, які із осадів розчинилися внаслідок утворення комплексних сполук.

Напишіть рівняння відповідних хімічних реакцій, зробіть висновки.

Заняття №3

 

Тема: d-елементи. Якісні реакції на катіони і аніони d-елементів.

 

Актуальність теми: Переважна кількість d-елементів міститься в органах і тканинах у вигляді комплексних сполук з білками і іншими біополімерами. З біологічної точки зору комплексоутворюючі елементи є “організаторами життя”. Лікарю важливо знати будову і властивості комплексних сполук, оскільки металоорганічні комплекси приймають найактивнішу участь в обмінних процесах (залізопорфіриновий комплекс входить в склад гемоглобіну, кобальтопорфіриновий – головна частина вітаміну В₁₂). Відомо також, що шкідливі речовини виводяться з організму з допомогою лігандів, які зв’язують їх в комплекси. Встановлено, що каталітична дія мікроелемента зростає в мільйони разів при утворенні ним комплексів. Більшість d-елементів IV періоду мають гемопоетичні властивості (впливають на процеси кровотворення), багато з них беруть участь в окисно-відновних процесах, проявляють позитивну дію на імуногенез. Порушення певної рівноваги між мікроелементами в організмі призводить до виникнення патологічних станів, тому ці зміни можуть служити діагностичним тестом, а також прогнозом того чи іншого захворювання. Велика кількість d-елементів і їх сполук отруйні для живих організмів, - вони проявляють несприятливу біологічну дію (Ni, Pd, Ag, Hg, Cd, та інші).

 

Навчальні цілі:

Знати: Особливості хімічних властивостей d-елементів, пов’язані з будовою їх атомів, біологічну роль і застосування в медицині сполук d-елементів; аналітичні реакції на катіони і аніони d-елементів; основні положення сучасної теорії комплексних сполук.

Вміти: Проводити якісні реакції на катіони і аніони d-елементів (дія їдких лугів в еквівалентній кількості та в надлишку та розчину аміаку на солі d-елементів, одержання берлінської лазурі, окиснення Cr³⁺ пероксидом гідрогену), складати формули комплексних сполук, писати рівняння реакцій їх утворення.