Позааудиторна самостійна робота № 1

І семестр

	Хімічні властивості s – елементів
	d- Елементи – метали життя
	Окисно – відновні реакції
	Ізомерія комплексних сполук.
	Способи вираження кількісного складу розчину
	Сильні та слабкі електроліти
	Біологічна роль Карбону
	Гідроліз солей.
	Ферменти як біологічні каталізатори. Механізм дії ферментів
	Термохімічні розрахунки для оцінювання енергетичної цінності харчування.
	Біологічна роль дифузійних та мембранних потенціалів. Потенціал спокою. Потенціал дії.
	Проведення електрофорезу в дослідницькій та клініко – діагностичній лабораторії. Електрофореграми.
ІІ семестр
	Фізико - хімічні основи адсорбційної терапії: гемосорбція, плазмосорбція, лімфосорбція, ентеросорбція, аплікаційна терапія.
	Аерозолі: методи одержання, властивості, руйнування. Застосування аерозолів у клінічній практиці. Токсична дія деяких аерозолів.
	Хроматографія та її застосування в біології та медицині
	Просторова будова органічних сполук.
	Хімічний зв’язок в органічних молекулах та взаємний вплив атомів.
	Будова галогенопохідних вуглеводів та їх медико – біологічне значення.
	Орієнтувальна дія замісників у монозаміщених бензенах.
	Функціональні похідні карбонових кислот.
	Ліпіди прості та складні.
	Структурна організація білків.
	Структура вуглеводів.

Тематичний план позааудиторної самостійної роботи студентів

№ з/п	Назва теми	Кіль- кість годин	Вид заняття	Форма ПСРС	Форма контролю	Тер- мін вико- нання
1.     2.     3.     4.   5.     6.     7.     8.     9.     10.     11.     12.     13.     14.   15.     16.   17.   18.   19.     20.     21.   22.   23.	Хімічні властивості s – елементів   Біологічна роль Карбону   d – Елементи – метали життя   Ізомерія комплексних сполук   Окисно – відновні реакції   Способи вираження кількісного складу розчинів   Сильні і слабкі електроліти   Гідроліз солей     Термохімічні роз-рахунки для визначення енерге- тичної цінності продуктів харчування   Ферменти як біологіч-ні каталізатори.Меха-нізм дії ферментів   Біологічна роль дифузійних та мембран нихпотенціалів.Потен-ціал дії та потенціал спокою.   Фізико – хімічні основи айсор-бційної терапії: гемосорбція, плазмосорбція, лім-фосорбція, ентеро-сорбція, аплі-каційна терапія.   Хроматографія та її застосування в біології та медицині.   Проведення електрофорезу в дослідниць- кій та клініко - діагностичній лабораторії. Електрофореграми.   Аерозолі: методи одержання, властивості, руйнування. Застосування аерозолів у клінічній практиці. Токсична дія деяких аерозолів.   Просторова будова органічних сполук     Хімічний зв'язок в органічних молекулах та взаємний вплив атомів   Будова галогенопохід- них вуглеводнів та їх медико–біоло-гічне значення.   Орієнтувальна дія замісників у монозаміщених бензенах   Функціональні похідні карбонових кислот     Ліпіди прості та складні     Структурна організація білків.     Структура вуглеводів		Теорія     Теорія     Теорія     Теорія   Практика     Практика     Практика     Теорія     Практика     Теорія     Теорія     Практика   Практика   Теорія   Теорія     Теорія   Практика   Практика   Практика   Практика   Теорія     Теорія   Теорія	Вивчення і складання опорного конспекту   - // -   - // -   Складання тез до тексту   Робота над алгоритмами роз-в’язування задач   Складання опорного конспекту за планом   Складання опорного конспекту за планом   Опрацювання теоретич- ного матеріалу і робота над тестовими завдання- ми   - // –   Складання тез до тексту     Опрацювання тексту і робота над тестовими завдання- ми   Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту     Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту   Складання опорного конспекту     Складання опорного конспекту   - // -	Тестовий контроль   Тестовий контроль   Тестовий контроль   Тестовий контроль     Виконання багатова ріантної самостій- ної роботи   Виконання багатова ріантної самостій- ної роботи   Усне опитуван- ня     Виконання багатова ріантної самостій- ної роботи     Тестові завдання     Взаємо- опиту – вання     Тестовий контроль   Тестовий контроль   Тестовий контроль   Тестовий контроль     Тестовий контроль     Тестовий контроль     Тестовий контроль     Тестовий контроль     Тестовий контроль   Тестовий контроль     Тестовий контроль     - // -	І сем.   І сем.   І сем.   І сем.     І сем.     І сем.   І сем.     І сем.   І сем.   І сем.     І сем.     ІІ сем.   ІІ сем.   ІІ сем.     ІІ сем.   ІІ сем.     ІІ сем.     ІІ сем.     ІІ сем.   ІІ сем.   ІІ сем.   ІІ сем.

Позааудиторна самостійна робота № 1

Тема: Хімічні властивості s - елементів

План

1.Поняття про активність металів.

2.Взаємодія лужних та лужноземельних металів з простими та складними речовинами.

Час виконання: 2 години

Мета роботи: узагальнити знання про хімічні властивості s – елементів.

Хімічні властивості металів зумовлені здатністю їх атомів легко віддавати електрони з зовнішнього енергетичного рівня, перетворюючись на позитивно заряджені йони. Таким чином в хімічних реакціях метали проявляють себе енергійними відновниками. Це є їх головною загальною хімічною властивістю. Здатність віддавати електрони в атомів окремих металічних елементів є різною. Чим легше метал віддає свої електрони, тим він активніший, і тим енергійніше реагує з іншими речовинами. На основі досліджень всі метали були розташовані в ряд по зменшенню їх активності. Цей ряд вперше запропонував видатний вчений М. М. Бекетов. Такий ряд активності металів називають ще витискувальним рядом металів або електрохімічним рядом напруг металів. Він має наступний вигляд:

Li, K, Ва, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H₂, Cu, Hg, Ag, Рt, Au

За допомогою цього ряду можна виявити який метал є активнішим за інший. У цьому ряді присутній водень, який не є металом. Його відновні властивості прийняті для порівняння за своєрідний нуль. Як бачимо, найактивнішими металами є метали головних підгруп І та ІІ груп, тобто s – елементи. До цих елементів належать лужні метали (І група) та лужноземельні (Магній, Кальцій, Стронцій та Барій). Маючи властивості відновників, метали реагують з різними окисниками, насамперед з неметалами. З киснем метали реагують за нормальних умов або при нагріванні з утворенням оксидів, наприклад:

2Mg⁰ + O⁰₂ = 2Mg⁺²O^-2

Активно відбуваються реакції s - елементів з галогенами, наприклад, згоряння кальцію у хлорі:

Ca⁰ + Cl⁰₂ = Ca⁺²Cl^-₂

Реакції з сіркою:

2Na⁰ + S⁰ = Na₂⁺S^-2

Активні метали, що знаходяться в ряду активності металів до Mg, реагують з водою з утворенням лугів та водню:

2Na⁰ + 2H⁺₂O → 2Na⁺OH + H⁰₂

Лужні та лужноземельні метали витісняють (відновлюють) водень із розведених кислот:

Mg⁰ + 2H⁺Cl → Mg⁺²Cl₂ + H⁰

Атоми металів у цих реакціях є відновниками, а йони Гідрогену — окисниками.

Розглянемо відношення лужних металів до кислот-окисників на прикладі натрію:

8Na + 10HNO₃ (розв) = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O,

3Na + 4HNO₃ (конц) = 3NaNO₃ + NO + 2H₂O,

8 Na + 5H₂SO₄ (конц) = 4Na₂SO₄ + H₂S + 4H₂O.

Як видно з рівнянь реакцій натрій відновлює Нітроген (+5) у конценрованій HNO₃ до ступеня окиснення +2, а в розведеній - аж до -3. Сульфур (+6) в концентрованій H₂SO₄ теж відновлювається максимально - до найнижчого ступеня окиснення -2.

Відношення до солей. Лужні метали, які розміщуються на самому початку ряду напруг, належать до найбільш активних відновників, тому при внесенні їх у водні розчини солей малоактивних металів вступають у взаємодію не з самою сіллю, а з водою, що міститься у розчині, наприклад:

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂.

Отже, метали здатні реагувати з неметалами, водою, кислотами. У всіх цих випадках метали окиснюються і є відновниками. Для прогнозування перебігу хімічних реакцій за участю металів слід використовувати витискувальний ряд металів.

Методичні рекомендації

1.При вивченні першого питання скласти опорний конспект і звернути увагу на положення s - елементів у витискувальному ряду.

2. Розглядаючи друге питання, скласти рівняння реакцій, які характеризують хімічні властивості лужних та лужноземельних металів на прикладі калію та кальцію.

Завдання для самоконтролю:

1. Який з лужних металів – калій чи натрій буде більш активним? Чому?
2. Чому лужні метали не витісняють менш активні метали з розчинів їх солей?

Тести для самоконтролю:

Рівень І

1.Вказати металічний елемент, який належить до s – елементів:

а) Ферум; б) Купрум; в) Гідроген; г) Цезій.

2.Вказати продукти реакції, які утворюються при взаємодії натрію з водою:

а) натрій гідроксид і вода; б) натрій гідроксид і водень;

в) натрій оксид і вода; г) натрій оксид і водень.

3. Вказати властивості, які у хімічних реакціях проявляють оксиди s – елементів:

а) основні оксиди; б) кислотні оксиди;

в) кислотні оксиди; г) несолетворні оксиди.

Рівень ІІ

4.Хімічній елемент з конфігурацією енергетичного рівня 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² належить до:

а) s – елементів; б) р- елементів; в) d – елементів; г) f – елементів.

5. У скільки разів маса атома Барію більша за масу атома Натрію:

а) у 3 рази

6. Розташувати метали К, Са, Na, Mg у порядку збільшення їх хімічної активності:

a) K,Ca, Na, Mg; б) Na, Mg, Na, K; в) Mg, Na, Ca, K; г) Ca, Na,Mg, K.

Рівень ІІІ

7. Дописати рівняння практично здійснюваних реакцій:

Ca + H₂O →

MgO + HNO₃ →

BaO + Na₂O →

KOH + H₃PO₄ →

8. Яка маса солі утвориться при взаємодії сульфатної кислоти з 400 г 2% - го розчину натрій гідроксиду?

Методичні рекомендації

1.При вивченні першого питання скласти опорний конспект.

2. Розглядаючи друге питання, виписати всі можливі для атома Карбону ступені окиснення і спрогнозувати, у яких ступенях окиснення атом Карбону проявляє лише окислювальні і лише відновлювальні властивості.

3. При вивченні третього питання звернути увагу на токсичні неорганічні сполуки Карбону.

4. При опрацюванні четвертого питання скласти опорний конспект, у якому зазначити біологічну роль сполук Карбону.

Запитання для самоконтролю:

1. Чому атом Карбону утворює таку велику кількість хімічних сполук?

2. Які типи гібридизації характерні для нього?

3. Навести приклади неорганічних сполук Карбону, у яких він виявляє ступінь окиснення +4.

4. Чим пояснюють те, що карбон (ІІ) оксид і ціаніди є сильними отрутами? На яких властивостях ґрунтується їх дія на організм?

Тести для самоконтролю:

Рівень І

1.У періодичній системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва Карбон розташований у...

а) 1 періоді; б) 2 періоді; в) 3 періоді; г) 4 періоді.

2. Серед наведених сполук вказати солі карбонатної кислоти:

а) КНСО₃; б) СН₃СООН; в) СаСО₃; г)НСООК.

3. Ціанідна кислота та її солі виділяються з організму у вигляді йону SCN^- з:

а) калом; б) сечею; в) через шкіру; г) повітрям.

Рівень ІІ

4.Серед наведених сполук Карбону вказати несолетвірний оксид:

а) СО; б) СО₂; в) СаС₂; г) CS₂.

5. Ціанід – йони використовуються організмом в мікрокількостях для:

а) побудови кісткової тканини; б) побудови вітаміну В₁₂;

в) утворення карбоксигемоглобіну; г) інша відповідь.

7. Вказати вірну формулу магній ціаніду:

а) MgCN; б) MgSCN; в) Mg(CN)₂; г) Mg(CN)₃.

Рівень ІІІ

8.У яких випадках карбон (IV) оксид буде вступати у взаємодію:

а) СО₂ + Н₂О =

б) СО₂ + NaOH =

в) CO₂ + P₂O₅ =

9.. Який об’єм вуглекислого газу (н. у.) міститься у 100 м³повітря?

Методичні рекомендації

1. При вивченні першого питання звернути увагу на поділ сполук Феруму, що міститься у біосистемах.

2. Розглядаючи друге питання, звернути увагу на біологічну роль Цинку та Купруму.

3. При опрацюванні третього питання скласти опорний конспект, у якому зазначити біологічну роль та патологічні стани, що виникають при надлишку та недостачі Мангану та Кобальту.

4. При вивченні четвертого питання звернути увагу на синергізм та антагонізм біоелементів.

5.Опрацювати теоретичний матеріал, що висвітлює п’яте питання і заповнити таблицю:

d - елемент	Вміст в організмі, мг	Продукти харчування, що містять елемент

Запитання для самоперевірки:

1. Які наслідки зниження рівня Феруму в крові людини? Яким чином можна цьому запобігти?

2. Описати біологічну роль Купруму, вказати біокомплекси, що містять цей елемент і зазначити, які захворювання виникають за дефіциту і надлишку в організмі цього мікроелемента.

3. На якій підставі до біогенних елементів відносять Манган, Молібден, Хром? Які добові потреби цих елементів?

4. До складу яких важливих ферментів входить Цинк і яку функцію він виконує?

5. З якими процесами в організмі пов’язана біологічна роль Кобальту? Як він впливає на засвоєння організмом Феруму та у вигляді яких сполук застосовується в медицині?

6. Як змінюється вміст Хрому в крові при старінні і виснаженні організму та рівень Ніколу при інфаркті міокарда?

Тести для самоконтролю:

І рівень

1. Вказати d – елемент, який міститься у VIII групі періодичної системи:

а) Кобальт; б) Хром; в) Ванадій; г) Купрум.

2. При недостачі якого з елементів розвиваються анемії:

а) Цинку; б) Феруму; в) Молібдену; г) Кадмію.

3. Які з мікроелементів беруть участь у формуванні кісткової тканини:

а) Манган; б) Титан; в) Ферум; г) Цинк.

ІІ рівень

1. Які з пар d – елементів є антагоністами?

а) Cr – Mn; б) Cu – Fe; в) Mo – Cu; г) Zn – V.

5.Підвищений рівень яких елементів може викликати виникнення злоякісних пухлин?

а) Цинку; б) Кадмію; в) Титану; г) Феруму.

6. Які з пар елементів є синергістами?

а) V – Fe; б) Cu – Fe; в) Zn – Mo; г) Со – Мо.

ІІІ рівень

7. Дія якого мікроелемента спричинює порушення фосфорно – кальцієвого обміну?

а) Молібдену; б) Магнію; в) Феруму; г) Ванадію.

І рівень

1. Які види ізомерії характерні для комплексних сполук:

а) просторова; б) таутомерія; в) оптична; г) гідратна.

2.Суфікс -ат до назви комплексоутворювача додається у:

а) катіонній КС; б) аніонній КС; в) електронейтральній КС.

3.Координаційному числу 6 відповідає суфікс:

а) тетра-; б) три -; в) гекса -; г) окта-.

ІІ рівень

1. Різне розміщення неоднорідних лігандів у внутрішній сфері КС зумовлює:

а) координаційну ізомерію; б) оптичну ізомерію; в) просторову ізомерію.

4.Назві тетраамінцинк сульфат відповідає формула КС:

а)K₂[Zn(OH)₄]; б)[Zn(NH₃)₄]SO₄; в)[Zn(NH₃)₂(H₂O)₂]

ІІІ рівень

5.Вказати формулу катіонної КС:

а) K₄[Fe(CN)₆]; б) [Mo₆Cl₈]Cl₄; в) K[PtCl₃(C₂H₄)]

6. Ступінь окиснення центрального атома у КС [Cr(NH₃)₅Br]SO₄ дорівнює:

а) +3; б) +2; в) +6.

План

1.Поняття про окисно – відновні реакції та ступінь окиснення.

2. Окиснення і відновлення – дві сторони єдиного окисно – відновного процесу.

3. Класифікація окисно – відновних реакцій.

4. Зрівнювання рівнянь ОВР методом електронного балансу.

Час виконання: 2 години.

Мета роботи: вміти класифікувати ОВР та урівнювати рівняння ОВР методом електронного балансу.

 

Окисно – відновні реакції (ОВР) відносять до найпоширеніших хімічних процесів у природі. Це згоряння різноманітних видів палива, корозія металів, добування металів із руд, електроліз тощо. Вони лежать в основі колообігу хімічних елементів у природі, багатьох виробничих процесів, наприклад: добування амоніаку, лугів, мінеральних кислот, пластмас, лікарських засобів тощо. Окисно – відновні процеси є основою життєдіяльності, оскільки з ними пов’язані обмін речовин і дихання, гниття та бродіння органічних сполук, засвоєння вуглекислого газу зеленими листками (фотосинтез).

Процеси окиснення – відновлення – це джерело енергії в ланцюзі дихання, за рахунок чого організм отримує майже 99% усієї енергії. Вони лежать в основі синтезу життєво необхідних органічних сполук – незамінних амінокислот, вуглеводів, жирних кислот, гормонів.

Розглянемо основні положення теорії ОВР, оскільки вони є дуже важливими для вивчення хімії біогенних елементів, певних розділів фізичної та колоїдної хімії.

Значний внесок у розвиток теорії процесів окиснення – відновлення зробив французький хімік Л. Лавуазьє. Встановивши склад повітря. Він уперше пояснив процеси горіння і дихання організмів взаємодією речовин з киснем. Сучасна теорія ОВР ґрунтується на електронних уявленнях. Її розробляли такі українські й російські вчені, як Л. Писаржевський, М. Шилов, С. Даїн, Я. Михайленко та ін. Вони сформулювали теорію, за якою окисно – відновними реакціями вважають процеси, пов’язані з перенесенням електронів від одних атомів до інших.

Реакції, які відбуваються зі зміною ступеня окиснення атомів, що входять до складу молекул реагуючих речовин, називають окисно – відновними, наприклад:

3Cu⁺²O + 2N^-3H₃ = 3Cu⁰ + N⁰₂ + 3H₂O

Cu⁺² . Cu⁰

N^-3 N⁰

Ступінь окиснення (с. о.) – це умовний заряд атома в сполуці, обчислений на основі припущення, що ця сполука складається з йонів.

Ступінь окиснення елементів у простих речовинах дорівнює нулю: С⁰, Н₂⁰, Са⁰.

Атоми гідрогену у більшості сполук, крім гідридів складу МеН, мають с. о. +1. Оксиген має ступінь окиснення -2, за винятком пероксидів (Н₂О₂, Na₂O₂) та його сполуки з Флором OF₂.

однієї сполуки, наприклад:

2КСІ⁺⁵О^-2₃ = 2КСІ^- + 3О⁰₂

СІ⁺⁵ +6е СІ^- окисник

О^-2 - 2е О⁰ відновник

в)диспропорціонування (самоокислення – самовідновлення), в яких атоми того самого елемента у складі однієї молекули виступають як в ролі окисника, так і в ролі відновника:

3S⁰ + 6KOH = 2K₂S^-2 + K₂S⁺⁴O₃ + 3H₂O

S⁰ - 4e S⁺⁴ процес окиснення

S⁰ + 2e S^-2 процес відновлення

Щоб урівняти рівняння ОВР методом електронного балансу, необхідно дотримуватись такого алгоритму:

1. Записати молекулярну схему реакції і визначити ступені окиснення елементів, які беруть в ній участь:

N^-3H⁺₃ + O₂⁰ N⁺²O^-2 + H⁺₂O^-2

Відновник окисник

В цій реакції змінюють ступені окиснення Нітроген і Оксиген. До реакції нітроген у складі амоніаку мав с.о. -3, а після реакції с.о. підвищився до +2. Атоми Оксигену у складі кисню в лівій частині були електронейтральні (с. о. 0), а після реакції с. о. Оксигену знизився до -2.

2. Складаємо для Нітрогену і Оксигену схеми електронних переходів:

N^-3 -5e N⁺²

20⁰ + 4e 2O^-2

3. Складаємо електронний баланс:

N^-3 -5e N⁺² 5 4 окиснення, відновник

20⁰ + 4e 2O^-2 4 5 відновлення, окисник

Для цього між кількістю електронів, що їх віддав відновник (5), і кількістю електронів, що їх приєднав окисник (4), відшукаємо найменше спільне кратне. Воно дорівнюватиме 20. Поділимо 20 на 5 і одержимо коефіцієнт в електронному балансі для Нітрогену (4). Поділимо 20 на 4 і одержимо коефіцієнт в електронному балансі для Оксигену (5).

Підсумовуючи ліву та праву частини рівняння з урахуванням множників, отримаємо:

4N^-3 + 5O₂⁰ = 4N⁺² + 10O^-2

Отримані за електронним балансом коефіцієнти переносимо у схему реакції:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂0

Методичні рекомендації

1. При опрацюванні першого питання звернути увагу на визначення окисника та відновника та записати їх.

2. Розглядаючи друге питання, уяснити суть окисно – відновного процесу.

3. При розгляді третього питання скласти опорний конспект.

3. Розглядаючи четверте питання, вивчити алгоритм зрівнювання рівнянь ОВР методом електронного балансу. Скористатися пам’яткою 3.

Запитання для самоперевірки:

1. Яке значення окисно – відновних процесів у життєдіяльності людини та у промисловості?
2. Які з наведених реакцій відносять до ОВР:

K + H₂O = KOH + H₂

MgO + HCl = MgCl₂ + H₂O

Al + N₂ = AlN

C + HNO₃ = CO₂ + NO₂ + H₂O

3. Що таке ступінь окиснення і як його визначають?

4. Як класифікують окисно – відновні реакції?

План

1. Поняття про масову, мольну та об’ємну частку розчиненої речовини.

2.Молярна, моляльна концентрації.

3.Молярна концентрація еквівалента. Фактор еквівалентності та його обчислення.

4.Поняття про титр розчину.

5.Розрахункові формули для переходу від одного способу вираження складу розчину до іншого.

6.Виконання тренувальних вправ і задач.

Час виконання: 3 години

Мета роботи: ознайомитися із способами вираження складу розчинів; навчитися розв’язувати розрахункові задачі по даній темі.

 

Важливою характеристикою розчину є його кількісний склад, тобто вміст розчиненої речовини у певній кількості розчину або розчинника. Склад розчину можна виразити як часткою розчиненої речовини так і концентрацією розчиненої речовини.

Концентрацією розчиненої речовини (не розчину!) називають відношення кількості або маси розчиненої речовини до об’єму розчину. Концентрація – це відношення неоднотипних фізико – хімічних величин.

Способи вираження концентрації залежать від одиниць виміру кількості розчину, розчиненої речовини (В) і розчинника (А).

1.Масова частка розчиненої речовини В (ω) – це відношення маси розчиненої речовини m(В) до загальної маси розчину m _р-ну:

· 100%

 

 

2. Мольна частка розчиненої речовини (N_B) – це відношення кількості речовини компонента В (ν_B) до загальної кількості всіх компонентів розчину:

N_B =

 

3. Об’ємна частка розчиненої речовини (φ_B) – це відношення об’єму розчиненої речовини () до суми об’ємів всіх компонентів розчину:

φ_B =

 

4. Молярна концентрація (С_М) – це відношення кількості розчиненої речовини ν_В до об’єму розчину V_р-ну, вираженого у кубічних дециметрах (літрах):

C_M = =

5. Моляльна концентрація (С_m) – це відношення кількості розчиненої речовини ν_B до маси розчинника m_А, вираженої у кілограмах:

C_m = =

6.Молярна концентрація еквівалента (С_екв) – це відношення кількості речовини еквівалентів розчиненої речовини ν_екв до об’єму розчину V_р-ну , вираженого у кубічних дециметрах (літрах):

С_екв = =

Молярна маса еквівалента М_екв речовини В дорівнює добутку її молярної маси М_В (г/моль) на фактор еквівалентності f_екв.

Фактор еквівалентності показує, яка частка моля речовини реагує (еквівалентна) з одним молем атомів Гідрогену в певній кислотно – основній реакції або одному електрону в цій або відповідній окисно – відновній реакції.

Молярна маса еквівалента кислоти дорівнює її молярній масі, поділеній на основність, тобто на число атомів Гідрогену в молекулі кислоти. Наприклад, молярна маса еквівалента сульфатної кислоти дорівнює М_екв (H₂SO₄) = 98г/моль: 2= 49 г/моль.

 

Розчини однакової молярної концентрації еквівалента реагують між собою в однакових об’ємних співвідношеннях. Між об’ємом розчину та його молярною концентрацією еквівалента існує обернено пропорційна залежність:

=

 

7. Титр розчину (Т) виражають масою розчиненої речовини В (у грамах). Що міститься в 1 мл розчину (1 см³):

Т =

Між титром і молярною концентрацією еквівалента є залежність:

Т =

Часто доводиться виконувати перерахунок концентрації розчинів з одних одиниць в інші. Це можна швидко зробити, використовуючи наведені нижче формули.

Рівняння для перерахунку масової частки компонента в молярну концентрацію або молярну концентрацію еквівалента мають такий вигляд:

С_М(В) =

С_екв(В) =

Для переходу від молярної концентрації до молярної концентрації еквівалента і навпаки користуються формулами:

С_М = С_екв

С_екв = С_М

Приклад 1. У воді розчинили 8 г натрій гідроксиду. Об’єм розчину довели до 500 мл. Знайти молярну концентрацію NaOH у розчині.

Дано:

m(NaOH) = 8 г; Яка молярна концентрація NaOH?

V(р –ну) = 500 мл. C_M = = = 0,4 моль/л

Знайти:

С_М(NaOH) -? Відповідь: розчин 0,4 М

Приклад 2. Знайти молярну концентрацію сульфатної кислоти в розчині масою 150 г, з масовою часткою H₂SO₄ 20% і густиною 1,139 г/мл

Дано:

m(р –ну) = 150 г; 1.Скільки грамів H₂SO₄ міститься у розчині?

W(H₂SO₄) = 20%; m_{p.p. = = =} 30 г

= 1,139 г/мл 2. Який об’єм займе розчин?

Знайти: V = = = 131,7 мл = 0,1317 л.

С_М(H₂SO₄) -? 3. Яка молярна концентрація розчину?

M(H₂SO₄) = 98 г/моль C_M = = = 2,325 моль/л

Відповідь: С_М розчину дорівнює 2,325 М.

Приклад 3. Обчислити молярну концентрацію еквівалента 500 г 10 % розчину натрій карбонату. Густина розчину 1,115 г/мл.

Дано:

m(р –ну) = 500 г; 1. Знаходимо молярну масу еквіваленту Na₂CO₃:

W(Na₂CO₃) = 10%; М_екв = =53 г/моль

= 1,115 г/мл 2.Яка маса Na₂CO₃ міститься у 500 г розчину?

Знайти: m_p.p.= = 50 г

С_екв(Na₂CO₃) -? 3. Який об’єм займе розчин?

V = = = 448 мл = 0,448 л

4.Яка молярна концентрація еквівалента розчину?

С_екв = = 2,1 г/л

Відповідь: С_екв(Na₂CO₃) = 2,1 н.

Методичні рекомендації

1.При розгляді першого питання записати визначення способів вираження концентрації.

2. При розгляді другого питання, скласти опорний конспект, у якому зазначити формули, які використовують для розрахунку молярної та моляльної концентрацій.

3.Вивчаючи третє питання, звернути увагу на обчислення фактору еквівалентності для кислот, основ та солей.

4. При опрацюванні четвертого питання, записати означення титру розчину та формули, які використовуються при його обчисленні.

5. При розгляді п’ятого питання записати розрахункові формули, які використовуються при розв’язуванні задач.

6.При вивченні шостого питання розглянути приклади розв’язування типових розрахункових задач по темі. Скористатися пам’яткою 4.

Завдання для самоконтролю:

1. Якими способами виражають кількісний склад розчинів?

2. Що таке концентрація розчину і якими способами її виражають?

Тести для самоконтролю:

Рівень І

1.Кількість розчиненої речовини (моль), що міститься в 1000 г розчинника, виражають:

а) молярністю; б) полярністю;

в) масовою часткою; г) об’ємною часткою.

2.Встановити відповідність між масою води і калій гідроксиду у розчинах а –г та масовою часткою КОН у них:

а) 45 г води та 5 г КОН; 1) 2%

б) 98 г води та 2 г КОН; 2) 25%

в) 85 г води та 15 г КОН; 3) 15%

г) 15 г води та 5 г КОН; 4) 10%

5) 4%

Рівень ІІ

3.Визначити співвідношення мас солі та води для утворення розчину з масовою часткою розчиненої речовини 10%:

а) 10 г солі у 100 г води;

б) 10 г солі у 110 г води;

в) 5 г солі у 50 г води;

г) 10 г солі у 200 г води;

д) 10 г солі у 90 г води;

 

4. Вказати масову частку розчиненої речовини в 400 г розчину, що містить 40 г розчиненої речовини:

а) 40%; б) 10%; в) 20%; г) 30%; д) 25%.

Рівень ІІІ

5.У шлунковому соку міститься 9 г HCl у 1 л розчину. Яка масова частка хлоридної кислоти (%) у цьому розчині та його молярна концентрація, якщо густина цього розчину становить 1,003 г/мл? Відповідь підтвердити розрахунками.

а) 0,9%; 0,25; б) 9%; 0,5; в) 0,45%; 0,24; г) 0,09%; 0,25.

План

1. Поняття про електроліти, їх роль у життєдіяльності організму.

2. Класифікація електролітів за їх ступенем дисоціації.

3. Поняття про активність йонів та константу дисоціації.

Час виконання: 2 години

Мета роботи: на основі теорії електролітичної дисоціації ознайомитися з сильними та слабкими електролітами.

 

Усі хімічні сполуки за їх здатністю проводити електричний струм поділяють на електроліти і неелектроліти.

Електроліти – це речовини, які проводять електричний струм як у розплавленому стані, так і в розчинах. До них належать деякі основи та солі, які в твердому стані складаються з йонів, наприклад КСІ, СаСІ₂, КОН, NaOH, LiF та ін., і речовини, що утворюють йони при розчиненні їх у воді (амоніак, хлороводень, органічні кислоти тощо). У воді електроліти дисоціюють на йони, які взаємодіють як з водою, так і між собою.

Електроліти відіграють дуже велику роль у життєдіяльності організму, тому що всі фізіологічні рідини (шлунковий сік, плазма крові, позаклітинна, внутрішньоклітинна, спинномозкова рідини, секрети залоз) є розчинами електролітів. З наявністю цих сполук пов’язане певне значення осмотичного тиску та рН середовища біорідин. Електроліти здатні утримувати воду у вигляді гідратів, протидіючи зневодненню організму. Концентрація електролітів і фізіологічних рідинах впливає на розчинність білків, амінокислот та низькомолекулярних сполук.

Отже, для розуміння багатьох біологічних явищ необхідно знати закономірності, яким підлягають розчини електролітів.

Для будь – якої оборотної хімічної реакції можна записати математичний вираз її константи рівноваги в загальному вигляді:

aA + bB cC + dD

K_p =

Електролітичною дисоціацією називають розщеплення сполуки на йони внаслідок її взаємодії з розчинником.

Кількісною характеристикою процесу електролітичної дисоціації є ступінь дисоціації та константа дисоціації К_д.

Ступенем дисоціації електроліту називають відношення числа молекул, що про дисоціювали, до загального числа молекул електроліту:

= n/N, або = С_дис/С₀, де n – число дисоційованих молекул, N – загальне число молекул електроліту, С_дис і С₀ – концентрація молекул, що розпались на йони, і вихідна концентрація електроліту (моль/л).

Методичні рекомендації

1. При вивчені першого питання звернути увагу на значення електролітів для життєдіяльності організмів.

2. При пригляді другого питання скласти схему класифікації електролітів за ступенем дисоціації.

3. Опрацьовуючи третє питання, скласти опорний конспект і виписати означення.

Запитання для самоперевірки:

1. Які речовини належать до електролітів?

2. За яким критерієм класифікують електроліти?

3. Що таке активність йонів, ізотонічний коефіцієнт? Яка математична залежність між цими величинами?

Тести для самоконтролю

І рівень

1. Серед наведених речовин вказати електроліти:

а) С₆Н₁₂О₆; б) НСl; в) КОН; г) С₂Н₅ОН.

2. Яка з речовин належить до сильних електролітів:

а) HBr; б)H₃PO₄; в) CaCO₃ ; г) H₂CO₃.

3. Серед наведених речовин вказати кислоту:

а) HNO₃; б) LiOH; в) K₂HPO₄; г) Fe(OH)₃.

ІІ рівень

4. Які з рівнянь електролітичної дисоціації є вірними: