МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Тема №5: Природа химической связи. Биогенные s-, р-, d-элементы и их биологическаә роль. Комплексные соединения и их свойства. Медико-биологическая роль комплексных соединений.
Количество часов: 3
Курс: 1
Специальность: Общая медицина
Составители:
к.б.н., доц. Байканова Р.К.
к.х.н., доц. Сапиева А.О.
Астана, 2012 г.
Тема: Природа химической связи. Биогенные s-, р-, d-элементы и их биологическаә роль. Комплексные соединения и их свойства. Медико-биологическая роль комплексных соединений.
Цель: Сформировать знания о строении атомов, правилах, регулирующих распределение по уровням и подуровням, основных закономерностях распределения электронов по энергетическим уровням и подуровням (принцип Паули, правило Хунда и Клечковского), общих закономерностях изменения свойств элементов и их соединений по группе и периоду; на основании положения элемента в ПСЭ предсказывать свойства элемента и его соединений.
Задачи обучения: студент должен знать теоретическую основу строения атомов, правила, регулирующие распределение по уровням и подуровням, общие закономерности изменения свойств элементов и их соединений по группе и периоду; должен уметьсоставлять электронно-структурные формулы s-, р-, d-элементов, составлять комплексные соединения на основе молекулярных формулы, записывать внутрикомплексные соединения с металлами, находящихся в различной степени окисления.
Основные вопросы темы:
1. Характеристика электрона квантовыми числами. Принцип Паули. Правило Хунда. Распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням. Правило В.Клечковского.
2. S- элементы. Общая характеристика S-элементов. Закономерности изменения физико-химических свойств элементов и соединений в соответствии с положением в ПС3 Д.И.Менделеева. (изменение металлических и неметаллических свойств, радиусов атомов и ионов, кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств по периодам и подгруппам)
3. Основные положения окислительно-восстановительных процессов. Проявление
окислительных, восстановительных свойств р-элементов на основе ПС3 Д.И.Менделеева.
4. Распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням р- элементов с учетом принципа Паули, правила Хунда и правила В. Клечковского.
5. р- элементы. Общая характеристика р- элементов. Закономерности изменения физикохимических свойств элементов и их соединений в соответствии с положением в ПС3 Д.И.Менделеева (изменение металлических и неметаллических свойств, радиуса атомов и ионов, кислотно-основных свойств, 030, окислительно-восстановительных свойств по периодам и подгруппам).
6. Биологическая роль ионов важнейших р- элементов.
Комплексные соединения. Координационная теория Вернера (комплексообразователь, лиганды, К.ч., факторы, влияющие на К.ч., определение заряда внутренней и внешней сфер).
7. Применение теории валентных связей к комплексным соединениям.
8. Изомерия и номенклатура комплексных соединений.
9. Диссоциация комплексных соединений, константа нестойкости (устойчивости).
10. d-элементы и их соединения. Общая характеристика d-элемент, изменение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств в зависимости от степени окисления соединений марганца и хрома. Применение соединений (Ag, Zn, Hg, Аи, Mn, Fe, Со) d-элементов в медицине.
11. Внутрикомплексные соединения их применение в медицине.
Методы обучения и преподавания: практическое занятие (выполнение упражнений, составление формул комплексных соединений).
Демонстрационный опыт
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
1. Аналитические реакции на катион марганца (11):
а) с едкими щелочами;
б) окисление мп+2 в МпО4- висмутатом натрия.
2. Аналитические реакции на катион железа (111);
а) с едкими щелочами;
б) с роданистыми солями;
в) с ферроцианидом калия - ~ [Fe(CN)6].
3. Аналитические реакции на ион кобальта (П):
а) с раствором NH40H
При добавлении к полученному раствору амилового спирта верхний слой окрашивается в синий цвет.
4. Аналитические реакции катионов ртути:
а) с едкими щелочами
б) с иодистым калием
в) с металлической медью
Определение жесткости воды комплексонометрическим методом.
Берут 25 мл исследуемой воды. Приливают 5-1О мл аммиачного буфера, добавляют индикатор хромоген -черный или мурексид до появления винно-красного цвета. Затем титруют трилоном Б до появления синей окраски. Титрование проводят 2-3 раза.
Общая жесткость ЖОБЩ - сумма катионов кальция и магния - вычисляется по формуле:
ЖОБЩ - V с ~ V! мг-экв/л
V - объем трилона Б, израсходованный на титрование, мл.
С ~ - молярная концентрация эквивалента трилона Б 0,05 н.
V! - объем исследуемой воды, мл.
Примечание: 1 мл трилона Б концентрации C(~) = соответствует жесткости 1 мг - экв/л
Литература:
1. Конспект лекций.
2. Н.С. Ахметов. Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов. Высшая школа, 2009 г.
3. Методические разработки «Химия биогенных элементов» Целиноград,1986.
4. Н.Л. Глинка Общая химия. М., 2003., 106-115.
Контроль:
Тестовые задания
1.Для комплексного соединения К4[Fe(CN)6] выражение константы нестойкости имеет вид:
[Fe2+]×[CN-]6 [K+]4×[CN]-6
а)KH= б) KH= ----------------------
[[Fe(CN)6]-4] [[Fe(CN)6]-4]
[K+]4×[Fe2+] [Fe(CN)6]
в)KH= ---------------- г) Kн= -------------------------
[CN6-] [[Fe2+] (CN)-]6]
2. Заряд комплекса равен двум для соединения:
а)[Pt+2(NH3)CI3]
б)[Pt+2(NH3)CI2]
в)[Pt+2(NH3)3CI]
г)[Pt+2(NH3)2]
д)[Fe+3(CN)6]
3. Указать заряд комплексообразователя в [Cd(NH3)4 (H2O)2]CI2:
а) +4
б)+3
в)+2
г)+5
д)+1
4 Заряд комплексного иона равен нулю для:
а) [Fe+3(CN)6]
б) [Fe+2(CN)6]
в) [Ni+2(NH3)6]
г) [Cu+2(CN)4]
д) [Co+3 (NH3)3 CI3]
5.Заряд комплексного иона [Cu2+ (СN) 4] равен:
а) – 2
б)+2
в)+4
г) –4
д)+1
6.Заряд комплексного иона [Fe+3(CN)6] равен:
а)–3
б)+3
в)+6
г)–6
д)+4
7.Заряд комплексообразователя в комплексном ионе [Cd(CN)4]-2 равен:
а)–4
б)+4
в)-2
г)+2
д)+5
8.Соединение заряда комплексного иона равное -2:
а) [Fe+3 (CN)6]
б)[Cu+2(CN)4]
в)[Ni+2(NH3)6]
г)[Pt+2(NH3)CI2]
д)[Cu+(H2O)4 CI2]
9. Соединение заряда комплексного иона равное +2:
а)[Co+2(NH3)6]
б)[Fe+3(H2O)6]
в)[Cr+3(H2O)4CI2]
г)[Zn+2(OH)4]
д)[Ni +(NH3)6]