Задачи по химии. Химия 2. Неорганическая химия

• Название: Неорганическая химия
• Анкор: Задачи по химии
• Дата: 16.06.2022
• Размер: 76.55 Kb.
• Имя файла: Химия 2.docx
• Тип: Практическая работа; #596979

Химия

Содержание

Химия 1

1

Содержание 1

Практическая работа №1 2

Тема: "Общая химия" 2

Упражнение №4 2

Задача № 3 4

Практическая работа №2 5

Тема: "Неорганическая химия" 5

Задача №2 6

Практическая работа №3 7

Тема: "Органическая химия" 7

Задача №5 7

Эссе на тему: Органическая химия и современная медицина 8

Список использованных источников 13

Практическая работа №1 2

Практическая работа №2 5

Практическая работа №3 7

Эссе на тему: Органическая химия и современная медицина 8

Список использованных источников 13

Практическая работа №1

Тема: "Общая химия"

Упражнение №4

Определить, как изменятся металлические свойства элементов в ряду: Rb – Sr – Mg –Si ? Как будут меняться неметаллические свойства в этом же ряду?

Решение:

В периоде с увеличением заряда атома металлические свойства ослабевают, неметаллические - усиливаются (слева направо "→"). В группе с увеличением заряда атома металлические свойства усиливаются, а неметаллические - ослабевают (сверху вниз "↓").

Сравним металлические и неметаллические свойства Rb– Sr – Mg –Si.

Магний и кремний находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают Mg → Si.

Рубидий и Стронций находятся в одном периоде. Металлические свойства возрастают Rb → Sr.

Таким образом, самые сильные металлические свойства проявляет рубидий, но с другой стороны - у него самые слабые неметаллические свойства. Кремний обладает самыми слабыми металлическими свойствами, но, если посмотреть по-другому, кремний - самый сильный неметалл.

Задача №2
На сколько градусов надо увеличить температуру (Δt), чтобы скорость реакции возросла в 64 раза, если известно, что при увеличении температуры на 10^оС скорость реакции возрастает в 2 раза.

Решение:

Дано:

v₁/v₂=64;  = 2

Определить: Δt

Решение: Из формулы следует:

v₁/v₂=((t₁/t₂))/10; 64=2 (Δt/10)

Отсюда получаем, что Δt=60, то есть температуру необходимо увеличить на 60 ^оС

Ответ: Δt=60

Задача № 3

Рассчитайте массу сульфата калия K₂SO₄ и воды Н₂О, которые надо взять для приготовления 120 г раствора с массовой долей растворенного вещества (K₂SO₄) 25%.

Дано:

m(p-pa)=60г

ω(K2SO4)=15%

Найти:

m(H2O) - ?

m(K2SO4) - ?

Решение:_2Rb_+_2H_2_O_=_2RbOH_+_H_2_2Rb+2H_2_O=2RbOH+H2_94,5-x_2*85-22,4_х=12,45л_Ответ'>Решение:

Определим массу сульфата калия в растворе исходя из формулы процентной концентрации:

W(в-ва) = m(в-ва) / m(р-ра) • 100%.

Масса соли будет равна:

m(K₂SO₄) = W(K₂SO₄) • m(р-ра) / 100% = 25 • 120 / 100 = 30 г.

Масса воды необходимая для приготовления раствора:

m(H₂O) = m(р-ра) - m(соли) = 120-30 = 90 г.

Ответ:

m(K₂SO₄)=30г

m(H₂O)=90 г

Практическая работа №2

Тема: "Неорганическая химия"

Задача №1

Какой объем водорода можно получить при взаимодействии 51 г рубидия с водой? Напишите уравнение реакции.

Решение:

2Rb + 2H₂O = 2RbOH + H₂

2Rb+2H₂O=2RbOH+H2 94,5-x 2*85-22,4 х=12,45л

Ответ: Н₂ = 12,45 л

Задача №2

Рассчитайте объем бромоводорода HBr, который содержится в 400 г бромоводородной кислоты с массовой долей вещества 6,075 %.

Решение:

Вычислим объем НВr в полученном растворе:

m(HBr)=w(HBr)*mр-ра=400*6,075=24,3

Ответ: Объем бромводорода составляет 24,3 литра

Практическая работа №3

Тема: "Органическая химия"

Задача №5

С₁₇Н₃₅СООК – стеарат калия, основной компонент жидкого мыла. Рассчитайте массу стеариновой кислоты, которую можно получить из мыла, содержащего стеарат калия массой 193,2 г. Выход кислоты составляет 55%. Напишите уравнение реакции.
Решение:
Уравнение реакции : C₁₇H₃₅COOK + HCl →C₁₇H₃₅COOH↓ + KCl

М(молекулярная масса) (C₁₇H₃₅COOK) = 322 г

М (молекулярная масса) (C₁₇H₃₅COOH) = 284 г

m (обычная масса) (C₁₇H₃₅COOH) = m (C₁₇H₃₅COOK) * M (C₁₇H₃₅COOH) / M (C₁₇H₃₅COOK) = 193,2 * 284 / 322 = 170,4 г

55% = 0, 55

Найдем массуС₁₇Н₃₅СООН с выходом кислоты5% :

170,4 * 0, 55 = 309,8 г.

Ответ: 309,8 г.

Эссе на тему: Органическая химия и современная медицина

На сегодняшний день, органическая химия, благодаря многим научным открытиям и исследованиям играет одну из важнейших ролей в различных отраслях, начиная от промышленности, сельского хозяйства, биологии, быта, и, заканчивая медициной.

Химия, как неорганическая, но в большей степени органическая имеет в современном мире огромное значение, в первую очередь, способствуя развитию таких смежных отраслей науки, как биология, биохимия, агрохимия и медицина.¹

Это связано с тем, что при использовании точных методик определения изотопных веществ, можно решать такие вопросы, в том числе и в медицинской сфере, которые ранее не были доступны с использованием обычных химических методов.

За почти двухвековую историю органической химии создано более десяти миллионов индивидуальных веществ Синтез новых органических соединений приобретает все более широкий размах, что диктуется прежде всего необходимостью решения фундаментальных задач, например выявления связи химическом структуры веществ с их реакционной способностью

Но не в меньшей степени быстрое развитие органической химии обеспечивается практическими потребностями общества.

Одной из таких потребностей является наличие арсенала доступных, надежных и эффективных лекарственных препаратов для профилактики и лечения заболеваний человека Эту прикладную задачу решает огромная армия химиков-органиков, работающая в тесном сотрудничестве со специалистами в области фармацевтической химии, биохимии, фармакологии, медицины, а также со специалистами по химической технологии.

Органическая химия лежит в основе медицины и биологии живые организмы, кроме воды, состоят в основном из органических соединений, и биологические процессы, в конечном счете являются предметом органической химии.    

Бром служит для приготовления неорганических и, главным образом, многочисленных органических препаратов, а также для дезинфекции и других целей. Йод точно так же находит себе достаточно широкое применение в лаборатории (иодометрня), в органической химии (для приготовления препаратов), а также в неорганической и органической промышленности (для получения многих соединений). В медицине иод используется как антисептик (5%-ный раствор иода в спирте) и для других целей. 

При этом, ни одно из простых производных изохинолина не нашло сколько-нибудь широкого применения в органической химии. Изохинолины не участвуют в процессах метаболизма, а также не входят в состав синтетических лекарственных препаратов. Исключение составляет лишь папаверин — алкалоид опийного мака, нашедший применение как один из наиболее мощных сосудорасширяющих препаратов. Папаверин является дегидрированным представителем очень большой группы вторичных метаболитов растений, обычно называемых изохинолиновыми алкалоидами. Почти все изохино-линовые алкалоиды — это производные 1,2,3,4-тетрагидроизохино-лина.

Они представляют большую ценность для медицины достаточно сказать, что к этой же группе алкалоидов относятся морфин и эметин.²
    Характерная особенность развития органической химии на современном этапе — ее проникновение в другие области знания, в том числе биологию, медицину, сельское хозяйство.

Органический синтез жизненно важных ферментов и пептидов, исследование процессов передачи нервного импульса, регуляции обмена веществ в организмах, наконец, синтез активных генов кодирующих в свою очередь синтез инсулина и интерферона, наглядно иллюстрируют достижения органической химии последнего десятилетия

Перечислим основные направления исследований энзимологии будущего.

Во-первых, это исследования более тонких деталей молекулярного механизма и принципов действия ферментов в соответствии с законами югассической органической химии и квантовой механики, а также разработка на этой основе теории ферментативного катализа.³

Во-вторых, это изучение ферментов на более высоких уровнях (надмолекулярном и клеточном) структурной организации живых систем, причем не столько отдельных ферментов, сколько ферментных комплексов в сложных системах.

В-третьих, исследование механизмов регуляции активности и синтеза ферментов и вклада химической модификации в действие ферментов.

В-четвертых, будут развиваться исследования в области создания искусственных низкомолекулярных ферментов — синзимов (синтетические аналоги ферментов), наделенных аналогично нативным ферментам высокой специфичностью действия и каталитической активностью, но лишенных побочных антигенных свойств. В-пятых, исследования в области инженерной энзимологии (белковая инженерия), создание гибридных катализаторов, сочетающих свойства ферментов, антител и рецепторов, а также создание биотехнологических реакторов с участием индивидуальных ферментов или полиферментных комплексов, обеспечивающих получение и производство наиболее ценных материалов и средств для народного хозяйства и медицины.

Наконец, исследования в области медицинской энзимологии, основной целью которых является выяснение молекулярных основ наследственных и соматических болезней человека, в основе развития которых лежат дефекты синтеза ферментов или нарушения регуляции активности ферментов.
    Обладая высокой степенью избирательности, ферменты используются живыми организмами для осуществления с высокой скоростью огромного разнообразия химических реакций они сохраняют свою активность не только в микропространстве клетки, но и вне организма.⁴

Ферменты нашли широкое применение в таких отраслях промышленности, как хлебопечение, пивоварение, виноделие, чайное, кожевенное и меховое производства, сыроварение, кулинария (для обработки мяса) и т.д. В последние годы ферменты стали применять в тонкой химической индустрии для осуществления таких реакций органической химии, как окисление, восстановление, дезаминирование, декарбоксилирование, дегидратация, конденсация, а также для разделения и вьщеления изомеров аминокислот Ь-ряда (при химическом синтезе образуются рацемические смеси Ь- и О-изомеров), которые используют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Овладение тонкими механизмами действия ферментов, несомненно, предоставит неограниченные возможности получения в огромньгх количествах и с большой скоростью полезных веществ в лабораторных условиях почти со 100% выходом. 

Региоселективное замещение водорода на фтор или перфторалкильную группу в гетероциклической системе существенным образом оказывает влияние на биологические и физические свойства молекулы.

Как результат в последние годы возросло число работ, направленных на развитие методологии синтеза фторсодержаших гетероциклических соединений с использованием методологии формирования гетероциклов за счет двойной связи перфторолфина и бинуклеофильного реагента.

Фторолефины являются ключевыми соединениями, на основе которых строится все здание органической химии фтора.

Они занимают центральное место в синтетической химии фторорганических соединений.

Модификация свойств двойной связи при введении атомов фтора позволяет развить направление реакций, которые отсутствуют в углеводородном ряду, и поэтому создает превосходные возможности для синтеза определенных структур, в том числе и гетероциклических. Они существенно расширяют возможности синтеза гетероциклических соединений, которые могут представить значительный интерес для получения биоактивных соединений для медицины и эффективных препаратов для сельского хозяйства.

Список использованных источников

1. 
   Артеменко, А. И. Органическая химия - М.: Высшая школа, 2020. - 560 c.
   
2. 
   Габриелян, О. С. Практикум по общей, неорганической и органической химии - М.: Академия, 2021. - 256 c.
   
3. 
   Кошелев, В. Н. Химия углеводородов - М.: МАКС Пресс, 2017. - 587 c.
   
4. 
   Петров, А. А. Органическая химия - М.: Альянс, 2017. - 624 c.
   
5. 
   Хельвинкель, Д. Систематическая номенклатура органических соединений - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2019. - 232 c
   

1^ Артеменко, А. И. Органическая химия - М.: Высшая школа, 2020. – С.56.

2^ Хельвинкель, Д. Систематическая номенклатура органических соединений - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2019. – С.23.

3^ Габриелян, О. С. Практикум по общей, неорганической и органической химии - М.: Академия, 2021. – С.25.

4^ Петров, А. А. Органическая химия - М.: Альянс, 2017. – С.62.