Главная страница

Вопросы и ответы по устному модулю по химии. Задание 1 1 Периодический закон Д. И. Менделеева, его современная формулировка. 2 Структура периодический системы с точки зрения строения атома.


Скачать 138.97 Kb.
НазваниеЗадание 1 1 Периодический закон Д. И. Менделеева, его современная формулировка. 2 Структура периодический системы с точки зрения строения атома.
АнкорВопросы и ответы по устному модулю по химии.docx
Дата25.02.2017
Размер138.97 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаВопросы и ответы по устному модулю по химии.docx
ТипЗакон
#3118
страница2 из 6
1   2   3   4   5   6

Задание 5

1.Комплексные соединения. Классификация комплексных соединений по заряду координационной сферы и по природе лигандов. 2.Координационная теория А.Вернера. Понятие о комплексообразователе, лигандах. 3.Координационное число, его связь с геометрией комплексного иона. Природа связи в координационных соединениях. Биологические комплексны железы, кобальта, меди, цинка, их роль в процессах жизнедеятельности.

1

Комплексные соединения – химические соединения, кристаллические решетки которых состоят из комплексных групп, образовавшихся в результате взаимодействие ионов или молекул, способных существовать самостоятельно.

Классификация КС по заряду внутренней сферы:

  1. Катионные [Zn(NH3)4]Cl2 

  2. Анионные K2[BeF4]

  3. Нейтральные [Pt(NH3)2Cl2

Классификация КС по числу мест, занимаемых лигандами в координационной сфере:

  1. Монодентатныелиганды. Занимают 1 место в координационной сфере. Такие линанды бывают нейтральными (молекулы H2O, NH3, CO, NO) и заряженными (ионы CN-, F-, Cl-, OH-,).

  2. Бидентатныелиганды. Примерами служат лиганды: ион аминоуксусной кислоты, SO42-, CO32-.

  3. Полидентатныелиганды. 2 или более связей с ионами. Примеры: этилен диамин тетрауксусная к-та и е соли, белки, нуклеиновая к-та.

Классификация по природе лиганда:

  1. Аммиакаты – комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака. [Cu(NH3)4]SO4.

  2. Аквакомплексы – в которых лигандом выступает вода. [Co(H2O)6]Cl2

  3. Карбонилы – в которых лигандами являются молекулы оксида углерода(II). [Fe(CO)5],

  4. Гидроксокомплексы– в которых в качестве лигандов выступают годроксид-ионы. Na2[Zn(OH)4].

  5. Ацидокомплексы – в которых лигандами являются кислотные остатки. К ним относятся комплексные соли и комплексные кислоты K2[PtCl4], H2[CoCl4].

Теория Вернера:

  • 1893 год

  • Объяснения особенности строения комплексных соединений

  • В соответствии с этой теорией, в каждом комплексной соединении есть центральный атом (ион), или комплексообразователь (центральный атом или центральный ион).

  • Вокруг центрального атома расположены в определённом порядке другие ионы, атомы ил молекулы, которые называют лигандами (аддендами).

Комплексообразователь – центральный атом комплексной частицы. Обычно комплексообразователь – атом элемента, образующего металл, но это может быть и атом кислорода, азота, серы, йода и других элементов, образующих неметаллы. Комплексообразователь обычно положительно заряжен, и в таком случае именуется металлоцентром. Заряд комплексообразователя может быть также отрицательным или равным нулю.

Лиганды (Адденды) – атомы или изолированные группы атомов, располагающиеся вокруг комплексообразователя. Лигандами могут быть частицы, до образователя комплексного соединения представлявшие собой молекулы (H2O, CO, NH3), анионы (OH-, Cl-, PO43-), а также катион водорода H+.

Центральный атом (центральный ион), или комплексообразователь, связаны лигандами полярной ковалентной связью по донорно-акцепторному механизму и образуют внутреннюю сферу комплекса.

Координационное число – число лигандов, координирующиесявокруг центрального атома – комплексообразователя.

Координационное число центрального атома – число связей, с помощью которых лиганды непосредственно соединены с центральным атомом.

Между координационным числом и строением комплексних соединений (геометрией внутренней координационной сферы) наблюдается определенная закономерность.

  • Если комплексообразователь имеет координационное число 2, та, как правило, комплексный ион имеет линейное строение, а комплексообразователь и об лиганда располагаются на одной прямой. Линейное строение имеют такие комплексные ионы, как и другие [NH3 – Ag – NH3]+, [Cl – Cu – Cl] и другие. В этом случае орбитали центрального атома, участвующие в образовании связи по донорно-акцепторому механизму, гибридизованы по типу sp.

  • Комплексы с координационным числом 3 встречаются сравнительно редко и обычно имеют форму равностороннего треугольника, в центре которого располагается комплексообразователь, а в углах находятся лиганды (гибридизация типа sp2).

  • Для соединений с координационным числом 4 имеются две возможности пространственного расположения лигандов. Тетраэдрическое размещениелигандов с коплексообразователем в центре тетраэдра (sp3-гибридизация атомных орбиталей комплексообразователя). Плоскоквадратное расположение лигандов вокруг находящегося в центре квадрата атома комплексообразователя (dsp2-гибридизация).

  • Координационное число 5 встречается у комплексных соединений довольно редко. Тем не менее в том небольшом количестве комплексных соединений, где комплексообразователь окружен пятью лигандами, установлены две пространственные конфигурации. Это тринальнаябипирамида и квадратная пирамида с комплесообразоателем в центре геометрическо фигуры.

  • Для комплексов с координационным числом 6 характерно октаэдрическое расположение лигандов, что отвечает sp3d2- или d2sp3-гибридизации атомных орбиталей комплексообразователя. Октаэдрическое строение комплексов с координационным числом 6 является наиболее энергетически выгодным.

Биологическая роль:

  • Fe3+ - входит в состав ферментов, катализирующий ОВР

  • Со – витамин В12 (кроветворение и синтез нуклеиновых к-т)

  • Mg2+ - хлорофилл (запас энергии солнца; синтез полисахаридов)

  • Мо – метаболизм пуринов.

Задание 6

1.Основные положения теории растворов: раствор, растворитель, растворенное вещество. Классификация растворов. 2.Факторы, определяющие растворимость. 3.Способы выражения концентрации растворов, массовая доля, молярность, молярная концентрация эквивалентов. Закон эквивалентов. 4.Растворы газообразных веществ: законы Генри, Дальтона. Растворимость газов в присутствии электролитов - закон Сеченова. Роль раствора в жизнедеятельности организма.

1

Раствор – гомогенная смесь, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов из взаимодействия. Растворитель – компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора. Масса растворителя преобладает.

Классификация по агрегатному состоянию:

  1. Твердые (сплав стали)

  2. Жидкие (раствор соли или сахара в воде)

  3. Газообразные (атмосфера).

Также различают:

  • Водные и неводные растворы.

  • Разбавленные и неразбавленные растворы.

  • Насыщенные и ненасыщенные.

2

Факторы, определяющие растворимость:

  1. Природа смешиваемых веществ (подобное растворяется в подобном)

  2. Температура

  3. Давление

  4. Наличие третьего компонента

3

Существует множество способов измерить количество вещества, находящегося в единице объема или массы раствора, это так называемые способы выражения концентрации раствора.

Количественная концентрация выражается через молярную, нормальную (молярную концентрацию эквивалента), процентную, моляльную концентрации, титр и мольную долю.

  1. Наиболее распространённый способ выражения концентрации растворов – молярная концентрация растворов или молярность. Она определяется как количество молей растворенного вещества в одном литре раствора. См = n/V, моль/л (моль ·л-1 )

  2. Молярная концентрация эквивалента определяется числом молярных масс эквивалентов на 1 литр раствора.

  3. Процентная концентрация раствора или массовая доля показывает сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора. Это отношение массы вещества к общей массе раствора или смеси веществ. Массовую долю выражают в долях от единицы или процентах.

  4. Моляльная концентрация раствора показывает количество молей растворенного вещества в 1 кг растворителя.

  5. Титр раствора показывает массу растворенного вещества, содержащуюся в 1мл раствора.

  6. Мольная или молярная доля вещества в растворе равна отношению количества данного вещества к общему количеству всех веществ, содержащихся в растворе.

Закон Генри – Дальтона

Закон Генри – Дальтона относится к растворимости газов жидкости в зависимости от упругости этого газа, производящего давление на жидкость.

При некотором определенном давлении и постоянно температуре растворяется в жидкости определенное количество газа, зависящее также и от свойств жидкости. При увеличении или уменьшении давления газовой атмосферы на жидкость с сохранением той же температуры увеличивается или уменьшается в таком же отношении количество растворенного газа.

Растворимость газа прямо пропорциональна давлению.

Ci=KgPi

Закон Сеченова

Чем выше концентрация электролита, тем ниже растворимость раствора.

Ci=Coe-KgCe

Роль раствора в жизнедеятельности организма

  • Коллоидные растворы:

  1. Кровь, лимфа, внутриклеточные жидкости в организме являются коллоидными растворами белков и других веществ.

  2. Коллоидными растворами являются клеи и краски.

  3. Мармелад, студень, аэрозоли.

  4. Используются в мыловарении, фармацевтике, парфюмерии, производстве пластмасс.

  • Истинные растворы:

  1. Примеры: воздух, чугун, сталь, водные растворы.

  2. Усвоение пищи связано с растворением питательных веществ.

  3. Растворами являются многие лекарства.

  4. Химические, биологические и физические исследования часто проводят с применением растворов.

Задание 7

Колигативные свойства разбавленных растворов. Диффузия. Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором (Первый закон Рауля). Понижения температуры замерзания и повышения температуры кипения растворов по сравнению с растворителем (Второй закон Рауля). Криометрия, эбулиометрия, их применения в медико-биологических исследованиях.

Коллигативные свойства растворов – это свойства растворов, обусловленные только самопроизвольным движением молекул, то есть они определяются не химическим составом, а числом кинетических единиц – молекул в единице объема или массы. К таким коллигативным свойствам относятся:

  • Понижение давления насыщенного пара

  • Повышение температуры кипения растворов

  • Понижение температуры замерзания растворов

  • Возникновение осмотического давления

Коллигативные свойства раствора не зависят от природы растворителя и растворенного вещества, а определяется только концентрацией частиц в растворе.

Законы Рауля

Первый закон Рауля:

  • 1886 год

  • Давление пара раствора, содержащего нелетучее растворенное вещество, прямо пропорционально мольной доле растворителя в данном растворе.

  • Парциальное давление над раствором прямо пропорционально мольной доле растворенного вещества.

Второй закон Рауля

  • Понижение температуры кипения и повышение температуры замерзания раствора прямо пропорционально моляльной концентрации раствора.

Диффузия – неравновесный процесс, вызываемый молекулярным тепловым движением и приводящий к установлению равновесного распределения концентраций внутри фаз.

Эбулиометрия и криометрия

Эбулиомерия и криометрия используются для определения ряда констант веществ. Метод криометрии имеет широкое применение при исследовании растворов, представляющих собой по меньшей мере двухкомпонентную систему и образующих три фазы: пар, жидкость, твердое вещество.

Криометрия – совокупность методов определения молекулярной массы неэлектролитов, степени диссоциации слабых электролитов и осматического давления, основанных на измерении разности температур замерзания чисторастворителя и растворов исследуемых веществ.

Метод криометрии значительно удобнее и им пользуются чаще, чем методом эбулиометрии, так как в первом случае не опасны потери растворителя при испарении.

Эбулиометриябазируется на различии между температурами кипения раствора и чистого растворителя.

Методами эбулиометрии изучены коэффициенты относительной летучести хлорида галлия с хлоридами мышьяка, теллура, германия, олова, титана.

Лимитирующим фактором в применении эбулиометрии для определения молекулярных весов полимеров является чувствительность измерения температуры.

Задание 8

Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов. Изотонический коэффициент. Поведение живой клетки в гипо-, гипер-, изотонических растворах. Плазмолиз, гемолиз. Роль осмоса и осмотического давление в биологических системах. Осмотическое давление крови, осмотическое давление.

Остос – односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану в сторону концентрированного раствора.

Осматическое давление – внешнее давление на раствор, при котором устанавливается осматическое равновесие между раствором в чистом растворителе.

Закон Вант-Гоффа:

Осматическое давление раствора равно давлению, которое имело бы растворенное вещество, если бы оно при данной температуре находилось в газообразном состоянии и занимало такой же объём, какой занимает раствор.

Осматическое давление разбавленных растворов неэлектролитов прямо пропорционально молярной концентрации и абсолютной температуре раствора и не зависит от его природы.

Изотонический коэффициент – безмерный параметр, характеризующий поведение вещества в растворе. Он численно равен отношению значения некоторого коллигативного свойства раствора данного вещества и значения некоторого коллигативного свойства раствора данного вещества и значения того же коллигативного свойства неэлектролита той же концентрации при неизменных параметрах системы.

Раствор, имеющий более высокое осмотическое давление по сравнению с другим раствором, называется гипертоническим, имеющий более низкое – гипотоническим.

Гипертонический раствор - раствор, имеющий большую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточной. При погружении клетки в гипертонический раствор, происходит её дегирадации – внутриклеточная вода выходит наружу, что приводит к высыханию и сморщиванию клетки. Гипертонические растворы применяются при осмотерапии для лечения внутримозгового кровоизвлияния.

Гипотонический раствор – раствор, имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей концентрацией вещества, не проникающего через мембрану. При погружении клетки в гипотонический раствор, происходит осмотическое проникновение воды внутрь клетки с развитием её гипергидратации – набухания с последующим цитолизом.

Обилие воды в клетках и тканях необходимы для нормального течения многообразных физических и химических процессах гидратации и диссоциации веществ, реакций гидролиза, окисления.

Плазмолиз – отделение протопласта от клеточной стенки в гипертоническом растворе.

Гемолиз – разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина.

Задание 9

Растворы электролитов. Электролиты в организме человека.Растворы слабых электролитов, теория Аррениуса. Понятия о константе диссоциации и степени диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Теории кислот и оснований Аренниуса, Бренстеда-Лоури, Льюиса.

Раствор – гомогенная смесь из двух или более компонентов. Один компонент (чья масса преобладает) – растворитель, второй – растворимое вещество.

Растворы электролитов

Электролиты – вещества, которые при растворении подвергаются диссоциации на ионы. В результате раствор приобретает способность проводить электрический ток.

Электролиты в организме человека

Основные катионы организма – натрий, калий, кальций, магний. Анионы – хлор, гидрокарботат, фосфаты, сульфат.

Электролиты выполняют в организме следующие функции:

  • Отвечают на осмолярность жидкостей тела

  • Образуют биоэлектрический потенциал

  • Катализируют процессы обмены веществ

  • Определяют рН жидкостей тела

  • Стабилизирует костную ткань

  • Служат в качестве «энергетического депо»

  • Участвуют в свертывании крови

  • Обладают иммунотропной активностью.
1   2   3   4   5   6


написать администратору сайта