Методические рекомендации к лабораторным занятиям для

ПЯТИГОРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ –
филиал государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
В.А. Компанцев, Л.И. Щербакова, Н.С. Зяблицева, Л.П. Гокжаева,
А.Л. Белоусова, Т.М. Васина
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ С2.Б.4
«ХИМИЯ ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ»
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 33.05.01 «ФАРМАЦИЯ»
(ЧАСТЬ I)
Пятигорск 2015
УДК 546:542.2 (076)
ББК 52.844
М 54
Рецензент:
В.П. Зайцев – кандидат хим. наук, доцент, зав. кафедрой аналитической химии Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ
Минздрава России
В.А. Компанцев, Л.И. Щербакова, Н.С. Зяблицева, Л.П. Гокжаева,
А.Л. Белоусова, Т.М. Васина
М 54 Методические рекомендации к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине
С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности 33.05.01 «Фармация» (часть I)
/В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2015. – 69 с.
Методические рекомендации предназначены для самостоятельной аудиторной работы
студентов и содержат рекомендации к лабораторным занятиям. В методические рекомендации включены правила работы в химической лаборатории и техника безопасности.
УДК 546:542.2(076)
ББК 52.844
Печатается по решению Центральной методической комиссии ПМФИ – филиала
ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России (протокол №5 от 28.04.2015 г.).
© Компанцев В.А., Щербакова Л.И., Зяблицева Н.С., Гокжаева Л.П.,
Белоусова А.Л., Васина Т.М., 2015
© Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал
ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, 2015
-2-
СОДЕРЖАНИЕ
Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности . .
4
Тема: Введение. Правила работы в химической лаборатории. Техника
безопасности и оказание первой помощи. Номенклатура неорганических
веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Тема: Строение электронных оболочек атомов. Периодический закон
(ПЗ) и периодическая система (ПС) элементов.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Тема: Современные теории химической связи. Природа химической связи с точки зрения метода ВС . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
Тема: Комплексные соединения. Строение, классификация и устойчивость комплексных соединений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
Тема: Итоговое занятие. Контрольная работа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
Тема: Элементы термодинамики. Химическая кинетика. Химическое
равновесие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
Тема: Окислительно-восстановительные реакции. Метод полуреакций.
УИРС: Окислительно-восстановительные процессы, определение возможности самопроизвольного осуществления химической реакции . .
36
Тема: Растворы, способы выражения состава растворов. УИРС: Приготовление растворов с заданным содержанием растворенного вещества. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
Тема: Растворы. Равновесные процессы в растворах электролитов.
Теории кислот и оснований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Тема:
47
Растворы Равновесные процессы в растворах электролитов.
УИРС: Гидролиз солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
54
Тема: Обзорное занятие. Коллоквиум. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
60
ПРИЛОЖЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63
-3-
Правила работы в химической лаборатории.
Техника безопасности
1. Перед приходом на занятие необходимо ознакомиться с темой занятия по
методическим рекомендациям, учебникам и по конспектам лекций.
2. Перед проведением опыта нужно прочесть соответствующее описание, подготовить все, что потребуется для проведения опыта, выяснить все непонятные вопросы у преподавателя и только после этого приступать к выполнению работы.
3. На занятии находиться только в медицинской спецодежде. Волосы должны
быть убраны под колпак и не должны мешать работе.
4. Соблюдать все необходимые меры предосторожности, указанные в специальной инструкции и в методическом руководстве.
5. Рабочее место не загромождать ненужными предметами, ни в коем случае
не класть на стол шапки или иную одежду. Перед уходом из лаборатории
привести рабочее место в порядок, выключить воду, вытяжную вентиляцию, электронагревательные приборы.
6. Методические руководства и книги следует оберегать от попадания на них
воды, химических реактивов и т.п.
7. При пользовании реактивами следует придерживаться правил:
а) прежде чем брать реактив, необходимо внимательно прочесть этикетку с
названием реактива. После возвращения реактива на то же место, снова
прочесть этикетку;
б) все склянки с растворами держать закрытыми и открывать их только на
время употребления;
в) не переносить реактивы на свои рабочие места;
г) сухие реактивы следует брать чистым шпателем, специальной ложечкой,
чистой, сухой пробиркой;
д) неизрасходованные реактивы ни в коем случае не возвращать обратно в те
склянки, из которых они были взяты;
-4-
е) остатки растворов, содержащие серебро, ртуть, бром, йод, выливать в специальную посуду, находящуюся в вытяжных шкафах.
8. Без разрешения преподавателя ни в коем случае не производить опыты, не
предусмотренные в соответствующем руководстве. Также необходимо получать разрешение преподавателя на повторное проведение неудавшегося опыта.
Во избежание несчастных случаев необходимо:
1. Все опыты с ядовитыми, неприятно пахнущими веществами, а также упаривание кислот и кислых растворов производить в вытяжном шкафу.
2. Опыты с легковоспламеняющимися веществами проводить вдали от огня.
3. При работе с металлическим натрием и другими щелочными металлами
остерегаться воды. Обрезки щелочных металлов помещать в специальную
посуду, находящуюся в вытяжных шкафах.
4. Нагревание проводить только в вытяжном шкафу. При нагревании растворов в пробирке пользоваться держателем и всегда помещать пробирку так,
чтобы её отверстие было направлено в сторону от окружающих и от себя.
5. Не наклонять лицо над нагреваемой жидкостью во избежание попадания
брызг на лицо.
6. Нюхать какие бы то ни было вещества в лаборатории с осторожностью, не
наклоняясь над склянкой и не вдыхая полной грудью, а направляя к себе пары или газы легким движением руки.
7. Со всеми веществами обращаться так, словно они ядовитые, т.к. 3/4 реактивов, применяемых в лаборатории, - яды.
8. Кристаллические щелочи брать только пинцетом. Остатки тщательно убирать со стола.
9. При разбавлении концентрированных кислот, особенно серной, вливать
осторожно и небольшими порциями кислоту в воду, но не наоборот.
10. Не принимать пищу в лаборатории; не пить воду из химической посуды.
-5-
11. Не бросать в водопроводные раковины бумагу, битое стекло, остатки металлов, не выливать концентрированные растворы кислот и щелочей.
12. Не выполнять опыты в грязной посуде.
13. Выполнять опыты стоя. Сидя, разрешается производить работы, которые не
вызывают опасности воспламенения, взрыва и разбрызгивания кислот.
14. Выпаривать кислоты и другие вещества, выделяющие вредные для здоровья
газы, только в вытяжном шкафу.
15. Не пробовать на вкус какие-либо вещества.
Для оказания первой помощи пострадавшему необходимо:
1. При попадании на кожу концентрированных кислот (серной, азотной и др.)
немедленно промыть обожженное место большим количеством воды, а затем разбавленным раствором соды (гидрокарбоната натрия). При сильных
ожогах немедленно обратиться к врачу.
2. При ожоге щелочью промывать обожженный участок водой до тех пор, пока он не перестанет быть скользким на ощупь, а затем промыть 1% раствором уксусной кислоты и снова водой.
3. При попадании брызг реактива в глаза немедленно промыть глаза большим
количеством воды, сразу же обратиться к врачу.
4. При ожоге горячими предметами наложить сначала повязку со спиртовым
раствором таннина или 3% раствором перманганата калия, а затем жирную
повязку с мазью от ожогов.
-6-
Тема:
Введение. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности и оказание первой помощи. Номенклатура
неорганических веществ.
Значимость темы: Работа в химической лаборатории сопряжена с определенным риском, так как связана с использованием и получением
токсичных и агрессивных веществ, использованием газовых
горелок, стеклянной лабораторной посуды, поэтому знание
правил поведения в химической лаборатории, техники безопасности и оказания первой помощи является необходимым
условием обучения.
Знание международных (ИЮПАК) и фармакопейных названий неорганических соединений, многие из которых являются
химическими реактивами и используются в анализе, необходимо для изучения последующих химических и специальных
дисциплин
и
практической
деятельности
специалиста-
провизора.
Цель занятия:
Изучить правила работы в химической лаборатории, технику
безопасности и оказание первой помощи.
Научиться основным принципам адаптированного варианта
номенклатуры ИЮПАК неорганических соединений.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Понятия вещество, смесь.
2. Физические и химические свойства веществ.
3. Классификацию неорганических соединений, их основные химические и физические свойства.
4. Понятия степени окисления и валентности атомов.
-7-
УМЕТЬ:
1. Составлять формулы неорганических соединений различных классов.
2. Составлять уравнения химических реакций.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности и оказание первой помощи.
2. Химические виды веществ. Физические и химические свойства веществ.
3. Что такое номенклатура химических соединений, из чего она складывается?
4. Что означает аббревиатура ИЮПАК?
5. Чем отличается адаптированный вариант номенклатуры неорганических соединений от варианта ИЮПАК?
6. Как в соответствие с принципами адаптированного варианта номенклатуры
ИЮПАК образуются названия различных классов неорганических соединений, ионов?
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С.2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «Введение.
Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности и оказание
первой помощи. Номенклатура неорганических веществ», стр. 5-9.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания:
1. Произведите классификацию соединений по классам и видам. Назовите по
номенклатуре ИЮПАК (адаптированный вариант):
-8-
Na2CrO42H2O, Ag2CO3, SbOBr, Mg(HCO3)2, (ZnOH)2SO4, NO2, MgO2,
Cd(OH)2, (NH4)2, Mg(SO4)2.
2. Напишите формулы соединений:
сульфат гидроксожелеза (II), гидросульфат железа (III), оксид магния, фосфат марганца (II), гексагидрат сульфата железа (II), оксид хрома (VI).
3. Назовите ионы: CuOH+, H2PO4-, Mn2+, PO3-, OH-, H+.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты проходят устное собеседование с преподавателем. По
результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по
дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: принципы адаптированного и неадаптированного вариантов номенклатуры ИЮПАК; основные виды лабораторной посуды;
 уметь: называть неорганические соединения – бинарные (оксиды, пероксиды, галогениды и т.д.), основания, кислоты, соли (средние, кислые, основные,
оксосоли, двойные соли), кристаллогидраты, ионы (катионы и анионы);
 владеть: основами техники безопасности работы в химической лаборатории;
умением называть неорганические вещества в соответствии с правилами
номенклатуры ИЮПАК.
-9-
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 54-61.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmeblid.
ru.
3. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
4. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. –
С. 39-49.
в) методические разработки
5. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 4-17.
6. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 5-9.
- 10 -
Тема:
Строение электронных оболочек атомов. Периодический закон (ПЗ) и периодическая система (ПС) химических элементов.
Значимость темы: Тема важна для системного изучения химии элементов,
обоснования их свойств, исходя из положения в периодической системе и электронного строения их атомов, а также для
последующего изучения других химических и специальных
дисциплин и формирования профессиональных компетенций
специалиста-провизора.
Цель занятия:
Научиться составлять электронные формулы, электронноструктурные диаграммы атомов, ионов; характеризовать
свойства атомов и их соединений на основе положения элементов в ПС и электронного строения атомов.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Строение атома.
2. Строение электронных оболочек атомов элементов 1-4 периодов.
3. Формулировку ПЗ (Д.И. Менделеева и современную).
4. Строение короткопериодного варианта ПС элементов (период, группа, подгруппа).
УМЕТЬ:
1. Составлять электронные формулы атомов элементов 1-4 периодов.
2. Характеризовать свойства элементов по их положению в ПС.
- 11 -
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Строение атома (ядро, элементарные частицы: протоны, нейтроны, электроны).
2. Четыре квантовых числа: n, l, m, s. Орбиталь, подуровень, уровень.
3. Формирование электронных оболочек многоэлектронных атомов:
а) принцип наименьшей энергии;
б) запрет Паули;
в) электронная емкость орбиталей, подуровней, уровней;
г) правило Гунда;
д) эмпирическое правило составления электронных формул.
4. Электронные формулы и электронно-структурные диаграммы атомов. Основное и возбужденное состояние атома.
5. Периодический закон (ПЗ). Периодическая система (ПС). Конструкция короткопериодного варианта ПС; период, группа, подгруппа.
6. Связь между строением электронной оболочки атома и положением элемента в ПС.
7. Периодический характер изменения орбитальных радиусов, энергий ионизации, сродства к электрону, электроотрицательностей. Вторичная периодичность.
8. Четыре семейства (блока) элементов: s, p, d, f. Электронные формулы их
атомов (в общем виде).
9. Ионы. Электронные формулы элементарных ионов. Типы элементарных
ионов по строению электронных оболочек.
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С.2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение)» по теме «Строение
- 12 -
электронных оболочек атомов. Периодический закон (ПЗ) и периодическая система (ПС) элементов», стр. 10-15.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания:
1. В каком периоде, группе, подгруппе находится элемент, к какому семейству
он относится, если структура валентного слоя выражается формулой ...3s23p4.
Напишите полную электронную формулу атома. Назовите элемент. Определите заряд ядра, количество протонов, нейтронов, атомную массу. Напишите
формулу оксида в высшей степени окисления и соответствующего ему гидроксида. Укажите их характер (основный, амфотерный, кислотный).
2. Составьте сокращённые электронные формулы и электронно-структурные
диаграммы атома и ионов: Sb, Sb3+, Sb5+. К какой категории относятся указанные ионы, по строению электронной оболочки?
3. Составьте электронную формулу и электронно-структурную диаграмму валентного слоя атома, если валентные электроны этого атома характеризуются
следующим набором 4 квантовых чисел: n = 5, l = 0, m = 0, s = +1/2 и – 1/2, n
= 5, l =1, m = -1, -2 , s = (+1/2) 2 значения. К какому семейству элементов он
относится? В каком периоде, группе, подгруппе находится данный элемент?
Назовите его. Какая частица получится при отдаче этим атомом 4 электронов. Напишите её электронную формулу. К какому типу по строению электронной оболочки она относится?
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент
получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой
- 13 -
системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: принцип размещения элементов по периодам и группам; принцип составления электронных формул атомов элементов всех периодов; классификацию элементов по семействам; типы элементарных ионов по строению
электронных оболочек;
 уметь: составлять электронные формулы и электронно-структурные диаграммы атомов; по формуле их валентного электронного слоя определять семейство и положение в ПС элементов; изображать формы электронных орбиталей; составлять схемы образования элементарных ионов; прогнозировать
свойства элементов и их соединений по положению элементов в периодической системе.
 владеть: умением прогнозировать реакционную способность химических
элементов и образуемых ими соединений на основе электронного строения
атомов.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 142-164.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
- 14 -
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 14-30.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. –
С. 60-109.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 6-45, 289-292.
в) методические разработки
7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 18-34.
8. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 10–15.
- 15 -
Тема:
Современные теории химической связи. Природа химической связи с точки зрения метода ВС.
Значимость темы: Тема важна для системного подхода к изучению неорганической химии и последующих химических дисциплин – органической, аналитической химии, биологической химии, а
также фармакологии, т.к. изучение жизненноважных биологических процессов на молекулярном уровне и процессов
метаболизма лекарственных препаратов невозможно без
знания основ строения веществ.
Цель занятия:
На основе квантово-механических теорий химической связи
научиться прогнозировать реакционную способность химических веществ, их прочность, физические свойства (растворимость, температуру плавления, летучесть и др.), пространственную конфигурацию соединений элементов.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Строение электронных оболочек атомов.
2. Основные характеристики атомов элементов.
3. Формы электронных орбиталей.
УМЕТЬ:
1. Составлять электронные формулы атомов и элементарных ионов.
2. Составлять электронно-структурные формулы атомов.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Основные типы химической связи.
2. Важнейшие характеристики ковалентной связи: энергия, длина, валентный
угол.
- 16 -
3. Основные положения метода ВС. Природа ковалентной связи. Два механизма ее образования. Насыщаемость и направленность ковалентной связи.
4. Электронно-структурные диаграммы молекул и сложных ионов: Н2, Н2О,
Н3О+, N2, NH3, NH4+, F2, Cl2, CO, СО2, Н2S, РН3, HNO3 и др.
5. - и - связи на примере молекул N2, СО2.
6. Гибридизация атомных орбиталей (sp, sp2, sp3). Формы частиц, образованных гибридными и «чистыми» орбиталями на примере молекул Н2О и Н2S,
NН3 и РН3.
7. Метод молекулярных орбиталей (МО), его отличие от метода ВС.
8. Ионная связь, ее ненасыщаемость и ненаправленность.
9. Правило Полинга. Степень ионности связи.
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «Современные
теории химической связи. Природа химической связи с точки зрения метода
ВС», стр. 16-19.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания:
1. Составьте электронно-структурные диаграммы частиц МgBr2 и PbBr2. На
основе концепции гибридизации атомных орбиталей объясните различие валентных углов в МgBr2 (1800)
и PbBr2 (~1200). Укажите, какие формы
имеют молекулы. Изобразите перекрывание орбиталей, образующих связи в
этих молекулах. Укажите тип связей по характеру перекрывания атомных
орбиталей.
- 17 -
Пользуясь правилом Полинга, определите, в какой молекуле полярность связи больше.
2. Объясните различие структур молекул BF3 (правильный треугольник) и PF3
(тригональная пирамида с валентным углом 900). Составьте их электронноструктурные диаграммы.
3. Укажите тип гибридизации атомных орбиталей бериллия в молекуле BeCl2,
если она имеет линейную форму. Изобразите перекрывание орбиталей атомов бериллия и хлора. Укажите число -связей в молекуле BeCl2.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент
получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой
системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: основные типы химической связи; важнейшие характеристики связи;
основные положения метода ВС; природу и свойства ковалентной связи,
механизмы ее образования; концепцию гибридизации атомных орбиталей;
 уметь: изображать электронно-структурные диаграммы молекул и сложных
ионов; по значению валентного угла определять тип гибридизации и пространственную конфигурацию частиц, по типу гибридизации определять
валентный угол; определять характер перекрывания атомных орбиталей (и -связи); используя правило Полинга, определять тип химической связи;
 владеть: умением прогнозировать реакционную способность химических
элементов и их соединений, их прочность, физические свойства (раство- 18 -
римость, температуру плавления, летучесть и др.) на основе электронного
строения атомов и типов химической связи в их соединениях.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 164-191.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. –
СПб.: Химиздат, 2001. – С. 31-56.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный учебник]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004.
– 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. бка для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка – М.: КНОРУС, 2010. – С.
117-159.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 46-51, 77-107.
в) методические разработки
7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 35-54.
8. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
- 19 -
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 16-19.
- 20 -
Тема:
Комплексные соединения. Строение, классификация и
устойчивость комплексных соединений.
Значимость темы:
Тема важна для последующего изучения аналитической,
фармацевтической и токсикологической химий, т.к. в основе
качественного и количественного определения многих веществ, в том числе лекарственных, лежат реакции комплексообразования. Изучение этой темы является основой для
формирования профессиональных компетенций.
Цель занятия:
Научиться определять составные части КС; называть комплексные соединения по номенклатуре ИЮПАК; по величине Кн характеризовать устойчивость КС.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Основные принципы номенклатуры ИЮПАК.
2. Типы ионов по строению электронных оболочек.
УМЕТЬ:
3. Определять степени окисления атомов в соединениях и заряды сложных
ионов.
4. Составлять уравнения диссоциации сильных и слабых электролитов.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Определение понятия комплексное (координационное) соединение (КС).
2. Строение КС:
а) центральный атом (ц.а.), типы ц.а. по строению электронных оболочек;
б) лиганды, виды лигандов по донорному атому, по дентатности;
в) координационное число ц.а.; расчет степени окисления ц.а.;
г) комплексный ион, комплексная частица.
- 21 -
3. Классификация КС по заряду комплексной частицы, по типу лигандов:
аквакомплексы, аммиакаты, гидроксокомплексы, ацидокомплексы, смешанные комплексы, полигалогениды, хелаты, клатраты, КС с макроциклическими лигандами.
4. Устойчивость КС. Константы нестойкости и устойчивости.
5. Основные принципы номенклатуры КС.
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «Комплексные
соединения. Строение, классификация и устойчивость комплексных соединений», стр. 20-25.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания:
ОПЫТ № 1. Получение катионного комплекса.
В пробирку поместите 4-5 капель раствора AgNO3, прибавьте 2-3 капли
раствора NaCl. К полученному осадку прибавьте избыток концентрированного
раствора NH3. Отметьте наблюдаемые эффекты первой и второй реакций.
Напишите уравнения этих реакций, укажите цвет осадка и КС:
AgNO3  AgCl  [Ag(NH3)2]Cl
1) AgNO3 + NaCl  AgCl↓ + NaNO3
2) AgCl + 2NH3  H2O  [Ag(NH3)2]Cl
Назовите полученное КС по номенклатуре ИЮПАК. Укажите составные
части этого соединения, донорный атом лигандов.
Составьте уравнения первичной и вторичной диссоциации КС. Напишите
выражение для общей константы нестойкости. Приведите её значение.
Сделайте вывод о прочности КС.
- 22 -
ОПЫТ № 2. Получение анионного комплекса и его устойчивость.
В пробирку поместите 4-5 капель раствора CuSO4, прибавьте несколько
капель раствора NaOH. К осадку прибавьте избыток концентрированного раствора NaOH. Что наблюдается?
Напишите уравнения реакций:
CuSO4  Cu(OH)2  Na2 [Cu(OH)4]
1) CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2) Cu(OH)2 + 2NaOH  Na2[Cu(OH)4]
Назовите полученное КС по номенклатуре ИЮПАК.
Что произойдет, если к раствору КС прибавить избыток сульфида натрия?
Ответ обоснуйте, сопоставив значения Кн КС и Ks (ПР) соответствующего
сульфида центрального атома.
Na2[Cu(OH)4] + Na2S  CuS↓ + 4NaOH
Сделайте вывод.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент
получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой
системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: строение КС; типы центральных атомов, типы лигандов по характеру
донорных атомов и их числу; классификацию КС; равновесие диссоциации
КС, константу нестойкости; применение КС в фармации и медицине;
- 23 -
 уметь: определять составные части КС; называть комплексные соединения
по номенклатуре ИЮПАК; составлять уравнения первичной и вторичной
диссоциации КС; по величине Кн характеризовать устойчивость КС;
 владеть: умением проводить пробирочные реакции получения КС; пользоваться справочной литературой для нахождения констант нестойкости КС и
по их величине делать вывод о прочности КС, применять правила ИЮПАК
к их названиям.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 191-203.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник / В.И. Слесарев. –
СПб.: Химиздат, 2001. – С. 243-245.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка – М.: КНОРУС, 2010. – С.
354-378.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 107-113, 206-208, 287-288.
- 24 -
7. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка – М.: КНОРУС, 2010. – С.
354-378.
в) методические разработки
8. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 54-62.
9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 20-25.
- 25 -
Тема:
Итоговое занятие. Контрольная работа.
Цель занятия:
Проверка знаний и умений по темам 1-4 занятий.
Для успешного выполнения контрольной работы необходимо знать ответы
на вопросы по темам:
1. Введение. Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности и оказание первой помощи. Номенклатура неорганических веществ.
2. Строение электронных оболочек атомов. Периодический закон (ПЗ) и периодическая система (ПС) элементов.
3. Современные теории химической связи. Природа химической связи с точки
зрения метода ВС.
4. Комплексные соединения. Строение, классификация и устойчивость комплексных соединений.
Для успешного выполнения контрольной работы необходимо уметь:
1. Называть неорганические соединения – бинарные (оксиды, пероксиды, галогениды и т.д.), основания, кислоты, соли (средние, кислые, основные, оксосоли, двойные соли), кристаллогидраты, ионы (катионы и анионы).
2. Составлять электронные формулы и электронно-структурные диаграммы
атомов элементов.
3. По формуле валентного электронного слоя определять семейство и положение элементов в ПС (период, группа, подгруппа).
4. Прогнозировать свойства элементов по их положению в периодической системе.
5. Составлять электронные формулы и электронно-структурные диаграммы
элементарных ионов и определять тип иона по строению его электронной
оболочки.
6. Определять положение электрона в атоме по значениям четырех квантовых
чисел.
- 26 -
7. Изображать электронно-структурные диаграммы молекул и сложных ионов.
8. По значению валентного угла определять тип гибридизации и пространственную конфигурацию частиц, по типу гибридизации определять валентный угол.
9. Определять характер перекрывания атомных орбиталей (- и -связи).
10. Используя правило Полинга, определять тип химической связи.
11. Определять составные части КС.
12. Называть комплексные соединения по номенклатуре ИЮПАК.
13. Записывать уравнения первичной и вторичной диссоциации КС, выражение
для общей константы нестойкости (Кн).
14. По величине Кн характеризовать устойчивость КС.
Подведение итогов занятия
По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с
Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов
по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 42-79, 142203.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
- 27 -
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого / В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 14-56, 124-139, 243-255.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка – М.: КНОРУС, 2010. – С.
39-49, 60-109, 117-159, 217-236, 598-622.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: Высш. шк., 2005. – С. 6-51, 77-113, 139-149, 206-208, 287292.
7. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии/ Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2008. – С. 95-103, 174-177.
в) методические разработки
8. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 4-62, 82-90.
9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 5-25.
- 28 -
Тема:
Элементы термодинамики. Химическая кинетика. Химическое равновесие.
Значимость темы: Тема важна для прогнозирования возможности протекания
химических процессов. Знание её необходимо для изучения
последующих
разделов курса: теории растворов, свойств
элементов и др., а также изучения других химических и специальных дисциплин. Тема важна для последующего изучения кинетики технологических процессов получения лекарственных веществ и установления их сроков годности, а
также для прогнозирования возможности смещения равновесия в сторону желаемой реакции.
Цель занятия:
Изучить основные понятия термодинамики, научиться рассчитывать термодинамические характеристики химических
процессов – ΔG, ΔH, ΔS, U и по найденным величинам прогнозировать направление самопроизвольного протекания
процессов.
Научиться составлять выражение закона действующих масс
для гомо- и гетерогенных реакций, описывающее: а) скорость реакции, б) химическое равновесие; определять факторы, способствующие смещению равновесия в желаемом
направлении; решать задачи, используя правило ВантГоффа.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Классификацию химических реакций.
2. Понятия: скорость химической реакции, химическое равновесие, тепловой
эффект химической реакции.
- 29 -
3. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
4. Принцип Ле Шателье.
УМЕТЬ:
1. Определять тип химической реакции (экзо- или эндотермическая) по значению теплового эффекта.
2. Определять направление смещения химического равновесия при изменении
температуры, давления или концентрации веществ.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Что изучает термодинамика, химическая термодинамика?
2. Что называется системой? Что такое система открытая, закрытая, изолированная? Какая из этих систем используется в термодинамике в качестве
модели?
3. Что называется состоянием системы?
4. Что называется процессом? Изобарный, изохорный и изотермический процесс.
5. Что изучает термохимия? Что называется тепловым эффектом химической
реакции, каким символом он обозначается, в каких единицах измеряется?
В чём отличие термохимических уравнений, от химических и термодинамических?
6. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса.
7. Что такое термодинамические параметры системы? Какие термодинамические характеристики называются функциями состояния системы?
8. Что называется внутренней энергией системы? Каким символом она обозначается, в каких единицах измеряется?
9. Что называется энтальпией, каким символом она обозначается, в каких
единицах измеряется? Чему равна стандартная энтальпия образования простого вещества?
- 30 -
10. Что называется энтропией, каким символом она обозначается, в каких единицах измеряется? Что называется микро- и макросостоянием системы?
Энтропия как мера термодинамической вероятности системы?
11. Изобарно-изотермический потенциал системы (энергия Гиббса). Уравнение Гиббса. Анализ уравнения. Условия, при которых процесс идет самопроизвольно.
12. Что изучает химическая кинетика (формальная и молекулярная)? Значение
химической кинетики для фармации.
13. Гомо- и гетерогенные, простые и сложные реакции. Что такое "молекулярность" и "порядок" реакции?
14. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость гомо- и
гетерогенной реакции.
15. Закон действующих масс для скорости реакции. Физический смысл константы скорости, факторы, влияющие на константу скорости.
16. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент.
17. Понятие обратимые и необратимые реакции. Абсолютно необратимые и
практически необратимые реакции.
18. Химическое равновесие. Константа равновесия.
19. Понятие "смещение" или "сдвиг" химического равновесия. Факторы, влияющие на смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по темам «Элементы
термодинамики. Химическая кинетика. Химическое равновесие», стр. 26-33.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
- 31 -
Образец индивидуального задания:
Тема «Элементы термодинамики. Химическая кинетика»
1. Определите знаки Go298, S0298, Ho298, реакции 2А2В(ж)2А2(г)+ В2(г), протекающей в прямом направлении. Как будет изменяться значение Go298 с
ростом температуры?
2. Рассчитайте температурный коэффициент реакции, если скорость реакции
увеличилась в 4 раза при повышении температуры на 200С.
Тема «Химическое равновесие»
ОПЫТ № 1. Влияние концентрации реагирующих веществ и продуктов
реакции на смещение химического равновесия.
В пробирке смешайте по 2-3 капли разбавленных растворов нитрата железа (III) и тиоцианата калия. Напишите уравнение реакции.
Полученный раствор разбавьте водой до половины пробирки, разделите
поровну на четыре пробирки. В первую пробирку добавьте 1-2 капли концентрированного раствора нитрата железа (III), во вторую – концентрированного
раствора тиоцианата калия, в третью – кристаллического нитрата калия на кончике капсулатурки, а четвертую пробирку оставьте для сравнения.
Запишите свои наблюдения. Объясните наблюдаемые явления на основании принципа Ле Шателье. Сделайте вывод.
ОПЫТ № 2. Влияние температуры на химическое равновесие.
При взаимодействии йода с крахмалом образуется соединение синего цвета. Полученное равновесие можно представить схемой:
йод + крахмал  йодкрахмал, Н – ? (Н  0 или Н 0)
В две пробирки внесите по 5-6 капель раствора крахмала, в обе пробирки
добавьте по 1-2 капли водного раствора йода (йодную воду) до появления синей окраски. Одну из пробирок нагрейте. Наблюдайте изменение окраски, вторую оставьте для сравнения. Затем охладите пробирку – наблюдайте восстановление синей окраски.
- 32 -
Запишите свои наблюдения. Объясните наблюдаемые явления на основании принципа Ле Шателье. Определите знак изменения энтальпии этой реакции: (Н  0 или Н 0). Сделайте вывод.
Дополнительное задание. Обоснуйте, в каком направлении будет смещаться равновесие при повышении температуры, увеличения давления и уменьшении концентрации оксида серы (IV):
2SO2 (г) + O2 (г)  2SO3 (г); H0  0
Напишите уравнение константы равновесия для данной реакции.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент
получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой
системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальные задания,
студент должен:

знать: основные начала термодинамики, значение энергии Гиббса; закон
Гесса и следствия из него, правила расчета температурного коэффициента;
основные законы и понятия кинетики химических реакций; энергию активации, константу скорости химических реакций; способы расчета констант
равновесия и факторы, влияющие на равновесие, условия химического равновесия в гетерогенных системах;

уметь: рассчитывать термодинамические функции состояния системы, тепловые эффекты химических процессов; записывать выражение закона действующих масс для скорости химических реакций, решать задачи с использованием закона действующих масс и правила Вант-Гоффа; рассчитывать
- 33 -
Кр, равновесные концентрации продуктов реакции и исходных веществ;
определять факторы для ускорения и замедления химических процессов,
смещения химического равновесия;

владеть: техникой безопасности при работе в химической лаборатории,
техникой химических экспериментов, проведения пробирочных реакций,
техникой работы с использованием нагревательных приборов (газовые горелки).
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 10-42.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого / В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 73-90; 96-121.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка – М.: КНОРУС, 2010. – С.
169-208.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 176-201, 212-225.
7. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии/ Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл–Пресс, 2008. – С. 66-94.
- 34 -
в) методические разработки
8. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 63-82.
9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 26-33.
- 35 -
Тема:
Окислительно-восстановительные реакции. Метод полуреакций. УИРС: Окислительно-восстановительные процессы,
определение возможности самопроизвольного осуществления химической реакции.
Значимость темы: Окислительно-восстановительные процессы принадлежат
к числу наиболее распространенных химических реакций.
Большую роль играют окислительно-восстановительные реакции в протекании биологических процессов. Например,
ферментативное окисление углеводов, жиров, аминокислот.
Окислительно-восстановительные реакции находят применение в фарманализе. Выполнение УИРС формирует навык
самостоятельной работы, умение логически мыслить, на основе теоретических данных делать выводы о возможности
протекания ОВ-реакции. Материалы темы будут необходимы при изучении химии элементов в курсе неорганической
химии, а также при изучении аналитической и фармацевтической химии и других химических дисциплин.
Цель занятия:
Научиться расставлять коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных
реакций
методом
ионно-
электронного баланса (методом полуреакций) в различных
средах: нейтральной, кислой и щелочной. Научиться определять направление ОВ-реакции по разности стандартных
окислительно-восстановительных потенциалов, а также делать вывод о самопроизвольном протекании реакции по значению энергии Гиббса, экспериментально подтверждать
возможность самопроизвольного протекания ОВ-реакции в
данных системах.
- 36 -
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Строение электронных оболочек атомов и ионов.
2. Основные положения теории электролитической диссоциации.
3. Понятия: процесс окисления и восстановления, окислитель, восстановитель,
сопряженные окислительно–восстановительные пары.
4. Энергию Гиббса, как критерий термодинамической осуществимости химических процессов.
5. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы.
6. Eo – как показатель направления протекания реакции.
УМЕТЬ:
1. Составлять ионно-молекулярные уравнения реакций.
2. Определять процессы окисления и восстановления, окислитель, восстановитель.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными?
2. Электронная теория окислительно-восстановительных реакций.
3. Типы окислительно-восстановительных реакций.
4. Что называется стандартным ОВ-потенциалом системы? Как определяют
направление ОВ-реакции по значению ОВ-потенциалов?
5. Какая существует взаимосвязь между Go и Eo (ЭДС) ОВ-реакции при
стандартных условиях (какой формулой эта взаимосвязь выражается)?
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «Окислитель- 37 -
но-восстановительные реакции. Метод полуреакций. УИРС: Окислительновосстановительные процессы, определение возможности самопроизвольного
осуществления химической реакции», стр. 34-37.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания (УИРС):
Цель работы: определить направление самопроизвольного протекания ОВреакции при стандартных условиях с учетом значения Е0 реакции.
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4  MnSO4 + Na2SO4 +...
1. Составьте уравнения полуреакций. Используя справочные данные, выпишите значения стандартных ОВ-потенциалов составленных полуреакций.
2. Рассчитайте Е0 реакции и определите направление протекания ОВреакции.
3. В уравнениях возможной реакции найдите коэффициенты способом ионноэлектронного баланса (способом полуреакций) и допишите продукты реакции. Укажите окислитель и его восстановленную форму, восстановитель и
его окисленную форму.
4. Для экспериментальной проверки полученных результатов в пробирку поместите 2-3 капли раствора перманганата калия и 1-2 капли разбавленной
серной кислоты, добавьте 5-6 капель раствора сульфита натрия. Запишите
наблюдения.
5. Сделайте вывод о зависимости возможности протекания реакции при стандартных условиях от значения Е0 реакции.
Дополнительное
задание:
Найдите
коэффициенты
способом
ионно-
электронного баланса (способом полуреакций) и допишите продукты реакции:
NaCrO2 + NaOH + Cl2  NaCl + Na2CrO4 + ...
MnSO4 + KIO4 + H2O  HMnO4 + KIO3 + ...
- 38 -
Укажите окислитель и его восстановленную форму, восстановитель и его окисленную форму.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент
получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой
системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: понятие окислительно-восстановительной реакции, основные положения современной теории окислительно-восстановительных реакций, типы
окислительно-восстановительных реакций, понятие о стандартных ОВпотенциалах системы, взаимосвязь между Go и Eo (ЭДС) ОВ-реакции при
стандартных условиях;
 уметь: определять окислитель и его восстановленную форму, восстановитель
и
его
окисленную
форму,
определять
тип
окислительно–
восстановительной реакции, расставлять коэффициенты методом ионно–
электронного баланса (полуреакций), определять направление ОВ-реакции
по разности стандартных окислительно-восстановительных потенциалов, а
также делать вывод о самопроизвольном протекании реакции по значению
энергии Гиббса, экспериментально подтверждать возможность или невозможность самопроизвольного протекания ОВ-реакции в данных системах;
 владеть: умением на основе электронного строения прогнозировать окислительно-восстановительную способность веществ, пользоваться таблицами
стандартных окислительно-восстановительных потенциалов и прогнозировать направление протекания ОВ-реакций, таблицами стандартных окисли- 39 -
тельно-восстановительных потенциалов и по разности стандартных окислительно-восстановительных потенциалов определять возможность или невозможность самопроизвольного протекания ОВ-реакции, делать вывод о
самопроизвольном протекании реакции по значению энергии Гиббса, проводить пробирочные реакции.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 131-141.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmeblid.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого / В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 208-215.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед.акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон.дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон.опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. –
С. 271-298.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 111-117.
- 40 -
в) методические разработки
7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 111-117.
8. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 34-37.
- 41 -
Тема:
Растворы, способы выражения состава растворов. УИРС:
Приготовление растворов с заданным содержанием растворенного вещества.
Значимость темы: Растворы широко применяются в медицине и фармации.
Многие лекарственные вещества удобно применять в виде
растворов, это ускоряет их лечебное действие. Материал
изучаемой темы позволяет освоить методы расчетов в решении задач для приготовления растворов, определения
содержания растворенных веществ. Выполняя самостоятельно экспериментальную работу, студенты получают
необходимые навыки практической работы по приготовлению растворов, учатся работать с химической посудой и
осуществлять контроль приготовленных растворов. Полученные знания необходимы студентам при дальнейшем
изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин.
Цель занятия:
Разобрать основные теоретические положения, касающиеся
темы данного занятия. Закрепить эти положения при решении
типовых задач. Научиться выполнять необходимые расчеты,
а также готовить растворы с заданным содержанием растворенного вещества; приобрести практические навыки работы с
химической посудой.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Номенклатуру неорганических соединений.
2. Общие понятия о растворах.
3. Способы выражения количественного состава растворов.
- 42 -
УМЕТЬ:
1. Рассчитывать массы раствора, растворенного вещества и растворителя.
2. Производить расчет массовой доли растворенного вещества.
3. Производить расчет молярной концентрации.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Общие понятия: раствор, растворитель, растворенное вещество.
2. Растворимость. Назовите факторы, от которых зависит растворимость веществ.
3. Процесс растворения веществ. Из каких стадий состоит процесс растворения? Тепловой эффект процесса.
4. Какие растворы называются насыщенными, ненасыщенными и пересыщенными? Каковы условия их получения? Может ли быть насыщенный раствор
разбавленным, а концентрированный – ненасыщенным? Приведите примеры.
5. Назовите известные вам способы выражения количественного состава растворов.
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «Растворы,
способы выражения состава растворов. УИРС: Приготовление растворов с заданным содержанием растворенного вещества», стр. 38-44.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания (УИРС):
- 43 -
Задание: Приготовить раствор Na2S2O3 массой 50 г с задан.(Na2S2O3) = 14% из
исходных растворов: первого – с 1(Na2S2O3) = 30% и 1 = 1,274 г/мл,
второго – с, 2(Na2S2O3) = 6% и 2 = 1,048 г/мл.
Задание выполняйте в следующей последовательности:
1. Рассчитайте объемы исходных растворов (первого и второго) с указанными
значениями массовых долей Na2S2O3, необходимые для приготовления раствора массой 50 г с заданным содержанием Na2S2O3 14%.
2. Правильность расчета проверьте у преподавателя.
3. Отмерьте с помощью бюреток рассчитанные объемы в приготовленную колбу и тщательно перемешайте.
4. Измерьте ареометром плотность приготовленного раствора (эксп.).
5. Сравните эксп. с табличной величиной табл.
6. Запишите данные опыта в таблицу:
Массовые доли, плотности, объемы
Приготовленный раствор
исходных растворов
1
1
V1
2
2
V2
задан.
табл.
эксп.
7. Сделайте вывод.
8. Зарисуйте штатив с бюреткой, воронку стеклянную, стакан химический, цилиндр мерный, пипетку, ареометр, колбы: коническую, круглодонную, плоскодонную, мерную.
Примечание. Студентам на занятии необходимо иметь калькулятор и простой
карандаш.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты проходят устное собеседование с преподавателем. По
- 44 -
результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по
дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:

знать: общие понятия о растворах; физические и химические теории растворов; стадии процесса растворения; энергетические характеристики процесса растворения; растворимость и способы выражения растворимости; зависимость растворимости от различных факторов; расчет масс и объемов
исходных компонентов растворов для приготовления раствора с заданным
содержанием растворенного вещества; химическую посуду, необходимую
для выполнения работы; роль водных растворов в биологии, медицине и
фармации;
 уметь: решать задачи с помощью правила смешивания («креста»); производить пересчеты массовой доли растворенного вещества (W) в молярную
концентрацию (С) и наоборот (CW);
 владеть: умением пользоваться различными видами химической посуды в
процессе приготовления растворов; умением готовить растворы с заданным
содержанием растворенного вещества и определять плотность раствора при
помощи ареометра.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 42-79.
б) дополнительная литература
- 45 -
1. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
2. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник / В.И. Слесарев. –
СПб.: Химиздат, 2001. – С. 124-139.
3. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
4. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. –
С. 217-236.
5. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 139-149.
6. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии/ Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл–Пресс, 2008. – С. 95-103.
в) методические разработки
7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 82-90.
8. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 38-44.
- 46 -
Тема:
Растворы. Равновесные процессы в растворах электролитов.
Теории кислот и оснований.
Значимость темы: Знание теории равновесных процессов в растворах электролитов имеет большое значение при изучении реакций, в основе которых лежит взаимодействие между ионами (гидролиз солей, окислительно-восстановительные реакции и т.д.).
Многие важнейшие процессы в организме человека протекают с участием ионов. Жидкости организма содержат ионы:
Nа+, К+, НСО3-, РO43- и др. Ионные реакции лежат в основе
качественного и количественного анализа лекарственных
веществ. Поэтому изучение свойств и поведения ионов в
растворах и равновесных процессов в растворах электролитов важно при дальнейшем изучении химических дисциплин.
Для объяснения реакций кислотно-основного взаимодействия знание теории С. Аррениуса недостаточно, поэтому
необходимо рассмотреть другие теории (протолитическую,
электронную), концепцию «жестких» и «мягких» кислот и
оснований.
Цель занятия:
Научиться обосновывать силу электролитов и характер электролитической диссоциации, составлять формулы электролитов из различных ионов, решать расчетные задачи на
определение концентрации ионов электролитов.
Расширить представление о понятиях «кислота» и «основание», изучить кислотно-основное взаимодействие с использованием протолитической и электронной теории кислот и
оснований, научиться использовать концепцию ЖМКО для
прогнозирования избирательности взаимодействия и проч-
- 47 -
ности связи между «жесткими» и «мягкими» частицами
(ионами, молекулами).
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен
ЗНАТЬ:
1. Строение электронных оболочек атомов и ионов.
2. Поляризующее действие и поляризуемость частиц.
3. Понятия: кислота, основание, соль.
УМЕТЬ:
1. Определять тип ионов по строению электронных оболочек.
2. Составлять молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Что называется электролитической диссоциацией? Электролиты и неэлектролиты. Приведите примеры. К каким классам неорганических соединений
относятся электролиты? Основные положения теории электролитической
диссоциации С. Аррениуса.
2. Как влияет природа химической связи на диссоциацию веществ в растворах? Поясните механизм процесса электролитической диссоциации, приведите примеры и схемы диссоциации в водных растворах электролитов с
ионным типом связи и ковалентной полярной связью. Что такое гидраты
(сольваты)?
3. Что такое степень диссоциации? Какие электролиты называются сильными
и слабыми? Приведите примеры.
4. Зависимость степени диссоциации от:
- природы электролита и растворителя; роль диэлектрической проницаемости
растворителя в процессе диссоциации;
- концентрации электролита и изменения концентрации одноименных ионов;
- 48 -
- температуры.
5. Термодинамический анализ процесса диссоциации.
6. Константа электролитической диссоциации. От каких факторов она зависит? Закон разбавления Оствальда для слабых бинарных электролитов.
7. Дайте определения кислоте, основанию и соли (средней, кислой, основной,
двойной) согласно теории электролитической диссоциации.
8. Какие достоинства и недостатки имеет теория кислот и оснований С. Аррениуса?
9. Дайте определения кислоте и основанию с позиций протолитической теории. Что называется кислотно-основной сопряжённой парой?
10.Какие достоинства и недостатки имеет протолитическая теория кислот и
оснований?
11. Дайте определения кислоте и основанию с позиций электронной теории
Льюиса.
12. Какие достоинства и недостатки имеет электронная теория Льюиса?
13. Концепция ЖМКО (Пирсона). Какие частицы (кислоты и основания) называют «мягкими», а какие – «жесткими»? Какое правило объясняет взаимодействие этих частиц?
14. Какие достоинства и недостатки имеет концепция ЖМКО?
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «Растворы.
Равновесные процессы в растворах электролитов. Теории кислот и оснований»,
стр. 45-52.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
- 49 -
Образец индивидуального задания:
Тема 1: Равновесные процессы в растворах электролитов
Обоснуйте свой выбор, для кислородсодержащих анионов применяя эмпирическое правило или рассчитывая величину делокализованного заряда на атомах
кислорода, для простых анионов – величину ионного потенциала, для катионов – определяя тип электронной оболочки и рассчитывая величину ионного
потенциала (для ионов одного типа).
1. Расположите номера следующих кислот в порядке увеличения их кислотных свойств:
1. HIO
а. 4,2,3,1.
2. HClO3
3. H3PO4
б. 2,4,3,1.
4. HMnO4
в. 3,4,2,1.
г. 1,3,2,4.
2. Расположите номера следующих кислот в порядке уменьшения их кислотных свойств:
1. H2SeO4
2. H2SO4
3. H2TeO4
а. 1,2,3.
б. 2,1,3.
в. 2,3,1.
3. Расположите номера следующих гидроксидов в порядке уменьшения их основных свойств:
1. Al(OH)3
а. 3,1,2.
2. Mg(OH)2
б. 3,2,1.
3. NaOH
в. 2,3,1.
4. Расположите номера следующих гидроксидов в порядке увеличения их основных свойств:
1. Cо(OH)2
2. КOH
3. Ni(OH)2
а. 2,3,1.
б. 3,1,2.
в. 3,2,1.
Тема 2: Теории кислот и оснований. Концепция ЖМКО
1. Допишите уравнения протолитических реакций, используя ряд протонного
сродства:
NH3 + H2O 
NH3 + NH3
NH3 + HCI 
NH3 + HCIO4
- 50 -
Ряд протонного сродства
NH3 N2H4 H2O HCN H2S CH3COOH H3PO4 HF HNO3 HCl H2SO4 HBr
HClO4
2. Допишите уравнения реакций кислотно-основного взаимодействия, укажите
кислоты и основания по Льюису:
HCl + NH3 
Na2O + SO3 
BF3 + F-  [BF 4]-
Cu2+ + 4NH3  [Cu(NH3)4]2+
3. В каком случае связь между ионами будет более прочная? Ответ обоснуйте,
используя концепцию ЖМКО.
Ag+
CN-
Ca2+
CO32-
CI-
ISCN-
I2
H+
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты проходят устное собеседование с преподавателем. По
результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по
дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: основные положения, достоинства и недостатки теории электролитической диссоциации, понятия электролитов и неэлектролитов, зависимость степени диссоциации от различных факторов;
основные положения, достоинства и недостатки протолитической и электронной теорий кислот и оснований, концепции ЖМКО;
 уметь: определять силу электролита с учетом значений ионного потенциала
и величины делокализованного заряда; составлять формулы соединений,
- 51 -
исходя из имеющихся ионов, и уравнения диссоциации различных соединений; решать задачи на определение концентрации ионов; составлять уравнения протолитических реакций; определять кислоту и основание Льюиса;
определять прочность связей с использованием концепции ЖМКО;
 владеть: умением рассчитывать значения ионного потенциала и величины
делокализованного заряда, пользоваться таблицей ионных радиусов, прогнозировать и определять силу электролита; на основе концепции ЖМКО
объяснять прочность химических соединений, их растворимость и др.; проводить пробирочные реакции.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 88-108;
129-131.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник / В.И. Слесарев. –
СПб.: Химиздат, 2001. – С.153-167.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. –
С. 239-264.
- 52 -
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. –
6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005.– С.208-212.
в) методические разработки
7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 91-98; 106-111.
8. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 45-52.
- 53 -
Тема:
Растворы. Равновесные процессы в растворах электролитов.
УИРС: Гидролиз солей.
Значимость темы: Многие химические реактивы, особенно соли, используемые в фармацевтической практике, подвергаются гидролизу,
поэтому знание этой темы необходимо для изучения других
химических и специальных дисциплин и формирования профессиональных компетенций специалиста-провизора.
Гидролиз играет важную роль в жизнедеятельности живых
организмов. С ними связано поддержание на определенном
постоянном уровне водородного показателя крови и других
физиологических жидкостей.
Цель занятия:
Научиться на основе поляризационных представлений теоретически обосновывать и экспериментально подтверждать способность солей к гидролизу; применять принцип Ле Шателье
к равновесию процесса гидролиза солей.
Исходный уровень знаний и умений:
Для успешного освоения темы студент должен:
ЗНАТЬ:
1. Строение электронных оболочек атомов.
2. Основные положения теории электролитической диссоциации.
3. Равновесие диссоциации слабых электролитов, равновесие диссоциации воды.
4. Водородный показатель.
5. Правила составления ионно-молекулярных уравнений.
6. Теории кислот и оснований: электролитической диссоциации, протолитическую, электронную.
7. Типы ионов по строению электронных оболочек.
8. Поляризующее действие ионов, ионный потенциал.
- 54 -
УМЕТЬ:
1. Составлять электронные формулы и электронно-структурные диаграммы
атомов и простых ионов.
2. Составлять ионно-молекулярные и молекулярные уравнения реакций.
При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы:
1. Ионное произведение воды. Водородный показатель – рН; гидроксидный
показатель – рОН. Значения концентрации С(Н+) и рН в различных средах.
2. Определение понятия «гидролиз солей».
3. Поляризующее действие ионов. Факторы, от которых оно зависит: для катионов тип электронной оболочки и величина ионного потенциала; для тетраэдрических и треугольных оксоанионов – величина делокализованного заряда на атомах кислорода, для элементарных анионов – величина ионного потенциала.
4. Гидролиз солей, как результат поляризационного взаимодействия ионов соли с молекулами воды.
5. Факторы, влияющие на процесс гидролиза солей:
а) природа ионов соли;
б) концентрация ионов соли; в) температура.
6. Гидролиз, как обратимый процесс. Константа гидролиза. Смещение равновесия процесса гидролиза.
7. Гидролиз солей с позиций протолитической теории кислот и оснований.
8. Совместный гидролиз.
9. Определение понятия «произведение растворимости».
Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганиче-
- 55 -
ская» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме « Равновесные
процессы в растворах электролитов. УИРС: Гидролиз солей», стр. 53-58.
Выполнение лабораторной работы
Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям.
Образец индивидуального задания (УИРС):
ОПЫТ № 1. Влияние природы ионов соли на процесс гидролиза
Используя поляризационные представления, теоретически обоснуйте
способность ионов следующих солей к гидролизу: Cr(NO3)3, Na2CO3, K2SO4,
Pb(CH3COO)2. В обосновании
для катионов солей напишите электронную
формулу ионов, укажите тип электронной оболочки; для тетраэдрических и
треугольных ионов рассчитайте величину делокализованного заряда на атомах
кислорода, для уголковых (NO2-) используйте эмпирическое правило; для анионов бескислородных кислот рассчитайте величину ионного потенциала; сделайте вывод о поляризующем действии и способности ионов к гидролизу.
Из четырех солей выберите две соли, одна из которых гидролизуется
только по аниону, а другая только по аниону. Составьте ионно-молекулярные и
молекулярные уравнения гидролиза этих солей. Определите ориентировочное
значение рН их растворов (рН>7, рН<7, рН=7).
В две пробирки налейте примерно по 1 мл воды очищенной дистиллированной, в одну пробирку внесите при помощи микрошпателя соль, гидролизующуюся только по катиону, во вторую – только по аниону. Содержимое каждой пробирки перемешайте осторожным встряхиванием. При помощи универсальной индикаторной бумаги, определите рН растворов обеих солей. Рассмотрите гидролиз с позиций протолитической теории кислот и оснований.
Запишите наблюдения. Сделайте вывод.
- 56 -
ОПЫТ № 2. Влияние температуры на процесс гидролиза соли
(демонстрационный опыт)
В пробирку поместите 1 мл раствора соли ацетата калия и добавьте 2
капли раствора фенолфталеина. Содержимое пробирки нагрейте. Составьте
ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза соли. Запишите
наблюдения, отметив изменения окраски индикатора в растворе.
Используя принцип Ле Шателье, объясните результат опыта. Укажите
знак Н0 данной реакции (Н0 >0; Н0 <0).
ОПЫТ № 3. Совместный гидролиз
В пробирку поместите 2-3 капли раствора соли Al2(SO4)3 и прибавьте 1-2
капли раствора Na2CO3. Составьте молекулярное уравнение реакции, учитывая
значения ПР возможных продуктов:
Al2(SO4)3 + Na2CO3 + H2O → …
ПР(Al(OH)3) = 110-32, ПР(AlOH2+2OH-) = 110-23
Запишите наблюдения. Сделайте вывод.
Дополнительное задание.
Решите задачу. Рассчитайте рН в 0,510-3 М растворе H2SO4.
Подведение итогов занятия
С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент
получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой
системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
- 57 -
Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание,
студент должен:
 знать: различные случаи гидролиза; термодинамический анализ процесса
гидролиза; смещение равновесия в реакциях гидролиза;
 уметь: рассчитывать концентрации ионов водорода С(Н+) и гидроксид-ионов
С(ОН-), рН и рОН растворов; делать обобщающие выводы о способности
ионов соли к гидролизу с точки зрения поляризующего действия ионов; составлять ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей с
позиций теории электролитической диссоциации и протолитической теории
кислот и оснований;
 владеть: техникой химических экспериментов, проведения пробирочных реакций; умением экспериментально определять pH растворов при помощи индикаторов.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 120-128.
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. –
СПб.: Химиздат, 2001. – С. 183-185.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
- 58 -
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С.
264-270.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. – 6-е
изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 227-234.
в) методические разработки
7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 98-106.
8. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб.
и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 53-58.
- 59 -
Тема:
Обзорное занятие. Коллоквиум.
Цель занятия:
Проверка знаний и умений по темам 6-10 занятий.
Для успешной сдачи коллоквиума необходимо знать ответы на вопросы по
темам:
1. Элементы термодинамики. Химическая кинетика. Химическое равновесие.
2. Окислительно-восстановительные реакции. Метод полуреакций. УИРС:
Окислительно-восстановительные процессы, определение возможности самопроизвольного осуществления химической реакции.
3. Растворы, способы выражения состава растворов. УИРС: Приготовление
растворов с заданным содержанием растворенного вещества.
4. Растворы. Равновесные процессы в растворах электролитов. Теории кислот
и оснований.
5. Растворы. Равновесные процессы в растворах электролитов. УИРС: Гидролиз солей.
Для успешной сдачи коллоквиума необходимо уметь:
1. Рассчитывать термодинамические функции состояния системы, тепловые
эффекты химических процессов; записывать выражение закона действующих масс для скорости химических реакций, решать задачи с использованием закона действующих масс и правила Вант-Гоффа, определять факторы
для ускорения и замедления химических процессов, смещения химического
равновесия.
2. Определять окислитель и его восстановленную форму, восстановитель и его
окисленную форму, определять тип окислительно–восстановительной реакции, расставлять коэффициенты методом ионно-электронного баланса (полуреакций), определять направление ОВ-реакции по разности стандартных
окислительно-восстановительных потенциалов, а также делать вывод о самопроизвольном протекании реакции по значению энергии Гиббса.
- 60 -
3. Решать задачи с помощью правила смешивания (креста); производить пересчеты массовой доли растворенного вещества (W) в молярную концентрацию (С) и наоборот (CW).
4. Определять силу электролита с учетом значений ионного потенциала и величины делокализованного заряда; составлять формулы соединений, исходя
из имеющихся ионов, и уравнения диссоциации различных соединений; решать задачи на определение концентрации ионов; составлять уравнения
протолитических реакций; определять кислоту и основание Льюиса; определять прочность связей с использованием концепции ЖМКО.
5. Рассчитывать концентрации ионов водорода С(Н+) и гидроксид-ионов
С(ОН-), рН и рОН растворов; делать обобщающие выводы о способности
ионов соли к гидролизу с точки зрения поляризующего действия ионов; составлять ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей с
позиций теории электролитической диссоциации и протолитической теории
кислот и оснований.
Подведение итогов занятия
По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с
Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов
по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация».
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник
для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова.
– 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 42-79, 142203.
- 61 -
б) дополнительная литература
2. Пузаков, С.А. Химия: учебник / С.А. Пузаков – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006.
– 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib.
ru.
3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. –
СПб.: Химиздат, 2001. – С. 14-56, 124-139, 243-255.
4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац.
фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1
электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка
для высш. мед. и фармац. образования).
5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. –
С. 39-49, 60-109, 117-159, 217-236, 598-622.
6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е
изд. стер. – М.: Высш. шк., 2005. – С. 6-51, 77-113, 139-149, 206-208, 287288.
7. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии/ Н.Л. Глинка. - М.: Интеграл–Пресс, 2008. - С. 95-103, 174-177.
в) методические разработки
8. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов
+
[Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев
[и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – С. 4-62, 82-90.
9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной
работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая»
для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое
пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 26-58.
- 62 -
ПРИЛОЖЕНИЕ
- 63 -
- 64 -
Таблица растворимости кислот, оснований, солей в воде при 20°С
КАТИОНЫ
АНИОНЫ
H+
OH—
Li+
K+
Na+
NH4+
Ba2+
Ca2+
Mg2+
Sr2+
Al3+
Fe2+
Fe3+
Cr3+
Ni2+
Co2+
Mn2+
Zn2+
Ag+
Hg+
Hg2+
Pb2+
Sn2+
Cu+
Cu2+
P
P
P
P
P
M
H
M
H
H
H
H
H
H
H
H
—
—
—
H
H
H
H
F—
P
P
P
P
P
M
H
H
M
P
H
H
H
P
P
M
P
P
H
M
H
P
—
P
Cl—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
H
H
P
M
P
P
P
Br—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
H
H
M
M
P
—
P
I—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
?
?
P
P
P
P
H
H
H
H
M
—
P
S2—
P
P
P
P
P
P
M
H
P
—
H
—
—
H
H
H
H
H
H
H
H
H
—
H
SO32—
P
P
P
P
P
M
M
M
H
?
M
?
—
H
H
?
M
H
H
H
H
?
H
?
SO42—
P
P
P
P
P
H
M
P
H
P
P
P
P
P
P
P
P
M
M
—
H
P
P
P
NO3—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
—
P
P
NO2—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
?
?
?
?
P
H
?
?
—
?
?
?
?
?
?
PO43—
P
H
P
P
—
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Н
H
H
H
Н
H
CO32—
P
P
P
P
P
H
H
H
H
?
H
?
?
H
H
H
H
H
H
?
H
?
—
H
CH3COO—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
—
P
—
P
P
P
P
P
P
P
P
P
—
P
P
SiO32—
Н
P
P
P
?
Н
Н
Н
Н
?
Н
?
?
?
?
Н
Н
?
—
?
Н
?
—
?
Р
– растворяется (>1 г в 100 г Н2О);
М – малорастворяется (от 0,1 г до 1 г в 100 г Н2О);
Н – не растворяется (<0,1 г в 100 г Н2О); —
?
– в водной среде разлагается;
– нет достоверных сведений о существовании соединения
- 65 -
Электрохимический ряд напряжений (активности) металлов
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
активность металлов уменьшается
- 66 -
Названия химических элементов
Порядковый
номер
элемента
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Символ
Русское
название
Латинское
название
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Водород
Гелий
Литий
Бериллий
Бор
Углерод
Азот
Кислород
Фтор
Неон
Натрий
Магний
Алюминий
Кремний
Фосфор
Сера
Хлор
Аргон
Калий
Кальций
Скандий
Титан
Ванадий
Хром
Марганец
Железо
Кобальт
Никель
Медь
Цинк
Галлий
Германий
Мышьяк
Селен
Бром
Криптон
Рубидий
Стронций
Hydrogenium
Helium
Lithium
Beryllium
Borum
Carboneum
Nitrogenium
Oxygenium
Fluorum, Ftorum
Neon
Natrium
Magnesium
Aluminium
Silicium
Phosphorus
Sulfur
Chlorum
Argon
Kalium
Calcium
Scandium
Titanium
Vanadium
Chromium
Manganum
Ferrum
Cobaltum
Niccolum
Cuprum
Zincum
Gallium
Germanium
Arsenicum
Selenium
Bromum
Krypton
Rubidium
Strontium
67
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
74
75
76
77
78
79
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
La
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Иттрий
Цирконий
Ниобий
Молибден
Технеций
Рутений
Родий
Палладий
Серебро
Кадмий
Индий
Олово
Сурьма
Теллур
Иод
Ксенон
Цезий
Барий
Лантан
Вольфрам
Рений
Осмий
Иридий
Платина
Золото
80
Hg
Ртуть
81
82
83
84
85
86
87
88
89
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Ac
Таллий
Свинец
Висмут
Полоний
Астат
Радон
Франций
Радий
Актиний
68
Yttrium
Zirconium
Niobium
Molybdenum
Technetium
Ruthenium
Rhodium
Palladium
Argentum
Cadmium
Indium
Stannum
Stibium, Antimonium
Tellurium
Iodum
Xenon
Caesium
Barium
Lanthanum
Wolframium
Rhenium
Osmium
Iridium
Platinum
Aurum
Hydrargyrum, Mercurium
Thallium
Plumbum
Bismuthum
Polonium
Astatium
Radon
Francium
Radium
Actinium
УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ
Компанцев Владислав Алексеевич,
Щербакова Лариса Ивановна,
Зяблицева Надежда Сергеевна,
Гокжаева Лариса Петровна,
Белоусова Анна Леонидовна,
Васина Татьяна Михайловна
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ С2.Б.4
«ХИМИЯ ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ»
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 33.05.01 «ФАРМАЦИЯ»
(ЧАСТЬ I)
Подписано в печать ______________________
Формат 60x84 1/16
Усл. печ. л. 2,179
Тираж ________ экз._________
Заказ
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО Волгоградского
медицинского университета Минздрава России
357532, г. Пятигорск, проспект Калинина, 11
69