Химия для студентов-медиков: общая, физическая и коллоидная химия. Практикум-рабочая тетрадь

Эмпирическая формула и молекулярная масса: C

H

N

O

, М=198,14

Описание. Желтый или зеленовато-желтый мелкокристаллический порошок без запаха, горького вкуса.

Растворимость. Очень мало растворим в воде, мало растворим в 95 % спирте, практически нерастворим в эфире, растворим в щелочах.

Подлинность. 0,01 г препарата растворяют в смеси 5 мл воды и 5 мл раствора едкого натра; появляется оранжево-красное окрашивание.

При нагревании полученного раствора выделяется аммиак, обнаруживаемый по запаху или по посинению влажной красной лакмусовой бумаги, внесенной в пары кипящей жидкости.

Температура плавления 230–236° (с разложением, метод 1а).

Количественное определение. Около 0,1 г препарата (точная навеска) помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, прибавляют 4 г хлорида натрия, 300 мл воды и растворяют при подогревании до 70–80° на водяной бане. Охлажденный раствор доводят водой до метки и перемешивают. К 5 мл 0,01 н. раствора йода, помещенным в колбу емкостью 50 мл, прибавляют 0,1 мл раствора едкого натра и 5 мл испытуемого раствора. Через 1–2 минуты к раствору прибавляют 2 мл разведенной серной кислоты и выделившийся йод титруют из микробюретки 0,01 н. раствором тиосульфата натрия (индикатор – крахмал). Параллельно проводят контрольный опыт.

1 мл 0,01 н. раствора йода соответствует 0,0004954 г C

H

N

0

, которого в препарате должно быть не менее 97,5 %.

Часть 2. Домашнеее задание

1. Приведите примеры использования качественного химического анализа веществ в медицинской практике

2. Приведите примеры использования количественного химического анализа веществ в медицинской практике

3. Подготовьте сообщение по одному из методов анализа химических веществ:

– фотоэлектроколориметрия

– УФ спектрометрия

– ИК спектрометрия

– масс-спектометрия

– тонкослойная хроматография (ТСХ)

– газовая хроматография

– ВЭЖХ

Раздел 2. Общая химия. Физическая химия

2.1 Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Массовая доля вещества в растворе. Молярная концентрация

Часть 1. Теоретическое введение

Химические реакции в живых организмах протекают в растворах. К растворам относятся такие важные биологические системы как цитоплазма, кровь, лимфа, желудочный сок, слюна, моча, пот. Они представляют собой водные растворы солей, белков, углеводов, липидов.

Под растворами понимают смеси переменного состава, состоящие из двух и более компонентов. В зависимости от агрегатного состояния, различают твердые, жидкие и газообразные растворы. Примером твердого раствора могут послужить сплавы металлов, жемчуг, зубы; жидкого – водные растворы спиртов, солей, слюна, пот; газообразного – воздух.

В свою очередь, эти системы по соответствию размеров, составляющих их компонентов, делят на гомогенные и гетерогенные системы. И в гомогенной и гетерогенной системе одно вещество оказывается в раздробленном (диспергированном) состоянии. Тип образующейся дисперсной системы зависит от степени раздробленности веществ. Если вещество диспергируется до молекулярного или ионного уровня, то образуется истинный раствор.

Истинным раствором называется термодинамически устойчивая гомогенная (однородная) система переменного состава с размером частиц 10–

10–

м, состоящая из двух и более компонентов.

В гетерогенных (неоднородных) дисперсных системах молекулы или ионы образуют крупные агрегаты с размером частиц 10–

10–

м. Эти агрегаты равномерно распределены в объеме другого вещества, состоящего из атомов или молекул.

Гетерогенные системы в отличие от гомогенных неустойчивы. Примерами таких систем являются суспензии (зубная паста), эмульсии (молоко), коллоидные растворы различных веществ (гидроокиси железа, лекарственных препаратов серебра – протаргол, колларгол). Основные биологические жидкости организма, такие как кровь, лимфа, цитоплазма, не являются простыми истинными растворами, а представляют собой дисперсные системы, в водной среде которых содержатся вещества с разным размером частиц.

В жидких растворах компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора, принято называть растворителем, а другой компонент – растворенным веществом. Например, в водном растворе глюкозы вода является растворителем, а глюкоза растворенным веществом. При одинаковом агрегатном состоянии компонентов (например, вода и этиловый спирт) растворителем обычно считают вещество, которое преобладает в растворе. Основной физико-химической характеристикой раствора является концентрация растворенного вещества. Под концентрацией раствора понимают содержание растворенного вещества (в граммах или молях) в единице массы или объема раствора или растворителя.

Способы выражения концентрации растворенного вещества

1. Массовая доля растворенного вещества ?(Х) (омега) представляет собой отношение массы растворенного вещества m(Х) к массе раствора m(р-ра), является безразмерной величиной и выражается в долях единицы или процентах (%).

2. Молярная доля ?(Х) (кси) представляет собой отношение количества вещества компонента раствора (Хi) к общему числу всех компонентов ?(Хi) составляющих раствор. Как и массовая доля, молярная доля также является безразмерной величиной и выражается в долях единицы или процентах (%).

3. Объемная доля ?(Х) (фи) представляет собой отношение объема компонента раствора V(Х) к общему объему раствора V(р-ра). Это тоже безразмерная величина и может выражаться как в долях единицы, так и в процентах.

4. Молярная концентрация С(Х) представляет собой отношение количества вещества компонента раствора с(Х) к объему раствора V(р-ра) с размерностью моль/л. Например, 0,1 М раствор означает децимолярный раствор или раствор с молярной концентрацией растворенного вещества 0,1 моль/л.

5. Молярная концентрация эквивалента (или нормальная концентрация) С(

Х) представляет собой отношение количества вещества эквивалента в растворе n(

Х) к объему раствора v (в литрах).

Молярная масса вещества эквивалента