- •Учебно-методическое пособие по дисциплине «химия» для студентов лечебного факультета Ханты-Мансийск, 2015
- •Введение
- •Требования к результатам освоения дисциплины
- •Матрица компетенций дисциплины «Химия»
- •Раздел 1.
- •Инструкция по охране труда для студентов при работе в учебно-научной химической и биохимической лаборатории
- •1. Общие требования охраны труда
- •2. Требования охраны труда перед началом работы
- •3. Требования охраны труда во время работы
- •4. Требования охраны труда в аварийных ситуациях
- •5. Требования охраны труда по окончании работы
- •Способы выражения количественного состава растворов
- •1. По формуле вещества
- •2. По уравнениям реакции
- •Правила приготовления растворов различных концентраций
- •Основы количественного анализа
- •Основы титриметрического анализа
- •Способы приготовления титрованных растворов
- •Способы проведения анализа
- •Приемы проведения анализа
- •Энергетическая ценность пищевых продуктов, обоснование рационов питания, основные задачи биоэнергетики
- •Социально-демографические группы населения рф
- •Группы населения, дифференцированные по уровню физической активности
- •Энергия. Нормируемые показатели
- •Средние величины основного обмена взрослого населения России (ккал/сутки)
- •Средние величины основного обмена детского населения
- •Формулы для расчета рН растворов электролитов
- •Характерные степени окисления элементов
- •Примерные вопросы тестовых заданий к контрольной работе № 1
- •Раздел 2. Биологически активные органические вещества (строение, свойства, участие в функционировании живых систем)
- •Раздел 3. Физическая химия поверхностных явлений, дисперсных систем и растворов вмс
- •Вопросы, ситуационные задачи к зачету
- •Раздел 2. Биологически активные органические вещества (строение, свойства, участие в функционировании живых систем).
- •Раздел 3. Физическая химия поверхностных явлений, дисперсных систем и растворов вмс.
- •Билет к зачету (примерный) Билет № __
- •Список основной и дополнительной литературы по учебной дисциплине «Химия»
- •Ответы на примерные тесты к контрольным работам
- •Плотности растворов кислот и щелочей при 20с; г/мл
- •Продолжение таблицы 2
- •Стандартные величины энергии Гиббса, энтальпии и энтропии веществ
- •Теплоты сгорания (∆hOсгор., кДж/моль) некоторых органических веществ
- •Электрохимический ряд напряжений металлов φ0
- •Стандартные потенциалы (φ0) некоторых окислительно-восстановительных процессов
- •Мидпойнт-потенциалы некоторых сопряжённых пар
- •Константы растворимости некоторых малорастворимых соединений при 200с, моль/л
- •Константы нестойкости некоторых комплексных ионов
- •Константы кислотности некоторых слабых кислот при 200с, моль/л
- •Префиксы и суффиксы, применяемые для обозначения важнейших характеристических групп (в порядке падения старшинства*)
- •Содержание
1. По формуле вещества
fэкв(кислоты) = 1 / основность кислоты
fэкв(HCl) = 1; fэкв(H2SO4) = ½;
fэкв(основания) = 1 / кислотность основания
fэкв(KOH) = 1; fэкв(Cu(OH)2) = 1/2; fэкв(Al(OH)3) = 1/3;
fэкв(соли) = 1 / (количество атомов металла • степень окисления металла)
fэкв(KCl) = 1; fэкв(K2 SO4) = 1/2; fэкв(Cr2(SO4)3) = 1/6;
fэкв(оксида) = 1 / (количество атомов элемента • валентность элемента)
fэкв(K2O) = 1/2; fэкв(SO3) = 1/6; fэкв(Cr2O3) = 1/6;
2. По уравнениям реакции
Для кислотно-основных реакций:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
fэкв(H2SO4) = 1/2, так как в реакции участвовали два протона водорода, следовательно одному протону водорода эквивалентна ½ часть молекулы H2SO4; fэкв(NaOH) = 1, потому что одна молекула гидроксида натрия взаимодействует с одним протоном водорода или с одним эквивалентом кислоты.
Исходя из аналогичных рассуждений, значения факторов эквивалентности для реакций: H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O и Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O → 4H3BO3 + 2NaCl будут следующими: fэкв(H2SO4) = 1; fэкв(NaOH) = 1; fэкв(Na2B4O7) = 1/2; fэкв(HCl) = 1
Для окислительно-восстановительных реакций:
fэкв(окислителя) = 1 / количество принятых электронов
fэкв(восстановителя) = 1 / количество отданных электронов
В реакции 2KMnO4+ 5H2O2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5O2+ 8H2O + K2SO4
MnO4- + 8H+ +5е → Mn2+ + 4H2O; MnO4- – окислитель. fэкв(KMnO4)=1/5.
H2O2 - 2е → O2 + 2H+; H2O2 – восстановитель. fэкв(H2O2)=1/2.
Зная способы расчета факторов эквивалентности, можно рассчитать количество вещества эквивалента n(1/z x) = z • n(x). Масса количества вещества эквивалента выражается молярной массой эквивалента вещества М(1/z х) = 1/z • М(х), г/моль.
Поскольку, С(1/z х) = n(1/z x) / Vр-ра, данную формулу можно представить следующим образом: С(1/z х) = n(x) • z / Vр-ра или С(1/z х) = m(x) • z / М(х) • Vр-ра.
Так как m(x) / М(х) • Vр-ра = С(х), то можно проследить взаимосвязь между молярной концентрацией эквивалента и молярной концентрацией: С(1/z х) = С(х) • z; С(х) = С(1/z х) / z.
Молярная концентрация эквивалента показывает количество вещества эквивалента в 1 литре раствора. Раствор серной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л подразумевает, что в 1 л данного раствора содержится 0,1 моль эквивалента серной кислоты или m(H2SO4) = С(1/2 H2SO4) • М(H2SO4) • Vр-ра / 2 = 0,1 • 98 • 1/2 = 4,9 г.
Молярную концентрацию эквивалента называют нормальной или эквивалентной концентрацией. Обозначают буквами – н или N. Для раствора С(1/2 H2SO4) = 0,1 моль/л обозначение нормальной или эквивалентной концентрацией – 0,1 н или 0,1 N.
Моляльная концентрация вещества, или моляльность b(x), - величина, измеряемая отношением количества вещества к массе растворителя. b(x) = n(x) / mрастворителя, моль/кг.
Молярная доля вещества - χ, показывает отношение количества этого вещества к суммарному количеству вещества всех компонентов раствора. χi = ni / Σni. Для раствора, состоящего из трех компонентов А, В, С молярную долю, например, компонента А рассчитывают по формуле χ(А) = n(A) / (n(A)+n(B)+n(C)).
Титр – Т(x), величина, равная отношению массы растворенного вещества к 1 мл раствора. Единица измерения - г/мл. Значение титра можно рассчитать по формулам: Т(x) = m(x) / Vр-ра; Т(x) = С(x) • М(х) / 1000; Т(x) = С(1/z х) • М (1/z х) / 1000.
Т(НСl) = 0,00365 г/мл говорит о том, что в 1мл данного раствора содержится 0,00365 г НСl.
Массовая концентрация – γ(х) – отношение массы растворенного вещества, содержащегося в растворе к объему раствора. γ(х) = m(x) / Vр-ра, г/л, г/мл.
Миллиграмм процент – мг % - показывает количество миллиграммов растворенного вещества в 100 мл раствора.
Промиле – 0/00 – показывает количество миллиграммов растворенного вещества в 1000 мл раствора.
Закон эквивалентов: Вещества, растворы которых имеют одинаковую молярную концентрацию эквивалента, реагируют в равных объемах, то есть в равных количествах вещества эквивалента.
С(1/z х1) • V1 = С(1/z х2) • V2
Так как С(1/z х1) • V1 = n(1/z х1); С(1/z х2) • V2 = n(1/z х2), то n(1/z х1) = n(1/z х2).
Формула для расчета объема раствора для приготовления методом разбавления
С1(1/z х) • V1 = С2(1/z х) • V2