билеты по химии - копия

№1.

1. sp³, sp², sp гибридизация атомов углерода. Примеры связей в органических соединениях. Электронные эффекты заместителей: индуктивный, мезомерный.

2. основные случаи гидролиза солей. Смещение равновесия гидролиза солей. Значение гидролиза для живых организмов.

3. рассчитайте осмотическое давление физиологического раствора (0,9% NaCl) для 37⁰C. Степень диссоциации NaCl принять за 1. (R=0,082 ^л*атм/_К*моль; р=1г/см³).

Р_осм = iCRT; £= i-1/n-1 => 1= i-1/2-1; i=2. NaCl ↔ Na⁺ + Cl^- n=2. C=n/V(л) => 1000мл * 1г/мл = 1000г

100г р-ра – 0,9г в-ва

1000г р-ра – Хг в-ва Х=9г

n(NaCl)=9/58,5=0,1538(моль)

Р_осм = 2*0,1538*0,082*310=7,8 атм.

№2.

1. комплексные соединения. Классификация комплексов по заряду и природе лигандов. Комплексообразователи. Моно- и полидентантные лиганды. Координационное число. Химические связи в комплексных соединениях. Значение и применение комплексных соединений в медицине.

2. строение и свойства дисахаридов. Отдельные представители: мальтоза, лактоза, сахароза. Значение.

3. сколько мл 68%-го р-ра Н₂SO₄ (р=1,6г/мл³) необходимо взять для приготовления 500 мл р-ра, имеющего рН=2.

рН= -lg [H⁺]; 2= -lg [H⁺]

№3.

1. отдельные представители пентоз и гексоз: рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза. Значение для организма. Качественные реакции на пентозу и фруктозу. Циклические полуацетальные формы моносахаридов. Особые св-ва гликозидного гидроксила, образование и св-ва гликозидов.

2. буферные р-ры, механизм их действия. Буферные системы крови. Буферная емкость. Значение и применение буферных р-ров.

3. определите молярную массу неэлектролита, если р-р, содержащий 1г этого в-ва в 5г камфоры, плавится при 99⁰С.

(t_пл камфоры = 179⁰С, Е_кр камфоры = 40)

1г – 5г камфоры

Х – 1000г Х= 1*1000/5 = 200г в-ва

∆t_пл = Е_эб*С_m = 179-99=80⁰С

С_m= 200/M; 80= 40*200/M => M=40*200/80=100г/моль

М=(К_кр*40)*12*1000/80*5 = 100г/моль => следствие из з-на Рауля.

№4.

1. аминокислоты, классификация, номенклатура, изомерия. Природные АК: D- L- стериометрические ряды. Хим. св-ва АК. Амфотерность, специфические реакции: α-, β-, γ- АК. Р-ии декарбокселирования и дезаминирования. Образование ди-, три- полипептидов. Пептидная связь.

2. коллигативные св-ва разбавленных р-ров электролитов. Изотонический коэффициент. Взаимная связь м/д коллигативными св-ми р-ров. Электролиты в организме человека.

3. определить рН буферного р-ра, содержащего 0,2 моль СН₃СООН и 0,4 моль СН₃СООNa в 0,5 л (рК_а=4,76).

рН= pK_a + lg C_соли/С_к-ты; С_соли = 0,4/0,5=0,8; С_к-ты=0,2/0,5=0,4

рН=4,76+ lg 0,8/0,4 = 4,76+ lg 2

№5.

1. образование ди-, три-, полипептидов. Пептидная связь. Белки как природные биополимеры. Понятие о структуре белковой макромолекулы, первичная, вторичная структуры.

2. 1 в №2.

3. что произойдет с эритроцитами крови (Р_осм =7,7атм) при 37⁰С, если их поместить в 0,2-молярный р-р NaCl (R=0,082 ^л*атм/_К*моль)

NaCl ↔ Na⁺ + Cl^- n=2

Р_осм = iCRT

£= i-1/n-1; £=1 => i=2

P_осм =2*0,2*0,082*310=10,168 => гипертонический р-р – плазмолиз.

№6.

1. биологически активные гетероциклы. Пяти- и шестичленные гетероциклические соединения с одним гетероатомом. Фуран, тиофен, пиррол, пиридин. Гидрирование пиррола. Пиррольный и пиридиновый атомы азота.

2. 2 в №3.

3. вычислите концентрацию ионов Ag⁺ в 0,01М р-ре K[Ag(CN)₂].

(К_нест = 1,1*10^-21).

K[Ag(CN)₂] ↔ K⁺ + [Ag(CN)₂]^-

[Ag(CN)₂]^- ↔ Ag⁺ + 2CN^-

[Ag]⁺ = X моль; [CN]^- = 2x

K_н[Ag(CN)₂] = [Ag⁺]*[CN^-]² / [Ag(CN)₂] = x*4x²/0,01 = 1,1*10^-21

4x³ = 1,1*10^-21*0,01 => x = ³√2,75*10^-24

lg x = ⅓ lg 2,75*10^-24

№7.

1. нуклеиновые основания – компоненты нуклеиновых кислот. Пиримидиновые основания: урацил, тимин, цитозин. Лактим-лактамная таутомерия. Нуклиозиды, содержащие пиримидиновые основания.

2. химическая кинетика. Скорость химической и биохимической р-ии. З-н действующих масс. Константа скорости р-ии.

3. сколько мл 10% р-ра КОН (р=1,06 г/мл³) потребуется для приготовления 200 мл р-ра с рН=13.

рН= -lg [H⁺]

[H⁺] = 10^-13

[OH^-] = 10^-14/10^-13 = 10^-1 = 0,1моль/л

n(KOH) = C*V = 0,1*0,2=0,02моль

m(KOH)= 0,02*56=1,12 г

m(р-ра KOH)= 1,12/0,1=11,2г

V_р-ра = m/р = 11,2/1,06=10,6мл

№8.

1. нуклеиновые основания – компоненты нуклеиновых кислот. Пуриновые основания: аденин, гуанин. Лактим-лактамная таутомерия. Нуклеотиды, содержащие пуриновые основания.

2. 2 в №1.

3. при какой температуре замерзает р-р, содержащий 4,6г этилового спирта в 100мл воды. (Е_крН₂О = 1,86).

∆t_зам = Е_кр*С_m

100г Н₂О – 4,6г

1000г – Х Х=1000*4,6/100=46г

n=m=4,6/46=0,1 моль

C_m = n/m=0,1/0,1=1 моль/кг

∆t_зам= 1,86*1=1,86

№9.

1. нуклеозиды. Отношение к гидролизу. N-гликозидная связь. Нуклеотиды. Строение нуклеозидмонофосфатов (АМФ, АДФ, АТФ).

2. электролитическая диссоциация воды. Ионные производные воды. Водородный и гидроксильный показатели. Значение рН для биохимических процессов.

3. чему равно осмотическое давление р-ра в 500мл, которого содержится 4,7г фенола при 25⁰С.

Р_осм = CRT; C=n/V; n(C₆H₅OH) = 4,7/94=0,05г/моль; С=0,05/0,5=0,1моль/л

Р_осм = 0,1*0,082*(25+273)= 0,1*0,082*298=2,44атм.

№10.

1. з-н Гесса и следствие из него. Термохимическое уравнение. Стандартные теплоты (энтальпии) образования и сгорания в-ва. Термохимические расчеты и их использование для энергетической х-ки биохимических процессов.

2. хим. р-ии, подтверждающие кислотные и основные св-ва органических соединений (спиртов, карбоновых к-т, аминов).

3. концентрация комплексного иона [Cu(CN)₂]^- равна 0,1моль/л. Определить концентрацию цианид-ионов, если К_нест[Cu(CN)₂] = 1*10^-24.

[Cu(CN)₂]^- ↔ Cu²⁺ + 2CN^-

K_н= [Cu²⁺]*[CN^-]² / [Cu(CN)₂]^-

1*10^-24 = x*(2x)²/0,1

4x³ = 1*10^-25

x = ³√0,25*10^-25

lg x = ⅓ lg 0,25*10^-25

№11.

1. химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики. Тепловой эффект хим. р-ии. Энтальпия. Понятие об энтропийном факторе. Критерии протекания самопроизвольных процессов.

2. строение и хим. св-ва глюкозы.

3. в каком мольном соотношении надо взять компоненты фосфатного буфера, чтобы его рН был равен рН сыворотки крови (7,4).

рК_а (Н₂РО₄^-) = 7,21 НРО₄^2- (основание) Н₂РО₄^- (к-та)

рН = рК_а + lg C_соли/С_к-ты

7,4=7,21+ lg С_соли/С_к-ты

С_соли/С_к-ты = 10^0,19

№12.

1. 2 в №3.

2. хим. св-ва пентоз. Медико-биологическое значение пентоз.

3. Н₃РО₄+ аденозин ↔ АМФ + Н₂О

(в исход. не идет, т.к. ∆G >0, ∆G=14 кДж/моль).

В каком направлении идет р-ия при стандартных условиях? Каково значение константы равновесия при 37⁰С?

∆G= -∆Н*Т*∆S Т=310К

∆G= -2,3*RT*lg K_p

lg K_p = ∆G/-2,3* RT = 14000/-2,3*8,314*310 = -2,36

№13.

1. химическая термодинамика как теоритическая основа биоэнергетики. Тепловой эффект хим. р-ии. Энтальпия. Понятие об энтальпийном факторе. Критерии протекания самопроизвольных процессов.

2. 2 в №11.

3. период полураспада в р-ре (р-ия первого порядка) 10 суток. Через сколько дней содержание его уменьшится на 90%?

10% остается

t_0,5 = ln 2/K=10 суток => К=ln 2/10 = x; Т = 1/К*ln С_о/С_т= 1/х* ln 1/0,1= 1/х

№14.

1. 1 в №10.

2. химические свойства фруктозы.

3. концентрации комплексных ионов [Cu(CN)₂]^-, [Ag(CN)₃]^2- одинаковые. В каком из р-ров концентрация цианид-ионов наибольшая?

Кнест. [Cu(CN)₂]^- = 1*10^-24

Кнест. [Ag(CN)₃]^2- = 1,6*10^-22

№15.

1. 2 в №9.

2. Жиры: состав, св-ва, биологическая роль. Глицерофосфаты.

3. сколько граммов ацетата натрия надо добавить к 1л 0,1М уксусной к-ты, чтобы рН буферного р-ра стал равным рКа (СН₃СООН)?

Буферный р-р I типа.

рК_а= -lg Ka; K_a=1,74*10^-5

-lg [H⁺]= -lg K_a – lg C_к-ты/C_соли или рН= рК_а+ lg C_соли/C_к-ты = 4,76г

№16.

1. 1 в №4.

2. молекулярность и порядок р-ии. Простые и сложные р-ии. Зависимость скорости р-ии от концентрации и температуры.

3. при какой температуре замерзает р-р, содержащий 0,1 моль этиленгликоля в 200мл воды. (К_кр Н₂О = 1,86)

∆t_зам = К_кр*С_m; С_m=n/m(р-ля) = 0,1/0,1=1 моль/кг

∆t_зам =1,86*1=1,86

М СН₂ – СН₂ =62г/моль

ОН ОН

Ответ: -1,86⁰С

№17.

1. коллигативные св-ва разбавленных р-ров неэлектролитов. Давление пара над р-ром. Температура кипения и замерзания р-ров (з-н Рауля и следствие из него). Криоскопия и эбуллиоскопия.

2. ароматичность. Критерии ароматичности. Бензол, фуран, тиофен, пиррол. Правила замещения в кольце бензола. Электродонорные и электроакцепторные заместители (рассмотреть на примере нитрования толуола).

3. вычеслить концентрацию иона серебра в одномолярном р-ре [Ag(NH₃)₂]Cl, если Кнест. [Ag(NH₃)₂]⁺ = 4*10^-8

Кн = [Ag⁺]*[NH₃]² / [Ag(NH₃)₂]⁺

4*10^-8 = x*(2x)²/10^-1

4*10^-9 = 4x³

x = 10^-3 = 0,001 моль/л

№18.

1. диффузия в р-рах. Осмос, осмотическое давление. З-н Вант-Гоффа. Гипо-, гипер- изотонические р-ры. Роль Осмоса в биологических процессах. Гемолиз клеток.

2. р-ии окисления и восстановления спиртов, фенолов, тиолов, альдегидов, кенонов, карбоновых к-т.

3. 0,1 моль BaCl₂ растворен в 500г воды. Считая диссоциацию соли полной, определить, при какой температуре р-р будет кипеть?

Е_эб Н₂О = 0,52 в 500г Н₂О – 0,1мл

BaCl₂ ↔ Ba²⁺ = Cl^-, n=3 1000г – х х=0,2

£= i-1/n-1, i=3 ∆t_кип = iЕ_эб*С_m => C_m= 0,2/1=0,2моль/кг

∆t_кип = 3*0,52*0,2=0,312=312⁰С

№19.

1. 1 в №4.

2. 2 в №7.

3. найти рН 0,01М р-ра бензойной к-ты.

К_у(С₆Н₅СООН) = 6,3*10^-5 (рК_а = 4,2)

С₆Н₅СООН ↔ С₆Н₅СОО^- + Н⁺

£= √К/С_о = √6,3*10^-5/10^-2 = √6,3*10^-3 = х

[H⁺] = £*С = х*0,01

рН = -lg [H⁺] = - lg 0,01х

№20.

1. 1 в №17.

2. 2 в №17.

3. вычеслить концентрацию иона Ag⁺ в 0,1М р-ре К[Ag(CN)₂], если

[Ag(CN)₂]^- ↔ Ag⁺ + 2CN^-

К_н = [Ag⁺]*[CN^-]/[Ag(CN)₂]^-

1,1*10^-21 = х*(2х)² / 0,1 = 4х²/0,1; х = √0,2775*10^-22

lg x = ⅓ lg 2,75*10^-23

№21.

1. 1 в №18.

2. фенолоксилоты. Салициловая к-та. Эфиры салициловой к-ты. Ацетилсалициловая к-та, фенилсалициловая к-та, ПАСК. Применение в медицине.

3. 0,1 моль CaCl₂ растворен в 500г воды. Рассчитать при какой температуре раствор будет замерзать, если £=80%.

Екр (Н₂О) = 1,86 500г – 0,1моль

∆t_зам = i*К*С_m 1000г – х х=0,2моль

СaCl₂ ↔ Ca²⁺ + Cl^-, n=3 ∆t_зам =1,86*0,2*2,6=0,97

£= i-1/n-1, i=2,6 Ответ: t_зам = -0,97⁰С

№22.

1. энергия активности процесса. Энергия активности в эндо- и экзотермических процессах. Снижение энергии активности в присутствии катализатора. Катализ и катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Биокатализаторы. Роль катализатора.

2. типы р-ии органических соединений. Р-ии замещения и присоединения в углеводородном радикале и функциональных группах.

3. в 500 мл содержится 0,315г азотной к-ты. Рассчитать рН р-ра и [ОН^-].

n(HNO₃)= 0,315/63 = 0,005моль

С(HNO₃)= n/V= 0,005/0,5=0,01моль/л

HNO₃ ↔ Н⁺ + NO₃^- [H⁺]=[HNO₃]

[H⁺]=10^-2, рН = -lg [H⁺]=2

рОН = 14-2=12

№23.

1. теория электролитической диссоциации. Применение з-на действующих масс к процессу электролитической диссоциации. Степень константы диссоциации слабых электролитов. З-н разведения Оствальда.

2. амины: первичные, вторичные, третичные и четвертичные основания. Основной х-р аминов. Понятие о диаминах, биогенные амины. Аминоспирты.

3. осмотическое давление крови при 37⁰С равно 7,7атм. Будет ли изотоничен с кровью 1%-ный р-р глюкозы? (р=1г/см³, R=0,082 л*атм/К*моль)

Росм=СRT; C=n/V n(С₆Н₁₂О₆)=10/180=0,055моль

m=1000г С=0,055моль/л

100г – 1г Р_осм=0,055*0,082*310=1,4атм

1000 – 10г

№24.

1. 2 в №4.

2. гетерофункциональные органические соединения. Оксикислоты: строение, изомерия, хим. св-ва. Отдельные представители: молочная, винные к-ты, D-, L- изомеры.

3. определить энтальпию образования оксида азота (I), исходя из уравнения.

C + N₂O → CO₂↑ + 2N₂↑ ∆H⁰= ∑(∆H⁰_обр)прод.р-ии – ∑(∆H⁰_обр)исход.в-в

∆H⁰= -556,5 кДж -556,5= -393,5 – 2∆H⁰N₂O

∆H(CO₂)= -393,5 кДж/моль 2∆H⁰N₂O= -393,5+556,5=163 кДж/моль

№25.

1. 2 в №9.

2. кутонокислоты – важнейшие метаболиты организма. Пировиноградная, ацетоуксусная к-ты, их св-ва. Кето-енольная таутомерия.

3. кажущаяся степень диссоциации р-ра, состоящего из 10г NaOH и 200г воды, равна 0,8. найти температуру замерзания р-ра.

Е_кр(Н₂О)=1,86 NaOH ↔ Na⁺ = OH^-, n=2

∆t_зам = iЕС n= 50/40=1,25моль

£= i-1/n-1, i=1,8 С_m= 1,25кг/моль

10г – 200г ∆t_зам = 1,8*1,86*1,25=4,185

х – 1000 х=50г Ответ: ∆t_зам = -4,185⁰С

№26.

1. 2 в №3.

2. простые и сложные эфиры. Отношение к гидролизу. Диэтиловый эфир, его применение. Определение частоты диэтилового эфира.

3. для каких оксидов принципиально осуществима р-ия восстановления водородом в стандартных условиях и почему?

∆G_обр(CuO)= -129 кДж/моль; ∆G(MnO)= -363; ∆G(PbO)= -189;∆G(H₂O)= -273,3

CuO + H₂ → Cu + H₂O

∆G⁰= ∑(∆G_обр)пр.р-ии – ∑(∆G_обр)исх.в-в

∆G⁰= -237+129= -108 => ∆G<0 – р-ия осуществима

MnO + H₂ → Mn + H₂O

∆G⁰= -237+363=126 => ∆G>0 – не пойдет

PbO + H₂ → Pb + H₂O

∆G⁰= -237+189= -48 => ∆G<0 – р-ия осуществима

№27.

1. типы ковалентных молекул. Полярность связи. Дипольный момент связи и молекулы в целом. Эффективные заряды атомов. Ионная связь как крайний случай поляризации ковалентной связи. Ненаправленность и ненасыщенность полной связи.

2. полисахариды: строение, св-ва крахмала и целлюлозы. Их значение и применение.

3. ск-ко мл 40%-го р-ра NaOH (р=1,28г/мл³) необходимо взять, чтобы приготовить 500мл р-ра с рН=12.

pH= -lg [H⁺], [H⁺]=10^-12, [OH^-]=10^-14/10^-12=10^-2=0,01моль/л

C=n/V =>n=0,5*0,01=0,005моль

m(NaOH)=0,005*40=0,2г; m(р-ра)=0,2/0,4=0,5г; V(р-ра)= m/р =0,5/1,28=0,39мл

№28.

1. виды изомерии органических соединений.

2. к-ты, основания, соли с точки зрения теории электролитической диссоциации и протолитической теории.

3. осмотическое давление крови при 37⁰С равно 7,7 атм. Будет ли изотоничен с кровью 5%-ый р-р NaCl?

£=0,5; р=1,02г/см³; R=0,082

NaCl ↔ Na⁺ + Cl^-, n=2 m(NaCl)=1020*0,05=51г

£= i-1/n-1, i=1,9 n(NaCl)=51/58,5=0,87моль

m(р-ра)= 1000*1,02=1020г Росм=1,9*0,87*0,082*310=42атм

№29.

1. кислотно-основные св-ва органических соединений. Понятие о CH, SH, OH, NH к-тах. Сравнение кислотных и основных св-в спиртов, фенолов, тиолов, карбоновых к-т, аминов.

2. необратимые и обратимые хим. р-ии, термодинамические и кинетические условия хим. равновесия.

3. определить концентрацию Ag⁺ в 0,1М р-ре [Ag(NH₃)₂Cl] в присутствии 0,5М NH₃.

Кн= [Ag(NH₃)₂]⁺ = 6*10^-8 [Ag⁺]= 6*10^-8*0,1/(0,5)²=2,4*10^-8

Кн= [Ag⁺]*[ NH₃]² / [Ag(NH₃)₂]⁺

№30.

1. окисление глицерина. Глицериновый альдегид. D-, L- изомеры. Хиральный центр. Производные глицерина.

2. 2 в №7.

3. период полураспада изотопа ¹³¹I =8 суток. За какое время этот изотоп распадается на 90%?

t_0,5=0,69/K=8

K=ln 2 / 8= x; К=1/Т* lgC_o/C_т=1/0,1

T= 1/K*lnC_o/C_т= 1/х*ln 1=2,3/х

№31.

1. реакционная способность карбоновых к-т, их функциональные производные: соли, эфиры, амиды. α-β-γ- окисление ненасыщенных к-т. Отдельные представители моно- и дикарбоновых к-т.

2. образование ковалентных связей за счет непарных электронов и по ДАМ. Насыщенность и направленность ковалентной связи. Валентность с точки зрения ковалентных связей.

3. стандартная энтальпия сгорания глюкозы равна -2801,69 кДж/моль, у С₂Н₅ОН = -1366,6 кДж/моль. На основании этих данных вычислите тепловой эффект биохим. прицесса брожения глюкозы.

С₆Н₁₂О₆ → 2С₂Н₅ОН + 2СО₂↑ ∆Н⁰= ∑(∆Н⁰_сгор.)исх. – ∑(∆Н⁰_сгор.)прод.

∆Н⁰=-2801,69-(-1366,6*2)= -68,49 кДж/моль

№32.

1. жиры: состав, св-ва. Основные к-ты, входящие в состав жиров. Биологическая роль жиров. Глицерофосфаты.

2. основные положения теории р-ров сильных и слабых электролитов. Ионная сила р-ра.

3. Энергия активации гидролиза сахарозы в присутствии к-ты при 37⁰С=102 кДж/моль, а в присутствии фермента 35 кДж/моль. Во ск-ко раз возрастет скорость р-ии в присутствии ферментв.

ln K₂/K₁= E_a – E_a^K/KT = (102-35)*10³/298*8,31=27

2,3 lg К₂/К₁=27; lg К₂/К₁=11,7; К₂/К₁=10^11,7

№33.

1. углеводы. Строение и виды изомерии моносахаридов. Открытые и циклические таутомерные формы моносахаридов. Ф-лы Хеуорса. Фуранозные и пиранозные формы. α-β-γ- аномеры. D-, L- стериохим. ряды. Хим. св-ва фруктозы.

2. водородная связь, ее типы. Влияние водородных связей на физ. св-ва соединений. Роль водородной связи в биологических системах.

3. к 1л 0,1М р-ра аммиака добавляем 0,5 моль NH₄Cl (объем р-ра не уменьшается). Определить рН полученного р-ра. (рК_а(NH₄ОН)=4,755).

Буферный р-р II типа

рН=14- [рК(NH₄ОН) + lg С_соли/С_осн]=14-(4,755+ lg 0,5/0,1)=14-(4,755+ lg 5)= =14-(4,755+0,7)=8,545