Министерство здравоохранения Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра общей и биоорганической химии

Обсуждено на заседании кафедры ___________________

Протокол №_____________________________________

Методическая разработка

для проведения занятия со студентами II курса

медико-диагностического факультета

по аналитической химии

Тема № 3: Качественный анализ катионов третьей аналитической группы

Время: 3 часа

1. УЧЕБНЫЕ И ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

Познакомить студентов-медиков с химико-аналитическими свойствами катионов III аналитической группы, с их биологической ролью и топографией в организме человека, а так же с применением соединений данных катионов как лекарственных препаратов.

Ознакомить студентов с характерными реакциями катионов III аналитической группы, а также с проведением систематического анализа смеси катионов III группы.

МОТИВАЦИЯ ДЛЯ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ:

К третьей аналитической группе катионов относятся катионы кальция, стронция и бария.

Кальций является одним из наиболее распространенных элементов в организме человека (1,5%). Основная масса имеющегося в организме кальция находится в костях и зубах. В состав плотного матрикса кости входит термодинамический и кинетически устойчивая при рН 7,4 форма кальция фосфата – кальция гидроксофосфат Ca₅(PO₄)₃OH.

Фракция внекостного кальция хотя и составляет всего 1% от общего содержания в организме, очень важна из-за ее воздействия на свертываемость крови, нервно-мышечную возбудимость и сердечную мышцу. При недостатке или избытке кальция в организме человека возникают серьезные заболевания. Определение кальция в биологических жидкостях – важный диагностический тест.

Стронций относится к микроэлементам; его содержание в организме человека составляет 4,1·10‾⁴%. Подобно кальцию, стронций накапливается преимущественно в костной ткани и влияет на процесс костеобразования. Избыток его вызывает ломкость костей, "стронциевый рахит". Причиной заболевания является замена кальция стронцием. Извлечь стронций из костей практически невозможно. Повышение радиоактивного фона вследствие аварии на ЧАЭС явилось причиной загрязнения биосферы продуктом деления тяжелых элементов Sr-90. Оседая в костях, последний облучает костный мозг и нарушает костномозговое кроветворение.

Барий относится к примесным микроэлементам. Общее содержание его в организме составляет 1·10‾⁵%. Концентрируется барий преимущественно в сетчатке глаза. Биологическая роль его до конца не выяснена. Так как при лейкозах содержание бария в эритроцитах и плазме крови увеличивается, количественное определение бария может служить диагностическим тестом на заболевание лейкозом. Следует отметить, что ионы бария являются высокотоксичными для организма.

ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНОМУ УРОВНЮ ЗНАНИЙ:

а) умение составлять уравнения обменных реакций, протекающих в водных растворах, в молекулярной и молекулярно-ионной формах;

б) умение составлять уравнения реакций комплексообразования и давать названия комплексным соединениям;

в) расчет растворимости труднорастворимых осадков; условие выпадения осадков.

В результате проведения занятия студент должен:

1) знать:

- общую характеристику катионов третьей аналитической группы;

- специфические реакции катионов третьей аналитической группы Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺;

- систематический анализ смеси катионов третьей аналитической группы;

2) уметь:

- выполнять специфические реакции катионов третьей аналитической группы;

- выполнять систематический анализ смеси катионов третьей аналитической группы.

2. СВЯЗЬ СО СМЕЖНЫМИ ДИСЦИПЛИНАМИ:

Полученные знания и умения по классификации и анализу катионов потребуются для изучения медицинской биологии, фармакологии, биохимии, клинических дисциплин.

3. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ:

3.1 Протолитическая теория кислот и оснований. Типы протолитических реакций;

3.2 Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН);

3.3 Константа кислотности и основности. Расчет рН растворов кислот и оснований различной силы;

3.4 Протолитическое равновесие в буферных системах;

3.5 Теория кислот и оснований Льюиса. Мягкие и жёсткие кислоты и основания.

3.6 Третья аналитическая группа катионов. Специфические реакции катионов Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺;

3.7 Систематический анализ смеси катионов III аналитической группы.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ:

Лабораторная работа № 1