Кислотно-основные буферные системы и растворы.

Билет

1 Термодинамика-наука о взаимных превращениях различных видов энергии друг в друга,а так же о формах передачи энергии теплоты работы.Одним из сновных понятий явлется система. Системой называют тело или группу взаимодействующих тел фактически или мысленно выделемых из окружающей среды.Выделяют гомогенные системы-это однородная система в кторой нет частей,различающихся по свойствам и разделенных поверхностями раздела.Гетрогенная система- это разнородная ситема состоящая из двух или более частей отличающихся по свойствам,между которыми есть поверхность раздела. В зависимости от характера взаимодействия с окружающей средой различают Изолированную систему- не обменивается ни энергией ни веществом с окружающей средой.Закрытая система-обменивается только энергией,но не веществом.Открытая система-обменивается и энергией и веществом,а следовательно и информацией. Стандартное состояние-постоянная температура и давление,1 моль в-ва. Физические величины, которые характеризуют состояние системы, именуются термодинамическим параметрами. Изменение любого из термодинамических параметров, описывающих состояние системы, наз-ся термодинамическим процессом. Термодинамический процесс может происходить в изохорных или изобарных условиях. Термодинамические процессы могут быть обратимые и необратимые.

Первое начало термодинамики -если к системе подводиться определенное количество энергии в форме теплоты Q,то часть этой энергии идет на изменение внутренней энергии. Первый закон термодинамики - Изменение внутренней энергии системы при ее переходе из одного состояния в другое равно сумме количества теплоты, подведенного к системе извне, и работы внешних сил, действующих на нее: Первый закон термодинамики - количество теплоты, подведенное к системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами:

Теплота-энергетическая мера направленных хаотических форм движения частиц в прцессе взаимодействия системы с окружающей средой.

Работа-энергетическая мера направленных форм движения частиц в процессе взаимодействия системы с окружающей средой.

Внутренняя энергия представляет собой полную энергию системы которая равна сумме потенциальной и кинетической эенергии всех частиц этой системы,в том числе и на молекулярном атомном и субатомном уровнях.U=Eкин+Eпот

Энтальпия-термодинамическая функция,характеризующая энергетическое состояние системы при изобарно-изотермических условиях.Q=Hкон-Hнач= H H=U+pV

3 Ами́ны — органические соединения, являющиеся производными аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы.По числу замещённых атомов водорода различают соответственно первичные, (Замещен один атом водорода) вторичные (Замещены два атома водорода из трех) и третичные. Амины, являясь производными аммиака, имеют сходное с ним строение и проявляют подобные ему свойства. Для них также характерно образование донорно-акцепторной связи. Азот предоставляет неподеленную электронную пару, исполняя роль донора. В качестве акцептора электоронов может выступать, например, протон Н⁺, образуя ион R₃NH⁺. Возникшая ковалентная связь N-H полностью эквивалентна остальным связям N-H в амине Водные растворы алифатических аминов проявляют щелочную реакцию, так как при их взаимодействии с водой образуются гидроксиды алкиламмония, аналогичные гидроксиду аммония:

Взаимодействуя с кислотами, амины образуют алкиламмониевые соли, в большинстве случаев растворимые в воде. Например, амины присоединяют галогеноводороды:

Ацилирование. При нагревании с карбоновыми кислотами, их ангидридами, хлорангидридами или сложными эфирами первичные и вторичные амины ацилируются с образованием N-замещенных амидов.

Первичные и вторичные амины взаимодействуют с азотистой кислотой различным образом. При помощи азотистой кислоты первичные, вторичные и третичные амины отличают друг от друга. Из первичных аминов образуются первичные спирты:

При этом выделяется газ (азот). Это признак того, что в колбе первичный амин.

Амины жирного ряда, содержащие простые углеводородные радикалы, встречаются в продуктах распада белков. Большое промышленное значение имеют ароматические амины, содержащие радикалы ароматические углеводороды. Дезаминирование, отщепление (элиминирование) аминогруппы (NH₂) из органических соединений. Д. сопровождается замещением аминогруппы какой-либо др. группой или образованием двойной связи. Д. производят, в частности, действием на первичные амины азотистой кислотой. При этом из алифатических аминов образуются спирты (I) и олефины (II), например: Такие реакции, как гидролиз, гидрогенолиз, расщепление четвертичных аммониевых солей, пиролитические и др., также приводят к Д. Для d-aминокислот характерно окислительное Д. с образованием аммиака и a-кетокислот. Окислительному Д. подвергаются также амины. Оксидазы природных аминокислот, кроме глутаматдегидрогеназы, дезаминирующей L-глутаминовую кислоту, в животных тканях мало активны. Поэтому большинство L-аминокислот подвергается непрямому Д.

4 Альдегиды— класс органических соединений, содержащих карбонильную группу (С=О) с одним алкильным или арильным заместителем.Альдегиды и кетоны весьма схожи, различие заключается в том, что последние имеют при карбонильной группе два заместителя. В общем случае химические свойства альдегидов аналогичны кетонам, однако альдегиды проявляют бо́льшую активность, что связано с большей поляризацией связи. Кроме того, для альдегидов характерны реакции, не характерные для кетонов. У альдегидов карбонильный углерод соединен с атомом Н и органической группой R (общая формула RHC=O), а в кетонах – с двумя органическими группами (общая формула R₂С=О).Группу –(Н)С=О называют альдегидной, для связывания с органическими группами у нее есть всего одна свободная валентность, это позволяет ей находится только на конце углеводородной цепи (но не в середине). Химические свойства альдегидов и кетонов обусловлены присутствием в их молекуле активной карбонильной группы, в которой двойная связь сильно поляризована в силу большой электроотрицательности кислорода (>С==О).В результате на карбонильном атоме углерода (карбанион) возникает заметный положительный заряд. Поэтому для альдегидов и кетонов характерны реакции присоединения по двойной связи С=О. Большинство из них протекает как нуклеофильное присоединение. Альдегиды и кетоны, обладая электрофильным центром, способны вступать во взаимодействие с нуклеофильными реагентами. Для оксосоединений наиболее характерны реакции, протекающие по механизму нуклеофильного присоединения обозначаемому А_N. Например, взаимодействие кетонов с цианид-анионом или металлорганическими соединениями. К этому же типу (нуклеофильного присоединения) относится взаимодействие карбонильной группы со спиртами, приводящее к ацеталям и полуацеталям. Взаимодействие со спиртами: CH₃COCH₃ + 2C₂H₅OH → C₂H₅—O—C(CH₃)₂—O—C₂H₅ + H₂O

Билет

1 Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно-изотермических или изохорно-изотермических условиях, зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания. Иными словами, количество теплоты, выделяющееся или поглощающееся при каком-либо процессе, всегда одно и то же, независимо от того, протекает ли данное химическое превращение в одну или в несколько стадий (при условии, что температура, давление и агрегатные состояния веществ одинаковы). Закон лежит в основе термохимических расчетов. При термохимических расчетах для определения тепловых эффектов применяют следствия из закона Гесса. Следствия из закона Гесса: Тепловые эффекты прямой и обратной реакций равны по величине и противоположны по знаку. Тепловой эффект химической реакции (∆Н) равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ, взятых с учётом коэффициентов в уравнении реакции (то есть помноженные на них). ΔH = ΣΔH_{обр.конечн} – ΣΔH_{обр.нач} ΔH_обр = –ΔH_разл Химические уравнения, в которых указан тепловой эффект называются термохимическими уравнениями. Важнейшей величиной в термохимии является стандартная теплота образования (стандартная энтальпия образования). Стандартной теплотой (энтальпией) образования сложного вещества называется тепловой эффект (изменение стандартной энтальпии) реакции образования одного моля этого вещества из простых веществ в стандартном состоянии. Стандартная энтальпия образования простых веществ в этом случае принята равной нулю.

2Комплексными соединениями называются соединения, существующие как в кристаллическом состоянии, так и в растворе, особенностью которых является наличие центрального атома, окруженного лигандами. Комплексные соединения можно рассматривать как сложные соединения высшего порядка, состоящие из простых молекул способных к самостоятельному существованию в растворе. По координационной теории Вернера в каждом комплексном соединении различают внутреннюю и внешнюю сферу. Центральный атом с окружающими его лигандами образуют внутреннюю сферу комплекса. Ее обычно заключают в квадратные скобки. Все остальное в комплексном соединении составляет внешнюю сферу и пишется за квадратными скобками. Вокруг центрального атома размещается определенное число лигандов, которое определяется координационным числом (кч). Число координированных лигандов чаще всего равно 6 или 4. Лиганд занимает около центрального атома координационное место. При координации изменяются свойства как лигандов, так и центрального атома. Часто координированные лиганды невозможно обнаружить при помощи химических реакций, характерных для них в свободном состоянии. Более прочно связанные частицы внутренней сферы называются комплексом (комплексным ионом). Между центральным атомом и лигандами действуют силы притяжения (образуется ковалентная связь по обменному и (или) донорно–акцепторному механизму), между лигандами – силы отталкивания. Если заряд внутренней сферы равен 0, то внешняя координационная сфера отсутствует. Центральный атом (комплексообразователь) – атом или ион, который занимает центральное положение в комплексном соединении. Роль комплексообразователя чаще всего выполняют частицы, имеющие свободные орбитали и достаточно большой положительный заряд ядра, а следовательно могут быть акцепторами электронов. Это катионы переходных элементов. Наиболее сильные комплексообразователи – элементы IВ и VIIIВ групп. Редко в качестве комплексообразователей выступают нейтральные атомы d–элементов [Fe(CO)₅] и атомы неметаллов в различной степени окисления [PF₆]^—. Число свободных атомных орбиталей, предоставляемых комплексообразователем, определяет его координационное число. Величина координационного числа зависит от многих факторов, но обычно она равна удвоенному заряду иона комплексообразователя: Лиганды – ионы или молекулы, которые непосредственно связаны с комплексообразователем и являются донорами электронных пар. Это электроноизбыточные системы, имеющие свободные и подвижные электронные пары, могут быть донорами электронов. Число мест, занимаемых каждым лигандом во внутренней сфере комплексного соединения называется координационной емкостью (дентатностью) лиганда. Она определяется числом электронных пар лиганда, которые участвуют в образовании координационной связи с центральным атомом.

3 Электрофильное присоединение (А_Е) характерно для ненасыщенных систем, содержащих двойные или тройные связи. Нуклеофильный характер таких соединений обусловлен наличием π-связи, которая представляет собой область с повышенной электронной плотностью, обладает поляризуемостью и легко разрывается под действием электрофильных реагентов.Механизм реакций А_Е включает две стадии.По такому механизму происходят следующие реакции.1. Галогенирование.Галогенирование (бромирование) этилена несколько отличается и механизм этой реакции можно представить следующим образом.Бромирование непредельных углеводородов (алкенов, алкинов, алкадиенов) является качественной реакцией (обесцвечивание бромной воды). 2. Гидрирование3. Гидрогалогенирование4. ГидратацияНуклеофильная атака карбкатиона (σ-комплекс) происходит со стороны, противоположной к имеющемуся заместителю, что связано со стерическими препятствиями.При присоединении соединений типа НХ (галогеноводороды, серная кислота, Н₂О) соблюдается правило Марковникова.При взаимодействии реагентов НХ с несимметричными алкенами, водород присоединяется к наиболее гидрогенизировагнному атому углерода.Это можно объяснить более высокой устойчивостью вторичного (изопропилий) катиона, по сравнению с первичным (пропилий).Механизм реакции гидратацииВ реакции гидратации обязательно применяют катализатор (как правило, минеральные кислоты, чаще Н₂SO₄), которые поставляют протон. Классическое правило Марковникова идеально применимо только к самим алкенам, в случае их производных необходимо учитывать и механизм реакции и устойчивость образующихся интермедиатов.Рассмотрим гидратацию ненасыщенных карбоновых кислот. Так, например, при гидратации ненасыщенных кислот в кислой среде образуются β-гидроксикарбоновые кислоты. Такого типа гидратация in vivo является частью процесса β-окисления ненасыщенных жирных кислот в организме. Реакции А_Е в ряду алкадиенов Рассмотрим наиболее термодинамически устойчивые, а потому наиболее часто встречаемые в природе сопряженные системы. Реакции А_Е с такими диенами протекают с образованием двух продуктов 1,4- и 1,2-присоединения.Соотношение между продуктами 1,4- и 1,2-присоединения зависит от условий проведения реакции, но, как правило, продукта 1,4-присоединения в смеси больше, чем продукта 1,2-присоединения.Такая особенность в реакциях А_Е с диенами связана с образованием двух интермедиатов (карбкатионов), имеющих мезомерное строение.Аналогично, как и для алкенов, протекают реакции гидратации для алкинов (Реакция Кучерова). Альдегид в реакции Кучерова образуется только с ацетиленом, в случае производных ацетилена в реакции гидратации образуются соответствующие кетоны.

4 Ацилированием называют реакции замещения водорода спиртовой или аминогруппы на остаток карбоновой кислоты, или ацил . В результате ацилирования спиртов получают сложные эфиры, при ацилировании аминов - одно- и двузамещенные амиды. В зависимости от атома, к которому присоединяется ацильный остаток, выделяют C-ацилирование, N-ацилирование, O-ацилирование.В качестве ацилирующих агентов используют хлорангедриды галогенангидриды и ангидриды кислот.

 

Билет

1Второй закон направлен на определение направленности и пределов протекания самопроизвольных процессов в том,числе и биохимических.В изолированных системах самопроизвольно могут совершаться только необратимые процессы при которых энотропия возрастает.Энергия Гиббса является обобщенной термодинамической функцией состояния системы G=U- Таким образом согласно 2 закону термодинамики самопроизвольно протекают все экзотермические реакции при любой температуре если они сопровождаются повышением энтропии. Энтропия –термодинамическая функция характеризующая меру неупорядоченности системы т.е неоднородности расположения движения частиц Эндотремические реакции не могут протекать самопроизвольно при любой температуре так как в этих случаях Биохимические реакции сопровождающиеся уменьшением энергии называют экзэргоническими,они могут совершаться произвольно.Если энергия только понижается,то она не обратима.Критерий свидетельствует только о протекании данного процесса и ничего не говорит о скорости и необходимых условиях для его начала. Реакции сопровождающиеся увеличением энергии называются эндэргоничекими.

3 Элиминирование— это отщепление от молекулы органического соединения атомов или атомных групп без замены их другими.

Реакция элиминирования может проходит в одну стадию либо в две стадии, по механизму. Исходными веществами могут служить представители разных классов органических соединений. Различают и d-Э. р. При -элиминировании (отщепление частиц от одного атома) образуются валентно-ненасыщ. соед. (напр., карбены, нитрены), при -элиминировании (отщепление частиц от соседних атомов) - соед. с кратными связями (С = С, С = С, С = N, C = N), при либо -элиминировании (отщепление частиц от атомов, разделенных одним или двумя атомами) - циклич. соед.Оксикислоты (оксикарбоновые кислоты, гидрокискарбоновые кислоты) — карбоновые кислоты, в которых одновременно содержатся карбоксильная и гидроксильная группы, например молочная кислота: СН₃-СН(ОН)-СООН. Оксикислоты проявляют все свойства, характерные для кислот (диссоциация, образование солей, сложных эфиров и т. д.), и свойства, характерные для спиртов (окисление, образование простых эфиров и т. д.). Реакция декарбоксилирования карбоновых кислот заключается в отщеплении от молекулы карбоновой кислоты карбоксильной группы, протекающем согласно следующей общей схеме:

R-C(O)OH --> R-H + CO₂

Наиболее известны реакции декарбоксилирования уксусной и бензойной кислот, которые проводят нагреванием до высокой температуры смеси соли карбоновой кислоты и щелочи:

H₃C-C(O)ONa + NaOH --> CH₄ + Na₂CO₃

Ph-C(O)ONa + NaOH --> PhH + Na₂CO₃

Ряд кислот декарбоксилируется очень легко при небольшом нагреве, в общем наличие в органическом радикале карбоновой кислоты электроакцепторных заместителей способствует облегчению протекания реакции декарбоксилирования, например, нитрометан и тринитробензол получают из нитроуксусной и тринитробензойной кислот соответственно:

O₂N-CH₂-C(O)OH --> O₂N-CH₃ + CO₂ Окислительное декарбоксилирование. При нагревании до 260—300^o С медной соли бензойной кислоты она разлагается с образованием фенилбензоата, двуокиси углерода и меди:

[C₆H₅-C(O)O]₂Cu --> C₆H₅-C(O)O-C₆H₅ + CO₂ + Cu

Реакция протекает через циклическое промежуточное состояние.

Реакции декарбоксилирования являются неотъемлемыми и важнейшими стадиями таких биохимических процессов как спиртовое брожение и цикл трикарбоновых кислот.

4 Первичная структура белка - это последовательность ковалентно связанных пептидными связями аминокислот, составляющих белок. Эта последовательность, как правило, записывается, начиная с N- конца полипептидной цепочки.Первичная структура белка — это конкретная последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Пептидная цепь имеет линейную структуру только у небольшого числа белков. В большинстве белков пептидная цепь определенным образом свернута в пространстве. Первой первичной структурой, которая была расшифрована, была последовательность аминокислот в полипептидных цепях гормона инсулина. В настоящее время установлена аминокислотная последовательность (первичная структура) многих тысяч белков. Под первичной структурой подразумевают порядок, последовательность расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Зная первичную структуру, местоположение каждого остатка аминокислоты, можно точно написать структурную формулу белковой молекулы, если она представлена одной полипептидной цепью. Если в состав белка входит несколько полипептидных цепей, объединенных в одну белковую молекулу посредством дисульфидных связей и нековалент-ных взаимодействий, или если одна полипептидная цепь содержит внутренние дисульфидные связи, то задача определения первичной структуры несколько осложняется, так как необходимо предварительное разъединение этих цепей и связей. Гидролиз белков — это необратимое разрушение первичной структуры в кислом или щелочном растворе с образованием аминокислот. Анализируя продукты гидролиза, можно установить количественный состав белков. Живые организмы осуществляют гидролиз различных органических веществ в ходе реакций катаболизма при участии ферментов. Например,в ходе гидролиза при участии пищеварительных ферментов белки расщепляются на аминокислоты, жиры — на глицерин и жирные кислоты, полисахариды (например, крахмал и целлюлоза) — на моносахариды (например, на глюкозу), нуклеиновые кислоты — на свободные нуклеотиды. Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. Водородная связь в значительной мере определяет свойства и таких биологически важных веществ, как белки и нуклеиновые кислоты. В частности, элементы вторичной структуры (например, α-спирали, β-складки) и третичной структуры в молекулах белков, РНК и ДНК стабилизированы водородными связями. В этих макромолекулах, водородные связи сцепляют части той же самой макромолекулы, заставляя её сворачиваться в определенную форму. Например, двойная спиральная структура ДНК, определяется в значительной степени наличием водородных связей, сцепляющих пары нуклеотидов, которые связывают одну комплементарную нить с другой. Вторичная структура — это конформация полипептидной цепи, т. е. способ скручивания цепи в пространстве за счет водородных связей между группами NH и СО. Основной способ укладки цепи — спираль. Третичная структура белка — это трехмерная конфигурация закрученной спирали в пространстве. Третичная структура образуется за счет дисульфидных мостиков —S—S— между цистеиновыми остатками, находящимися в разных местах полипептидной цепи. В образовании третичной структуры участвуют также ионные взаимодействия противоположно заряженных групп NH₃⁺ и СОО- и гидрофобные взаимодействия, т. е. стремление молекулы белка свернуться так, чтобы гидрофобные углеводородные остатки оказались внутри структуры. Третичная структура — высшая форма пространственной организации белков. Однако некоторые белки (например, гемоглобин) имеют четвертичную структуру, которая образуется за счет взаимодействия между разными полипептидными цепями

Билет № 8

Растворимость газов в жидкостях

Растворимость газов в жидкостях зависит от ряда факторов: природы газа и жидкости, давления, температуры, концентрации растворенных в жидкости веществ (особенно сильно влияет на растворимость газов концентрация электролитов).

Наибольшее влияние на растворимость газов в жидкостях оказывает природа веществ. Газы, молекулы которых неполярны, растворяются, как правило, лучше в неполярных жидкостях – и наоборот. Зависимость растворимости газов от давления выражается законом Генри – Дальтона:

Растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна его давлению над жидкостью.

Здесь С – концентрация раствора газа в жидкости, k – коэффициент пропорциональности, зависящий от природы газа. Закон Генри – Дальтона справедлив только для разбавленных растворов при малых давлениях, когда газы можно считать идеальными. Газы, способные к специфическому взаимодействию с растворителем, данному закону не подчиняются.

Растворимость газов в жидкостях существенно зависит от температуры; количественно данная зависимость определяется уравнением Клапейрона – Клаузиуса (здесь X – мольная доля газа в растворе, λ – тепловой эффект растворения 1 моля газа в его насыщенном растворе):

Как правило, при растворении газа в жидкости выделяется теплота (λ < 0), поэтому с повышением температуры растворимость уменьшается. Растворимость газов в жидкости сильно зависит от концентрации других растворенных веществ. Зависимость растворимости газов от концентрации электролитов в жидкости выражается формулой Сеченова (X и X_o – растворимость газа в чистом растворителе и растворе электролита с концентрацией C):

 

Реакции замещения в бензольном кольце

Механизм реакций – электрофильное замещение.

1. Галогенирование

Замещение атома водорода в бензольном кольце на галоген происходитв присутствии катализаторов AlCl₃, AlBr₃, FeCl₃ и т.п. (кислот Льюиса):

 

2. Нитрование

Бензол реагирует с нитрующей смесью (смесью концентрированныхазотной и серной кислот):

 

3. Алкилирование

Замещение атома водорода в бензольном кольце на алкильную группу(алкилирование) происходит под действием алкилгалогенидов (реакция Фриделя-Крафтса) или алкенов в присутствии катализаторов AlCl₃, AlBr₃, FeCl₃ (кислот Льюиса).

Билет

Коллигативные свойства растворов

Некоторые физические свойства разбавленных растворов зависят от числа растворенных частиц в растворе, а не от их химического состава. Поскольку такие свойства обусловлены коллективным влиянием растворенных частиц, их принято называть коллигативными - от латинского colligatus, что означает собирать. К числу коллигативных свойств относятся: понижения давления пара над раствором, повышение температуры кипения растворов, понижение температуры замерзания растворов и осмотическое давление.

а) понижение давления пара, над раствором.

В результате испарения над жидкостью образуется пар. Эндотермический - процесс испарения протекает обратимо, одновременно с экзотермическим процессом конденсации. При определенных условиях устанавливается равновесие (ΔG = 0).

{H₂O}↔ (H₂O)

вода пар

Пар, находящийся в равновесии с жидкостью называется насыщенным. Каждой жидкости присуще определенное давление насыщенного пара. Жидкость закипает, когда давление ее пара становится равным атмосферному. При растворении в жидкости какого-либо нелетучего вещества давление пара растворителя над полученным раствором всегда меньше давления пара чистого растворителя.

1-й закон Рауля: относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно мольной доле растворенного вещества.

где: P₁ - давление насыщенного пара над растворителем,

Р - давление насыщенного пара над раствором,

n₁ - число моль растворителя,

n₂ - число моль растворенного вещества,

Δ Р = Р₁- Р - абсолютное понижение давления па

- относительное понижение давления.

В более простом виде:

Р₁- Р = Р₁· N₂

где — мольная доля растворенного вещества

Закон Рауля имеет несколько различных формулировок и выражений.

Формулировка 2:понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально его концентрации.

Формулировка 3:парциальное давление насыщенного пара растворителя над раствором равно давлению насыщенного пара над чистым растворителем, умноженному на мольную долю растворителя в растворе. Преобразуем:

Р₁ - Р₁· N₂ = Р

P = Р₁ (1- N₂ );

(N₁ + N₂ =1, 1-N₂ = N₁)

P = Р₁· N_1,

Из закона Рауля следует, что понижения давления пара разбавленного раствора не зависит от природы растворенного вещества, а зависит только от концентрации раствора.

б) повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания.

В прямой зависимости от давления насыщенного пара раствора нелетучего вещества находится температура кипения раствора.

Температурой кипения - жидкости является температура, при которой давление ее паров становится равным внешнему давлению (так, при 101 кПа температура кипения воды =100°С, бензола = 80°С).

Понижение давления пара растворителя в результате растворения в нем вещества означает необходимость повышения температуры раствора для восстановления нарушенного равновесия жидкость - пар, чтобы довести давление насыщенного пара до первоначального.

Температура замерзания раствора ниже температуры замерзания растворителя, что также связано с понижением давления пара над раствором.

Температура замерзания (отвердевания, кристаллизации) - это температура, при которой давление пара над жидкостью становится равным давлению пара над твердой фазой.

2-й закон Рауля: понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения растворов прямо пропорционально их моляльной концентрации.

Математические выражения:

Коэффициенты пропорциональности К и Е называются:

К - криоскопическая константа

Е - эбуллиоскопическая константа -

Коэффициенты К и Е являются характеристиками данного растворителя и показывают понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения вызываемое растворением 1 моль вещества в 1 кг этого растворителя. Величины табличные для каждого растворителя.

Из уравнения при С_м = 1 моль/кг:

Так, если растворить 1моль NaCI в 1 кг воды, то получим:

 

Метод исследования, основанный на измерении понижения температуры замерзания растворов, называется криоскопией.

Метод, основанный на измерении повышения температуры кипения растворов - эбуллиоскопией.

Методами криоскопии и эбуллиоскопии определяются молекулярные массы растворенного неэлектролита.

Так, если m₂ граммов вещества растворили в m₁ растворителя, то моляльная концентрация равна:

в) осмотическое давление

 

Осмос - самопроизвольная диффузия растворителя через

полупроницаемую мембрану в раствор.

Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы прекратить осмос, называется - осмотическим давлением.

Осмотическое давление в растворах, как установил Вант - Гофф зависит от молярной концентрации раствора, т.е. от числа молекул растворенного вещества в единице объема и от температуры.

 

π ⁼ С_м • R • Т - уравнение Вант - Гоффа

где:

С_м - молярная концентрация растворенного вещества,

R - универсальная газовая постоянная,

Т - абсолютная температура.

Так как молярная концентрация равна отношению числа молей растворенного вещества к объему раствора, то можно записать:

Осмотическое давление биологических жидкостей в различных организмах неодинаково, так осмотическое давление у лягушек несколько ниже, чем у человека, а у некоторых морских животных, обитающих в воде со значительным содержанием солей оно выше. Известно, что в тканях растений, всасывающих воду из почвы, осмотическое давление достигает 5-20 атм, а у некоторых растений пустынь и солончаков - даже 170 атм.

Человеческий организм характеризуется большим постоянством ряда физико - химических показателей внутренней среды в том числе осмотическим давлением крови. Кровь, лимфа, тканевые жидкости человека представляют собой водные растворы молекул и ионов многих веществ. Их суммарное осмотическое давление при 37°С составляет 7,7 атм. Такое же давление создает 0,9% (0,15М) раствор NaCI, являющийся изотоничным крови (т.е. обладающий тем же осмотическим давлением, что и кровь), его применяют в качестве кровезаменителя в хирургии и называют физиологическим (раствор поваренной соли с добавками солей и белков).

Изменение осмотического давления оказывается губительным для организма. Понижение осмотического давления путем введения больших избытков воды или в результате интенсивной потери солей, например с потом, вызывает судороги, затемнение сознания и т.д. вплоть до гибели организма. Повышение же осмотического давления введением больших количеств солей приводит к перераспределению воды. Вода скапливается в тех тканях, в которых откладываются избыточные количества солей, что вызывает отеки этих тканей, в то же время обезвоживание слизистых оболочек обусловливает чувство жажды, ведет к нарушению нормальной деятельности нервной системы и других жизненно важных органов.

Р_осм · V = n₂ · R ·T,

т.е. это уравнение совпадает с уравнением состояния идеального газа Менделеева - Клапейрона, что позволило Вант - Гоффу сформулировать свой закон.

Принцип Вант – Гоффа: осмотическое давление разбавленного раствора равно тому газовому давлению, которое производило бы растворенное вещество, если бы оно, находясь в газообразном состоянии при той же температуре, занимало тот же объем, что и раствор.

Осмос имеет большое значение в процессах жизнедеятельности животных и растений. Он обусловливает поднятие воды по стеблю растения, растительной клетки. Осмотическое давление в клетках обусловливает их своеобразную упругость и эластичность, а также способствует сохранению определенной формы стеблями и листьями растений. Если срезать растение, то вследствие испарения воды объем внутриклеточной жидкости уменьшается, оболочки клеток опадают, становятся дряблыми - растение вянет. Но стоит начавшее вянуть растение поставить в воду, как начинается осмос, оболочки клеток снова напрягаются и растение принимает прежний вид. Каждая живая клетка имеет либо оболочку, либо поверхностный слой протоплазмы, обладающие свойством полупроницаемости.

Стенки растительных и животных клеток представляют собой полупроницаемые перегородки. Постоянно поддерживаемое в них осмотическое давление обуславливает упругость клеток и тканей, так называемый тургор.

 

Ка́льций — элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 20. Обозначается символом Ca. Простое вещество кальций — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета.

Получение

Свободный металлический кальций получают электролизом расплава, состоящего из CaCl₂ (75-80 %) и KCl или из CaCl₂ и CaF₂, а также алюминотермическим восстановлением CaO при 1170—1200 °C:

Свойства

Физические

Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях. До 443 °C устойчив α-Ca с кубической гранецентрированной решеткой (параметр а = 0,558 нм), выше устойчив β-Ca с кубической объемно-центрированной решеткой типа α-Fe (параметр a = 0,448 нм). Стандартная энтальпия перехода α → β составляет 0,93 кДж/моль.

При постепенном повышении давления начинает проявлять свойства полупроводника, но не становится полупроводником в полном смысле этого слова (металлом уже тоже не является). При дальнейшем повышении давления возвращается в металлическое состояние и начинает проявлять сверхпроводящие свойства (температура сверхпроводимости в шесть раз выше, чем у ртути, и намного превосходит по проводимости все остальные элементы). Уникальное поведение кальция похоже во многом на стронций (то есть параллели в периодической системе сохраняются).

Химические

Кальций — типичный щёлочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем более тяжёлых щёлочноземельных металлов. Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щёлочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.

Кроме силицида кальция Ca₂Si известны также силициды кальция составов CaSi, Ca₃Si₄ и CaSi₂.

Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты. Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:

Ион Ca²⁺ бесцветен. При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.

Такие соли кальция, как хлорид CaCl₂, бромид CaBr₂, иодид CaI₂ и нитрат Ca(NO₃)₂, хорошо растворимы в воде. Нерастворимы в воде фторид CaF₂, карбонат CaCO₃, сульфат CaSO₄,ортофосфат Ca₃(PO₄)₂, оксалат СаС₂О₄ и некоторые другие.

Важное значение имеет то обстоятельство, что, в отличие от карбоната кальция СаСО₃, кислый карбонат кальция (гидрокарбонат) Са(НСО₃)₂ в воде растворим. В природе это приводит к следующим процессам. Когда холодная дождевая или речная вода, насыщенная углекислым газом, проникает под землю и попадает на известняки, то наблюдается их растворение, а тех же местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция

Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землей могут образоваться огромные провалы, а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» — сталактиты и сталагмиты.

Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жёсткость воды. Временной её называют потому, что при кипячении воды гидрокарбонат разлагается, и в осадок выпадает СаСО₃. Это явление приводит, например, к тому, что в чайнике со временем образуется накипь.

Применение

Лекарственные средства

Соединения кальция широко применяются в качестве антигистаминного средства.

Хлорид кальция

Глюконат кальция

Глицерофосфат кальция

Кроме того, соединения кальция вводят в состав препаратов для профилактики остеопороза, в витаминные комплексы для беременных и пожилых.

Биологическая роль

Кальций — распространенный макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть находится в скелете и зубах. В костях кальций содержится в виде гидроксиапатита^[5]. Из различных форм карбоната кальция (извести) состоят "скелеты" большинства групп беспозвоночных (губки, коралловые полипы, моллюски и др.). Ионы кальция участвуют в процессах свертывания крови, а также служат одним из универсальных вторичных посредников внутри клеток и регулируют самые разные внутриклеточные процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз, в том числе секрецию гормонов и нейромедиаторов. Концентрация кальция в цитоплазме клеток человека составляет около 10⁻⁴ ммоль/л, в межклеточных жидкостях около 2,5 ммоль/л.

Концентрация кальция в крови из-за её важности для большого числа жизненно важных процессов точно регулируется, и при правильном питании и достаточном потреблении обезжиренных молочных продуктов и витамина D дефицита не возникает. Длительный дефицит кальция и/или витамина D в диете приводит к увеличению риска остеопороза, а в младенчестве вызывает рахит.

Избыточные дозы кальция и витамина D могут вызвать гиперкальцемию. Максимальная безопасная доза для взрослых в возрасте от 19 до 50 лет включительно составляет 2500 мг в сутки.

 

Классификация органических соединений

Вы уже знаете, что свойства органических веществ определяются их составом и химическим строением. Поэтому неудивительно, что в основе классификации органических соединений лежит именно теория строения — теория А. М. Бутлерова. Классифицируют органические вещества по наличию и порядку соединения атомов в их молекулах. Наиболее прочной и малоизменяемой частью молекулы органического вещества является ее скелет — цепь атомов углерода. В зависимости от порядка соединения атомов углерода в этой цепи вещества делятся на ациклические, не содержащие замкнутых цепей атомов углерода в молекулах, и карбоциклические, содержащие такие цепи (циклы) в молекулах.

Помимо атомов углерода и водорода, молекулы органических веществ могут содержать атомы и других химических элементов. Вещества, в молекулах которых эти так называемые гетероатомы включены в замкнутую цепь, относят к гетероциклическим соединениям.

 

Функциональная группа — группа атомов, которая определяет наиболее характерные химические свойства вещества и его принадлежность к определенному классу соединений.

В молекулах кетонов карбонильная функциональная группа связана с двумя атомами углерода, а в молекулах альдегидов — с одним атомом углерода и атомом водорода.

 

Нетрудно заметить, что карбоксильная группа атомов может рассматриваться как объединение других известных вам функциональных групп — карбонильной и гидроксильной —ОН, что делает понятным и происхождение ее названия.
Простые эфиры можно рассматривать как продукты замещения атома водорода в гидроксильной группе спиртов на углеводородный радикал.

В молекулах этих соединений два углеводородных радикала связаны через оксигруппу —О —, которую часто называют поэтому «кислородным мостиком». Общая формула простых эфиров R¹—О—R².

Сложные эфиры содержат в молекуле функциональную группу атомов, которую так и называют — сложноэфирная.
Сложные эфиры можно считать производными карбоновых кислот, в которых атом водорода карбоксильной группы замещен на углеводородный радикал, что делает понятными их названия.
Нитросоединения содержат в молекуле нитрогруппу —N02, например:

СН3—СН2—NO2
_{нитроэтан}
Замещая в молекуле аммиака атомы водорода на углеводородные радикалы, можно получить первичные (RNН2), вторичные (R2NH) и третичные (R3N) амины:

СН3—NH2 СН3—СН2—NH—СН2—СН3 N(СН2—СН3)3
метиламин диэтиламин триэтиламин

В состав молекул органических соединений может входить несколько одинаковых (полифункциональные соединения) или разных (гетерофункциональные соединения) групп. Например, полифункциональным соединением является многоатомный спирт — глицерин.
Среди важных гетерофункциональных соединений выделим углеводы (альдегидоспирты и кетоноспирты) и аминокислоты. Строение и свойства соединений этих классов будут рассмотрены ниже.

 

Карбоциклические (алициклические) соединения
Карбоциклическими соединениями называются органические вещества, содержащие в молекуле замкнутую цепь атомов углерода (цикл).
Цикл может содержать разное количество атомов углерода, связанных одинарными или кратными связями. Структурные формулы алициклических соединений часто упрощают, указывая лишь химические связи скелета молекулы и функциональные группы, входящие в ее состав:

Следует особо отметить ароматические соединения — арены — разновидность карбоциклических соединений, содержащих в молекуле специфическую систему чередующихся двойных и одинарных связей

Система сопряженных п -связей в цикле обусловливает устойчивость молекул и набор специфических свойств, отличающих их от алифатических соединений с теми же функциональными группами.

Гетероциклические соединения
Вам уже известно, что гетероатомы (О, N, S) могут не только входить в состав функциональных групп, но и быть частью замкнутого скелета молекулы — цикла. Такие соединения называют гетероциклическими или гетероциклами.Гетероциклические соединения играют важную роль в биохимических процессах: они входят в состав многих биологически важных веществ — белков и нуклеиновых кислот.
Некоторые гетероциклы, например пиридин, как и арены (ароматические карбоциклы), содержат сопряженную систему я-связей и, следовательно, могут быть отнесены к ароматическим соединениям.

 

Амины

Ами́ны — органические соединения, являющиеся производными аммиака, в молекуле которого один, два или три атомаводорода замещены на углеводородные радикалы.

По числу замещённых атомов водорода различают соответственно первичные, (Замещен один атом водорода) вторичные (Замещены два атома водорода из трех) и третичные (Замещены три атома водорода из трех) амины. Четвертичное аммониевое соединение вида [R₄N]⁺Cl^- является органическим аналогом аммониевой соли.

По характеру органической группы, связанной с азотом, различают алифатические CH₃-N<, ароматические C₆H₅-N< и жирно-ароматические (содержат ароматический и алифатический радикалы) амины.

По числу NH₂-групп в молекуле амины делят на моно амины, ди амины, три амины и так далее.

Номенклатура

К названию органических остатков, связанных с азотом, добавляют слово «амин» при этом группы упоминают в алфавитном порядке: CH₃NC₃H₇ — метилпропиламин, CH₃N(C₆H₅)₂ —метилдифениламин. Для высших аминов название составляется, взяв за основу углеводород, прибавлением приставки «амино», «диамино», «триамино», указывая числовой индекс атома углерода:

2-аминопентан

Для некоторых аминов используются тривиальные названия: C₆H₅NH₂ — анилин (систематическое название — фениламин).

Химические свойства

Амины, являясь производными аммиака, имеют сходное с ним строение и проявляют подобные ему свойства. Для них также характерно образование донорно-акцепторной связи. Азот предоставляет неподеленную электронную пару, исполняя роль донора. В качестве акцептора электоронов может выступать, например, протон Н⁺, образуя ион R₃NH⁺. Возникшая ковалентная связь N-H полностью эквивалентна остальным связям N-H в амине.

Алкиламины являются сильными основаниями, ариламины менее основны.

Взаимодействие с водой. Водные растворы алифатических аминов проявляют щелочную реакцию, так как при их взаимодействии с водой образуются гидроксиды алкиламмония, аналогичные гидроксиду аммония:

Взаимодействуя с кислотами, амины образуют алкиламмониевые соли, в большинстве случаев растворимые в воде. Например, амины присоединяют галогеноводороды:

Ацилирование. При нагревании с карбоновыми кислотами, их ангидридами, хлорангидридами или сложными эфирами первичные и вторичные амины ацилируются с образованием N-замещенных амидов, соединений с фрагментом -С(О)N<:

Реакция с ангидридами протекает в мягких условиях. Ещё легче реагируют хлорангидриды, реакция проводится в присутствии основания, чтобы связать образующийся HCl.

Таким образом получают жаропонижающее средство — ацетанилид:

Если в качестве исходных соединений взять диамин и дикарбоновую кислоту, то они взаимодействуют по такой же схеме, но поскольку каждое соединение содержит две реагирующие группы, то образуется полиамид.

Амины присоединяют галогеналканы RCl, с образованием донорно-акцепторной связи N-R, которая также эквивалентна уже имеющимся.

Ароматические амины реагируют с галогенами по механизму электрофильного замещения в бензольном ядре. При галогенировании анилина бромной водой комнатной температуре, образуется триброманилин (в виде осадка белого цвета):

Если нет реакционноспособных групп в радикале, то образуются N-галогенамины.

Первичные и вторичные амины взаимодействуют с азотистой кислотой различным образом. При помощи азотистой кислоты первичные, вторичные и третичные амины отличают друг от друга. Из первичных аминов образуются первичные спирты:

При этом выделяется газ (азот). Это признак того, что в колбе первичный амин. Вторичные амины образуют с азотистой кислотой желтые, трудно растворимые нитрозамины — соединения, содержащие фрагмент >N-N=O:

Вторичные амины сложно не узнать, по лаборатории распространяется характерный запах нитрозодиметиламина.

Третичные амины при обычной температуре в азотистой кислоте просто растворяются. При нагревании возможна реакция с отщеплением алкильных радикалов.

конденсация первичных аминов с альдегидами и кетонами приводит к образованию иминов или так называемых оснований Шиффа — соединений, содержащих фрагмент -N=C<:

При горении амин выделяет кроме воды и углекислого газа ещё и азот:

[править]Получение

Восстановление нитросоединений — Реакция Зинина. Эту реакцию впервые осуществил Н. Н. Зинин в 1842 году. Действуя на нитробензол сульфидом аммония, он получил анилин:

Восстановление железом:

Восстановление водородом в присутствии катализатора и при высокой температуре:

Также возможно получение путем восстановления нитрилов, оксимов, амидов, путем алкилирования аммиака (реакция Гофмана), путем перегруппировки бензильных четвертичных аммониевых солей (реакция Соммле-Хаузера), путем перегруппировки гидроксамовых кислот (перегруппировка Лоссена).

Вредное воздействие

Амины являются очень токсичными веществами. Опасно как вдыхание их паров, так и контакт с кожей. Амины, например анилин, способны всасываться сквозь кожу в кровь и нарушать функции гемоглобина, что может привести к летальному исходу. Симптомами отравления крови амином являются посинение кончиков пальцев, носа, губ, одышка, учащенные дыхание и сердцебиение, потеря сознания. В случае попадания амина на незащищенные участки кожи необходимо быстро и аккуратно, не увеличивая площадь поражения, очистить пораженный участок кожи ватой, смоченной в спирте. В случае отравления вывести пострадавшего на свежий воздух, обратиться к врачу.

Большинство алкалоидов являются аминами (некоторые амидами).

 

Билет

1). Осмос процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворенного вещества (меньшей концентрации растворителя).

Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворенных вещ-в. Важным частным случаем осмоса яв-ся осмос через полупрон (имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а для растворителя) мембрану. Подвижность раств. вещ-в в мембране стремится к нулю. Если такая мем-на разделяет чистый растворитель и раствор, то концен-я растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена на молекулы растворенного вещ-ва. Растворы достигшие равновесия называются изотоническими. Осмос, направленный внутрь органического объема жидкости, называется эндосмосом, наружу – экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить процесс, то есть создать условия осмотического равновесия. Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к обращению осмоса – обратной диффузии растворителя.

Р_осм=С_м*RT, где R -газ пост = 8,31 Дж/моль а T = 273+t^¦C

Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Участвует в переносе питательных вещ-в в стволах деревьев, где капиллярный перенос не способен выполнить эту фун-ю.

Клетки растений используют осмос также для увеличения объема вакуоли, чтобы она распирала стенки клетки (тургоное давление)

Когда 2 раствора с разной концентрацией растворенных вещ-в разделены полупроницаемой мембраной, на нее действует сила, направленная от более разбавленного к более концентрированному раствору. Эта сила, называемая осмотическим давлением. Величина осмотического давления, создаваемая раствором, зависит от количества, а не от химической природы растворенных в нем веществ(или ионов, если молекулы вещ-ва дисссоциируют). Чем больше концентрация раствора, тем больше создаваемое им осмот давление.

Плазмолиз. Плазмолиз (от греч. plásma - вылепленное, оформленное и lýsis - разложение, распад), отставание протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор. П. характерен главным образом для растительных клеток, имеющих прочную целлюлозную оболочку. Животные клетки при перенесении в гипертонический раствор сжимаются. В зависимости от вязкости протоплазмы, от разницы между осмотическим давлением клетки и внешнего раствора, а следовательно от скорости и степени потери воды протоплазмой, различают П. выпуклый, вогнутый, судорожный и колпачковый. Иногда плазмолизированные клетки остаются живыми; при погружении таких клеток в воду или гипотонический раствор происходит деплазмолиз. Для сравнительной оценки П. в тканях существует 2 метода: пограничного П. и плазмометрический. Первый метод, разработанный Х. Де Фризом (1884), заключается в погружении тканей в растворы с различной концентрацией KNO3, сахарозы или др. осмотически активного вещества и установлении той концентрации, при которой плазмолизируется 50% клеток. При плазмометрическом методе после П. измеряют относительный объём клетки и протопласта и по концентрации раствора вычисляют осмотическое давление клетки (по соответствующим формулам).

Гемо́лиз (греч. haima кровь + lysis распад, разрушение)

разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую эритроциты среду. В организме постоянно имеет место так называемый физиологический гемолиз вследствие естественного старения эритроцитов. В результате Г. происходит освобождение гемоглобина, который связывается с белками плазмы крови в комплекс гемоглобий — гаптоглобин, затем под воздействием ферментов идет процесс окисления и отщепления гема от молекулы глобина, разрушения гема и образования билирубина.

Продолжительность жизни эритроцитов в среднем колеблется от 100 до 130 дней

Гемо́лиз (haemolysis; гемо- (Гем-) + греч. lysis распад, разрушение; син.: гематолиз — устар., эритроцитолиз)

разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина в окружающую эритроциты среду.

Гемо́лиз внутриаппара́тный — Г., происходящий в аппарате искусственного кровообращения во время перфузии.

Гемо́лиз внутрикле́точный — Г., происходящий внутри клеток ретикулоэндотелиальной системы, главным образом в селезенке.

Гемо́лиз внутрисосу́дистый — Г., происходящий в циркулирующей крови.

Гемо́лиз постгепати́тный — Г., возникающий после перенесенного вирусного гепатита в результате появления в крови аутоантител к эритроцитам (гемолизинов).

Изотонический раствор — это 0,9 % раствор натрия хлорида. Его осмотическое давление равно осмотическому давлению крови и тканевых жидкостей (отсюда название «изотонический»). Изотонический раствор натрия хлорида широко используется в практике с различными целями. Его назначают во всех случаях дефицита натрия и хлоридов в организме: при неукротимой рвоте, длительном поносе (холера, диспепсия), обширных ожогах и т. д. При массивной кровопотере и шоке изотонический раствор натрия хлорида иногда вводят с тем, чтобы увеличить массу циркулирующей в сосудах жидкости и таким образом купировать резкое падение артериального давления. Однако действие изотонического раствора в подобных случаях непродолжительно, так как ионы натрия и вода быстро переходят из крови в ткани и энергично выводятся почками. По эффективности при шоке и кровопотерях введение изотонического раствора натрия хлорида уступает переливанию крови и введению противошоковых жидкостей и кровезаменителей.

Очень часто изотонический раствор используется в качестве растворителя лекарственных средств, предназначенных для парентерального введения.В организм изотонический раствор можно вводить любыми путями: внутрь, внутривенно, подкожно, в капельных клизмах.

В отличие от изотонического раствора гипер- и гипотонические растворы оказывают местное воздействие на ткани, которое зависит от разницы осмотического давления этих растворов и осмотического давления в тканях.

4). Альдегиды и кетоны. В молекулах этих соединений содержится двухвалентная карбоксильная группа. В альдегидах она связана с одним атомом Н и с углеводородным радикалом, в кетонах – с двумя углеводородными радикалами. Наличие и в альдегидах, и кетонах карбонильная группа обусловливает определенное сходство их свойств. Однако имеются и различия, связанные с тем, что в молекулах альдегидов одна из связей карбонильной группы затрачивается на соединение с водородом; поэтому они содержат своеобразную альдегидную функциональную группу. За счет водорода этой группы альдегиды очень легко окисляются, превращаясь в карбоновые кислоты. Так, при окислении уксусного альдегида образуется уксусная кислота, которую широко используют в промышленности и быту. Вследствие легкой окисляемости альдегиды яв-ся энергичными восстановителями; этим они существенно отличается от кетонов, которые окисляются значительно труднее. Кетоны в этих условиях не окисляются, поэтому обе реакции используют к качественные, позволяющие отличить альдегиды от кетонов.

Билет

1). Давление пара растворителя над раствором. Закон Рауля. Между жидкостью и ее насыщенным паром существует динамическое равновесие

жидкость↔ насыщенный пар,

т.е. число молекул жидкости, испаряющихся с поверхности, равно числу конденсирующихся молекул. Этому равновесию соответствует давление насыщенного пара растворителя над чистым растворителем Нижний индекс (1) обозначает то, что свойство относится к растворителю; (2) – к растворенному веществу, а верхний индекс (о) указывает на то, что это свойство вещества в чистом состоянии; в данном случае это свойство чистого растворителя. В 1882 г. французский ученый Рауль сформулировал закон, названный его именем: давление насыщенного пара растворителя над раствором пропорционально молярной доле растворителя:

Выражение для молярной массы растворенного вещества

 

Следовательно, измеряя экспериментально давление насыщенного пара растворителя над раствором можно определить молярную массу растворенного вещества.Температура замерзания и кипения растворов. Эбулиоскопия. Криоскопия. Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором приводит к повышению температуры кипения и понижению температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем.

Согласно первому следствию из закона Рауля повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов неэлектролитов прямо пропорционально моляльной концентрации растворенного вещества:

 

ΔТкип.=ЕСm(2)

 

ΔТзам..=KСm(2)

где Сm(2)Сm(2) – моляльная концентрация раствора; Е - эбулиоскопическая и К – криоскопическая постоянные, соответствующие повышению температуры кипения и понижению температуры замерзания раствора с Сm(2)=1 моль/1000 г растворителя. Значения Е и К зависят только от природы растворителя (табл.7.1).

Согласно второму следствию из закона Рауля: эквимолекулрные количества различных неэлектролитов, растворенные в одинаковых количествах по массе одного и того же растворителя увеличивают температуру кипения или понижают температуру замерзания на одно и то же число градусов. Осмос. Закон Вант-Гоффа. Процесс самопроизвольного перехода растворителя (диффузия) через полупроницаемую мембрану, называемый осмосом. Давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы осмос прекратился, называется осмотическим давлением. Если давление, приложенное к более концентрированному раствору, больше осмотического, то растворитель будет переходить из раствора в растворител