10 ОВ-процессы
.docФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Кировская государственная медицинская академия»
Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра химии
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ
I КУРСА ЛЕЧЕБНОГО И ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ
Занятие № 10
«Химия»
Тема «Окислительно-восстановительные процессы.»
Значение темы
Окислительно-восстановительные реакции относятся к самому распространенному типу реакций и играют исключительно важную роль в жизнедеятельности организмов. С ними связано окисление питательных веществ в организме, усвоение некоторых лекарственных препаратов, эти реакции используются при синтезе и аналитическом испытании фармпрепаратов, в санитарно- гигиенической практике и антисептике.
Цель занятия
1. Сформировать знания студентов об окислительно - восстановительных свойствах различных веществ, о влиянии условий на протекание окислительно-восстановительных реакций.
2. Научиться использовать окислительно - восстановительные потенциалы для характеристики окислителей и восстановителей и для определении я направления самопроизвольного протекания окислительно – восстановительных реакций.
Теоретические вопросы
Что такое окислитель? Что такое восстановитель? Приведите примеры.
Какие вещества обладают окислительно – восстановительной двойственностью? Приведите примеры
Что такое сопряженная окислительно – восстановительная пара?
Что такое окислительно – восстановительный потенциал? От каких факторов зависит.
Как определить направление окислительно – восстановительной реакции?
Выполните письменно задания:
1.Определите степени окисления выделенных элементов:
а) NH3 ; б) Р4 ; в) Cr2O72 ; г) SO42 .
2. Среди перечисленных укажите а) восстановители, б) с окислительно-восстановительной двойственностью, в) окислители:
Mn ; Fe2+ ; ClO3 ; NO3- ; PbO2 ; K2MnO4 ; NaJ.
3. Окисление или восстановление происходит при переходах:
а) SO42 ® SO32 б) NO3 ® NO в) JO3- ® J- г) H2O2 H2O ?
4. Имеются две взаимодействующие ОВ-пары. Установите окислитель и восстановитель и составьте уравнение реакции в ионном виде:
a) H2O2 + 2H+ + 2e ® 2H2O j10 = 1,78 В
Fe3+ + e ® Fe2+ j20 = 0,77 В
б) MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O 10 = 1,51 B
O2 + 2H+ + 2e H2O2 20 = 0,68 B
5. Определите окислитель, восстановитель, направление ОВ реакции и расставьте коэффициенты:
а) HNO3 + S ↔ NO + H2SO4 б) CuS + H2O2 + HCl ↔ CuCl2 + S + H2O
Лабораторная работа
«Зависимость окислительно-восстановительных потенциалов
от рН среды»
Цель работы: Изучить окислительно-восстановительные свойства веществ, встречающихся в медицинской практике, и влияние условий на протекание ОВ-реакций.
Опыт 1. Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных процессов
В три пробирки внесите по 34 капли раствора KMnO4. В одну пробирку добавьте 23 капли 2н. раствора H2SO4, во вторую столько же воды, в третью такое же количество раствора KOH. Во все три пробирки внесите по каплям раствор сульфита (или нитрита) натрия.
Цвет раствора Продукт реакции
H 2SO4
Окислитель ?
Восстановитель
?
H2O
KOH
Цвет раствора
Опыт 2. Окислительно-восстановительная двойственность некоторых соединений.
В две пробирки поместите по 1мл 2н раствора H2SO4, в первую добавьте 1мл раствора KMnO4, а во вторую – 1мл 0,5н раствора KJ. В обе пробирки добавьте пероксид водорода (или раствор нитрита натрия) по каплям до появления явных признаков реакции.
Составьте уравнения реакций, выписав из справочных таблиц полуреакции и значения , учитывая характер среды.
MnO4- + e MnO42- MnO4- + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH- MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O SO42- + 2H+ + 2e SO32- + H2O SO42- + H2O + 2e SO32- + 2OH- NO3- + H2O + 2e NO2- + 2OH- NO3- + H+ + 2e NO2- + 2H2O H2O2 + 2H+ + 2e 2H2O O2 + 2H+ + 2e H2O2 J2 + 2e 2J- |
0 = 0,56 В 0 = 0,60 В 0 = 1,51 В 0 = 0,17 В 0 = -0,75 В 0 = 0,01 В 0 = 0,94 В 0 = 1,78 В 0 = 0,68 В 0 = 0,54 В |
1. Какие свойства и почему проявляет KMnO4 В rкакой среде (кислой, нейтральной или щелочной) эти свойства проявляются наиболее ярко и почему.
2. Какие свойства и почему проявляет пероксид водорода Н2О2 (или нитрит-ион NO2). В каком случае это вещество является окислителем, а в каком – восстановителем?
3. Какое практическое значение имеют предложенные вещества и в какой среде их эффективность выше
ЛИТЕРАТУРА
Конспект лекций
Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. 752с.
Ленский А.С. Биофизическая и бионеорганическая химия: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. МИА, 2008. – 408с.
Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для медицинских вузов./ Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.. - Под ред. - Ю.А.Ершова. - М.: Высшая школа. – 2007. – 559с.
Заведующий кафедрой химии
д.м.н., профессор Цапок П.И.