Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук

Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук.

2. Химическая термодинамика как теоретическая основа биоэнергетики.Термодинамика не дает ответа на вопрос, какова природа или механизм того или… Процесс, протекающий при постоянной температуре, назы­вается изотермическим,… 17. Химическая кинетика, как основа для изучения скорости и механизма реакции. Химической кинетикой называется учение…

Реакции многостадийные,

Одностадийные, гомогенные, гетерогенные.

Параллельные реакции происходят одновременно в несколь­ких направлениях, т.е. превращение вещества осуществляются че­рез различные промежуточные… Цепные реакции - процессы, в которых активные промежуточные соединения (как… Различают гомогенные и гетерогенные системы. Го­могенной называется система, состоящая из одной фазы, гетеро­генной —…

Закон действующих масс для скорости реакции. Константа скорости реакции.

 

Порядок реакции. Уравнение кинетики 1-го и 2-го порядка. Период полупревращения.

 

Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции.

Возрастание скорости реакции с ростом температуры принято характеризовать температурным коэффициентом ско­рости реакции — числом, показывающим, во…

Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Теория активных соударений.

 

Активация и ингибирование ферментов.

   

Понятие о кинетики сложных реакций. Параллельный, последовательные, сопряженные и цепные реакции.

26. Фермент как биологические катализаторы. Ферментативный катализ. Уравнение Михаэлисса – Ментен и его анализ. Ферменты являются катализаторами химических реакций, происходящих в организме.…  

Роль растворов в жизнедеятельности организмов. Вода как растворитель.

Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка амфолитов

Концентрация растворов и способы их выражения.

Сольватная теория растворов.

В зависимости от природы растворенного вещества, сольваты могут образовываться различными путями. Так, при растворении веществ с ионной структурой… При растворении веществ с молекулярной структурой сольваты образуются…

Растворимость газов в жидкостях. Кессонная болезнь.

 

Растворимость жидкости и твердых тел в жидкостях. Гидраты и кристаллогидраты.

 

Вязкость растворов. Аномальная вязкость растворов ВМС.

   

Растворы ВМС. Набухание. Общая характеристика растворов ВМС.

Однако в отличие от коллоидов высокомолекулярные соеди­нения в растворах не имеют поверхности раздела; кроме того, они способны самопроизвольно…  

Удельная, приведенная, относительная и характеристическая вязкость.

 

Вязкозиметрическое определение молекулярной массы полимеров.

Вязкость крови и других биологических жидкостей.

Коллигативные свойства растворов.

 

Относительное понижение давления насыщенного пара и закон Рауля. Идеальные растворы.

 

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения, зависимость их от концентрации раствора.

Осмос и осмотическое давление. Закон Вант Гоффа

Осмотическое давление в растворах биополимеров. Мембранное равновесие Доннане.

Роль осмоса и осмотическое давление в биологических системах.

Плазмолиз и гемолиз.

Растворы слабых и сильных электролитов. Степень и константа диссоциации слабых электролитов.

 

Электролиты в организме человека. Электролитический состав крови.

  49. Понятие о водно – солевом обмене. Антагонизм и синегизм ионов. Величина ионной силы биологических сред существенна для реализации разнообразных биохимических и физиологических…

Диссоциация воды. Ионное производство воды. Водный показатель.

 

Интервалы значения pH для различных жидкостей человеческого организма.

Буферные системы их классификация и механизм действия. Емкость буферных систем.

Буферными системами (буферами) называют растворы, обла­дающие свойством достаточно, стойко, сохранять постоянство - кон­центрации водородных ионов как при добавлении кислот или щелочей, так и при разведении. Буферные системы (смеси или растворы) по составу бывают двух основных типов: а) из слабой кислоты и ее соли, образован­ной сильным основанием; б) из слабого основания и его соли, образованной сильной кислотой. На практике часто применяют следующие буферные смеси: ацетатный буфер CH₃COOH + CH₃COONa, бикарбонатный буфер H₂CO₃+NaHCO₃, аммиачный буфер NH₄OH +NH₄Cl, белковый буфер белок кислота + белок соль, фосфатный буфер NaH₂PO₄ + Na₂ HPO₄ Фосфатная буферная смесь состоит из двух солей, одна из ко­торых является однометаллической, а вторая - двухметаллической солью фосфорной кислоты. Ацетатный буфер. Рассмотрим механизм буферного действия. При добавлении соляной кислоты к ацетатному буферу проис­ходит взаимодействие с одним из компонентов смеси (СНзСООН); Из уравнения (а), сильная кислота заменяется эквивалентным количеством слабой кислоты (в данном случае НСl заменяется СН₃СООН). В соответствии с законом разведения Оствальда повышение концентрации уксусной кислоты понижает степень ее диссоциации, а в результате этого концентрация ионов Н⁺ в буфере увеличивается незначительно. При добавлении к буферному раствору щелочи концентрация водородных ионов и рН изменяется также незначительно. Щелочь при этом будет реагировать с другим компонентом буфера, (СН₃СООН) по реакции нейтрализации. В результате этого добавленная щелочь заменяется эквивалентным количеством слабоосновной соли, в меньшей — степени влияющей на реакцию среды. Анионы СНзСОО~, образующиеся при диссоциации этой соли, будут оказывать некоторое Угнетающее действие на диссоциацию уксусной кислоты. Буферной емкостью (В) называется количество сильной кислоты или сильного основания, которое нужно прибавить к одному литру буферного раствора, чтобы изменить его рН на еди­ницу. Она выражается в моль/л или чаще в ммоль/л и опреде­ляется по формуле: В = (c V) / д pH Vб , где В - буферная емкость; с - концентрация сильной кислоты или основания (моль/л); V - объем добавленного сильного электролита (л); V_б - объем буферного раствора (л); д рН - изменение рН.

 

Буферные системы крови.

   

Уравнение Гендерсона Гассельбаха.

Понятие о кислотно-щелочном состоянии крови.

гося газа. Таким образом, пользуясь газоаналитическим методом определения гидрокарбонат-иона и СО2, можно вычислить величину рН плазмы. Из уравнения…

Кислотно-основное титрование. Кривые титрования. Точка эквивалентности. Выбор индикатора. Применение в медицине.

Гидролиз солей. Степень гидролиза в биологических процессах.

Реакция осаждения и растворения. Производные растворимости. Аргентометрия. Применение в медицине.

Окислительно-восстановительные реакции. Роль окислительно-восстановительных процессов в организме. Окислительно-восстановительный потенциал. Уравнение Нернста.

С окислительно-восстановительными реакциями связаны дыха­ние и обмен веществ, гниение и брожение, фотосинтез и нервная деятельность живых организмов. Окислительно-восстановительные процессы лежат в основе горения топлива, коррозии металлов, электролиза, металлургии и т.д. Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих молекул, называются окислително- восстановительными. Процессы окисления и восстановления протекают одновременно: если один элемент, участвующий в реак­ции, окисляется, то другой должен восстанавливаться. Окислитель - это вещество, содержащее элемент, который принимает электроны и понижает степень окисления. Окислитель в результате реакции восстанавливается. Так, в реакции 2Fe⁺³ Cl^—₃ + 2K⁺I^- -> I₂ ⁰ + 2Fe⁺² Cl₂^- + 2K⁺ Cl^- . Восстановитель - вещество, содержащее элемент, который отдает электроны и повышает степень окисления. Восстановитель в результате реакции окисляется. Восстановителем в предлагаемой реакции является ион I ^- . Источником электрической энергии в элементе служит химическая реакция вытеснения меди цинком: Zn + Cu²⁺ + Cu. Работа окисления цинка, равная убыли изобарно-изотермического потенциала, может быть представлена как произведение переносимого электричества на величину э. д. с.: A=--дG⁰=п EF, где п- заряд катиона; Е — з. д. с. элемента и F- число Фарадея. С другой стороны, по уравнению изотермы реакции. Окислительно-восстановительные потенциалы имеют большое значение в физиологии человека и животных. К числу редок-сисистем относятся такие системы в крови и тканях, как гем/гематии и цитохромы, в которых содержится двух- и трехвалентное железо; аскорбиновая кислота (витамин С), находящаяся в окисленной и восстановленной формах; система глутатиона, цистин-цистеина янтарной и фумаровой кислот и др.Важнейший процесс биологического окисления, а именно пере­нос электронов и протонов с окисляемого субстрата на кислород осуществляемый в тканях при помощи строго определенного рядя промежуточных ферментов-переносчиков, также представляет собой цепь окислительно-восстановительных процессов. Каждое звене этой цепи соответствует той или иной редокс-системе, характерезующейся определенным редокс-потенциалом.

 

Определение направления окислительно-восстановительных реакций по стандартным значениям свободной энергии образования реагентов и по величинам окислительно-восстановительных потенциалов.

Различные процессы жизнедеятельности сопровождаются воз­никновением в организме электрохимических процессов, играющих существенную роль в обмене веществ. Электрохимические превращения в организме можно разделить на две основные группы: процессы, связанные с переносом электронов и возникновением окислительно-восстановительных потенциалов; процессы, связанные с переносом ионов (без изменения их зарядов) и с образованием биоэлектрических потенциалов. В результате этих процессов возникают разности потенциалов между разными прослойками тканей, находящихся в различных физиологических состояниях. Они связаны с различной интенсив­ностью окислительно-восстановительных биохимических процессов. К ним относятся, например, потенциалы фотосинтеза, возникающие между освещенными н неосвещенными участками листа, причем освещенный участок оказывается положительно заряженным по от­ношению к неосвещенному. Окислительно-восстановительные процессы первой группы в ор­ганизме можно разделить на три типа: 1.Непосредственный перенос электронов между веществами без участия атомов кислорода и водорода, например, перенос элек­трона в цитохромах: цитохром (Fе ³⁺) + е -> цитохром (Ре²⁺) и перенос электрона в ферменте цитохромоксидазе: цитохромоксидаза (Си²⁺) + е -> цитохромоксидаза (Си¹⁺). 2. Окислительный, связанный с участием атомов кислорода и ферментов оксидаз, например, окисление альдегидной группы субстрата в кислотную: RСОН + O ó RСООН. 3.рН-Зависимый, происходящий в присутствии ферментов дегидрогеназ (Е) и коферментов (Ко), которые образуют активиро­ванный комплекс фермент-кофермент-субстрат (Е-Ко-5), присоеди­няет электроны и катионы водорода от субстрата и вызывает его окисление.Такими коферментами являются никотинамид-аденин-нуклеотид (НАД⁺), который присоединяет два электрона и один протон: S-2Н - 2е + НАД* ó S + НАДН + Н⁺, флавин-аденин-динуклеотид (ФАД), который присоединяет два элек­трона и два протона: S - 2Н - 2е + ФАД óS + ФАДН₂, и убихинон или кофермент Q (КоО), который также присоединяет два электрона и два протона: S-2Н - 2е + КоQ ó S + КоQН₂.

 

 

Оксидометрия, иодометрия, перманганатометрия. Применение в медицине.

  67. Квантово – механическая модель атома. Квантовая (или волновая) механика основывается на том, что любые материальные частицы одновременно обладают и…

Электронное облако орбиталь.

69. Характеристика электрического состояния электрона системой квантовых чисел: главное, орбитальное, магнитное и спиновое квантовые числа. В одномерной модели атома энергия электрона может принимать только…  

Метод валентных связей. Механизм образования валентных связей.

   

Принцип Паули. Правило Хунда. Основное и возбужденное состояние атома.

 

Виды связей. Кратность связи.

 

Насыщенность, направленность и длина связи.

 

Понятие о гибридизации атомных орбиталей. Геометрия молекул.

   

Ионная связь как предельно поляризованная ковалентная связь.

 

Метод молекулярных орбиталей. Связывающие и разрыхляющие орбитали.

 

Водородная связь. Молекулярная и внутри молекулярная водородная связь.

 

Комплексные соединения. Координационная теория Вернера.

   

Центральный атом, лиганды, координационное число центрального атома.

 

Внутрикомплексные соединения. (хелаты).

 

Комплексоны и их применение в медицине.

Реакция комплексообразования.

Номенклатура комплексных соединений.

 

Ионные равновесия в растворах комплексных соединений.

Константа нестойкости и устойчивости комплексных ионов.

  88. Вода и её физико-химические свойства. Значение воды для биосферы и… Вода способна выполнять каталитические функции, на что уже давно обратили внимание. Например, сухой хлористый водород…

Общая характеристика p - элементов.