Шпаргалка по дисциплине "Общая химия"

Математически: γ10= ; физ.смысл γ: показывает во сколько раз ув-ся скорость р-ции. При γ=7-10 – денатурация белков. В медицине γ рассчитывается:  lg γ10= 10* lg kt2-lg kt1 \ t2-t1.

Зависимость скорости реакции от тем-ры:  =

Ур-е Аррениуса(устанавливает связь между константой скор р-ции, энергией активации и тем-рой): k=A*e-Ea\RT, где k-константа скор-ти, А-постоянная, Еа-энергия активации, R-газовая постоянная, Т-абсолютная тем-ра.

Энергия активации – избыточная по сравнении со средним значением энергия, необходимая для вступления реагирующих в-в в реакцию при их столкновении.(кДж\моль) от 40 до 200 кДж\моль.

 

16.  Хим. Равновесие – состояние обратимой хим. р-ции, при котором скорость прямого и обратного процесса становится равным. Хим равновесие называется подвижным( днамическим), т.к. этот процесс постоянно идет в обе стороны.

К=kпр\kобр = [F]f*[D]d \ [A]a*[B]b, константа зависит только от тем-ры.

Ур-е изотермы хим.р-ции: ∆G=-RT ln К; где ∆G-изм-е энергии Гиббса в процессе р-ции, R – постоянная газ, T- абс. тем-ра

Интегральный вид: k = e∆G\ RT

Зависимость между ∆G и k:

1) если ∆G<0, то к>1 – прямой, самопроизвольный процесс;

2) если ∆G>0, то к<1 – обратимый проц;

3) если ∆G=0, то к=1 – т\д равновесие

 

17. Прогнозирование смещения  хим.равновес. Формулировка: если на систему находящуюся в состоянии равновесия оказать воздействие (изм-ть тем-ру, давл, концентр), то равновесие смещается в сторону протекания той реакции, которая уменьшает (ослабляет) это изменение.

Принцип Ле-Шателье.

Для тем-ры: Если повысить тем-ру, то реакция сместится в сторону эндотермического процесса, и наоборот.

Для давл: При увеличении давл, равновесие смещается в сторону меньшего объема газа  и наоборот.

Для концентр: ув-е концентрации одного из исходных в-в, хим.равновесие смещается в сторону

образования продуктов р-ции (прямая р-ция) и наоборот.

 

18. Буферные системы – р-ры, обладающие св-вом сохранять постоянство рН при разбавлении и противодействовать изменению рН при добавлении умеренных количеств сильной к-ты или щелочи.

Классификация:

1) По составу

1. Кислотные БС – состоит из слабой к-ты и ее соли, образованной сильным основанием (СН3СООН+СН3СООNa)

2. Основная БС – сост из слабого основания и его соли, образованной сильной к-той (NH3*H2O+NH4Cl)

3. Амфолитные БС – образвана амфотерным соединением (характерны и кислотные и основные свойства одновременно) (аминокислотные БС, белковые БС)

2) По природе компонентов:

1.неорганические (гидрокарбонаты, фосфаты, аммиачные БС),

2.органические

Ур-е Гендерсона-Гессельбаха показывает как зависит кисл-осн равновесие буф.р-ра от св-в компонентов кисл-осн б.с. и от колич-нного соотношения этих компонентов в р-ре:

1. КБС: 1)рН=рКк-lg [к-та\соль]; 2)рН=рКк+lg [соль\к-та]

рКк=-lgКк, Кк-константа кислотности

Кк=Ки(Кд)=Кравн

2.ОБС: 1) рОН=рК0-lg[осн\соль]; 2) рОН=рК0+lg[соль\осн]

рН+рОН=14 =>рН=14-рОН => рН=14-(рКосн-lg[осн\соль]) =>1) рН=14-рКосн+lg[осн\соль]; 1)рН=14-рКосн-lg[соль\осн].

 

19. Механизм действия БС:

1) при добавлении сильной к-ты в р-цию вступает солевой компонент, при добавлении щелочи – кислотный.

Добавление к-ты:

а) CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl;

б) CH3COO+Na+H+Cl=CH3COOH+Na+Cl;

в) CH3COO+H=CH3COOH

Объяснение м-ма: При добавлении сильной к-ты образуется эквивалентное кол-во слабой к-ты, являющейся компонентом БС.

Добавление щелочи: а) CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O; б) CH3COOH+Na+OH=CH3COO+Na+H2O; в) CH3COOH+OH=CH3COO+H2O.

Мех-м: Гидроксид-ионы влияющие на реакцию среды превращаются в эквивалентное кол-во, явл-ся слабым эл-том.

2) При добавлении к ОБС сильной к-ты в р-цию вступает основание.

Дoбавление к-ты: а) NH4OH+HCl=CH4Cl+H2O; б) NH4OH+H+Cl=NH4+Cl+H2O; NH4OH+H=NH4+H2O

М-м: аналогично КБС при взаимодействии со щелочью

Добавление щелочи: а) NH4Cl+NaOH=NH4OH+NaCl; б) NH4+OH=NH4OH

М-м: аналогично при добавлении к-ты КБС.

3) При взаимодействии АБС с к-той в р-цию вступает ионизирующая к-ная группа (акцептор Н), а при взаимодействии со щелочью ионизирующая щелочная группа (донор ОН). В результате ионы нейтрализируются и рН практически не меняется.

Белковые БС: Взаимод-е с сильной к-той: (NH3)m-R-(COO)n+nHà(NH3)m-R-(COOH)n

Взаимод-е со щелочью: (NH3)m-R-(COO)n+mOHà(NH2)m-R-(COO)n+mH2O

В процессе нейтрализации белковые частицы приобретают заряд: с к-тами (+), с щел (-)

Разбавление водой: Разбавление БС в 20-30 раз не влияет на рН.

Из ур-я Г-Г видно, что при разбавлении БС концентрации обоих компонентов уменьшается одинаково, поэтому их отношение постоянно, а следовательно не меняется рН.

20. Буферная емкость (В) [моль\л]– способность буф. р-ров противостоять изменению рН при добавлении сильных к-т или щелочей.

БЁ рассчит-ся: В=n(1\z*X) \(∆pH)*Vб = с(1\z*X)*V(X) \ ∆pH*Vб , где

В- БЁ; n- кол-во в-ва, моль, z- число эквивалентности; x- формула сильной к-ты.

Факторы, влияющие на БЁ:

1) концентрация – чем  она больше, тем больше буф.ёмкость.

2) отношение концентраций компонентов БС.  Если компоненты  одинаковы, то их отношение =1.

3) по мере добавления  к БР кислоты или щелочи  устойчивость к изм-ю рН постепенно уменьшается

4) чтобы БЁ имела достаточное  для практического применения  значение, концентрация одного из  компонентов не должна превышать  концентр второго компонента  более чем в 10 раз.

ЗБД - интервал значений рН, внутри которого БС способна противостоять изменению конц Н+» 2 ед рН

21. БС крови: кровь имеет слабо-щелочную р-цию.

В результате метаболизма в кровь попадают органические к-ты, в том числе сильные-пировиноградная, молочная, ацетоуксусная. Не смотря на это рН крови устойчиво.

В крови 5 БС: Гидрокарбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая, оксигемоглобиновая. --- все они относятся к КБС.

М-м действия:

1)Гидрокарб БС: а)H+HCO3àH2CO3; б) H2CO3+OHàHCO3+H2O

2)Фосфатная БС: а)H+HPO4àH2PO4; б) H2PO4+OHàHPO4+H2O

3) Белковая БС: а) H+Pt-COOàPt(протеин)-COOH; б) Pt-COOH+OHàPt-COO+H2O

Все БС связаны друг с другом. Это выражается в том, что изм-е концентрации компонентов одной БС приводит к изм-ю концентрации компонентов в др БС.

В норме ее рН=7,4 0,05;  рН(арт)=7,4(7,41); рН(вен)=7,36

 

22. Кислотно-основное состояние орг-ма – это постоянство рН различных сред и тканей орг-ма. Поддерживается с помощью физиологических и физикохим-х м-мов. К физиол-м относят деят-ть почек, легких, печени, кожи, кишечника. К физхим-м относят диффузию, ионный обмен. Регуляция КОС осущ нейрогуморальным путем. КОС в орг-ме оценивается щелочным резервом крови.

Щелочной Резерв Крови - это объем связанный с СО2 нах-ся в 100 мл плазмы крови.  В норме 50-70 об.% или 25-30 ммоль НСО3 и плазмы крови. Интервал рН крови совместимого с жизнью: 6,8-7.8. если < то ацидоз, если > то алкалоз.

 

23. Комплексные соед-я – содержат в своем составе сложные частицы – комплексы способные к самостоятельному существованию в узлах кристаллической решетки или в растворе и образованные из реально существующих простых частиц. Они обр-ся при взаимодействии др с др сложных в-в. 2KI+PbI2àK2[PbI4]

Координационная теория Вернера:

1) Все КС состоят из  внутр.сферы, соединенной с внеш. сферой. Внутренняя сфера - комплексная частица.

2)Внутр.сфера -комплексообразователь, вокруг которого на небольшом расстоянии расположены нейтральные или заряженные частицы (молекулы, ионы) – лиганды.

Обозначение внутренней сферы: [MLn] M-комплексообр-ль, L-лиганд. Наиболее сильные комплексообр-ли – d-эл-ты 4 периода. (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)

3)Заряд внутр.сферы = сумме зарядов комплексообр-ля и всех лигандов.

4)Число d-связей обр-мых М с одним L называется дентатностью (d) как правило=1-8

5)Число d-связей обр-мых М со всеми L – координационное число.

6) Если внутр.сфера нейтральна, то внешняя отсутствует.

7)Общий заряд ионов  внутренней сферы равен по  вел-не и противоположен по знаку заряда внешней сферы.

8)Хорошо растворимые в воде КС – сильные электролиты и в р-ре полностью диссоциируют на внутреннюю и внешнюю сферы

9)Ковалентные слабополярные связи обладают высокой прочностью, поэтому являются слабыми эл-тами и не диссоциируют.

K[Fe(NH3)2(CN)4] – тетрацианодиамминферрат (III) калия

K4[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (II) калия

Na2[PtCl6] – гексахлороплатинат (IV) калия

 

24 Номенклатура КС.1 название=1формула

Катионные [Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамминсеребра ;

Анионные K4[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (II) калия

Нейтральные [Pt(NH3)2Cl4]– хлорид тетрахлородиамминплатины ; Аквакомплексы (L-Н2О); Амминокомплексы (L-NH3); гидроксо (Н); ацидоксокомплексы;

Смешанные к-ты (хелаты).

Комплексообразователь в хелатах обр-ет с лигандами циклические группировки атомов. Устойчивы 5 и 6-членные циклы. Чем больше циклов в хелате, тем выше его устойчивость.; Хелаты прочнее, чем комплексы с обычными лигандами. Хелатом Fe явл-ся гемоглобин и его производные, миоглобин, пероксидаза, цитохромы.

 

25 Константы устойчивости и нестойкости. Хорошо растворимые в воде КС являются сильными эл-тами, поэтому в р-ре полная диссоциация на внутреннюю и внешнюю сферы. [Ag(NH3)2]Cl à [Ag(NH3)2] +Cl -Процесс наз-ся первичной диссоциацией. Обр-ся комплексный катион обратимо диссоциирующий – вторичная диссоциация.

Она протекает ступенчато: [Ag(NH3)2]à [Ag(NH3)] +NH3; [Ag(NH3)]à Ag+NH3; [Ag(NH3)2]àAg+2NH3

Применив ЗДМ(закон деств.масс) для восстановления химического равновесного процесса получим константу нестойкости: Кн=[Ag]*[NH3]2 \ [[Ag(NH3)2]];  Кн=Кд(Ки)=Кравн

Чем больше устойчивость комплекса, тем меньше константа неустойчивости. Константа устойчивости (Ку) Ку=1\Кн

 

26 Пространственное строение КС. М+nLàMLn

Образование связи M-L происходит в 3 этапа: Возбуждение атома КС; Его гидратация; Перекрывание гибридных орбиталей.

Тип гибридизации М влияет на пространственное строение: [Ag(NH3)2] – линейная форма; [Zn(NH3)4] – тетраидрическая форма; [Cu(NH3)4]-квадратная, т.к. медь имеет неспаренный эл-н.

Гемоглобин: [Hb*Fe2+], оксигемоглобин: [HbFe2+*O2]; карбонилгемоглобин: [HbFe2+*СО]; миоглобин: MbFe2+  Гибридизация: sp33d64s2;

Цитохром: ЦХ*Fe3+перенос электронов в митохондриях;

Каталаза ускоряет разложение водопероксида: Н2О2+Н2О2à(каталаза) 2H2O+O2;

Пероксидаза ускоряет р-ции ок-я органических в-в(RH) водопероксидом: H2O2+H2O*RHàпероксидаза 2H2O+RHO2;

Витамин В12: С63H90N14O14PCo Гибр:sp3d2 ; влияет на углеводный, минеральный, белковый и жировой обмен, участие в кроветворении.

 

27 Металло-лигандный гомеостаз – это постоянство концентрации биометаллов их взаимод-е и равновесие. Нарушение приводит к болезни. Регуляция МЛГ происходит с помощью нервной, эндокринной и иммунной системой.

Причины нарушения:

-Дефицит необходимых МЭ: Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo (недостаток в пище);

-антогонизм ионов Ме (избыток цинка снижает активность железа);

- избыток МЭ;

-Конкурирующие лиганды: MБLБ+LTà МБLТ+LT

 

28 Мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул липидов. Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются, обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Биомембрана включает различные белки: интегральные (пронизывающие мембрану насквозь), полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липидный слой), поверхностные (расположенные на внешней или прилегающие к внутренней сторонам мембраны). Некоторые из интегральных белков выполняют функцию ионных каналов, различных транспортеров и рецепторов.

 

29.

На поверхности жидкостей могут адсорбироваться частицы в-в, растворенных в жидкостях.

Уравнениее адсорбции Гиббса, выведенным им в 1876 г.:  
 
 для разбавленных растворов 
 
 для концентрированных растворов. 
 
Поверхностная активность вещества и адсорбция зависит от ряда факторов. 
1. Природы вещества: ПАВ будут накапливаться в поверхностном слое (положительная адсорбция); поверхностно-инактивные вещества удаляться из поверхностного слоя (отрицательная адсорбция); если вещество не влияет на поверхностное натяжение, то адсорбции не наблюдается. 
2. Полярности молекулы: уменьшение полярности молекулы приводит к росту поверхностной активности, а следовательно, к увеличению адсорбции. 
3. Строения молекулы

Правило Дюкло-Траубе: С увеличением гидрофобных св-в молекул повышается их поверхностная активность. Удлинение цепи в гомологическом ряду кислот, спиртов, аминов и др. на радикал –СН2- увеличивает их способность к + адсорбции в разбавленных р-рах в 3,2 раза.

Математически правило Дюкло-Траубе может быть записано в виде следующего уравнения: 
 
 
 
Правило Дюкло-Траубе объясняется определенной ориентацией молекул ПАВ в поверхностном слое. При адсорбции полярная группа втягивается в полярный растворитель, например, в воду, а неполярный радикал выталкивается в неполярную фазу, например, в воздух.

 

30.На адсорбцию влияет не только природа адсорбента, но и адсорбтива. На твердых адсорбентах  сильнее адсорбируются те газы, которые легче сжижаются, т.е. критическая температура которых выше. Адсорбция - обратимый процесс. Повышение температуры понижает физическую адсорбцию, так как при этом усиливается движение молекул в адсорбц.слое, т.е. увеличивается десорбция. С др.стороны, Повшение температуры увеличивает энергию адсорбируемых частиц, что усиливает химическую адсорбцию. Следовательно, в одних случаях повышение температуры усиливает десорбцию, в других – увеличивает адсорбцию. Для большинства газов, повышение температуры уменьшает адсорбцию. Повышение давления газов и паров увеличивает адсорбцию.

При хемосорбции в-во вступает с адсорбентом в хим.р-цию. Если молекулы диффундируют в глубь вещества адсорбента, то достижение сорбционного равновесия наступает медленнее, так как оно зависит от скорости диффузии. Если при хемособции на поверхности образуется плёнка, то она тормозит и останавливает процесс хемосорбции. Хемосорбция м.б. экзо- и эндотермической. Повышение температуры усиливает одни хемосорбционные процессы и ослабляет другие.