организма, как проводники электричества второго рода………..76
3.7.Ионное произведение воды……………………………………….79
3.8.Методы определения рН растворов. Индикаторы………………81
3.9.Гетерогенные равновесия. Константа растворимости.
Условия образования и растворения осадков……………………….84 4. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ И
ПРОЦЕССОВ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ……….85
4.1. Протолитическая теория кислот и оснований.
Протолитические реакции. Понятия о кислотах и основаниях…….85
4.2. Ионизация слабых кислот и оснований. Константа диссоциации слабых кислот и оснований.
Закон разведения Оствальда………………………………………….96
4.3.Гидролиз солей. Степень и константа гидролиза…………………..98
4.4.Амфолиты. Изоэлектрическая точка……………………………….103
4.5.Понятие о буферном действии, гомеостазе и
стационарном состоянии живого организма……………………….103
4.6.Буферные системы: определение, классификация………………...105
4.7.Зона буферного действия и буферная емкость.
Расчет рН протолитических систем………………………………..107
4.8.Механизм действия буферных систем……………………………..109
4.9.Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфатная,
гемоглобиновая, белковая………………………………………...110
4.10.Механизм сопряженного действия буферных систем…………...112
4.11.Понятие о кислотно-основном состоянии организма:
рН крови, ацидоз, алкалоз, щелочной резерв крови……………...112 5. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.
ХИМИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ…………………………...118
5.1.Типы окислительно-восстановительных (редокс) реакций
ворганизме человека……………………………………………..118
5.2.Механизм возникновения электродного и
6
редокс-потенциалов. Уравнения Нернста-Петерса…………….119 5.3. Сравнительная сила окислителей и восстановителей.
Прогнозирование направления редокс-процессов по величинам редокс-потенциалов…………………………………..123
5.4.Физико-химические принципы транспорта электронов в электронотранспортной цепи митохондрий………………………125
5.5.Основные положения координационной теории Вернера.
Природа химической связи в комплексных соединениях………127
5.6.Классификация и номенклатура комплексных соединений……...134
5.7.Изомерия и пространственное строение комплексных
соединений……………………………………………………………137
5.8. Полидентатные лиганды. Хелатирование.
Конкуренция за лиганд или за комплексообразователь…………..140
5.9.Классы комплексных соединений: внутрикомплексные,
макроциклические, многоядерные, сэндвичевые………………….143
5.10. Устойчивость комплексных соединений в растворах.
Константа нестойкости комплекса………………………………..147
5.11. Представления о строении металлоферментов и других биокомплексных соединений……………………………………..…149
6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ………………………...152
6.1.Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение Сорбция. Абсорбция. Адсорбция……………………………………152
6.2.Адсорбция. Уравнение Ленгмюра ………………………………...154
6.3.Поверхностно-активные (ПАВ) и поверхностно-неактивные вещества. Правило Траубе…………………………………………….160
6.4.Дисперсные системы и их классификация…………………………..162
6.5.Получение лиофобных коллоидных растворов.
Образование и строение мицелл……………………………………….165
6.6. Свойства лиофобных коллоидных растворов:
7
молекулярно-кинетические, оптические, диализ, электродиализ……...169
6.7. Устойчивость коллоидных растворов: седиментационная,
агрегативная. Факторы, влияющие на устойчивость лиозолей……173
6.8.Коагуляция. Пептизация…………………………………………….176
6.9.Грубодисперсные системы: суспензии, эмульсии, аэрозоли……..184
6.10.Электрокинетические явления в дисперсных системах:
электрофорез, электроосмос……………………………………….186
6.11.Мембраны и кровь как грубодисперсные системы………………189
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………….195
8
ВВЕДЕНИЕ
Учебное пособие: «Химия (модуль I)» структурировано согласно разделам рабочей программы по учебной дисциплине: «Химия», содержит информационный блок к каждому практическому занятию.
Учебное пособие составлено на основании Федерального государ-
ственного образовательного стандарта по специальности 060101 «Лечеб-
ное дело» и 060103 «Педиатрия» в соответствии с учебным планом по дис-
циплине «Химия».
Предназначено для студентов медицинских вузов.
9
1. СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ.
БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
1.1.Квантово-механическая модель строения атома
Воснову КММ положена квантовая теория атома, согласно которой электрон обладает как свойствами частицы, так и свойствами волны (о ме-
стоположении электрона в определенной точке можно судить не точно, а с определенной долей вероятности). Поэтому в КММ орбиты Бора заменили орбиталями («электронные облака» - области пространства в которых су-
ществует вероятность пребывания электрона). Состояние электрона в ато-
ме описывают с помощью 4 чисел, которые называют квантовыми.
Таблица 1.1.
Квантовые числа
Квантовое |
Символ |
Описание |
Значения |
|
число |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энергетический |
Положительные |
|
Главное |
n |
уровень орбита- |
целые числа: 1, |
|
|
|
ли |
2, 3... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Орбитальное |
l |
Форма орбитали |
Целые числа от 0 |
|
до n-1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Квантовое |
m |
Ориентация |
Целые числа от - |
|
l до +l |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спиновое |
ms |
Спин электрона |
+½ и -½ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Главное квантовое число n описывает среднее расстояние от орби-
тали до ядра; энергетическое состояние электрона в атоме. Чем больше значение n, тем выше энергия электрона и больше размер электронного облака. Если в атоме несколько электронов с одинаковым n, то они обра-
зуют электронные облака одинакового размера - электронные оболочки.
Орбитальное квантовое число l (азимутальное) описывает форму
10