Применение хлорида аммония в фармации

Аммония хлорид оказывает диуретическое действие; вместе с тем как кислотообразующее средство аммония хлорид является эффективным средством для коррекции алкалоза.

Как диуретическое средство аммония хлорид назначают иногда при отеках сердечного происхождения.

Аммония хлорид оказывает также отхаркивающее действие и применяется при бронхите, пневмонии и т.п.

Гравиметрический анализ

Последовательность выполнения работы: 1. Осаждение: 1. В чистый химический стакан берут для анализа раствор FeCl3. 2. Подкисляют его 3-5 мл 2 н. раствора HNO3 и осторожно нагревают, не допуская кипения. 3...

Железо в почвах. Методы определения железа

Навеску воздушно-сухой почвы 5 г, просеянной через сито с отверстиями 1 мм, помещают в колбу и приливают 250 мл 0,2 Н раствора HCL, перемешивают и настаивают в течение суток. Суспензии фильтруют...

Определение диацетила и ацетоина в алкогольных напитках

Для стандартизации раствора хлорида железа (III) было проведено комплексонометрическое титрование. Аликвотную часть 1,00 приготовленного раствора хлорида железа (III) помещали в мерную колбу вместимостью 100,0...

Комплексные (координационные) соединения чрезвычайно широко распространены в живой и неживой природе, применяются в промышленности, сельском хозяйстве, науке, медицине. Так, хлорофилл - это комплексное соединение магния с порфиринами...

Получение тетрахлороцинката аммония и изучение его свойств

тетрахлороцинкат аммоний химический приготовление Тетрахлороцинкат аммония применяются в гальваностегии и при пайке, входит в состав флюсов. Пайка -- технологическая операция...

Получение тетрахлороцинката аммония и изучение его свойств

Существуют несколько способов получения тетрахлороцинката аммония. 1. Первый метод основан на изначальном получении хлорида цинка и дальнейшем взаимодействии его с хлоридом аммония, до растворения осадка...

Процесс алкилирования на примере получения этилбензола в присутствии катализатора хлорида алюминия

Производительность стадии алкилирования по 100% этилбензолу составляет: или где 10000 - производительность в расчете на 100%-й этилбензол, т/год; 8000 - число рабочих часов; 4 - потери этилбензола на стадиях выделения, %; 106 - молярная масса этилбензола...

Получение товарного хлорида кальция из дистиллерной жид-кости содового производства заключается в последовательном выпаривании дистиллерной жидкости от концентрации ~ 10% СаС12 до 67%, требуемой условиями ГОСТ на плавленый продукт...

Свойства и получение хлорида кальция

Получение плавленого хлорида кальция из маточного щелока хлоратного производства, содержащего в 4 - 5 раз больше СаС12, чем дистиллерная жидкость, является значительно более эконо-мичным. Здесь, однако...

Свойства и получение хлорида кальция

Гидрооксихлорид кальция образуется при смешении в стехиометрическом отношении хлорида кальция, молотой извести и воды. Его можно выделить из дистиллерной жидкости без выпарки ее или на определенной стадии ее выпари-вания...

Свойства и получение хлорида кальция

Получение хлорида кальция этим методом заключается в растворении известняка в соляной кислоте, в очистке образующегося «сырого» (неочищенного) раствора СаС12 от примесей и в обезвоживании его. Продукт получается более чистым...

§5. А для солей традиционная - связь ионная

Какой вид будет иметь химическая связь, если ее образуют атомы элементов, которые очень различны по электроотрицательности - например, щелочного металла натрия и галогена хлора ?

Электрон атома натрия Na , находящийся на внешнем валентном уровне, большой любитель погулять по окрестностям и часто даже забывает вернуться домой, к родному атомному ядру. И тогда атом натрия остается без своего непутевого электрона и превращается в катион Na + :

Na 0 − 1 e − = Na +

Семь электронов атомахлора Cl , напротив, неисправимые домоседы, ходить в гости они не любят, зато с удовольствием гостей принимают. Если к ним завернет "на огонек" какой-нибудь соседский электрон, значит, атом хлора превратится в анион Cl¯ , который принято называть хлорид -ионом:

Cl 0 + 1 e − = Cl −

Разноименные по заряду ионы будут притягиваться; это образуется ионная связь Na + ~~~~ Cl − . Так получается хлорид натрия NaCl , всем известная поваренная соль .

Природная поваренная соль - это минерал .
В природе этот минерал образуется из соленой морской или озерной воды. При ее охлаждении под слоем раствора соли обнаруживаются ее кристаллы - прозрачные кубики хлорида натрия . Ионы, из которых состоит хлорид натрия , образуют ионный кристалл , состоящий из катионов натрия Na + и хлорид-анионов Cl − .

Когда из растворенных ионов образуется твердое вещество, катионы и анионы укладываются в кристалле не как попало, а таким образом, чтобы положительные и отрицательные заряды чередовались между собой. Тогда получится прочная кристаллическая решетка соли NaCl , состоящая из ионов.

Подобным образом построены и кристаллы других солей - карбоната натрия Na 2 CO 3 (соды ), хлорида аммония NH 4 Cl (нашатыря ), нитрата серебра AgNO 3 (ляписа ) и множества других.

Правда ли, что все соли построены из отдельных, существующих поодиночке ионов? Правда, но есть небольшое "но"...

У катиона соли остается некоторая часть электронного облака, потому что даже самый непослушный озорник-электрон время от времени возвращается домой. Но очень большая часть этого облака смещена в сторону аниона соли. Поэтому ионную связь считают предельным случаем ковалентной полярной связи .

Химическая связь. Кристаллическая решетка

Ответами к заданиям являются слово, словосочетание, число или последовательность слов, чисел. Запишите ответ без пробелов, запятых и других дополнительных символов.

Начало формы

1 В хлориде аммония присутствуют химические связи:

1. ионные 2. ковалентные полярные 3. ковалентные неполярные 4. Водородные 5. металлические

2 Межмолекулярные водородные связи в жидком состоянии характерны для:

1. водорода 2. Воды 3. Аммиака 4. Ацетальдегида 5. изобутана

3 Ковалентные неполярные химические связи имеются в веществах:

1. белый фосфор 2. ортофосфорная кислота 3. аммиак

4. этиловый спирт 5. сера ромбическая

4 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ионная химическая связь.

1. Ca(ClO 2 ) 2 2. HClO 3 3. NH 4 Cl 4. HClO 4 5. C l2 O 7

5 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует

ковалентная неполярная химическая связь.

1. Са 2. Н 2 3. АlСl 3 4. HClO 4 5. Cl 2

6 В сульфате калия присутствуют химические связи:

1. ионные 2. ковалентные неполярные 3. ковалентные полярные

4. водородные 5. металлические

7 И ионные, и ковалентные химические связи имеются в веществе:

1. НСl 2. H 2 SO 4 3. NaOH 4. NH 4 Br 5. С 2 Н 5 ОН

8 Из предложенного перечня выберите два соединения, между молекулами которых образуется

водородная связь.

1. фенол 2. диэтиловый эфир 3. Этилацетат 4. муравьиный альдегид 5. муравьиная кислота

9 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная

полярная химическая связь.

1. СаСl 2 2. НСl 3. ВаО 4. КСIO 4 5. Сl 2

10 Немолекулярное строение имеют:

1. гидроксид калия 2. Аммиак 3. уксусная кислота 4. азотная кислота 5. графит

11 Ионные связи реализуются в каждом из двух веществ:

1. А l 2 O 3 и FeCl 3 2. K 2 S и NaNO 3 3. KNO 2 и NO 2 4. HF и НСl 5. NaBr и NH 4 F

12 Атомную кристаллическую решётку в твёрдом состоянии имеют:

1. кислород 2. белый фосфор 3. красный фосфор 4. алмаз 5. хлорид натрия

13 Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых химическая связь образована

за счет общей пары электронов.

1. Ca 2. H 2 O 3. NaCl 4. CaO 5. Cl 2

14 Молекулярное строение имеют:

1. пропанол-2 2. ацетат калия 3. углекислый газ 4. метилат натрия 5. карбонат кальция

15 Все вещества с ионными кристаллическими решётками

1. твёрдые 2. Пластичные 3. относительно летучие

4. хорошо растворимы в воде 5. имеют высокие температуры плавления

16 Из предложенного перечня выберите два соединения, между молекулами которых образуется водородная связь.

1. метан 2. Силан 3. Аммиак 4. Фосфин 5. Вода

Конец формы

Задание №1.

Электронную конфигурацию 1s 2 2s 2 2p 6 имеют частицы:

Объяснение: дана конфигурация частицы, второй энерегтический уровень которой заполнен (как у неона). Если атом натрия отдаст 1 электрон, то примет конфигурацию неона, а если фтор примет один электрон, то тоже станет неоном. Правильный ответ - 34.

Задание №2.

Расположите в порядке увеличения атомного радиуса химические элементы

Объяснение: атомный радиус увеличивается в группе сверху вних и в периоде справа налево, поэтому радиус натрия будет больше, чем радиус магния, а радиус калия - больше, чем натрия. Правильный ответ - 213.

Задание №3.

Степен окисления +2 могут проявлять оба элемента

Объяснение: степень окисления +2 проявляют, обычно, металлы (щелочно-земельные или переходные), так как металлы - хорошие восстановители (то есть отдают электроны), поэтому выберем магний и хром (MgO, CrSO4). А еще такую степень окисления могут проявлять неметаллы, имеющие много степеней окисления, например, углерод и азот (CO, NO). Правильный ответ - 13.

Задание №4.

В хлориде аммония присутствуют химические связи

2. Ковалентные полярные

3. Ковалентные неполярные

4. Водородные

5. Металлические

Объяснение: хлорид аммония - NH4Cl. Водород и азот соединяеются при помощи ковалентной полярной связи, а ион аммония с ионом хлора - при помощи ионной связи (ионная связь соединяет ионы металла и неметалла, но здесь ион аммония ведет себя как металл). Правильный ответ - 12.

Задание №5.

Установите соответствие между формулой вещества и классом, к которому это вещество принадлежит.

Формула вещества

1. Соль средняя

2. Оксид кислотный

3. Оксид несолеобразующий

4. Соль кислая

Объяснение: NH4HSO4 - гидросульфат аммония, кислая соль

KClO4 - перхлорат калия - средняя соль

N2O - несолеобразующий оксид (так как не имеет соответствующей кислоты)

Правильный ответ - 413.

Задание №6.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует медь

1. Хлорид цинка (р-р)

2. Сульфат натрия (р-р)

3. Разбавленная азотная кислота

4. Концентрированная серная кислота

5. Оксид алюминия

Объяснение: медь стоит в ряду напряжений металлов после водорода, поэтому не может вытеснить цинк и натрий из их солей и алюминий из оксида. Но зато медь реагирует с кислотами:

1. С разбавленной азотной кислотой

3Сu+8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

2. С концентрированной серной кислотой

Cu + 2H2SO4 (конц) → CuSO4 + SO2 + 2H2O

Правильный ответ - 34.

Задание №7.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с каждым из которых реагирует углекислый газ

1. Оксид железа (III)

2. Оксид кальция

3. Концентрированная азотная кислота

4. Гидроксид хрома (III)

5. Гидроксид калия

Объяснение: СО2 - солеобразующий оксид, значит он реагирует с оксидами щелочно-земельный металлов с образованием солей:

CaO + CO2 → CaCO3

и с гидроксидами щелочных металлов с образованием соли и воды:

CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O

Правильный ответ - 25.

Задание №8.

Гидроксид алюминия реагирует с

Объяснение: Al(OH)3 - нерастворимое основание, имеет амфотерные свойства, значит реагирует как с кислотами:

2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O

так и с основаниями:

2Al(OH)3 + Sr(OH)2(тв) → Sr(AlO2)2 + 4H2O

Правильный ответ - 14.

Задание №9.

В заданной схеме превращений

N2 → Ca3N2 → NH3

Объяснение: чтобы из молекулярного азота получить нитрид кальция, проведем реакцию с кальцием

3Ca + N2 → Ca3N2

а теперь, чтобы получить аммиак добавим воду

Ca3N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2NH3

Правильный ответ - 13.

Задание №10.

Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в ней

Формула вещества

Степень окисления азота

Объяснение: в ионе аммония, как и в аммиаке, азот имеет степень окисления -3, в NO2F - +5, в NOCl - +3, BaN2O2 - +2. Правильный ответ - 1654.

Задание №11.

Установите соответствие между простыми веществами и формулами реагентов, с которыми они могут взаимодействовать

Формулы реагентов

1. H2SO4(разб), Al

6. H2SO4(разб), S

Объяснение: Br2 - неметалл и из представленного перечня реагирует с гидроксидом калия:

6KOH+3Br2 → 5KBr+KBrO3+3H2O

и вытесняет йод из его соли:

Br2 + 2KI → 2KBr + I2

Водород реагирует с этиленом:

С2Н4 + Н2 → С2Н6

и с кислородом (со взрывом):

2Н2 + О2 → 2Н2О

Сера реагирует с кислородом:

и с алюминием:

3S + 2Al → Al2S3

Натрий реагирует с разбавленной серной кислотой:

Na + H2SO4(разб) → Na2SO4 + H2

и с серой:

2Na + S → Na2S

Правильный ответ - 2356.

Задание №12.

Установите соответствие между названием соединения и общей формулой гомологического ряда, к которому оно принадлежит.

Название соединения

А. Изобутан

Б. Бутен-2

В. Пентин-1

Г. Транс-пентен-2

Общая формула

Объяснение: изобутан (как и сам бутан) относится к алканам, они имеют общую формулу CnH2n+2.

Бутен-2 - алкен, общая формула CnH2n.

Пентин-1 - алкин, общая формула CnH2n-2.

Транс-пентен-2 - (изомер пентена-2) относится к алкенам, они имеют общую формулу - CnH2n.

Правильный ответ - 1232.

Задание №13.

Изомерами пентена-2 являются

1. Пентен-1

2. Циклопентан

3. Пентин-2

4. 2-метилпентен-2

5. Метилциклопентан

Объяснение: пентен-2 - алкен, СН3-СН=СН-СН2-СН3.

Это задание можем решать двумя способами:

1. Напишем структурные формулы всех вариантов ответа и роанализируем их

2. Запишем брутто-формулы всех вариантов ответа, ведь изомеры имеют одну и ту же формулу, но разное строение.

Правильный ответ - 12.

Задание №14.

Циклопропан, в отличие отпропана, реагирует с

1. Водородом

2. Кислородом

5. Бромоводородом

Объяснение: циклоалканы, в отличие от алканов, вступают в реакции присоединения, например, с водородом или бромоводородом. Алканам же свойственны реакции замещения. Правильный ответ - 15.

Задание №15.

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, с которыми реагирует пропанол-1.

1. Гидроксид натрия (р-р)

2. 2-метилбутан

4. Оксид углерода (IV)

5. Бромоводородная кислота

Объяснение: пропанол-1 - спирт. Спирты реагируют с металлами:

2СН3-СН2-СН2-ОН + 2К → 2СН3-СН2-СН2-ОК + Н2

И с галогенводородами:

С3Н7OH + HBr → C3H7Br + H2O

Правильный ответ - 35.

Задание №16.

Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует метиламин.

2. Водород

3. Кислород

4. Бромоводород

5. Алюминий

Объяснение: метиламин относится к аминам. Амины окисляются кислородом (как и все органические вещества):

2CH3NH2 + 9/2O2 → N2 + 2CO2 + 5H2O

Аминогруппа обладает основными свойствами и может присоединять галогенводороды:

CH3NH2 + HBr → CH3NH3 + Br -

Правильный ответ - 34.

Задание №17.

В заданной схеме превращений

НСООН → СН3ОН → СН3ОСН3

веществами Х и У соответственно являются:

Объяснение: в первой реакции из ацетальдегида образуется метиловый спирт, то есть происходит восстановление альдегида до соответствующего спирта. Это может произойти при взаимодействии с водородом:

CHOH + H2 → CH3OH

Во второй реакции из метилового спирта образуется диметиловый эфир - это реакция дегидратации (отсоединения воды) происходит в присутствии сильного водоотнимающего агента: 2CH3OH (H2SO4) → CH3OCH3 + H2O.

Правильный ответ - 15.

Задание №18.

Установите соответствие между реагирующими веществами и органическим продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этих веществ.

Реагирующие вещества

А. Метан (изб.) и хлор

Б. Ацетилен и водород

В. Пропан и бром

Г. Циклопропан и водород

Продукт взаимодействия

1. Тетрахлорметан

2. Хлорметан

4. 1-бромпропан

5. 2-бромпропан

Объяснение:

А - метан реагирует с хлором на свету, при этом получается хлорметан:

CH4 + Cl2 (hν) → CH3Cl + HCl

Б - ацетилен присоединяет водород до получения этана

CHΞCH + H2 → CH3-CH3

В - пропан вступает в реакцию галогенирования с бромом, при этом бром присоединяется ко второму атому углерода (по правилу Марковникова)

СН3-СН2-СН3 + Br2 (hν)→ CH3-CH(Br)-CH3 + HBr

Г - циклопропан реагирует с водородом, при этом цикл разрывается и образуется пропан

С3Н6 + Н2 → С3Н8

Правильный ответ - 2356.

Задание №19.

Установите соответствие между реагирующими веществами и углеродсодержащим продуктом, который образуется при взаимодействии этих веществ.

Реагирующие вещества

А. Этанол и натрий

Б. Этанол и бромоводород

В. Этан и бром

Г. Этанол и метанол

Продукт взаимодействия

1. Этилнатрий

2. Этилат натрия

3. Бромэтан

4. Бромэтен

5. Метилэтанол

6. Метилэтиловый эфир

Объяснение: в реакции этанола с натрием получается этилат натрия:

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2

При взаимодействии этанола с бромоводородом аолучается бромэтан и вода

C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O

При взаимодействии этана с бромом на свету получается бромэтан и бромоводород

C2H6 + Br2 (hν)→ C2H5Br + HBr

При взаимодействии спиртов между собой в присутствии сильного водоотнимающего агента - серной кислоты - получаются простые эфиры (в данном случае - метилэтиловый эфир)

C2H5OH + CH3OH (H2SO4)→ C2H5OCH3 + H2O

Правильный ответ - 2336.

Задание №20.

Взаимодействие натрия с водой относится к рекциям

1. Каталитическим

2. Гомогенным

3. Практически необратимым

4. Окислительно-восстановительным

Объяснение: запишем уравнение взаимодействия натрия с водой:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

В данной реакции водород выделяется из реакционной смеси (и улетает навсегда), то есть в обратном направлении реакция пойти не можнт, то есть она - практически необратима. Натрий меняет степень окисления с 0 на +1, а водород, наоборот забирает элетроны (+1 → 0), значит это окислительно-восстановительная реакция.

Правильный ответ - 34.

Задание №21.

Скорость реакции 2NO + O2 = 2NO2 + Q

уменьшится при

1. Внесении катализатора

2. Уменьшении концентрации NO2

3. Увеличении концентрации NO2

4. Уменьшении давления в системе

5. Уменьшении концентрации кислорода

Объяснение: при уменьшении давления в системе частицы сталкиваются реже между собой, что уменьшает скорость реакции. При уменьшении концентрации кислорода не все молекулы оксида азота (II) могут прореагировать с молекулами кислорода (потому что их стало меньше), это тоже способствует уменьшению скорости реакции. Правильный ответ - 45.

Задание №22.

Установите соответствие между формулой соли и продуктом, выделяющимся на аноде при электролизе водного расвтора этого вещества.

Формула соли

Анодный продукт

1. Кислород

2. Галоген

3. Водород

Объяснение: перед решение данного задания рекомендуем повторить тему "Электролиз" . На аноде оседают анионы. При электролизе водных растворов фосфатов на аноде получается кислород, как при электролизе водных растворов фторидов. А при электролизе водных растворов галогенидов (кроме фтора) выпадает сам галоген. Правильный ответ - 1212.

Задание №23.

Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора.

Название соли

А. Гидросульфид калия

Б. Гидросульфит натрия

В. Ортофосфат калия

Г. Хлорид хрома (III)

Среда раствора

1. Нейтральная

3. Щелочная

Объяснение: гидросульфид калия образован щелочью - гидроксидом калия и слабой сероводородной кислотой и хоть это и кислая соль, но из-за силы гидроксида ее водный раствор имеет щелочную среду. То же самое можно сказать про ортофосфат калия. В водном растворе гидросульфита натрия константа диссоциации больше константы гидролиза, это означает, что раствор гидросульфита натрия имеет кислую среду, как и раствор хлорида хрома (из-за сильной соляной кислоты и слабого нерастовримого основания). Правильный ответ - 3232.

Задание №24.

Установите соответствие между уравнением химической реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении давления в системе:

Уравнение реакции

А. N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г)

Б. 2H2(г) + O2(г) ↔ 2H2O(г)

В. H2(г) + Cl2(г) ↔ 2HCl(г)

Г. SO2(г) + Cl2(г) ↔ SO2Cl2(г)

Направление смещенияхимического равновесия

1. В сторону продуктов реакции

2. В сторону исходных веществ

3. Практически не смещается

Объяснение: при увеличении давления равновесие смещается в сторону уменьшения количества газообразных веществ, то есть в сторону понижения давления; при уменьшении давления равновесие смещается в сторону возрастания количеств газообразных веществ, то есть в сторону увеличения давления. Если реакция протекает без изменения числа молекул газообразных веществ, то давление не влияет на положение равновесия в этой системе.

Значит, в первой реакции равновесие сдвинется в сторону продуктов реакции, как и во второй. В третьей реакции количество молекул справа и слева одинаково, поэтому равновесие практически не смещается, и в последней реакции равновесие смещается вправо.

Правильный ответ - 1131.

Задание №25.

Установите соответствие между веществами и реагентом, с помощью которого их можно отличить друг от друга.

Вещества

А. Ацетилен и этилен

Б. Этилен и этан

В. Этандиол-1,2 и этанол

Г. Фенол и этанол

4. H2SO4 (р-р)

Объяснение: аммиачный раствор оксида серебра реагирует с алкинами (ацетиленом), но не с алкенами (этиленом). Для алкенов характерны реакции присоединения (так как они имеют непредельные связи), в отличие от алканов. Отличим этилен и этан при помощи бромной воды. Многоатомные спирты вступают в реакцию с гидроксидом меди, в отличие от одноатомных спиртов (такая реакция является качественной на многоатомные спирты). Фенол и этанол отличим при помощи бромной воды, с которой реагирует фенол. Правильный ответ - 2151.

Задание №26.

Наиболее токсичны для живого организма ионы:

Объяснение:

Ртуть токсична в любой своей форме. Ртуть в природных условиях довольно быстро превращается в летучее токсическое соединение — хлорид метилртути. В организме ионы метилртути быстро попадают в эритроциты, печень и почки, оседают в мозге, вызывая серьезные необратимые кумулятивные нарушения ЦНС. Это приводит, к конце концов, к общему и церебральному параличу, деформации конечностей, особенно пальцев, затрудненному глотанию, конвульсиям и смерти. Ртуть блокирует активность ряда важнейших ферментов, в частности карбоангидразы, карбоксипептидазы, щелочной фосфатазы. Легко замещает кобальт в корриноидах, извращая метаболические реакции, связанные с витамином В12. Повреждение механизма биосинтеза ДНК из-за недостаточности витамина В12 является причиной мегалобластических анемий и наиболее распространенной формы - пернициозной анемии, что приводит к дегенеративным изменениям нервной системы. (Источник - http://www.forens-med.ru/book.php?id=1839)

Медь является необходимым кофактором для нескольких важнейших ферментов, катализирующих разнообразные окислительно-восстановительные реакции, без которых нормальная жизнедеятельность невозможна. Медь входит в качестве необходимого элемента в состав цитохромоксидазы, тироназы и других белков. Их биологическая роль связана с процессами гидроксилирования, переноса кислорода, электронов и окислительного катализа. В тканях здорового организма концентрация меди в течение всей жизн и поддерживается строго постоянной. В норме существует система, препятствующая непрерывному накоплению мед и в тканях путем ограничения ее абсорбции ил и стимуляции ее выведения. Хронический избыток меди в тканях При соответствующих заболеваниях вызывают токсикоз: ведет к остановке роста, гемолизу, снижению содержания гемоглобина, к деградации тканей печени, почек, мозга. Около 95 % меди в организме присутствует в составе гликопротеина крови церулоплазмина. Известен факт недостатка этого белка При болезни Вильсона-Коновалова - врожденном дефиците метаболизма (гепатолентикулярная дегенерация). Из-за генетического дефекта в синтезе церулоплазмина его содержание в крови резко снижено. В результате медь не связывается в комплекс с нормальной для организма константой устойчивости. Это приводит к недостатк у мед и в цеп и реакций метаболизма, приводящей к естественному для здорового организма синтез у соединительной ткани. Для осуществления нормального процесса сшивки мономеров эластина и коллагена не хватает активной Си-лизолоксидазы. С другой стороны «освободившиеся» ионы меди, лишившись по сути единственного нормального потребителя, откладываются в специфических тканях (печень, ядра мозга, почки, эндокринные железы, радужная оболочка глаз), где оказывают прямой токсический эффект. Создается парадоксальная ситуация избытка меди в специфических тканях при ее недостатке в нормальной цепи метаболизма. (Источник - http://www.forens-med.ru/book.php?id=1839).

Правильный ответ - 13.

Задание №27.

К 200 г 5%-ного раствора хлорида аммония добавили 15 г этой же соли и столько же граммов воды. Чему равна массовая доля хлорида аммония в получившемся растворе?

Объяснение: найдем массу чистого хлорида аммония

m(чистого вва) = 200 x 0,05 = 10 г

Найдем массовую долю хлорида аммония в получившемся растворе:

ω(NH4Cl) = 25/230 х 100% = 11%

Ответ: 11%.

Задание №28.

Какой объем азота (н.у.) образуется при полном сгорании 20 л аммиака в избытке кислорода?

Объяснение: запишем уравнение реакции

4NH3 + 3O2 →2N2 + 6H2O

Найдем количество вещества аммиака:

n(NH3) = 20/22,4 = 0,9 моль

Количество вещества азота в два раза меньше, чем количество вещества аммиака (смотрим по коэффициентам: 4 и 2)

Теперь найдем объем получившегося азота:

V(N2) = 0,45 x 22,4 = 10 л

Ответ: 10 л.

Задание №29.

Рассчитайте массу хлорида алюминия, образующегося при действии избытка хлора на 2,7 г алюминия.

Объяснение: запишем уравнение реакции:

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

Найдем количество вещества алюминия, вступившего в реакцию:

n(Al) = 2,7/27 = 0,1 моль

Количество вещества хлорида алюминия равно количеству вещества алюминия так как коэффициенты одинаковы.

n(AlCl3) = n(Al) = 0,1 моль

Теперь найдем массу образовавшегося хлорида алюминия:

m(AlCl3) = 0,1 х (27 + 106,5) = 13,35 г

Ответ: 13,35 г.

Задание №30.

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции

K2S + ... + KBrO4 → S + KBr + ...

Определите окислитель и восстановитель.

Объяснение:

Среда в данном растворе щелочная (из-за калия), но гидроскид калия в реакции получается, тогда водород слева будет в виде воды.

K2S + Н2О + KBrO4 → S + KBr + КОН

Бром и сера меняют степени окисления. Запишем баланс.

S -2 -2e → S 0 | 4

Br +7 +8e → Br -1 | 1

Расставим коэффициенты.

4K2S + 4Н2О + KBrO4 → 4S + KBr + 8КОН

Задание №31.

Оксид алюминия сплавили с гидроксидом натрия. Продукт реакции внесли в раствор хлорида аммония. Выделившийся газ с резким запахом поглощен серной кислотой. Образовавшуюся при этом среднюю соль прокалили.

Запишите уравнения описанных реакций.

Объяснение: оксид алюминия реагирует с гидроксидом натрия

Al2O3 + 2NaOH (t) → 2NaAlO2 + H2O

Алюминат натрия реагирует с хлоридом аммония в растворе (добавляем дополнительно воду)

NaAlO2 + NH4Cl +H2O → NaCl + Al(OH)3↓ + NH3

Выделившийся газ - аммиак, реагирует с серной кислотой с образованием сульфата аммония

NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

Теперь получившийся сульфат аммония подвергаем термическому разложению

(NH4)2SO4 (t) → NH3 + NH4HSO4

Задание №32.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения?

Метан → Х1 → Х2 → этен → этаналь → этанол

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических соединений.

Объяснение: метан взаимодействует с бромом на свету по реакции радикального замещения

CH4 + Br2 (hν) → CH3Br + HBr

Затем записываем реакцию Вюрца (удвоение алканов) - получаем этан

CH3-CH (Ni, t) → CH2=CH2 + H2

Окисляем кислородом этен в присутствии катализатора

2СH2=CH2 + O2 (kat) → 2CH3CHO

Гидрируем этаналь и получаем этанол

CH3CH=O + H2 → CH3-CH2-OH

Задание 33.

Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном смешением 200 мл 15%-ного раствора серной кислоты плотностью 1,2 г/мл и 150 мл 10%-ного раствора нитрата бария плотностью 1,04 г/мл.

170133 0

Каждый атом обладает некоторым числом электронов.

Вступая в химические реакции, атомы отдают, приобретают, либо обобществляют электроны, достигая наиболее устойчивой электронной конфигурации. Наиболее устойчивой оказывается конфигурация с наиболее низкой энергией (как в атомах благородных газов). Эта закономерность называется "правилом октета" (рис. 1).

Рис. 1.

Это правило применимо ко всем типам связей . Электронные связи между атомами позволяют им формировать устойчивые структуры, от простейших кристаллов до сложных биомолекул, образующих, в конечном счете, живые системы. Они отличаются от кристаллов непрерывным обменом веществ. При этом многие химические реакции протекают по механизмам электронного переноса , которые играют важнейшую роль в энергетических процессах в организме.

Химическая связь - это сила, удерживающая вместе два или несколько атомов, ионов, молекул или любую их комбинацию .

Природа химической связи универсальна: это электростатическая сила притяжения между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными ядрами, определяемая конфигурацией электронов внешней оболочки атомов. Способность атома образовывать химические связи называется валентностью , или степенью окисления . С валентностью связано понятие о валентных электронах - электронах, образующих химические связи, то есть находящихся на наиболее высокоэнергетических орбиталях. Соответственно, внешнюю оболочку атома, содержащую эти орбитали, называют валентной оболочкой . В настоящее время недостаточно указать наличие химической связи, а необходимо уточнить ее тип: ионная, ковалентная, диполь-дипольная, металлическая.

Первый тип связи - ионная связь

В соответствии с электронной теорией валентности Льюиса и Косселя, атомы могут достичь устойчивой электронной конфигурации двумя способами: во-первых, теряя электроны, превращаясь в катионы , во-вторых, приобретая их, превращаясь в анионы . В результате электронного переноса благодаря электростатической силе притяжения между ионами с зарядами противоположного знака образуется химическая связь, названная Косселем «электровалентной » (теперь ее называют ионной ).

В этом случае анионы и катионы образуют устойчивую электронную конфигурацию с заполненной внешней электронной оболочкой. Типичные ионные связи образуются из катионов Т и II групп периодической системы и анионов неметаллических элементов VI и VII групп (16 и 17 подгрупп - соответственно, халькогенов и галогенов ). Связи у ионных соединений ненасыщенные и ненаправленные, поэтому возможность электростатического взаимодействия с другими ионами у них сохраняется. На рис. 2 и 3 показаны примеры ионных связей, соответствующих модели электронного переноса Косселя.

Рис. 2.

Рис. 3. Ионная связь в молекуле поваренной соли (NaCl)

Здесь уместно напомнить о некоторых свойствах, объясняющих поведение веществ в природе, в частности, рассмотреть представление о кислотах и основаниях .

Водные растворы всех этих веществ являются электролитами. Они по-разному изменяют окраску индикаторов . Механизм действия индикаторов был открыт Ф.В. Оствальдом. Он показал, что индикаторы представляют собой слабые кислоты или основания, окраска которых в недиссоциированном и диссоциированном состояниях различается.

Основания способны нейтрализовать кислоты. Не все основания растворимы в воде (например, нерастворимы некоторые органические соединения, не содержащие ‑ ОН-групп, в частности, триэтиламин N(С 2 Н 5) 3) ; растворимые основания называют щелочами .

Водные растворы кислот вступают в характерные реакции:

а) с оксидами металлов - с образованием соли и воды;

б) с металлами - с образованием соли и водорода;

в) с карбонатами - с образованием соли, СO 2 и Н 2 O .

Свойства кислот и оснований описывают несколько теорий. В соответствие с теорией С.А. Аррениуса, кислота представляет собой вещество, диссоциирующее с образованием ионов Н + , тогда как основание образует ионы ОН ‑ . Эта теория не учитывает существования органических оснований, не имеющих гидроксильных групп.

В соответствие с протонной теорией Бренстеда и Лоури, кислота представляет собой вещество, содержащее молекулы или ионы, отдающие протоны (доноры протонов), а основание - вещество, состоящее из молекул или ионов, принимающие протоны (акцепторы протонов). Отметим, что в водных растворах ионы водорода существуют в гидратированной форме, то есть в виде ионов гидроксония H 3 O + . Эта теория описывает реакции не только с водой и гидроксидными ионами, но и осуществляющиеся в отсутствие растворителя или с неводным растворителем.

Например, в реакции между аммиаком NH 3 (слабым основанием) и хлороводородом в газовой фазе образуется твердый хлорид аммония, причем в равновесной смеси двух веществ всегда присутствуют 4 частицы, две из которых - кислоты, а две другие - основания:

Эта равновесная смесь состоит из двух сопряженных пар кислот и оснований:

1) NH 4 + и NH 3

2) HCl и Сl ‑

Здесь в каждой сопряженной паре кислота и основание различаются на один протон. Каждая кислота имеет сопряженное с ней основание. Сильной кислоте соответствует слабое сопряженное основание, а слабой кислоте - сильное сопряженное основание.

Теория Бренстеда-Лоури позволяет объяснить уникальность роли воды для жизнедеятельности биосферы. Вода, в зависимости от взаимодействующего с ней вещества, может проявлять свойства или кислоты, или основания. Например, в реакциях с водными растворами уксусной кислоты вода является основанием, а с водными растворами аммиака - кислотой.

1) СН 3 СООН + Н 2 O ↔ Н 3 O + + СН 3 СОО ‑ . Здесь молекула уксусной кислоты донирует протон молекуле воды;

2) NH 3 + Н 2 O ↔ NH 4 + + ОН ‑ . Здесь молекула аммиака акцептирует протон от молекулы воды.

Таким образом, вода может образовывать две сопряженные пары:

1) Н 2 O (кислота) и ОН ‑ (сопряженное основание)

2) Н 3 О + (кислота) и Н 2 O (сопряженное основание).

В первом случае вода донирует протон, а во втором - акцептирует его.

Такое свойство называется амфипротонностью . Вещества, способные вступать в реакции в качестве и кислот, и оснований, называются амфотерными . В живой природе такие вещества встречаются часто. Например, аминокислоты способны образовывать соли и с кислотами, и с основаниями. Поэтому пептиды легко образуют координационные соединения с присутствующими ионами металлов.

Таким образом, характерное свойство ионной связи - полное перемещение нары связывающих электронов к одному из ядер. Это означает, что между ионами существует область, где электронная плотность почти нулевая.

Второй тип связи - ковалентная связь

Атомы могут образовывать устойчивые электронные конфигурации путем обобществления электронов.

Такая связь образуется, когда пара электронов обобществляется по одному от каждого атома. В таком случае обобществленные электроны связи распределены между атомами поровну. Примерами ковалентной связи можно назвать гомоядерные двухатомные молекулы Н 2 , N 2 , F 2 . Этот же тип связи имеется у аллотропов O 2 и озона O 3 и у многоатомной молекулы S 8 , а также у гетероядерных молекул хлороводорода НСl , углекислого газа СO 2 , метана СH 4 , этанола С 2 Н 5 ОН , гексафторида серы SF 6 , ацетилена С 2 Н 2 . У всех этих молекул электроны одинаково общие, а их связи насыщенные и направлены одинаково (рис. 4).

Для биологов важно, что у двойной и тройной связей ковалентные радиусы атомов по сравнению с одинарной связью уменьшены.

Рис. 4. Ковалентная связь в молекуле Сl 2 .

Ионный и ковалентный типы связей - это два предельных случая множества существующих типов химических связей, причем на практике большинство связей промежуточные.

Соединения двух элементов, расположенных в противоположных концах одного или разных периодов системы Менделеева, преимущественно образуют ионные связи. По мере сближения элементов в пределах периода ионный характер их соединений уменьшается, а ковалентный - увеличивается. Например, галогениды и оксиды элементов левой части периодической таблицы образуют преимущественно ионные связи (NaCl, AgBr, BaSO 4 , CaCO 3 , KNO 3 , CaO, NaOH ), а такие же соединения элементов правой части таблицы - ковалентные (Н 2 O, СO 2 , NH 3 , NO 2 , СН 4 , фенол C 6 H 5 OH , глюкоза С 6 H 12 О 6 , этанол С 2 Н 5 ОН ).

Ковалентная связь, в свою очередь, имеет еще одну модификацию.

У многоатомных ионов и в сложных биологических молекулах оба электрона могут происходить только из одного атома. Он называется донором электронной пары. Атом, обобществляющий с донором эту пару электронов, называется акцептором электронной пары. Такая разновидность ковалентной связи названа координационной (донорно-акцепторной , или дативной ) связью (рис. 5). Этот тип связи наиболее важен для биологии и медицины, поскольку химия наиболее важных для метаболизма d-элементов в значительной степени описывается координационными связями.

Pиc. 5.

Как правило, в комплексном соединении атом металла выступает акцептором электронной пары; наоборот, при ионных и ковалентных связях атом металла является донором электрона.

Суть ковалентной связи и ее разновидности - координационной связи - можно прояснить с помощью еще одной теории кислот и оснований, предложенной ГН. Льюисом. Он несколько расширил смысловое понятие терминов «кислота» и «основание» по теории Бренстеда-Лоури. Теория Льюиса объясняет природу образования комплексных ионов и участие веществ в реакциях нуклеофильного замещения, то есть в образовании КС.

Согласно Льюису, кислота - это вещество, способное образовывать ковалентную связь путем акцептирования электронной пары от основания. Льюисовым основанием названо вещество, обладающее неподеленной электронной парой, которое, донируя электроны, образует ковалентную связь с Льюисовой кислотой.

То есть теория Льюиса расширяет круг кислотно-основных реакций также на реакции, в которых протоны не участвуют вовсе. Причем сам протон, по этой теории, также является кислотой, поскольку способен акцептировать электронную пару.

Следовательно, согласно этой теории, катионы являются Льюисовыми кислотами, а анионы - Льюисовыми основаниями. Примером могут служить следующие реакции:

Выше отмечено, что подразделение веществ на ионные и ковалентные относительное, поскольку полного перехода электрона от атомов металла к акцепторным атомам в ковалентных молекулах не происходит. В соединениях с ионной связью каждый ион находится в электрическом поле ионов противоположного знака, поэтому они взаимно поляризуются, а их оболочки деформируются.

Поляризуемость определяется электронной структурой, зарядом и размерами иона; у анионов она выше, чем у катионов. Наибольшая поляризуемость среди катионов - у катионов большего заряда и меньшего размера, например, у Hg 2+ , Cd 2+ , Pb 2+ , Аl 3+ , Тl 3+ . Сильным поляризующим действием обладает Н + . Поскольку влияние поляризации ионов двустороннее, она значительно изменяет свойства образуемых ими соединений.

Третий тип связи - диполь-дипольная связь

Кроме перечисленных типов связи, различают еще диполь-дипольные межмолекулярные взаимодействия, называемые также вандерваалъсовыми .

Сила этих взаимодействий зависит от природы молекул.

Выделяют взаимодействия трех типов: постоянный диполь - постоянный диполь (диполь-дипольное притяжение); постоянный диполь - индуцированный диполь (индукционное притяжение); мгновенный диполь - индуцированный диполь (дисперсионное притяжение, или лондоновские силы; рис. 6).

Рис. 6.

Диполь-дипольным моментом обладают только молекулы с полярными ковалентными связями (HCl, NH 3 , SO 2 , Н 2 O, C 6 H 5 Cl ), причем сила связи составляет 1-2 дебая (1Д = 3,338 × 10 ‑30 кулон-метра - Кл × м).

В биохимии выделяют еще один тип связи - водородную связь, являющуюся предельным случаем диполь-дипольного притяжения. Эта связь образована притяжением между атомом водорода и электроотрицательным атомом небольшого размера, чаще всего - кислородом, фтором и азотом. С крупными атомами, обладающими аналогичной электроотрицательностью (например, с хлором и серой), водородная связь оказывается значительно более слабой. Атом водорода отличается одной существенной особенностью: при оттягивании связывающих электронов его ядро - протон - оголяется и перестает экранироваться электронами.

Поэтому атом превращается в крупный диполь.

Водородная связь, в отличие от вандерваальсовой, образуется не только при межмолекулярных взаимодействиях, но и внутри одной молекулы - внутримолекулярная водородная связь. Водородные связи играют в биохимии важную роль, например, для стабилизации структуры белков в виде а-спирали, или для образования двойной спирали ДНК (рис. 7).

Рис.7.

Водородная и вандерваальсовая связи значительно слабее, чем ионная, ковалентная и координационная. Энергия межмолекулярных связей указана в табл. 1.

Таблица 1. Энергия межмолекулярных сил

Примечание : Степень межмолекулярных взаимодействий отражают показатели энтальпии плавления и испарения (кипения). Ионным соединениям требуется для разделения ионов значительно больше энергии, чем для разделения молекул. Энтальпии плавления ионных соединений значительно выше, чем молекулярных соединений.

Четвертый тип связи - металлическая связь

Наконец, имеется еще один тип межмолекулярных связей - металлический : связь положительных ионов решетки металлов со свободными электронами. В биологических объектах этот тип связи не встречается.

Из краткого обзора типов связей выясняется одна деталь: важным параметром атома или иона металла - донора электронов, а также атома - акцептоpa электронов является его размер .

Не вдаваясь в детали, отметим, что ковалентные радиусы атомов, ионные радиусы металлов и вандерваальсовы радиусы взаимодействующих молекул увеличиваются по мере возрастания их порядкового номера в группах периодической системы. При этом значения радиусов ионов - наименьшие, а вандерваальсовых радиусов - наибольшие. Как правило, при движении вниз по группе радиусы всех элементов увеличиваются, причем как ковалентные, так и вандерваальсовы.

Наибольшее значение для биологов и медиков имеют координационные (донорно-акцепторные ) связи, рассматриваемые координационной химией.

Медицинская бионеорганика. Г.К. Барашков