Вопросы к семинарским занятиям по общей химии

для I курса лечебного, педиатрического и стоматологического факультета

1. Введение в титриметрические методы анализа

1. 
   Правила работы и техники безопасности в химической лаборатории.
   
2. 
   Правила пользования реактивами и химической посудой.
   
3. 
   Порядок взвешивания на технохимических и аптекарских весах.
   
4. 
   Понятие о химическом эквиваленте и факторе эквивалентности.
   
5. 
   Определение эквивалента вещества в реакциях обмена и окислительно-восстановительных реакциях.
   
6. 
   Способы выражения состава раствора: массовая доля, мольная доля, молярная и моляльная концентрация, молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация).
   
7. 
   Решение задач на концентрации растворов.
   

2. Кислотно-оснόвное титрование

1. 
   Какой закон лежит в основе титриметрического анализа? Объемно-аналитические расчеты.
   
2. 
   Объемный, или титриметрический анализ, его сущность и методы.
   
3. 
   Требования, предъявляемые к реакциям, используемым в объемном анализе.
   
4. 
   Правила пользования мерной посудой (мерные колбы, пипетки).
   
5. 
   Кислотно-основное титрование:
   

– титранты в ацидимéтрии и алкалимéтрии, их стандартизация;

– фиксирование точки эквивалентности; кислотно-оснόвные индикаторы;

– применение кислотно-основного титрования в практике.

3. Оксидимéтрия

1. 
   Понятие об окислительно-восстановительных реакциях, их видах.
   
2. 
   Расчет эквивалентов окислителя и восстановителя.
   
3. 
   Сущность и методы оксидимéтрии.
   
4. 
   Перманганатометрúя. Рабочие растворы.
   
5. 
   Йодометрия. Рабочие растворы.
   
6. 
   Ход работы по установлению титра и нормальности тиосульфата натрия по раствору бихромата калия; реакции, лежащие в основе метода.
   
7. 
   Применение методов оксидимéтрии в медицинской практике.
   

4. Определение теплового эффекта химической реакции

1. 
   Предмет химической термодинамики. Основные термодинамические понятия (система, состояния, параметры и функции состояния).
   
2. 
   Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия.
   
3. 
   Закон Гесса и его следствия.
   
4. 
   Второе начало термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса.
   
5. 
   Критерии и направления самопроизвольных процессов. Термодинамические условия равновесия.
   
6. 
   Константа химического равновесия и способы её выражения.
   
7. 
   Термодинамика процесса растворения.
   
8. 
   Применение основных законов термодинамики к живым организмам и биосистемам.
   

5. Коллигативные свойства растворов

1. 
   Давление насыщенного пара над жидкостью и факторы, от которых оно зависит.
   
2. 
   Относительное понижение давления насыщенного пара. Закон Рауля.
   
3. 
   Криоскопическая и эбулиоскопическая зависимость. Физический смысл их постоянных.
   
4. 
   Осмос, его механизм. Осмотическое давление с точки зрения термодинамики. Закон Вант-Гоффа.
   
5. 
   Сравнительная характеристика осмотических свойств разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов.
   
6. 
   Изучаемые растворы с точки зрения их биологической значимости (плазмолиз, гемолиз, гипотонические, гипертонические, изотонические растворы) и применения в медицине.
   

6. Определение рН растворов. Буферные системы.

1. 
   Ионное произведение воды и водородный показатель (рН).
   
2. 
   Реакция среды в растворах слабых кислот и оснований.
   
3. 
   Понятие об активной, потенциальной и общей кислотности.
   
4. 
   Буферные системы, их классификация и механизм действия.
   
5. 
   Основное уравнение теории буферного действия: уравнение Гендерсона – Гассельбаха.
   
6. 
   Буферная емкость и ее определение.
   
7. 
   Буферные системы и регуляции кислотно-основного равновесия в организме.
   

8. Химическая кинетика

1. 
   Основные понятия и предмет химической кинетики.
   
2. 
   Скорость гомогенной реакции. Методы определения скорости реакции.
   
3. 
   Зависимость скорости химических реакций от концентрации (закон действующих масс).
   
4. 
   Молекулярность реакции. Кинетические уравнения для реакций нулевого, первого и второго порядка.
   
5. 
   Зависимость скорости реакции от температуры по Вант-Гоффу.
   
6. 
   Понятие об энергии активации. Уравнение Аррениуса. Расчет энергии активации.
   
7. 
   Теория активных соударений и переходного комплекса.
   

9. Химическая кинетика

1. 
   Скорость гетерогенных реакций и факторы на неё влияющие.
   
2. 
   Сложные химические реакции и их типы.
   
3. 
   Фотохимические реакции и факторы, влияющие на их протекание.
   
4. 
   Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о катализаторах.
   
5. 
   Механизм гомогенного катализа и стадии гетерогенного.
   
6. 
   Теории катализа.
   
7. 
   Ферментативный катализ и его особенности. Уравнение Михаэлиса-Ментен.
   

10. Гетерогенные равновесия. Условия образования и растворения осадков.

1. 
   Понятие о гетерогенных равновесных системах.
   
2. 
   Что называется константой растворимости (или произведением растворимости) малорастворимого соединения?
   
3. 
   Условия образования и растворения осадков.
   
4. 
   Влияние присутствия одноимённого иона на растворимость малорастворимого электролита.
   
5. 
   Возможен ли переход одного малорастворимого электролита в другой малорастворимый электролит?
   
6. 
   Гетерогенные процессы в живом организме.
   

11. Строение атома и химическая связь.

1. 
   Основные положения квантовой механики. Понятие о волновой функции, электронном облаке и атомной орбитали.
   
2. 
   Уравнение Де-Бройля, Шрёдингера и принцип неопределенности Вернера Хáйзенберга. Квантово-механическая модель атома.
   
3. 
   Характеристика энергетического состояния электрона в системе квантовых чисел.
   
4. 
   Принцип Пáули, минимума энергии, правило Хунда, правило Клечковского и их использование для объяснения последовательности заполнения электронных оболочек атома.
   
5. 
   Понятие о химической связи и механизме её образования. Ковалентная связь и её свойства: энергия, длина, насыщаемость, направленность, полярность.
   
6. 
   Метод валентных связей. Валентность атома, его координационно-, валентно-насыщенное и валентно-ненасыщенное состояние.
   
7. 
   Дипольный момент связи и её поляризуемость. Ионная связь.
   
8. 
   Понятие о гибридизации атомных орбиталей и виды гибридных состояний атома: sp, sp², sp³, sp³d, sp³d², d²sp³.
   
9. 
   Понятие о методе молекулярных орбиталей: основные положения и построение энергетических схем простых молекул.
   
10. 
    Водородная связь, механизм образования и её роль в процессах ассоциации.
    

12. Комплексные соединения.

1. 
   Координационная теория А. Вернера и её развитие Л. А.Чугаевым.
   
2. 
   Понятие о координационном числе, комплексообразователе и лигандах.
   
3. 
   Классификация и номенклатура комплексных соединений.
   
4. 
   Внутрикомплексные соединения.
   
5. 
   Понятие об изомерии комплексных соединений и её типы.
   
6. 
   Природа химической связи в комплексных соединениях в свете метода валентных связей.
   
7. 
   Факторы, влияющие на комплексообразующую способность d-элементов.
   
8. 
   Ионные равновесия в растворах комплексных соединений. Константа нестойкости комплекса.
   
9. 
   Значение комплексных соединений в биологии и медицине.
   

14. Электропроводность растворов

1. 
   Понятие об электрохимических явлениях и причинах их возникновения.
   
2. 
   Проводники первого и второго рода. Понятие об электропроводности.
   
3. 
   Удельная электропроводность растворов и факторы, влияющие на её величину: концентрация, температура, природа электролита, степень гидратации.
   
4. 
   Эквивалентная электропроводность и факторы, влияющие на её величину.
   
5. 
   Закон независимого движения ионов Кόльрауша. Подвижность ионов.
   
6. 
   Кондуктомéтрия и её методы в аналитической практике. Кондуктометрическое определение степени и константы ионизации слабого электролита.
   
7. 
   Кондуктометрическое титрование в применении к медицине. Электропроводность клеток и тканей в норме и патологии.
   

15. Измерение рН с помощью стеклянного ионоселективного электрода.

Потенциометрическое титрование

1. 
   Понятие об электрохимических явлениях и причинах их возникновения.
   
2. 
   Электродные потенциалы и механизм их возникновения.
   
3. 
   Уравнение Нернста для электродного потенциала.
   
4. 
   Обратимые электроды первого и второго рода. Нормальный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы.
   
5. 
   Электроды сравнения (хлорсеребряный) и определения (водородный, стеклянный).
   
6. 
   Принцип работы и применение ионоселективных электродов.
   
7. 
   Потенциометрический метод и его применение в лабораторных исследованиях.
   

16. Измерение редокс-потенциала и изучение влияния разных факторов на его величину

1. 
   Окислительно-восстановительные системы и их типы.
   
2. 
   Механизм возникновения окислительно-восстановительного (редокс) потенциала.
   
3. 
   Уравнение Нернста – Петерса и понятие о стандартном окислительно-восстановительном потенциале.
   
4. 
   Диффузионный потенциал, расчет и механизм возникновения.
   
5. 
   Мембранный потенциал, расчет и механизм действия.
   
6. 
   Роль редокс-потенциала в биологии и медицине.
   
7. 
   Диффузионный и мембранный потенциалы в создании биопотенциалов.
   

17, 18. Свойства биогенных элементов, их биологическая роль и применение в медицине

1. 
   Общая характеристика s-элементов.
   
2. 
   Общая характеристика элементов главных подгрупп I и II группы.
   
3. 
   Общая характеристика р-элементов.
   
4. 
   Общая характеристика и важнейшие соединения элементов главных подгрупп III, IV и V группы.
   
5. 
   Общая характеристика и важнейшие соединения элементов главных подгрупп VI и VII группы.
   
6. 
   Общая характеристика d-элементов.
   
7. 
   Общая характеристика и важнейшие соединения элементов побочных подгрупп IV, V и VI группы.
   
8. 
   Общая характеристика и важнейшие соединения элементов побочных подгрупп I, II, VII и VIII группы.
   

20. Номенклатура и изомерия органических соединений

1. 
   Электронное строение атома углерода (типы гибридизации углеродного атома в органических соединениях).
   
2. 
   Основные положения теории строения органических веществ А.М.Бутлерова.
   
3. 
   Понятие о гомологических рядах.
   
4. 
   Классификация органических соединений.
   
5. 
   Принципы составления названий по рациональной номенклатуре для органических соединений.
   
6. 
   Основные правила номенклатуры IUPAC и её использование.
   
7. 
   Явление изомерии, её основные типы.
   
8. 
   Пространственное строение органических соединений.
   
9. 
   Конформации органических молекул и их энергетика. Проекции Ньюмена.
   

21. Электронное строение органических молекул

1. 
   Понятие об оптической изомерии органических соединений.
   
2. 
   Асимметрические атомы углерода. Хиральные молекулы.
   
3. 
   Относительная и абсолютная конфигурация молекул. Проекции Фишера.
   
4. 
   Индуктивный электронный эффект.
   
5. 
   Мезомерный электронный эффект. Сопряженные системы.
   
6. 
   Понятие об ароматичности (бензол и небензоидные системы).
   
7. 
   Электронодонорные и электроноакцепторные заместители в ароматическом кольце.
   
8. 
   Кислотность и основность органических молекул.
   
9. 
   Понятие о С–Н, О–Н, N–Н, S–Н кислотах.
   
10. 
    Влияние электронных эффектов на кислотность и основность.
    

22. Механизмы реакций

1. 
   Классификация органических реакций.
   
2. 
   Понятие о карбкатионе, свободном радикале, промежуточном комплексе.
   
3. 
   Механизм реакций нуклеофильного замещения S_N1 и S_N2.
   
4. 
   Реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода в ряду спиртов и галогеналканов.
   
5. 
   Механизм реакций электрофильного замещения на примере ароматических соединений (галогенирование, сульфирование, нитрование, алкилирование, ацилирование).
   
6. 
   Механизм электрофильного присоединения на примере реакций галогенирования, гидрогалогенирования (правило Марковникова), гидратации алкенов.
   
7. 
   Реакции нуклеофильного присоединения и влияние заместителей на их протекание.
   
8. 
   Реакции элиминирования (отщепления) на примере дегидратации, дегидрогалогенирования, их конкуренция с реакциями нуклеофильного замещения.
   

23. Оксосоединения (альдегиды и кетоны)

1. 
   Электронное строение группы >С=О в оксосоединениях.
   
2. 
   Влияние заместителей на реакционную способность >С=О связи в оксосоединениях.
   
3. 
   Механизм нуклеофильного присоединения по >С=О связи.
   
4. 
   Реакции нуклеофильного присоединения (на примере воды, НСN, спиртов, бисульфита натрия).
   
5. 
   Реакции присоединения – отщепления на примере гидроксиламина, гидразина, аминов.
   
6. 
   Реакция диспропорционирования на примере бензальдегида.
   
7. 
   Механизм реакций альдольной конденсации.
   
8. 
   Окисление альдегидов и кетонов.
   
9. 
   Полимеризация альдегидов.
   

24. Карбоновые кислоты

1. 
   Электронное строение карбоксильной группы.
   
2. 
   Кислотность и основность карбоновых кислот с точки зрения протолитической теории.
   
3. 
   Влияние на кислотность карбоновых кислот структуры органического заместителя в молекуле кислоты.
   
4. 
   Классификация, изомерия и номенклатура карбоновых кислот.
   
5. 
   Химические свойства карбоновых кислот.
   
6. 
   Механизм реакции этерификации.
   
7. 
   Хлорангидриды, ангидриды, амиды и нитрилы как производные карбоновых кислот.
   
8. 
   Ди- и трикарбоновые кислоты и особенности их поведения.
   
9. 
   Медико-биологическое значение карбоновых кислот.
   

26. Гетерофункциональные соединения

1. 
   Классификация гетерофункциональных органических соединений.
   
2. 
   Аминоспирты, строение и химическое поведение.
   
3. 
   Важнейшие представители: этаноламин, холин, ацетилхолин.
   
4. 
   Оксикислоты: номенклатура, изомерия и химические свойства.
   
5. 
   Оптическая изомерия в оксикислотах.
   
6. 
   Представители одноосновных (молочная), двухосновных (яблочная, винная) и трехосновных (лимонная) кислот.
   
7. 
   Оксокислоты: номенклатура, изомерия и химическое поведение.
   
8. 
   Кето-енольная таутомерия (ацетоуксусная кислота). Кетоновые тела.
   
9. 
   Строение и биороль глиоксалевой, пировиноградной, щавелевоуксусной и кетоглутаровой кислот.
   
10. 
    Фенолокислоты: строение и биороль.
    

27. Биологически активные гетероциклические соединения

1. 
   Понятие о гетероциклических соединениях и их классификация по количеству гетероатомов, виду и размеру цикла.
   
2. 
   Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Кислотно-оснόвные свойства атома азота на примере пиррола.
   
3. 
   Химические свойства и строение пиррола, индола и их производных. Биороль порфиринов.
   
4. 
   Пятичленные гетероциклы с двумя атомами азота (азолы), строение и номенклатура. Биороль соединений этого типа.
   
5. 
   Основные химические свойства пиразола, имидазола, тиазола.
   
6. 
   Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом и их химические свойства на примере пиридина, пиперидина, хинолина. Никотиновая кислота и ее амид. Соединения хинолина в медицине.
   
7. 
   Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами (пиримидин).
   
8. 
   Пурин и его производные (аденин, гуанин, ксантин). Кофеин, теофиллин, теобромин.
   

28. Аминокислоты, пептиды, белки

1. 
   Строение и свойства аминогруппы (основность, нуклеофильность, химическое поведение).
   
2. 
   Аминокислоты: строение, изомерия и классификация.
   
3. 
   Биполярная структура аминокислот и образование хелатов.
   
4. 
   Химические свойства аминокислот: кислотно-оснόвные свойства, декарбоксилирование, переаминирование, реакции по карбоксильной группе и аминогруппе, хелатообразование.
   
5. 
   Строение пептидной связи. Лактам-лактимная таутомерия.
   
6. 
   Ди- и полипептиды: методы синтеза (твердофазный синтез).
   
7. 
   Белки, их строение и биологическая роль.
   
8. 
   Качественные реакции на аминокислоты, пептиды, белки.
   

29. Углеводы

1. 
   Общая характеристика и классификация углеводов.
   
2. 
   Моносахариды, их стереоизомерия (D и L-ряды).
   
3. 
   Цикло-оксотаутомерия. Формулы Хеуорса, мутаротация.
   
4. 
   Химические свойства моносахаридов: реакции по >С=0, ОН-связи.
   
5. 
   Глюкозидныий гидроксил. Пентозы (ксилоза, рибоза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).
   
6. 
   Олигосахариды. Дисахариды: лактоза, сахароза (строение, состав, цикло-оксотаутомерия).
   
7. 
   Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды. Виды О-гликозидной связи.
   
8. 
   Полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза, декстрины.
   
9. 
   Гетерополисахариды и их роль в биологии и медицине.
   

30. Нуклеотиды, нуклеиновые кислоты

1. 
   Пуриновые и пиримидиновые основания. Лактим-лактамная таутомерия.
   
2. 
   Нуклеозиды: строение и номенклатура. Рибонуклеозиды и дезоксирибонуклеозиды.
   
3. 
   Нуклеотиды: строение и номенклатура.
   
4. 
   Нуклеиновые кислоты: строение и биороль.
   
5. 
   Строение нуклеозидмоно-, ди-, трифосфатов. Аденозинтрифосфат.
   
6. 
   Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Первичная и вторичная структура нуклеиновых кислот.
   
7. 
   Рибонуклеиновая кислота (РНК), её строение.
   
8. 
   Роль ДНК и РНК в биохимических процессах.
   

31. Омыляемые и неомыляемые липиды. Стероиды и стероидные гормоны

1. 
   Липиды, классификация липидов.
   
2. 
   Основные представители фосфолипидов: фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилхолин (лецитин). Серинфосфатиды и инозитолфосфатиды.
   
3. 
   Терпены. Моно- и бициклические терпены. Пинен и камфара.
   
4. 
   Основные группы стероидов:
   

а) стерины - холестерин и витамины группы Д;

б) жёлчные кислоты;

в) стероидные гормоны

33. Адсорбция на подвижной границе раздела фаз

1. 
   Понятие о поверхностной энергии и поверхностном натяжении.
   
2. 
   Адсорбция, её основные понятия и виды.
   
3. 
   Адсорбция на границе раздела жидкость – газ, жидкость – жидкость. Уравнение адсорбции Гиббса.
   
4. 
   Изотерма поверхностного натяжения. Поверхностная активность.
   
5. 
   Понятие о поверхностно-активных и поверхностно-неактивных веществах. Правило Траубе.
   
6. 
   Ориентация молекул в поверхностном слое. Понятие о липосомах. Структура биологических мембран.
   
7. 
   Поверхностные явления и их роль в биологии и медицине.
   

34. Изотерма адсорбции уксусной кислоты на ýгле

1. 
   Адсорбция на границе твердое тело – газ и её выражение (Г, А).
   
2. 
   Физическая и химическая адсорбция, их особенности.
   
3. 
   Основные положения теории адсорбции.
   
4. 
   Понятие о молекулярной и полимолекулярной адсорбции. Уравнение изотермы адсорбции Лéнгмюра и его физический смысл.
   
5. 
   Уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха и его логарифмическая форма.
   
6. 
   Адсорбция на границе твердое тело – раствор.
   
7. 
   Адсорбция из растворов электролитов.
   
8. 
   Обменная адсорбция на твердой поверхности и её особенности. Понятие об ионитах.
   

35. Получение и очистка коллоидных растворов

1. 
   Понятие о дисперсных системах и их классификация.
   
2. 
   Методы получения коллоидных растворов.
   
3. 
   Методы очистки дисперсных систем.
   
4. 
   Понятие об аэрозолях, суспензиях и эмульсиях. Особенности получения и очистки.
   
5. 
   Строение коллоидных частиц (мицелла, гранула) и правила их записи.
   
6. 
   Применение дисперсных систем в биологии и медицине.
   

36. Устойчивость коллоидно-дисперсных систем

1. 
   Понятие о термодинамическом и электрокинетическом потенциале коллоидной частицы.
   
2. 
   Молекулярнокинетические, оптические и электрокинетические свойства дисперсных систем.
   
3. 
   Кинетическая и агрегативная устойчивость лиозолей. Факторы устойчивости.
   
4. 
   Понятие о коагуляции. Основные положения теории коагуляции.
   
5. 
   Влияние электролитов на способность к коагуляции. Правило Шульце – Гарди.
   
6. 
   Кинетика коагуляции. Медленная и быстрая коагуляция.
   
7. 
   Коллоидная защита, физический смысл явления.
   
8. 
   Приложение понятия о коагуляции к биосистемам.
   

37. Свойства растворов полимеров

1. 
   Понятие о полимерах: классификация и способы получения.
   
2. 
   Механизм набухания и растворения полимеров.
   
3. 
   Понятие о вязкости жидкостей. Аномальная вязкость растворов полимеров. Уравнение Эйнштейна.
   
4. 
   Вискозиметрическое определение молекулярной массы полимеров. Вязкость крови.
   
5. 
   Осмос в растворах биополимеров. Онкотическое давление плазмы крови.
   
6. 
   Устойчивость растворов биополимеров: высаливание, застудневание, коацервация и их роль в биосистемах.
   
7. 
   Понятие о студнях. Диффузия в студнях.