Workshop in chimica, sviluppo metodologico in chimica (grado 9) sull'argomento. Laboratorio di chimica generale Laboratorio di chimica generale

ISTITUTO EDUCATIVO STATALE DI ISTRUZIONE PROFESSIONALE SUPERIORE

"Università medica statale della Siberia

Agenzia federale per la sanità e lo sviluppo sociale"

PRATICA DI CHIMICA GENERALE

PER STUDENTI DI MEDICINA

Esercitazione

A cura del Professore, Dottore in Scienze Chimiche. SM. Yusubova

“Consigliato dall’Associazione Educativa e Metodologica per l’Istruzione Medica e Farmaceutica delle Università Russe come sussidio didattico per gli studenti che studiano nella specialità 060101 (040100) – “Medicina Generale”, 060103 (040200) – “Pediatria””

Università medica statale siberiana di Tomsk

UDC 54 (075) BBK Gya 7 P 691

Workshop di chimica generale per studenti di medicina: Tutorial/autori Perederina I. A., Dyakova A. S., Tveryakova E. N.,

Bystrova M.O.; a cura del Professore, Dottore in Scienze Chimiche Yusubova M.S. – 4a ed., stereotipo. – Tomsk: Università medica statale della Siberia, 2010 – 92 p.

Il libro di testo (laboratorio) è stato scritto in conformità con il nuovo curriculum di chimica generale (2000) per gli studenti delle facoltà di medicina, pediatria e medicina preventiva delle università di medicina. Contiene materiale sui metodi classici e moderni per ottenere informazioni chimiche. Il manuale presenta un'ampia serie di problemi pratici e situazionali, che aiuteranno gli studenti a prepararsi autonomamente per il lavoro sperimentale.

Revisori:

Capo del Dipartimento di Chimica Generale e Bioorganica, Università Statale di Novosibirsk, Dottore in Scienze Mediche, Professore – S. F. Nekrasova;

Capo del Dipartimento di Chimica Generale e Bioorganica, Accademia Medica Statale di Kemerovo, Ph.D. Sc., Professore Associato - N. G. Demidova.

“Raccomandato dall’Associazione Educativa e Metodologica per l’Istruzione Medica e Farmaceutica delle Università Russe come sussidio didattico per gli studenti che studiano nella specialità 060101 (040100) – “Medicina Generale”, 060103 (040200) – “Pediatria”” (UMO-608 del 10 /30/2006 G.)

1. INTRODUZIONE ALLA PRATICA DI CHIMICA GENERALE

1. Precauzioni di sicurezza e regole di lavoro nel laboratorio chimico di un'università medica.

2. Primo soccorso in un laboratorio chimico.

3. Regole per lavorare con la vetreria.

4. Regole per la redazione di una relazione di laboratorio.

5. Metodi per ottenere informazioni chimiche.

1.1. Istruzioni di sicurezza per

prevenzione degli incidenti

1. Ogni studente dovrebbe sapere dove sono i rubinetti dell'acqua,

attrezzature antincendio e un kit di pronto soccorso.

2. Il lavoro con composti tossici viene effettuato in cappe chimiche.

3. È necessario mantenere l'ordine sul posto di lavoro. Non sono consentite grandi concentrazioni di lavoratori nel laboratorio.

4. Prestare particolare attenzione quando si lavora con acidi e alcali concentrati.

È vietato pipettare con la bocca liquidi caustici e tossici.

5. Quando si diluiscono acidi concentrati è necessario versare l'acido nell'acqua e non viceversa.

6. È necessario prestare attenzione quando si maneggia la vetreria.

7. Il lavoro di laboratorio dovrebbe iniziare dopo uno studio dettagliato della metodologia di lavoro.

8. Durante le lezioni, la persona in servizio deve monitorare il rispetto da parte degli studenti delle regole di lavoro nel laboratorio chimico.

1.2. Assistenza sanitaria

Gli studenti sono tenuti a conoscere le misure di primo soccorso in caso di incidenti

1. Per ustioni termiche lievi, raffreddare l'area interessata sotto l'acqua corrente del rubinetto. Per ustioni termiche estese, coprire con garza sterile. Non far scoppiare le bolle.

2. Per ustioni chimiche provocate da acidi, lavare la zona interessata con abbondante acqua corrente e poi Soluzione di NaHCO3 all'1–2%.

(bicarbonato di sodio).

3. Se gocce di acido entrano negli occhi, sciacquarli con acqua corrente 15–20 minuti, quindi con una soluzione di NaHCO3 all'1%.

4. In caso di ustioni con alcali, sciacquare la zona interessata con abbondante acqua corrente, quindi con una soluzione all'1% di acido acetico o citrico.

5. Se gli occhi sono danneggiati dagli alcali, è necessario sciacquarli con acqua corrente per 15-20 minuti, quindi risciacquare 2 Soluzione % di acido borico.

6. In caso di ustioni alla bocca e allo stomaco bere molta acqua. In caso di contatto con acidi, bere una sospensione di gesso, alcali - una soluzione diluita di aceto alimentare o acido citrico.

7. Per fermare l'emorragia, trattare ferite minori e tagli con una soluzione di perossido di idrogeno e applicare uno strato sottile di colla BF-6 o collodio con antibiotici utilizzando una bacchetta di vetro. Attraverso In 1-2 minuti si forma una forte pellicola elastica che protegge la ferita dalle infezioni.

8. In caso di avvelenamento da gas, portare la vittima all'aria aperta.

La respirazione artificiale viene eseguita solo se necessario.

9. In caso di avvelenamento, bere una soluzione satura di sale da cucina e indurre un forte vomito.

In caso di avvelenamento acido acetico dai dentro magnesia bruciata,

latte. Chiami un dottore. Se la respirazione è difficile, utilizzare la respirazione artificiale. Indurre il vomito è controindicato.

In caso di avvelenamento acido cloridrico utilizzare gli stessi mezzi

come con l'avvelenamento da aceto.

In caso di avvelenamento acido ossalico dare subito gesso puro e carbonato di magnesio, agitato con acqua.

In caso di avvelenamento composti del mercurio indurre immediatamente il vomito. Prima che arrivi il medico, dai alla vittima latte e albume. È anche bene dare carbone attivo.

Per avvelenamento con soluzioni composti di piombo somministrare immediatamente all'interno una soluzione al 10% di solfati di sodio o di magnesio, nonché latte,

albume d'uovo, una grande quantità di carbone attivo.

In caso di avvelenamento composti del cromo Indurre immediatamente il vomito e sciacquare lo stomaco, quindi dare da bere l'albume di un uovo crudo.

Se lo iodio o sue soluzioni entrano in contatto, indurre il vomito e poi somministrare

Soluzione di tiosolfato di sodio all'1% (prima 100 ml e poi dopo

10 minuti per cucchiaio).

Composti del bario. Primo soccorso: sciacquare lo stomaco con l'1%

una soluzione di solfati di sodio o magnesio per legare gli ioni di bario sotto forma di solfato di bario leggermente solubile. Dopodiché, somministralo per via orale

Soluzione al 10% di solfato di sodio o magnesio, un cucchiaio dopo 5 minuti. Dopo 30 minuti, indurre il vomito per eliminare il solfato di bario.

Esacianoferrati di potassio. Somministrare un emetico e chiamare immediatamente un medico.

Fornire soluzioni concentrate di glucosio o zucchero. Se necessario, eseguire la respirazione artificiale.

1.3. Regole per lavorare con la vetreria utilizzata nell'analisi volumetrica

Quando si eseguono lavori di laboratorio, vengono utilizzati i seguenti strumenti di misurazione:

matracci tarati, pipette (pipette graduate e di Mohr), burette, cilindri graduati e tubi graduati.

progettato per vari volumi. Sul collo del pallone è presente un segno ad anello e sul pallone stesso la sua capacità è indicata in millilitri ad una certa temperatura.

I matracci tarati vengono riempiti attraverso un imbuto. Le ultime porzioni del solvente vengono versate lentamente finché il bordo inferiore del menisco della soluzione non si allinea con il segno riportato sul pallone.

Le pipette Mohr (I) sono progettate per misurare un volume specifico di soluzione indicato sulla parte estesa della pipetta. Le pipette graduate (II) possono essere utilizzate per misurare quantità specifiche di soluzione. Per riempire la pipetta, abbassare l'estremità inferiore nel liquido (sul fondo del recipiente) e

aspirare la soluzione utilizzando una lampadina. Il liquido viene aspirato in modo che salga 2–3 cm sopra il segno e il foro superiore viene chiuso con l'indice. Successivamente la pressione viene rilasciata e il liquido inizia a fuoriuscire dalla pipetta.

Quando il menisco inferiore del liquido è a livello del segno, l'indice

il dito viene premuto nuovamente. La pipetta viene quindi inserita nel pallone di titolazione e

scaricare il liquido.

viene utilizzato per la titolazione e la misurazione di volumi precisi di soluzioni. È montato verticalmente su un treppiede e le divisioni vengono contate dall'alto verso il basso. Prima del lavoro, la buretta viene lavata con titolante e riempita con una soluzione a divisione zero. Quindi riempire la parte inferiore della buretta con la soluzione e posizionare il menisco inferiore della soluzione sulla tacca dello zero.

Cilindri graduati

utilizzato per la misurazione approssimativa dei volumi della soluzione.

Per misurare il volume richiesto di liquido, viene versato in un cilindro graduato finché il menisco inferiore non raggiunge il livello della divisione desiderata.

1.4. Regole per la redazione di una relazione di laboratorio

I risultati dell'esperimento di laboratorio sono documentati in un diario di laboratorio. Il protocollo di ogni opera inizia su una nuova pagina, indicando la data e il nome dell'opera. Successivamente vengono indicati lo scopo del lavoro, il compito, i fondamenti teorici del metodo utilizzato, i calcoli preliminari, lo stato di avanzamento del lavoro, i risultati delle misurazioni, i calcoli e le conclusioni. La relazione può includere disegni di dispositivi,

tabelle di dati, grafici delle dipendenze ottenute. Se i risultati della misurazione risultano errati, l'insegnante può richiederlo

ripetizione dell'opera o parte di essa. In questo caso rimangono le registrazioni effettuate in precedenza

1.5. Metodi per ottenere informazioni chimiche

Il materiale didattico in esame deve essere utilizzato per formare idee teoriche e pratiche sulle basi dei metodi di analisi chimica e fisico-chimica utilizzati nell'analisi biochimica clinica per la diagnosi di condizioni normali e patologiche.

La chimica analitica studia metodi e metodi per ottenere informazioni chimiche. Attualmente, la maggior parte delle misurazioni analitiche vengono eseguite utilizzando metodi fisico-chimici (strumentali):

ottico, elettrochimico, cromatografico. Tuttavia, per alcuni studi vengono utilizzati metodi chimici classici.

Lo studio di qualsiasi oggetto include l'identificazione delle sostanze

(che stabilisce la natura chimica dei componenti) e ne determina il contenuto quantitativo (massa, frazione di massa, ecc.). Pertanto, nella chimica analitica si distinguono analisi qualitative e quantitative.

I moderni metodi di analisi fisico-chimici consentono di determinare contemporaneamente la composizione qualitativa e quantitativa.

Principi di analisi qualitativa.

L'identificazione dei composti organici viene effettuata utilizzando reazioni caratteristiche di alcuni gruppi funzionali. L'analisi delle sostanze inorganiche viene eseguita separatamente per cationi e anioni utilizzando reazioni accompagnate da effetti analitici: rilascio di gas o sedimento, cambiamento di colore, ecc. Ad esempio, la formazione di un composto complesso rosso sangue quando lo ione tiocianato reagisce con gli ioni ferro (III):

Fe3+ + 6 NCS- → 3-

Principi di analisi quantitativa.

Nell'analisi quantitativa si distingue tra metodi chimici, fisico-chimici e fisici.

Metodi chimici si basano sulle reazioni tra il campione da determinare e un reagente appositamente selezionato. In base alla quantità di reagenti consumati o alla quantità di prodotti di reazione ottenuti, viene calcolato il contenuto dell'analita. Esistono metodi di analisi gravimetrici (peso) e titrimetrici (volume).

Analisi gravimetrica si basa sull'isolamento quantitativo di un componente dal campione analizzato e sulla sua pesatura precisa. Questa analisi fornisce risultati accurati, ma richiede molto lavoro ed è sostituita da altri metodi di analisi.

Analisi titrimetrica consiste nel misurare accuratamente il volume di una soluzione di reagente chimico necessario per completare la reazione con la sostanza contenuta nel campione in esame. Questo tipo di analisi è ampiamente utilizzato nei laboratori clinici per analizzare sangue, urina,

succo gastrico, ecc.

Fisico-chimico i metodi di analisi si basano sullo studio della relazione quantitativa tra la composizione e le proprietà fisiche di un oggetto. Questi metodi utilizzano apparecchiature complesse e sensibili; i loro vantaggi sono l'obiettività, la possibilità di automazione e l'elevata velocità di ottenimento dei risultati.

Inoltre, i metodi di analisi chimica e fisico-chimica sono classificati in base alla massa dei campioni analizzati.

Ad esempio, nel macrometodo il campione è 0,1-10 g,

in semi-micro – 0,01-0,1 g,

in micro - 0,001-0,01 g.

MINISTERO DELL'ISTRUZIONE DELLA REGIONE DI NIZHNY NOVGOROD GBOU SVO "SCUOLA TECNICA AGROINDUSTRIALE SHAKHUN" PRATICA DI LABORATORIO nella disciplina "Chimica" Studente _________________________________________________________________ (Nome completo) Specialità _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ (codice, nome secondo lo standard educativo statale federale del NiSPE) Gruppo _________ Corsi da_______ Il periodo per il quale i materiali sono stati presentati da_______________________ 20_____ anno a ____________________20_____ Shakhunya, 2014 Raccomandato per la pubblicazione da parte del consiglio metodologico dell'istituto di istruzione di bilancio statale Protocollo SPO SHAPT n. 1 del 09/02/2013 Workshop di laboratorio sul corso di chimica è stato sviluppato per gli studenti di istituti di istruzione specializzata secondaria che studiano in gruppi di profilo tecnico. Comprende raccomandazioni metodologiche per l'esecuzione del lavoro di laboratorio nel corso di Chimica, requisiti di sicurezza in classe e durante l'esecuzione del lavoro di laboratorio e criteri per valutare il successo di un seminario di laboratorio. L'obiettivo principale del laboratorio di chimica generale, inorganica e organica è aiutare gli studenti ad apprendere le disposizioni più importanti del programma del corso di chimica generale, acquisire le competenze per condurre un esperimento chimico nel rispetto di tutte le norme di sicurezza. Sviluppatore: Natalya Vasilievna Sofronova, insegnante di OOD GBOU SPO SHAPT Requisiti di sicurezza quando si lavora in classe di chimica e fondamenti ambientali della gestione della natura 1. Requisiti generali per il comportamento degli studenti in classe. 1.1. Entrare nell'aula di chimica e nel laboratorio solo con il permesso dell'insegnante. 1.2. Entra ed esci dall'ufficio con calma, in modo da non rovesciare accidentalmente vetreria chimica, attrezzature o reagenti sul tavolo. 1.3. Occupare sempre lo stesso posto di lavoro in classe e non spostarsi in un altro luogo senza il permesso dell’insegnante. 1.4. Mantieni la pulizia e l'ordine sul posto di lavoro. 1.5. Non dovrebbe esserci nulla di superfluo sul banco del laboratorio durante il lavoro. Può contenere un libro di testo, un quaderno, materiale per scrivere o un libro di consultazione. 1.6. Lavora stando seduto, velocemente, ma senza fretta inutile, e mantieni il silenzio mentre lavori. 2. Requisiti di sicurezza prima dell'inizio dei lavori. 2.1. Eseguire solo gli esperimenti chimici concordati con l'insegnante, sotto la sua supervisione o la supervisione di un assistente di laboratorio. 2.2. Non iniziare il lavoro finché non hai verificato se è disponibile tutto il necessario per gli esperimenti e non è stata pensata la sequenza per eseguirli. 2.3. Quando si riscaldano le soluzioni in una provetta, utilizzare un supporto di legno. 2.4. Non assaggiare alcuna sostanza. 3. Requisiti di sicurezza durante il funzionamento. 3.1. Seguire le regole per la manipolazione dei reagenti, della vetreria chimica e delle attrezzature di laboratorio. Conoscere le precauzioni di sicurezza quando si lavora in una sala chimica. 3.2. Leggi attentamente l'etichetta sul barattolo della sostanza che stai utilizzando per l'esperimento. 3.3. Prendi i reagenti per gli esperimenti nelle quantità specificate nelle istruzioni. 3.4. Se le istruzioni non indicano quale massa o volume della sostanza deve essere assunto, prendere la sostanza secca in una quantità tale da coprire appena il fondo della provetta, la soluzione in modo che non occupi più di 1/6 del volume della provetta. 3.5. Il resto del reagente prelevato non deve essere versato nuovamente nel recipiente in cui è stato conservato. Dovrebbe essere drenato (versato) in un barattolo separato. 3.6. Quando si versano liquidi, prendere il contenitore con i reagenti in modo che l'etichetta sia rivolta verso il palmo della mano, togliere una goccia dal bordo del collo del contenitore, altrimenti il ​​liquido scorrerà lungo il vetro, rovinerà l'etichetta e potrebbe danneggiare la pelle delle mani. 3.7. Chiudere immediatamente il contenitore da cui è stato prelevato il reagente con un tappo e riporlo al suo posto. 3.8. Non guardare in una provetta in cui viene riscaldato un liquido e non chinarsi su un recipiente in cui si beve qualsiasi liquido, perché piccole gocce potrebbero penetrarti negli occhi. 3.9. Annusare attentamente tutte le sostanze, non chinarsi sulla provetta e non inspirare profondamente, ma dirigere il vapore o il gas verso di sé con movimenti della mano. 4. Requisiti di sicurezza dopo il completamento dei lavori. 4.1. Pulisci la tua area di lavoro. 4.2. Controllare che i rubinetti dell'acqua siano chiusi. 4.3. Assicurati di lavarti accuratamente le mani. 5. Requisiti di sicurezza in situazioni di emergenza. 5.1. È necessario prestare attenzione quando si lavora con acidi. Devi soprattutto prenderti cura dei tuoi occhi. Se l'acido viene a contatto con le mani, lavarlo immediatamente con abbondante acqua. 5.2. Anche una soluzione alcalina diluita negli occhi può portare alla perdita irreversibile della vista. Se una soluzione alcalina viene a contatto con le mani, lavarla immediatamente con abbondante acqua finché la sensazione di sapone non scompare. 5.3. Prestare particolare attenzione quando si lavora con dispositivi di riscaldamento. 5.4. Posiziona gli oggetti infiammabili su una griglia in ceramica o a spirale. 5.5. Per fermare la combustione della lampada ad alcool, è necessario coprirla con un tappo (non è possibile spegnerla!). Conosco le precauzioni di sicurezza quando lavoro in classe di chimica e i fondamenti ecologici della gestione della natura __________________________________________ Criteri per valutare le prestazioni del lavoro di laboratorio in chimica Il lavoro di laboratorio viene valutato dall'insegnante come in una lezione: abilità nella preparazione e conduzione di una sostanza chimica. esperimento, conoscenza delle precauzioni di sicurezza, possesso delle conoscenze teoriche di base necessarie per la conduzione competente dell'esperimento e stesura di una relazione sul lavoro di laboratorio - e in base al risultato del lavoro, vale a dire la relazione nel libro di esercizi. Per valutare il lavoro viene utilizzato un sistema di valutazione, che prevede il punteggio di varie competenze e abilità degli studenti, confermate da loro durante il lavoro di laboratorio. 1. Il lavoro è stato eseguito rispettando tutte le norme di sicurezza (5 punti) 2. L'esperimento è stato eseguito correttamente: sono state prelevate le sostanze necessarie, nelle proporzioni corrette, è stata seguita la procedura di esecuzione (10 punti) 3. La relazione è stato preparato secondo i requisiti, correttamente, accuratamente, sono state scritte le equazioni di reazione, osservazioni, conclusione (5 punti). 4. Sono state ricevute risposte alle domande del test, sono stati risolti ulteriori problemi (5 punti) 5. Completamento ripetuto del lavoro di laboratorio (2 punti) Pertanto, il numero massimo di punti che uno studente può ricevere per aver completato il lavoro di laboratorio è di 25 punti. Un voto di "5" viene assegnato per 24-25 punti ottenuti "4" per 20-23 punti "3" per 15-19 punti "2" meno di 15 punti Modulo di relazione del seminario di laboratorio nel libro di esercizi N. l/r Argomento Data di consegna Data di controllo Valutazione Firma 1. Testare soluzioni saline con indicatori. Idrolisi dei sali.2. Proprietà generali dei metalli. Proprietà degli ossidi e idrossidi di ferro e rame.3. Reazioni qualitative agli anioni cloruro, solfato, fosfato, carbonato.4. Risoluzione di problemi sperimentali di chimica inorganica.5. Determinazione qualitativa del carbonio, dell'idrogeno e del cloro nelle sostanze organiche.6. Proprietà chimiche degli acidi carbossilici.7. Riconoscimento delle materie plastiche e delle fibre chimiche.8. Risoluzione di problemi sperimentali sull'identificazione di composti organici. Lavoro di laboratorio n. 1 Test di soluzioni saline con indicatori. Idrolisi dei sali Scopo del lavoro: studiare la natura dell'idrolisi dei sali in soluzioni acquose utilizzando indicatori. Reattivi: tornasole, fenolftaleina, soluzioni di cloruro di sodio, carbonato di potassio e solfato di alluminio, solfato di sodio, cloruro di bario, acido cloridrico. Strumenti e attrezzature: provette, cartina indicatrice universale, portaprovette, pipette. Progresso: I. Studiare la natura dell'idrolisi dei sali in una soluzione acquosa. Registrare i risultati del test nella tabella. Soluzione salina Fenolftaleina Cartina di tornasoleCarta indicatrice universaleNaCl K2CO3 Al2(SO4)3 Scrivi equazioni ioniche per l'idrolisi dei sali, indicando la natura (acida, alcalina o neutra) delle soluzioni. 1. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ II. Compito sperimentale. Tre provette con numeri contengono soluzioni di sostanze: solfato di sodio, carbonato di potassio, cloruro di sodio. Determinare quale provetta contiene quale sale utilizzando due reagenti. Rifletti il ​​progresso nella risoluzione del problema nella tabella: Sostanza Reagente n. 1 Osservazione Reagente n. 2 Osservazione Provetta n. K2CO3Na2SO4NaCl Domande di controllo: 1. Quali basi e acidi (forti o deboli) sono i sali studiati nell'esperimento che ho formato? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Quali sali non subiscono idrolisi? Perché? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Conclusione: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Insegnante: Lavoro di laboratorio n. 2 Proprietà generali dei metalli. Proprietà degli ossidi e idrossidi di ferro e rame Scopo del lavoro: effettuare reazioni chimiche che confermino le proprietà generali dei metalli. Considera le proprietà degli ossidi e degli idrossidi di ferro e rame. Reagenti: acido cloridrico, magnesio (polvere), zinco (granuli), rame, solfato di ferro (II), idrossido di potassio, acqua ossigenata, acido solforico, cloruro di rame (II). Strumenti e attrezzature: provette, lampada ad alcool, fiammiferi, cucchiaio per reagenti solidi, pipette, supporto, portaprovette. Avanzamento del lavoro: I. Spostamento dell'idrogeno da una soluzione acida da parte dei metalli. Nome del metalloDescrizione dell'esperimentoOsservazioneEquazione di reazioneMg ________________________ ______________ _______________________Zn ________________________ ______________ ______________________Cu ________________________ ______________ ______________________ II. Preparazione e proprietà degli idrossidi di ferro. Nome dell'esperimento Descrizione dell'esperimento Osservazione Equazione di reazione 1. Preparazione dell'idrossido di ferro (II) ___________________ ______________ ______________________2. Ossidazione dell'idrossido di ferro (II) in idrossido di ferro (III) ___________________ ______________ ______________________3. Interazione dell'idrossido di ferro (III) con acidi ___________________ ______________ ____________________________________________ III. Preparazione e proprietà degli ossidi e idrossidi di rame(II). Nome dell'esperimento Descrizione dell'esperimento Osservazione Equazione di reazione 1. Preparazione dell'idrossido di rame (II) ___________________ ______________ ______________________2. Preparazione dell'ossido di rame (II) ___________________ ______________ ______________________3. Interazione dell'idrossido di rame (II) con gli acidi ___________________ ______________ ____________________________________________ Domanda del test: quale dei seguenti metalli interagirà con il cloruro di ferro (III): a) Al; b) Zn; c) Ag? Scrivi le equazioni delle reazioni corrispondenti. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Conclusione: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Docente: Lavoro di laboratorio n. 3 Reazioni qualitative agli anioni cloruro, solfato, fosfato, carbonato. Scopo del lavoro: imparare a riconoscere vari sali inorganici utilizzando reazioni qualitative. Reagenti: cloruro di sodio, cloruro di bario, ortofosfato di potassio, solfato di alluminio, solfato di potassio, acido solforico, carbonato di potassio, nitrato d'argento. Strumenti e attrezzature: portaprovette, provette, pipette. Avanzamento del lavoro: I. Eseguire reazioni qualitative per gli anioni cloruro, solfato, fosfato e carbonato utilizzando i reagenti disponibili. Riportare i risultati degli esperimenti nella tabella: Esperimento n. Descrizione dell'esperimento Osservazioni Equazione della reazione in forma molecolare Equazione della reazione in forma ionica 1.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ II. Compito sperimentale. Utilizzando i reagenti chimici disponibili, riconoscere i sali emessi: cloruro di sodio, fosfato, solfato, carbonato di potassio, eseguendo un numero minimo di operazioni. Rifletti lo stato di avanzamento dell'esperimento nella tabella. Sostanza Reagente n. 1 Osservazione Reagente n. 2 Osservazione Provetta n. K2CO3K2SO4K3PO4NaCl Risolvi il problema del test: quale massa di SiO2 può essere ridotta con coke del peso di 7,5 g. con impurità del 20%? Dato: Soluzione: Conclusione: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Docente: Lavoro di laboratorio n. 4 Risoluzione di problemi sperimentali in chimica inorganica Scopo del lavoro: risolvere problemi sperimentali in chimica inorganica, applicando la conoscenza delle proprietà chimiche delle sostanze inorganiche. Reagenti: solfato di rame (II), idrossido di sodio, acido cloridrico, magnesio, cloruro di bario, carbonato di potassio, ortofosfato di potassio. Strumenti e attrezzature: portaprovette, provette, pipette, lampada ad alcool, filo di rame, fiammiferi. Stato di avanzamento dei lavori: I. Sostanze rilasciate: solfato di rame (II), idrossido di sodio, acido cloridrico, magnesio, cloruro di bario, carbonato di potassio, ortofosfato di potassio. Utilizzando queste sostanze si otterrà: A) ossido di rame (II); B) anidride carbonica; B) idrossido di magnesio. Rifletti l'avanzamento dell'esperimento nella tabella: Nome dell'esperimento Descrizione dell'esperimento Osservazione Equazione di reazione 1. Preparazione dell'ossido di rame (II) ___________________ ______________ ______________________2. Ottenere anidride carbonica ___________________ ______________ ______________________3. Preparazione dell'idrossido di magnesio ___________________ ______________ ______________________ II. Dimostrare che una soluzione di solfato di rame (II) contiene ioni Cu+2 e SO-2 utilizzando un esperimento chimico. Descrivi le tue osservazioni e fornisci le equazioni per le reazioni corrispondenti. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Equazione 1. ___________________________________________________________________________ Equazione 2. ___________________________________________________________________________ Risolvere il problema del test: calcolare la massa di ferro che può essere ottenuta dal minerale di ferro magnetico Fe3O4 quando interagisce con l'alluminio tecnico del peso di 114 g, con una frazione di massa di impurità del 10%. Dato: Soluzione: Conclusione: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Docente: Lavoro di laboratorio n. 5 Determinazione qualitativa di carbonio, idrogeno e cloro nelle sostanze organiche Scopo del lavoro: dimostrare che la materia organica contiene atomi di carbonio, idrogeno e cloro. Reattivi: soluzione di idrossido di calcio, soluzione di monoclorammina. Strumenti e attrezzature: candela di paraffina, bicchiere, vetro chimico, fiammiferi, portaprovette, provette, filo di rame, tappo di gomma. Progresso: esegui un esperimento chimico. Registra lo stato di avanzamento dell'esperimento e i suoi risultati nella tabella. Esperimento n. Nome dell'esperimento Descrizione dell'esperimento Osservazioni, disegno dell'apparecchio, equazione di reazione 1. Determinazione qualitativa dell'idrogeno nella paraffina. ___________________________________ ___________________________________ ______________________________ 2. Determinazione qualitativa del carbonio nella paraffina ________________________________________________ ___________________________________________ 3. Determinazione qualitativa del cloro nella monocloramina ___________________________________ ___________________________________________ Risolvere il problema del test. Deriva la formula strutturale di un alcano contenente l'83,3% di carbonio e il 16,6% di idrogeno. La densità relativa del vapore di questo alcano rispetto all'ossigeno è 2,25. Dato: Soluzione: Conclusione: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Docente: Lavoro di laboratorio n. 6 Proprietà chimiche degli acidi carbossilici Scopo del lavoro: eseguire reazioni che confermano le proprietà chimiche degli acidi carbossilici. Reattivi: soluzione di acido acetico, tornasole, fenolftaleina, magnesio (polvere), zinco (granuli), potassio idrossido, calcio carbonato. Strumenti e attrezzature: portaprovette, provette, supporto, lampada ad alcool, fiammiferi, pipette. Progresso: Conduci un esperimento chimico. Inserisci i risultati dell'esperimento nella tabella. Esperimento n. Nome dell'esperimento Descrizione dell'esperimento Osservazioni, equazione di reazione 1. Azione dell'indicatore su una soluzione di acido acetico 2. Interazione dell'acido acetico con magnesio ___________________________________ ______________________________ 3. Interazione dell'acido acetico con zinco ___________________________________ ___________________________________________ 4. Interazione dell'acetico acido con alcali ___________________________________ ______________________________ 5. Interazione dell'acido acetico con sali di acidi più deboli ________________________________________________ ___________________________________________ Domanda del test: quali proprietà dell'acido acetico sono simili alle proprietà degli acidi inorganici? Quali proprietà specifiche presentano gli acidi carbossilici? Conferma la tua risposta con le equazioni di reazione. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Conclusione: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Docente: Lavoro di laboratorio n. 7 Riconoscimento di plastiche e fibre chimiche Scopo del lavoro: riconoscere i campioni di plastica e fibre forniti. Reagenti: set di materie plastiche - polistirolo, polietilene, polimetilmetacrilato; set di fibre: cotone, lana, lavsan; acetone, acido nitrico, acido solforico, idrossido di sodio. Strumenti e attrezzature: pinze per crogioli, lampada ad alcool, fiammiferi, portaprovette, provette. Avanzamento del lavoro: Esperimento n. Studio su plastica e fibre Osservazione Conclusione 1. Riconoscimento della plastica1. 1. Esame esterno delle materie plastiche ________________________________ _____________ 1.2. Studio del rapporto dei campioni con la combustione ________________________________ _____________ 1.3 Studio della dissoluzione dei campioni in acetone ________________________________ _____________ 2. Riconoscimento delle fibre 2.1 Esame esterno delle fibre ________________________________ _____________ 2.2. Studio del rapporto dei campioni con la combustione ________________________________ _____________ 2.3 Studio della dissoluzione dei campioni in acido nitrico ________________________________ _____________ 2.4 . Studio della dissoluzione dei campioni in idrossido di sodio ________________________________ _____________Rispondere alle domande di controllo: 1. Quali sono le differenze fondamentali tra le reazioni di polimerizzazione e quelle di policondensazione? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Annotare l'equazione per la polimerizzazione del butadiene -1,3 e l'equazione per la policondensazione del glucosio. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Conclusione: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Docente: Lavoro di laboratorio n. 8 Risoluzione di problemi sperimentali per l'identificazione di composti organici Scopo del lavoro: utilizzando reazioni chimiche caratteristiche, risolvere problemi sperimentali utilizzando sostanze organiche. Reagenti: alcool etilico, solfato di rame(II), idrossido di potassio, alcool isobutilico, glicerina, soluzione fenolica, acido acetico, soluzione di glucosio, pasta di amido, acqua bromo, soluzione alcolica di iodio, carbonato di calcio. Strumenti e attrezzature: portaprovette, provette, lampada ad alcool, supporto, fiammiferi, filo di rame, bacchetta di vetro, pipetta. Progresso. 1. Partendo dall'alcol etilico si ottiene: a) aldeide; b) acido carbossilico; c) estere. Presentare il risultato dell'esperimento sotto forma di tabella: Esperimento n. Nome dell'esperimento Descrizione dell'esperimento Osservazioni Equazione di reazione 1. Ossidazione dell'alcol etilico ad aldeide ______________________________________ ________________ ________________ 2. Ossidazione dell'aldeide ad acido carbossilico ______________________________________ ________________ ________________3. Sintesi degli esteri ______________________________ ________________ ________________2. Utilizzando reazioni qualitative, riconoscere soluzioni delle seguenti sostanze organiche: glicerina, soluzione di fenolo, acido acetico, soluzione di glucosio, pasta di amido. Ogni sostanza chimica viene versata in 4 provette numerate da 1 a 6. Eseguendo successive reazioni qualitative a un particolare reagente organico, determinarne il numero di serie. Presentare lo stato di avanzamento dell'esperimento sotto forma di tabella. Nome della reazione Descrizione della reazione qualitativa Osservazioni Equazioni di reazione Provetta n. Reazione qualitativa al fenolo________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Reazione qualitativa alla pasta di amido________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Riconoscimento di glicerolo e glucosio________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Confermare la presenza di acido acetico nella provetta rimanente.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Risolvi il problema del test: la frazione in massa di amido nelle patate è del 20%. Calcolare la massa di glucosio che si può ottenere dall'amido isolato da 891 kg di patate. Dato: Soluzione: Conclusione: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Valutazione: Insegnante: Letteratura 1. Gabrielyan O.S. Workshop di chimica generale, inorganica e organica: libro di testo. aiuti per gli studenti media prof. manuale Stabilimenti/S.O. Gabrielyan, I.G. Ostroumov, N.M. Dorofeeva. - M.: Centro editoriale "Academy", 2007. 2. Kupriyanova N.S. Laboratorio e lavoro pratico in chimica, gradi 10-11 - San Pietroburgo: Vlados, 2011. WORKSHOP DI LABORATORIO nella disciplina "Chimica" per studenti a tempo pieno dell'istruzione professionale secondaria La pubblicazione è stampata dal layout originale dell'autore per decisione di il consiglio metodologico dell'istituto scolastico di bilancio statale SPO SHAPT Dattilografia, correzione di bozze e editing del computer - layout dell'autore - metodologo del centro risorse Firmato per la stampa il 10/03/2014 Stampato nel centro risorse dell'istituto scolastico di bilancio statale di istruzione secondaria "Shakhunsky Agro-Industrial College" 606910, Russia, regione di Nizhny Novgorod, Shakhunya, st. Turgineva, 15 Risografia. Carta per apparecchiature d'ufficio. (tiratura 100 copie)

La cartella contiene materiali che aiuteranno a organizzare la parte pratica della chimica per bambini con disabilità e l'apprendimento a distanza

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MONITORARE IL RAGGIUNGIMENTO DEI RISULTATI PREVISTI IN UN CORSO DI CHIMICA (DA ESPERIENZE LAVORATIVE)

Dushak Olga Mikhailovna

Istituzione educativa di bilancio regionale "Scuola di formazione a distanza", Zheleznogorsk,

Parole chiave: nuovo standard educativo statale federale, risultati pianificati, chimica, monitoraggio continuo, microcompetenze

Annotazione: L'articolo descrive l'esperienza dell'utilizzo di forme di controllo come il Foglio di feedback e il Foglio di raggiungimento dei risultati pianificati nel corso di Chimica per i gradi 8-9.

Le attività dell’insegnante nel quadro del nuovo standard educativo sono orientate ai risultati. Il risultato educativo pianificato, prescritto nello standard educativo dello Stato federale, è differenziato. I risultati pianificati della padronanza del curriculum sono presentati in due blocchi: "Il laureato imparerà" (livello base) e "Il laureato avrà l'opportunità di apprendere" (livello avanzato). Sul sito FIPI, insegnanti e studenti possono familiarizzare con i materiali di misurazione per la certificazione finale degli studenti. Per superare con successo la certificazione finale, lo studente deve padroneggiare un sistema di concetti, conoscenze e competenze della materia. L'insegnante si trova di fronte al compito di sviluppare queste conoscenze e competenze, creando un sistema per valutare il raggiungimento dei risultati pianificati durante il monitoraggio continuo. Dopo aver studiato i materiali del nuovo standard educativo dello Stato federale, la letteratura metodologica e l'esperienza dei miei colleghi, ho iniziato a creare il mio sistema per monitorare l'efficacia del raggiungimento dei risultati pianificati durante lo studio degli argomenti del corso di Chimica per i gradi 8- 9. Come base per la classificazione, ho preso il sistema considerato da A.A Kaverina, ricercatrice senior. Centro per l'educazione alle scienze naturali, Istituto per la strategia di sviluppo dell'istruzione, Accademia russa dell'educazione, Ph.D.

Per valutare il raggiungimento dei risultati pianificati, è necessario sviluppare criteri. I criteri devono essere sviluppati correttamente, accessibili e riflettere la graduale assimilazione di conoscenze e abilità per creare condizioni confortevoli affinché il bambino possa acquisire esperienza cognitiva, il suo avanzamento dalla zona di sviluppo effettivo alla zona di sviluppo prossimale e oltre. Durante l'ultimo anno accademico, ho sviluppato e testato algoritmi per il completamento di compiti, fogli di feedback, fogli di rendimento per alcune sezioni del corso di Chimica nelle classi 8-9.

Durante il processo educativo, all'inizio dello studio di ciascun argomento, agli studenti viene offerto un elenco di concetti per la prova finale e criteri per valutare i loro risultati formativi sotto forma di competenze e micro-competenze, riflessi nei fogli di feedback e nei compiti per loro . Durante lo studio dell'argomento, i risultati vengono annotati nell'Elenco dei risultati ottenuti. I compiti possono essere utilizzati sia quando si studia un nuovo argomento sia quando si consolida e generalizza il materiale educativo. Ad esempio, nella Sezione sulla varietà delle reazioni chimiche, vengono sviluppate le seguenti competenze: comporre equazioni per la dissociazione elettrolitica di acidi, alcali e sali; comporre equazioni ioniche complete e abbreviate per reazioni di scambio. La scheda di feedback che lo studente riceve contiene micro-competenze per il completamento passo passo del compito, anch'essa allegata. Per valutare i miei risultati, offro agli studenti una scala semplice: posso + non posso-.

Compito n. 1 Creare formule di sale utilizzando i valori di valenza del metallo e del residuo acido; nominare le sostanze, scrivere l'equazione di dissociazione (il testo del compito è dato sotto forma di frammento).

Criteri di valutazione: posso + non posso -

Compito n. 2 Creare formule per le sostanze proposte, determinare la classe, scrivere equazioni di dissociazione per queste sostanze: cloruro di potassio, nitrato d'argento, carbonato di sodio, solfato di magnesio, nitrato di piombo, solfuro di potassio, fosfato di potassio (il testo dell'attività è fornito come frammento) .

Foglio di feedback________________________________________________F.I.

Argomento: equazioni ioniche LIVELLO BASE!

Criteri di valutazione: Posso + non posso -

Compito n. 3 Scrivi le equazioni per le reazioni di scambio tra le coppie di sostanze proposte. Equalizzare, comporre equazioni ioniche complete e abbreviate (il testo dell'attività è fornito sotto forma di un frammento).

Foglio di feedback____________________________________________________________F.I.

Argomento: equazioni ioniche LIVELLO BASE!

Criteri di valutazione: Posso + non posso -

Dopo aver completato con successo compiti di livello base, lo studente ha l'opportunità di completare compiti di livello avanzato, che indica la formazione della capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi educativi ed educativo-pratici anche in una situazione cambiata e non standard come capacità di sistematizzare e generalizzare le conoscenze acquisite.

Ad esempio, quando si completa l'attività n. 3 in poilivello elevato, lo studente può formulare una conclusione sul caso in cui le reazioni di scambio ionico procedono fino al completamento. Utilizzando la tabella di solubilità di acidi, basi e sali, creare esempi di equazioni molecolari per lo ionico abbreviato indicato: Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4 ; CO 3 2- + 2H + = H 2 O + CO 2, ecc.

Questa organizzazione del processo educativo ha mostrato una serie di vantaggi: la possibilità di una traiettoria individuale quando si padroneggia un argomento, criteri per valutare i risultati del lavoro comprensibili al bambino e ai suoi genitori. In futuro, prevediamo di continuare a lavorare sullo sviluppo di compiti per altre sezioni del corso.

Bibliografia:

1. Kaverina A.A. Chimica. Risultati pianificati. Sistema di compiti. 8-9 gradi: un manuale per insegnanti di istituti di istruzione generale / A.A Kaverina, R.G Ivanova, D.Yu. a cura di G.S. Kovaleva, O.B. – M.: Educazione, 2013. – 128 p. – (Lavoriamo secondo nuovi standard)

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Grado 8 Lavoro pratico sull'argomento:Analisi del suolo e dell'acqua

Esperienza 1

Analisi meccanica del terreno

In una provetta (o fiala) posizionare il terreno (la colonna di terreno dovrebbe essere di 2-3 cm). Aggiungere acqua distillata(bollito), il cui volume dovrebbe essere 3 volte il volume del terreno.

Chiudere la provetta con un tappo e agitare bene per 1-2 minuti, quindi utilizzare una lente d'ingrandimento e osservare la sedimentazione delle particelle di terreno e la struttura dei sedimenti. Descrivi e spiega le tue osservazioni.

Esperienza 2

Preparazione della soluzione del terreno ed esperimenti con essa

Preparare la cartafiltro (o da cotone idrofilo, benda), inserirlo nell'imbuto fissato all'anello del treppiede. Posizionare una provetta pulita e asciutta sotto l'imbuto e filtrare la miscela di terra e acqua ottenuta nel primo esperimento. La miscela non deve essere agitata prima di filtrarla. Il terreno rimarrà sul filtro e il filtrato raccolto nella provetta è un estratto del terreno (soluzione del terreno).

Mettere alcune gocce di questa soluzione su una lastra di vetro e, utilizzando una pinzetta, tenerla sopra il fuoco finché l'acqua non sarà evaporata(basta lasciarlo sulla batteria).Cosa stai osservando? Spiegare.

Prendi due cartine di tornasole (rossa e blu)(se c'è!), Applica loro la soluzione del terreno con una bacchetta di vetro. Traccia una conclusione in base alle tue osservazioni:

1. Dopo che l'acqua è evaporata sul vetro………..

2. La cartina tornasole universale non cambierà colore se la soluzione è neutra, diventerà rossa se è acida e blu se è alcalina.

Esperienza 3

Determinazione della limpidezza dell'acqua

Per l'esperimento è necessario un cilindro di vetro trasparente a fondo piatto(bicchiere) diametro 2-2,5 cm, altezza 30-35 cm È possibile utilizzare un cilindro graduato da 250 ml senza supporto in plastica. INDICATE LE DIMENSIONI DEL VOSTRO BICCHIERE

Consigliamo di condurre l'esperimento prima con acqua distillata e poi con acqua di stagno e confrontare i risultati. Posizionare il cilindro sul testo stampato e versarvi l'acqua da testare, assicurandosi che il testo possa essere letto attraverso l'acqua. Nota a quale altezza non vedrai il carattere. Misura l'altezza delle colonne d'acqua con un righello. Trarre conclusioni:

L'altezza misurata è chiamata livello di visibilità.

Se il livello di visibilità è basso, il serbatoio è fortemente inquinato.

Esperienza 4

Determinazione dell'intensità dell'odore dell'acqua

Matraccio conico(barattolo) riempire 2/3 volume dell'acqua di prova, chiudere bene con un tappo (preferibilmente di vetro) e agitare vigorosamente. Quindi aprire il flacone e notare il carattere e l'intensità dell'odore. Fornire una valutazione dell'intensità dell'odore dell'acqua per punti utilizzando la Tabella 8.

Utilizzare la tabella 8 (pagina 183).

FARE UNA CONCLUSIONE GENERALE

Anteprima:

Sezione V Chimica Sperimentale

• Quando esegui un esperimento chimico, identifica i segni che indicano il verificarsi di una reazione chimica
• Condurre esperimenti per riconoscere soluzioni acquose di acidi e alcali utilizzando indicatori

Concetti correlati:

Fenomeno chimico (reazione), esperimento, acido, alcali, segni di una reazione chimica, soluzione, indicatori

Segni di una reazione chimica:

Cambiamento di colore, odore, precipitazione o dissoluzione del precipitato, rilascio di gas, rilascio o assorbimento di calore e luce

Compito n. 1

Foglio di feedback________________________________________________F.I.

Argomento: Chimica sperimentale. Segni di reazioni chimiche

Criteri di valutazione: posso + non posso -

NO.

Sezioni, argomenti

Numero di ore

Programma di lavoro per classe

10 gradi

11° grado

introduzione

1. Soluzioni e metodi per la loro preparazione

2. Calcoli utilizzando equazioni chimiche

3. Determinazione della composizione delle miscele

4. Determinazione della formula di una sostanza

5. Schemi di reazioni chimiche

6. Compiti combinati

7. Reazioni qualitative

Introduzione all'analisi chimica.

Processi chimici.

Chimica degli elementi.

Corrosione dei metalli.

Chimica degli alimenti.

Farmacologia.

Conferenza finale: “L’importanza dell’esperimento nelle scienze naturali”.

Totale:

Nota esplicativa

Questo corso facoltativo è destinato agli studenti delle classi 10 - 11 che scelgono una direzione in scienze naturali, progettato per 68 ore.

L'importanza del corso sta nel fatto che il suo studio ti consentirà di imparare a risolvere i principali tipi di problemi di calcolo previsti nel corso di chimica delle scuole superiori e nel programma degli esami di ammissione alle università, cioè di superare con successo prepararsi per l'Esame di Stato Unificato di Chimica. Inoltre, la mancanza di formazione pratica viene compensata. Ciò rende le lezioni entusiasmanti e infonde abilità nel lavorare con reagenti e attrezzature chimiche, sviluppa l'osservazione e la capacità di pensare in modo logico. In questo corso si cerca di sfruttare al massimo la chiarezza di un esperimento chimico, per consentire agli studenti non solo di vedere come interagiscono le sostanze, ma anche di misurare in quali proporzioni entrano in reazioni e si ottengono come risultato della reazione.

Scopo del corso: ampliare la comprensione degli studenti sugli esperimenti chimici.

Obiettivi del corso:

· Ripetizione degli argomenti trattati nelle lezioni di chimica;

· Ampliare la comprensione da parte degli studenti delle proprietà delle sostanze;

· Migliorare le abilità pratiche e le abilità nella risoluzione di problemi di calcolo di diverso tipo;

· Superare la comprensione formale di alcuni scolari sui processi chimici.

Durante il corso, gli studenti migliorano le proprie capacità nella risoluzione di problemi di calcolo, eseguono compiti qualitativi per identificare le sostanze presenti in diverse bottiglie prive di etichetta ed eseguono sperimentalmente catene di trasformazioni.

Durante l'esperimento, in classe si formano cinque tipi di abilità e abilità.

1. Capacità organizzative:

elaborare un piano sperimentale secondo le istruzioni;

determinazione dell'elenco dei reagenti e delle attrezzature secondo le istruzioni;

preparare un modulo di segnalazione secondo le istruzioni;

eseguire un esperimento in un dato momento, utilizzando strumenti, metodi e tecniche familiari nel lavoro;

eseguire l'autocontrollo secondo le istruzioni;

conoscenza dei requisiti per la documentazione scritta dei risultati sperimentali.

2. Competenze tecniche:

corretta manipolazione dei reagenti e delle apparecchiature conosciute;

assemblaggio di dispositivi e impianti da parti finite secondo le istruzioni;

eseguire operazioni chimiche secondo le istruzioni;

rispetto delle norme sulla sicurezza del lavoro.

3. Capacità di misurazione:

lavorare con strumenti di misura secondo le istruzioni;

conoscenza e utilizzo dei metodi di misurazione;

elaborazione dei risultati delle misurazioni.

4. Competenze e abilità intellettuali:

chiarire lo scopo e definire gli obiettivi dell'esperimento;

avanzare un'ipotesi sperimentale;

selezione e utilizzo delle conoscenze teoriche;

osservazione e identificazione dei segni caratteristici di fenomeni e processi secondo le istruzioni;

confronto, analisi, definizione di rapporti di causa-effetto,

generalizzazione dei risultati ottenuti e - formulazione di conclusioni.

5. Capacità di progettazione:

correggere semplici problemi in attrezzature, dispositivi e installazioni sotto la supervisione di un insegnante;

utilizzo di attrezzature, strumenti e impianti già pronti;

produzione di attrezzature, strumenti e installazioni semplici sotto la guida di un insegnante;

rappresentazione di attrezzature, strumenti e installazioni sotto forma di immagine.

Il controllo della conoscenza viene effettuato durante la risoluzione di problemi computazionali e sperimentali.

Il risultato del corso facoltativo sarà il completamento di un lavoro di prova, compresa la preparazione, soluzione e implementazione sperimentale di un problema di calcolo o di un compito qualitativo: determinare la composizione di una sostanza o l'implementazione di una catena di trasformazioni.

Introduzione (1 ora)

Pianificazione, preparazione e conduzione di un esperimento chimico. Precauzioni di sicurezza durante il lavoro di laboratorio e pratico. Regole di primo soccorso per ustioni e intossicazioni chimiche.

Argomento 1. Soluzioni e metodi per la loro preparazione (4 ore)

L'importanza delle soluzioni in un esperimento chimico. Il concetto di una vera soluzione. Regole per la preparazione delle soluzioni. Bilance tecnochimiche e regole per la pesatura dei solidi.

Frazione di massa del soluto in soluzione. Calcolo e preparazione di una soluzione con una certa frazione di massa della sostanza disciolta.

Determinazione dei volumi di soluzioni mediante contenitori di misurazione e densità di soluzioni di sostanze inorganiche mediante un idrometro. Tabelle delle densità delle soluzioni di acidi e alcali. Calcoli della massa del soluto da densità, volume e frazione di massa noti del soluto.

Modifica della concentrazione di un soluto in una soluzione. Miscelazione di due soluzioni della stessa sostanza per ottenere una soluzione di nuova concentrazione. Calcolo della concentrazione di una soluzione ottenuta mediante miscelazione, regola della “croce”.

Dimostrazioni. Vetreria chimica per la preparazione di soluzioni (bicchieri, matracci conici e a fondo piatto, cilindri graduati, matracci tarati, bacchette di vetro, imbuti di vetro, ecc.). Preparazione della soluzione di cloruro di sodio e della soluzione di acido solforico. Bilance tecnochimiche, pesi. Determinazione del volume di soluzioni di acidi e alcali utilizzando un cilindro graduato. Idrometro. Determinazione della densità delle soluzioni mediante un idrometro. Aumentare la concentrazione della soluzione di idrossido di sodio facendo evaporare parzialmente l'acqua e aggiungendo ulteriore alcali alla soluzione, controllando la variazione di concentrazione utilizzando un idrometro. Ridurre la concentrazione di idrossido di sodio in una soluzione diluendola, controllando la variazione di concentrazione utilizzando un idrometro.

Lavoro pratico. Pesatura del cloruro di sodio su una bilancia chimica tecnica. Preparazione di una soluzione di cloruro di sodio con una data frazione di sale nella soluzione. Determinazione del volume della soluzione di cloruro di sodio mediante un cilindro graduato e determinazione della sua densità mediante un idrometro. Determinazione della concentrazione di soluzioni di acidi e alcali in base alla loro densità nella tabella “Frazione di massa della sostanza disciolta (in%) e densità delle soluzioni di acidi e basi a 20 °C”. Miscelazione di soluzioni di cloruro di sodio di varie concentrazioni, calcolo della frazione di massa del sale e determinazione della densità della soluzione risultante.

Argomento 2. Calcoli utilizzando equazioni chimiche (10 ore)

Determinazione pratica della massa di una delle sostanze reagenti mediante pesatura o in volume, densità e frazione di massa della sostanza disciolta nella soluzione. Effettuare una reazione chimica e calcolare la riduzione di questa reazione. Pesare il prodotto della reazione e spiegare la differenza tra il risultato pratico ottenuto e quello calcolato.

Lavoro pratico. Determinazione della massa di ossido di magnesio ottenuta bruciando una massa nota di magnesio. Determinazione della massa di cloruro di sodio ottenuta facendo reagire una soluzione contenente una massa nota di idrossido di sodio con un eccesso di acido cloridrico.

Determinazione pratica della massa di una delle sostanze reagenti mediante pesatura, esecuzione di una reazione chimica e calcolo utilizzando l'equazione chimica di questa reazione, determinazione della massa o del volume del prodotto di reazione e della sua resa come percentuale di quella teoricamente possibile.

Lavoro pratico. Sciogliere lo zinco nell'acido cloridrico e determinare il volume dell'idrogeno. Calcinazione del permanganato di potassio e determinazione del volume di ossigeno.

Effettuare reazioni per sostanze contenenti impurità, osservando i risultati dell'esperimento. Calcoli con determinazione della frazione di massa delle impurità in una sostanza in base ai risultati di una reazione chimica.

Esperimento dimostrativo. Sciogliere sodio, calcio in acqua e osservare i risultati dell'esperimento per rilevare le impurità in questi metalli.

Lavoro pratico. Sciogliere la polvere di gesso contaminata con sabbia di fiume in una soluzione di acido nitrico.

Determinazione delle masse delle sostanze reagenti, realizzazione di una reazione chimica tra loro, studio dei prodotti di reazione e determinazione pratica di una sostanza in eccesso. Risoluzione di problemi per determinare la massa di uno dei prodotti di reazione dalle masse note delle sostanze reagenti, una delle quali è data in eccesso.

Esperimento dimostrativo. Combustione dello zolfo e del fosforo, determinazione della sostanza in eccesso in queste reazioni.

Lavoro pratico. Effettuare una reazione tra soluzioni di acido nitrico e idrossido di sodio contenenti masse note di sostanze reagenti, determinando l'eccesso di reagente mediante un indicatore.

Argomento 3. Determinazione della composizione delle miscele (2 ore)

Reagire una miscela di due sostanze con un reagente che reagisce con un solo componente della miscela. Reagire una miscela di due sostanze con un reagente che reagisce con tutti i componenti della miscela. Discussione dei risultati sperimentali. Risoluzione di problemi per determinare la composizione delle miscele.

Esperimento dimostrativo. Interazione di una miscela di polvere di zinco e limatura di rame con acido cloridrico. Interazione di una miscela di polvere di magnesio e polvere di zinco con acido cloridrico.

Argomento 4. Determinazione della formula di una sostanza (6 ore)

Il concetto di composizione qualitativa e quantitativa di una sostanza. Calcolo della massa molecolare di una sostanza in base alla sua densità di idrogeno, ecc. e frazione di massa dell'elemento. Determinazione della formula di una sostanza sulla base di dati quantitativi dei prodotti di reazione. Determinazione della formula delle sostanze organiche in base alla formula generale delle serie omologhe.

Argomento 5. Schemi di reazioni chimiche (5 ore)

Il concetto di processi termici nelle reazioni chimiche. Reazioni eso- ed endotermiche. Calcoli utilizzando equazioni termochimiche.

Dimostrazione. La reazione di diluizione dell'acido solforico concentrato e preparazione del cloruro di ammonio.

Il concetto di velocità di reazione. Fattori che influenzano la velocità di reazione. Determinazione della velocità di reazione.

Dimostrazione. L'influenza delle condizioni di reazione sulla sua velocità.

Il concetto di equilibrio chimico. Metodi per spostare l'equilibrio chimico. Applicazione di queste conoscenze nella produzione chimica.

Argomento 6. Attività combinate (3 ore)

Risoluzione di problemi combinati per diversi tipi di blocco C dell'Esame di Stato Unificato di chimica.

Argomento 7. Reazioni qualitative (3 ore)

Il concetto di reazione qualitativa. Identificazione delle sostanze utilizzando la tabella di solubilità di acidi, basi e sali, caratterizzazione dei cambiamenti visibili nei processi. Determinazione di sostanze inorganiche contenute in diverse bottiglie senza etichetta, senza l'uso di reagenti aggiuntivi. Effettuare trasformazioni di sostanze inorganiche e organiche.

Esperimento dimostrativo. Identificazione di soluzioni di solfato di ferro (II), solfato di rame (II), cloruro di alluminio, nitrato d'argento utilizzando una soluzione di idrossido di sodio. Identificazione di soluzioni di cloruro di sodio, ioduro di potassio, fosfato di sodio, nitrato di calcio utilizzando una soluzione di nitrato d'argento e acido nitrico.

Realizzare una catena di trasformazioni.

Lavoro pratico. Determinazione di soluzioni di nitrato d'argento, idrossido di sodio, cloruro di magnesio, nitrato di zinco in flaconi numerati senza etichetta senza l'uso di reagenti aggiuntivi.

Argomento 8. Introduzione all'analisi chimica (6 ore)

Introduzione. Chimica, uomo e società moderna. Introduzione all'analisi chimica. Fondamenti di analisi qualitativa. Fondamenti di chimica analitica. Risoluzione di tipici problemi di calcolo.

Lavoro pratico. Effettuare analisi per rilevare tracce di sangue e saliva nei campioni rilasciati. Analisi di patatine e bibite.

Argomento 9. Processi chimici (6 ore)

Caratteristiche dei processi chimici. Processo chimico, suoi segni. Cristalli in natura. Cristallizzazione delle sostanze e sua dipendenza da vari fattori. Processi chimici nel corpo umano. Biochimica e fisiologia.

Lavoro pratico. Cristallizzazione di una sostanza. Cristalli in crescita in laboratorio. Decomposizione del perossido di idrogeno da parte degli enzimi del sangue.

Argomento 10. Chimica degli elementi (5 ore)

L'essenza di una reazione chimica. Risolvere problemi che coinvolgono sostanze di varie classi e determinare il tipo di reazione chimica. Reazioni chimiche che avvengono senza modificare lo stato di ossidazione degli elementi chimici. Reazioni che si verificano con un cambiamento nello stato di ossidazione degli elementi chimici. Reazioni di scambio ionico.

Lavoro pratico. Precipitazione dei sali.

Argomento 11. Corrosione dei metalli (3 ore)

Il concetto di corrosione. Segni di corrosione della superficie. Corrosione chimica ed elettrochimica. Protezione dalla corrosione.

Lavoro pratico. Tecniche per proteggere le superfici metalliche dalla corrosione.

Argomento 12. Chimica degli alimenti (7 ore)

Chimica e nutrizione. L'importanza di proteine, grassi e carboidrati per un'alimentazione completa. Fattori che influenzano l'assorbimento dei componenti alimentari più importanti. Caratteristiche chimiche dei processi che avvengono nel tratto digestivo. Cibo "vivo" e cibo "morto". La chimica del vegetarianismo e del consumo di carne. Aromi, conservanti, coloranti ed esaltatori di sapidità.

Lavoro pratico. Determinazione dei coloranti artificiali negli alimenti. Isolamento di proteine ​​da oggetti biologici.

Argomento 13. Farmacologia (4 ore)

Il concetto di farmacologia. Ricetta e indicazioni. L'omeopatia, le sue basi chimiche. Controindicazioni ed effetti collaterali, chimica.

Lavoro pratico. L'effetto degli antibiotici e dei nitrati sulla microflora del suolo.

Argomento 14. Conferenza finale: “L'importanza dell'esperimento nelle scienze naturali” (3 ore)

Dalla natrochthymia alla chemioterapia (chimica farmaceutica). Chimica della biologia della nutrizione. Risoluzione dei problemi chimici tipici per il superamento dell'Esame di Stato Unificato.

Requisiti per i risultati dell'apprendimento

Nelle classi del corso facoltativo "Problemi sperimentali in chimica", gli studenti devono rispettare rigorosamente i requisiti di sicurezza durante lo svolgimento del lavoro di laboratorio e pratico e conoscere le regole del primo soccorso in caso di ustioni e avvelenamenti con reagenti chimici.

Dopo aver completato il corso proposto, gli studenti dovrebbero:

essere in grado di effettuare misurazioni (massa di un solido utilizzando una bilancia tecnochimica, volume di una soluzione utilizzando un misurino, densità di una soluzione utilizzando un idrometro); preparare soluzioni con una determinata frazione di massa di sostanza disciolta; determinare la concentrazione percentuale di soluzioni di acidi e alcali utilizzando i valori della tabella delle loro densità; pianificare, preparare e condurre semplici esperimenti chimici relativi alla dissoluzione, filtraggio, evaporazione di sostanze, lavaggio e asciugatura dei sedimenti; la produzione e l'interazione di sostanze appartenenti alle principali classi di composti inorganici; determinazione delle sostanze inorganiche in soluzioni individuali; implementazione di una catena di trasformazioni di composti inorganici;

risolvere problemi combinati che includono elementi di problemi di calcolo standard:

determinazione della massa e della frazione di massa di una sostanza disciolta in una soluzione ottenuta in diversi modi (sciogliendo la sostanza in acqua, mescolando soluzioni di diverse concentrazioni, diluendo e concentrando la soluzione);

determinazione della massa del prodotto di reazione o del volume di gas dalla massa nota di una delle sostanze reagenti; determinazione della resa del prodotto di reazione come percentuale di quella teoricamente possibile;

determinazione della massa del prodotto di reazione o del volume di gas in base alla massa nota di una delle sostanze reagenti contenente una certa proporzione di impurità;

determinazione della massa di uno dei prodotti di reazione in base alle masse note delle sostanze reagenti, una delle quali è data in eccesso.

Bibliografia:

1. Gabrielyan O.S. Chimica generale: compiti ed esercizi. M.: Educazione, 2006.

2. Gudkova A.S. 500 problemi di chimica. M.: Educazione, 2001.

3. Obiettivi delle Olimpiadi panrusse della chimica. M.: Esame, 2005.

4. Labiy Yu.M. Risolvere problemi di chimica utilizzando equazioni e disuguaglianze. M.: Educazione, 2007

5. Magdesieva N.N., Kuzmenko N.E. Impara a risolvere problemi di chimica. M.: Educazione, 2006.

6. Novoshinsky I.I. Tipi di problemi chimici e metodi per risolverli. M.: Onice, 2006.

7. Okaev E.B. Olimpiadi della chimica. Mn.: TetraSystems, 2005.

8. Esame di Stato unificato KIM in Chimica per diversi anni

Numero

lezione

(sezioni, argomenti)

Quantità

ore

Date

Attrezzatura per la lezione

Compiti a casa

1. Introduzione.

PSHE D.I.Mendeleev, ritratti di scienziati

Introduzione.

2. Soluzioni e metodi per la loro preparazione

Lampada ad alcool, portaprovette, provette, filo per prova fiamma, carta da filtro, piatto di evaporazione, carta indicatrice universale, soluzioni di acido nitrico, cloruro di bario, idrossido di sodio, acqua di calce, nitrato d'argento

Frazione di massa del soluto.

Concentrazione molare e concentrazione molare equivalente.

Solubilità delle sostanze.

Lavoro pratico n. 1: “Preparazione di una soluzione di una certa concentrazione mescolando soluzioni di diverse concentrazioni”.

3. Calcoli utilizzando equazioni chimiche

Lampada ad alcool, supporto, pinza, spatola, vetro, provette, contagocce, cilindro graduato, imbuto filtrante, carta da filtro, soluzioni di acido nitrico, nitrato d'argento, acido cloridrico, PSHE di Mendeleev, tabella di solubilità, calcolatrice

Determinazione della massa del prodotto di reazione dalla massa nota di uno dei reagenti.

Calcolo dei rapporti volumetrici dei gas.

Compiti relativi alla determinazione della massa di una soluzione.

Calcolo della massa, volume, quantità di sostanza del prodotto di reazione, se una delle sostanze reagenti è data in eccesso.

Effettuare una reazione tra sostanze contenenti masse note di sostanze reagenti, determinandone l'eccesso mediante un indicatore.

Determinazione della resa del prodotto di reazione come percentuale di quella teoricamente possibile.

Calcolo delle impurezze nelle sostanze reagenti.

4. Determinazione della composizione delle miscele

Lampada ad alcool, treppiede, bicchiere, cilindro graduato, tazza di evaporazione, carta da filtro, magnesio, acido solforico, ossido di rame (II), carbonato di magnesio, idrossido di sodio, acido cloridrico

Determinazione della composizione di una miscela, tutti i componenti della quale interagiscono con i reagenti specificati.

Determinazione della composizione di una miscela i cui componenti interagiscono selettivamente con i reagenti specificati.

5. Determinazione della formula di una sostanza

Derivazione della formula di una sostanza in base alla frazione di massa degli elementi.

Derivazione della formula molecolare di una sostanza in base alla sua densità in idrogeno o aria e alla frazione di massa dell'elemento.

Derivazione della formula molecolare di una sostanza dalla densità relativa dei suoi vapori e dalla massa, volume o quantità dei prodotti della combustione.

Derivazione della formula di una sostanza dalla formula generale di una serie omologa di composti organici.

6. Schemi di reazioni chimiche

PSHE D.I.Mendeleev, tabella di solubilità, schede attività

Calcoli utilizzando equazioni termochimiche.

La velocità delle reazioni chimiche.

Equilibrio chimico.

7. Compiti combinati

PSHE D.I.Mendeleev, tabella di solubilità, schede attività

Compiti combinati.

8. Reazioni qualitative

Provetta larga con tubo uscita gas, supporto, cronometro, siringa del gas, cilindro graduato, granuli e polvere di zinco, acido cloridrico diluito, soluzione di acqua ossigenata, ossido di manganese (IV), ossido di rame (II), ossido di zinco, cloruro di sodio, patata fette, pezzi di fegato.

Metodi per la determinazione delle sostanze inorganiche e organiche.

Determinazione sperimentale di sostanze inorganiche.

Determinazione sperimentale delle sostanze organiche.

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Ministero della Sanità della Repubblica dell'Uzbekistan

Ministero dell'Istruzione Superiore e Speciale della Repubblica dell'Uzbekistan

PRATICA DI CHIMICA GENERALE

Taskent – ​​2004

Revisori:

Professore del Dipartimento di Chimica Bioorganica e Biologica II TashGosMI Kasymova S.S.

Ass. Dipartimento di Chimica Generale TashPMI Arifdzhanov S.Z.

A.D.Juraev, N.T.Alimkhodzhaeva e altri.

Workshop di chimica generale: libro di testo per studenti di medicina

Il manuale fornisce i contenuti delle lezioni di laboratorio nel corso di chimica generale per gli studenti degli istituti medici. Per ogni lezione, gli scopi e gli obiettivi di questo argomento, le questioni discusse nella lezione, il significato dell'argomento studiato, un blocco di informazioni su questo argomento, attività di formazione con standard per la loro soluzione, compiti situazionali, domande, compiti e vengono forniti test per determinare la padronanza di questo argomento, metodi di conduzione dei test di laboratorio e compiti per una soluzione indipendente.

Il workshop è stato redatto in conformità con il nuovo programma per l'insegnamento del corso “Chimica Generale” per gli studenti degli istituti medici.

PREFAZIONE

La chimica è una delle discipline teoriche generali fondamentali. È strettamente correlato ad altre scienze naturali: biologia, geografia, fisica. Molte sezioni della scienza chimica moderna sono nate all'intersezione tra chimica fisica, biochimica, geochimica, ecc. Nella chimica moderna sono emerse molte sezioni indipendenti, le più importanti delle quali sono la chimica inorganica, la chimica organica, la chimica analitica, la chimica dei polimeri, la chimica fisica , ecc. La chimica generale esamina i concetti chimici di base, nonché le leggi più importanti associate alle trasformazioni chimiche. La chimica generale comprende i fondamenti di varie sezioni della scienza moderna: chimica fisica, cinetica chimica, elettrochimica, chimica strutturale, ecc. Le funzioni più importanti della chimica generale includono, in primo luogo, la creazione di una base teorica per la padronanza di successo di discipline speciali, e in secondo luogo, lo sviluppo del processo di insegnamento da parte degli studenti di forme moderne di pensiero teorico, che è estremamente rilevante, poiché tra i requisiti per uno specialista moderno, il primo posto è dato alla necessità sia di una visione teorica degli oggetti che dei fenomeni in fase di studio e la capacità di pensare in modo indipendente, la capacità di pensare da una prospettiva scientifica, di andare oltre il quadro di una ristretta specialità nella risoluzione di problemi complessi e nell'acquisizione di abilità pratiche nell'esecuzione di analisi di oggetti biologici.

Il ruolo della chimica nel sistema di istruzione medica è piuttosto ampio. Lo studio di aree così importanti della medicina come la biologia molecolare, la genetica, la farmacologia, la biochimica quantistica, ecc. È impossibile senza la conoscenza della teoria della struttura della materia e della formazione dei legami chimici, della termodinamica chimica, del meccanismo delle reazioni chimiche e di altre questioni.

Una delle sezioni della chimica generale secondo il programma per gli istituti medici è la chimica bioinorganica, nata sulla base della chimica inorganica, biochimica, biologia e biogeochimica.

La chimica bioinorganica studia la composizione, la struttura, la trasformazione delle biomolecole contenenti ioni metallici e la loro modellazione. Questa scienza esplora i meccanismi di partecipazione degli ioni inorganici nel corso dei processi biochimici.

Utilizzando le scoperte della chimica bioinorganica, è possibile spiegare il comportamento degli elementi chimici nei sistemi biologici.

E oggi l'affermazione del grande scienziato russo M.V. Lomonosov è molto vera: "Un medico non può essere perfetto senza una conoscenza approfondita della chimica".

INTRODUZIONE

Questo libro di testo è stato compilato per aiutare gli studenti di medicina che studiano chimica generale. È necessario per la preparazione indipendente degli studenti alle lezioni di laboratorio e pratiche.

Lo scopo di questo manuale è, sulla base delle conquiste moderne, sviluppare negli studenti le capacità di previsione qualitativa e quantitativa dei prodotti di trasformazione delle sostanze in un organismo vivente basato sullo studio delle reazioni chimiche tipiche, nonché di sistematizzare le conoscenze delle più importanti generalizzazioni teoriche della chimica; insegnare ad applicare queste conoscenze ai fenomeni che si verificano in un organismo vivente in condizioni normali e patologiche.

Come risultato della padronanza del corso di chimica bioinorganica:

Lo studente dovrebbe saperlo:

Lo studio di soluzioni, sulla base delle quali valutare le proprietà dei non elettroliti e degli elettroliti per prevedere l'influenza dell'ambiente sul corso delle reazioni biochimiche (processi); modi di esprimere le composizioni delle soluzioni; lasciarsi guidare dalla teoria protolitica degli acidi e delle basi come base per considerare le interazioni acido-base negli organismi viventi;

Concetti e leggi di base relativi alla termodinamica dei processi chimici che determinano la direzione e la profondità delle reazioni biochimiche;

Leggi fondamentali della cinetica chimica applicate ai sistemi biologici;

Modelli di base dei processi redox e dei processi di precipitazione per prevedere i probabili prodotti della trasformazione di sostanze in sistemi biochimici e farmaci utilizzati in medicina;

Principi di base della teoria della struttura e della reattività dei composti complessi per prevedere la formazione dei prodotti più probabili negli organismi viventi tra ioni metallici e bioligandi per il loro uso in medicina;

Proprietà tipiche dei composti di elementi s, p, d in relazione alla loro posizione nella tavola periodica degli elementi di D.I. Mendeleev per prevedere la trasformazione degli elementi chimici nei sistemi biologici.

Tipi di reazioni chimiche. Reazioni esotermiche ed endotermiche

Come risultato della padronanza del corso di chimica bioinorganica

Lo studente deve essere in grado di farlo:

lavorare in modo indipendente con la letteratura educativa e di riferimento, utilizzare i propri dati per risolvere problemi tipici applicati ai sistemi biologici;

scegliere le condizioni di reazione per ottenere composti specifici;

prevedere la possibilità di reazioni chimiche ed elaborare equazioni di reazione per il loro verificarsi;

possedere la moderna tecnologia di laboratorio chimico per condurre analisi qualitative e quantitative di preparati medici e oggetti biologici;

Compilare abstract per le analisi effettuate e comprovare scientificamente i dati sperimentali ottenuti applicandoli alla pratica medica.

Il manuale contiene gli scopi e gli obiettivi di questo argomento, le questioni discusse nella lezione, il significato dell'argomento studiato, un blocco di informazioni su questo argomento, attività di formazione con standard per la loro soluzione, che costituiscono una base indicativa per l'azione quando applicare principi teorici a compiti specifici, nonché compiti situazionali, domande, compiti e test per determinare la padronanza di questo argomento, metodi di conduzione del lavoro di laboratorio e compiti per una soluzione indipendente.

Questo manuale si basa su lavori che sono stati utilizzati per diversi anni nel processo formativo presso l'I Tashkent State Medical Institute e il Tashkent PMI durante lo studio di un corso di chimica generale. Il workshop è redatto in conformità con il programma di insegnamento del corso “Chimica generale” per gli studenti degli istituti di medicina.

Durante la compilazione del manuale, è stata prestata particolare attenzione al pregiudizio medico nell'insegnamento della chimica generale.

Regole per lavorare in un laboratorio chimico

La tecnologia della moderna ricerca chimica è complessa e varia. La fase iniziale della loro implementazione sono le lezioni pratiche di laboratorio di chimica generale, durante le quali si acquisiscono le competenze di base per lavorare in un laboratorio chimico con attrezzature chimiche, vetreria, ecc., per eseguire semplici esperimenti.

Ogni studente che lavora in un laboratorio chimico deve attenersi rigorosamente alle seguenti regole di lavoro:

I. Ad ogni persona che opera nel laboratorio è assegnata una postazione di lavoro, che non deve essere ingombrata da oggetti non necessari, né devono essere appoggiate sul tavolo valigette, libri, pacchi, ecc. Il posto di lavoro deve essere mantenuto ordinato e pulito.

2. Prima di ogni lavoro di laboratorio, dovresti studiare il materiale teorico ad esso correlato, iniziare gli esperimenti solo dopo aver letto attentamente le istruzioni (manuale) e aver chiarito tutte le domande poco chiare. Tutto il lavoro di laboratorio deve essere eseguito individualmente.

3. Utilizzare con attenzione reagenti, gas, acqua ed elettricità. Per gli esperimenti, prendi quantità minime della sostanza. I reagenti non utilizzati o in eccesso non devono essere rimessi nei flaconi. I resti di composti rari, costosi e tossici vengono versati in recipienti speciali custoditi dall'assistente di laboratorio.

4. Chiudere immediatamente tutti i flaconi con reagenti e soluzioni con tappi che non devono essere mescolati dopo l'uso. È vietato portare con sé reagenti pubblici. Si sconsiglia di posizionare flaconi con reagenti su libri e quaderni.

5. Lavorare in laboratorio in camice, è severamente vietato mangiare, non è consentito fumare o parlare ad alta voce.

6. Al termine del lavoro, è necessario lavare le stoviglie usate, pulire accuratamente il posto di lavoro, spegnere il gas, l'acqua e l'elettricità.

7. Tutti i dati relativi al lavoro di laboratorio svolto devono essere registrati in un diario di laboratorio. Contiene: materiale teorico necessario per eseguire questo lavoro, metodi di esecuzione del lavoro di laboratorio, osservazioni, equazioni di reazione, calcoli, risposte a domande, soluzioni a problemi, risultati di analisi scientificamente fondati, conclusioni tratte sulla base della ricerca. La voce nel diario dovrebbe essere accurata e compilata in modo tale che un chimico che non ha familiarità con questo lavoro, dopo averlo letto, possa immaginare chiaramente come sono stati condotti gli esperimenti, cosa è stato osservato in essi e quali conclusioni ha tratto lo sperimentatore. Vieni a. Il quaderno di laboratorio deve essere compilato durante l'analisi man mano che viene eseguita. Non è consentito l'uso di eventuali bozze. È severamente vietato coprire o alterare i numeri riportati nel rapporto sperimentale.

Regole di sicurezza quando si lavora in un laboratorio chimico

Quando si eseguono lavori di laboratorio in un laboratorio chimico, è necessario seguire le norme di sicurezza.

Il lavoro di laboratorio viene solitamente svolto presso un banco chimico. Il tavolo deve essere pulito. Prima di iniziare il lavoro di laboratorio, è necessario assicurarsi che tutti i reagenti e la vetreria siano disponibili.

L'esperimento dovrebbe essere eseguito rigorosamente nella sequenza indicata nella sua descrizione. Durante il riscaldamento non tenere provette e beute con l'apertura rivolta verso di voi o verso la persona che lavora nelle vicinanze; Non bisogna sporgersi oltre l'apertura del recipiente in cui avviene la reazione.

Lavorare con sostanze infiammabili lontano dal fuoco.

Se il benzene, l'etere o la benzina prendono fuoco, non puoi spegnere il fuoco con l'acqua, devi riempire il fuoco con la sabbia;

Lavorare con sostanze caustiche, tossiche e odorose in una cappa aspirante. Versare acidi e alcali concentrati sotto il tiraggio. In nessun caso i loro resti dovranno essere versati nel lavandino, ma in bottiglie appositamente predisposte. Sotto trazione, effettua tutte le reazioni accompagnate dal rilascio di gas o vapori tossici.

Posizionare apparecchi e stoviglie caldi su supporti speciali.

Se l'acido viene a contatto con il viso o le mani, lavalo via con un forte getto di acqua di rubinetto, quindi risciacqua l'area interessata con una soluzione diluita di tè e bicarbonato; Se gli alcali entrano in contatto con la pelle, sciacquare accuratamente la zona con acqua e poi con una soluzione diluita di acido acetico.

Se vieni bruciato da oggetti caldi, copri l'area bruciata con una garza imbevuta di una soluzione debole di permanganato di potassio. In caso di tagli di vetro, il sangue deve essere lavato con una soluzione debole di permanganato di potassio o alcool, la ferita deve essere lubrificata con una soluzione di iodio e fasciata.

Ricorda che i sali contenenti mercurio, arsenico, bario e piombo sono velenosi; Dopo averli utilizzati, lavarsi accuratamente le mani.

Quando esegui il test dell'odore di un gas, tieni la provetta con la mano sinistra in modo che il foro sia sotto il livello del naso e con la mano destra dirigi verso di te un debole flusso d'aria.

Dobbiamo ricordare bene che in un laboratorio chimico sono necessarie particolare cura, coscienziosità e accuratezza nello svolgimento delle attività di laboratorio. Ciò garantirà il successo sul lavoro.

Ogni studente può svolgere lavori di laboratorio solo dopo aver studiato le norme di sicurezza quando lavora in un laboratorio chimico.

CONModi per esprimere la concentrazione di soluzioni in un sistemaSI.

Scopo della lezione. Impara a eseguire calcoli quantitativi per preparare soluzioni di varie concentrazioni necessarie per l'analisi di oggetti biologici. Impara sperimentalmente a preparare soluzioni di una determinata concentrazione utilizzata nella pratica medica.

Il significato dell'argomento studiato. Le soluzioni liquide, principalmente soluzioni acquose, sono di grande importanza in biologia e medicina. Sono l'ambiente interno degli organismi viventi, dove avvengono i processi vitali, in primis il metabolismo. Fluidi biologici: plasma sanguigno, linfa, succo gastrico, urina, ecc. sono miscele complesse di proteine, lipidi, carboidrati, sali disciolti nell'acqua. La solubilità dei farmaci in acqua viene presa in considerazione quando li si utilizza per il trattamento. Le soluzioni di medicinali nella pratica medica vengono sempre utilizzate con un'espressione numerica della loro composizione. Pertanto, la conoscenza delle unità di misura della concentrazione delle soluzioni è necessaria per il medico. L'esecuzione di calcoli quantitativi per la preparazione di soluzioni di una determinata concentrazione è molto importante nella pratica medica, poiché nelle analisi cliniche, sanitarie, igieniche e di altro tipo i farmaci vengono utilizzati sotto forma di soluzioni di concentrazione nota.

Livello iniziale di conoscenza:

1. Solubilità delle sostanze in acqua;

2. Concetti: soluto, solvente, soluzione;

3. Teoria chimica della formazione di soluzioni di D.I. Mendeleev;

4. Concentrazione delle soluzioni;

5. Le soluzioni sono sature, insature, sovrasature, concentrate, diluite.

N.L. Chimica generale. L., 1976, pag.

S.S. Olenin, G.N. Chimica inorganica. M., 1979, pag.

A.V.Babkov, G.N.Gorshkova, A.M.Kononov. Workshop di chimica generale con elementi di analisi quantitativa. M., 1978, pag.

Durante la lezione verranno affrontate le seguenti domande::

Modi per esprimere la concentrazione delle soluzioni:

I.1. frazione di massa del componente - w(X), w(X)%:

I.2. frazione molare -N(X); frazione di volume - f(X);

I.3. concentrazione molare-c(X);

I.4. concentrazione molale-in(X);

I.5. concentrazione molare dell'equivalente c(feq(x)x) = c(

I. 6. fattore di equivalenza feq(x) = (

I.7. equivalente f eq(x)x = (

I.8. massa molare dell'equivalente M f eq(x)x = M(

I.9. quantità di sostanza equivalente n (f eq(x)x) = n(

I.10.titolo della soluzione - t(x)

Risolvere problemi sull'argomento.

3. Lavoro di laboratorio

Binformazioni sulla posizione

Termini fondamentali e unità di misura concentrazioni di soluzioni nel sistema SI.

Le soluzioni sono sistemi omogenei costituiti da due o più componenti e prodotti della loro interazione. . Le più significative sono soluzioni di sostanze solide, liquide e gassose in solventi liquidi, solitamente acqua.

Una certa quantità di soluto contenuta in un certo peso o in un certo volume di una soluzione o solvente è chiamata concentrazione della soluzione.

A causa dell'introduzione del Sistema Internazionale di Unità (SI), ci sono stati alcuni cambiamenti nel modo in cui viene espressa la composizione di una soluzione. In questo sistema, l'unità base di massa, come è noto, è il chilogrammo (kg), il grammo (g), l'unità di volume è il litro (l), il millilitro (ml), l'unità di quantità di una sostanza è il neo.

La quantità di sostanza nel sistema lo èN(X) - una quantità fisica dimensionale caratterizzata dal numero di particelle strutturali contenute in un sistema: atomi, molecole, ioni, elettroni, ecc. L'unità di misura della quantità di una sostanza è la mole. Questa è la quantità di una sostanza contenente tante particelle reali o condizionali quanti sono gli atomi contenuti in 0,012 kg di isotopo di carbonio con massa 12. Ad esempio: n(HCl) = 2 mol o 2000 mmol; n(H+)= 3?10-3 mol; n(Mg2+) = 0,03 mol o 30 mmol

Massa molare M(X)- La massa di una mole di una sostanza in un sistema è il rapporto tra la massa della sostanza e la sua quantità. Unità di misura: kg/mol, g/mol.

M(X)=, g/mol

M(X)- massa molare della sostanza X del sistema;

M(X)- massa della sostanza X del sistema;

N(X)- quantità di sostanza X del sistema.

Per esempio:

M(Cl2)=70,916 g/mol; M(Ca2+)=40,08 g/mol; M (NaCl) = 58,50 g/mol.

Frazione di massa del componente -sc(X),sc%(X) - un valore relativo che rappresenta il rapporto tra la massa di un dato componente contenuto in un sistema (soluzione) e la massa totale di questo sistema (soluzione) (invece del concetto di concentrazione percentuale). Espresso in frazioni di unità e in percentuale (%).

; ;

Per esempio: sc %(NaCl)=20%; sc %(HCl)=37%.

Molarefrazione (molare) del componente -N ( X ) - un valore relativo pari al rapporto tra la quantità di sostanza di un componente contenuta in un dato sistema (soluzione) e la quantità totale di sostanza del sistema (soluzione).

La frazione molare è spesso indicata con la lettera N(X).

Frazione volumetrica del componente -F (X) - un valore relativo pari al rapporto tra il volume di un componente contenuto in un sistema (soluzione) e il volume totale del sistema (soluzione).

Concentrazione molare -s(X) il rapporto tra la quantità di sostanza (X) in un sistema (soluzione) e il volume di questo sistema (soluzione).

Con (X)= =, mol/l

Con (NSl)= 0,1 mol/l; c(Ctu2+)= 0,2378 mol/l

Concentrazione molale -B(X) - il rapporto tra la quantità di sostanza (X) contenuta nel sistema (soluzione) e la massa del solvente.

V(X) =mol/kg

Per esempio

in(NSl)= 0,1 mol/kg.

Fattore di equivalenza- F eq(X)= - una quantità adimensionale che indica quale frazione di una particella reale di una sostanza (X) è equivalente a uno ione idrogeno in una reazione acido-base o a un elettrone in una reazione redox. Il fattore di equivalenza viene calcolato in base alla stechiometria di una data reazione. Per esempio:

NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O; f eq(NaOH)=1, Feq(H2COSÌ4 )=

Equivalente -F eq(X) - quantità adimensionale - una particella reale o condizionale di una sostanza (X), che in una data reazione acido-base si combina con una mole di idrogeno o è in qualche modo equivalente ad essa o equivalente a un elettrone nelle reazioni redox.

Equivalente di massa molare -M( F eq(x)) = M la massa di una mole equivalente di una sostanza, pari al prodotto del fattore di equivalenza e della massa molare della sostanza:

M(f eq(x)x) = M() = f eq(x)MM(x), g/mol

M(H2SO4) = M(H2SO4) = 49,0 g/mol

Aquantità di sostanza equivalente

N ( F eq( X ) X ) = N (

- la quantità di una sostanza in cui le particelle sono equivalenti a:

N(= , neo; N(Circa2+)= 0,5 mol

Concentrazione molare equivalente

Con( F eq(x)x)=c(

- il rapporto tra la quantità di una sostanza equivalente in un sistema (soluzione) e il volume di questo sistema (soluzione):

Con(Feq(x)x)= s= =mol/l = 0,1 mol/l

Titolo della soluzione -T ( X )- massa di sostanza (X) contenuta in 1 ml di soluzione:

T (X) = - ,g/ml

T(HCl)= 0,003278 g/ml

Compiti di formazione e standard per la loro soluzione.

M(H2 O)=200,00g

M(CuSO4·5Н2О) =50,00 g

M(CuSO4)=342,16 g/mol

M(CuSO4·5Н2О)=25000 g/mol

sch%(CuSO4·5H2O)=?

sc% (CuSO4)=?

Riferimento alla soluzione

Trova la massa della soluzione risultante:

M(P- P)= M(dentro-dentro)+M(H2 O)=50,00 g+200,C g=250,00 g.

M(p-p)=250,00G.

Trova la frazione di massa di CuSO4 · 5H2O nella soluzione:

sch% (CuSO45H2O) =

sc%( CuSO45H2O)=

Troviamo la massa del sale anidro in 50,00 g di solfato di rame. La massa molare di CuSO4 · 5H2O è 250,00 g/mol, la massa molare di CuSO4 è 160,00 g/mol. Una mole di CuSO4·5H2O contiene una mole di CuSO4. Pertanto, I mol x 250,00 g/mol = 250,00 g CuSO4 · 5H2O contiene I mol x 160,00 g/mol = 342,16 g CuSO4:

in 250,00 g CuSO4·5H2O -160,00 g CuSO4

Compiliamo la proporzione: 250,00: 160,00 = 50,00: x.

Risolvendolo, troviamo la massa del solfato di rame anidro:

Trova la frazione di massa del sale anidro:

sc%( CuSO4)=

sc%( CuSO4)=

sc%( CuSO4·5Н2О)=20%;sc%( CuSO4) = 25,60%

Compito n. 2 Quanti ml di soluzione al 96% (in massa) di H2SO4 (c = 1,84 g/ml) devono essere prelevati per preparare 2 litri di soluzione 0,1000 mol/l di H2SO4?

sc%(H2COSÌ4)=96%;

Con=1,84 g/ml

V(P- P)=2,00 l

Con(H2 COSÌ4)=0,1000 mol/l

M(H2COSÌ4)=98,0 g/mol

V(H2COSÌ4)=?

Riferimento alla soluzione

1. Trovare la massa di H2SO4 contenente in 2 litri di soluzione una concentrazione molare di 0,1000 mol/l. È risaputo che

Con(H2 COSÌ4)= , Poi

M(H2COSÌ4)=c(H2 COSÌ4)M(H2COSÌ4) V(P- P)

M(H2COSÌ4)=0,1000 M98 M2,00 G

M(H2COSÌ4)=19,60 g.

2. Trova la massa di una soluzione di H2SO4 al 96% (in massa) contenente 19,60 g di H2SO4

sc%(H2COSÌ4)=

M(P- P)=

3. Trova il volume della soluzione H2SO4, conoscendone la densità.

M(P- P)= V(P- P) MCon (P- P); Poi V(P- P)=

V(P- P)= 20,42/1,84=11,10 ml

V(H2 COSÌ4)= 11,10 ml

Compito n.3. Determinare la concentrazione molare di 200 g di soluzione alcolica antisettica al 2,0% (in peso) di verde brillante (“verde”). M(verde brillante) = 492 g/mol; (c=0,80 g/ml).

sc%(inva)=2,0%

Con(soluzione)=0,80 g/ml

M(v-v)=492,0 g/mol

s(dentro-dentro)=?

Soluzione standard.

Trovare la massa della sostanza in 200,00 g di soluzione verde brillante.

Trova il volume della soluzione alcolica:

V(p-p)=V(p-p)=

Trovare la concentrazione molare di c(c) nella soluzione:

s(in-in)=s(in-in)=

s(in)=0,06500mol/l

Compito n. 4. Il titolo della soluzione di NaOH, largamente utilizzata nell'analisi dei farmaci, è 0,003600 g/ml. Quando reagisce con l'acido solforico, forma un sale acido. Qual è la concentrazione molare della soluzione equivalente nella sua reazione con acido solforico; frazione di massa di NaOH(%) in soluzione? Calcolare la quantità di NaOH necessaria per preparare 1 litro di tale soluzione.

T(NaOH) =0,003800 g/ml

V(P- P)=1,00 l

M(NaOH)=40,0 g/mol

Con (P- P)=1,0 g/ml

Con(NaOH)=?m(NaOH)=?

sch%(NaOH)=?

Soluzione standard.

L'equazione per la reazione che avviene è:

H2SO4 + NaOH = Na HSO4 + H2O

Feq(H2SO4)=1; Feq(NaOH)=1.

Quindi in questo caso dovremmo parlare della concentrazione molare della soluzione di NaOH.

Trovare la massa di NaOH necessaria per preparare 1000 ml di soluzione:

t(NaOH)=

m(NaOH)= t(NaOH)V(p-p)

M(NaOH)=0,003800 1000gml/ml=3,8 g

Trova la concentrazione molare della soluzione:

Con(NaOH)=

Con(NaOH)==0,0950mol/l

Trova la massa di 1 litro di soluzione:

M(soluzione)=1000ml 1 g/ml=1000g

4. Trova la frazione in massa di NaOH (%) nella soluzione:

sc%(NaOH)=

sc%(NaOH)=

Risposta: Con(NaOH)=0,0950mol/l

sc%(NaOH)= 0,38%

M(NaOH)=3,8 g

Compiti situazionali.

1. Quanti ml di una soluzione al 30% (p.) di HCl (c = 1,152 g/ml) occorre prelevare per preparare 1 litro al 3% (p.) della sua soluzione, da utilizzare internamente in caso di insufficiente acidità del succo gastrico? Qual è la concentrazione molare e il titolo della soluzione risultante. (La soluzione è standardizzata con NaOH).

Risposta: V(HCl)=84,60ml; c(HCl) = 0,8219 mol/l.

2. Calcolare la concentrazione molare della soluzione fisiologica di NaCl. Quanta acqua deve essere aggiunta a 200 ml di soluzione NaCl al 20% (=1,012 g/ml) per preparare 5 L di soluzione salina?

Risposta: c (NaCl) = 0,000147 mol/l

V(H2O) = 4504ml

3. L'acido nicotinico - vitamina PP - svolge un ruolo significativo nella vita del corpo, essendo un gruppo prostatico di un numero di enzimi. La sua carenza porta allo sviluppo della pellagra negli esseri umani. Le fiale per scopi medicinali contengono 1 ml di acido nicotinico allo 0,1% (in peso). Determinare la concentrazione molare dell'equivalente e il titolo di questa soluzione

La standardizzazione viene effettuata utilizzando una soluzione di NaOH.

Risposta: t(H-R)=0,00100 g/ml

c(H-R)=0,08130 mol/l

Domande di prova

Calcola il fattore di equivalenza di Н2S04 in questa reazione

Í2S04+KOH = KHS04 + H2O

a) 1b) 2c) 1/2d) 1/3d) 3

Il titolo della soluzione di NaOH è 0,03600 g/ml. Trova la concentrazione molare di questa soluzione.

a) 9 mol/l b) 0,9 mol/l c) 0,09 mol/l d) 0,014 mol/l e) 1,14 mol/l

A quale soluzione si riferisce il valore di solubilità V?< V кристаллизация.

a) soluzione saturac) soluzione sovrasatura

b) soluzione insatura d) soluzione diluita

e) soluzione concentrata

Trovare la frazione di massa (%) di glucosio in una soluzione contenente 280 g di acqua e 40 g di glucosio

a) 24,6% b) 12,5% c) 40% d) 8% e) 15%

Determina il fattore di equivalenza di H2SO4 in questa reazione

Mg(OH)2+2H2SO4=Mg(HSO4)2+2H2O

a) 2 b) 1 c) 1/2 d) 4 d) 3

La concentrazione molare di una sostanza in soluzione è determinata da:

a) numero molare della sostanza in 1 litro di soluzione

b) numero molare della sostanza in 1 ml di soluzione

c) numero molare della sostanza in 1 kg di soluzione

d) numero molare della sostanza in 1 g di soluzione

Quanti tipi di stati aggregativi esistono di una soluzione?

a) 2b) 3c) 1 d) 4

9. Specificare la soluzione concentrata di NaOH:

a) 0,36% b) 0,20% c) 0,40% d) 36%

Trova la concentrazione molare della soluzione fisiologica di NaCl.

n% (NaCl)=0,85%

a) 1 mol/l b) 0,14 mol/l c) 1,5 mol/l e) 9,31 mol/l d) 10 mol/l

LAVORO DI LABORATORIO 1

1.1 Preparazione di soluzioni di una data concentrazione

Esistono tre metodi per preparare una soluzione di una determinata concentrazione:

diluendo una soluzione più concentrata

utilizzando una certa quantità di materia solida.

metodo di utilizzo del fissanale.

1. Preparazione di una soluzione 0,1 molare di acido solforico diluendo più di soluzione concentrata:

Versare una soluzione di acido solforico in un bicchiere e utilizzare un idrometro per determinare la densità di questa soluzione. Quindi, utilizzando la tabella, determinare la frazione di massa dell'acido solforico in questa soluzione.

Misurare il volume richiesto di acido solforico in un piccolo bicchiere e, con attenzione, utilizzare un imbuto per versarlo in un matraccio tarato da 100 ml riempito per metà con acqua distillata. Raffreddare la miscela nel matraccio tarato a temperatura ambiente e aggiungere con attenzione acqua fino al segno di misurazione. Chiudere bene il matraccio tarato con un coperchio e, dopo aver accuratamente miscelato, consegnarlo all'assistente di laboratorio.

Preparazione della soluzione sciogliendo una certa porzione di un solido:

Chiedi al tuo insegnante quale concentrazione di soluzione devi preparare. Quindi esegui il calcolo: quanti grammi di sale devono essere sciolti per ottenere una soluzione con una determinata concentrazione e pesa la quantità di sale richiesta con una precisione di 0,01 g.

Mescolare la soluzione con una bacchetta di vetro con punta di gomma fino a completo scioglimento del sale. Se durante il processo di dissoluzione si osserva un aumento o una diminuzione della temperatura, attendere che la soluzione raggiunga la temperatura ambiente.

Versare la soluzione risultante in un cilindro asciutto e utilizzare un idrometro per misurare la densità della soluzione risultante. Utilizzando la tabella, determinare la frazione di massa della sostanza disciolta corrispondente alla densità.

% errore = (shteor-schpractic) · 100/shteor

INveintroduzione all'analisi titrimetrica

Scopo della lezione: Acquisire familiarità con le basi dell'analisi titrimetrica, come uno dei metodi di ricerca quantitativa utilizzati nella pratica medica per l'analisi di oggetti biologici e farmaci, nonché per la valutazione sanitaria dell'ambiente.

Il significato dell'argomento studiato. Il metodo dell'analisi titrimetrica (volume) è ampiamente utilizzato nella ricerca biomedica per determinare la composizione quantitativa di oggetti biologici, preparati medicinali e farmacologici.

Senza la conoscenza della composizione dei vari ambienti degli organismi viventi, non è possibile né comprendere l'essenza dei processi che si verificano in essi, né sviluppare metodi di trattamento su base scientifica. La diagnosi di molte malattie si basa sul confronto dei risultati dei test per un dato paziente con il contenuto normale di alcuni componenti nel sangue, nelle urine, nel succo gastrico e in altri fluidi e tessuti corporei. Pertanto, gli operatori sanitari, in particolare i medici, devono conoscere i principi e i metodi di base dell’analisi titrimetrica.

Livello iniziale di conoscenza.

Fondamenti della teoria della dissociazione elettrolitica di acidi, basi, sali;

Tipi di reazioni chimiche (in forma molecolare e ionica);

Metodi per esprimere la concentrazione delle soluzioni.

Materiale didattico per lo studio autonomo.

1. V.N. Analisi quantitativa. M., 1972, pag.

2. A.A. Chimica analitica. M., 1973, pag.

I.K. Corso di chimica analitica. M., 1985, p.212.

Durante la lezione verranno affrontate le seguenti domande:

1. Problemi di chimica analitica

2. L'essenza dei metodi di analisi titrimetrica

2.1. Concetti fondamentali: soluzioni utilizzate nell'analisi titrimetrica

2.2. Punto d'equivalenza

2.3. Requisiti per le reazioni utilizzate nell'analisi titrimetrica

2.4. Vetreria per misurazione: burette, pipette, matracci tarati, cilindri graduati.

2.5. Tecnica di titolazione.

2.6. Calcoli con il metodo titrimetrico

2.7. Classificazione dei metodi di analisi titrimetrica

Applicazione dei metodi di analisi titrimetrica nella pratica medica.

4. Lavoro di laboratorio

Blocco informazioni

La chimica analitica è una scienza che studia metodi per determinare la composizione chimica qualitativa e quantitativa delle sostanze o delle loro miscele. Si divide in analisi qualitativa e quantitativa. I metodi di analisi qualitativa vengono utilizzati per determinare da quali elementi chimici, atomi, ioni o molecole è composta la sostanza analizzata. I metodi di analisi quantitativa vengono utilizzati per stabilire rapporti quantitativi dei componenti costitutivi di un dato composto in studio.

L'analisi quantitativa viene effettuata utilizzando vari metodi. Sono molto diffusi i metodi chimici in cui la quantità di una sostanza è determinata dalla quantità di reagente impiegato per la titolazione, dalla quantità di sedimento, ecc. I più importanti sono tre metodi: gravimetrico, titrimetrico (volume) e colorimetrico.

L'essenza dell'analisi gravimetrica è che il componente della sostanza analizzata viene completamente isolato dalla soluzione sotto forma di precipitato, quest'ultimo viene raccolto su un filtro, essiccato, calcinato in un crogiolo e pesato. Conoscendo il peso del sedimento risultante, il contenuto del componente desiderato viene determinato utilizzando la formula chimica di quest'ultimo.

Nell'analisi titrimetrica (volumetrica), la determinazione quantitativa dei componenti costitutivi dell'analita viene effettuata misurando accuratamente il volume di un reagente di concentrazione nota che entra in una reazione chimica con l'analita.

Il metodo di analisi colorimetrico si basa sul confronto dell'intensità del colore della soluzione in esame con il colore di una soluzione di cui si conosce esattamente la concentrazione.

Nell'analisi clinica, i metodi di analisi titrimetrica sono quelli più utilizzati, poiché non richiedono molto tempo, sono facili da eseguire e possono essere utilizzati per ottenere risultati abbastanza accurati.

Il metodo di analisi titrimetrica si basa sulla misurazione precisa del volume di reagente consumato nella reazione con l'analita X. Il processo di aggiunta di una soluzione in una buretta ad un'altra soluzione per determinare la concentrazione di una di esse (con una concentrazione nota di l'altro) è chiamato titolazione. Il termine titolazione deriva dalla parola titolo, che indica il contenuto in grammi del reagente in 1 ml di soluzione.

Una soluzione di un reagente di concentrazione esattamente nota è chiamata soluzione di lavoro titolata o standard. Una soluzione con una concentrazione accuratamente nota può essere ottenuta sciogliendo una porzione pesata esatta di una sostanza in un volume noto di soluzione o determinando la concentrazione utilizzando un'altra soluzione, la cui concentrazione è nota in anticipo. Nel primo caso si ottiene una soluzione con il titolo preparato, nel secondo con il titolo impostato.

Per preparare una soluzione con una determinata concentrazione, sono adatte solo quelle sostanze che possono essere ottenute in forma molto pura, hanno una composizione costante e non cambiano nell'aria o durante la conservazione. Queste sostanze includono molti sali (tetraborato di sodio Na2B4O7·10H2O, ossalato di sodio Na2C2O4, dicromato di potassio K2Cr2O7, cloruro di sodio NaCl); acido ossalico H2C2O4 · 2H2O e alcuni altri. Le sostanze che soddisfano i requisiti elencati sono chiamate iniziali o standard.

La determinazione accurata della concentrazione delle soluzioni di lavoro è uno dei prerequisiti principali per ottenere buoni risultati dell'analisi volumetrica. Le soluzioni di lavoro accuratamente preparate e testate vengono conservate in condizioni che impediscono variazioni nella concentrazione della soluzione dovute all'evaporazione, alla decomposizione della sostanza o alla contaminazione dall'ambiente. La concentrazione delle soluzioni di lavoro viene periodicamente controllata utilizzando soluzioni standard.

Per preparare soluzioni titolate è possibile utilizzare anche fissativi disponibili in commercio. Si tratta di fiale di vetro contenenti quantità pesate con precisione di vari solidi o volumi di liquidi misurati con precisione necessari per preparare 1 litro di soluzione con l'esatta concentrazione molare equivalente. Per preparare una soluzione da fixanal, il contenuto della fiala viene trasferito in un matraccio tarato da 1 litro, dopo di che la sostanza viene sciolta e il volume viene regolato fino al segno.

Durante la titolazione è necessario stabilire il punto finale della reazione, ovvero il punto di equivalenza in cui le quantità di reagenti in una miscela diventano equivalenti. A questo scopo l’analisi titrimetrica utilizza degli indicatori. Gli indicatori sono sostanze che vengono aggiunte in piccole quantità alle soluzioni durante la titolazione e cambiano colore al punto di equivalenza.

Per determinare il momento di equivalenza, oltre al colore, è possibile utilizzare i cambiamenti in altre proprietà della soluzione, ma ciò richiede misurazioni fisico-chimiche. Questi ultimi sono sempre più utilizzati nelle analisi volumetriche.

Nell'analisi titrimetrica vengono utilizzate solo quelle reazioni che soddisfano le seguenti condizioni:

l'interazione tra analita e reagente deve avvenire in determinati rapporti stechiometrici;

la reazione tra l'analita ed il reagente deve procedere ad elevata velocità;

la reazione chimica tra l'analita e il reagente deve procedere completamente, cioè La reversibilità della reazione non è ammessa;

la reazione tra l'analita e il reagente non deve essere accompagnata da reazioni collaterali.

Per misurare con precisione i volumi vengono utilizzati strumenti di misura: burette, pipette, matracci tarati e cilindri graduati.

Le burette sono progettate per la titolazione e la misurazione accurata del volume del reagente consumato. Si tratta di tubi di vetro graduati, la cui estremità inferiore è rastremata e dotata di un rubinetto di vetro smerigliato o di un tubo di gomma con tappo a sfera collegato ad una pipetta. Le burette sono realizzate con una capacità da 10 a 100 ml. Per analisi particolarmente accurate vengono utilizzate microburette da 1 e 2 ml. Le burette più comunemente utilizzate hanno una capacità da 10 a 50 ml. La graduazione della buretta inizia in alto, da lì le grandi divisioni di 1 ml scendono fino alla tacca inferiore. I millilitri interi sono divisi in decimi. Il volume di liquido versato dalla buretta è determinato dalla differenza di livello prima e dopo la titolazione. Le letture del livello dei liquidi devono essere effettuate in modo molto accurato. La precisione delle letture è ostacolata dal fatto che la buretta ha un menisco concavo. La forma visibile del menisco dipende dalle condizioni di illuminazione, quindi durante la lettura è necessario posizionare un foglio di carta bianco dietro la buretta. Quando si conta, gli occhi dovrebbero essere al livello del menisco. Le burette vengono riempite utilizzando un imbuto. La parte superiore della buretta è coperta da un cappuccio per impedire l'ingresso di polvere. Prima di riempirla con la soluzione, la buretta deve essere sciacquata tre volte con la stessa soluzione.

Le pipette vengono utilizzate nei casi in cui è necessario misurare un certo volume esatto di liquido da una soluzione preparata e trasferirlo in un'altra nave. Le pipette sono tubi di vetro con un allargamento al centro e un leggero restringimento all'estremità inferiore. La capacità della pipetta è indicata in alto. Le pipette sono prodotte con una capacità da 1 ml a 100 ml. Le pipette graduate hanno divisioni di 25, 10, 5, 2, 1 ml. Per misurare i millesimi di millilitro vengono utilizzate anche micropipette da 0,2 e 0,1 ml. Le pipette sono conservate in appositi rack in posizione verticale. Riempi la pipetta con la soluzione utilizzando un bulbo di gomma oppure aspira la soluzione nella pipetta con la bocca attraverso la parte superiore del tubo. Quest'ultimo metodo non è consigliato a causa della possibilità che entri del liquido in bocca. Quando si riempie la pipetta con una soluzione, aspirare quest'ultima leggermente sopra il segno e quindi chiudere rapidamente il foro superiore con l'indice in modo che il liquido non fuoriesca dalla pipetta. La pipetta piena viene leggermente sollevata in modo che la punta esca solo dalla soluzione, ma non dal recipiente da cui viene prelevata la soluzione. Quindi, mantenendo l'occhio all'altezza del segno, rilasciare con attenzione la pressione del dito, sollevandone leggermente l'estremità, e il liquido fuoriesce goccia a goccia. Non appena la parte inferiore del menisco raggiunge la linea di marcatura, il foro della pipetta viene chiuso ermeticamente con un dito e il liquido misurato viene versato in un altro recipiente. La soluzione viene drenata dalla pipetta toccando la punta della pipetta con la parete del recipiente in cui viene versata la soluzione. In genere, consentire alla soluzione di drenare liberamente o rallentare la velocità di drenaggio coprendo parte dell'apertura superiore della pipetta con il dito. Quando tutto il liquido è fuoriuscito, è necessario attendere 20-30 secondi, quindi rimuovere la pipetta dal recipiente. La goccia di liquido rimasta sulla punta della pipetta non deve essere espulsa, poiché di questo si è tenuto conto durante la calibrazione della pipetta. Quando si lavora con una pipetta, prima di riempire quest'ultima con una soluzione, è necessario risciacquare più volte la pipetta con la stessa soluzione.

Dopo aver terminato il lavoro, la pipetta deve essere risciacquata con acqua distillata.

I matracci tarati vengono utilizzati principalmente per preparare soluzioni di una certa concentrazione. Si tratta di vasi a fondo piatto con collo stretto e lungo. Sul collo è presente un segno a forma di anello, fino al quale è necessario riempire il pallone (lungo il bordo inferiore del menisco liquido) per ottenere il volume indicato sulla parte larga del pallone. I matracci tarati sono progettati per volumi di 50, 100, 200, 500, 1000, 5000 ml. La capacità del pallone è indicata nell'iscrizione sul pallone. Il pallone è chiuso con un tappo di vetro smerigliato. Riempire il pallone prima attraverso l'imbuto inserito al suo interno e poi con una pipetta in modo che il menisco inferiore sia opposto alla linea.

I cilindri graduati vengono utilizzati per misurare volumi specifici di soluzioni quando la precisione non è di grande importanza. Sono convenienti per miscelare e diluire soluzioni di un certo volume. Ci sono divisioni lungo l'altezza del cilindro. Durante la misurazione, l'occhio deve essere sempre all'altezza del menisco inferiore. I cilindri graduati non vengono utilizzati per misurare con precisione i volumi.

La vetreria destinata all'esecuzione delle analisi chimiche deve essere lavata accuratamente. Questo è uno degli elementi più importanti del lavoro per garantire risultati accurati. Il criterio per la pulizia della vetreria è il flusso di gocce d'acqua dalle pareti interne. Se durante il risciacquo compaiono gocce sulle pareti, prima di iniziare il lavoro è necessario lavare nuovamente i piatti. Puoi usare pennelli speciali. Successivamente le stoviglie vengono riempite con una miscela di cromo, che ossida tracce di sostanze organiche sul vetro, e conservate per qualche tempo (fino a mezz'ora). Dopo aver lavato le stoviglie, la miscela di cromo viene raccolta per essere riutilizzata. Dopo aver versato la miscela di cromo in una bottiglia di raccolta, le stoviglie vengono sciacquate prima con acqua del rubinetto e poi con acqua distillata. Se le stoviglie devono essere utilizzate asciutte, vengono asciugate in appositi armadi di asciugatura.

La titolazione viene effettuata come segue:

Una buretta pulita viene sciacquata 2-3 volte con una piccola quantità di soluzione di lavoro per rimuovere l'acqua residua.

Fissare la buretta verticalmente nella gamba del treppiede e riempirla con la soluzione titolata fino ad un livello leggermente superiore allo zero.

Parte della soluzione viene abbassata nel vetro in dotazione per spostare l'aria dal tubo di gomma e dalla pipetta.

Portare il livello del liquido a zero. Non deve rimanere una goccia di soluzione sulla punta della buretta (viene rimossa toccando il vetro).

La soluzione di prova viene pipettata nel pallone di titolazione.

Versare gradualmente il liquido dalla buretta nel pallone fino a stabilire il punto di equivalenza.

Durante la lettura del fluido, l'occhio viene tenuto esattamente al livello del menisco. Per le soluzioni colorate la lettura viene effettuata lungo il menisco superiore, per le soluzioni non colorate lungo quello inferiore.

Alla fine del lavoro, la buretta viene riempita con acqua sopra la divisione zero e chiusa dall'alto con una provetta.

Durante le analisi chimiche possono verificarsi degli errori, per cui vengono effettuate diverse misurazioni parallele. Errori sistematici nell'analisi titrimetrica possono verificarsi a causa di una determinazione errata della concentrazione delle soluzioni di lavoro, cambiamenti di concentrazione durante la conservazione, imprecisione della vetreria volumetrica, scelta errata dell'indicatore, ecc.

La fonte degli errori casuali è: imprecisione nel riempire la buretta fino alla divisione zero, imprecisione nella lettura del volume sulla scala della buretta, incertezza nell'eccesso di reagente dopo l'aggiunta dell'ultima goccia della soluzione di lavoro durante la titolazione.

I calcoli nell'analisi titrimetrica vengono eseguiti secondo legge degli equivalenti: a parità di concentrazione molare dell'equivalente, le soluzioni interagiscono tra loro in volumi uguali. A diverse concentrazioni, i volumi delle soluzioni di sostanze interagenti sono inversamente proporzionali alle loro concentrazioni:

V1 secondo(1/z X1) = V2 secondi(1/z X2) (1)

Per entrambi i reagenti, il prodotto della concentrazione molare dell'equivalente della sua soluzione e del volume è un valore costante. Sulla base della legge degli equivalenti è possibile effettuare diversi calcoli quantitativi.

Ad esempio, conoscendo la concentrazione molare dell'equivalente di una soluzione, nonché i volumi delle soluzioni spese per la titolazione, è possibile determinare la concentrazione molare e il titolo di un'altra soluzione. Per esempio:

Per neutralizzare 20,00 ml di soluzione di acido solforico sono stati consumati 12,00 ml di soluzione alcalina con concentrazione molare equivalente a 0,2000 mol/l. Calcolare la concentrazione molare dell'equivalente e il titolo dell'acido solforico in questa soluzione.

2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O

NaOH + S H2SO4 = S Na2SO4 + H2O

Dall'equazione è chiaro che il fattore di equivalenza di H2SO4 è pari a ½, e il fattore di equivalenza di NaOH è pari a 1. Sostituendo i valori nella formula (1) otteniamo:

c(S H2SO4) = 0,2000 mol/l · 12,00 ml / 20,00 ml = 0,1200 mol/l

t(Í2SO4) = с(1/2 H2SO4) · M(1/2 H2SO4) / 1000, g/ml

Quindi t(H2SO4) = 0,1200 mol/l 49 g/m/1000 = 0,005880 g/mol

I calcoli nell'analisi titrimetrica devono essere eseguiti con un elevato grado di precisione.

I volumi delle soluzioni vengono misurati con precisione al centesimo di millilitro, ad esempio: V (HCI) = 10,27 ml oppure V (NaOH) = 22,82 ml. La concentrazione delle soluzioni viene calcolata alla quarta cifra significativa, ad esempio:

c(NSIO)=0,1025 mol/l

C (NaOH)=0,09328 mol/l

T(NSIO) = 0,003600 g/ml

A seconda della reazione che sta alla base della determinazione, i metodi di analisi volumetrica possono essere suddivisi nei seguenti gruppi:

Metodi di titolazione acido-base o metodo di neutralizzazione

Metodi di ossidoriduzione o ossidimetria

Metodo della complessometria

Metodi di precipitazione

Compiti e standard educativi e loro soluzioni

Compito n. 1. In medicina, il permanganato di potassio viene utilizzato esternamente come antisettico per lavare ferite e gola - soluzione allo 0,1-0,5%, per gargarismi - 001 - soluzione allo 01%, per lavanda gastrica - soluzione allo 0,02 - 0,1%. Quale metodo di analisi titrimetrica può essere utilizzato per calcolare la concentrazione di una soluzione di permanganato di potassio se è disponibile una soluzione titolata di acido ossalico?

Riferimento alla soluzione

Il permanganato di potassio è un agente ossidante, l'acido ossalico è un agente riducente. Poiché la reazione tra questi componenti è redox, è possibile utilizzare il metodo della permanganatometria per determinare la concentrazione di permanganato di potassio.

Compito n. 2. Determinare la concentrazione molare dell'equivalente e il titolo dell'acido cloridrico se per titolare 20,00 ml di questa soluzione sono stati utilizzati 19,87 ml di una soluzione di NaOH 0,1 mol/l.

V(HCl)= 20,00 ml

V(NaOH)= 19,87 ml

c(NaOH)= 0,1000 mol/l

M(HCl) = 36,5 g/mol

C(HCl) = ?T(HCl) = ?

Soluzione standard.

L'equazione per la reazione che avviene è:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Pertanto: f eq (NaOH) = 1, f eq (HCl) = 1.

Utilizzando la legge degli equivalenti, troviamo la concentrazione molare della soluzione di HCl:

c(NaOH) V(NaOH) = c(NSl) V(HCl)

C(HCl) =mol/l

In base al valore di c(HCl), calcoliamo il titolo di questa soluzione:

t(HCl) =

T(HCl)= 0,003627 g/ml

Risposta: c(HCl) = 0,09935 mol/l

t(HCl) = 0,003627 g/ml

Compiti situazionali.

Risposta: V(NaOH) = 12,33 ml.

2. In quali casi il punto di equivalenza si trova a pH=7, a pH<7, при рН>7?

Risposta: Quando si titola un acido forte con un alcali, il punto equivalente coincide con il punto neutro; quando si titola un acido debole con un alcali, il punto equivalente si trova ai valori del pH<7, при титровании слабого основания сильной кислотой эквивалентная точка лежит выше нейтральной точки.

3. L'acetato di piombo - Pb(CH3COO)2 - è un astringente per le malattie infiammatorie della pelle. Viene utilizzata una soluzione allo 0,5%. Calcolare la massa di questa sostanza per preparare 100 ml di una soluzione allo 0,5% (in massa). Qual è la frazione in massa di piombo (%) in questa soluzione? P=1g/ml.

Risposta: m(Pb(CH3COO)2 = 0,5 g w% = (Pb) = 0,32%.

Domande di prova.

1. Quale valore del titolo della soluzione t(HCl) riflette il grado di accuratezza richiesto delle determinazioni nell'analisi titrimetrica

a) 0,03 g/ml b) 0,003715 g/ml c) 0,0037578 g/ml) 3,7 g/ml d) 0,0037 g/ml

2. Quali valori di volume sono coerenti nell'analisi titrimetrica?

a) 2,51ml; 10,52ml; 8,78 ml d) 15,27 ml; 15,22ml; 15,31 ml

b) 5,73 ml; 7,02ml; 15,76 ml c) 1,07 ml; 5,34ml; 0,78 ml.

3. Quale strumento di misurazione viene utilizzato per determinare il volume della soluzione titolata?

a) pipetta c) matraccio tarato b) buretta c) matraccio

4. Quale reazione è alla base della titolazione acido-base?

a) reazione redox

b) reazione di neutralizzazione

c) reazione di formazione di composti complessi

d) una reazione che avviene con rilascio di calore

5. Quale soluzione si chiama titolata?

a) soluzione di concentrazione sconosciuta

b) soluzione appena preparata

c) una soluzione di un reagente di concentrazione esattamente nota

d) una soluzione di cui è necessario determinare la concentrazione

6.Cos'è un punto equivalente?

a) questo è il punto finale della reazione b) questo è il punto iniziale della reazione

c) interazione di due sostanze d) punto in cui i volumi sono uguali

7.Su quale legge si basano i calcoli nell'analisi titrimetrica?

a) legge di conservazione della massa della materia b) legge degli equivalenti

c) Legge della diluizione di Ostwald. d) Legge di Raoult

8. Per quale scopo vengono utilizzate le pipette?

a) per misurare il volume esatto della soluzione b) per la titolazione

c) per preparare soluzioni d) per diluire una soluzione

9. Qual è il titolo di una soluzione?

a) questo è il numero di grammi di sostanza disciolta in 1 litro di soluzione

b) è il numero di moli di sostanza disciolta in 1 litro di soluzione

c) questo è il numero di moli di soluto presenti in 1 kg di soluzione

d) questo è il numero di grammi di soluto in 1 ml di soluzione

10.Quali sostanze vengono utilizzate per determinare il punto di equivalenza?

a) indicatori b) inibitori c) promotori d) catalizzatori

lABORAZIONE LAVORO 2

2.1 Tecniche per lavorare con vetreria di misurazione da laboratorio utilizzata in titanio analisi rimetrica (sull'acqua)

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