- •Общая и биоорганическая химия учебное пособие
- •060101 Лечебное дело, 060103 Педиатрия,
- •060105 Медико-профилактическое дело, 060201 Стоматология.
- •Расчет концентрации растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Показатели pH и pOh. Гидролиз солей. Метод нейтрализации.
- •Интервал перехода окраски некоторых индикаторов.
- •I. Кривая титрования сильной кислоты сильным основанием (и наоборот).
- •II. Кривая титрования слабой кислоты сильным основанием.
- •III. Кривая титрования слабого основания сильной кислотой.
- •IV. Кривая титрования слабого основания слабой кислотой.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Окислительно-восстановительные реакции. Оксидиметрия
- •Классификация окислительно-восстановительных реакций
- •Направление протекания овр
- •Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
- •Методы оксидиметрии
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Химическая термодинамика
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Химическая кинетика. Химическое равновесие
- •Влияние природы реагирующих веществ
- •Влияние концентрации реагентов.
- •Влияние температуры.
- •Влияние катализатора
- •Химическое равновесие. Принцип Ле – Шателье
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Комплексные соединения. Комплексонометрия
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Теория растворов сильных электролитов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Гетерогенные реакции в растворах электролитов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Коллигативные свойства растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Буферные системы. Кислотно-основное состояние
- •Расчет рН буферного раствора
- •Буферная емкость
- •Буферные системы крови
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Строение атома. Периодическая система. Химическая связь
- •Принципы заполнения орбиталей. Полная электронная формула элемента. Периодический закон д.И. Менделеева
- •Химическая связь
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •1) Числом нейтронов 2) массой атома 3) числом нуклонов 4) зарядом ядра
- •Биогенные элементы
- •Классификация биогенных элементов
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Электрохимия Электропроводность растворов электролитов
- •Факторы, влияющие на электропроводность растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Равновесные электродные процессы. Электрохимические цепи
- •Классификация цепей
- •Электродные потенциалы
- •Классификация электродов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Поверхностные явления. Адсорбция.
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Гидрофобные золи
- •Примеры решения задач:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Спирты и фенолы
- •Методы получения спиртов
- •Методы получения фенола
- •Химические свойства спиртов
- •Химические свойства фенола
- •Пример решения задачи
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Методы получения аминов
- •Химические свойства аминов
- •Химические свойства анилина
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Альдегиды и кетоны
- •Методы получения альдегидов и кетонов
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Углеводы
- •Химические свойства моноз
- •Пример решения задачи
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Карбоновые кислоты и их функциональные производные
- •5. Окислительно-восстановительные реакции карбоновых кислот:
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Аминокислоты. Белки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Гетероциклы
- •Классификация гетероциклических соединений
- •Пиридин
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тестовые задания
- •Нуклеиновые кислоты
- •Структура днк.
- •Тестовые задания
- •Рекомендуемая литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Расчет концентрации растворов Ответы на задачи для самостоятельного решения
- •Ответы на тестовые задания
- •Показатели pH и pOh. Гидролиз солей.
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Окислительно-восстановительные реакции. Оксидиметрия
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Химическая термодинамика
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Химическая кинетика. Химическое равновесие
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Теория растворов сильных электролитов
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Гетерогенные реакции в растворах электролитов
- •Коллигативные свойства растворов
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Поверхностные явления. Адсорбция.
- •Ответы к тестовым заданиям
- •Гидрофобные золи
- •Ответы к тестовым заданиям
Принципы заполнения орбиталей. Полная электронная формула элемента. Периодический закон д.И. Менделеева
Запись, отражающая распределение электронов в атоме химического элемента по энергетическим уровням и подуровням, называется электронной конфигурацией этого атома. Все электроны атома образуют его электронную оболочку, которая определяет многие химические свойства элемента. Распределение электронов в атомах подчиняется трем основным принципам: принципу Паули, принципу минимума энергии, и правилу Хунда.
Принцип Паули. В атоме не может быть двух электронов, у которых значения всех квантовых чисел (n, l, m, s) были бы одинаковы, т.е. на каждой орбитали может находиться не более двух электронов (c противоположными спинами).
Правило Клечковского (принцип наименьшей энергии). В основном состоянии каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной.
1S < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d 4f < 6p < 7s.
Правило Хунда. Атом в основном состоянии должен иметь максимально возможное число неспаренных электронов в пределах определенного подуровня.
Электронное строение атомов элементов связано с их положением в Периодической системе, что обуславливает свойства. Периодичность изменения по группам и периодам основных свойств представлено на схеме:
Химическая связь
Химической связью называется совокупность взаимодействий между электронами и ядрами, приводящих к соединению атомов в молекулу. Различают ковалентную, ионную и металлическую связи.
Ионная связь – прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью (>1,7 по шкале Полинга) электроотрицательностей, при которой общая электронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью. Ионная связь — крайний случай поляризации ковалентной полярной связи. Образуется между типичными металлом и неметаллом. Ионная связь, в отличие от ковалентной, характеризуется: 1) ненаправленностью, так как сферическое поле вокруг ионов во всех направлениях равноценно; 2) ненасыщаемостью, поскольку при взаимодействии ионов не происходит полной компенсации их силовых полей; 3) координационными числами в ионных соединениях, которые определяются не электронной структурой атомов, а соотношением радиусов взаимодействующих ионов.
Ковалентная связь – образуется посредством общих электронных пар между атомами с одинаковой ЭО или между атомами с небольшой разницей в ЭО, не больше 1.5 единиц. Ковалентная связь образуется между атомами неметаллов.
Если атомы, образующие простую ковалентную связь, одинаковы, то истинные заряды атомов в молекуле также одинаковы, поскольку атомы, образующие связь, в равной степени владеют обобществлённой электронной парой. Такая связь называется неполярной ковалентной связью.
Если атомы различны, то степень владения обобществленной парой электронов определяется различием в электроотрицательностях атомов. Атом с большей электроотрицательностью сильнее притягивает к себе пару электронов связи, и его истинный заряд становится отрицательным. Атом с меньшей электроотрицательностью приобретает, соответственно, такой же по величине положительный заряд. Если соединение образуется между двумя различными неметаллами, то такое соединение называется ковалентной полярной связью.
Ковалентная связь может образовываться двумя способами: посредством общих электронных пар – обменный механизм; по донорно-акцепторному механизму.
Ковалентная связь характеризуется длиной, энергией связи, насыщаемостью и направленностью.
Длина связи- это расстояние между ядрами связанных атомов.
Энергия связи – эта та энергия, которая необходима чтобы данную связь разорвать.
Насыщаемость – определяется валентными возможностями атома, т.е. числом неспаренных электронов и неподеленных электронных пар на внешнем энергетическом уровне.
Направленность – объясняется различным расположением перекрывающихся электронных облаков (их формой и направлением в пространстве) в пространстве и определяет геометрию молекулы. Название гибридных орбиталей определяется числом и типом участвующих орбиталей: sp-, sp2-, sp3- и др. (см. таблицу).
Орбитали, участвующие в гибридизации |
Тип гибридизации |
Пространственная форма |
Примеры |
s, p |
sp |
180о линейная |
BeCl2, C2H2, [Ag(NH3)2]+ |
s, p, p |
sp2 |
1200 треугольная |
BF3, C2H4, NO3- |
s, p, p, p |
sp3 |
тетраэдрическая |
CH4, [BF4]-, PO43-, [NH4]+ |
Водородная связь – является одним из видов межмолекулярного взаимодействия. Для ее образования необходимо наличие относительно подвижного атома водорода (т.е. связанного сильно полярной ковалентной связью с каким-либо атомом), с одной стороны, и сильно ЭО атомом (т.е. атомом неметалла), имеющим хотя бы одну не поделенную пару электронов, с другой стороны. Водородная связь образуется за счет сил электростатического притяжения полярных молекул, содержащих атомы самых электроотрицательных элементов, таких как F, O, N. Водородные связи могут быть внутри- и межмолекулярными. В белках, нуклеиновых кислотах и других органических соединениях, имеющих большое биологическое значение, водородная связь обеспечивает поперечное сшивание цепочечных молекул.
Металлическая связь – образуется между атомами металлов посредством электронов, которые относительно свободно перемещаются между ядрами атомов. Во всех узлах кристаллической решётки расположены положительные ионы металла. Между ними беспорядочно, подобно молекулам газа движутся валентные электроны, отщепившиеся от атомов при образовании ионов. Эти электроны играют роль цемента, удерживая вместе положительные ионы; в противном случае решётка распалась бы под действием сил отталкивания между ионами. Вместе с тем и электроны удерживаются ионами в пределах кристаллической решётки и не могут её покинуть. Силы связи не локализованы и не направлены. Поэтому в большинстве случаев проявляются высокие координационные числа (например, 12 или 8). Для металлической связи характерно отсутствие направленности, обусловливающей пластичность металлов.