Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

osnfizhim_ycheb-pos_prakt-zan_farm_fak_1-kyrs

.pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
20.05.2015
Размер:
1.2 Mб
Скачать

10.Назовите два фактора, влияющие на величину константы скорости химической реакции.

11.Дайте определение понятий «молекулярность», «порядок» реакции.

12.Приведите классификацию химических реакций по молекулярности.

13.Приведите классификацию химических реакций по порядку.

14.Какими свойствами обладают реакции:

а) I-го порядка,

б) II-го порядка, в) III-го порядка,

г) дробного порядка, д) нулевого порядка.

15.По какому признаку выделяют реакции: а) мономолекулярные, б) бимолекулярные, в) тримолекулярные.

16.Почему молекулярность реакции не бывает больше трех?

17.Назовите три основные условия, выполнение которых необходимо для осуществления акта химического взаимодействия.

18.По какому признаку выделяют псевдомолекулярные реакции?

19.Приведите пример реакций I и II порядков.

20.Приведите пример реакций:

а) мономолекулярной, б) бимолекулярной, в) тримолекулярной,

г) псевдомолекулярной.

ЛИТЕРАТУРА:

1.А.П. Беляева и др. Физическая и коллоидная химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008, с. 357-361.

2.Евстратова К. И. , Купина Н. А. , Малахова Е. Е. "Физическая и коллоидная химия" -

стр.260-266.

3.Стромберг А. Г. , Семченко Д. П. "Физическая химия" - стр. 284-300.

4.Голиков Г.А. «Руководство по физической химии». М. 1988. стр.253-258, 265-274.

5.Лекционный материал.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА (III) КАЛИЯ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТОЙ

При окислении аскорбиновой кислоты слабым окислителем гексацианоферратом (III) обра-

зуется дегидроаскорбиновая кислота. Реакция протекает по уравнению:

С6Н8О6 + 2 [Fe (CN) 6]3- = C6H6O6 + 2 [Fe (CN) 6]4-+ 2H+.

Реакция идет в кислой среде и является многоступенчатой. В зависимости от соотношения исходных концентраций аскорбиновой кислоты и гексацианоферрата (III) реакция может протекать по I-му или II-му порядку.

За скоростью реакции можно следить по изменению количества израсходованного гексацианоферрата (III) во времени. Содержание [Fe(CN)]3- определяется на фотоэлектроколориметре при длине волны 400-450 нм.

СХЕМА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

ВИД ДЕЙСТВИЯ

СПОСОБ ДЕЙСТВИЯ

1. Определить оптическую плот-

1. В стакане на 100 мл смешать 1 мл 5% раствора НСl, 2 мл 3,

ность D0 реакционной смеси в на-

5% раствора К3[Fe(CN)6] и 2 мл 3, 5% раствора аскорбиновой

чальный момент.

кислоты. Быстро перемешать, перенести в кювету фотоэлек-

 

троколориметра и определить оптическую плотность D0.

 

Время определения величины D0 принять за начало реакции.

2. Определить оптическую плот-

1. Снять показания прибора (Dt) через 30, 60, 90 и 120 секунд

ность Dt через 30, 60, 90 и 120 се-

от начала реакции.

кунд.

 

3. Установить порядок реакции.

1. Рассчитать константу скорости реакции для указанных мо-

 

ментов времени по кинетическим уравнениям реакций I-го и

 

II-го порядков. Константу скорости реакции I-го порядка рас-

 

считать по формуле: II-го порядка по формуле:

 

 

К I

 

1

 

ln

 

D0

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К II

 

1

 

D0

D t

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D0

D t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D0 - оптическая плотность в начальный момент. Эта величина

 

 

пропорциональна начальной концентрации С0.

 

 

Dt - оптическая плотность в данный момент. Эта величина

 

 

пропорциональна Сt.

 

 

 

 

 

t - время от начала реакции.

 

 

 

 

 

2. Сопоставить значения констант скоростей реакции, рассчи-

 

 

танных по кинетическим уравнениям реакций I и II порядков.

 

 

О порядке реакции судить по близким значениям К, рассчи-

 

 

танным по соответствующему уравнению.

 

 

 

 

 

3. Вычислить среднее значение константы скорости Кизу-

 

 

чаемой реакции.

 

 

 

4. Полученные данные представить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в таблице (см. Приложение 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1.

Время от начала опыта, с

 

 

 

 

Оптическая плотность

 

КI

 

KII

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оформить работу, сделать вывод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ РАСТВОРА НА ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРЕ КФК-2.

1.Колориметр включить в сеть за 15 мин до начала измерений для прогрева прибора.

2.Ввести светофильтр, соответствующий длине волны 400-440 нм.

3.Установить минимальную чувствительность колориметра, для чего ручку "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" установить в положение "I", ручку "УСТАНОВКА" 100 "ГРУБО" в крайнее левое положение.

4.Проверить установку стрелки колориметра на "О" по шкале коэффициентов пропускания Т при открытом кюветном отделении.

5.Если стрелка смещена от нулевого положения, ее подводят к нулю с помощью потенциометра "НУЛЬ", выведенного под шлиц.

6.Заполнить одну кювету дистиллированной водой (растворителем или контрольным раствором) и поместить ее в кюветодержатель. Крышку кюветного отделения закрыть.

7.Ручками "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" и "УСТАНОВКА 100 ГРУБО" и "ТОЧНО" установить отсчет 100 по шкале колориметра. Ручка "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" может находиться в одном из 3-

хположений: "1", "2" или "3".

8.Во вторую кювету внести исследуемый раствор, поместить ее в кюветодержатель и поворотом ручки кюветодержателя до упора заменить кювету с контрольным раствором кюветой с исследуемым раствором.

9.Снять отсчет по шкале колориметра в единицах оптической плотности D (нижняя шкала).

ТЕМА №12 КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

РАЗЛИЧНЫХ ПОРЯДКОВ

ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1.Вывод уравнения кинетики реакции 0 порядка. Константа скорости и свойства реакций 0 порядка.

2.Вывод уравнения кинетики реакции 1 порядка. Константа скорости и свойства реакций 1 порядка.

3.Вывод уравнения кинетики реакции 2 порядка. Константа скорости и свойства реакций 2 порядка.

4.Реакции III порядка.

5.Реакции дробных порядков.

6.Обобщенное уравнение кинетики.

7.Сложные реакции.

8.Способы нахождения порядка химической реакции.

9.Решение задач.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1.Приведите размерность для константы скорости реакции I порядка.

2.Приведите способ графического определения константы скорости химической реакции.

3.Приведите уравнение для расчета константы скорости химической реакции I порядка по результатам поляриметрических измерений при изучении реакции инверсии тростникового сахара.

4.Приведите уравнение для расчета константы скорости химической реакции I порядка по величинам концентрации реагирующих веществ.

5.Назовите основные свойства реакций I и II порядков.

6.Дайте определение понятия ―период полупревращения‖.

7.Приведите уравнение для расчета периода полупревращения для реакций I и II порядков.

8.Для реакции разложения пероксида водорода в водном растворе определили период по-

лупревращения при различных исходных концентрациях. Были получены следующие данные:

С0

0,5 моль/дм3

1,2 моль/дм3

3,4 моль/дм3

τ

15,86 мин

15,87 мин

15,85 мин

Каков порядок реакции разложения пероксида водорода?

9.Время, за которое половина тросникового сахара, находящегося в 20% растворе, превратилась в глюкозу и фруктозу, оказалось равным 136 минут. За какое время подвергнется гидролизу на 50% сахар, находящийся в 10% растворе?

10.В сосуде имеется 0,025 г радона. Период полураспада его равен 3,82 дня. Какое количество радона останется через 7,64 дня.

11.Назовите четыре способа определения порядка реакции.

ЛИТЕРАТУРА:

1.А.П. Беляева и др. Физическая и коллоидная химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008, с.

361-373 .

2.Евстратова К. И. , Купина Н. А. , Малахова Е. Е. "Физическая и коллоидная химия".

М. стр.260-269.

3.Стромберг А. Г. , Семченко Д. П. "Физическая химия". М. стр. 300-314.

4.Голиков Г.А. «Руководство по физической химии». М. 1988. стр.258-265.

5.Лекционный материал.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ ИОДИСТОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ ПЕРЕКИСЬЮ ВОДОРОДА.

Реакция протекает по уравнению Н2О2 + HJ 2H2O + J2.

Количество прореагировавшей Н2О2 oпределяют по эквивалентному количеству выделившегося иода, который титруют раствором тиосульфата натрия непосредственно в реакционной смеси. Иодистоводородную кислоту получают при взаимодейтсвии серной кислоты с иодидом натрия или калия.

2NaJ + H2SO4Na2SO4 + 2HJ

H2O2 + 2HJ2H2O + J2

J2 + 2Na2S2O42NaJ + Na2S4O6

(а); (б); (в).

Реакции (а) и (в) протекают практически мгновенно так, что скорость всего процесса определяется скоростью реакции (б). Иодид натрия, прореагировавший в реакции (а) регенерируется в реакции (в); таким образом, концентрация NаJ и HJ остаются постоянными. Следовательно, скорость реакции между H2O2 и HJ зависит только от концентрации H2O2. Для вычисления константы скорости этой псевдомолекулярной реакции можно применить уравнение первого порядка. Упрощенно измерение скорости реакции можно проводить по определению времени t, необходимого для появления окраски свободного иода с крахмалом после добавления к раствору определенного количества тиосульфата натрия.

ЗАДАНИЯ:

1.Определить изменение концентрации свободного иода во времени при двух температурах.

2.Рассчитать константу скорости по кинетическому уравнению и графически.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

В колбу емкостью 200 мл влить 100 мл 0, 4 % раствора NaJ и 5 мл 2 N H2SO4. На горло колбы надеть утяжелитель, например, кольцо из толстой свинцовой проволоки. Поставить колбу в термостат при 250С. Туда же поместить пробирку с 15 мл 0, 05н Н2О2. Над колбой установить бюретку с 0, 05н Na2S2O3. Через 10-15 мин, когда растворы примут постоянную температуру, в колбу влить из бюретки 1 мл раствора Na2S2O3, 5 капель 0, 5%-ного раствора крахмала (индикатор на иод) и 15 мл 0, 05н Н2О2 из пробирки. Тщательно перемешать содержимое колбы. По секундомеру отметить и записать момент первого появления голубого окрашивая (t0). Быстро добавить еще 1 мл раствора Na2S2O3, перемешать до исчезновения окрашивания и вновь отметить момент появления окрашивания (t1). Эти операции повторить 6-8 раз при включенном секундомере. Промежутки времени t1, t2 и т. д. отсчитывать с момента первого появления окрашивания t0.

При 250С реакция протекает медленно. Чтобы довести ее до конца в короткий срок, в смесь вводят катализатор - 5 капель 1н раствора молибдата аммония. Выделяется большое количество иода, которое оттитровывают тиосульфатом из той же бюретки до обесцвечивания раствора. Объем тиосульфата натрия, израсходованный на титрование, эквивалентен взятым для реакции 15 мл

Н2О2.

В момент времени t0 в растворе содержится (А-1) мл раствора Н2О2, так как к этому времени уже прореагирует ее количество, эквивалентное 1 мл раствора Na2S2O3. Tаким образом начальная концентрация раствора Н2О2: а = А - 1.

К моменту второго появления окрашивания (t1) прореагирует еще 1 мл Na2S2O3, следовательно, количество прореагировавшего Н2О2: х = 1. К моменту третьего появления окрашивания: х = 2 и т. д. Тогда уравнение реакции первого порядка примет вид:

 

 

 

 

k

 

 

2,303

 

lg

 

A 1

 

 

 

 

 

1

t

( A 1) x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные занести в таблицу по форме:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

Время от начала опыта

 

 

 

Добавлено

 

 

lg (A-1) - lg (A-1-x)

k1

 

 

 

 

 

 

 

мин

с

 

 

Na2S3O3, мл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить константу k1 для реакций I-го порядка по уравнению для каждого промежутка времени с точностью до 0, 001. Построить график в координатах lg[(a-1)-x]-t и рассчитать k1. Записать вывод.

ТЕМА №13 ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ

РЕАКЦИИ.

ПЛАН

1.Условия химического взаимодействия.

2.Влияние температуры на скорость химической реакции.

3.Температурный коэффициент реакции (Вант-Гоффа).

4.Метод ускоренного старения лекарств.

5.Уравнение Аррениуса. Его вывод.

6.Теория активации Аррениуса. Основные положения.

7.Способы определения энергии активации химической реакции.

8.Решение задач.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1.Приведите уравнение для расчета числа активных молекул в системе, обозначив входящие

внего величины.

2.Приведите понятие энергетического барьера реакции.

3.Приведите уравнение Аррениуса, обозначив входящие в него величины.

4.Приведите графический вид уравнения Аррениуса, показав нахождение констант.

5.Приведите графический способ определения энергии активации.

6.Во сколько раз при прочих условиях равных условиях возрастает скорость реакции при повышении температуры на 1000С. Температурный коэффициент равен 3.

7.По графику зависимости концентрации конечных продуктов реакции во времени для двух

температур Т1 и Т2 указать соотношение между ними:

С

Т1

Т2

t

8. Чем отличаются реакции 1 и 2, представленные на графике:

ln

2

1

1/Т

9.Для реакции А энергия активации равна 133,8 кДж/моль, а для реакции В – 185,6 кДж/моль при температуре 3000С. Скорость какой реакции выше?

10.Чем отличаются реакции, представленные на графике:

ln K

2

1

1/Т

ЛИТЕРАТУРА:

1.А.П. Беляева и др. Физическая и коллоидная химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008, с.

384-394.

2.Евстратова К. И. , Купина Н. А. , Малахова Е. Е. "Физическая и коллоидная химия".

М. 1990 стр.269-270; 282-291.

3.Стромберг А. Г. , Семченко Д. П. "Физическая химия". М. 1999. стр. 314-319.

4.Голиков Г.А. «Руководство по физической химии». М. 1988. стр.276-296.

5.Лекционный материал.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.

Выполняется работа "Определение константы скорости реакции окисления йодистоводородной кислоты перекисью водорода" (методические рекомендации занятия 2). Работу выполняют при значении температуры 350С и с учетом данных, полученных при выполнении лабораторной работы на предыдущем занятии, вычисляют энергию активации и температурный коэффициент реакции.

ТЕМА №14 ОСНОВЫ ФАРМАКОКИНЕТИКИ

Фармакокинетика - наука о здоровье, исследующая кинетику всасывания, распределения, метаболизма и экскреции лекарственных веществ в сопоставлении с соответствующими фармакологическим, терапевтическим или токсическим эффектами у человека. Методы изучения фармакокинетических процессов лежат в основе терапевтического мониторинга, сущность которого заключается в рациональном, управляемом, контролируемом и безопасном назначении лекарственных средств конкретному больному по индивидуальной схеме. Использование терапевтического мониторинга в фармакотерапии даѐт возможность существенно увеличить еѐ эффективность и безопасность, сократить сроки лечения.

I. ПЛАН

1.Основные задачи фармакокинетики.

2.Понятие фармакокинетического компартмента.

3.Одночастевая фармакокинетическая модель при внутрисосудистом введении препарата. Общий вид кинетической кривой. Характер фаз.

4.Константа скорости выведения лекарственного препарата из организма, ее нахождение. Клиренс.

5.Период полупревращения лекарственного вещества, его нахождение.

6.Одночастевая фармакокинетическая модель при внесосудистом введении лекарственного препарата. Общий вид кривой. Характеристика фаз.

7.Кажущийся объем распределения, его нахождение. Значение для различных случаев распределения лекарственных веществ.

8.Двучастевая фармакокинетическая модель при внутрисосудистом введении препарата. Общий вид кинетической кривой, обозначения. Характеристика фаз.

9.Уравнение биэкспоненты.

10.Принцип нахождения констант быстрой и медленной фаз.

11.Расчет начальной дозы быстрого введения и последующей инфузии лекарственного вещества для создания терапевтической концентрации его в организме.

12.Решение задач.

II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ

После самостоятельного изучения темы студент должен:

1.Знать основные понятия фармакокинетики.

2.Иметь представление о моделировании нормального и патологических состояний организма (на основании фармакокинетических моделей – одночастевых или многочастевых моделей).

3.Понимать сущность терапевтического мониторинга.

4.Рассчитывать дозу и ритм назначения лекарственных препаратов при внесосудистом и внутрисосудистом путях введения на основании одночастевой модели.

III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ

Для усвоения материалов данной темы необходимо знать: 1.Предмет химической кинетики 2.Основные понятия и законы химической кинетики.

IV. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1.Фармакокинетика (предмет и задачи).

2.Факторы, влияющие на скорость выведения и накопления лекарств в организме.

3.Составные части фармакокинетических процессов – всасывание, распределение, биотрансформация и выведение.

4.Основные фармакокинетические параметры, типичные виды зависимости: концентрация - время.

5.Одночастевые и многочастевые фармакокинетические модели при различных путях введения препарата.

6.Понятия – терапевтическая и токсическая концентрации, терапевтический коридор или коридор безопасности.

7.Сущность терапевтического мониторинга.

8.Принципы расчета дозирования лекарственных препаратов при внесосудистом и внутрисосудистом путях введения на основании одночастевой модели.

9.Использование уравнений 1-го и 2-го порядка для определения доз лекарственных веществ и ритма назначения.

10.Факторы, определяющие индивидуальные особенности фармакокинетики.

V.ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ.

1.Анализом установлено, что концентрация парацетамола равна 80 мкг/мл в плазме крови. Через какое время эта концентрация опустится до терапевтической (5 мкг/мл), если период полувыведения парацетамола составляет 2 часа?

2.Рассчитайте время необходимое для выведения из организма на 99,99% принятой дозы ядовитого вещества – стрихнина ,если на основании анализа кинетики выведения, установлено, что период полувыведения составляет 5 часов.

3.Известно, что калий выводится из организма на 90% за 48 часов . Определите период его полувыведения.

4.Рассчитайте время выведения с мочой на 99% принятого наркотика морфина, если известно, что период полувыведения равен 30 минут.

5.Больному массой 70 кг внутривенно введено 1 г антибиотика пенициллина. (минимальноподавляющая концентрация которого составляет 1 мкг/мл.) Анализом установлено, что через час после введения концентрация его в крови составляет 120 мкг/мл, а еще через 3 часа – 60 мкг/мл. Через какое время необходимо назначить новую дозу пенициллина?

6.Больному массой 60 кг назначен сульфадимезин 0,5 г (в виде таблетки). Биологическая доступность составляет 70%. Рассчитать его концентрацию в крови больного.

7.Больному ревматизмом, массой 70 кг, назначен аспирин по 1 г в виде таблеток. Биологиче-

ская доступность аспирина составляет 90%. Известно,что терапевтическая концентрация 300 мкг/мл , а токсическая 400 мкг/мл .Рассчитайте концентрацию аспирина в крови больного и оцените ее. Какую бы Вы назначили дозу?

8. Рассчитайте предварительную терапевтическую концентрацию хинидина сульфата, если при назначении его в виде микрокапсул массой 0,1 грамм, в которой хинидин составляет 30%, а биологическая доступность составляет 90% ,больному с сердечной аритмией с массой 60 кг аритмия исчезает.

9.Рассчитать дозу и ритм назначения (в сутки) таблеток тетрациклина по 0,05г с биологической доступностью 50% больному с массой 60 кг, если известно, что минимальная терапевтическая концентрация его составляет 2,5 мкг/мл , минимальная токсическая концентрация - 42 мкг/мл, а период полуэлиминации составляет 6 часов.

10.Введен 1 г лекарственного препарата перорально больному массой 60 кг. Через один час после назначения концентрация препарата в крови составила 100 мкг/мл, а еще через 8 часов концентрация препарата снизилась до минимальной терапевтической (10 мкг/мл). Определите фактор биодоступности и поддерживающую дозу, если минимально-токсическая концентрация препарата в крови составляет 140 мкг/мл.

VI. ПЛАН РАБОТЫ НА ПРЕДСТОЯЩЕМ ЗАНЯТИИ 1.Тестовый контроль.

2.Решение задач и беседа по основным вопросам теории.

VI. ЛИТЕРАТУРА.

1.Лакин К. М. , Крылов Ю. Ф. "Биотрансформация лекарственных веществ", "Медицина", 1981, стр.140-182.

2.Холодов Л.Е. Яковлев В.П. Клиническая фармакокинетика. М.,1985, стр.445.

3.Лекционный материал.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]