2386

Основи медичної хімії

Лабораторная работа

Химия и фармакология

Техніка безпеки роботи в лабораторії. Біогенні елементи в медицині та стоматології. Ознайомлення з правилами техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії. Якісна реакція на перманганат-іон. Реакція з гідроген пероксидом (перекисом водню) в кислому середовищі.

Украинкский

2013-01-06

167.92 KB

109 чел.

Модуль “Основи медичної хімії

Змістовий модуль 1. Гомогенні рівноваги в біологічних рідинах

 Тема 1-2. Техніка безпеки роботи в лабораторії. Біогенні елементи в медицині та стоматології

 1.Актуальність теми

 Знання електронної структури та властивостей біогенних s-, p-, d-елементів пояснює їх біологічну роль у організмі.

 Встановлення зв’язку між вмістом біогенних елементів у організмі людини та їх вмістом у довкіллі дає змогу зрозуміти причини та механізми ендемічних захворювань, їх зв’язок з особливостями біогеохімічних провінцій (районів з природним дефіцитом або надлишком певних хімічних елементів у літосфері). Це розкриває проблеми забруднення та очищення біосфери від токсичних хімічних сполук техногенного походження.

 Знання хімії біогенних елементів дозволяє виготовляти сплави й амальгами золота, срібла й міді та застосовувати їх у стоматологічній практиці. Широко використовуються зліпочні матеріали: зуботехнічний гіпс, пломбувальні матеріали: фосфатні цементи (цинк-фосфатні, бактерицидні, силікофосфатні), цинкполікарбоксилатний, іономерний цементи.

 2. Конкретні цілі 

Трактувати взаємозв’язок між біологічною роллю біогенних s-, p-, d-елементів та формою знаходження їх в організмі.

 Аналізувати взаємозв’язок між хімічними властивостями сполук s-, p-, d-елементів та їх застосуванням у стоматологічній практиці.

 3. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми

 Знати періодичну систему Д.І. Менделєєва, вміти писати електронні формули хімічних елементів. Мати уявлення про s-, p-, d-елементи та їх хімічні властивості, володіти навичками проведення якісних реакцій.

 4.Завдання для самостійної роботи під час підготовки до заняття

4.1. Теоретичні питання до заняття:

  1.  Біогенні елементи:

а) органогени;

б) макроелементи;

в) мікроелементи.

 2. Електронна структура біогенних s-, p-, d-елементів.

 3.Типові хімічні властивості s-, p-елементів та їх сполук (реакції без зміни ступеня окиснення).

 

 

4. Типові хімічні властивості d-елементів та їх сполук:

 а) реакції зі зміною ступеня окиснення;

б) комплексоутворення.

 5. Біологічна роль біогенних елементів.

 6. Зв’язок між місцезнаходженням s-, p-, d-елементів у періодичній системі та їх вмістом у організмі.

 7. Ендемічні захворювання, їх зв’язок з особливостями біогеохімічних провінцій (районів з природним дефіцитом або надлишком певних хімічних елементів у літосфері).

 8. Застосування сполук s-, p-, d-елементів у стоматологічній практиці.

4.2. Практична робота (завдання), що виконується студентами на занятті

 1. Ознайомлення з правилами техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії

 При виконанні лабораторної роботи студенти повинні дотримуватися правил внутрішнього розпорядку та техніки безпеки. Кожний студент після ознайомлення з правилами техніки безпеки ставить свій підпис у журналі реєстрації інструктажу.

 2. Ознайомлення з правилами виконання та оформлення протоколів лабораторних робіт

 Перед кожним лабораторно-практичним заняттям студенту необхідно вивчити теоретичний матеріал згідно з питаннями теми.

 При оформленні протоколу лабораторної роботи в зошиті для лабораторних робіт треба записувати дату, тему та мету заняття, послідовність виконання роботи, результати дослідів, рівняння проведених реакцій, обчислення та висновки.

 3.Ознайомлення з правилами виконання дослідів у якісному аналізі

 1. Не дозволяється висипати чи виливати невикористані реактиви в 

склянку з метою дотримання чистоти реактиву.

 2. Сухі речовини зі склянки потрібно брати спеціально призначеним для цього шпателем.

 3. Не залишати на тривалий час реактиви відкритими. Корки від склянок класти на стіл зовнішньою поверхнею донизу. Не допускається плутати корки від різних склянок.

 4. Особливу увагу в аналітичних дослідженнях слід приділяти чистоті посуду. Реакції слід проводити лише в чистому посуді.

 5. Потрібно чітко дотримуватися умов виконання аналітичної реакції, звертати увагу на кількість і концентрацію реактивів, зазначених у методичці.

 6. Досліди з концентрованими кислотами проводити тільки в витяжній шафі.

 7. Осад після проведення досліду не залишати надовго, а відразу розчинити в відповідному реактиві й вимити посуд.

 8. Якщо в процесі аналізу осад або розчин потрібно залишити хоча б на короткий час, то на посудині, в якій він знаходиться, слід зробити відповідний напис.

 4. Хімічні властивості s-елементів та їх сполук (реакції без зміни ступеня окиснення)

Якісна реакція на Са2+ 

У пробірку внести 1 мл розчину солі Кальцію (хлориду або нітрату) й додати таку ж кількість розчину амоній оксалату. Випадає білий кристалічний осад кальцій оксалату:

СаСl2 + (NН4)2С2О4 = 2NН4Сl + СаС2О4 ;

Са2+ + С2О42- = СаС2О4 .

 Реакція використовується для визначення йоній Кальцію в сечі та крові. 

Подіяти на осад сильною мінеральною та слабкою ацетатною кислотами. Написати рівняння реакції розчинення осаду в мінеральній кислоті в молекулярному та короткому іонному вигляді. Зробити висновок про умови відкриття катіона Кальцію дією амоній оксалату.

 5. Хімічні властивості р-елементів та їх сполук (реакції без зміни ступеня окиснення)

Якісна реакція на Al3+ 

У пробірку налити 1 мл розчину солі Алюмінію й краплями додати розчин лугу до утворення білого аморфного осаду:

AlCl3 + 3 NaOH = Al(OH)3  + 3 NaCl;

Al3++ 3 OH = Al(OH)3 .

 Випробувати дію на осад сильної мінеральної кислоти та лугу. 

Написати рівняння реакцій розчинення осаду в мінеральній кислоті та в надлишку лугу в молекулярному й короткому іонному вигляді.

 6. Хімічні властивості d-елементів та їх сполук:

 а) реакції зі зміною ступеня окиснення:

 Якісна реакція на перманганат-іон. Реакція з гідроген пероксидом (перекисом водню) в кислому середовищі

 У пробірку внести 1 мл розчину калій перманганату, додати 23 краплі розчину сульфатної кислоти та 5 крапель розчину гідроген пероксиду з масовою часткою Н2О2 10%. Спостерігається знебарвлення розчину калій перманганату.

 Cкласти рівняння реакції за схемою:

КМn7+О4 + Н2SO4 + H2O2  Mn2+SO4 + O2 + K2SO4 + H2O.

 б) реакції комплексоутворення:

 Якісна реакція на Сu2+ 

У пробірку внести 1 мл розчину солі Купруму (ІІ) й таку ж кількість розчину калій гексаціаноферату (ІІ) (жовтої кров’яної солі – К4 [Fe(CN)6]). 

Спостерігається утворення червоно-бурого осаду купрум гексаціаноферату (ІІ):

2CuSO4 + К4 [Fe(CN)6]) = Cu2[Fe(CN)6] + 2K2SO4;

2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- = Cu2[Fe(CN)6] .

 Перевірити розчинність осаду в сильних мінеральних кислотах та лугах. Написати рівняння реакцій розчинення осаду в кислотах і лугах. Зробити висновок про умови відкриття катіону Купруму (ІІ) в вигляді купрум (ІІ) гексаціаноферату. 

 7. Оформлення протоколу лабораторної роботи

 Записати в зошит необхідні рівняння реакцій та висновки до кожного з дослідів. 

Матеріали для самоконтролю

1. Вказати, чи є Карбон органогеном, який утворює структурні компоненти живої клітини:

 а) є органогеном; б) не є органогеном; в) частково є органогеном.

2. Вибрати електронну конфігурацію атома Магнію:

 а) 1s22s22p63s2; б) 1s22s22p6; в) 1s22s22p63s1; г) 1s22s22p73s1.

3. Вказати характерний ступінь окиснення для s-елементів ІІ-А групи в сполуках:

 а) +2; б) 2; в) +3; г) +1.

4. Вказати, чому валентність Оксигену, як правило, дорівнює двом:

 а) тому, що Оксиген менш електронегативний, ніж Флуор;

б) тому, що атом Оксигену не має d-підрівнів;

в) тому, що Оксиген проявляє неметалічні властивості;

г) тому, що для завершення зовнішнього енергетичного рівня його атому не вистачає двох електронів.

5. Вказати, які іони р-елементів V-A групи беруть участь у фізіологічних процесах організму людини:

 а) NO2-; б) H2PO4; в) SbO+; г) As3+.

Правильні відповіді

1. Правильна відповідь а).

 Особлива роль Карбону обумовлена властивостями його атома. Зв’язки в його сполуках завжди ковалентні. Атоми Карбону в одній і тій же сполуці здатні виконувати роль акцептора й донора електронів. З біохімічної точки зору дуже важливим є те, що всі хімічні зв’язки, які утворює Карбон, досить міцні й одночасно здатні легко розриватися (лабільні звязки) в біохімічних реакціях. 

2. Правильна відповідь а).

3. Правильна відповідь а).

 У нормальному стані в атомів ІІ-А групи немає неспарених електронів. Але 

при переході атома в збуджений стан один із зовнішніх s-електронів 

переміщується на р-підрівень і зявляються два неспарених електрони, що й

 визначає характерний для цих елементів ступінь окиснення +2 у їх сполуках.

4. Правильна відповідь б).

 Атом Оксигену відрізняється від атомів інших елементів підгрупи відсутністю d-підрівня на зовнішньому енергетичному рівні. Збільшення кількості неспарених електронів можливе тільки шляхом переходу одного з електронів на наступний енергетичний рівень. Але такий перехід вимагає дуже великої затрати енергії, яка не компенсується енергією, що виділяється при утворенні нових зв’язків. Тому за рахунок неспарених електронів атом Оксигену може утворювати не більше двох ковалентних зв’язків. У Сульфуру та інших елементів підгрупи число неспарених електронів у атомі може бути збільшене шляхом переходу s- і p-електронів на d-підрівень зовнішнього шару. Тому ці елементи проявляють валентність, що дорівнює не тільки двом, а також і 4 та 6. 

5. Правильна відповідь б).

 Дигідрогенфосфат-іони Н2РО4- є складовою частиною фосфатної буферної системи крові, сечі, міжклітинної рідини.

Список рекомендованої літератури

  1.  Калибабчук В.А., Грищенко Л.И., Галинская В.И., Гождзинский С.М., Овсянникова Т.А., Самарский В.А. Медицинская химия. – Киев: Медицина, 2008. – 400с.
  2.  Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. – Вінниця: Нова книга, 2006. – 775с.
  3.  Хухрянский В.Г., Цыганенко А.Я., Павленко Н.В. Химия биогенных элементов: Учеб. пособие.  ̶ 2-е изд., перераб. и доп.  ̶ К.: Вища шк., 1990. ̶ 207с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

76870. Органы иммунной системы 181.19 KB
  Основой всех иммунных органов является лимфоидная ткань: узелковая и диффузная создающая морфофункциональный клеточный комплекс лимфоцитов плазмоцитов макрофагов и других иммунных клеток. В костном мозге из стволовых клеток путем многократных делений до 100 раз и дифференцировки по трем направлениям эритропоэз гранулопоэз тромбоцитопоэз образуются форменные элементы крови эритроциты агранулоциты лимфо и моноциты тромбоциты а также Влимфоциты. Они участвуют в гуморальном иммунитете и становятся предшественниками...
76871. Центральные органы иммунной системы 184.18 KB
  Общая масса костного мозга medull ossium составляет 253 кг 4547 от массы тела около половины приходится на красный мозг medull ossium rubr столько же на желтый medull ossium flv. В красном костном мозге благодаря многократному делению более 100 раз росту и усложнению структуры стволовые клетки превращаются в эритроциты лейкоциты лимфо и моноциты тромбоциты. Влимфоциты образующиеся в красном мозге участвуют в реакциях гуморального иммунитета вырабатывая антитела.
76872. Периферические иммунные органы 184.32 KB
  В белой пульпе вокруг ветвей и веточек селезеночной артерии располагаются лимфоидные узелки сформированные в периартериальные лимфоидные влагалища вокруг пульпарных ветвей эллипсоидные диски с осевым смещением вокруг центральных веточек и гильзы вокруг кисточковых артериол. В петлях сети находятся лимфоидные узелки и диффузная лимфоидная ткань. Корковое вещество лежит под капсулой и содержит лимфоидные узелки в 051 мм диаметром часть из них имеет центры размножения.
76873. Селезенка (lien, splen) и ее строение 182.4 KB
  Селезенка lien splen располагается глубоко в преджелудочной сумке верхнего этажа брюшной полости проецируется в левой подреберной области на уровне IXXI ребер. Селезенка лиен сплен имеет: массу в 20 40 лет у мужчин 192 г у женщин 153 г; длину в 1014 см ширину в 610 см толщину в 34 см; цвет темнокрасный; поверхности: диафрагмальную выпуклую; висцеральную плоскую или слегка вогнутую с лежащим посредине углублением воротами; края: верхний передний острый нижний задний тупой; концы: задний закругленный ...
76874. Значение нервной системы 184.15 KB
  Условно нервная система подразделяется: на центральную часть в составе головного и спинного мозга; на периферическую часть в составе черепных 12 пар и спинномозговых 31 пара нервов и образующих их корешков; нервных узлов нервных сплетений отдельных ветвей и их нервных окончаний в органах и тканях. Внутри головного мозга нейроны формируют скопления в виде крупных и мелких ядер и сети ретикулярной формации. Нервные волокна мозга подразделяются на ассоциативные комиссуральные и проекционные все они образуют проводящие пути для...
76875. Понятие о нейроне 187.43 KB
  Отростки нейронов нервные волокна в периферической системе образуют корешки пучки нервы и нервные сплетения. Главной частью нервного волокна является осевой цилиндр представляющий короткий или длинный вырост цитоплазмы окруженный внутренней оболочкой неврилеммой. Мякотные или миелиновые волокна которые содержат в наружной шванновской оболочке миелин химическое вещество липоидного характера. Безмякотные безмиелиновые волокна не содержат миелина в наружной оболочке.
76876. Спинной мозг 186.68 KB
  Пластинки возникают из нервного лентовидного гребня расположенного вдоль спинного мозга сзади. Утолщение стенок изменение общей формы развивающегося мозга сопровождается сужением центрального канала. У детей 35 лет и новорожденных сильнее выражены шейногрудное и поясничнокрестцовое утолщения спинного мозга.
76877. Развитие головного мозга 184.2 KB
  Стабилизация или элиминация межнейронных связей наступает в конце созревания мозга. Вначале 5ой недели разделяется задний пузырь для образования заднего и продолговатого мозга. Изза неравномерности роста развивающегося мозга появляются в пузырях сагиттальные изгибы ориентированные выпуклостью в дорсальную сторону первые два и вентральную третий: теменной изгиб самый ранний возникает в области среднемозгового пузыря отделяя средний мозг от промежуточного и конечного; затылочный изгиб в заднем пузыре отделяет спинной мозг от...
76878. Серое и белое вещество головного мозга 182.07 KB
  Базальные ядра хвостатое чечевицеобразное миндалевидное по происхождению и развитию подразделяются: на новые ядра неостриатум в составе хвостатого ядра и скорлупы чечевицеобразного; на старые ядра палеостриатум в составе бледных шаров: медиального и латерального; на древние архистриатум миндалевидное ядро и гиппокамп. Базальные ядра относят к подкорковым структурам. Среди базальных ядер выделяют стриапаллидарную систему включающую головку хвостатого ядра скорлупу и бледные шары. Хвостатое ядро nucleus cudtus имеет:...