Характерные степени окисления элементов

Элементы	Степень окисления
Щелочные металлы
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd
F
H
O
N, Р
S
С
Cl, Br, I
Fe
Mn
Cr
B, Al, Ga, In, Sc, Y, La и большинство лантанидов

36. Окислительно-восстановительными называют процессы, сопровождающиеся ………….

37. Форма записи в общем виде сопряженной окислительно-восстановительной пары: ……..

38. Для реакции: 3Н₂О₂ + 2KMnО₄→ 3О₂ + MnО₂ + 2Н₂О + 2КОН сопряженные окислительно-восстановительные пары имеют вид: …………..

39. Стандартным называют потенциал, определенный в стандартных условиях: ………...

40. Потенциал водородного электрода при стандартных условиях принят равным ……….

41. Отрицательное значение потенциала говорит о том, что восстановленная форма обладает ……. выраженными восстановительными свойствами, чем Н₂.

42. Положительное значение потенциала говорит о том, что окисленная форма обладает ……… выраженными окислительными свойствами, чем ионы водорода.

43. Уравнение Нернста-Петерса для расчета окислительно-восстановительного потенциала системы в реальных условиях: ………….

44. Формула для расчета формального окислительно-восстановительного потенциала системы: ………..

45. В биологических системах при Т = 310 К потенциал называют ………… потенциалом.

46. Энергию Гиббса окислительно-восстановительного процесса рассчитывают по формуле: ………

47. Стандартное значение электродвижущей силы (ЭДС) рассчитывается по формуле: ……….

48. Чем ……… разность стандартных окислительно-восстановительных потенциалов, тем редокс-процесс протекает в большей степени.

49. Наиболее сильный окислитель взаимодействует с ………... восстановителем с образованием наиболее ……… окислителя и восстановителя.

50. Чем ……… К_{равновесия}, тем процесс идет полнее.

51. Важнейшие коферментные формы ферментов класса оксидоредуктаз: ……………

52. Активные формы кислорода: ………….

53. Антиоксиданты — соединения, способные …….

54. Первую линию защиты от свободных радикалов составляют антиоксидантные ферменты, такие как ……..

55. Витамины антиоксиданты: ………..

56. Перманганатометрия относится к методам …….…… титрования.

Расчетные формулы:

φ^0/ = φ⁰ (Ox/Red) + (RT/(n•F)) • ln ([Ox]•[Н⁺]^m / [Red]) =

= φ⁰ (Ox/Red) + (0,059/n) • lg ([Ox]•[Н⁺]^m / [Red]);

∆G = -n • F • Е⁰;

Е⁰ = φ⁰(Ox) - φ⁰(Red);

P = √K_s(AB);

P = ^m+n√(K_s(A_mB_n))/m^m•nⁿ;

ΔG = R • T • ln(K_s/П_с).

Ситуационные задачи:

1. Определите степень окисления комплексообразователя в следующих комплексных соединениях: [Co(H₂O)₅Cl]SO₄, K₂[HgI₄], [Zn(NH₃)₄]Cl₂, [Pt(NH₃)₂Cl₂I₂], Na₃[Al(OH)₆], K₂[SiF₆], Na₂[PtCl₄], Mg[Pt(CN)₆], [Ag(NH₃)₂]Cl, [Pt(NH₃)₆]Cl₄. Назовите эти соединения. Какие из них катионные, анионные, не электролиты?

2. Запишите выражения для констант нестойкости следующих комплексных соединений: [Ni(NH₃)₄](OH)₂, K₂[HgI₄], [Cr(H₂O)₃Cl₃], K₃[Fe(CN)₆].

3. На титрование 50 мл воды с эриохромом черным Т было затрачено 4,58 мл раствора комплексона III с молярной концентрацией 0,05114 моль/л. Рассчитайте жесткость воды. Запишите химизм реакций, находящихся в основе количественного определения жесткости воды.

4. Отразите химизм взаимодействия унитиола (2,3-димеркаптопропансульфоната натрия) с солями токсичных металлов (ртуть, мышьяк).

5. Структурными формулами отразите строение активного центра биологических комплексов: хлорофилла, гемоглобина, цианкобаламина, каталазы.

6. Сформулируйте правило константы растворимости (произведения растворимости). Запишите выражения констант растворимости для сульфата кальция и карбоната кальция. Используя справочные данные, сравните их растворимость.

7. В растворе присутствуют в равных концентрациях сульфат- и карбонат-ионы. В каком порядке будут образовываться осадки сульфата и карбоната кальция при постепенном добавлении раствора, содержащего ионы кальция?

8. Сформулируйте условия растворения осадка. Приведите приемы и химические реакции, с помощью которых можно растворить осадок оксалата кальция (СаC₂O₄).

9. В какой последовательности будут выпадать осадки, если к раствору, содержащему в равных концентрациях ионы Ва²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Pb²⁺ постепенно приливать раствор Na₂SO₄?

10. Определите степень окисления серы в следующих соединениях: SO₂, H₂S, Na₂SO₄, CS₂, H₂SO₃, As₂S_3.

11. Какие из следующих реакций являются окислительно-восстановительными?

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

NH₄Cl → NH₃ +HCl

2CuI₂ → 2CuI + I₂

3I₂ + 6KOH→ KIO₃ + 5KI + 3H₂O

12. Какие из приведенных процессов представляют собой окисление и какие – восстановление?

K → K⁺

Cl^- → ClO₃^-

S → SO₄^2-

2H⁺ → H₂

MnO₄^- → Mn²⁺

13. Допишите уравнения, расставьте коэффициенты, используя метод электронного или ионно-электронного баланса:

Н₂О₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → MnSO₄ + O₂ + …

Fe₂O₃ + NaNO₃ + NaOH → Na₂FeO₄ + NaNO₂ + …

14. Используя значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов и учитывая условия направленности процесса, определите, может ли хлор в стандартных условиях окислить: воду до пероксида водорода; бромид ион до брома; ион железа (II) до иона железа (III); ион марганца (II) до перманганат – иона?

15. Смешали 20 мл раствора хлорида железа (III) с концентрацией 0,05 моль/л и 25 мл раствора хлорида железа (II) с концентрацией 0,02 моль/л. Вычислите величину редокс-потенциала этой системы при Т = 298 К.

16. Рассчитайте массовую долю аскорбиновой кислоты (М(C₆H₈O₆) = 176,13 г/моль) в процентах, если точную массу ее 0,1235 г растворили в воде и оттитровали раствором йода с молярной концентрацией эквивалента 0,098 моль/л. На титрование затрачено 14,0 мл раствора йода.

17. В процессе тканевого дыхания происходит перенос электронов от окисляемого субстрата на кислород с участием переносчиков, непосредственную функцию которых выполняют коферменты: убихинон, ФМН, цитохром с, цитохром b, цитохром аа₃, цитохром с₁. Исходя из значений окислительно-восстановительных потенциалов (таблица 7 приложения), составьте электронно-транспортную цепь последовательного переноса протонов и электронов от субстрата на акцептор.

Лабораторная работа №5.«Определение общей жесткости воды», «Количественное определение пероксида водорода».

Основная литература:

1 Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. / Под ред. Ю.А. Ершова. – М.: Высшая школа, 2007. – 559 с.

2 Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 976 с.

3 Пузаков С.А., Попков В.А., Филиппова А.А. Сборник задач и упражнений по общей химии: учеб. пособие. М.: Высш. шк., 2008. – 255 с.

4 Конспекты лекций.

Дополнительная литература:

5 Биохимия: учебник для вузов. / Под ред. Е.С. Северина – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2011. – 784 с.

6 Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия: пер. с нем. М.: Мир, 2000. – 469 с.

7 Вопросы медицинской химии (журнал).

8 Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии (журнал).

9 Токсикологический вестник (журнал).

10 Фармация (журнал).

11 Химико-фармацевтический журнал (журнал).

12 Интернет-ресурсы (http://www.xumuk.ru/, http://www.biochemistry.ru/).

Тема №6.