Элективный курс

Вид материала

Содержание

Обратимая денатурация
Необратимая денатурация
Нашатырный спирт
Хлорид аммония
Оксид азота (I)
Активированный уголь
Гидрокарбонат натрия
Ионы натрия и калия
Хлорид калия
Хлорид кальция
Перманганат калия
Оксид цинка

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7

5. Между какими фрагментами  - спирали полипептидной цепи в белках возникают водородные связи:

а) \ /

N – H и О = С

/ \

б) \ /

– N и Н – С –

/ \

в) \ /

– С – Н и О = С

/ \

г) \ /

– N и O = C

/ \

6. Изоэлектрическая точка белка это:

а) значение иотенциала, при котором происходит анодное окисление белка;

б) величина электрического заряда белковой молекулы в растворе с заданным значением рН;

в) значение рН раствора, при котором молекула белка не имеет электрического заряда;

г) значение рН раствора, при котором происходит денатурация белка.

7. Вещества, не являющиеся составной частью нуклеотидов это:

а) пиримидиновое или пуриновые основания;

б) рибоза или дезоксирибоза;

в)  - аминокислота;

г) фосфорная кислота.

8. Пара азотистых оснований, которая не является комплементарной:

а) аденин – тимин; в) гуанин – аденин;

б) гуанин – цитозин; г) аденин – урацил.

9. Природные полимеры это:

а) витамины; в) нуклеиновые кислоты;

б) гормоны; г) жиры.

10. Ферменты это:

а) низкомолекулярные органические соединения, способствующие переносу веществ через клеточную мембрану;

б) природные катализаторы белковой природы, ускоряющие биохимические процессы;

в) биологически активные вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции и регулируют деятельность органов и тканей живого организма;

г) биологически активные вещества, угнетающие жизнедеятельность «болезнетворных микроорганизмов».

11. Группа ферментов, катализирующая окислительно-восстановительные реакции в организме – это:

а) трансферазы; в) изомеразы;

б) оксидоредуктазы; г) гидролазы.

12. Процесс иммобилизации фермента:

а) закрепление фермента на нерастворимом в воде носителе;

б) потеря ферментом активности;

в) продуцирование фермента живой клеткой;

в) введение фермента организмом извне.

13. Утверждение неверно:

а) ферменты по сравнению с неорганическими катализаторами отличаются большей селективностью и активностью;

б) гормоны вазопрессин и окситоцин являются нонапептидными, поэтому их относительная молекулярная масса одинакова;

в) витамин С относится к водорастворимым витаминам;

г) первичная структура белка представляет собой последовательность остатков аминокислот, связанных пептидными связями.

14. К группе половых гормонов относятся эстрадиол и тестостерон:

а) пептидных;

б) белковых;

в) производных аминокислот;

г) стероидных.

Номер задания	1	2	3	4	5	6	7
Ответ	в	в	б	г	а	в	в
Номер задания	8	9	10	11	12	13	14
Ответ	в	в	б	в	а	б	г

Синтезы мономеров и макромолекул биополимеров.

Задание 1.

Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить превращения

а) пропанола-1 в 2-аминопрпановую кислоту (аланин);

б) осуществить превращения пропанола-1 в изопропиловый эфир -аланина.

Ответ:

H

|

а) СН₃ – СН₂ – СН₂ОН → СН₃ – СН₂ – С = О → CH₃ – CH₂ – COOH →

→ CH₃ – CH – COOH → CH₃ – CH – COOH

| |

Cl NH₂

H

|

б) СН₃ – СН₂ – СН₂OH → CH₃ – CH₂ – C = O → CH₃ – CH₂ – COOH →

→

CH₃ – CH – COOH → [CH₃ – CH – COOH]Cl^-

| |

Cl NH₃⁺ O

||

[CH₃ – CH – C – O – CH – CH₃]Cl^-

| |

NH₃⁺ CH₃

C₃H₇OH → CH₃ – CH = CH₂→ CH₃ – CH – CH₃

|

OH

O

||

CH₃ – CH – C – O – CH – CH₃

| |

CH₃ CH₃

Задание 2.

Предложите схему превращения метиловогоэфира изовалериановой кислоты в этиловый эфир валина.

Ответ:

O

||

СН₃ – СН – СН₂ – С – О – СН₃

|

CH₃

O

||

CH₃OH CH₃ – CH – CH₂ – C – OH

↓ |

CH₃Cl CH₃

↓

CH₃ – CH₃ CH₃ – CH – CH – COOH

↓ | |

CH₃ – CH₂Cl CH₃ Cl

↓

CH₃ – CH₂OH

[CH₃ – CH – CH – COOH]Cl^-

| |

CH₃ NH₃⁺

O

||

[CH₃ – CH – CH – C – O – C₂H₅]⁺Cl^-

| |

CH₃ NH₃

O

||

CH₃ – CH – CH – C – O – C₂H₅

| |

CH₃ NH₂

Задание 3.

Получите  - аминокислоту – серин из возможно дешёвых и доступных продуктов.

Ответ:

CaCO₃ → CaC₂ → CH ≡ CH → CH₂ = CH – C ≡ N → CH₂ = CH – COOH →

→ CH₂ – CH – COOH → NH₂ – CH – COOH

| | |

OH Cl CH₂OH

Задание 4.

Исходя из карбида кальция получите глицилглицил.

Ответ:

CaC₂ → CH ≡ CH → CH₃ – C = O → CH₃ – C = O → Cl – CH₂ – COOH →

| |

H OH

→ NH₂ – CH₂ – COOH → NH₂ – CH₂ – C – NH – CH₂ – C – OH

|| ||

O O

Задание 5.

Используя минимум простых веществ и продуктов их взаимодействия получите полисахарид – крахмал.

Ответ:

A

l → Al₄C₃

CH₄ → H – C = O → C₆H₁₂O₆ → (-С₆Н₁₀О₅-)_n

H

₂ → H₂O |  - глюкоза крахмал

H

Задание 6.

Получите из метана через акриловую кислоту  - и  - аланин.

Ответ:

CH₄

↓

CH ≡ CH

↓

CH₂ = CH – C – OH

||

CH₃ – CH₂ – COOH ClCH₂ – CH₂ – COOH

↓

↓ CH₃ – CHCl – COOH

↓

NH₂ – CH₂ – CH₂ – COOH CH₃ – CH – COOH

|

NH₂

Задание 7.

Получите серин из угля и известняка.

Ответ:

C

aCO₃ → CaO

CaC₂ → CH ≡ CH → CH₂ =CH – C ≡ N →

C

→ CH₂ = CH – COOH → CH₂ – CH₂ – COOH → Cl – CH – COOH →

| |

OH CH₂OH

→ NH₂ – CH – COOH

|

CH₂OH

Задание 8.

Осуществите превращение бутена-2 в 2-амино-2-метилпропановую кислоту, из которой получите дипептид.

Ответ:

CH₃ – CH = CH – CH₃ → CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃ → CH₃ – CH – CH₃ →

|

CH₃

OH OH OH OH

| | | |

→ CH₃ – C = CH₂ → CH₃ – C – CH₂ → CH₃ – C – C = O → CH₃ – C – C = O →

| | | | | |

CH₃ CH₃ CH₃ H CH₃ OH

Cl NH₂ CH₃ CH₃

| | | |

→ CH₃ – C – COOH → CH₃ – C – COOH → NH₂ – C – C – NH – C – COOH

| | | || |

CH₃ CH₃ CH₃ O CH₃

Задание 9.

Из клетчатки получите стирол.

Ответ:

(-С₆H₁₀O₅-)_n → C₆H₁₂O₆ → C₂H₅OH → C₂H₄ → BrCH₂ – CH₂Br → C₂H₂ →

CH – CH₃

/ |

Br

CH₂ – CH₃

/

→ →

CH =CH₂

Задание 10.

Из крахмала получите 2-аминобутан.

Ответ:

(-C₆H₁₀O₅-)_n → C₆H₁₂O₆ → CH₃ – CH₂OH → CH₂ = CH – CH = CH₂ →

→ CH₃ – CH = CH – CH₃ → CH₃ – CH – CH₂ – CH₃ → CH₃ – CH – CH₂ – CH₃

| |

Cl NH₂

Практические работы на тему:

«Биополимеры».

Практическая работа «Свойства белка».

Существуют белки, растворимые в воде (или в растворах кислот, щелочей, солей) и совсем нерастворимые, например белки опорных тканей, ногтей, шерсти. Растворы белков коллоидные, доказательством чего служит их способность рассеивать свет.

Важное свойство растворов белков – денатурация.

Обратимая денатурация – частичное разрушение пространственной структуры белка. Обратимая денатурация происходит в результате высаливания (выделение белка из раствора добавлением соли) или коагуляции (нарушение структуры гидратных оболочек макромолекул белка, приводящее к выделению гелеобразного осадка).

Необратимая денатурация – полное разрушение пространственной структуры белка, приводящая к потере биологической активности. Необратимая денатурация происходит под действием солей тяжёлых металлов, высокой температуры или излучения.

Денатурация белка.

Опыт 1.

К раствору белка добавить хлорид натрия;
пронаблюдайте изменения;
добавьте воды до растворения белка;
сделайте вывод.

Опыт 2.

К раствору белка добавьте концентрированный раствор сульфата меди (II) (или другой соли тяжёлого металла);
пронаблюдайте и объясните изменения;
добавьте воды, объясните явление.

Качественные цветные реакции на белок.

Опыт 1.

Биуретовая реакция (распознавание в молекуле белка пептидных групп.

К 2мл раствора белка добавьте такой же объём 10%-ного раствора гидроксида натрия;
к смеси прилейте 2 – 3 капли раствора сульфата меди (II);
пробирку встряхните и наблюдайте изменение цвета.

Опыт 2.

Ксантопротеиновая реакция (обнаружение бензольных ядер в аминокислотных остатках белка).

Налейте в пробирку 2мл раствора белка;
добавьте по каплям 0,5мл концентрированного раствора азотной кислоты;
нагрейте пробирку;
наблюдайте изменение цвета.

Опыт 3.

Обнаружение белка в мясном бульоне.

Поместите в пробирку кусочки мяса, залейте их водой;
нагрейте пробирку, 2 – 3 минуты кипятите содержимое (получите бульон);
через марлю и воронку отфильтруйте бульон в другую пробирку;
определите наличие белка в бульоне с помощью биуретовой и ксантопротеиновой реакций;
сделайте вывод.

III блок.

Вещества и здоровье человека.

Лекция на тему:

«Влияние неорганических веществ на организм человека».

Многие неорганические вещества широко используются в медицине. При ознакомлении с галогенами и их важнейшими соединениями необходимо обратить внимание учащихся на то, что фтор в виде фторапатита Ca₃(PO₄)₂F содержится в зубах, костях, а в виде соединений NaF; SnF₂ входит в состав зубных паст.

Хлор в составе NaCI – один из основных компонентов плазмы крови. Раствор NaCI с массовой долей вещества, равной 0,9% (физиологический раствор), используют для инъекций. Раствор хлороводородной кислоты применяют для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (гастрит, панкреатит).Соляная кислота выполняет пищеварительную и бактерицидные функции в желудке, к тому же она участвует в образовании гемоглобина и других биологически активных соединений.

Бром необходим для производства лекарственных препаратов. Бромид натрия и бромид калия используют для приёма внутрь с целью восстановления сбалансированного соотношения процессов возбуждения и торможения в головном мозге.

Иод применяется в медицине в виде так называемой тинктуры (10% - ный раствор мода в этиловом спирте), превосходного антисептического и кровоостанавливающего средства. Иод участвует в образовании гормона щитовидной железы, влияющего на обмен веществ в организме. Иодид натрия и иодид калия применяют для профилактики и лечения эндемического зоба, для профилактики атеросклероза.

Кислород широко используют в медицинской практике при лечении лёгочных и сердечных заболеваний, для поддержания жизни больных с затруднённым дыханием (кислородные подушки, барокамеры, «кислородный коктейль»). Кислород используют в кислородно – дыхательных аппаратах (на военных судах, при высотных полётах военных лётчиков, при проведении подводных работ).

Озон – сильный окислитель, проявляющий дезинфицирующее и бактерицидные свойства. В малых дозах озон оказывает стимулирующее действие на организм человека: повышает устойчивость к действию токсических веществ, уровень гемоглобина в крови, иммунобиологическую защиту, улучшает работу лёгких, нормализует артериальное давление. Озоновый слой (90% озона сосредоточено на высоте 10 – 50 км.) спасает человека и животных, поглощая избыток ультрафиолетовых лучей, вредно влияющих на всё живое. В высоких концентрациях озон токсичен, оказывает раздражающее действие на верхние дыхательные пути, бронхи и лёгкие, задерживает синтез витамина D, вызывает чувство усталости, головную боль, воспаление слизистых оболочек глаз, носа, кровотечение из носа.

Широко используют в медицине соли серной кислоты: Na₂SO₄٠10H₂O (глауберова соль) и MgSO₄7٠H₂O (горькая соль) – как слабительное; CaSO₄٠2H₂O (гипс) – гипсовые повязки; СuSO₄٠5H₂O (медный купорос) – вяжущее и антисептическое средство.

Нашатырный спирт (10%-ный водный раствор аммиака используют в качестве лекарственного средства при обмороке: выделяющийся из раствора газообразный аммиак раздражает нервные окончания верхних дыхательных путей и рефлекторно возбуждает центральную нервную систему – человек приходит в сознание.

Хлорид аммония NH₄CI – отхаркивающее средство.

Нитрат серебра AgNO₃ – наряду с противомикробными свойствами в малых концентрациях (до 2%) обладает вяжущим, а в больших (5% и более) – прижигающим действием. Его применяют при лечении кожных язв, а также при поражениях слизистых оболочек глаз (конъюнктивит) и гортани (ларингит), используют для прижигания бородавок.

Оксид азота (I) N₂O – «веселящий газ» - в смеси с кислородом применяют как анестезирующее средство.

Фосфор входит в состав зубов, костей, мышц, нервных тканей и мозга. Он участвует в передаче энергии в организме (АТФ), наследственной информации (ДНК и РНК), в поддержании постоянной кислотности крови. Фосфор используют при приготовлении лекарств (фосфакол – при глаукоме).

Активированный уголь назначают внутрь при отравлении солями тяжелых металлов, пищевых интоксикациях. Адсорбируя токсические вещества, он препятствует их всасыванию в желудочно-кишечном тракте и проявлению их токсического действия.

Смесь углекислого газа СО₂ – с кислородом или воздухом (карбоген) – средство для возбуждения дыхательного центра – применяют в медицине в случае резкого угнетения дыхания.

Гидрокарбонат натрия (питьевая сода) NаНСО₃ (1 – 2 % - ные растворы) применяют для промывания глаз, полости рта и носа при поражении их отравляющими веществами. Раствор питьевой соды используют для устранения изжоги, вызванной повышением кислотности желудочного сока, а также при отравлении кислотами.

Полисилоксаны – силиконовые масла используют как медицинские материалы, обладающие хорошей совместимостью с кровью.

Ионы натрия и калия играют важнейшую роль в организме человека. Натрий участвует в передаче нервных импульсов, способствует удержанию воды в организме.

Хлорид калия КСI применяют внутрь в виде 10% -ного раствора в качестве противоаритмического средства, для регуляции сердечной деятельности.

Соли лития применяют для лечения психических заболеваний, а также заболеваний, связанных с отложением солей, например, подагры.

Хлорид кальция СаСI₂ применяют при лечении неврозов, а также противоаллергический, противовоспалительный препарат.

Сульфат магния МgSO₄ уменьшает спазмы сосудов, применяется как слабительное и желчегонное средство.

Марганец влияет на процессы кроветворения, ускоряет образование антител, нейтрализующих вредное влияние чужеродных белков. Например, внутренняя инъекция сульфата магния спасает от укуса паука – каракурта.

Перманганат калия КМпО₄ используют в качестве дезинфицирующего, антисептического и кровоостанавливающего средства.

Сульфат цинка ZnSO₄ как антисептическое средство входит в состав глазных капель.

Оксид цинка ZnO применяют как вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство при кожных заболеваниях.

Влияние металлов на организм человека.

В организме человека и животных с помощью современных аналитических методов исследования обнаружено около 70 химических элементов. Рассмотрим влияние некоторых металлов на организм человека.

Ионы тяжёлых металлов – кадмия, ртути, свинца, олова, висмута, особенно таллия, - попадая по вине промышленных предприятий в почву и воду, а затем в наш организм, становятся поражающим фактором, отравляют организм человека.

В Древнем Риме исключительно широко использовали свинец. В частности, из него были изготовлены водопроводные трубы, а сплавы, содержащие свинец, стали основным материалом для изготовления посуды. Естественно, что водопровод был только в богатых домах, в силу чего в организмах представителей высших слоёв общества происходило постоянное накопление чрезмерных количеств свинца – это подтвердили исследования захоронений этого времени.

А ведь даже малые концентрации свинца в организме ведут к снижению умственных способностей. В Германии были проведены исследования, которые наглядно показали, что у людей, которые долго жили вблизи производств, использующих свинец, умственные способности значительно ниже, чем у их сверстников из экологически чистых районов. Горожане, живущие вблизи автомагистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своём организме всего лишь за несколько лет такое количество свинца, которое значительно превышает допустимые пределы. В одном из индустриальных районов Швейцарии те, кто проживал, рядом с шоссе, приблизительно в десять раз чаще заболевали раком, чем живущие на расстоянии 400 м. от того же шоссе.

Свинец явился причиной гибели английского полярного исследователя адмирала Джона Франклина. Отправившись в 1845г. в своё последнее плавание, сэр Франклин и его команда из 130 человек погибли по неизвестной причине. В 1981-1986гг. антропологи произвели эксгумацию останков и исследовали возможные причины смерти участников экспедиции. В результате применения современных методов анализа было установлено, что причиной не только смерти, но и явным нарушением поведения людей в последние недели жизни (в частности. каннибализма) послужило отравление свинцом. Оказывается, Британское адмиралтейство снабдило экспедицию большим запасом консервов (тогда это было новинкой) в банках из белой жести, упакованных в свинцовую фольгу. И этот свинец накапливался в содержимом банок.

Большое патологическое действие на организм человека оказывают и многие другие металлы:

Свинец. Источники бытовых отравлений – недоброкачественная лужёная, эмалированная, фарфорово-фаянсовая и глиняная посуда, покрытая глазурью, питьевая вода (свинцовые трубы), нюхательный табак, завёрнутый в свинцовую бумагу, этилированный бензин. В промышленности – производство аккумуляторов, свинцовых красок, добыча свинцовых руд. Накапливается в костной ткани, печени, почках. Ядовит, вызывает изменения в нервной ткани и кровеносных сосудах. Острое отравление сопровождается сильными болями в области живота или в суставах судорогами, галлюцинациями, страшными сновидениями, потерей сознания.

Марганец. Используется в металлургической, стекольной, химической промышленности, в ситцепечатании. Действует на организм через органы дыхания. Поражает ЦНС, почки, органы кровообращения и лёгкие. Острое отравление приводит к смерти. Накапливается в печени.

Хром. Используют в металлообрабатывающей, лакокрасочной, текстильной промышленности и сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Действует на слизистые оболочки, вызывая прободение носовой перегородки. Вызывает головную боль, слабость, похудение, дерматиты, гепатит, бронхиальную астму.

Кадмий. Используют в ювелирном деле, фотографии, для получения легкоплавких сплавов. Попадает в организм в виде аэрозолей через органы дыхания. Вызывает внутренние кровотечения, воспаление почек, жировое перерождение почек и сердца, поражение костной системы, нарушение обмена кальция и фосфора. При острых отравлениях наблюдается отёк лица, языка, ушных раковин.

Таллий. Используется в стекольной промышленности, производстве электрических ламп, средств для борьбы с грызунами, в медицине – для удаления волос при кожных заболеваниях. Ядовиты все соединения. При острых отравлениях наблюдаются потеря сознания, тонические судороги, параличи. Типичны облысение, расстройство функций желудка, рвота, боли в суставах, воспаление почек.

Никель. Используют для покрытия металлических изделий, получение сплавов, в аккумуляторах, в качестве катализатора в органической химии. Поражает лёгкие, кожу, наблюдаются носовые кровотечения, прободение перегородки носа. Вызывает рак лёгких.

Ванадий. Используют в качестве катализатора и как легирующий элемент для получения сплавов. Попадает в организм в виде пыли и аэрозоля. Вызывает аллергию, конъюнктивиты, фарингит, бронхит, лёгочное кровотечение. Поражает кровеносные сосуды.

Кобальт. В организм поступает в виде пыли через органы дыхания. Возможно действие на кожу. Накапливается в костях, печени, селезёнке, поджелудочной железе. Вызывает острые дерматиты с появлением красных пятен, сильные отёки, кашель и одышку.

Ртуть. Используется в производстве люминесцентных ламп, в ртутных насосах и выпрямителях, для извлечения золота и серебра. Поражает ЦНС, кору головного мозга. Связывает белки, в результате нарушается клеточное дыхание. Отравление проявляется металлическим вкусом во рту, жгучими болями в пищеводе и желудке, рвотой и кровавым поносам Через 5-10 суток наступает смерть. Накапливается в печени и почках.

Медь. Используют в ситцепечатании и гальванопластике. Источники бытовых отравлений – пища приготовленная и охлаждённая в медной посуде, бобовые растения, обработанные медным купоросом (эти культуры накапливают медь). Накапливается в печени. Вызывает тошноту, рвоту, понос, проявляется зелёной каймой на дёснах и зелёной окраской волос.

Некоторые металлы оказывают положительное действие на организм человека. Известно, что в древности хранили воду в сосудах из серебра, так как она в них долго не портилась. Это было особенно важно для мореплавателей. Сейчас мы можем объяснить это явление. Поскольку совершенно нерастворимых веществ нет, то некоторое количество атомов серебра, окисляясь, переходят в водную среду:

Ag⁰ – ē Ag⁺

Ионы серебра обладают бактерицидным действием. Микроорганизмы гибнут, и вода сохраняет свою свежесть.

Есть в Периодической системе удивительный металл - тантал. Это тугоплавкий металл , химически чрезвычайно стойкий и в то же время совместимый с тканями человека. Поэтому он незаменим в восстановительной хирургии. Например, проломы в черепе можно заменить танталовыми пластинами, а танталовыми нитями можно сшить даже нервы. В восстановительной хирургии используют и ниобий – в виде нитей для сшивания порванных сухожилий, кровеносных сосудов и нервов.

Не только жизнь Кощея Бессмертного, но, и возможно, и наше здоровье заключены в яичную скорлупу. Если человек страдает малокровием, аллергией, подвержен простудам, проявлению герпеса на губах, не исключено, что всё это связано с элементарной нехваткой в организме кальция. В этом случае поможет яичная скорлупа – идеальный источник этого элемента. Исправить нарушения обмена кальция традиционно медицинским способом удаётся с трудом – применяемые в медицине препараты (хлористый кальций, гипс, мел) плохо усваиваются организмом. А вот скорлупа куриных яиц, на 90% состоящая из карбоната кальция, - легко. Вдобавок она содержит все необходимые для организма микроэлементы, в том числе медь, железо, хром, марганец, фтор, молибден, фосфор, серу, кремний, цинк и другие (всего 27 элементов). Кстати, скорлупа – прекрасное средство выводящее радионуклиды, её можно эффективно использовать в очагах радиоактивного заражения.

Расчётные задачи по теме:

«Вещества и здоровье человека».

1.Глюкозу, которая в организме играет роль питательного вещества, в медицине часто применяют в виде растворов разной концентрации. Рассчитайте массу 5% - ого раствора глюкозы, в котором следует растворить 120г. её, чтобы получить 8% - ый раствор.

Решение.

 =^m^{(вещества) ٠}^100%

^m^{(раствора)}

 =^x^٠¹⁰⁰ где х – масса глюкозы;

^a а – масса 5%-ного раствора.

 =⁽^x^{+ 120) ٠}¹⁰⁰

^a^{+ 120}

^{х = 0,05 ٠ а;}

^{Отсюда: 0,08а + 9,6 = 120 + 0,05а}

^{0,03а = 110,4}

^{а = 3680 г.}

^{Ответ: масса 5%-ного раствора 3650 г.}

2.Каким объёмом воды нужно разбавить 500мл. 0,5М раствора глюкозы, чтобы получить физиологический 0,1М раствор?

Решение.

1000 мл – 0,5 моль

500 мл – х моль

х = 0,25 моль (количество вещества глюкозы, содержащееся в 500 мл. 0,5М

раствора)

1000 мл – 0,1 моль

х мл – 0,25 моль

х = 2500 мл (объём 0,1М раствора глюкозы)

V(H₂O) = 2500мл – 500мл = 2000мл

Ответ: V(H₂O) = 2000мл.

3. Определить массу воды, которую необходимо добавить к 500г. 16% - ого раствора сахарозы, чтобы его концентрация стала 10% - ной?

Решение.

I способ.

Сахароза 16% 10 частей

10%

Вода 0% 6 частей

m(раствора 1 части) = 500г/10 = 50г

Для получения 10%-ного раствора необходимо взять 10 частей сахарозы и 6 частей воды.

m(H₂O) = 50 ٠ 6 = 300Г.

Ответ: m(H₂O) = 300г.

II способ.

16% =^{х ٠}¹⁰⁰

⁵⁰⁰

^{х = 80г. (сахарозы, содержащейся в 500г. 16%-ного раствора)}

10% =^{80 ٠}¹⁰⁰

^{500 + х}

^{5000 + 10х = 8000}

х = 300г. (масса воды, которую необходимо добавить к 500г. 16% - ого раствора сахарозы, чтобы его концентрация стала 10% - ной)

Ответ: m(H₂O) = 300г.

4.Известно, что для взрослого человека необходимо 1,5г. белка на один килограмм массы в день. Зная свою массу, определите суточную норму потребления белка для своего организма.

Решение.

m(человека) = 60кг.

m(белка) = 1,5г ٠ 60 = 90г.

Ответ: для человека, весящего 60 кг суточная норма потребления белка составляет 90г.

5.Известно, что при продолжительности жизни 70 лет обновление белков в организме происходит в среднем 200 раз. предположите, сколько раз произошло обновление белков в вашем организме.

Решение:

Возраст 16 лет.

70 лет – 200 раз

16 лет – х раз

х ≈ 46 раз

Ответ: около 46 раз произошло обновление белков в 16-летнем организме.

6.Суточная потребность организма в кальции в виде карбоната кальция составляет 1,2г. Вычислите количество необходимого карбоната кальция.

Решение.

n = m/M; M(CaCO₃) = 100 г/моль;

n(CaCO₃) = 1,2/100 = 0,012 моль.

Ответ: n(CaCO₃) = 0,012моль.

7.Ортофосфат кальция составляет минеральную основу костей и зубов. Другие соединения кальция участвуют в нервной и мышечной деятельности, входят в состав тканевой жидкости, ядер и стенок клеточной ткани живого организма. кальций уменьшает аллергические реакции. Суточная потребность организма в кальции составляет от 0,8 до 2г. Источниками кальция служат молоко, кефир, творог, сыр, рыба, фасоль. петрушка, зелёный лук, а также яйца, гречка и овсянка, морковь и горох. Обеспечит ли суточную потребность организма в кальции добавление в пищу1г.карбоната кальция при условии его полного усвоения?

Решение.

Количество кальция в карбонате кальция равно количеству карбоната кальция:

n(CaCO₃) = n(Ca);

т.е. m(Ca)/M(Ca) = m(CaCO₃)/M(CaCO₃)

Отсюда:

m(Ca) = M(Ca) ٠^m(CaCO³⁾

^M(CaCO3)

m(Ca) = 40 ٠ 1/100 = 0,4г.

Таким образом, это меньше суточной потребности организма (0,8 – 2 г/день).

Ответ: добавление в пищу 1г. карбоната кальция (при условии его полного усвоения) не обеспечит суточную потребность организма в кальции.

8.Оксид углерода (II), или угарный газ, - опасный загрязнитель атмосферы. Соединяясь с гемоглобином крови, он препятствует переносу кислорода, вызывает болезни сердечно – сосудистой системы, снижает активность работы мозга. Из – за неполного сжигания топлива на Земле ежегодно образуется 5 * 10⁸т. этого вещества. Определите, какой объём (при н, у.) займёт угарный газ, образующийся на Земле по указанной причине.

Решение.

n(CO) = m/M; n(CO) = V/V_m.

Отсюда: m/M = V/V_m или V(CO) = 22,4 ٠ 5 ٠ 10¹⁴/28 = 4 ٠ 10¹⁴ (л) =

= 4 ٠ 10¹¹ (м³).

Ответ: V(CO) = 4 ٠ 10¹¹ (м³).

9. В человеческом организме в общей сложности содержится примерно 25мг. иода (в составе различных соединений), причём половина всей массы иода находится в щитовидной железе. Подсчитайте, сколько атомов иода находится: а) в щитовидной железе; б) в человеческом организме в целом.

Решение.

Число атомов йода в человеческом организме:

N(I) = N_A ٠ n(I) = N_A ٠ m(I)/M(I)

N(I) = 6 ٠ 10²³٠ 0,025/127 = 1,1 ٠ 10²⁰.

В щитовидной железе число атомов йода в 2 раза меньше:

N₁(I) = 0,5 ٠ 1,1 ٠ 10²⁰ = 5,5 ٠ 10¹⁹.

Ответ: N(I) = 1,1 ٠ 10²⁰; N₁(I) = 5,5 ٠ 10¹⁹.

10.Желудочный сок – это бесцветная жидкость, имеющая кислотную реакцию среды благодаря присутствию соляной кислоты, которая относится к числу сильных кислот. Рассчитайте рН желудочного сока, если массовая доля НCI в нём составляет 0,5%. Плотность желудочного сока практически равна плотности воды.

Решение.

Хлороводородная кислота – сильная, диссоциирует необратимо:

HCl = H⁺ + Cl^-.

Значит, концентрация ионов водорода равна молярной концентрации раствора ( в моль/л), которую можно определить следующим образом:

c(HCl) =^^٠^^٠¹⁰⁰⁰ ;

^M(HCl)

c(HCl) =¹^٠^{0,005 ٠}¹⁰⁰⁰ = 0,137 (моль/л)

^36,5

Отсюда рН = -lg[H⁺] = -lg 0,137 = 0,86.

Ответ: рН = 0,86.

11.Будет ли вредна для здоровья питьевая вода, если в ней обнаружено:

а) 3,3*10^-6моль/л ионов Fe²⁺;

б) 1,7*10^-7моль/л ионов Ni²⁺;

в) 1,9*10 ^-7 моль/л ионов Cr³⁺;

Санитарные нормы допускают присутствия в питьевой воде ионов Fe²⁺ в количестве 0,2 г/м³; ионов Ni²⁺ - 0,1г/м³; ионов Cr³⁺ - 0,05г/м³.

Решение.

В 1 м³ такой воды содержится примерно 0,184г ионов железа (II), 0,01г ионов никеля (II), 0,01 моль ионов хрома (III). Вода невредна для здоровья, поскольку содержание обнаруженных ионов ниже допустимых норм.

Ответ: данная питьевая не вредна для здоровья человека.

12.Для понижения кислотности почву известкуют. Рассчитайте объём углекислого газа (при н.у.), который выделится в результате обработки известняком 200л. почвенных вод со значением рН 3,3.

Ответ: V(СО₂) = 1,12 л.

13.Рассчитайте, на сколько градусов поднялась бы температура вашего тела после стакана сладкого чая, если бы весь поступивший с чаем сахар сразу окислился в организме до углекислого газа и воды. В расчётах следует принять, что в одной чайной ложке содержится 10г. сахара; теплоёмкость тела равна теплоемкости воды и составляет 4,2кДж/(кг*К); тепловой эффект реакции окисления сахарозы равен 5650кДж/моль; масса человека 60кг.

Решение.

С тремя чайными ложками (m = 30г) в организм попадает сахароза количеством вещества:

n = m/M;

n = 30/342 = 0,088 моль.

В результате её полного окисления выделяется примерно 497 кДж

(5650 кДж/моль ٠ 0,088 моль) энергии.

Если вся эта энергия пойдёт на нагрев тела, его температура поднимется на 2⁰С (497/(60٠4,2)), т.е. с 36,6⁰С до 38,6⁰С. На самом деле перегревание организма после приёма пищи человек не чувствует, так как выделение тепловой энергии идёт медленно и компенсирует естественные затраты, в том числе и на поддержание постоянной температуры тела.

14.Вычислите, какую часть лимона необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить потребность организма в витамине С. В расчётах следует принять, что масса лимона равна 100г.; содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) в лимоне составляет 0,5%.

Решение.

Ежесуточная потребность организма в витамине С = 0,1г.

лимон 100г – 0,5г витамина С

лимон х – 0,1г витамина С

х = 20г. (это 1/5 часть лимона)

Ответ: 1/5 часть лимона.

15.Оливковое масло обладает ценными свойствами: в нём очень высокое содержание (70 – 87%) ненасыщенной олеиновой кислоты (в отличии от подсолнечного масла, где её содержание в 2 – 2,6 раза меньше). Сколько молей олеиновой кислоты может содержаться в 1кг. оливкового масла?

Решение.

СН₃ – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СООН

С₁₈Н₃₄О₂

M(C₁₈H₃₄O₂) = 282 г/моль

n(С₁₈Н₃₄О₂) = 700/282 = 2,48 моль.

n(С₁₈Н₃₄О₂) = 870/282 = 3,085 моль.

Ответ: n(C₁₈H₃₄O₂) = 2,48 – 3,085 моль.

Blog

Элективный курс

Содержание