Занятие 1.2.3ТЕМА: Химия биогенных элементов d-блока. Лигандообменные процессы. Строение металлоферментов, биокомплексных соединений. ЦЕЛЬ: Изучить положение d-элементов в периодической системе, их свойства и биологическое действие. На основе знаний координационной теории Вернера сформировать представление о ферментах как биокомплексных соединениях, их свойствах и роли в жизнедеятельности организма. ЗНАТЬ: 1. Химия элементов d-блока. Электронные структуры атомов и катионов. Наиболее важные биогенные элементы d-блока. 2. Общая характеристика d- элементов. Изменение химической активности d-элементов вподгруппах в направлении сверху вниз. Степень окисления, закономерности изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств d- элементов в зависимости от степени окисления. Роль d- элементов в организме. Характерные степени окисления для d-элементов, встречающихся в организме. 3. Классификация и номенклатура комплексных соединений. Координационная теория Вернера. Получение комплексных соединений. Природа химической связи в комплексных соединениях. Геометрическая форма комплексных соединений и гибридизация атомных орбиталей комплексообразователя (sp-, sp3-, sp3d2-, dsp2-). Поляризующая способность лигандов. Внутриорбитальные и внешнеорбитальные комплексы. 4. Представления о строении металлоферментов и других биокомплексных соединений: (гемоглобин, цианкобаламин, каталаза, цитохромы). Физико-химические принципы транспорта кислорода гемоглобином. 5. Метало-лигандный гомеостаз и причины его нарушения. Механизм токсического действия тяжёлых металлов и мышьяка. Термодинамические принципы хелатотерапии. 6. Общая характеристика d- элементов VI Б группы. Электронные формулы для хрома, молибдена, вольфрама и наиболее устойчивые их степени окисления. Характер соединений хрома в степени окисления +2, +3, +6. Биологическая роль Сг+3, Мо+6. Ксантиноксидаза и альдегидоксидаза - ферменты, содержащие Мо+6. 7. Общая характеристика элементов VII Б группы. Электронные формулы для марганца, технеция, рения. Наиболее устойчивые степени окисления для них. Изменение химической активности в ряду указанных элементов. Соединения марганца в степени окисления +2, +4, +6, +7. Окислительная активность перманганат- иона в зависимости от среды. Биологическая роль Мn+2 и соединения марганца, применяемые в медицине. 8. Элементы VIII группы. Семейство железа. Характерные степени окисления для железа, никеля, кобальта. Свойства соединений железа со степенью окисления +2, +3, +6. Характерные комплексные соединения для Fe+2, Fe+3. Биологическая роль Fe+2, Fe+3 и Co+3. Препараты железа, используемые в медицине. Механизм цитотоксического действия соединений платины. 9. Общая характеристика d-элементов1 Б группы. Электронные формулы и степени окисления для меди, серебра и золота. Координационные числа, тип гибридизации атомных орбиталей, структура соединений. Биологическая роль Сu+2. Оксигеназы и гидроксилазы. Церуллоплазмин. Их роль в биохимических процессах. 10. Общая характеристика d-элементов II Б группы. Электронные формулы для цинка, кадмия и ртути. Характерные степени окисления. Изменение кислотно-основных свойств от цинка к ртути. Строение комплексных соединений. Гидроксиды данных элементов и их свойства. Биологическая роль Zn+2. Карбоангидраза, строение активного центра металлофермента, биологическая роль. Карбоксипепсидаза. Механизм участия карбоксипепсидазы в реакциях гидролиза пептидных связей. Токсическое действие на организм Hg+2, Cd+2. Соединения цинка и ртути, применяемые в медицине. УМЕТЬ: 1. Самостоятельно пользоваться учебной и справочной литературой. 2. Пользоваться химической посудой и оборудованием (пробирки, индикаторная бумага, водяные бани, спиртовки, держатели для спиртовок и т.д.). 3. Наблюдать за протеканием химических реакций и делать обоснованные выводы. 4. С помощью качественных химических реакций подтверждать наличие в исследуемом растворе соответствующих катионов и анионов элементов d-блока, уметь записывать химизм происходящих процессов. 5. Называть, классифицировать, определять природу химической связи и выводить константу нестойкости для комплексных соединений. 6. Решать типовые практические задачи. ВЛАДЕТЬ: 1. Навыками самостоятельной работы с учебной и справочной литературой. 2. Навыками безопасной работы в химической лаборатории. 3. Навыками оформления результатов и выводов экспериментальных работ.
Лабораторная работа №7 «Химические свойства d-элементов»
|
