Физико-химические методы исследования в медицине и биологии: Учебное пособие / Медицинский университет Реавиз. Москва, Издательство «Граница», 2016. 120 с.
Данное учебное пособие написано в соответствии с содержанием Государственных образо-вательных стандартов и программой дисциплины “Физико-химические методы анализа” по специальности “Медицина”, направлению и программой большого практикума (раздел “Физикохимические методы анализа”), который выполняется студентами по специальности “Биология”.
В нем изложены основы физико-химических методов анализа. Рассмотрены условия и области применения методов, их достоинства и недостатки, ограничения, перспективы развития и другие особенности и характеристики.
В конце каждой главы дано описание практических работ, приведены контрольные вопросы.
Предназначено для студентов-медиков, биологов, химиков, аспирантов, научных работников и учителей школ.
Термодинамика — это феноменологическая наука, опирающаяся на обобщения опытных фактов. Процессы, происходящие в термодинамических системах, описываются макроскопическими величинами (температура, давление, концентрации компонентов), которые вводятся для описания систем, состоящих из большого числа частиц, и не применимы к отдельным молекулам и атомам, в отличие, например, от величин, вводимых в механике или электродинамике.
Моя рабочая программа по химии для 11 класса разработана на основе авторской программы О.С. Габриеляна, соответствующей федеральному компоненту государственного стандарта общего образования (базовый уровень), утвержденному приказом № 1312 Министерства образования РФ от 09.03.2004 г., и допущенной Министерством образования и науки Российской Федерации к использованию в образовательных учреждениях.
(Предлагаю вашему вниманию сокращённый вариант моей презентации о Спиральной Динамике. В полном варианте более 200 слайдов и 10 видео-примеров на два дня тренинга по началам СД.)
Каждый человек живёт в уникальной Вселенной, со своим набором приоритетов, проблем и решений. Люди объединяются вокруг своих ценностей, им важно разделять общее мировоззрение, разделять общие способы считать что-то одно реальным и важным для себя, а что-то другое считать вредным или игнорировать. В одном и том же пространстве и времени разные люди живут в нескольких совершенно разных мирах, каждый из миров считает себя единственно реальным. Сейчас очень сложное время, поскольку рядом с нами одновременно действуют сразу несколько сильных и значимых представлений о правде и лжи, о пользе и вреде, о дружбе и вражде, о победе и поражении. Группы людей, объединённые своими локальными ценностями, имеют совершенно противоположные подходы к решению своих задач. Как согласовать эти противоречия, как строить социальные и бизнес-системы в современных крайне непростых условиях?
Существует точка зрения, с которой можно не только распознать эти уникальные миры, но и заметить способы их взаимодействия, направления их развития. На тренинге вы получите рабочий инструмент решения задач по согласованию условий жизни и работы людей так, чтобы эти условия самым наилучшим образом сочетались с их взглядами на мир, обеспечивая тем самым максимальную эффективность создаваемых вами человеческих систем.
Физико-химические методы исследования в медицине и биологии: Учебное пособие / Медицинский университет Реавиз. Москва, Издательство «Граница», 2016. 120 с.
Данное учебное пособие написано в соответствии с содержанием Государственных образо-вательных стандартов и программой дисциплины “Физико-химические методы анализа” по специальности “Медицина”, направлению и программой большого практикума (раздел “Физикохимические методы анализа”), который выполняется студентами по специальности “Биология”.
В нем изложены основы физико-химических методов анализа. Рассмотрены условия и области применения методов, их достоинства и недостатки, ограничения, перспективы развития и другие особенности и характеристики.
В конце каждой главы дано описание практических работ, приведены контрольные вопросы.
Предназначено для студентов-медиков, биологов, химиков, аспирантов, научных работников и учителей школ.
Термодинамика — это феноменологическая наука, опирающаяся на обобщения опытных фактов. Процессы, происходящие в термодинамических системах, описываются макроскопическими величинами (температура, давление, концентрации компонентов), которые вводятся для описания систем, состоящих из большого числа частиц, и не применимы к отдельным молекулам и атомам, в отличие, например, от величин, вводимых в механике или электродинамике.
Моя рабочая программа по химии для 11 класса разработана на основе авторской программы О.С. Габриеляна, соответствующей федеральному компоненту государственного стандарта общего образования (базовый уровень), утвержденному приказом № 1312 Министерства образования РФ от 09.03.2004 г., и допущенной Министерством образования и науки Российской Федерации к использованию в образовательных учреждениях.
(Предлагаю вашему вниманию сокращённый вариант моей презентации о Спиральной Динамике. В полном варианте более 200 слайдов и 10 видео-примеров на два дня тренинга по началам СД.)
Каждый человек живёт в уникальной Вселенной, со своим набором приоритетов, проблем и решений. Люди объединяются вокруг своих ценностей, им важно разделять общее мировоззрение, разделять общие способы считать что-то одно реальным и важным для себя, а что-то другое считать вредным или игнорировать. В одном и том же пространстве и времени разные люди живут в нескольких совершенно разных мирах, каждый из миров считает себя единственно реальным. Сейчас очень сложное время, поскольку рядом с нами одновременно действуют сразу несколько сильных и значимых представлений о правде и лжи, о пользе и вреде, о дружбе и вражде, о победе и поражении. Группы людей, объединённые своими локальными ценностями, имеют совершенно противоположные подходы к решению своих задач. Как согласовать эти противоречия, как строить социальные и бизнес-системы в современных крайне непростых условиях?
Существует точка зрения, с которой можно не только распознать эти уникальные миры, но и заметить способы их взаимодействия, направления их развития. На тренинге вы получите рабочий инструмент решения задач по согласованию условий жизни и работы людей так, чтобы эти условия самым наилучшим образом сочетались с их взглядами на мир, обеспечивая тем самым максимальную эффективность создаваемых вами человеческих систем.
Как с помощью GTD получить полный контроль над своей жизнью. уверенно продвигаться вперед и не испытывать стресса от информационной перегрузки. Как фокусироваться на главном и достигать целей меньшими усилиями. Ваш шанс наконец перестать беспокоиться и наконец начать жить полной грудью без страха.
Менеджер интернет-проекта - о такой работе слышали все, но что конкретно делают эти люди очень сложно объяснять родителям.
Это презентация с открытого занятия, на котором мы рассказали всё, что знаем об этой профессии: кому она может быть интересна, какие у нее перспективы и какие навыки нужны.
Смотрите видеозапись занятия: http://netolo.gy/kL (ссылка текстовая, нужно скопировать в браузер)
И приходите учиться на МИПа, старт уже через неделю: http://netolo.gy/kK
Есть предложение с хорошей скидкой, подробности внутри презентации!
Презентация брендингового агентства Plenum "Русский хлеб" в рамках проекта "Крутоголики" на 5м юбилейном слете 21 февраля 2013г. Официальный сайт проекта krutogoliki.ru
MACROMOLECULAR COMPOUNDS AND GELS. A manual for students and graduate students of biotechnology training and medical universities (in Russian) Authors: Belova EV, German KE, Afanasyev AV, Slyusar OI, Solodova EV
2018 History of technetium studies in Russia Anna KuzinaKonstantin German
Lecture is about the History of technetium studies in Russia and Anna Kuzina 100 anniversary of birthday
Technetium separation in milligram, gram and kilogram ammounts 1957 - 1993
Proceedings and selected lectures 10th intern symp technetium rheniumKonstantin German
Proceedings and selected lectures of the 10th International Symposium on Technetium and Rhenium – Science and Utilization, October 3-6, 2018 - Moscow – Russia, Eds: K. German, X. Gaona, M. Ozawa, Ya. Obruchnikova, E. Johnstone, A. Maruk, M. Chotkowski, I. Troshkina, A. Safonov. Moscow: Publishing House Granica, 2018, 518 p.
ISBN 978-5-9933-0132-7 December 2018
Aleksey Buryak. WELCOME ADDRESS FROM IPCE - RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES Andrey Romanov. WELCOME ADDRESS FROM THE MINISTRY OF SCIENCE AND HIGHER EDUCATION OF RUSSIAN FEDERATION Mikhail Igorevich Panasyuk. ANNA KUZINA: BIOGRAPHY. K.E. German. PROF. ANNA FEDOROVNA KUZINA – 100TH ANNIVERSARY OF BIRTHDAY T. Yoshimura, M. Seike, H. Ikeda, K. Nagata, A. Ito, E. Sakuda, N. Kitamura, A. Shinohara PHOTOLUMINESCENCE SWITCHING OF NITRIDORHENIUM(V) COMPLEXES B. Grambow, X. Gaona, W. Runde, R. Konings, A.V. Plyasunov, L. Rao, A.L. Smith, E. Moore, M.-E. Ragoussi, J. Martinez-Gonzalez, I. Grenthe. CHEMICAL THERMODYNAMICS OF TECHNETIUM IN THE OECD/NEA UPDATE VOLUME E.S. Kulikova, Zh.K. Majed, D.V. Drobot, E.I. Efremova. HIGHLY SELECTIVE CATALYSTS BASED ON BIMETALLIC RHENIUM-RUTHENIUM COMPLEXES OBTAINED BY ALKOXYTECHNOLOGY E.S. Kulikova, D.V. Drobot, E.I. Efremova. THE FIRST EXAMPLE OF BI AND THREEMETALLIC ALKOXIDES CONTAINING RHENIUM AND RUTHENIUM T. Matsuzaki, H. Sakurai. A NEW PRODUCTION METHOD OF 99Mo BY MUON NUCLEAR TRANSMUTATION N. Budantseva, G. Andreev, A. Fedoseev THE U(VI), NP(VI) AND PU(VI) COMPLEXES WITH TcO4-, ReO4-. THE DIFFICULTIES IN ASSIGNING OF AnO22+ GROUPS VIBRATIONAL FREQUENCIES. J.S. McCloy, C. Soderquist, J. Weaver, Jason Lonergan. SPECTROSCOPIC STUDIES OF ALKALI PERTECHNETATES
Молекулы белков лежат в основе почти всех биологических процессов. Ученым всегда были любопытны как белки, участвующие в метаболических путях, так и молекулярные основы их функционирования. Однако в эру системной биологии еще больше внимание уделяется полному пониманию работы всей совокупности белков организма, его протеома. Все более важно, что мы не только понимаем все стороны данной функции, или функций, какого-либо белка, но и то, что наше знание распространяется на все компоненты изучаемой системы или организма и так далеко, насколько это возможно. Без всестороннего анализа информации попытки синтеза и расчетов не смогут выйти за рамки приближенной реальности.
Книга "Структура и функционирование белков: Применение методов биоинформатики" представляет собой уникальный обзор современного состояния вопросов моделирования структуры белков и предсказания их функции. Книга написана ведущими специалистами в своей области, прекрасно иллюстрирована и содержит ссылки на доступные серверы и другие ресурсы, которые читатель, возможно, захочет использовать в своей научной работе. В конце каждой главы описываются перспективы развития и наиболее актуальные проблемы соответствующих областей науки.
2016 rsc-advance-tc-c-qinggao wang - 6 pp 16197-16202Konstantin German
We analyze the formation of transition metal (TM) carbides, as determined by the strength of TM–TM and
TM–C bonds, as well as lattice distortions induced by C interstitials. With increasing filling of the d-band of
TMs, TM–C bonds become increasingly weak from the left of the periodic table to the right, with fewer and
fewer C atoms entering the TMs lattice. Technetium (Tc) turns out to be a critical point for the formation of
carbides, guiding us to resolve a long-standing dispute. The predicted Tc carbides, agreeing with measured
X-ray absorption spectra, should decompose to cubic Tc and graphite above 2000 K. Consequently, we
show that what has been claimed as TcC (with rocksalt structure) is actually a high-temperature cubic
phase of elemental technetium.
своевременная диагностика и терапия данного заболевания до сих пор являются нерешенной клинической задачей. По данным на 2011 г., заболе-
ваемость раком простаты в России составила 10,7% (40 тыс. первичных случаев) мужского населения, причем в 60% случаев заболевание диа-
гностировали на поздней (III–IV) стадии, когда неизбежен процесс активного роста и распространения метастазов. Методы анатомической
визуализации при диагностике данного заболевания имеют низкую чувствительность и специфичность. Методы метаболической визуализации,
использующие в качестве маркера простатспецифический антиген (ПСА), также малоэффективны. В качестве маркера для диагностики и
лечения метастатического рака простаты предлагается рассматривать простатспецифический мембранный антиген (ПСМА). За рубежом
проходят клинические испытания наиболее перспективные диагностические радиофармпрепараты на основе малых пептидных молекул, моди-
фицированных мочевиной, которые отличаются наибольшим сродством к ПСМА. Отличительной особенностью этих соединений является их
благоприятная фармакокинетика, высокое и длительное накопление в опухоли и метастазах, быстрое выведение из организма.
Ключевые слова: метастатический рак предстательной железы, простатспецифический мембранный антиген, радиофармпрепараты.
(Для цитирования: Власова О.П., Герман К.Э., Крылов В.В., Петриев В.М., Эпштейн Н.Б. Новые радиофармпрепараты для диагности-
ки и терапии метастатического рака предстательной железы на основе ингибиторов простатспецифического мембранного антигена.
Вестник РАМН. 2015; 70 (3): 360–365. Doi: 10.15690/vramn.v70i3.1334)
2001 knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in tec...Konstantin German
Spin-lattice relaxation time (T ), isotropic Knight shift (K ) and quadrupole coupling constant (C ) have been measured in technetium metal by pulsed Tc NMR in a magnetic field of 7.04 T in the temperature range 120-400 K. It was found that (T ×T) = 3.21±0.35 (s K) , K (T) = 7305-1.52T ppm; the quadrupole coupling constant C = 5.74±0.05 MHz is temperature independent. Experimental data on T and K are analysed in terms of the contact, d-polarization and
orbital hyperfine interactions. It is shown that the main contribution to the relaxation rate comes from the contact interaction and the Knight shift is governed by the orbital interaction. The electric field gradient at the Tc nucleus site is considered to be a sum of the electron q and lattice q contributions with different signs. The calculated lattice contribution is positive and constitutes about 30% of the electronic contribution. The obtained values of q and q are compared with data for other metals with hexagonal close-packed lattices.
2001 knight shift, spin-lattice relaxation and electric field gradient in tec...
реавиз лекция 1
1. ЛЕКЦИЯ № 1:
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ И ПОНЯТИЯ
ХИМИИ.
Зав. кафедрой естественных наук
Константин Эдуардович
Герман
2. ХИМИЯ И МЕДИЦИНА
• “Медик без
довольного познания
химии совершенным
быть не может”.
• «От одной химии
уповать можно на
исправление
недостатков
врачебной науки”.
3. Лекарственные вещества,
достижения современной химии
• Лекарственные вещества известны с очень древних
времен. В Древней Руси папоротник, мак, травы
употреблялись как лекарства. И до сих пор в качестве
лекарственных средств используются 25-30%
различных отваров, настоек и экстрактов
растительных организмов.
• Современная медицинская наука и практика широко
используют достижения современной химии.
Огромное количество лекарственных соединений
поставляют химики, и за последние годы в области
химии лекарств достигнуты новые успехи.
• Медицина обогащается все большим количеством
новых лекарственных препаратов, вводятся более
совершенные методы их анализа, позволяющие
определить качество лекарств, содержание в них
примесей.
• В каждой стране существует законодательство о
фармацевтических препаратах, изданное отдельной
книгой, которая называется фармакопеей
4. Луи Пастер (Louis Pasteur)
• Еще в середине 19 столетия
производили лекарственные
средства в разобщенных
аптеках, в которых провизоры
изготовляли препараты по
только им известным рецептам,
передававшимся по
наследству.
• Однако развитие химии как
науки постепенно изменило
ситуацию.
• Работы Луи Пастера в 60-х годах
19 века послужили основой для
производства вакцин,
сывороток
5. Пауль Эрлих (Paul Ehrlich)
• В 1904 г. немецкий врач Пауль Эрлих
заметил, что при введении некоторых
красителей в ткани подопытных животных
эти красители лучше окрашивают клетки
бактерий, чем клетки животного, в которых
эти бактерии живут. Напрашивался вывод:
можно найти такое вещество, которое
настолько “закрасит” бактерию, что
она погибнет, но в то же время не
тронет ткани человека.
• К 1909 г. Эрлих разработал лекарство,
избирательно поражавшее трипаносомы,
но малотоксичное для теплокровных
животных – 3,3’-диамино-4.4’-
дигидроксиарсенобензол. Так начиналась
химия синтетических лекарственных
препаратов.
6. Определение химии
• Одно из первых
определений химии как
науки дал М.В. Ломоносов:
«Химическая наука
рассматривает свойства и
изменения тел... состав
тел... объясняет причину
того, что с веществами при
химических превращениях
происходит».
• По Д. Менделееву, химия —
это систематическое учение
об элементах и их
соединениях.
7. ХИМИЧЕСКИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В СИСТЕМЕ
МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
• Актуальная задача - Формирование
всесторонне развитой творческой
высокопрофессиональной личности
врача с глобальным мышлением.
• В решении этой задачи важная роль,
принадлежит курсу общей химии,
который первым начинает химическое
образование медиков, являющееся
важной составной частью системы
общего естественнонаучного
образования.
• Устойчивое развитие общества
напрямую связано с техническим
прогрессом в жизнеобеспечении людей
по следующим основным
стратегическим направлениям: энергия,
материалы, продовольствие, лекарства
и здравоохранение
• Химическое соединение (химическое
вещество) является объективно главной
вещественной материальной земной
реальностью, которая лежит в основе
наиболее важных фундаментальных
превращений и эволюционных процессов
Земли.
• Химия раскрывает «вторую природу»
(синтез веществ и материалов), вносит
вклад в научное мировоззрение и
мышление, в создание материальной
базы, в том числе, лекарственных веществ
и медицинского оборудования, химия
становится элементом общей культуры.
• Химические знания являются не только
элементом культуры, но и необходимым
условием существования человека в
окружающей среде.
8. ПРЕДМЕТ ХИМИИ (1)
• Химия – естественная наука, изучающая вещества, их строение,
свойства и превращения.
• Вещество – это любой вид материи, обладающий собственной
массой (массой покоя).
• Вещество состоит из частиц, например, атомов, молекул, ионов.
ФИЗИЧЕСКАЯ ФОРМА
ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ
ЧАСТИЦЫ
Протоны,
нейтроны,
электроны и др.
ХИМИЧЕСКАЯ ФОРМА
ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
АТОМЫ Системы из
элементарных
частиц
МОЛЕКУЛЫ Системы из
атомов и ионов
МАКРОСИСТЕМЫ
(ВЕЩЕСТВО В ТВЕРДОМ,
ЖИДКОМ И
ГАЗООБРАЗНОМ
СОСТОЯНИИ)
Системы из
атомов, молекул,
ионов
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФОРМА
ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ
КЛЕТКИ Системы из клеток
– живые
организмы
18.10.14 8
9. ПРЕДМЕТ ХИМИИ (2)
• Материя находится в непрерывном
движении
(филос.: материя не существует без
движения).
• Формы движения материи: механическая,
химическая, тепловая, электрическая и др.
• Формы движения могут переходить друг в
друга.
18.10.14 9
10. ПРЕДМЕТ ХИМИИ (3)
Мерой движения и взаимодействия различных видов
материи служит энергия
Мерой инерции* материи является масса
Энергия и масса – важнейшие взаимосвязанные
свойства материи
Е = m•с2,
где с - скорость света в вакууме (с = 3•108 м/с)
Это соотношение (уравнение Эйнштейна) показывает, что
масса может переходить в энергию и наоборот
*Инерция – это свойство тел сохранять состояние
покоя или движения, пока какая-либо внешняя
сила не выведет их из такого состояния
Знаменитая формула на небоскребе
Тайбей 101 (Тайвань) во время одного
из мероприятий Всемирного года
физики (2005)
18.10.14 10
11. ПРЕДМЕТ ХИМИИ (4)
15-20 млн. органических веществ
0,5 млн. неорганических веществ
Каждое из веществ имеет внутреннее строение
Внутреннее строение определяет химические свойства, в свою
очередь по химическим свойствам часто можно судить о
строении вещества
Строение веществ изучает структурная химия и, в частности:
стереохимия - изучает пространственное строение молекул и
влияние этого строения на физические свойства и на
направление и скорость реакций; объектами изучения служат,
главным образом, органические вещества
координационная химия - изучает строение неорганических -
комплексных и внутрикомплексных или хелатных соединений
18.10.14 11
12. ПРЕДМЕТ ХИМИИ (5)
• Превращения веществ, сопровождающиеся
изменением состава, называются
химическими реакциями.
• Химические реакции или химические
процессы есть химическая форма
движения материи
• При химических процессах происходит обмен атомами между
различными веществами, перераспределение электронов между
атомами, разрушение одних веществ и образование других. Таким
образом, в результате химических процессов возникают новые
вещества с новыми физическими и химическими свойствами
18.10.14 12
13. СКОЛЬКО ХИМИЙ НА СВЕТЕ?
.
АЛХИМИЯ
АНАЛИТИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
АГРОХИМИЯ
БИОХИМИЯ
ГЕОХИМИЯ
ГИДРОХИМИЯ
КОЛЛОИДНАЯ
ХИМИЯ
КОСМЕТИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
НЕФТЕХИМИЯ
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
ОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
НАНОХИМИЯ
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
МЕДИЦИНСКАЯ
ХИМИЯ
ЭЛЕКТРОХИМИЯ
18.10.14 13
14. РАЗДЕЛЫ ХИМИИ (1)
Общая химия - изучает общетеоретические
вопросы химии:
основные понятия и законы;
теорию строения атома и образования химических
связей в молекулах;
общие закономерности протекания химических
реакций, в том числе элементы химической
термодинамики и химической кинетики;
основы теории растворов электролитов и
неэлектролитов, закономерности окислительно-
восстановительных и электрохимических процессов.
18.10.14 14
15. РАЗДЕЛЫ ХИМИИ (2)
• Неорганическая химия - занимается
изучением химической природы элементов и
их соединений, за исключением большинства
соединений углерода (т.е. изучает химические
элементы и их неорганические соединения)
• Органическая химия изучает соединения,
состоящие в основном из углерода и
водорода (т.е. органические соединения)
18.10.14 15
16. РАЗДЕЛЫ ХИМИИ (3)
Физическая химия использует физические методы
для изучения химических систем. Важное место в
ней занимают вопросы энергетики химических
процессов и химическая кинетика
Аналитическая химия – это наука о методах
определения химического состава веществ
Коллоидная химия занимается исследованием
свойств дисперсных (коллоидных) систем
Электрохимия изучает химические процессы,
протекающие под действием электрического тока, а
также способы получения электричества
химическими методами
18.10.14 16
17. РАЗДЕЛЫ ХИМИИ (4)
• Биохимия изучает сложнейшие химические
процессы, протекающие в живых организмах
• Геохимия занимается исследованием
химических процессов, протекающих в земной
коре. Она изучает образование минералов,
нефти и др.
• Радиохимия – это наука о химическом
воздействии высокоэнергетического
излучения на вещества; она занимается также
изучением поведения радиоактивных
изотопов
18.10.14 17
18. 18
• Объектом изучения в химии являются
химические элементы и их соединения
19. ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ (2)
• Химический элемент (лат. elementum - часть
чего-то) – совокупность (вид) атомов с
одинаковым зарядом ядра
• Заряд ядра равен числу протонов в нем. Это
число является фундаментальным свойством
элемента и называется атомным номером,
так как совпадает с порядковым номером
элемента в периодической системе
элементов, именно оно определяет сущность
химического элемента, его индивидуальность
и отличие от всех других элементов
• http://www.webelements.com/
18.10.14 19
21. Периодическая зависимость
свойств атомов от порядкового номера Z
Периодический закон Менделеева
1859, 1860,1861 гг. молодой
Менделеев, как в свое время
Ломоносов, находился в
научной командировке в
университете Гейдельберга
(Германия).
РРееккооммееннддууюю ппррооччииттааттьь
ббииооггррааффииюю ММееннддееллеееевваа вв
ВВииккииппееддииии
22. Элементы таблицы Менделеева с номерами
114 и 116 получили имена
• Сверхтяжелые элементы таблицы
Менделеева с номерами 114 и
116 официально получили свои
имена - флеровий и ливерморий
- в честь лабораторий, которые
участвовали в их синтезе.
• 114 был получен в 2000 году
путем бомбардировки на
циклотроне У-400 мишени из
плутония-242 ядрами кальция-48
• 116-й элемент - в 2004 году в
реакции кальция-48 и кюрия-245.
• Академик Оганесян назвал 114 и
116 элементы "первыми птицами
с острова стабильности".
Президент Международного союза
теоретической и прикладной химии
профессор Тацуми Кацуюки.
23. Сверхтяжелые элементы
• Ядра всех сверхтяжелых элементов очень неустойчивы и
распадаются на более мелкие ядра и частицы за
считанные доли секунды.
• Физики разработали теорию, согласно которой ядра
некоторых сверхтяжелых элементов могут иметь особую
конфигурацию, позволяющую им существовать минуты,
часы, дни и месяцы - речь идет об "острове стабильности"
сверхтяжелых элементов.
• Теория предсказывает, что сверхтяжелые элементы могут
быть стабильны и условии, что это будут нейтронно
избыточные изотопы - с большим количеством
нейтронов в ядре.
24. Флеров
и
Оганесян
Помимо 114 и 116 элементов, в ОИЯИ
в разное время были также
синтезированы химические элементы
с порядковыми номерами 104, 113,
115, 117 и 118. В знак признания
выдающегося вклада ученых ОИЯИ в
современную физику и химию,
105-му элементу таблицы
Менделеева в 1997 году решением
ИЮПАК присвоено название
"дубний".
25. ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ (3)
Каждый элемент обозначается символом из одной или двух латинских
букв названия элемента (например, He – для гелия, U – для урана)
118 химических элементов (элементы с порядковыми номерами 112-
118 пока названий не имеют)
http://www.dayah.com/periodic/
В природе существуют элементы с атомным номером от 1 до 92;
исключение составляют технеций (атомный номер 43) и прометий
(атомный номер 61), которые получены искусственно путем ядерных
реакций
Все трансурановые элементы с атомными номерами от 93 и выше
получены искусственно
В космосе наиболее распространены водород и гелий
На Земле два десятка элементов составляют в основном массу земной
коры: O (46,6%), Si (27,7%), Al (8,1%), Fe (5,0%), Ca (3,6%), Na (2,8%), K
(2,6%), Mg (2,1%), Ti (0,5%), P (0,2%), H (0,14%), Mn (0,1%), S (0,05%), F
(0,05%), Cl (0,03%), Sr (0,03%), C (0,03), Ba (0,02%), Cr (0,02%), а на все
остальные элементы приходится чуть больше 0,3% (масс.)
18.10.14 25
26. ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ (4)
• Химические элементы существуют в виде
простых веществ, состоящих из атомов
одного химического элемента, и в виде
химических соединений (сложных веществ),
состоящих из атомов разных элементов
• Н2 - простое вещество водород
• О2 - простое вещество кислород
• Н2О - сложное вещество вода, соединение
водорода и кислорода
• Н2О2 – сложное вещество пероксид водорода,
соединение водорода и кислорода
18.10.14 26
34. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (1)
• Атом – электронейтральная частица,
состоящая из положительно заряженного ядра
и вращающихся вокруг него отрицательно
заряженных электронов
• Молекула – мельчайшая частица вещества,
сохраняющая свойства данного вещества
• Ион – положительно или отрицательно
заряженная частица, образованная при отдаче
или присоединении атомом или группой
атомов одного или нескольких электронов
• Катион – (+) заряженная частица, Kat
• Анион – (-) заряженная частица, An
18.10.14 34
35. Массы и размеры атомов
химических элементов
• чрезвычайно малы – от 1,674 ∙ 10-27 до 4,27 ∙ 10-
25кг
• m (H ) = 1,67 ∙ 10-27 кг
• m (O) = 2,66 ∙ 10-26 кг
• m (C) = 1,993 ∙ 10-26 кг
• В химии пользуются не их абсолютными
значениями масс (mа), а относительными (Аr,
где r означает «относительный» - от
английского relative).
• Относительной атомной массой химического
элемента называется отношение массы его
атома к 1/12 массы изотопа углерода – 12С.
• 1/12 массы атома изотопа принята за
атомную единицу массы (а. е. м.).
• 1а.е.м. = 1/12mа(С) = 1,993 ∙ 10-26/12
=1,667х10-27кг
37. Современный рентгеновский монокристальный дифрактометр
стоит ~1000 000 USD. Данный Bruker APEX приобретен на
средства, выделенные указом Президента РФ для
радиохимических исследований
37
41. Единицей измерения количества
вещества является Моль.
• Моль – это количество вещества, содержащее столько
структурных единиц (молекул, атомов, ионов,
электронов, эквивалентов и т.д.), сколько содержится
атомов в 0,012 кг изотопа углерода 12С.
• Число атомов (NА)в 0,012 кг углерода (т.е. в 1 моль) легко определить,
зная массу атома углерода – 1,993х10-26 кг
• NА = 0,012 кг/моль : 1,993 ∙ 10 -26 кг = 6,02 ∙ 10 23 моль-1
• Эта величина называется постоянной Авогадро.
• Масса 1 моль вещества называется молярной массой (М)
и она равна отношению массы этого вещества m к его
количеству n
• M = m/n г/моль или кг/моль
42. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (3)
• Относительная атомная масса элемента Ar (или просто атомная
масса) – масса атома, выраженная в атомных единицах массы
Атомные массы элементов приведены в периодической системе элементов
http://www.hemi.nsu.ru/mendl.htm
http://www.dayah.com/periodic/
Относительная атомная масса элемента показывает во сколько раз масса его
атома больше 1/12 массы атома углерода. Это безразмерная величина.
• Масса молекулы любого вещества равна сумме масс атомов, образующих эту
молекулу. Поэтому молекулярная масса равна сумме соответствующих
атомных масс.
• Относительная молекулярная масса Мr (или просто молекулярная
масса) – масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы
Например: молекулярная масса молекулы воды Н2О, молекула которой содержит
два атома водорода и один атом кислорода, равна
Мr (Н2О) = 2∙1,0079 + 15,9994 = 18,0152 а.е.м.
18.10.14 42
43. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (5)
• Молярная масса (М) – масса 1 моля вещества
в граммах
[М] = [г/моль]
Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе
М = Мr
Мr (Н2О) = 18,0152 а.е.м.
М(Н2О) = 18,0152 г/моль
• Молярная масса равна произведению массы
m0 одной молекулы данного вещества на
постоянную Авогадро
М = NA ∙ m0
18.10.14 43
45. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (7)
• Молярный объем газа VM – объем одного моля газа при
нормальных условиях (н.у.)
н.у.: Т = 0 °С или 273 К; р = 101 325 Па, или 760 мм Hg, или 1 атм
VM = 22,4 л/моль (дм3/моль)
• Молярный объем газа (22,4 л) содержит 6,02•1023 молекул
(число Авогадро)
• Закон Авогадро
в равных объемах различных газов при
одинаковых условиях (температура,
давление и т.д.) содержится одинаковое
число молекул
18.10.14 45
47. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (7)
Моль это:
6,02•1023 частиц
масса вещества в граммах, численно равная молярной
массе вещества
22,4 л (дм3) вещества в газообразном состоянии при
нормальных условиях
1 моль = 6,02•1023 частиц = М = 22,4 л (газ)
n – количество вещества, число молей вещества, моль
m – масса, г
V – объем газа, л , дм3
N – количество частиц (атомов, молекул, ионов и пр.)
18.10.14 Основы химии. А. Згуро 47
48. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
Закон сохранения материи и энергии
Если в одном месте что-то убудет, то в другом обязательно
прибудет. Энергия и масса не исчезают, они просто
трансформируются из одного состояния в другое.
Ежели где убудет несколько ммааттееррииии,, ттоо ууммнноожжииттссяя вв ддррууггоомм
ммеессттее ((ЛЛооммооннооссоовв.. 11775588))
При любых процессах в изолированной системе энергия не
производится и не уничтожается, она может только переходить
из одной формы в другую.
Для незамкнутой системы увеличение/уменьшение ее энергии
равно убыли/возрастанию энергии взаимодействующих с ней
тел и физических полей.
Закон сохранения массы – частный случай закона сохранения
материи и энергии
Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна
массе веществ, образующихся в результате реакции.
18.10.14 48
49. Закон постоянства состава.
• сформулирован в 1808г. Ж.Прустом:
• Всякое чистое вещество, независимо от способов
его получения, всегда имеет постоянный
качественный и количественный состав.
• В качестве примера рассмотрим состав воды:
качественный ее состав- она состоит из кислорода
и водорода, количественный состав – 88,89% и
11,11%,соответственно.
• Она имеет выше приведенный состав независимо
от того, как она получена: синтезом из водорода и
кислорода, реакцией нейтрализации или из
кристаллогидратов.
• Оксид углерода (II) СО - 42,88% (масс) С
• 57,12% (масс) О
• Оксид углерода (IV) СО2 - 27,29% (масс) С
• 72,71% (масс) О
• Однако постоянный и неизменный химический
состав наблюдается только для молекул (NH3 , SO2),
а также кристаллов с молекулярной структурой.
• Состав соединений с немолекулярной структурой (с
атомной, ионной и металлической решеткой) не
является постоянным и зависит от условий
получения.
• Закон постоянства состава не применим к жидким
и твердым растворам (Н2О и NаCl – раствор).
• Вещества постоянного состава называются
дальтонидами (в честь Дальтона), а переменного
состава – бертоллидами (в память Бертолле).
• Состав дальтонидов выражается формулами с
целочисленными стехиометрическими
индексами (HCl, CH4, Н2О), а бертоллиды – с
дробными стехиометрическими индексами.
• Бертоллиды встречаются среди бинарных
соединений оксидов, гидридов, сульфидов,
нитридов, карбидов, силицидов и других
неорганических веществ, имеющих
кристаллическую структуру.
• К бертоллидам относится оксид железа II, состав
его изображен формулой Fе1-хО, х < 1, т.е. в
зависимости от условий можно получить оксиды
железа состава Fе0,93О или Fе0,89О.
• Как вытекает из закона постоянства
состава, элементы взаимодействуют
между собой в строго определенных
количественных соотношениях. В этом
случае можно говорить об их
эквивалентности (равноценности) при
образовании химических соединений.
50. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ СТЕХИОМЕТРИИ
• Стехиометрия - раздел химии,
рассматривающий количественные
(массовые, объемные) соотношения между
реагирующими веществами.
а) закон сохранения массы и энергии
• Еще в 1760 Ломоносов сформулировал единый закон
массы и энергии, до начала ХХ века эти законы
рассматривались независимо друг от друга. Химия имела
дело с законом сохранения массы, а физика – с законом
сохранения энергии. В 1905 г А. Эйнштейн показал, что
между массой и энергией существует
взаимосвязь, количественно выражаемая
удивительным по простоте уравнением
• Е = m ∙ с2
• где: Е — энергия m — масса с — скорость света в
вакууме ( 3 ∙ 108 м/сек.) Каждое химическое уравнение
символизирует собой закон сохранения массы и энергии,
который в уточненной формулировке гласит:
• Суммарные массы и энергии
веществ, вступающих в реакцию,
всегда равны суммарным массам
и энергиям продуктов реакции.
• При химической реакции количество атомов до и
после реакции остается одинаковым, например:
• NaOH + HCl = NaCl + H2O
• Однако практически все химические реакции
сопровождаются тепловыми эффектами. Реакции,
которые идут с выделением теплоты, называются
экзотермическими, а с поглощением тепла -
эндотермическими. При нейтрализации кислоты
основанием на 1 моль образующейся воды
выделяется 57,6 кДж теплоты:
• NaOH + HCl = NaCl + H2O + 57,53 кДж
• откуда видно противоречие закону сохранения
массы. По уравнению Эйнштейна вычислим это
уменьшение для нашей реакции
• E 57,53 ∙ 103
• m = — = ————— = 6,39∙ 10-13 кг
• c2 (3 ∙ 108)2
• Таким образом, при химических реакциях,
поскольку они сопровождаются энергетическими
эффектами, в действительности происходит
изменение массы. Однако эти
изменения настолько малы, что в
химических процессах ими можно
пренебречь
51. в) закон кратных отношений
• Закон кратных отношений установлен
1803 году Джоном Дальтоном.
• Если два элемента образуют между
собой несколько соединений, то
массы атома одного элемента,
приходящиеся на одну и ту же массу
атома другого элемента, относятся
между собой как небольшие целые
числа.
• На примере оксидов азота – их 5
• N2O (1∙ 16) : (2∙ 14) = 0, 5714
• N O (1∙ 16) : (1∙ 14) = 1,428
• N2O3 (3∙ 16) : (2∙ 14) = 1,7143
• NO2 (2∙ 16) : (1∙ 14) = 2,2857
• NO(5 16) : (2∙ 14) = 2,8571
Джон Дальтон
Число атомов кислорода в молекулах этих соединений, ппррииххооддяящщииеессяя
ннаа ддвваа ааттооммаа ааззооттаа,, ооттннооссяяттссяя ммеежжддуу ссооббоойй ккаакк 11 :: 22 :: 33 :: 44 :: 55
52. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
• Закон объемных отношений
Объемы газов, вступающих в химическую реакцию, и объемы
газов, образующихся в результате реакции, относятся между
собой как небольшие целые числа.
• Следствие. Стехиометрические коэффициенты в
уравнениях химических реакций для газообразных
веществ показывают, в каких объемных отношениях
реагируют или получаются газообразные вещества.
2CO + O2 = 2CO2
2 объема CO реагируют с 1 объемом O2 и получается 2
объема CO2
18.10.14 52
53. Закон эквивалентов
• В 1792 г. немецким физиком РРииххттеерроомм был
сформулирован
• закон эквивалентов: массы реагирующих
друг с другом веществ (m1,m2)
пропорциональны молярным массам их
эквивалентов (МЭ1,МЭ2)
• m1/m2 = Mэ1/Мэ2
• Из математической записи закона эквивалентов
следует, что количество моль - эквивалентов
веществ в реакции равны между собой.
n экв1 = nэкв2
• Для реакций с участием газов используют молярный объем эквивалента –
это объем, занимаемый 1 моль-эквивалентом газа.
• Так, МЭ(Н) = 1г/моль, если моль газа 2г/моль занимают V=22,4л, то 1
эквивалент – в два раза меньший объем, равный 11,2 л.
• VЭКВ (Н2) = 22,4 : 2 = 11,2л.
54. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ
• a) закон объемных отношений.
• Для реакций веществ, находящихся в
газовом состоянии и дающих
газообразные продукты,
действителен не только закон
эквивалентов, определяющий
отношение масс, но и закон объемных
отношений Гей-Люссака (1808г.).
• При постоянных давлении и
температуре объемы
реагирующих между собой
газов, а также объемы
газообразных продуктов
реакции относятся как
небольшие целые числа.
• Например: 2СО + О2 → 2СО2
• Отношение объемов равно:
• V (CO) : V(O2) : V(CO2) = 2 : 1 : 2
• б) закон Авогадро.
• В 1811 году Амедео Авогадро: в равных
объемах различных газов при
одинаковых условиях (T и P)
содержится равное число молекул.
• Следствия из закона Авогадро:
• 1. При одинаковых условиях 1 моль
любого газа занимает одинаковый объем.
• 2. При н.у. (т.е. Р =101325 Па и Т =
273,15 К) 1 моль различных газов
занимает объем Vм = 22,4 л.
• Количество вещества газа определяется
по формуле
• nг = Vг/Vм где Vг – объем газа
• 3. Относительная плотность первого газа
по второму(D2).
• D2= m1/m2 = M1/M2, откуда
• М1 = D2 ∙ М2.
55. в) объединенный газовый закон:
• термин «объединенный» означает, что данный
закон является объединением двух законов;
• 1 ) закон Бойля – Мариотта: при постоянной
температуре объем данного количества газа
обратно пропорционален давлению, под
которым он находится , т.е. P ∙ V = const
• 2) закон Гей – Люссака: при постоянном
давлении изменение объема газа прямо
пропорционально температуре т.е. V/Т = const
• В химических расчетах при осуществлении
Robert Boyle
Edme Mariotte
перехода от нормальных условий или к
нормальным используется выражение
объединенного газового закона Бойля-Мариотта
и Гей-Люссака:
• PO ∙ VO P ∙ V
• ——— = ——
• TO T Gay-Lussac
56. Уравнение состояния идеального
газа (Клапейрона – Менделеева)
• R - универсальная газовая постоянная. Числовые
значения R зависят от того, в каких единицах
выражены объем и давление.
• PO =101325 Па, VO = 22,4 ∙ 10-3 м3, TO = 273 К
• PO ∙ VO 1,01325 ∙ 105 Па ∙ 22,4 ∙ 10-3 м3
• R= ——— = —————————————— = 8,31
• TO моль ∙ 273 К
• Дж/моль∙К
• с учетом R уравнение состояния идеального газа
принимает вид P ∙ V = n ∙ R T — для количества
газа n моль n= m/M , тогда выражение
уравнения состояния идеального газа или, иначе,
уравнение Клапейрона – Менделеева имеет вид:
• PP ∙∙ VV == ((mm//MM))RR∙∙ TT
Benoît Paul Émile
Clapeyron