«ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА СПЕЦИАЛЬНОСТИ 060108 – ФАРМАЦИЯ КВАЛИФИКАЦИЯ – ПРОВИЗОР Рабочие программы учебных дисциплин (ГОС-2000) Тюмень 2010 1 Содержание I. Гуманитарные и социально – экономические ...»

Элементы квантовой механики. Волновые свойства микрочастиц. Решение задач.

Зачёт №2 по теме: «Элементы квантовой физики. Излучение и поглощение энергии атомами. Люминесценция. Лазеры.»

Пассивный транспорт. Решение задач.

Активный транспорт. Решение задач.

Биоэлектрогенез. Решение задач.

Зачёт №3 : «Молекулярная биофизики. Биофизика клетки.

Транспорт веществ через биологические мембраны.»

Итоговое занятие.

VI. Тематический план самостоятельной работ п/п Твердые тела. Аморфные и кристаллические. Сублимация. Плавление и кристаллизация. Размягчение и стеклование. Фазовые переходы и кинетические превращения. Агрегатное и фазовое состояние. Жидкокристаллическое состояние вещества. Кристаллические модификации. Полиморфные превращения, их роль в изменении свойств фармацевтических препаратов.

Теплоемкость твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Понятие о квантовой теории твердых тел. Механические свойства твердых тел. Упругость и пластичность. Закон Гука. Особенности строения и свойства эластомеров.

Сложение гармонических колебаний, направленных вдоль одной прямой. Сложное колебание и его гармонический спектр. Теорема Фурье.

Электрический ток. Плотность тока. Закон Ома в дифференциальной форме. Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей. Использование мостовых схем для измерения ЭДС и сопротивлений.

Работа выхода электронов из металла. Термоэлектронная эмиссия и ее применение в электронных лампах. Контактная разность потенциалов. Термоэлектродвижущая сила. Термопары. Термостолбики. Термографический и дифференциально - термографический методы исследования веществ. Их применение для исследования и идентификации веществ.

Явление Пельтье, его применение в холодильниках. Применение термохолодильников в фармации и медицине.

Электрический ток в газах. Проводимость газов. Принцип работы ионизационной камеры. Самостоятельный разряд в газах. Принцип работы газового счетчика. Понятие о плазме.

Действие магнитного поля на рамку с током. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле. Магнитный поток. Закон Фарадея. Энергия магнитного поля.

Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты электрона, атома и молекулы. Вектор намагничивания. Магнитная проницаемость вещества. Формула, связывающая индукцию и напряженность магнитного поля. Магнитное поле в диамагнетиках и парамагнетиках. Строение и свойства ферромагнетиков. Магнитное поле в ферромагнетиках. Ферриты, их свойства и применение.

Рассеяние света. Эффект Тиндаля. Молекулярное рассеяние. Закон Релея. Зависимость интенсивности и поляризации рассеянного света от отношения размера частиц к длине волны и от строения частиц дисперсной фазы. Диффузионное рассеяние. Нефелометрия и турбидиметрия, их применение для исследования веществ.

Тепловое излучение тел. Закон Кирхгофа. Законы излучения черного тела (Вина и Стефана-Больцмана). Гипотеза Планка. Формула Планка. Особенности действия ультрафиолетового излучения, его бактерицидное действие. Инфракрасное излучение. Применение инфракрасного и ультрафиолетового излучения в медицине и фармации.

Атомное ядро. Заряд, масса и радиус ядра. Магнитный момент ядра.

Ядерные силы. Дефект массы. Энергия связи ядра. График зависимости ядерной энергии связи от массового числа.

Устойчивость ядер. Радионуклиды. Способ освобождения энергии ядра (реакции деления и синтеза).

Ядерные реакции. Цепная реакция деления ядер. Ядерные реакторы. Мирное использование ядерной энергии. Применение радиоактивных изотопов для диагностики и лечения. Меченые атомы. Термоядерные реакции.Элементарные частицы.

Основные свойства элементарных частиц. Античастицы.

Эмиссионные и абсорбционные спектры. Молекулярные спектры. Колебательные и вращательные спектры органических молекул. ИК-спектроскопия, применение в медицине.

Спектроскопия комбинационного рассеяния. Применение для исследования вещества.

Спектры поглощения молекул некоторых биологически активных соединений. Спектрофотометр, блок-схема, принцип действия. Связь спектров поглощения со структурой биомакромолекул и биологически активных соединений.

Применение спектрофотометрии в фармации.

Спектры люминесценции биомакромолекул и некоторых биологически активных соединений. Спектрофлюориметр, блок-схема, принцип действия. Люминесцентная микроскопия. Безызлучательные переходы при люминесценции биомакромолекул. Миграция энергии. Люминесцентные метки и зонды и их применение в биологии и медицине. Хемилюминесценция, механизм генерации хемилюминесценции. Хемилюминометр, его применение.

Понятие об индуцированном излучении. Инверсная заселенность. Принцип действия гелий-неонового лазера. Свойства лазерного излучения. Применение лазера в фармации и Методы радиоспектроскопии и их применение в фармации. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). ЭПРспектрометры, блок-схема. Спектры ЭПР и их связь со свойствами вещества. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР), спектры ЯМР, их связь со свойствами вещества.

Биофизика белка и нуклеиновых кислот. Первичная, вторичная и третичная структура биополимеров. Природа сил стабилизации структуры биополимеров. Ван-дер-ваальсово взаимодействие, ориентационное и дисперсионное взаимодействия. Ион-дипольное взаимодействие, водородная связь.

Структура воды. Гидрофобное взаимодействие биомолекул.

Альфа-спираль и бета-конфигурация белка. Модель Полинга и Кори. Двойная спираль ДНК. Модель Уотсона-Крика.

Хиральность биомакромолекул.

Методы исследования структуры биомакромолекул. Рентгеноструктурный анализ, синхротронное излучение. Нейтронография. Гамма-резонансная спектроскопия. Оптические методы: дисперсия оптического вращения, круговой дихроизм. Изучение свойств белков методами ЯМР и ЭПРспектроскопии.

Основная литература (ЛО):

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, М.: Дрофа, 2004г.

2. Антонов В.Ф. Физика и биофизика. Курс лекций: уч. пособие, М.:

ГЭОТАР-Медиа, 2006г.

Дополнительная литература (ЛД):

1. Ремизов А.Н., Исакова Н.Х., Максина А.Г. Сборник задач по медицинской и биологической физике, М.: Дрофа, 2001г.

2. Антонов В.Ф. Биофизика. Владос, 2000г.

3. Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.М. Биофизика, М., Медицина, 1983г.

4. Эссаулова И. А., Блохина М.Е., Гонцов Л.Д. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике, М., Высшая школа, 1987г.

«Химия общая и неорганическая» (ЕН.Ф.04) Программа предназначена для студентов 1 курса фармацевтического факультета (очное отделение), специальности 060108 «Фармация», обучающихся по химии общей и неорганической. При изучении химии общей и неорганической учитываются возросшие требования к курсу и специфические особенности обучения студентов на фармацевтическом факультете. Исключительно важная роль химии общей и неорганической, заключается в том, что она закладывает основу для дальнейшего изучения профильных дисциплин (аналитической химии, фармацевтической химии, токсикологической химии, технологии лекарств, фармакогнозии). Поскольку лекарственные вещества представляют собой многочисленный класс сложных химических систем и при их анализе используются знания химического состава, структуры, изучаемых в курсе химии общей и неорганической.

Дисциплина изучается на 1 и 2 семестрах. Общий объем часов 190, в том числе 58 часа лекций, 95 часов лабораторных занятий, 37 часов самостоятельной работы студентов. Форма оценки знаний во 2 семестре – экзамен.

Цели и задачи дисциплины Целью преподавания общей и неорганической химии является формирование у студентов комплексного восприятия основных закономерностей, лежащих в основе химических процессов и явлений, создание теоретической базы для усвоения разделов аналитической, органической, фармацевтической химии, технологии лекарств и других дисциплин. А также обеспечение профессиональной подготовки выпускника и воспитание в нем гражданской ответственности, стремления к постоянному профессиональному росту и других личностных качеств. Важной задачей изучения дисциплины является выработка у студентов, как у будущих провизоров, прогнозирования и практических навыков качественного и количественного анализа неорганических веществ, широко используемых в фармации. А также углубление научного уровня и усиление фармацевтической профилизации при преподавании химии.

Требования к знаниям и умениям Студент должен знать: Цели, задачи общей и неорганической химии, пути и способы их решения. Роль и значение методов обшей и неорганической химии в фармации, в практической деятельности провизора, исследователя в области фармации. Основные разделы, понятия, методы этапы развития общей и неорганической химии ее современное состояние. Связь свойств соединений с положением составляющих их элементов в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Пути расчета энергетических характеристик химических процессов, определение направления и глубины их протекания, способы расчета химических равновесий по известным исходным концентрациям и константе равновесия. Основу теории строения неорганических веществ, теории химической связи. Основные свойства химических элементов и их соединений. Основные типы неорганических соединений. Современную номенклатуру неорганических соединений. Основные литературные источники и справочную литературу по общей и неорганической химии. Основные правила охраны труда и техники безопасности при работе в химической лаборатории.

Студент должен уметь: Самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по общей и неорганической химии. Владеть основными приемами и техникой выполнения экспериментов по общей и неорганической химии. Пользоваться основными неорганическими реактивами, растворителями и химической посудой. Правильно использовать номенклатуру неорганических соединений. Рассчитать основные энергетические характеристики химических процессов. Готовить растворы с заданной концентрацией растворенных веществ.

Прогнозировать возможность образования осадков при смешивании растворов с известной концентрацией растворенных веществ.

неорганическая Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук.

Основные этапы развития химии. Значение химии в развитии медицины и фармации.

Законы сохранения массы и энергии, как количественное выражение постоянства движения и неуничтожимости материи. Закон постоянства состава. Химический эквивалент и методы его определения. Закон эквивалентов и кратных отношений. Закон Авогадро.

Основные типы и динамика развития представлений о существовании и строении атомов. Атомные спектры и причины их возникновения. Элементы квантовой механики. Уравнение Луи-де-Бройля. Двойственная природа электрона, как выражение закона единства и борьбы противоположностей.

Принцип неопределенности Гейзенберга. Волновое уравнение Шредингера для атома водорода. Квадрат волновой функции, ее физический смысл.

Современное воззрение на строение атома. Характеристика состояния электрона в атоме системой квантовых чисел. Размеры, форма и пространственная ориентация орбиталей. Принцип Паули. Порядок заполнения уровней, подуровней и орбиталей. Правило Гунда. s, р, d и f – элементы.

Периодический закон Д.И. Менделеева и его трактовка на основании современной теории строения атома. Физический смысл номера периода. Периоды и семейства. Группы и подгруппы. Короткий и длиннопериодный варианты периодической системы. Периодический закон – как основной закон природы. Периодический характер изменения свойству связанных со строением электронной оболочки атомов: атомных и ионных радиусов, энергии ионизации, энергии сродства к электрону, электроотрицательности. Философское значение периодического закона.

Ковалентная связь. Ионная связь как предельный случай полярной ковалентной связи. Понятие валентности и степени окисления.

Ковалентно–механический расчет химической связи В. Гейтлера и Лондона. Экспериментальная кривая потенциальной энергии молекулы водорода.

Основы метода валентных связей. Механизм образования ковалентной химической связи. Насыщаемость и направленность ковалентной связи, и - связь. Ковалентность связи в методе В.С. Гибридизация атомных орбиталей. sp, sp2, sp3 – гибридизация. Форма и направленность гибридизированных орбиталей.

Метод молекулярных орбиталей. Связывающие, не связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали. Условия образования и порядок заполнения молекулярных орбиталей. Форма молекулярных орбиталей. Кратность связи в методе М.О. Заполнение молекулярных орбиталей электронами в молекулах, образованных атомами и ионами элементов I, II периодов периодической системы элементов. Энергетические диаграммы.

Межмолекулярное взаимодействие и его природа. Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействие. Водородная связь. Биологическая роль водородной связи.

Тепловой эффект реакции. Экзо - и эндотермические процессы. Понятие внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Определение направленности и глубины химических процессов. Энергия Гиббса как выражение диалектического закона единства и борьбы противоположностей.

Термохимия. Термохимические уравнения. Закон Гесса и его следствия. Стандартные теплоты образования и сгорания.

Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Применение закона действующих масс к равновесным системам. Константа равновесия, ее физический смысл. Смещение химического равновесия. Принцип Ле–Шателье. Химическое равновесие, как выражение закона единства и борьбы противоположностей.

Понятие о скорости химической реакции. Средняя и мгновенная скорость реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации (закон действующих масс). Константа скорости реакции, ее физический смысл.

Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант–Гоффа.

Уравнение Аррениуса. Понятие об энергии активации.

Катализ и катализаторы. Специфичность катализаторов. Сущность действия катализаторов. Роль катализа в жизнедеятельности организмов.

Ферментативный катализ.

Общая характеристика растворов. Классификация растворов. Концентрация растворов и способы ее выражения.

Растворение, как физико–химический процесс. Гидратная теория Д.И.

Менделеева. Тепловые эффекты при растворении. Растворимость газов в жидкостях и ее зависимость от парциального давления (закон Генри– Дальтона), температуры (уравнение Клайперона-Клаузиуса) и концентрации растворенных в воде электролитов (закон И.М. Сеченова). Влияние растворимости газов в крови и тканевых жидкостях на процессы жизнедеятельности.

Явление диффузии и осмоса. Осмотическое давление. Закон ВантГоффа. Гипо-, изо- и гипертонические растворы. Электролиты. Изотонический эффект. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень ионизации и факторы, влияющие на степень ионизации. Константа ионизации. Закон разведения Оствальда. Ступенчатый характер ионизации.

Произведение растворимости. Константа растворимости малорастворимого электролита, её связь с растворимостью. Правило произведения растворимости (константы растворимости). Условия образования и растворения осадка.

Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатель. Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда– Лоури. Основные определения: протолитическая реакция, кислота, основание, амфолит, сопряженные пары – кислота-основание. Типы протолитических реакций.

Гидролиз солей. Механизм гидролиза. Степень гидролиза. Константа гидролиза. Смещение равновесия гидролиза.

Окислительно-восстановительные реакции, их типы. Основные понятия: окислитель, восстановитель, окисление, восстановление. Важнейшие окислители и восстановители в зависимости от их структуры и положения в периодической системе Д.И. Менделеева. Осуществление окислительновосстановительных реакций в гальванических элементах. Стандартные электродные и окислительно-восстановительные потенциалы пар. Направление и «глубина» окислительно-восстановительных реакций. Окислительновосстановительные реакции, как выражение закона единства и борьбы противоположностей.

Комплексные соединения. Координационная теория А. Вернера.

Классификация и номенклатура комплексных соединений. Изомерия комплексных соединений. Метод валентных связей в объяснении химической связи комплексных соединений. Внешне и внутриорбитальные комплексы.

Теория кристаллического поля в объяснении химической связи комплексных соединений. Высоко – и низкоспиновые комплексы. Оптические и магнитные свойства комплексов.

Водород. Особенности положения в периодической системе. Степени окисления. Строение молекулы. Получение водорода. Свойства водорода.

Водород как восстановитель. Общая характеристика щелочных металлов, строение атомов, изменение в подгруппе атомных радиусов и энергии ионизации. Оксиды, пероксиды, надпероксиды и озониды, их структура и свойства. Гидроксиды щелочных металлов. Соли щелочных металлов. Биологическая роль, применение в фармации.

Общая характеристика s – элементов IIА группы. Строение атома.

Электронные формулы, изменение химической активности в подгруппе.

Особые свойства бериллия и магния. Оксиды и гидроксиды, соли бериллия и магния. Биологическая роль ионов магния. Химические основы применения соединений магния в фармации. Щелочно-земельные металлы. Свойства оксидов, гидроксидов и солей. Жесткость воды и способы ее устранения. Биологическая роль ионов кальция. Химические основы применения соединений кальция и бария в медицине и фармации.

Общая характеристика элементов VIВ группы. Электронное строение атомов и ионов. Степени окисления, изменение в подгруппе атомных радиусов, энергии ионизации и сродства к электрону. Хром. Нахождение в природе. Получение. Химическая активность. Свойства соединений хрома (II) и (III). Соединения хрома (VI). Оксид хрома (VI). Хроматы, дихроматы, пероксид хрома, его структура. Надхромовая кислота. Окислительные свойства соединений хрома (VI) в зависимости от рН среды. Биологическая роль хрома.

Химические основы применения соединений хрома в медицине и фармации.

Общая характеристика элементов VIIВ группы. Электронное строение атомов и ионов. Степени окисления. Изменение в подгруппе атомных радиусов и энергии ионизации. Марганец. Нахождение в природе. Получение. Химическая активность. Свойства соединений марганца (II) и (IV). Соединения марганца (VI), их образование, термическая устойчивость, диспропорционирование в растворе. Соединения марганца (VII). Окислительные свойства, продукты восстановления при различных рН среды. Термическое разложение. Биологическая роль марганца. Химические основы применения соединений марганца в медицине и фармации.

Элементы VIII В группы. Особенности структуры VIII группы периодической системы. Триады, семейства. Строение атомов, электронные формулы. Семейство железа. Железо. Степени окисления. Нахождение в природе. Химическая активность. Гидроксиды и соли железа (II) и (III). Окислительно-восстановительные свойства. Комплексные соединения. Ферраты.

Биологическая роль железа. Химические основы применения соединений железа в медицине и фармации. Характеристика свойств соединений кобальта и никеля. Важнейшие комплексные соединения. Роль Л.И. Чугаева в исследовании комплексных соединений. Биологическая роль ионов кобальта и никеля. Химические основы применения соединений кобальта в медицине и фармации.

Платиновые металлы. Общая характеристика. Окисление платины смесью хлороводородной и азотной кислот. Комплексные соединения платины (II) и (IV).

Элементы I В группы. Общая характеристика. Изменение атомных радиусов и энергии ионизации в подгруппе. Медь. Электронное строение атома. Степени окисления. Нахождение в природе. Химическая активность.

Свойства соединений меди (I) и (II). Оксиды и гидроксиды. Комплексные соединения меди (I) и (II). Биологическая роль. Химические основы применения в медицине и фармации. Серебро и золото. Электронное строение атомов и ионов. Степени окисления. Оксиды, гидроксиды, соли. Важнейшие комплексы серебра и золота. Биологическая роль серебра и золота. Применение в медицине и фармации.

Элементы II В группы. Общая характеристика. Электронное строение атомов и ионов, степени окисления. Цинк. Нахождение в природе. Получение. Химическая активность. Свойства соединений цинка. Биологическая роль. Химические основы применения соединений цинка в медицине и фармации. Ртуть. Электронное строение атомов и ионов. Нахождение в природе.

Получение. Амальгамы. Свойства соединений ртути (I) и (II). Комплексные соединения ртути. Применение соединений ртути в медицине. Правила работы с ртутью. Химические основы применения соединений ртути в медицине и фармации.

Элементы III А группы. Общая характеристика: строение атомов, изменение величины энергии ионизации. Степени окисления, координационные числа. Бор. Простое вещество и его химическая активность. Бориды, бораны, боронаты, борный ангидрид, борная кислота, бораты, тетрабораты.

Биологическая роль. Химические основы применения соединений бора в медицине и фармации. Алюминий. Электронное строение атома и иона. Нахождение в природе. Получение. Химическая активность. Гидрид алюминия и аланаты. Оксид и гидроксид алюминия. Мета– и ортоалюминаты. Гидролиз солей алюминия. Квасцы. Химические основы применения солей алюминия в медицине и фармации.

Элементы IV А группы. Общая характеристика. Углерод, аллотропия.

Карбиды, взаимодействие их с водой. Четыреххлористый углерод. Хлороформ, сероуглерод. Кислотные соединения углерода. Оксид углерода. Карбонилы металлов. Цианистоводородная кислота. Тиоцианаты. Биологическая роль. Химические основы применения соединений углерода в медицине и фармации. Кремний. Нахождение в природе. Получение. Силициды. Силан.

Галогениды кремния, гидролиз. Кислородные соединения. Диоксид кремния.

Кремниевая кислота. Силикаты. Силикагель. Цеолиты.

Общая характеристика элементов подгруппы германия. История открытия германия и олова. Свойства соединений германия и олова в степени окисления +2,+4.Свинец. Электронное строение атома и иона, степени окисления. Нахождение в природе. Получение. Химическая активность. Водородные и кислородные соединения свинца, получение и их свойства. Окислительно-восстановительные свойства свинца (II) и (IV). Применение в медицине и фармации.

Элементы V А группы. Общая характеристика: Строение атомов, электронные формулы, изменение атомных радиусов, энергии ионизации.

Степени окисления. Азот. Нахождение в природе, получение. Строение молекулы азота. Химические свойства свойства. Нитриды. Водородные соединения азота. Гидразин, гидроксиламин, азотистоводородная кислота, их строение и свойства. Аммиак. Способы получения. Строение молекулы, электронно-донорные свойства. Реакции присоединения, замещения, окисления.

Жидкий аммиак. Соли аммония, термическое разложение, гидролиз. Применение в медицине и фармации. Кислородные соединения азота. Оксиды, классификация, строение молекул. Азотистая кислота и ее соли. Окислительно-восстановительная двойственность. Применение в медицине и фармации.

Азотная кислота. Получение, строение молекул. Физические и химические свойства, отношение ее к металлам. «Царская водка». Нитраты, термическое разложение.

Фосфор. Электронная структура атома, степени окисления. Нахождение в природе, получение. Аллотропия. Химическая активность. Фосфиды, фосфин. Галогениды, их гидролиз. Кислородные соединения фосфора. Оксиды и кислородсодержащие кислоты фосфора (III) и (V), их получение, строение молекул и свойства. Биологическая роль. Химические основы применения соединений фосфора в медицине и фармации.

Сравнительная характеристика элементов мышьяка, сурьмы и висмута. Электронная структура, степени окисления. Гидриды. Реакция Марша.

Кислородные соединения мышьяка, сурьмы и висмута. Соли кислородсодержащих кислот. Биологическая роль. Химические основы применения в медицине и фармации.

Элементы VIА группы. Общая характеристика: строение атомов, электронные формулы, изменение атомных радиусов, энергии сродства к электрону. Степени окисления. Кислород. Строение молекулы. Аллотропия.

Способы получения кислорода. Химическая активность. Классификация кислородных соединений. Строение ионов пероксида, надпероксида, озонида.

Химические свойства. Применение в медицине и фармации.

Сера. Электронное строение атома. Аллотропия. Нахождение в природе. Способы получения. Степени окисления. Сероводород. Получение.

Кислотные и окислительно-восстановительные свойства сероводорода.

Сульфиты, их растворимость в воде, гидролиз. Полисульфиды.

Кислородные соединения серы. Сернистый ангидрид, строение молекулы. Сернистая кислота и ее соли. Гидролиз солей. Хлористый тионил.

Тиосерная кислота. Тиосульфаты, их получение, реакции с кислотами и окислителями. Пероксокислоты. Персульфаты и их окислительные свойства. Применение тиосульфата натрия в медицине. Серный агидрид и серная кислота. Строение молекул и свойства. Получение. Отношение серной кислоты к металлам. Сульфаты. Олеум. Окислительные свойства. Применение серной кислоты в фармации.

Элементы VIIА группы (галогены). Общая характеристика. Простые вещества и их химическая активность. Хлор, строение атома, молекулы и ионов, степени окисления. Нахождение в природе, способы получения. Кислородные кислоты хлора и их соли. Биологическая роль. Химические основы применения соединений хлора в медицине. Галогеноводороды. Получение.

Окислительно-восстановительные свойства. Особенности фтористого водорода. Соли галогеноводородных кислот, восстановительные свойства галогенид–ионов. Бром, йод. История открытия. Нахождение в природе. Способы получения. Строение атомов и ионов. Степени окисления. Кислородные соединения брома и йода. Биологическая роль. Применение соединений хлора, брома, йода в медицине и фармации.

f – элементы. Особенности строения лантаноидов и актиноидов. Их общая характеристика.

Аналитические реакции на ионы s-, p-, d - элементов.

Энергетика и направление химических реакций.

Химическая кинетика. Химическое равновесие.

Растворы. Свойства растворов неэлектролитов.

Химические реакции и равновесие в растворах электролитов.

Амфотерные и буферные растворы. Гидролиз.

Окислительно-восстановительные реакции.

Гетерогенные равновесия в системе осадок насыщенный Комплексные соединения.

Задачи и методы качественного химического анализа.

Водород. S-элементы I групп ПС Д.И.Менделеева S-элементы II группы ПС Д.И.Менделеева d-элементы VI B группы. Подгруппа хрома.

d-элементы VII B группы. Подгруппа марганца.

d-элементы VIII B группы. Подгруппа железа.

d-элементы I B группы. Подгруппа меди.

d-элементы II B группы. Подгруппа цинка.

Р-элементы III А группы. Бор, алюминий.

Р-элементы IV A группы. Углерод и кремний.

Р-элементы V А группы. Азот и его соединения.

Р-элементы V A группы. Фосфор, мышьяк, сурьма, Р-элементы VI A группы. Кислород и сера.

Р-элементы VII A группы. Галогены. Кислородсодержащие 5. Тематический план лабораторных занятий Введение. Правила работы в химической лаборатории.

Основные приемы и техника выполнения эксперимента.

Классификация и номенклатура химических веществ.

Способы выражения концентрации растворов. Приготовление раствора заданной концентрации. Решение задач.

Строение электронных оболочек атомов. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева.

Химическая связь и строение молекул. Метод валентных связей. Метод молекулярных орбиталей Энергетика и направление химических реакций.

Химическая кинетика. Химическое равновесие. Изучение зависимости скорости реакции от концентрации, температуры, катализатора Изучение влияния концентрации и температуры на состояние химического равновесия.

Контрольная работа по темам занятий 1- Растворы. Растворимость. Растворимость газов в жидкостях. Электролитическая диссоциация. Растворы неэлектролитов. Осмос и осмотическое давление разбавленных Сильные электролиты. Теория сильных электролитов Дебайя и Хюккеля. Свойства растворов сильных электролитов.

Протолитическая теория кислот и оснований. Типы протолитических реакций. Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Растворы слабых электролитов. Константы кислотности и основности. Расчет рН растворов сильных и слабых электролитов.

Амфотерные электролиты. Буферные растворы. Расчет рН.

Гидролиз солей. Гидролитическое равновесие в растворах солей. Расчет рН. Роль протолитических реакций при метаболизме лекарств, в анализе лекарственных препаратов, при приготовлении лекарственных смесей. Химическая совместимость и несовместимость лекарственных веществ.

Контрольная работа по темам занятий 8- Окислительно-восстановительные реакции. Направление ОВ реакций. Равновесие в окислительновосстановительных системах.

Гетерогенные равновесия в системе осадок - насыщенный раствор. Условия растворения и образования осадков.

Комплексные соединения. Равновесие в растворах КС.

Контрольная работа по темам занятий 14- Водород, химическая активность. Вода, физические и химические свойства. Аквакомплексы и кристаллогидраты.

Дистиллированная и апирогенная вода, их получение и применение в фармации. S- элементы IА группы и свойства S- элементы IIА группы и свойства их соединений. Контрольная работа по темам занятий 18- d – элементы VI группы и свойства их соединений.

d – элементы VII группы и свойства их соединений.

Подгруппа марганца.

d – элементы VIII группы и свойства их соединений.

Подгруппа железа.

Контрольная работа по темам занятий 20 -22.

d – элементы I группы и свойства их соединений.

d – элементы II группы и свойства их соединений.

Контрольная работа по темам занятий 20 -25.

p – элементы III группы и свойства их соединений.

p – элементы IV группы и свойства их соединений.

Углерод. Кремний.

p – элементы V группы. Азот и свойства его соединений.

p – элементы V группы. Фосфор, мышьяк, сурьма, висмут и свойства их соединений.

Контрольная работа по темам занятий 10- p – элементы VI группы и свойства их соединений.

p – элементы VII группы и свойства их соединений Основная литература (ОЛ):

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов/Под ред. А.М.Ершова. – М: Высшая школа, 2002.

Дополнительная литература (ДЛ) 1.Карапетьянц М.Х. Введение в теорию химических процессов. - М: Высшая школа,1981.

2.Оганесян Э.Т. Неорганическая химия - М: Высшая школа, 3.Хомченко Г.П. Практикум по общей и неорганической химии с применением полумикрометода – М: Высшая школа,1980.

4. Бионеорганическая и аналитическая химия. Книга 1./ Под ред. А.И. Сичко.

– Тюмень, 2000. Книга 2, 3, 4. – Тюмень, 2003.

5.Карапетьянц М.Х. Общая и неорганическая химия. – М: Химия, 1994.

6.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии М, Химия,1983г.

7.Учебно-методические указания «Теоретические основы химии», Тюмень,1989г.

8.Учебно-методические указания «Строение вещества. Растворы. Окислительно-восстановительные реакции. Комплексные соединения», Тюмень,1989г.

«Физическая и коллоидная химия» (ЕН.Ф.05) Большая роль в развитии медико-биологических и фармацевтических наук отводится фундаментальным, в том числе химическим наукам. Физическая и коллоидная химия в числе других наук является экспериментальной и теоретической базой современной фармации.

Физическая и коллоидная химия является одним из компонентов, составляющих методологическую базу подготовки специалистов по вопросам современного естествознания. Необходимость глубокого знания предмета обусловлена огромным количеством применяемых в настоящее время многокомпонентных лекарственных форм с достаточно сложными физикохимическими взаимоотношениями между всеми компонентами и их совокупного влияния на эффективность биологически активного компонента.

Цели и задачи изучения дисциплины Целью преподавания данной дисциплины является дальнейшее повышение научного уровня и усиление профилизации. Преподавание физической и коллоидной химии имеет большое значение в формировании научного диалектико-материалистического мировоззрения у студентов. Поэтому все отдельные проблемы физико-химии должны увязываться с методологическими вопросами современного естествознания.

Основная задача курса физической и коллоидной химии для студентов фармацевтического факультета заключается в изучении таких разделов физической и коллоидной химии, которые являются теоретической основой для более полного и глубокого изучения биохимии, физиологии, фармацевтической химии, фармакологии, технологии лекарств, токсикологической химии, а также служит теоретической базой многих физико-химических методов исследования, широко применяющихся в фармации.

Лабораторные занятия ставят своей задачей:

- дать экспериментальное обоснование некоторых теоретических вопросов физической и коллоидной химии;

- обучить студентов пользоваться методами физико-химических измерений, получивших широкое применение в фармации;

- привить навыки в проведении экспериментов и оформлении экспериментальных данных, научиться анализировать наблюдения и данные измерений, на основе этого делать обобщающие выводы, научить студентов пользоваться физико-химическими справочниками.

При изложении лекционного материала и проведении лабораторных занятий уделяется большое внимание учебно-исследовательской работе студентов, Все лабораторные работы поставлены в плане УИРС. На них студент знакомится не только с фактами и теориями физической и коллоидной химии, но и с методикой получения этих фактов и теорий, овладевает научными методами исследования, учится самостоятельно ставить вопросы и находить пути их теоретического или экспериментального решения.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины Студент должен знать:

1. Цели, задачи физической и коллоидной химии; пути и способы их решения.

2. Роль и значение методов физической и коллоидной химии в фармации, в практической деятельности провизора.

3. Основные разделы физической и коллоидной химии.

4. Основные этапы развития физической и коллоидной химии, её современное состояние.

5. Основы химической термодинамики.

6. Учение о химическом равновесии.

7. Термодинамику фазовых равновесий.

8. Основы учения о растворах.

9. Основные понятия и методы электрохимии.

10. Основы формальной химической кинетики; понятие о теориях химического катализа.

11. Основы учения об адсорбции.

12. Основные понятия коллоидной химии и дисперсных систем.

13. Основы химии полимеров и их растворов.

14. Основные литературные источники и справочную литературу по физической и коллоидной химии.

Студент должен уметь:

Самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по физической и коллоидной химии.

Пользоваться основными приёмами и методами физико-химических измерений. Работать с основными типами приборов, используемых в физической и коллоидной химии.

Обрабатывать, анализировать и обобщать результаты физикохимических измерений и наблюдений.

Применять полученные знания при изучении аналитической, фармацевтической химии, фармакогнозии, фармакологии, токсикологии, технологии лекарств.

в преподавании физической и коллоидной химии В период обучения на кафедре общей и биоорганической химии ставится цель воспитания личности студентов. В процессе изучения дисциплины обучающиеся должны не только приобретать современные знания и профессиональные навыки, но и формировать активную жизненную позицию, вырабатывать личностные качества, позволяющие быть - гражданином и патриотом России;

- проявлять толерантность и веротерпимость;

- не допускать националистических проявлений, экстремизма - обладать широким кругозором, устоявшимся мировоззрением;

- быть коммуникабельным человеком, способным к диалогу с оппонентом.

Студент должен приобретать также такие личностные качества, как:

- способность к состраданию;

- осмысление ценности и уникальности человеческой жизни;

- умение оценивать последствия своих действий;

- стремление к самосовершенствованию, к постоянному пополнению своих знаний, - способность к обдуманному риску, основанному на профессиональных знаниях и умениях.

Основные Отметить, что родоначальником физической хиэтапы разви- мии является М.В. Ломоносов. Им в Русской Акатия физиче- демии наук были прочитаны первые лекции по ской химии данному курсу, в которых впервые использовались возможности физики в раскрытии природы химических явлений (1752г.). Большой вклад в развитие по удельным объёмам. За эти исследования он получает первую учёную степень магистра. Ему было в это время 22 года. Д.И. Менделеев установил – проф. Харьковского университета и Д.П. Коновалова. В 1876г. в России Н.Н. Любавиным было позволило им приблизиться к анализу биологических явлений.

химии совершенно необходимо для понимания основных законов организма в целом.

Первое начало Указать на то, что, высказанный в 1750г. М.В. Лотермодинами- моносовым закон сохранения энергии, является по ки. Закон Гес- сути первым законом термодинамики. На занятии са. заслушивается реферат: «Жизнь и деятельность академика. Отметить, что главные труды Гесса посвящены термохимии.

Химическая Основатель химической термодинамики Джозаяй термодинами- Виллард Гиббс – американский физик-теоретик.

ка. Его ученики отмечали: «Его всегда хорошо подгоое начало товленные лекции, отличались такими же высокитермодинами- ми качествами, как и его печатные труды, и сопроки. Энергия вождались многими простыми и удачными примеГиббса. рами и пояснениями» (Г. Бэмстид).

Гиббс считал, что студенты должны сами прикладывать максимум самостоятельных усилий для усвоения курса. Поэтому его лекции были доступны лишь весьма ограниченному кругу лиц и оставались для большинства других terra incognita.

На занятии остановиться на критике идеалистической концепции «тепловой смерти Вселенной».

Термодина- Остановиться на работах первого Нобелевского мика химиче- лауреата по химии Якоба Генриха Вант-Гоффа, ского равно- который первый дал правильное представление о весия. максимальной работе реакции как мере химического сродства, вывел ряд важных уравнений химического равновесия и химической кинетики, количественно разработал учение о разбавленных растворах. Отметить разносторонность увлечений и научных работ учёного. Работы Вант-Гоффа показали, что изучение основополагающих химических закономерностей – процесс, требующий от исследователя не только настойчивости, но и фантазии.

Термодина- Отметить, что физико-химическая теория раствомика разбав- ров разработана Д.И. Менделеевым (1887г.). Он ленных рас- установил существование гидратов различных сотворов. ставов в растворах серной кислоты, обнаружил молекулярные гидратные комплексы. Сольватная теория, разработанная Д.И. Менделеевым, сыграла влияние растворителей на силу кислот и оснований тем, что процесс диссоциации кислот и оснований является сложным физико-химическим процессом, включающим ряд превращений, и в зависимости от природы кислоты и растворителя, диэлектрической проницаемости растворителя, его пренебречь. Учитывая это, Н.А. Измайлов разработал количественную теорию влияния растворителя на силу кислот, которая позволяет по независимым данным оценить величину константы диссоциации в том или ином растворителе.

Термодина- В. Гиббсом в 1876г. было сформулировано правимика фазовых ло фаз. Оно было подтверждено и проверено на равновесий. самых разных системах Розебумом (1901г.); развито и выделено Н.С. Курнаковым и его школой в самостоятельный раздел науки – физикохимический фазовый анализ. В настоящее время лежащим в основе классификации и изучения гетерогенных систем. Оно имеет большое значение связанных с процессами в химических многофазных системах.

Кинетика хи- Отметить выдающиеся исследования в области мических ре- раскрытия механизма цепных реакций Н.Н. Семёакций. Ката- нова – лауреата Нобелевской премии. Школой лиз. Н.Н. Семёнова разработана теория этих реакций и доказана их важность во многих химических процессах, в частности, биологических.

сих пор ещё окончательно не выяснена, но отметить классические исследования в этой области Поверхност- В рассматриваемой теме важное значение имеют ные явления. работы А.Н. Фрумкина (с 1919г.) и его школы по и гидрофильные (силикагель) впервые была предложена Л.Г. Гурвичем.

Первый угольный противогаз предложен Н.Д. Зелинским.

М.М. Дубинин изучил влияние пористости адсорбента на протекание процесса адсорбции. Им установлено, что величина пор в этом случае имеет большое значение. Так, очень мелкие поры могут оказаться недоступными для крупных молекул адсорбтива. Это приводит к уменьшению величины удельной поверхности адсорбента.

В разработке физико-химической теории поверхностных явлений большое значение имеют работы особого метода анализа сложных смесей, открытого русским учёным – ботаником М.С. Цветом Коллоидная Современная теория коагуляции коллоидных сихимия. Теории стем была разработана Б.В. Дерягиным, частью коагуляции. совместно с Л.Д. Ландау (1945г.). В основе этой теории лежат два положения: представление о вандер-ваальсовых силах притяжения и силах отталкивания, возникающих при сближении коллоидных частиц, характеризующихся однотипными ДЭС. При этом точка зрения, связывающая устойчивость коллоидных систем с величиной дзетапотенциала, считается несостоятельной.

Растворы Отметить работы В.А. Каргина по доказательству Перечень дисциплин, необходимых для усвоения данной дисциплины Для усвоения материала физической и коллоидной химии необходимо знание разделов органической, неорганической, аналитической химии и физики:

1. Органическая химия: основные классы и формулы органических соединений;

2. Неорганическая химия: формулы неорганических веществ; растворы, способы выражения концентраций растворов; окислительно-восстановительные процессы, электролиз;

3. Аналитическая химия: физико-химические методы анализа, хроматография, титриметрические методы анализа;

4. Физика: потенциалы, гальванические элементы; диффузия, броуновское движение, дифракция света.

Название Се- Учеб- Часов в Всего Самосто- В том числе и коллоидная химия Физическая химия.

1. Первое начало термодинамики.

Предмет и задачи физической химии, ее значение в фармации. Первое начало термодинамики. Закон Гесса. Термохимия.

2. Второе начало термодинамики. Энтропия. Её изменение в различных процессах.

Второе начало термодинамики и его математическое выражение. Энтропия – функция состояния системы. Изменение энтропии в изолированных системах. Формула Больцмана.

3. Термодинамические функции состояния. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца.

Изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца в самопроизвольных процессах. Критерии термодинамического равновесия при различных условиях.

4. Термодинамика химического равновесия.

Химический потенциал. Закон действующих масс. Уравнение изотермы химического равновесия. Константа химического равновесия и способы её выражения. Уравнения изобары и изохоры химического равновесия. Расчёт констант химического равновесия с помощью таблиц термодинамических величин.

5. Термодинамика фазовых равновесий.

Правило фаз Гиббса. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса. Диаграммы состояния однокомпонентных систем.

6. Бинарные системы. Диаграммы плавления бинарных систем. Термический анализ.

Виды диаграмм плавкости бинарных систем. Понятие о физико-химическом анализе (Н.С. Курнаков). Применение диаграмм для изучения твёрдых лекарственных форм. Типы диаграмм: состав – давление пара; состав – температура кипения.

7. Термодинамика разбавленных растворов.

Коллигативные свойства растворов. Взаимосвязь между коллигативными свойствами: относительным понижением давления пара, понижением температуры кристаллизации, повышением температуры кипения и осмотическим давлением разбавленных растворов нелетучих неэлектролитов. Криоскопическая и эбулиоскопическая константы. Осмотические свойства растворов.

8. Термодинамика летучих смесей.

Диаграммы кипения бинарных жидкостей с неограниченной растворимостью. Закон Рауля. Законы Коновалова. Перегонка.

9. Ограниченно смешивающиеся жидкости. Закон распределения. Экстракция.

Распределение вещества между двумя жидкими фазами. Закон распределения В. Нернста. Экстрагирование веществ. Диаграммы состояния трёхкомпонентных систем.

10. Электропроводность растворов электролитов. Кондуктометрия.

Удельная и молярная электропроводность, их изменение с разведением раствора. Молярная электропроводность при бесконечном разведении. Закон Кольрауша о независимости подвижности ионов. Кондуктометрическое определение степени и константы ионизации слабого электролита, ионного произведения воды, растворимости трудно растворимых электролитов. Кондуктометрическое титрование.

11. Термодинамика электрохимических процессов.

Механизм возникновения электродных потенциалов. Обратимые и необратимые гальванические элементы. Нормальный водородный электрод. Уравнение Нернста для определения электродных потенциалов различных электродов. Измерение электродных потенциалов.

12. Классификация и типы электродов.

Классификация электродов. Электроды 1-го и 2-го рода. Ионоселективные электроды. Стеклянный, хлорсеребряный, хингидронный, каломельный электроды.

13. Окислительно-восстановительные электроды. Концентрационные цепи.

Определение и механизм возникновения окислительно-восстановительного потенциала. Уравнение Петерса. Электрохимические цепи. Потенциометрические методы измерения рН. Потенциометрическое титрование. Связь между термодинамическими характеристиками и электродвижущей силой в обратимых электрохимических системах.

14. Потенциометрия.

Значение потенциометрического метода анализа в фармацевтической практике. Определение константы нестойкости комплексных ионов. Потенциометрическое определение константы растворимости и растворимости.

15. Физико-химические основы кинетики химических реакций.

Предмет химической кинетики и её значение в фармации. Классификация реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действующих масс для определения скорости химической реакции. Молекулярность и порядок реакции. Определение порядка реакции. Кинетические уравнения реакций разных порядков.

16. Кинетика гомогенных химических реакций.

Влияние температуры на скорость реакции. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Ускоренные методы определения сроков годности лекарственных веществ.

17. Кинетика сложных реакций.

Реакции простые (одностадийные) и сложные (многостадийные): последовательные, параллельные, сопряжённые, цепные: неразветвлённые и разветвлённые. Фотохимические реакции. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна.

18. Кинетика гетерогенных реакций. Катализ.

Особенности гетерогенных реакций. Гомогенный и гетерогенный катализы.

Механизм действия катализаторов. Теории гетерогенного катализа. Энергия активации каталитических реакций. Торможение (ингибирование) химических реакций. Кислотно-основной катализ.

Коллоидная химия. (3 семестр).

1. Термодинамика поверхностных явлений.

Поверхностные явления и их значение в фармации. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Поверхностно-активные и поверхностно неактивные вещества. Изотерма поверхностного натяжения. Адсорбция на границе раздела ж/ж и ж/г. Уравнение Гиббса. Изотерма адсорбции. Ориентация молекул в поверхностном слое. Конденсированные плёнки. Правило ДюклоТраубе.

2. Адсорбция на неподвижных поверхностях раздела.

Особенности адсорбции на границе раздела: твёрдое тело-жидкость. Факторы, влияющие на величину адсорбции газов и растворённых веществ. Теория Лэнгмюра. Уравнение Фрейндлиха. Уравнение Шишковского. Теория полимолекулярной адсорбции. Адсорбция на границе твёрдое тело – раствор.

3. Ионная адсорбция из растворов.

Особенности ионной адсорбции из растворов. Виды ионной адсорбции: эквивалентная, избирательная и ионообменная. Правило Панета-Фаянса. Иониты. Классификация ионитов. Применение ионитов в фармации.

4. Коллоидная химия. Коллоидное состояние вещества.

Предмет коллоидной химии и её значение в фармации. Основные этапы развития коллоидной химии. Природа и классификация дисперсных систем. Методы получения и очистки коллоидных растворов.

5. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем. Оптические свойства коллоидных растворов.

Броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Седиментационная устойчивость и седиментационное равновесие. Рассеяние и поглощение света. Уравнение Релея. Ультрамикроскопия. Электронная микроскопия.

6. Электрокинетические явления. Строение коллоидных частиц.

Электрокинетические явления. Механизм возникновения электрического заряда коллоидных частиц. Строение двойного электрического слоя (ДЭС).

Строение мицеллы. Электротермодинамический и электрокинетический потенциалы.

7. Электрокинетические свойства коллоидных систем (продолжение).

Влияние различных факторов на величину электрокинетического потенциала. Явление перезарядки коллоидных частиц. Электрофорез. Связь электрофоретической скорости коллоидных частиц с величиной их электрокинетического потенциала.

8. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем.

Факторы устойчивости. Коагуляция и факторы её вызывающие. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Явление привыкания золей. Чередование зон коагуляции. Коагуляция золей смесями электролитов. Теории коагуляции.

Теория ДЛФО. Коллоидная защита. Пептизация. Взаимная коагуляция коллоидов.

9. Мицеллярные растворы ПАВ (поверхностно-активных веществ).

Коллоидные ПАВ. Мицеллообразование в растворах коллоидных ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) и её определение. Солюбилизация и её значение в фармации. Коллоидные ПАВ в фармации.

10.Суспензии.

Получение и общие свойства суспензий. Устойчивость суспензий и её нарушение. Флокуляция. Седиментационный анализ суспензий. Пасты. Применение суспензий в фармации.

11.Эмульсии.

Методы получения и свойства эмульсий. Типы эмульсий. Эмульгаторы и механизм их действия. Обращение фаз эмульсий. Устойчивость эмульсий и её нарушение. Коалесценция. Свойства высококонцентрированных эмульсий.

Структурно-механический фактор устойчивости концентрированных эмульсий. Применение эмульсий в фармации.

12. Аэрозоли. Порошки.

Классификация аэрозолей. Получение аэрозолей. Молекулярно-кинетические и электрические свойства аэрозолей. Агрегативная устойчивость и факторы её определяющие. Разрушение аэрозолей. Применение аэрозолей в фармации. Порошки и их свойства. Слёживаемость, гранулирование и распыляемость порошков.

13. Высокомолекулярные вещества (ВМВ.).

Понятие о ВМВ. Методы получения ВМВ. Классификация ВМВ. Структура и формы макромолекул и типы связей между ними.

14. Свойства ВМВ.

Внутреннее вращение звеньев в макромолекулах ВМВ. Гибкость макромолекул. Кристаллическое и аморфное состояния полимеров. Упруго-твёрдое (стеклообразное), высокоэластическое (каучукообразное) и пластическое (вязко-текучее) состояние полимеров. Связь между строением и механическими свойствами полимеров.

15. Растворы ВМВ.

Набухание и растворения ВМВ. Механизм набухания. Термодинамика набухания и растворения полимеров. Влияние различных факторов на величину набухания. Полимерные неэлектролиты и полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы её определения. Осмотическое давление растворов ВМВ. Мембранное равновесие Доннана.

16. Вязкость растворов ВМВ.

Отклонения свойств растворов ВМВ от уравнений Ньютона и Пуазейля.

Уравнения Эйнштейна и Бингама. Удельная, приведённая и характеристическая вязкости. Уравнение Марка-Куна-Хаувинка. Определение средней молекулярной массы полимера вискозиметрическим методом.

17. Устойчивость растворов полимеров и её нарушение. Студни.

Факторы устойчивости растворов ВМВ и её нарушение. Высаливание, пороги высаливания. Лиотропные ряды ионов. Коацервация. Микрокоацервация.

Микрокапсулирование. Биологическое значение. Застудневание. Тиксотропия. Синерезис студней. Диффузия в студнях. Периодические реакции в студнях. Студни в фармации.

Первое начало термодинамики.

Второе начало термодинамики. Энтропия. Её изменение в различных процессах.

Термодинамические функции состояния. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца.

Термодинамика химического равновесия.

Термодинамика фазовых равновесий.

Бинарные системы. Диаграммы плавления бинарных систем. Термический анализ.

Термодинамика разбавленных растворов.

Термодинамика летучих смесей.

Ограниченно смешивающиеся жидкости. Закон распределения. Экстракция.

Электропроводность растворов электролитов. Кондуктометрия.

Термодинамика электрохимических процессов.

Классификация и типы электродов.

Окислительно-восстановительные электроды. Концентрационные цепи.

Потенциометрия.

Физико-химические основы кинетики химических реакций.

Кинетика гомогенных химических реакций.

Кинетика сложных реакций.

Кинетика гетерогенных реакций. Катализ.

Термодинамика поверхностных явлений.

Адсорбция на неподвижных поверхностях раздела.

Ионная адсорбция из растворов.

Коллоидная химия. Коллоидное состояние вещества.

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем.

Оптические свойства коллоидных растворов.

Электрокинетические явления. Строение коллоидных частиц.

Электрокинетические свойства коллоидных систем (продолжение).

Устойчивость и коагуляция коллоидных систем.

Мицеллярные растворы ПАВ (поверхностно-активных Суспензии.

Аэрозоли. Порошки.

Высокомолекулярные вещества (ВМВ.).

Свойства ВМВ.

Растворы ВМВ.

Вязкость растворов ВМВ.

Устойчивость растворов полимеров и её нарушение.

4. Тематический план лабораторных занятий п/п Введение в практикум. Обработка и оформление экспериментальных данных методом математической статистики.

Первое начало термодинамики. Лабораторная работа:

«Определение теплоты растворения соли»

Семинар по теме «Химическая термодинамика»

Химическое равновесие. Лабораторная работа: «Определение константы равновесия гомогенной химической реакции».

Контрольная работа №1 по темам: «Химическая термодинамика». «Химическое равновесие».

Фазовое равновесие в двухкомпонентных системах. Лабораторная работа: «Построение диаграммы плавкости бинарной системы».

Термодинамика разбавленных растворов. Лабораторная работа: «Криометрическое определение молярной массы вещества».

Семинар по теме: «Термодинамика разбавленных растворов». Решение задач.

Семинар по темам: «Термодинамика фазовых равновесий.

Термодинамика разбавленных растворов. Ограниченно смешивающиеся жидкости. Экстракция». Решение задач.

Электропроводность растворов электролитов. Лабораторная работа: «Кондуктометрическое определение константы и степени ионизации слабой кислоты».

Семинар: Электродные процессы и электродвижущие силы. Решение задач.

Электродные потенциалы и электродвижущие силы. Лабораторная работа: «Определение редокс-потенциала».

Потенциометрия. Лабораторная работа: «Потенциометрическое определение рН, константы и степени ионизации слабой кислоты».

Контрольная работа № 2 по теме: «Электрохимия».

Химическая кинетика. Лабораторная работа: «Определение константы скорости реакции иодирования ацетона».

Кинетика гетерогенных реакций. Лабораторная работа «Определение константы скорости и энергии активации разложения пероксида водорода в присутствии катализатора».

Контрольная работа №3 по теме: «Химическая кинетика».

Приём практических навыков.

Зачетное занятие.

Адсорбция на границах раздела: жидкость-газ, жидкостьжидкость. Лабораторная работа: «Построение изотермы поверхностного натяжения и адсорбции олеата натрия.

Адсорбция на границах раздела: твердое тело газ, твердое тело-жидкость. Лабораторная работа: «Построение изотермы адсорбции йода на активированном угле».

Адсорбция сильных электролитов. Ионообменная адсорбция. Лабораторная работа: «Хроматография».

Термодинамика поверхностных явлений. Семинар.

Контрольная работа по теме: «Термодинамика поверхностных явлений».

Получение и свойства коллоидных систем. Лабораторная работа: «Получение и свойства золей».

Электрокинетические явления. Лабораторная работа:

«Измерение электрокинетического потенциала методом электрофореза».

Устойчивость и коагуляция золей. Лабораторная работа:

«Определение порога коагуляции. Коллоидная защита».

Коллоидные системы. Семинар.

Коллоидные ПАВ. Лабораторная работа: «Определение критической концентрации мицеллообразования».

Суспензии. Лабораторная работа: «Седиментационный Эмульсии. Лабораторная работа: «Получение и свойства Контрольная работа по теме: «Физико-химические свойства дисперсных систем».

Растворы ВМВ. Лабораторная работа: «Набухание желатина в зависимости от рН среды».

Вязкость растворов ВМВ. Лабораторная работа: «Вискозиметрическое определение молекулярной массы полимера.

Контрольная работа по теме: «Физико-химические свойства ВМВ и их растворов».

Приём практических навыков.

Зачетное занятие.

Основная литература (ЛО) 1. Н.Н. Мушкамбаров. Физическая и коллоидная химия. – М.: ГЭОТАРМЕД, 2. М. Гельфман. Коллоидная химия / М. Гельфман, О. Ковалевич, В. Юстратов. – СПб.: Лань, Дополнительная литература (ЛД) 1. К.И. Евстратова, Н.Л. Купина, Е.Е. Малахова. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1990.

2. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов фармацевтического факультета по курсу физической химии. Тюмень, ТГМА, 3. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов фармацевтического факультета по курсу коллоидной химии. Тюмень, ТГМА, 4. А.П. Беляев, ред. Физическая и коллоидная химия: учебник М.: ГЭОТАРМедиа, 5. В.Н. Сергеев, Курс коллоидной химии для медицинских вузов: учебное пособие, М.:МИА, 6. Ю.Я. Харитонов. Физическая химия: учебник. М.: ГЭОТАР, Программа предназначена для студентов 2 курса фармацевтического факультета, специальности 060108 «Фармация», обучающихся по аналитической химии. При изучении аналитической химии учитываются возросшие требования к курсу и специфические особенности обучения студентов на фармацевтическом факультете. Исключительно важная роль аналитической химии, как одной из фундаментальных химических дисциплин, заключается в том, что она закладывает основу для дальнейшего изучения профильных дисциплин (фармацевтической химии, токсикологической химии, фармакогнозии и технологии лекарств). Поскольку лекарственные вещества представляют собой многочисленный класс сложных химических систем как неорганической, так и органической природы, поэтому при их анализе используется весь комплекс методов аналитической химии.

Дисциплина изучается в 3 и 4-м семестрах. Общий объем часов 359, в том числе 72 часа лекции, 180 часов лабораторно-практических занятий, часов самостоятельной работы студентов. Формы оценки знаний в 3 семестре – зачет, в 4 семестре – экзамен.

Цели и задачи дисциплины.

Цель преподавания аналитической химии как учебной дисциплины заключается в формировании у студентов знаний теоретических основ химического анализа и практических навыков его выполнения.

Основными задачами являются обучение студентов методам качественного и количественного химического анализа, методам определения состава веществ, повышение научного уровня и усиление профилизации при преподавании предмета.

Требования к знаниям и умениям.

Студент должен знать: Теорию аналитической химии с позиций периодического закона, закона действующих масс и протолитической теории кислот и оснований. Все законы в диалектическом единстве, чтобы сформировать прочную теоретическую основу для предвидения химико-аналитических свойств веществ.

Теории водных и неводных растворов, комплексных соединений, окислительно-восстановительных процессов, закономерности образования осадков, свойств коллоидных систем, сорбции молекул и ионов, чтобы правильно применять разнообразные методы изучения состава, установления присутствия или отсутствия вещества в исследуемой пробе.

Студент должен уметь: Количественно определять содержание элементов, ионов или химических соединений, входящих в состав исследуемых веществ (материалов). Применять на практике титриметрические и физикохимические методы анализа.

В связи с тем, что требования, предъявляемые практикой к аналитической химии, постоянно возрастают, изучение инструментальных методов в курсе аналитической химии имеет большое значение для автоматизации анализа.

Название дис- Семестр Учебных Часов Всего Самост. В том числе химия Титриметрический анализ (титриметрия). Основные понятия (аликвота, титрант, титрование, точка эквивалентности, точка конца титрования, индикатор, кривая титрования). Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии. Реактивы, стандартные вещества, титранты. Типовые расчеты в титриметрическом анализе. Способы выражения концентрации. Расчет массы стандартного вещества, концентрации титранта при его стандартизации, массы и массовой доли определяемого вещества по результатам титрования.

Классификация методов титриметрического анализа (кислотно-основное, окислительно-восстановительное, осадительное, комплексонометрическое титрование). Способы (прямое, обратное, заместительное) титрования и приемы (отдельных навесок, аликвотных проб). Методы установления точки конца титрования (визуальные, инструментальные).

Титриметрический анализ (титриметрия). Основные понятия (аликвота, титрант, титрование, точка эквивалентности, точка конца титрования, индикатор, кривая титрования). Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрии. Реактивы, стандартные вещества, титранты. Типовые расчеты в титриметрическом анализе. Способы выражения концентрации. Расчет массы стандартного вещества, концентрации титранта при его стандартизации, массы и массовой доли определяемого вещества по результатам титрования.

Классификация методов титриметрического анализа (кислотно-основное, окислительно-восстановительное, осадительное, комплексонометрическое титрование). Способы (прямое, обратное, заместительное) титрования и приемы (отдельных навесок, аликвотных проб). Методы установления точки конца титрования (визуальные, инструментальные).

Сущность кислотно-основного титрования. Алкалиметрия, ацидиметрия. Стандарты и титранты метода. Индикаторы. Ионная, хромофорная, ионно-хромофорная теории индикаторов. РТ индикатора. Построение кривых титрования. Влияние концентрации на характер кривых титрования. Выбор индикатора.

Построение кривых титрования. Влияние силы кислот и оснований, их концентрации, температуры на характер кривых титрования. Выбор индикатора по кривой титрования. Индикаторные ошибки. Применение кислотноосновного титрования в фармацевтическом анализе.

Сущность метода неводного титрования. Растворители в неводном титровании. Титранты и стандарты метода. Характеристика индикаторов.

Метод Фишера. Использование метода в фарманализе.

Сущность методов окислительно-восстано-вительного титрования.

Классификация по типу титранта. Индикаторы окислительновосстановительного титрования. Расчет интервала перехода окраски индикатора. Расчет и построение кривых титрования. Влияние природы веществ, рН, температуры, концентрации на характер кривых титрования. Выбор индикаторов по кривой. Применение в фармацевтическом анализе.

Сущность методов перманганатометрии и дихроматометрии. Стандарты и титранты. Индикаторы методов. Условия проведения анализа. Применение в фармацевтичес-ком анализе.

Сущность метода иодометрии. Титранты иодометрии, их приготовление и стандартизация. Индикаторы. Условия выполнения анализа. Применение метода.

Сущность методов бромо- и броматометрии, иодатометрии. Титранты, их приготовление и стандартизация. Индикаторы. Условия выполнения анализа. Применение в фармацевтическом анализе.

Сущность методов осадительного титрования. Требования, предъявляемые к реакциям в методе осадительного титрования. Классификация методов по природе реагента взаимодействующего с определяемым веществом.

Способы титрования. Кривые осадительного титрования, их расчет, построение, анализ. Влияние различных факторов на скачок титрования (концентрация растворов реагентов, растворимость осадка, температура). Индикаторы осадительного титрования: осадительные, металлохромные, адсорбционные.

Условия применения и выбор индикаторов.

Сущность методов аргенто-, меркуро-, меркуриметрии. Титранты, их пригтовление и стандартизация. Разновидности аргентометрии (методы ГейЛюссака, Мора, Фольгарда, Фаянса). Индикаторы методов, механизм их действия. Применение методов в анализе.

Понятие о комплексонатах металлов, их состав и устойчивость. Сущность метода комплексонометрии. Кривые титрования, их расчет и построение, анализ. Влияние различных факторов на скачок титрования. Индикаторы комплексонометрии, принцип действия, требования, предъявляемые к ним.

Примеры металлохромных индикаторов (эриохром черный Т, мурексид, ксиленовый оранжевый и др.). Выбор металлохромных индикаторов. Титранты метода, их приготовление и стандартизация. Приемы комплексонометрического титрования (прямое, обратное, заместительное, кислотно-основное).

Применение метода в анализе.

Основные понятия гравиметрического анализа. Классификация методов гравиметрического анализа (методы осаждения, отгонки, выделения, термогравиметрический анализ). Метод осаждения. Основные этапы гравиметрического определения. Осаждаемая и весовая формы, требования, предъявляемые к ним. Требования, предъявляемые к осадителю, промывной жидкости. Понятие о природе образования осадков. Условия образования кристаллических и аморфных осадков. Примеры гравиметрических определений.

Источники ошибок количественного анализа. Правильность и воспроизводимость результатов анализа. Классификация ошибок. Статистическая обработка результатов анализа. Расчет метрологических параметров. Оценка допустимого расхождения параллельных определений.

Общая характеристика инструментальных (физико-химических) методов анализа. Их классификация. Достоинства и недостатки. Границы применения. Чувствительность, воспроизводимость, правильность инструментальных методов анализа. Классификация оптических методов анализа. Понятие об эмиссионном спектральном анализе. Атомно-абсорбционный анализ, его сущность.

Спектры поглощения, их происхождение. Основной закон светопоглощения. Молярный и удельный коэффициенты светопоглощения. Способы монохроматизации света. Спектрофотометрия, фотоэлектроколориметрия, диференциальная фотометрия, экстракционно-фотометрический анализ, фотометрическое титрование. Сущность методов. Способы определения концентрации. Применение в анализе.

Теория рассеивания света. Коэффициент светопогашения. Сущность методов. Способы определения концентрации. Основные типы приборов. Применение методов в фармации.

Сущность метода. Классификация различных видов люминесценции.

Флуоресцентный анализ. Природа флуоресценции. Основные характеристики и закономерности: спектр флуоресценции, закон Стокса, правило зеркальной симметрии Левшина, квантовый выход флуоресценции, закон Вавилова. Количественный флуоресцентный анализ: принципы, условия проведения, люминесцентные реакции. Способы определения концентрации веществ. Экстракционно-флуоресцентный анализ. Титрование с применением флуоресцентных индикаторов. Аппаратура. Применение метода в фармации.

Теоретические основы электрохимических методов. Классификация методов, их сущность. Кондуктометрия, принцип метода, основные понятия.

Связь концентрации растворов электролитов с их электрической проводимостью. Прямая кондуктометрия. Определение концентрации анализируемого раствора по данным измерения электропроводности. Кондуктометрическое титрование. Сущность метода. Типы кривых титрования. Высокочастотные кондуктометрия и кондуктометрическое титрование. Применение методов в фармацевтическом анализе.

Прямая потенциометрия, потенциометрическое титрование. Кривые потенциметрического титрования. Аппаратура. Применение метода в анализе веществ.

Теоретические основы методов. Аппаратура. Индикаторы методов.

Условия проведения анализа. Способы определения концентрации. Применение методов в фармации.

Теоретические основы хромато-графических методов разделения и анализа. Классификация методов. Ионообменная хроматография. Теоретические основы. Сорбенты, растворители, проявители. Способы качественной и количественной оценки веществ. Применение в фармации.

Теоретические основы методов. Характеристика носителей, растворителей, проявителей. Способы хроматографирования. Методы качественной и количественной оценки хроматограмм. Аппаратура. Применение в фармации.

Теоретические основы. Кинетические кривые. Расчет по кинетическим кривым. Способы определения концентрации методом тангенса, фиксированного времени, фиксированных концентраций. Применение в фармацевтическом анализе.

Теоретические основы метода. Прямой радиометрический метод. Радиометрическое титрование. Изотопное разбавление. Активационный анализ.

Аппаратура. Условия выполнения анализа. Применение в фармации.

Теоретические основы методов. Масспектрометрия. Хроматомасспектрометрия, хроматоспектрофотометрия. Аппаратура. Условия выполнения анализа. Применение методов.

Классификация количественных методов анализа. Титриметрический анализ. Основные понятия метода. Классификация. Расчеты в титриметрическом анализе.

Кислотно-основное титрование. Класификация. Титранты, их приготовление и стандартизация. Индикаторы метода.

Теории индикаторов. Интервал перехода окраски. Показатель титрования. Расчет и построение кривой титрования сильной кислоты сильным основанием.

Расчет и построение кривой титрования слабой кислоты сильным основанием, слабого основания сильной кислотой, многоосновных кислот и солей.

Кислотно-основное титрование в неводных средах.

Окислительно-восстановительное титрование.

Перманганатометрическое, дихроматометрическое, цериметрическое титрование.

Иодометрическое титрование.

Хлориодометрическое, иодатометрическое, ванадатометрическое, нитритометрическое, бромо- и броматометрическое титрование.

Осадительное титрование.

Аргентометрическое, меркуро-, меркуриметрическое титрование.

Комплексонометрическое титрование.

Гравиметрический анализ. Статистическая обработка результатов количественного анализа.

Инструментальные методы анализа. Молекулярноабсорбционная спектроскопия.

Спектрофотометрия. Фотоколориметрия. Дифференциальная фотоколориметрия. Фотоколориметрическое титрование. Экстракционная фотометрия.

Фототурбидиметрия. Дифференциальная фототурбидиметрия. Фототурбидиметрическое титрование. Фотонефелометрия.

Люминесцентный анализ.

Электрохимические методы анализа. Кондуктометрия.

Потенциометрический анализ.

Полярографический анализ. Амперометрическое титрование. Кулонометрический анализ.

Хроматографические методы анализа. Ионообменная хроматография.

Распределительная хроматография в тонких слоях сорбента и на бумаге. Газовая хроматография. Осадочная хроматография.

Кинетические методы анализа.

Радиоактивационный анализ.

Масс-спектрометрия. Комбинированные методы анализа.

5. Тематический план лабораторных занятий.

Мытье и сушка химической посуды. Проверка вместимости мерной посуды.

Кислотно-основное титрование. Титранты их приготовление и стандартизация.

Кислотно-основное титрование. Индикаторы. Расчет и построение кривых титрования сильной кислоты сильным основанием.

Кислотно-основное титрование. Расчет и построение кривых титрования слабой кислоты сильным основанием и слабого основания сильной кислотой.

Кислотно-основное титрование. Расчет и построение кривых титрования многоосновных кислот и растворов солей.

Кислотно-основное титрование в неводных средах.

Контрольная работа №1.

Перманганатометрическое титрование. Дихроматометрическое титрование.

Хлориодометрическое титрование. Иодометрическое титрование. Цериметрическое титрование. Ванадатометрическое титрование.

Нитритометрическое титрование.

Бромо-, броматометрическое титрование.

Иодатометрическое титрование.

Контрольная работа №2.

Аргентометрическое титрование.

Меркурометрическое титрование.

Меркуриметрическое титрование.

Комплексонометрическое титрование.

Зачетное занятие. Контрольная работа №3.

Комплексонометрическое титрование.

Гравиметрический анализ.

Контрольная работа №4.

Проверка практических навыков.

Ионообменная хроматография.

Распределительная хроматография на бумаге.

Распределительная хроматография в тонких слоях сорбента.

Осадочная хроматография. Контрольная работа №5.

Прямая потенциометрия.

Потенциометрическое титрование.

Кондуктометрическое титрование. Высокочастотная кондуктометрия.

Прямая кондуктометрия. Контрольная работа №6.

Фотоколориметрия.

Дифференциальная фотоколориметрия.

Фототурбидиметрия. Рефрактометрия.

Фототурбидиметрия. Нефелометрия. Контрольная работа Зачетное занятие. Контрольная работа №8.

Основная литература (ОЛ):

1. Бионеорганическая и аналитическая химия. Книга 1. / Под ред. А.И. Сичко.

– Тюмень, 2000.

2. Бионеорганическая и аналитическая химия. Книга 2, 3, 4. / Под ред. А.И.

Сичко. – Тюмень, 2003.

Дополнительная литература (ДЛ):

1. Харитонов Ю.А. Аналитическая химия (аналитика). – М.:Высш. Шк., 2000.

2. Практикум по аналитической химии. Под ред. Пономарева В.Д., Ивановой Л.И. –М: Высш. Шк., 1983.

3. Сичко А.И., Кобелева Т.А. Практикум по аналитической химии. Часть 1.

Количественный химический анализ. – Тюмень, 2004.

4. Сичко А.И., Кобелева Т.А. Практикум по аналитической химии. Часть 2.

Физико-химические методы анализа. – Тюмень, 2007.

5. Пономарев В.Д. Аналитическая химия. – М.: Высшая школа, 1982.

6. Государственная фармакопея СССР ХI издание. Вып. 1. Общие основы анализа. – М.: Медицина, 1987.

7. Государственная фармакопея СССР ХI издание. Вып. 2. Общие основы анализа. Лекарственное растительное сырье. – М.: Медицина, 1990.

8. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. В 2 томах. – М:

Химия, 1990.

9. Журнал аналитической химии. Ежемесячное издание Российской Академии наук.

В государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования по специальности 060108 -Фармация, квалификация “Провизор”, органическая химия входит в группу естественнонаучных дисциплин. В курсе органической химии формируются знания и умения для медико-биологических и профильных дисциплин (биологической, фармацевтической, токсикологической химии; фармакогнозии и фармакологии, технологии лекарственных форм), а также для практической деятельности провизора.

Научно-теоретические обобщения в классификационные понятия, положенные в фундамент программы, составляют группу взаимосвязанных элементов, пронизывающих весь фактический материал. В основу системного изучения всего многообразия органических соединений и их различных взаимодействий положены единые теоретические положения:

- электронное строение атома углерода и элементов - органогенов;

- природа химических связей;

- взаимное влияние атомов и способов его передачи в молекуле посредством электронных эффектов;

- пространственное строение молекул;

- электронные механизмы органических реакций;

- кислотные и основные свойства органических соединений.

Отбор объектов осуществлен с позиций включения в программу тех важнейших классов органических соединений, которые составляют основу для формирования химического мышления и развития ориентации в проблеме. В программе также уделено внимание профессионально мотивированным группам соединений, таким как гетероциклические соединения, алкалоиды, липиды, терпеноиды, стероиды. Углубленной медико-биологической подготовке провизоров соответствует изучение веществ, являющихся метаболитами или структурными компонентами клетки. Неотъемлемой частью программы является материал по применению физико-химических методов.

Студенты знакомятся с теоретическими основами методов УФ-, ИК-, ЯМР спектроскопии и масс-спектрометрии в приложении к органическим объектам и получают представление об использовании спектральной информации для решения разнообразных задач.

Для формирования правильных представлений о пространственном строении биологически активных соединений полезным является использование компьютерных программ, обеспечивающих высокий уровень наглядности. Большое внимание уделяется экспериментальной работе студентов, в процессе которой они должны овладеть техникой эксперимента, навыками проведения синтеза, выделения, очистки и идентификации органических соединений, во многих случаях являющимися лекарственными средствами или промежуточными продуктами в их синтезе.

Самостоятельная работа студентов может включать решение разнообразных задач, которые приближены к профессиональной деятельности и рассчитаны на проверку умения студентов применять знания реакционной способности органических соединений для выбора оптимальных путей синтеза, идентификации и анализа этих веществ. На самостоятельное изучение рекомендуется вынесение отдельных фрагментов программы.

Целью преподавания данной дисциплины является формирование системных знаний структуры и реакционной способности молекул, как основы отбора оптимальных методов синтеза, идентификации и анализа органических соединений. Настоящая программа нацелена на достижение конечного результата обучения на фармацевтическом факультете, которое оценивается по степени готовности студента к изучению последующих дисциплин и профессиональной деятельности.

Основная задача органической химии состоит в формировании химического мышления, знаний и умений для базисных и профильных дисциплин, а также для практической деятельности провизора.

Учебно-воспитательные задачи в преподавании органической химии определяется, с одной стороны выбором форм самостоятельной работы, выполнение которой можно использовать для достижения конкретных целей, с другой стороны, достаточным методическим обеспечением по следующим основным направлениям:

- формировать умение оценивать исторический процесс развития науки, видеть роль отечественных ученых в достижениях науки в процессе подготовки докладов, рефератов;

- экспериментально обосновывать некоторые теоретические вопросы органической химии;

- развивать логическое мышление при решении ситуационных задач и выполнении эксперимента в ходе учебно-исследовательской работы;

- прививать навыки планирования и постановке эксперимента, оформлении полученных данных, анализировать наблюдения и данные измерений, на основе этого делать обобщающие вывод;

- научить студентов пользоваться справочной литературой;

- формировать профильную ориентацию применения практических навыков в фарманализе и технологии лекарств при выполнении контрольного синтеза;

- формировать этику и деонтологию будущего специалиста провизора в процессе обучения;

- формировать активную жизненную позицию у студента, вырабатывать личностные качества, позволяющие быть гражданином и патриотом России, обладать широким кругозором, устоявшимся мировоззрением.

В изложении лекционного материала и проведении лабораторных занятий уделено большое внимание учебно-исследовательской работе студентов (УИРС), все лабораторные работы поставлены в плане УИРС. На них студент знакомится не только с фактами и теориями органической химии, но и с методикой получения этих фактов, овладевает научными методами исследования, учится самостоятельно ставить вопросы и находить пути их теоретического или экспериментального решения.

При составлении календарно - тематических планов лекций и лабораторно - практических занятий в основном учтена последовательность в изложении материала, рекомендуемой программой. Однако внесены некоторые изменения в последовательность рассмотрения тем и форм отработки, закрепления практических навыков:

1. Целесообразно, в соответствии с логикой содержания и профильности курса. раздел ‘Гетероциклы” рассмотреть после изучения ароматических углеводородов; элементорганичес кие соединения - после изучения галогенопроизводных; алкалоиды, нуклеиновые кислоты - после изучения гетероциклов;

углеводы - после изучения гидрокси-, оксосоединений; липиды - после карбоновых кислот, а спектроскопию - в разделе электронной и пространственной структуры органических молекул.

2. Признано целесообразным экспериментальную работу по синтезу, реакционной способности, функциональному анализу углеводородов и гетероциклических соединений осуществить в 3 семестре в форме «микропрактикума», а в 4 семестре - в форме «макропрактикума» с использованием современных физико - химических методов синтеза, разделения и очистки органических соединений, анализа функциональных групп. Выбор объектов для изучения строго профилизирован, предусмотрено ее усиление путем учебноисследовательской и научной работы студентов.

В процессе изучения органической химии студент должен приобрести следующие знания и умения.

Знать:

1. Классификацию и номенклатуру органических соединений.

2. Теорию химической связи и взаимное влияние атомов в молекуле, классификацию и механизмы реакций органических соединений.

3. Стереоизомерию органических молекул, стереоспецифичлость биологически активных молекул и лекарственных веществ.

4. Кислотные и основные свойства органических соединений в биологических системах.

5. Физические и химические свойства, способы получения углеводородов, гомо и гетерофункциональных органических соединений, их биологически активных производных.

6. Способы выделения из растительного сырья биологически активных гетероциклических соединений.

7. Основные методы синтеза органических соединений, необходимые субстраты в реагенты.

8. Технику лабораторных работ, способы разделения и очистки, методы анализа качества чистоты органических соединений.

9. Методы идентификации и качественного функционального анализа.

Уметь:

1. Самостоятельно работать с химической литературой: вести информационный поиск, превращать прочитанное в средство для решения типовых задач, работать с табличным и графическим материалом.

2. Составлять формулы по названию и называть по структурной формуле типичные представители классов органических соединений на основе принципов номенклатуры и изомерии.

3. Определять принадлежность соединений к определенным классам и группам на основе знания квалификационных признаков.

4. Выделять в молекуле реакционные «кислотные, основные, электрофильные, нуклеофильтые» центры, прогнозировать свойства органических соединений и его поведение в конкретных условиях окружающей среды, исходя из структуры соединения и типичной реакционной способности функциональных групп.

5. Прогнозировать возможные пути и условия преобразования функциональных групп в важнейших классах органических соединений.

6. Производить отбор оптимальных схем синтеза заданных органических соединений.

7. Выбирать рациональные подходы к идентификации или установлению строения органических соединений на базе химических и физико - химических методов.

8. Выделять, очищать и идентифицировать органические вещества, исходя из знания химических свойств и основных физико - химических методов исследования органических соединений.

9. Ставить простой учебно-исследовательский эксперимент на основе овладения основными приемами техники работ в лаборатории, выполнять расчеты, составлять отчеты по экспериментальной работе и рефераты по исследуемой теме.

Формы контроля усвоения знаний и умений: решение ситуационных задач, составление протокола выполнения учебно-исследовательской экспериментальной работы, составление краткой энциклопедии по свойствам и применению важнейших фармпрепаратов, составление реферативных работ по актуальным темам, выполнение текущих и итоговых контрольных заданий, выполнение зачетных заданий по практическим навыкам.

Итоговый контроль в третьем семестре – зачет, в четвертом семестре – экзамен.

Раздел 1. Основы строения органических соединений 1. История развития органической химии. Теория строения А.М. Бутлерова и ее развитие, методические аспекты органической химии. Органическая химия как базовая дисциплина в системе фармацевтического образования.

2. Классификация органических соединений. Важнейшие функциональные группы. Основные классы органических соединений.

3. Номенклатура органических соединений. Основные принципы современной номенклатуры ( номенклатуры ИЮПАК ). Заместительная номенклатура.

Использование радикально - функциональной номенклатуры для отдельных классов органических соединений.

4. Основы структурной изомерии. Конфигурационная изомерия. Энантиомерия. Проекционные и стереохимические формулы. Правила L-, D- и R-, Sноменклатуры. Абсолютная конфигурация и знак вращения. Цис-, транс изомерия в производных алкенов, циклоалканов.

5. Конформационная изомерия, конформационный анализ. Предпочтительные конформации этана, бутана, пропана, ц - гексана, пергидронафталина.

6. Общие принципы органических реакций. Основы кинетики, катализа, термодинамики органических реакций. Классификация реакций, реагентов. Механизмы важнейших органических реакций. Схемы механизмов реакций: SE, AЕ, SN1, SN2, Е1, Е2, АN, SR, AR, радикально - цепных процессов замещения, присоединения, перициклические реакции.

7. Современные представления об электронной структуре органических молекул в терминах теории направленных валентностей и теории резонанса.

Структура - и - связей в молекулах алканов, алкенов, алкинов, алкадиенов, бензола, нафталина, гетероциклов и их производных, понятие об ароматичности.

8. Принципы прогнозирования реакционной способности на основе структуры органических молекул. Индуктивные и мезомерные эффекты заместителей. Структура основных функциональных групп. Прогнозирование реакционной способности ациклических, ароматических углеводородов, галоид-, нитро-, сульфо-, амино-, гидрокси-, оксо-, карбоксипроизводных. Правила замещения в бензоле, нафталине и их производных.

9. Кислотно-основные свойства органических молекул. Важнейшие типы органических кислот: ОН-, СН-, NН-,SН- кислоты. Количественная характеристика кислотности и основности. Влияние структуры на изменение констант диссоциации. Понятие жестких и мягких кислот по Пирсону. Основность, нуклеофильность спиртов, фенолов, простых эфиров, аминов, гетероциклов.

Раздел 2. Методы исследования органических соединений 1. Важнейшие методы синтеза органических препаратов. Методы нитрования, галоидирования, сульфирования, восстановления, окисления, конденсации, Мg- органический синтез, диазотирование, азосочетание, поликонденсация, полимеризация. Субстрат, реагенты, продукты.

2. Методы выделения и очистки органических препаратов. Экстракция, перекристализация, различные виды перегонки, хроматография. Критерии чистоты вещества: температура плавления, температура кипения, плотность, показатель преломления, хроматографический анализ. Химический функциональный анализ.

3. Соеменные физико - химические методы установления строения.

Раздел 3. Важнейшие классы органических соединений 1. Алканы. Номенклатура. Электронная и пространственная структура. Основные направления реакционной способности алканов. Реакции радикального замещения (галогенирование), схема механизма. Понятие о цепных процессах. Окисление алканов..Распространение в природе и практическое использование.

2. Циклоалканы. Важнейшие представители моно -, бициклов. Номенклатура.

Электронная и пространственная структура малых циклов. Конформация циклогексана. Способы сочленения би-, полициклов. Конформации пергидронафталина, циклопентанпергидрофенантрена. Экваториально- аксиальная изомерия производных циклогексана. Реакционная способность циклов в зависимости от размеров. Реакции сужения и расширения циклов.

3. Важнейшие представители стероидов, их пространственная структура. физиологическая активность. Агликоны сердечных гликозидов (дигитоксигенин, строфанидин). Структура, физиологическая активность. Стероидные гормоны.

4. Алкены.Важнейшие представители. Номенклатура. Структурная и конфигурационная изомерия. Электронная структура и реакционная способность алкенов. Реакции электрофильного и радикального присоединения, полимеризация. Схемы механизма АR -, АЕ - реакций. Идентификация алкенов.

5. Алкадиены. Классификация. Важнейшие представители. Номенклатура.

Электронная структура сопряженных диенов. Особенности присоединения по сопряженной системе - связей. Реакции присоединения, диенового синтеза и полимеризации. Синтетические и натуральные каучуки.

6. Терпены и терпеноиды. Ациклические, моно- и бициклические терпены.

Камфора, ее синтез. Физиологические производные ментана: ментол, терпин, терпингидрат.

7. Алкины. Важнейшие представители. Номенклатура. Электронная структура и реакционная способность алкинов. Реакции присоединения и замещения, СН - кислотность. Димеризация и циклотримеризация ацетилена, полимеризация его производных. Идентификация алкинов.

8. Арены (ароматические углеводороды).

8.1. Моноядерные арены. Бензол и его гомологи. Электронная структура бензола. Понятие ароматичности. Реакции электрофильного замещения, схема механизма. Электрофильное замещение в ряду производных бензола.

Правила замещения, объяснение правил на основе теории направленных валентностей и теории резонанса. Реакции окисления, восстановления, синтез бензола и его гомологов. Физиологически активные производные бензола.

Представления о многоядерных аренах (ди- и трифенилметан, полифенилены и их производные). Идентификация аренов.

8.2. Конденсированные арены. Нафталин и его гомологи. Антрацен. Фенантрен. Особенности электронной структуры и реакционной способности. Правила замещения в ряду производных нафталина. Реакции окисления, восстановления. Физиологически активные производные нафталина.

9. Гетероциклические соединения. Классификация. Ароматические свойства.

9.1. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом: фуран, пиррол, тиофен. Структура, изменение устойчивости. Реакции электрофильного замещения, кислотно - основные свойства, реакции присоединения. Синтез. Реакции идентификации. Фурфурол и его производные, гидрированные производные фурана, пиррола, тиофена их распространение в природе, значение.