Читайте также:
|
Реакції протікають з різною швидкістю.
За яким критерієм можна судити про швидкість протікання хімічної реакції? Таким критерієм може бути зміна вмісту реагентів і продуктів реакції. Концентрація вихідних речовин із часом зменшується, а продуктів реакції — збільшується. Для кількісної характеристики хімічних реакцій використовують поняття «швидкість хімічної реакції», що визначається зміною концентрації одного з реагентів за одиницю часу:
де C і C2 — молярні концентрації речовин у моменти часу t1 і t2 відповідно (знак (+) — якщо швидкість визначається за продуктами реакції, знак (-) — за вихідними речовинами). Реакції протікають у разі зіткнення молекул реагентів. Швидкість реакції визначається кількістю зіткнень та ймовірністю того, що вони приведуть до хімічного перетворення. число зіткнень визначається концентраціями реагентів, а ймовірність реакції — енергією молекул, що зіштовхуються.
Розглянемо фактори, що впливають на швидкість хімічних реакцій.
1. Природа реагентів. Чималу роль відіграє характер хімічних зв’язків і будова молекул реагентів. Реакції протікають у напрямі руйнування менш міцних зв’язків і утворення речовин з більш міцними зв’язками. Так, для розриву зв’язків у молекулах Н2 і N2 потрібні високі енергії; такі молекули мало реакційно-здатні. Для розриву зв’язків у дуже полярних молекулах (HCl, H2О) потрібно менше енергії, і швидкість реакції значно вища. Реакції між іонами в розчинах електролітів протікають практично миттєво.
Наприклад, флуор з воднем реагує з вибухом за кімнатної температури, бром із воднем взаємодіє повільно й у процесі нагрівання.
Кальцій оксид вступає в реакцію з водою енергійно, з виділенням тепла; оксид Купруму — не реагує.
Демонстрація 5. У три пробірки з розчином хлоридної кислоти зануримо по шматочку цинку, магнію й заліза. Чому швидкість виділення бульбашок водню в пробірках різна? (Для пояснення звертаємося до ряду активності металів.)
2. Концентрація. Зі збільшенням концентрації (кількості частинок в одиниці об’єму) зіткнення молекул реагентів відбуваються частіше — швидкість реакції зростає.
Демонстрація 5. У три пробірки наливаємо розчин хлоридної кислоти, розведеної у співвідношеннях 1:2, 1:5 і 1:10. У кожну додаємо гранулу цинку. У розчині з більшою чи з меншою концентрацією швидкість реакції вища?
(Цю закономірність у 1867 р. установили К. Гульдберг і П. Вааге як закон діючих мас.)
Швидкість хімічної реакції прямо пропорційна добутку концентрацій реагентів:
Константа швидкості реакції k залежить від природи реагентів, температури й каталізатора, але не залежить від значення концентрацій реагентів. Фізичний зміст константи швидкості полягає в тому, що вона дорівнює швидкості реакції за одиничних концентрацій реагентів.
(Для гетерогенних реакцій концентрація твердої фази у вираз швидкості реакції не входить.)
3. Температура. У разі підвищення температури на кожні 10 °C швидкість реакції зростає у два-чотири рази (правило Вант-Гоффа). Унаслідок підвищення температури від t1 до t2 зміну швидкості реакції можна обчислити за формулою:
де vt1 і vt2 — швидкості реакції за температур t2 і t1 відповідно;
γ — температурний коефіцієнт реакції.
Для початку хімічної реакції реагенти повинні мати певний запас енергії. Ця енергія Eaназивається енергією активації, тобто це енергія, яку повинні мати молекули, що зіштовхуються, щоб зіткнення привело до хімічного перетворення.
Чим більша енергія активації Ea, тим активніше зростає швидкість реакції внаслідок підвищення температури.
Цю залежність можна простежити на енергетичній діаграмі в підручнику (або на проекторі).
Енергетична діаграма хімічної реакції
А — реагенти; В — активований комплекс (перехідний стан); С — продукти.
4. Поверхня зіткнення реагентів. Для гетерогенних систем (коли речовини перебувають у різних агрегатних станах) чим більша поверхня зіткнення, тим швидше протікає реакція. Поверхня твердих речовин може бути збільшена шляхом їх подрібнення, а для розчинних речовин — шляхом їх розчинення.
Демонстрація 5. У дві пробірки наллємо розчин хлоридної кислоти. Потім в одну з них зануримо шматочок заліза, а в другу додамо шпателем порошок заліза. У якій пробірці швидкість хімічної реакції більша?
5. Каталіз. Речовини, які беруть участь у реакціях і збільшують її швидкість, залишаючись до кінця реакції незмінними, називаються каталізаторами. механізм дії каталізаторів пов’язаний зі зменшенням енергії активації реакції за рахунок утворення проміжних сполук. У процесі гомогенного каталізу реагенти й каталізатор складають одну фазу (перебувають в одному агрегатному стані), під час гетерогенного каталізу — різні фази (перебувають у різних агрегатних станах). Різко вповільнити протікання небажаних хімічних процесів у деяких випадках можна, додаючи в реакційне середовище інгібітори (явище «зворотного каталізу»).
Хімічна рівновага
Назвіть фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції.
Розгляньмо рівняння реакції:
Дайте характеристику цієї хімічної реакції. (Реакція сполучення, каталітична, екзотермічна, окисно-відновна, оборотна)
Оборотні реакції — це такі хімічні реакції, які одночасно протікають і в прямому, і у зворотному напрямах.
Згадаймо умови необоротності хімічних реакцій іонного обміну. (Утворення нерозчинної речовини, газоподібної речовини, малодисоційованої речовини, наприклад води) У випадку синтезу амоніаку оборотність реакції зумовлена іншими причинами: установленням у системі хімічної рівноваги.
Хімічна рівновага — це стан системи, за якого швидкість прямої реакції (
1) дорівнює швидкості зворотної реакції ( 2). За хімічної рівноваги концентрації речовин залишаються незмінними. Хімічна рівновага має динамічний характер: пряма і зворотна реакції за умови рівноваги не припиняються.
(Стан хімічної рівноваги кількісно характеризується константою рівноваги, що є відношенням констант прямої (К1) та зворотної (К2) реакцій.
Для реакції mA + nB 
pC + dD константа рівноваги дорівнює:
Константа рівноваги залежить від температури та природи реагентів. Чим більше значення константи рівноваги, тим більше рівновага зсунута в бік утворення продуктів прямої реакції.)
Способи зсуву рівноваги
Принцип Ле Шательє. Якщо на систему, що перебуває в стані рівноваги, чиниться зовнішній вплив (змінюються концентрація, температура, тиск), то це сприяє протіканню тієї із двох протилежних реакцій, що ослабляє цей вплив:
1. Тиск. Збільшення тиску (для газів) зміщає рівновагу в бік реакції, що веде до зменшення об’єму (тобто до утворення меншого числа молекул газоподібних речовин).
Збільшення P приводить до 1 > 2.
2. Температура. Підвищення температури зміщає рівновагу в бік ендотермічної реакції (тобто в бік реакції, що протікає з поглинанням теплоти).
Збільшення t° приводить до 2 > 1.
Збільшення t° приводить до 1 > 2.
3. Збільшення концентрації вихідних речовин і вилучення продуктів зі сфери реакції зміщає рівновагу в бік прямої реакції. Збільшення концентрацій вихідних речовин [A] або [В] або [А] і [В]: 1 > 2.
4. Каталізатори не впливають на стан рівноваги.
IV. Первинне застосування одержаних знань (керована практика)
Застосуймо ці положення для реакції синтезу амоніаку:
N2(газ) + Н2(газ) NH3(газ) + 92,4 кДж
Оптимальні умови проведення синтезу амоніаку: t° > 400 °С, kat — Fe, Р 
.
Концентрація азоту й водню підвищується за рахунок рециркуляції азото-водневої суміші.
Виконання завдань на картці
Завдання 1
Укажіть, у який бік і чому зміститься рівновага реакції в разі:
а) підвищення температури:
б) підвищення тиску:
Спробуйте пояснити, у яких випадках температура й тиск не впливатимуть на зсув хімічної рівноваги. Чи є серед наведених реакцій такі реакції?
Завдання 2
Серед наведених реакцій укажіть ті, для яких підвищення тиску зміщує хімічну рівновагу вправо. Укажіть номери правильних відповідей за зростанням:
Завдання 3
Використовуючи принцип Ле Шательє, поясніть, у яких системах у разі підвищення температури рівновага зміститься:
а) уліво:
б) управо:
Завдання 4
Покажіть, у який бік зміститься в системі рівновага внаслідок зміни зовнішніх умов:
1) підвищення температури:
2) підвищення температури та збільшення концентрації речовин, що вступили в реакцію:
3) зменшення тиску:
Поясніть, як агрегатний стан речовини може вплинути на зсув рівноваги оборотної реакції.
Завдання 5
Розгляньте рівняння реакцій оборотних процесів:
а) Укажіть екзотермічну й ендотермічну реакції.
б) На яку із запропонованих реакційних систем впливатиме тиск?
в) Куди зміститься рівновага реакцій а і б унаслідок підвищення температури й тиску?
г) Запропонуйте зовнішні впливи, з допомогою яких рівновага реакцій в і г зміститься в бік продуктів реакції.
Завдання 6
Запишіть рівняння зворотної реакції. Чому швидкість цих процесів значною мірою залежить від тиску?
а) SO2 + O2 
SO3
б) NO + O2 NO2
Поясніть, чому хімічну рівновагу називають динамічною.
Реакція горіння метану супроводжується виділенням тепла і світла. Для інших реакцій, навпаки, необхідно додаткове тепло ззовні.
Тепло, що виділяється або поглинається в результаті реакції, називається тепловим ефектом хімічної реакції ΔQ.
Тепловий ефект хімічної реакції пов’язаний з теплотою утворення речовин:
ΔQ = -ΔH
і вимірюється в джоулях Дж або кілоджоулях кДж.
За тепловим ефектом хімічні реакції поділяються на такі типи:
Ендотермічні — реакції, які протікають з поглинанням тепла. Наприклад:
N2 + О2 2NО - ΔQ
Екзотермічні — реакції, що протікають з виділенням тепла. Наприклад:
CH4 + 2О2 CО2 + 2H2О + ΔQ
Завдання 3. Розставте коефіцієнти в рівнянні реакції та визначте тип реакції за тепловим ефектом, за складом і кількістю реагентів і продуктів реакції:
История медицины и фармации в Одесской области История аптечного дела в Одессе началась через 2 года после её основания, когда в ноябре 1796 года поляк Яков Шуманский открыл здесь первую в городе вольную аптеку. С него было взято обязательство, чтобы приобретаемые им лекарства были каждый раз свидетельствованы лекарем, без рецепта которого лекарства не должны быть отпускаемы.
В 1798 году учреждается городская больница, где через некоторое время устраивается собственная больничная аптека.
В 1825 году в Одессе уже было 5 вольных аптек. К этому периоду относится появление – Одесского заведения искусственных минеральных вод.
В 1828 году по ходатайству Новороссийского и Бессарабского генерал-губернатора князя М. С. Воронцова Император Николай I в бытность свою в Одессе дал согласие на учреждение Акционерного Общества для производства искусственных минеральных вод, для тех больных, ср-ва которых не позволяли посещать заграничные курорты. Городское управление предоставило в пользование Общества дом на углу Дерибасовской и Преображенской улиц, примыкающих к Городскому саду (здание сохранилось). Одесское заведение искусственных минеральных вод начало функционировать в 1829 году.
Одесских жителей заверили в том, что «в случае злоупотреблений со стороны содержателей аптек, обиженный найдёт самое деятельное участие начальства к вознаграждению своей претензии, и вообще, к искоренению зла, происходящего от искания аптекарями излишней прибыли при продаже лекарств.
К тому времени в Одессе уже было 10 вольных аптек. Кроме того, аптеки были и при некоторых лечебных учреждениях города. Аптека была в Городовой больнице, в которой постоянно наблюдалось 450 человек, а помещений и принадлежностей имелось на 800 человек и более. «Правый флигель имеет погребной этаж: в нём помещается квартира аптекаря. Во втором этаже помещена аптека». Аптекою управлял аптекарь, у которого в подчинении был один аптекарский помощник и пять аптекарских учеников. «Лекарства изготовляются в больничной аптеке, для коей материалы покупаются по подряду от вольных аптек, а для военных больных присылаются оные из Херсонской запасной аптеки». «Дежурный врач свидетельствует в аптеке приготовленные лекарства, проверяет рецепты и наблюдает за выдачею лекарств». В основанной в 1800 году, и имевшей 60 кроватей Еврейской больнице, также была аптека. При открытой в 1835 году «Лечебнице для приходящих», функционировавшей на благотворительные средства, было аптечное отделение, которое содержалось одним из владельцев вольной аптеки. Больница тюремного замка на 50 кро-
ватей аптеки не имела, а лекарства получала из аптеки Городовой больницы, на что выделялось 4 копейки серебром в день на каждого больного. Всего в городе было 20 провизоров и аптекарских помощников, 22 – аптекарских ученика. По свидетельству А. Иениша, гомеопатия, хотя не имела большого успеха тогда – в начале 1840-х годов – в Одессе, однако не совсем была чужда.
В 1873 году фармацевты Одессы организовали «Вспомогательное общество одесских фармацевтов». Целью его было исключительно оказание пособия нуждающимся фармацевтам. Сообразно этой цели деятельность его (в соответствии с уставом) заключалась: в материальной помощи заболевшим и нуждающимся фармацевтам, а также состарившимся и сделавшимся неспособным к труду; в пособии тем фармацевтам, которые не имели средств для поездки на экзамен для получении степени аптекарского помощника; в приискании фармацевтам должностей; в доставлении медицинских и других необходимых пособий заболевшим фармацевтам. В 1876 г. Общество стало именоваться по
другому – «Общество фармацевтов в Одессе» с более широкими целями – способствовать распространению и развитию фармацевтических сведений и оказывать пособия нуждающимся фармацевтам. Для достижения сего, Общество, в соответствии с уставом, имело право: устраивать школу для аптекарских учеников, в которой, кроме наук, требуемых от фармацевтов, предполагалось преподавать математику и бухгалтерию; предлагать задачи и за решение их выдавать премии; иметь свою библиотеку и коллекции; выдавать пособия престарелым, больным и неспособным к труду фармацевтам; помогать вдовам и сиротам фармацевтов; доставлять средства фармацевтам к окончанию их образования.
В 1885 г. – в Одессе 24 вольные аптеки. В 1891 году количество жителей в Одессе
составляло 315 118. Аптек – 32, где работало 28 провизоров и 34 аптекарских учеников.
Установление в 1920 г. Советской власти в Одессе положило начало новому периоду как в профессиональном движении служащих аптек, так и в деятельности корпоративных обществ фармацевтов. За 10 лет число нормальных аптек в городе увеличилось. Некоторые нормальные аптеки открывали аптечные отделения, и число этих аптечных отделений от года к году колебалось. Что касается гомеопатических аптек, то их число не менялось и не увеличилось до 1920 г., то есть года окончательного установления Советской власти в Одессе. Число фармацевтов (провизоры и аптекарские помощники) в аптеках колебалось и в основном за счет аптекарских помощников, которые уходили учиться на фармацевтические отделения медицинских факультетов университетов для получения звания провизора. То же относится и к графе «аптекарские ученики», которые, заработав необходимый фармацевтический стаж для экзамена на степень аптекарского помощника, уходили сдавать экзамены на это звание на медицинских факультетах. Число рецептов, сумм, вырученных по рецептам и по ручной продаже, имело тенденцию к росту. Кроме того, в Одессе было следующее число аптекарских магазинов: 1909 г. – 230, 1910 г. – 237, 1911 г. – 240, 1912 г. – 240. То есть в представленные годы в Одессе в среднем на 1 нормальную аптеку приходилось 5 аптекарских магазинов.
3) Жизнь и деятельность Парацельса
Филипп Аврелий Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, известный как Парацельс, родился 17 декабря 1493 года в семье врачей. В ранней юности Парацельса обучал наукам его отец. Он преподавал ему
основы алхимии, хирургии и терапии. Продолжил учебу он у монахов в школе Лавантарского
монастыря св.Андрея, в том числе у знаменитого чернокнижника Иоганна тритемиуса, а также
у алхимика Сигмунда Фуггера в Тироле.
С молодых лет Парацельс, начитавшись сочинений Исаака Голландца, решил стать реформатором медицинской науки, для чего и отправился в путешествия на 12 лет. Посетил многие страны, включая Россию, став военным лекарем; вернувшись в Германию, Парацельс принялся за серьезную общемедицинскую практику и достиг больших успехов.
Парацельс был великим врачом и ученым, он первый в Европе создал магнитную теорию Вселенной. Парацельс считал, что праматерией является магнитная энергия. Именно магнитная энергия рождает из небытия твердое вещество и все известные виды энергий. Магнитная энергия наполняет весь видимый мир, пронизывает собой звезды, планеты и человека. Все основные свойства предметов и человека зависят от количества имеющейся в них магнитной энергии. Благодаря магнитной энергии, люди и планеты испытывают взаимное влияние. Парацельс считал, что мозг человека в особом трансе с помощью магнитной энергии может подчинить себе и управлять внешней средой и другими людьми, т.е. в основе психической энергетической силы человека лежит магнитная энергия, она же определяет и состояние физического здоровья.
Парацельс считал, что в трансе с помощью магнитной энергии психического воздействия человек может мгновенно исцелять любые заболевания и изменять свойства предметов и даже металлов.
Основоположником ятрохимии считается Парацельс
Ятрохимия считалась основным заданием объяснения жизненных явлений. За мнением ятрохимиков, в основе всех фозиологических процессов лежит химическое превращение в организме человека одних веществ в другие при участии разного рода «ферментов».
Использование в качестве лекарств соединений горна, мышьяка, серебра, свинцу должно, за мнением Парацельса, возобновлять обмен веществ при разных заболеваниях. Он занимался и растительными лекарствами, рекомендовал выделять из растений действующие вещества в чистом виде. Парацельс и его исследователи устанавливали много приборов и аппаратов для изготовления лекарств. Парацельс говорил «Все есть яд и ничто не лишено ядовитости. Одна лишь доза делает яд незаметным»Влияние ятрохимиков приводило к росту аптек, и этот рост в вызывал необходимость изготовления одинаковых химических препаратов, потому в аптеках старались готовить препараты за одной и той же прописью. Так, в одной из пражской аптеки в 1659 г. приводятся препараты, которые готовили в аптеках: медный купорос, меди оксид, меди сульфат, железа оксид и проч.
Значение Парацельса трудно переоценить: оно связано с борьбой против авторитетов древности и устаревшими теориями; оно состоит в установлении химизма процессов в организме (образование экссудатов, обызвествлений и др.). В фармации Парацельс - основоположник идей о действующих началах, зачинатель фармацевтической и аналитической химии в аптеках. После смерти Парацельса спор между его сторонниками и противниками вновь разгорелся. В 1566 году парижский парламент запретил употребление большинства предложенных Парацельсом препаратов, а врачам под угрозой жестокого наказания запретил прописывать их. Когда же в 1603 году один из наиболее рьяных последователей Парацельса все-таки применил препарат сурьмы для лечения больного, его объявили недостойным заниматься медициной и запретили всем врачам советоваться с ним. В учении ятрохимиков были и заблуждения, основанные на идеализме и мистике, виной чему была современная им эпоха. Не довольствуясь установлением химической причины болезней, они при объяснении болезней прибегали к духовному началу - архею. Они считали, что свойство и силу растений узнают по тем знакам, которыми они отмечены (так называемое учение о сигнатурах - знаках природы): так, зверобой с дырчатыми листьями, употребляется для лечения колотых ран, колючий чертополох - против внутренних колик. Парацельс допускал, что богом для каждой болезни создано специальное лекарственное средство, например как ртуть для лечения сифилиса. Отсюда - всего один шаг до идеи, что “бог-верховный аптекарь”. И хотя во многом ятрохимики были не правы, они сделали много положительного: нарушив старые традиции поклонения перед авторитетами древности и схоластического толкования, они путем внимательного изучения растительного сырья способствовали умножению сведений о растениях.
Наряду с химическими препаратами, Парацельс применял в лечебной практике и лекарства
растительного происхождения. При выборе лекарственного растения он придерживался
возникшего еще в древности наивного учения о сигнатурах, согласно которому форма
растения, его окраска, вкус и запах могут служить указанием на заболевание, при котором его
можно применять. Например, при желтухе нужно использовать растения с желтыми цветками
(бессмертник, чистотел), растения с почковидными листьями –при заболеваниях почек.
Колючий чертополох применялся при коликах в желудке и для отпугивания «нечистой силы»,
а сходство корней женьшеня и мандрагоры с фигурой человека дало основание рассматривать их как панацею.
Парацельс впервые ввел в медицинскую практику спиртовые извлечения из растений
(экстракты и настойки). С помощью спирта или «воды жизни», незадолго до этого
полученного алхимиком Луллием, он попытался выделить из них «квинтэссецию», т.е.
лекарственное вещество в чистом виде. Галеновые препараты, получаемые с помощью других
растворителей (воды, уксуса, меда), он считал недостаточно очищенными и поэтому мало
эффективными. Однако после смерти Парацельса его «квинтэссенции» также стали называть
галеновыми препаратами, так как они мало чем от них отличались.
4) Жизнь и деятельность Гиппократа
Большой вклад в развитие медицины и фармации внес знаменнитий ученый древней Греции Гиппократ, который жил в 460-377 р.р. до н.э.
Он придерживал следующего учения: в человеческом теле находится четыре основных жидкости - кровь, слизь, желтая и черная желчь, будь какое заболевание объясняется нарушением равновесия этих жидкостей.
Главным в своей работе Гиппократ считал опыт и наблюдение возле кровати больной. За его мыслью, добрый врач должен определять состояние больного за одном внешним видом. Известны многочисленные труды Гиппократа из медицины «О священу болезни», где он описывает происхождение и методы лечения эпилепсии, «О воздухе, воды и местности», где указано на влияние климата, почвы, воды на здоровье население и проч. Книги, которые написаны Гиппократом и его учениками, собранные в так называемый «Гиппократов сборник», стали источником медицинских знаний в течение многих веков.
Особенное внимание Гиппократ придавал лекарствоведению, правильному хранению лекарственных веществ и их заготовке. Гиппократ создал теорию хранения лекарственных средств и классификацию их за действием на организм. Из лекарственных средств во времена Гиппократа применяли: воды, питательные вещества: слизистые, сладкие, маслянистые, жирные, вяжущие, острые, ароматные, смолистые, бальзамные и наркотические (мак, мандрагора). Почти не применялись смеси веществ, растительные вещества употреблялись в виде отваров или настоев из всего растения или соков и смол.
Были известны такие врачебные формы как порошки, настои, отвары, мази, пластыре, свечи, пилюли. Много широко употребляемих средств - мед, вино, масла, соки растений - были лекарственными препаратами и одновременно жидкими и вязкими жидкостями и вязкими средами для изготовления разных врачебных форм. При изготовлении лекарств использовались следующие приемы: измельчение, растворение, настаивание, кипячение, процеживание. В общей терапии Гиппократ использовал гигиенодиетический метод. С именем большой ученый связан и представление о высоком моральном учете и этике поведения врача, а в более широкому содержанию медика, в том числе и фармацевта. В «Клятве Гиппократа» содержатся требования заботливо и милосердно относиться к больному, не использовать знание и лекарства во вред человеку.
5) Появление первых аптек на Украине
В ХУ ст. началась подготовка ученых врачей (которые одновременно были аптекарями) в Польше в Краковском университете. В XVII в. во Львове насчитывалось 15 аптек. Львовские аптекари обеспечивали потребности горожан в лекарственных средствах и поставляли их в Польшу и Западную Европу.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 89 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |