Ионова Оксана Владимировна, учитель химии тезисы



Скачать 142.89 Kb.
Дата14.08.2018
Размер142.89 Kb.
#44568
ТипТезисы

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

города Москвы «Школа № 1542»



Фармацевтика со школьной скамьи

Исследовательская работа


Авторы: Дмитриева Вера,

Королев Александр,

Пашкова Варвара,

ученики 11 «И» класса ГБОУ Школа № 1542 ШК 2
Руководитель: Ионова Оксана

Владимировна,

учитель химии и биологии

город Москва

2017-2018 учебный год

Содержание


Аннотация 3

Тезисы работы 3

Практическая часть 7

Определение подлинности лекарственных форм 7

Результаты и выводы 15

Обзор литературы 18

Приложение 19

21



Аннотация


Авторы Дмитриева Вера, Королев Александр, Пашкова Варвара

Название работы «Фармацевтика со школьной скамьи»

Образовательное учреждение ЗАО ГБОУ Школа № 1542 ШК № 2

Класс 11 «И»

Руководитель Ионова Оксана Владимировна, учитель химии

Тезисы работы

Актуальность


Сегодня в жесткой конкурентной среде нам предстоит определиться в своем жизненном пути, в своей профессии. Участие в различных конкурсах помогает нам в этом выборе.

Уже в 9-м классе мы выбрали химико – биологическое направление и рассматриваем в качестве своих будущих профессий специальности, связанные с этими предметами.

Одно из таких направлений – фармацевтика. Российская фармацевтика находится в самом начале своего нового пути и её развитие в России – задача нашего поколения.

Проблема

В настоящее время создается огромное количество лекарственных веществ, но также много и подделок.

Этапы работы


  1. Участие в межрегиональном конкурсе ««Российская школа фармацевтов».

2. Участие в III Региональном чемпионате «Молодые профессионалы Москвы» по стандартам JuniorSkills по компетенции «Лабораторный химический анализ» (14+)

3. Проведение качественного анализа лекарственных препаратов

4. Проведение количественного анализа перекиси водорода


  1. Анализ и выводы по работе

  2. Рекомендации

Практическая часть


Гипотеза

Мы предположили, что все купленные нами лекарственные формы (Пероксид водорода, аммиак 10%, борная кислота, перманганат натрия, глицерин) - подлинные.



Цель

Проведение качественных реакций, доказывающих подлинность лекарственных форм.



Задачи

1. Подобрать реакции, подходящие для установления качественного состава каждого лекарственного препарата в аналитической лаборатории.

2.Выполнить качественные реакции практически.

3.Провести анализ полученных данных и сделать вывод.



Эксперимент

Проведение качественных реакций на каждую лекарственную форму. Это реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газа и др. 



Результаты работы

Выполняя задания по компетенции «Лабораторный анализ» 14+, мы провели качественный анализ шести лекарственных средств, аналоги которых можно найти в химической лаборатории. Подлинность каждого из них была доказана экспериментально. Проведен количественный анализ «Перекиси водорода»


Выводы

  1. Подлинность каждой лекарственной формы (Перекись водорода, Аммиак 10%, Пищевая сода, Глицерин, Борная кислота, Калия перманганат) доказана экспериментально. Установлен количественный состав «Перекиси водорода».

  2. Качественный и количественный состав многих лекарств можно устанавливать в школьной химической лаборатории

  3. Знание химии позволит овладеть востребованными профессиями, даст возможность работать в области медицины, фармакологии и т.д.

Практическое применение

  1. Получение навыков химического анализа, знакомство с профессиями лаборанта.

  2. Создание буклета «Домашняя аптечка»

  3. Профориентационное значение





Введение


Важнейшим показателем при испытании лекарственных веществ является их идентификация или как это принято в фармакопейных статьях подлинность. Исторически основной упор при определении подлинности, делался на химические, в т. ч. качественные цветные реакции, характеризующие наличие определенных ионов или функциональных групп у органических соединений

Качественный анализ позволяет установить, из каких химических элементов состоит анализируемое вещество и какие ионы, группы атомов или молекулы входят в его состав. Качественный химический анализ большей частью основывается на превращении анализируемого вещества в какое-нибудь новое соединение» обладающее характерными свойствами: цветом, специфическим запахом и т. п. Это реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газа и др. Химическое превращение, происходящее при этом, называют качественной аналитической реакцией, а вещества, вызывающие это превращение, называют реактивами (реагентами).


Практическая часть

Определение подлинности лекарственных форм


Гипотеза: все купленные нами лекарственные формы - подлинные.

Цель работы: Проведение качественных реакций, доказывающих подлинность лекарственных форм.

Задачи исследования:

1. Подобрать реакции, подходящие для установления качественного состава каждого лекарственного препарата в аналитической лаборатории.

2.Выполнить качественные реакции практически.

3.Провести анализ полученных данных и сделать вывод.



Пероксид водорода

Первое вещество, взятое для исследования - пероксид водорода. Лекарственная форма «Перекись водорода». Это прозрачная жидкость без цвета и запаха, tпл - 0,43 °С , tкип 150,2 °С, является простейшим представителем пероксидов – веществ, содержащих группу О – О. Пероксид водорода под действием катализаторов, или фермента каталазы разлагается с образованием кислорода и воды; этим и объясняется его обеззараживающий эффект. При контакте перекиси с кожей образуется кислородная пенка, которая очищает рану.

Сырой картофель, мясо, плазма крови содержат фермент каталазу, поэтому мы наблюдаем признаки реакции – выделение газа. Гораздо быстрее разложение происходит в присутствии катализатора оксида марганца (IV)

В медицинских целях используется 3% перекись водорода, причем назначение этого средства исключительно наружное — обработка незначительных повреждений кожи (ссадин, царапин, ран небольшого размера), остановка незначительных кровотечений, а также использование для полосканий при заболевании стоматитом.

В разных условиях пероксид водорода может играть роль как окислителя (что более характерно), так и восстановителя. Как окислитель он выделяет, например, йод из иодидов:

H2O2 + 2KJ + H2SO4 = J2 + K2SO4 + 2H2O



Реактивы: перекись водорода, р-р йодида калия, подкисленный серной кислотой.

Признаки реакции: выделение йода и окрашивание крахмального клейстера.

Как восстановитель – пероксид переводит Mn(VII) в Мn(II):

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 5O2

Реактивы: перекись водорода, подкисленная серной кислотой и р-р перманганата калия

Признаки реакции: обесцвечивание малиновой окраски раствора перманганата калия.

Очень чувствительной реакцией является взаимодействие пероксида водорода с дихроматами, при этом из оранжевого раствора образуется синий раствор пероксида хрома CrO5.

K2Cr2O7 + H2SO4 + 4H2O = 2CrO5 + K2SO4 + 5H2O

Реактивы: перекись водорода, дихромат калия, серная кислота (разб), р-р диэтилового эфира.

Признаки реакции: окрашивание эфирного слоя в синий цвет. CrO5 - пероксид, устойчивый в растворе эфира.

Раствор аммиака. «Нашатырный спирт».

Физические свойства: бесцветная жидкость с резким специфическим запахом. «Нашатырный спирт – это разбавленный (10%) раствор аммиака.

Аммиачная вода – это гидроксид аммония NH4OH, но в р-ре есть и ионы NH4+ и OH-, молекулы NH3 и H2O. Раствор имеет слабощелочную реакцию

из-за протекания процесса: NH3 + H2O↔ NH4+ + OH- (равновесие)

При вдыхании нашатырный спирт действует на рецепторы дыхательных путей, пробуждая дыхательный центр. С рецепторов возбуждение передается по волокнам нервной системы. Рефлекторно оно влияет на работу сердечно-сосудистой системы. Поэтому нашатырный спирт часто при меняют при обморочных состояниях.

С помощью бумажных индикаторов (лакмусового, фенолфталеинового и универсального) мы доказали, что раствор аммиака имеет щелочную среду. Слабо – щелочные свойства «нашатырного спирта» доказываются и реакциями ионного обмена. Аммиачная вода вступает в реакции ионного обмена с солями металлов, которым соответствуют слабые основания, при этом образуются нерастворимые в воде гидроксиды:

СuCl2 + 2NH4OH = Cu(OH)2↓+ 2NH4Cl

Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ (синий осадок)

При взаимодействии аммиака с конц. соляной кислотой выделяется белый дым. Он состоит из частиц продукта реакции – хлорида аммония. С таким летучим веществом, как соляная кислота, реакция происходит прямо в воздухе

NH4OH + HClконц= NH4Cl + H2O

При соприкосновении две жидкости — аммиачная вода и соляная кислота - покрываются клубами белого дыма состоит из частиц продукта реакции – хлорида аммония. Реактивы: раствор аммиака, стеклянная палочка, смоченная конц. соляной кислотой.

Признаки реакции: образование белого дыма, состоящего из частиц хлорида аммония.

Комплексные соединения, в которых функции лигандов выполняют молекулы NH3, называют аммиакатами; чаще всего они ярко окрашены.

NiSO4 + 6NH4OH = [Ni(NH3)6]SO4 + 6H2O

Реактивы: сульфат никеля, нашатырный спирт.

Признаки реакции: образование ярко-синего раствора гексаамминового комплекса никеля.

Проведение опыта: в пробирку с раствором сульфата никеля (II) добавить несколько капель нашатырного спирта, отметить выпадение осадка гидроксида никеля и его цвет. К полученному осадку по каплям добавлять раствор аммиака до растворения осадка. Отметить окраску полученного раствора и сравнить ее с окраской ионов Ni2+ в исходном растворе сульфата никеля. 

Гидрокарбонат натрия. Пищевая сода.

Физические свойства: белый кристаллический порошок, без запаха,

растворимый в воде. NaHCO3– кислая соль угольной кислоты. Водные растворы, вследствие гидролиза, имеют слабощелочную реакцию:

NaHCO3 + H2O ↔ H2O + CO2+ NaOH

Применяется водный 2%раствор для обработки кожи после ожога кислотами, а также наружно в виде полосканий, промываний, ингаляций 0,5 – 2 % растворы. Пищевая сода как антацидное средство, т.е. снижающее кислотность желудочного содержимого путем нейтрализации соляной кислоты, может применяться внутрь.

Качественная реакция: взаимодействие с кислотами.



Реактивы: раствор пищевой соды, раствор соляной кислоты,

отфильтрованный раствор гидроксида кальция

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O

Признаки реакции: «вскипание» раствора и помутнение известковой воды.

Глицерин

Глицерин (пропантриол-1,2,3) – трехатомный спирт - это бесцветная, вязкая, сиропообразная жидкость, без запаха, сладкая на вкус. Не ядовит, tпл 18 °С , tкип 290 °С, Глицерин гигроскопичен, хорошо смешивается с водой.

В аптечке глицерин   применяют для снятия болевых ощущений после ожога.

Специфическое свойство - реакция со свежеприготовленным

гидроксидом меди (II):

Признаки реакции: растворение осадка гидроксида меди и образование комплекса глицерата меди синего цветареакция глицерина с гидроксидом меди (ii)



Борная кислота

Борная кислота H3BO3

Физические свойства: мелкий белый кристаллический порошок, без запаха. В холодной воде растворяется плохо, в горячей – хорошо, плотность – 1.43 г/см3, t пл.170 °С. Борная кислота – антисептик; 2-3% р-р применяют для полоскания горла, в глазной практике. В химической лаборатории борной кислотой промывают глаза при попадании в них щелочей.

Химические свойства: слабая кислота Льюиса, т.е. кислотные свойства

обусловлены присоединением гидроксо-группы: B(OH)3+ H2O =H[B(OH)4]

Чтобы усилить кислотные свойства борной кислоты, используют её способность реагировать с многоатомными спиртами.

Глицериновые растворы борной кислоты имеют более выраженную кислую реакцию в результате образования одноосновной комплексной кислоты:



Комплексные борные кислоты более сильные электролиты, поэтому

индикатор метилоранж краснеет при добавлении глицерина к борной кислоте.

Качественное определение: реакция этерификации.

Для открытия бора в его соединениях существует много реакций разной чувствительности и в основном с органическими реагентами. Наиболее распространенной служит реакция со спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты (водоотнимающее средство).

Реактивы: 0,2г порошка борной кислоты, 1мл конц. серной кислоты, 3 мл этанола.

Признаки реакции: горение борноэтилового эфира пламенем с зелёной каймой.



Перманганат калия.

Физические свойства: тёмно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском плотность 2,7см3, t разложения240 °С, КMnO4 – калиевая соль марганцовой кислоты (HMnO4).

При растворении в воде, в зависимости от концентрации, он дает раствор от бледно-розового до насыщенного фиолетового оттенка. В горячей воде KMnO4 растворяется лучше. Кристаллы вещества или сильно концентрированный раствор при попадании на кожу могут вызвать ожоги.
Лекарственная форма: порошок для приготовления раствора

Применяются разбавленные растворы (0,1%) как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов, в качестве рвотного средства при некоторых отравлениях.

KMnO4 – сильнейший окислитель. Он легко окисляет многие неорганические и органические вещества. Продукты восстановления перманганата калия зависят от условий (рН среды), в которых протекает реакция. Так, в кислой среде он восстанавливается до Mn2+, в нейтральной – до MnO2,в щелочной– до MnO42-.
1)Кислая среда MnO4-→Mn2+ признак: обесцвечивание раствора

2KMnO4+ 3H2SO4 + 5Na2SO3 =2MnSO4 + K2SO4 +5Na2SO4 + 3H2O



Выполнение опыта: налейте в пробирку 1-2 мл раствора перманганата калия и такой же объем разбавленной 2н серной кислоты, а затем прибавляйте по каплям раствор сульфита натрия до полного обесцвечивания раствора.

2)Щелочная среда: MnO4- → MnO42- признак: образование зелёного раствора

2KMnO4+ 2NaОH = K2MnO4 +Na2MnO4+ H2O



Выполнение опыта: налили в пробирку 1 -2 мл перманганата калия, добавили концентрированный р-р гидроксида натрия и нагрели пробирку до приобретения раствором зеленой окраски.

3)Нейтральная среда: MnO4- → MnO2 признак: образование бурого осадка

2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O = 2MnO2↓+ 3Na2SO4 + 2KOH

Выполнение опыта: в пробирку с раствором перманганата калия (2мл), добавили несколько капель сульфита натрия; пробирку нагрели над пламенем спиртовки, наблюдали образование бурых хлопьев оксида марганца (IV).

Количественный анализ.

Цель работы: установление процентного содержания пероксида водорода в лекарственной форме «Перекись водорода».

Задачи исследования:

1. Подобрать реакцию, подходящую для проведения количественного анализа лекарственного препарата в аналитической лаборатории.

2.Выполнить количественный анализ.

3.Провести анализ полученных данных и сделать вывод.



Эксперимент

Количественное определение перекиси водорода.

На этом этапе работы нам предстояло определить процентное содержание пероксида водорода в аптечном препарате «Перекись водорода», и сравнить с указанным на этикетке (3%).

Для выполнения этой задачи мы использовали титриметрический (объёмный) метод химического анализа. Метод заключается в том, что к раствору А (концентрацию которого необходимо установить) постепенно по каплям добавляют раствор В (известной концентрации) до наступления момента эквивалентности. Точка эквивалентности должна четко определятся по изменению окраски взаимодействующих растворов или индикатора.

Концентрацию H2O2 определяем титрованием в кислой среде на основе реакции:

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2↑ + 8H2O

Это титриметрический метод окисление – восстановление (редоксиметрия), основанный на окислительно-восстановительных реакциях, протекающих между рабочим раствором- титрантом (KMnO4) и определяемым веществом (H2O2)- титруемым веществом.

Перманганатометрию можно применять в кислой среде, т.к. Mn+7 восстанавливается до Mn+2 и малиново-фиолетовая окраска обесцвечивается.



Приготовление титранта: для ОВР, протекающих в кислой среде,

ЭКMnO4 = 158/5=31,6г/моль (т.к. +5е); для получения 0,05н раствора, мы взяли 1,58г KMnO4 (31,6 * 0,05), растворили, доведя до метки 1л



Приготовление титруемого раствора: 10 мл исследуемой перекиси поместили в колбу и довели водой до метки 100мл -VК (мерная колба для разведения), отобрали по 20 мл -VП (аликвотная проба) в 3 колбы для титрования, добавили в каждую 10 мл (1/5) серной кислоты.

Рабочий 0,5 н раствор KMnO4 налили с помощью воронки в бюретку объёмом 50 мл. Титрование ведут по каплям, каждую следующую каплю добавляют после того, как исчезнет окраска от предыдущей. Добавление KMnO4 прекращают после того, как раствор в колбе примет бледно-малиновую окраску, не исчезающую в течение 1-2 минут. Титрование проводят не менее трёх раз, берут средний объём перманганата и рассчитывают концентрацию пероксида водорода.

У нас получились следующие результаты: на титрование 1-й колбы ушло 59 мл KMnO4, на 2-ю колбу – 63мл KMnO4, на 3-ю – 61 мл KMnO4.

Vср (KMnO4)= 61мл

Ѡ%(H2O2)= C (1/5 KMnO4)*M(1/2H2O2)*Vcр(KMnO4)*Vk*100%

1000* m(H2O2)*Vп

Ѡ%(H2O2)= 0,05моль/л*17г/моль*61мл*100мл*100% = 2,59%

1000мл*10г*20мл

Пошаговые вычисления: V1*C1 = V2 *C2; V KMnO4 *C KMnO4 = V H2O2 *C H2O2

61мл * 0,05 моль/л = 2 мл* C H2O2; C H2O2 = 1,525 моль/л

Т.к. пероксид водорода в реакции окисляется:

H2O2 – 2e-→O2+2H+, эквивалент H2O2 = 34г/моль/2 = 17г/моль

В 1л H2O2 содержится 25,93г (1,525*17), следовательно

В 100 мл ---- 2,59г, т.к плотность разб. перекиси примерно равна единице, получаем Ѡ%(H2O2)= 2,59г/100г*100% =2,59%


Результаты и выводы


  1. Процентное содержание пероксида водорода в лекарственной форме составило 2,59%.

  2. На упаковке была указана массовая доля 3%.

  3. Расхождение результатов объясняется, во-первых, разложением части перекиси при хранении, во-вторых, погрешностями при проведении измерений.





Выводы


  1. Подлинность каждой лекарственной формы (Перекись водорода, Аммиак 10%, Пищевая сода, Глицерин, Борная кислота, Калия перманганат) доказана экспериментально. Установлен количественный состав «Перекиси водорода».

  2. Качественный и количественный состав многих лекарств можно устанавливать в школьной химической лаборатории

Практическое применение

  1. Получение навыков химического анализа, знакомство с профессиями лаборанта.

  2. Создание буклета «Домашняя аптечка».

  3. Профориентационное значение.







Обзор литературы


  1. Киселева Е. В. Издательство: Учитель, 2017 г. "Экспериментальная химия в системе проблемно-развивающего обучения. 8-11 классы.»

  2. Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Н. Егорович,

Издательство: Дрофа, 2017 г. "Химия. 11 класс. Учебник. Углубленный уровень.

  1. Попков В.А., Еремин В. В, Кузьменко Н. Е. "Начала химии. Для поступающих в вузы" Лаборатория знаний, 2017

 

Приложение



Образование раствора аммиаката никеля

Реакции с раствором аммиака:образование хлорида аммония






Качественная реакция на гидрокарбонат натрия



Продукты окисления перманганата калия в разных средах



Рабочие моменты

Осваиваем титрование






Фармацевтика глазами детей






Каталог: media -> work
work -> «путешествие по грузии»
work -> Лгк на Юго-Востоке (лгк гбоу московский Химический Лицей 1303)
work -> Исследование " nfc-технологии в школе "
work -> Фортификационные сооружения времен ВОВ на территории западного округа москвы
work -> «Влияние эндогенных кислот на организм человека»
work -> Исследовательской работы
work -> Исследовательская работа по теме: «Миграционная ситуация в Германии в 2015-2016 году. Альтернативные решения»
work -> Проектная работа «Химические вещества и лекарства в домашней аптечке»
work -> Исследование процессов регенерации тканей животных и человека исследовательская работа Работа подготовлена ученицей 8

Скачать 142.89 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница