19.10.22 г. СРЕДА . Группы 406, 306

 19.10.22 г. СРЕДА . Группы 406, 306

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения).Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 406  ХИМИЯ 5,6

Тема 5: Зависимость свойств галогенов от их положения в Периодической системе. 

  Зависимость свойств галогенов от их положения в Периодической системе. Галогены расположены в 17 группе Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

На внешнем энергетическом уровне атомы галогенов имеют 7 электронов, их электронная конфигурация ns²np⁵. Они легко присоединяют по одному электрону, проявляя степень окисления -1. Такую степень окисления галогены имеют в соединениях с металлами и водородом. Атомы галогенов, кроме фтора, могут проявлять положительные степени окисления: +1; +3; +5; +7. Фтор, как самый электроотрицательный элемент, в своих соединениях проявляет степень окисления -1. В пределах каждого периода галогены являются наиболее электроотрицательными элементами, обладающими наибольшим сродством к кислороду. Внутри подгруппы при переходе от фтора к йоду увеличивается радиус атома, уменьшается относительная электроотрицательность, ослабевают неметаллические свойства и окислительная способность.

Окислительные и восстановительные свойства неметаллов в зависимости от их положения в ряду электроотрицательности.

  Если  для  металлов   характерны  только  нулевая  степень окисления (в состоянии  простого  вещества)  и положительные  степени окисления  в соединениях,  то  неметаллы  в  своем  большинстве  проявляют  как  как  нулевые (в простом состоянии), так  и  положительные  и  отрицательные  степени  окисления  в  соединениях.  Только  фтор  в  соединениях  всегда  проявляет  степень  окисления -1,  и  кислород - 2.

Лишь в  немногочисленных  соединениях  со фтором  кислород  проявляет  степень  окисления +1

Таким образом,  простое вещество фтор  в реакция -  всегда  окислитель, простое вещество кислород  в  реакциях -  почти  всегда  окислитель.  Остальные  неметаллы  в соединениях   могут иметь

как  положительные,  так  и отрицательные  степени  окисления в соединениях , то есть  проявлять как окислительные, так и  свойства. восстановительные  свойства.  

Задание: записать по 3 уравнения реакции характеризующей эти свойства, указать окислители и восстановители.

а)  взаимодействие  неметаллов  с металлами.  В этих  реакциях   металлы  всегда  восстановители,  а  неметаллы  - всегда  окислители.

Чем  выше  окислительная способность  неметалла, тем более глубоким   будет  окислительное  действие  на металл. Если  металл  проявляет  переменную степень  окисления  в  соединениях, то более активный  неметалл  окисляет  металл  до более высокой  степени  окисления.

                       +8

Оs  +  4F₂  =  OsF₈

2Os  + 3Cl₂ =  2OsCl₃

2Os  +  2I₂  =   2OsI₂

Малоактивные  неметаллы  проявляют  окислительные  свойства только  по  отношению  к активным  металлам, например:

   2Na⁰   +  H₂⁰   =   Na⁺H⁻                Ca⁰  +  H₂⁰ =   Ca⁺²H₂

  А  вот  активный  фтор  взаимодействует  не  только  с большинством  металлов  средней  активности,  но также  и  со многими  металлами,  стоящими  в ряду  напряжений   после  водорода, например  с платиной:

       Pt   +  2F₂  =  PtF4

     Как  было  сказано неметаллы  могут  вступать  в  реакцию  с другими  неметаллами,  но  при этом  надо  учитывать, что более  активные   неметаллы  в  этих  реакциях   будут  окислителями,  а менее  активные  -  восстановителями

 Например,  в  реакции   углерода  с  кислородом

    С⁰  +  О₂⁰  =    С⁺⁴ О₂⁻²     углерод - восстановитель, кислород - окислитель.

А  в  реакции  углерода  с водородом     С  +  2Н₂   =  С⁻⁴Н₄⁺¹  углерод -окислитель,  а  водород -  восстановитель

Но  реакции  между  неметаллами  зависят  не  только  от положения  

неметаллов  в ряду  напряжений,  но  также  от состояния  неметаллов   и  прочности  связей  между  атомами  неметаллов в молекуле.

 Например,  кислород  легко  реагирует  с  водородом  при поджигании,  с  фосфором  при  нагревании,     с  азотом   - при температуре  выше  2000⁰  +  катализатор,  а  реакция  между  хлором   и  кислородом  -  практически  не  осуществима.

В  реакции   с  водой  активность   неметаллов   проявляется  по  разному.

                Сl₂⁰  +  H2O   +   HCl⁻¹   +  HCl⁺¹O

По  такой же  схеме  реагирут  иод, но  реакция  протекает  очень  медленно

Тема 6: Окислительные и восстановительные свойства неметаллов в зависимости от их положения в ряду электроотрицательности.

Исходя из положения неметаллов в периодической системе Менделеева, можно выявить свойства для них характерные. Можно определить количество электронов на внешнем энергетическом подуровне, местоположение неметаллов в конце малых и больших периодов, число электронов на внешнем подуровне соответствует номеру группы. В периоде идет возрастание способности присоединять электроны, а в группе это свойство можно наблюдать по мере уменьшения радиуса (в периоде снизу вверх).

Для неметаллов характерно свойство присоединять электроны, проявлять окислительные свойства. Наиболее они выражены у элементов VI и VII групп. Самый сильный окислитель – фтор.

Окислительные свойства неметаллов возрастают в последовательности:

Фтор никогда не проявляет восстановительных свойств. Другие неметаллы и вещества, им соответствующие, могут проявлять восстановительные свойства, но они слабее, чем у металлов.

Восстановительная способность неметаллов увеличивается от кислорода к кремнию в ряду:

Так, хлор напрямую не взаимодействует с кислородом, но можно получить оксиды хлора (Cl2O, ClO2, Cl2O7), в которых хлор проявляет положительную степень окисления. Азот при высоких температурах вступает в реакцию с кислородом, выказывая восстановительные свойства:

Сера проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства:

S + O2 = SO2 – окислительные свойства серы;

S + H2 = H2S – восстановительные свойства серы.

 

Примеры окислительно-восстановительных реакций:

· восстановительные свойства – образование оксидов и фторидов неметаллов;

· окислительные свойства неметаллов – образование галогенидов, сульфидов, карбидов, нитридов, фосфидов.

К о м а н д а А	К о м а н д а B
Na + S = Fe + Cl2 = H2 + N2 = H2 + Cl2 = H2 + О2 = СH4 + O2 =	Mg + F2 = S + O2 = C + O2 = S + F2 = P + Cl2 = H2 + CuO =

 

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите тип кристаллической решетки, который характерен для металлов. Его особенности.

2. Назовите типы кристаллических решеток, характерные для неметаллов.

ГРУППА 306 Биология 6

Тема 6: 

  ТЕМА 6: Нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты.

СНАЧАЛА ВНИМАТЕЛЬНО ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО. ЗАТЕМ ПРОЧИТАЙТЕ НИЖЕ ТЕКСТ, ЗАПИШИТЕ ГЛАВНОЕ.

Строение нуклеиновых кислот

В отличие от белков, углеводов и липидов, нуклеиновые кислоты никогда не накапливаются в клетке в больших количествах, и обнаружить их можно только с помощью специальных химических методов. Поэтому они были открыты только во второй половине XIX в., а по-настоящему изучить их роль в процессах жизнедеятельности удалось лишь во второй половине XX в. Так как первоначально они были обнаружены только в ядрах, им дали название нуклеиновые (от лат. nucleus — ядро). 

Нуклеиновые кислоты  — биологические полимеры, мономерами которым служат нуклеотиды. Связи между нуклеотидами легко подвергаются гидролизу (распаду при реакции с водой). Каждый нуклеотид состоит из остатков углевода, фосфорной кислоты и азотистого основания (рис. 1).

Рис. 1. Строение нуклеотида

Углеводный компонент представлен пентозами — рибозой (в РНК) или дезоксирибозой (в ДНК), у которой отсутствует кислород при втором атоме углерода (рис. 2).

Рис. 2. Пентозы

Остаток фосфорной кислоты образует сложноэфирную связь с гидроксилом при 5-м атоме углерода в сахаре. Соединение нуклеотидов в полимер происходит путем образования фосфатом одного нуклеотида второй эфирной связи с гидроксилом при 3-м углероде соседнего нуклеотида. Такая связь получила название фосфодиэфирной.

Таким образом, нуклеиновые кислоты представляют собой цепь из чередующихся остатков пентозы и фосфорной кислоты (рис. 3).

Кроме того, от первого атома углерода каждой пентозы отходит в бок азотистое основание. В этом нуклеиновые кислоты сходны с белками, в которых полимерная цепь образована пептидными группировками с отходящими от них боковыми радикалами аминокислот. Так же, как и у белков, в нуклеиновых кислотах два конца цепи неодинаковы. С одной стороны имеется не занятое связью пятое положение рибозы, этот конец называют 5’-концом. С противоположной стороны не занят связью третий гидроксил сахара, этот конец обозначают как 3’-конец. 5’-конец считается началом цепи, а 3’-конец — ее окончанием.

Рис. 3. Нуклеиновые кислоты

В одной молекуле нуклеиновой кислоты присутствует только один вид пентозы. Те молекулы, которые содержат рибозу, называют рибонуклеиновой кислотой, или сокращенно РНК. Нуклеиновую кислоту, содержащие дезоксирибозу, называют дезоксирибонуклеиновой кислотой, или ДНК.

Помимо пентозы, нуклеиновые кислоты отличаются азотистыми основаниями. Они представляют собой ароматические циклы, содержащие несколько атомов азота и заместители при определенных атомах углерода.

По структуре гетероциклов азотистые основания делятся на две группы.

Пиримидиновые азотистые основания: урацил, тимин и цитозин. Тимин отличается от урацила только наличием метильной группы, что незначительно меняет его свойства. В РНК встречаются урацил и цитозин, а в ДНК — тимин и цитозин. 

Пуриновые основания: аденин и гуанин. Во всех нуклеиновых кислотах присутствуют оба пурина.

Рис. 4. Азотистые основания                

За счет чередования различных нуклеотидов в цепи нуклеиновые кислоты могут достигать огромного многообразия (количество видов полимеров равно числу видов мономеров в степени, равной числу мономеров в цепи). И хотя число мономеров в нуклеиновых кислотах меньше, чем в белках, степень полимерности, особенно у ДНК, намного выше. Длина цепей ДНК, входящих в хромосомы разных организмов, составляет от миллионов до сотен миллионов нуклеотидов.

Молекулы РНК обычно короче, их длина — от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч нуклеотидов. А при длине цепи 500 нуклеотидов количество возможных комбинаций составляет более 10 300.

принцип комплЕментарности

При анализе содержания азотистых оснований в ДНК из различных организмов Эрвин Чаргафф обнаружил определенные закономерности, позднее названные правилами Чаргаффа.

Молярное содержание аденина всегда равно молярному содержанию тимина, а молярное содержание гуанина — молярному содержанию цитозина.

Количество пуринов равнялось количеству пиримидинов, а отношение А+Т/Г+Ц было различным у разных видов живых организмов. 

Это указывало на возможные взаимодействия оснований в ДНК между собой.

На основании правил Чаргаффа и предварительных результатов рентгеноструктурного анализа Джеймс Уотсон и Френсис Крик в 1953 г. предложили двуспиральную модель структуры ДНК.

Согласно этой модели молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, соединенных между собой азотистыми основаниями. При этом аденин одной цепи всегда взаимодействует с тимином в другой, и наоборот. Точно так же гуанин одной цепи всегда связан с цитозином в другой (рис. 6). 

Рис. 5. Образование водородных связей между азотистыми основаниями

Такие пары оснований удерживаются за счет образования между основаниями водородных связей:

• пара А–Т образует 2 водородные связи;
• пара Г–Ц образует 3 водородные связи.

Главной особенностью пар А–Т и Г–Ц является их одинаковая геометрия. Это позволяет построить двуспиральную молекулу с постоянным расстоянием между цепями, построенными остатками сахара и фосфорной кислоты. Образование любых других пар приводит к нарушению правильной структуры.

Такое взаимодействие оснований, при котором они дополняют друг друга до определенной структуры, одинаковой для всех пар, получило название принципа комплементарности.

Пары аденин и тимин, гуанин и цитозин называются комплементарными парами, а две цепочки нуклеиновых кислот, в которых все основания образуют комплементарные пары — комплементарными цепочками. Таким образом, каждая молекула ДНК состоит из двух комплементарных цепочек полинуклеотидов (рис. 6).

Рис. 6. Принцип комплиментарности

Важной особенностью структуры двойной спирали ДНК является то, что комплементарные цепи направлены в противоположные стороны, т. е. 5’-конец одной цепи связан комплементарными основаниями с 3’-концом другой цепи, и наоборот. Основания плотно слипаются своими плоскостями, что делает связь между цепочками еще более прочной. Такое слипание получило название стэкинг-взаимодействия. В результате в центре молекулы ДНК находится как бы стержень, построенный из азотистых оснований, а по краям он обвит двумя нитями, состоящими из чередующихся остатков дезоксирибозы и фосфорной кислоты.

сравнение ДНК и РНК

Нуклеиновая кислота	Строение	Функции	Особенности
ДНК	азотистое основание: аденин (А) тимин (Т) гуанин (Г) цитозин (Ц) углевод: дезоксирибоза остаток фосфорной кислоты	хранение и передача наследственной информации	двойная спираль (по принципу комплементарности); способность к репликации (самоудвоению)
РНК	азотистое основание: аденин (А) урацил (У) гуанин (Г) цитозин (Ц) углевод: рибоза остаток фосфорной кислоты	биосинтез белка	одинарная цепочка нуклеотидов