Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС СПО 19.02.10 Технология продукции общественного питания.

Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина относится к общему естественнонаучному циклу.

Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:

-применять основные законы химии для решения задач в области профессиональной деятельности.

-использовать свойства органических веществ, дисперсных и коллоидных систем для оптимизации технологического процесса.

-описывать уравнениями химических реакций процессы, лежащие в основе производства продовольственных продуктов.

-проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакции.

-использовать лабораторную посуду и оборудование.

-выбирать метод и ход химического анализа, подбирать реактивы и аппаратуру.

-проводить качественные реакции на неорганические вещества и ионы, отдельные классы органических соединений.

-выполнять количественные расчеты состава вещества по результатам измерений.

-соблюдать правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

-основные понятия и законы химии.

-теоретические основы органической, физической, коллоидной химии.

-понятие химической кинетики и катализа.

-классификацию химических реакций и закономерности их протекания.

-обратимые и необратимые химические реакции, химическое равновесие, смещение химического равновесия под действием различных факторов.

-окислительно-восстановительные реакции, реакции ионного обмена.

-гидролиз солей, диссоциацию электролитов в водных растворах, понятие о сильных и слабых электролитах.

-тепловой эффект химических реакций, термохимические уравнения.

-характеристики различных классов органических веществ, входящих в состав сырья и готовой пищевой продукции.

-свойства растворов и коллоидных систем высокомолекулярных соединений.

-дисперсные и коллоидные системы пищевых продуктов.

-роль и характеристики поверхностных явлений в природных и технологических процессах.

-основы аналитической химии.

-основные методы классического количественного и физико-химического анализа.

-назначение и правила использования лабораторного оборудования и аппаратуры.

-методы и технику выполнения химических анализов.

-приемы безопасной работы в химической лаборатории.

 

ОК, которые актуализируются при изучении учебной дисциплины:

OK 1. Осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и ка­чество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

OK 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эф­фективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личност­ного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профес­сиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, ру­ководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного раз­вития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квали­фикации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональ­ной деятельности.

ПК 1.1. Организовывать подготовку мяса и приготовление полуфабрикатов для сложной кулинарной продукции.

ПК 1.2. Организовывать подготовку рыбы и приготовление полуфабрикатов для сложной кулинарной продукции.

ПК 1.3. Организовывать подготовку домашней птицы для приготовления слож­ной кулинарной продукции.

ПК 2.1. Организовывать и проводить приготовление канапе, легких и сложных холодных закусок.

ПК 2.2. Организовывать и проводить приготовление сложных холодных Ьлюд из рыбы, мяса и сельскохозяйственной птицы.

ПК 2.3. Организовывать и проводить приготовление сложных холодных соусов. ПК 3.1. Организовывать и проводить приготовление сложных супов.

ПК 3.2. Организовывать и проводить приготовление сложных горячих соусов. ПК 4.1. Организовывать и проводить приготовление сдобных хлебобулочных изделий и праздничного хлеба.

ПК 4.2. Организовывать и проводить приготовление сложных мучных конди­терских изделий и праздничных тортов.

ПК 4.3. Организовывать и проводить приготовление мелкоштучных кондитер­ских изделий.

ПК 4.4. Организовывать и проводить приготовление сложных отделочных по­луфабрикатов, использовать их в оформлении.

ПК 5.1. Организовывать и проводить приготовление сложных холодных десер­тов.

ПК 5.2. Организовывать и проводить приготовление сложных горячих десертов.

Перечень тем для самостоятельной работы:

1. Основные понятия и законы химии.

2. Классификация химических реакций.

3. Основные классы неорганических соединений.

4. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева. Строение атома. Металлы, неметаллы.

5. Теория электролитической диссоциации.

6. Реакции ионного обмена и окислительно-восстановительные реак­ции.

7. Основные понятия органической химии и теория строения органи­ческих соединений. Углеводороды.

8. Кислородосодержащие органические соединения.

9. Карбоновые кислоты.

10. Жиры.

11. Углеводы.

12. Азотосодержащие органические соединения.

13. Роль воды в организме. Водный обмен.

14. Витамины. ^

15. Гормоны и ферменты.

16. Обмен веществ в организме человека.

17. Обмен белков, жиров, углеводов.

18. Качественный анализ.

19. Методы количественного анализа.

20. Титриметрический метод анализа. Физико-химические методы ана­лиз.

21. Вступление. Основные понятия и законы термодинамики. Термо­динамика.

22. Агрегатные состояния веществ.

23. Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие.

24. Свойства растворов.

25. Поверхностные явления. Адсорбция.

26. Коллоидные растворы.

27. Грубодисперсные системы.

 

 

РАЗДЕЛ 1. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.

Тема 1.1. Основные понятия и законы химии.

Химические элементы, простые и сложные вещества. Относительная атомная и молекулярная массы. Количество вещества и единицы его из­мерения. Моль, КМоль. Закон постоянства состава веществ. Закон Аво- гадро. Число Авогадро.

•

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении данной темы следует обратить внимание на разницу между химическим элементом и простым веществом, усвоить основные понятия и зако­ны химии. Обратить внимание на единицы измерения количества вещества.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Определения простого и сложного вещества, химического элемента, отно­сительной и молекулярной массы. Формулировку законов постоянства состава вещества и закона Авогадро.

- Уметь различать понятия что такое «простое вещество» и «химический

элемент». *

- Уметь производить расчеты на основании изученных законов.

- Уметь рассчитывать массовую долю элемента в соединении по его формуле и устанавливать химическую формулу сложного вещества по известным массо­вым долям химического элемента.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1. Что такое химический элемент?

2. В чем сущность закона постоянства состава вещества?

3. Дайте формулировку закона Авогадро.

4. Решить задачу: Вычислите массовые доли элементов в сульфате магния (MgS0₄).

Тема 1.2. Классификация химических реакций.

Понятие о химической реакции. Реакции, идущие без изменения качест­венного состава: по числу и характеру реагирующих веществ (разложе­ния, соединения, замещения, обмена); по тепловому эффекту (экзо- и эндотермические); по фазе (гомо- и гетерогенные); по направлению (об­ратимые и необратимые); по использованию катализатора (каталитиче­ские и некаталитические).

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении материала темы необходимо четко понять, по каким признакам классифицируются химические реакции и в чем сущность каждой из них.

После изучения темы обучающийся должен знать и уметь:

- Понятие о химической реакции.

- Определения реакций разложения, соединения, замещения.

- Уметь определять тип реакции по данному химическому уравнению.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1. Укажите, по каким признакам классифицируются химические реакции.

2. Приведите примеры реакций разложения, замещения, обмена.

Тема 1.3. Основные классы неорганических соединений, их состав, строение, свойства.

Основные классы неорганических соединений, их состав, строение, свойства.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении данной темы необходимо ознакомится с основными классами неорганических соединений. Изучить состав, строение, свойства оксидов, кислот, оснований.

ч

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав, строение, свойства оксидов, кислот, солей, оснований и технику безопасности при работе с кислотами, основаниями.

- Составлять формулы оксидов, кислот, солей, оснований.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1. Перечислите классы неорганических соединений.

2. Что такое оксиды и какими они бывают?

3. Какой состав имеют основания и как они разделяются по растворимости в воде?

4. Написать уравнения следующих превращений:

Са -> СаО -> Са(ОН)₂ СаС1₂

Тема 1.4. Периодический закон и периодическая система химиче­ских элементов Д.И. Менделеева и строение атома. Металлы. Не­металлы.

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома. Характеристика химических эле-

ментов по периодической системе и строение атомов. Металлы. Неме­таллы.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы следует уяснить зависимость свойств атомов химических элементов и их соединений от строения атомов, характеризовать химический эле­мент по его положению в периодической таблице. Объяснить физический смысл порядкового номера химического элемента, номера периода, номера группы в пе­риодической таблице.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ, ОБУЧАЮЩИЕСЯ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Формулировку периодического закона. Строение периодической системы Д.И. Менделеева.

- Определения периода, группы, подгруппы, тенденции изменения свойств простых веществ и соединений химических элементов в периодах и группах пе­риодической системы.

- Строение атома, состав атомного ядра.

- Уметь характеризовать химический элемент по положению в периодиче­ской таблице.

- Уметь объяснять периодическое изменение свойств химических элементов в свете теории строения атомов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1. На основании положения о периодической системе опишите все, что вы

сможете об элементе № 14 (Кремний). Затем найдите этот элемент в учеб­ной литературе и проверьте свои предположения. ⁴

2. Проделайте то же самое для элементов Fe, Сг, Мп. Это заданиесложнее, но значительно интереснее.

Тема 1.5. Теория электролитической диссоциации.

Понятие о сильных электролитах. Основные положения теории электро­литической диссоциации. Степень диссоциации. Диссоциация воды, во­дородный показатель. Среда водных растворов электролитов, диссоциа­ция кислот, солей, оснований.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении материала обратите внимание на сущность основных положе­ний теории электролитической диссоциации, степень диссоциации и факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Определение электролитической диссоциации, сильные и слабые электро­литы.

- Основные положения электролитической диссоциации. Степень диссоциа­ции и константу диссоциации. Водородный показатель. Диссоциацию кислот, со­лей, оснований.

- Уметь определять степень диссоциации и константу диссоциации.

- Записывать процесс диссоциации кислот, солей, оснований.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Что такое кислоты, соли, основания с точки зрения теории электролитиче­ской диссоциации?

2. В уравнениях электролитической диссоциации вместо знака равенства ука­зывают две противоположно направленных стрелки. Почему?

3. От каких факторов зависит величина степени диссоциации электролитов?

4. В растворе электролита имеются ионы Ag⁺ и NO3'. К какому классу соеди­нений относится электролит? Приведите примеры такого же типа.

Тема 1.6. Реакции ионного обмена.

Реакции ионного обмена, идущие с образованием осадка, слабого элек­тролита и с выделением газа. Окислительно-восстановительные реакции.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы обратить внимание на то, при каких условиях протекают реакции ионного обмена, какие процессы протекают в окислительно-восстанови­тельных реакциях.

После изучения темы обучающийся должен знать и уметь:

- Реакции ионного обмена, идущие с образованием осадка, слабого электро­лита и с выделением газа.

- Окислительно-восстановительные реакции и процессы, которые в этих ре­акциях протекают.

- Уметь составлять ионные и окислительно-восстановительные уравнения ре­акций.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1. Используя данные таблицы растворимости химических соединений в воде, напишите ионные уравнения реакций между такими веществами:

а. Хлорид цинка и серная кислота;

б. Хлорид железа и гидроксид натрия;

в. Сульфат натрия и хлорид бария.

РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ.

Тема 2.1. Основные понятия органической химии и теория строения органических соединений. Углеводороды.

Предмет «Органическая химия», ее содержание и задачи. Состав орга­нических веществ, особенности их свойств. Теория химического строе­ния органических соединений. Основные положения и значения теории А.М. Бутлерова. Изомерия. Классификация углеводородов. Предельные углеводороды; гомологический ряд предельных углеводородов (алканы), их электронные и пространственные строения (sp³ - гибридизация). Ме­тан. Изомерия. Номенклатура изомеров. Общая характеристика физиче­ских свойств на примере метана: горения, хлорирования! термического разложения. Предельные углеводороды в природе, применение. Этиле­новые углеводороды (алкены) sp2 - гибридизация, 5- и л-связи. Гомоло- гический ряд. Номенклатура. Изомерия. Общая характеристика химиче­ских свойств на примере этилена: присоединение водорода, галогенов, галогеноводородов, окисления, полимеризации. Получение и примене­ние. Ацетиленовые углеводороды (алкины). Особенности строения sp- гибридизации, тройная связь. Гомологический ряд, номенклатура. Изо­мерия. Химические свойства на примере ацетилена: горение, присоеди­нение водорода, галогенов, галогеноводородов, реакции окисления, ре­акции замещения водорода. Получение ацетилена карбидным методом из метана. Применение. ⁴

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель изучения темы — понять закономерности, связывающие строение орга­нических соединений с их свойствами и реакционной способностью. Современная органическая химия базируется на работах классиков науки, и, прежде всего, на трудах А. М. Бутлерова. Поэтому сначала надо повторить основные положения теории строения органических веществ А. М. Бутлерова, а потом дополнить эту теорию современным учением о природе химической связи, об электронном и пространственном строении молекул, о взаимном влиянии атомов в молекуле.

Все это в дальнейшем будет способствовать более осознанному изучению свойств жиров, углеводов, азотистых соединений. Позволит понять суть химиче­ских процессов происходящих в зерне, молоке, жирах, мясе при их хранении и переработке.

Эти реакции важно знать, чтобы понять, как получают синтетические смолы для пластмасс, химических волокон, лаков, каучуков и т.п.

Углеводороды - простейшие по составу органические вещества, но их изуче­ние представляет ряд трудностей ввиду обилия незнакомых формул, названий, понятий. Постарайтесь сразу запомнить названия хотя бы первых шести предель­ных углеводородов (алканов) и их общую формулу С_пН_2п+2- Исходя из них, легко запоминаются формулы и названия непредельных углеводородов алкенов, алки- нов и алкадиенов.

Например: Углеводороды Алканы Алкены Алкины Общая формула CnH2n+2 t СпН2п спн2п.2 Формула и назва- ния отдельных представителей ОД Этан ОД Этен ОД Этин с3н8 Пропан од Пропен од Пропин С4Н10 Бутан од Бутен С4Нб Бутин т. е. названия оканчиваются на «АН» т. е. названия оканчиваются на «ЕН» т. е. названия оканчиваются на «ИН» Чтобы научится составлять структурные формулы углеводородов, надо сна­чала запомнить особенности строения их углеродных скелетов. Запомните:

 

1. В углеродном скелете алканов (т. е. предельных углеводородов) между ато­мами углерода только простая (двухэлектронная) связь, или 5- связь.

2. В углеродном скелете всех алкенов, или этиленовых углеводородов между двумя атомами углерода есть одна двойная связь С = О (одна 5- и одна я- связи), а остальные связи простые (С - С).

В углеродном скелете всех алкинов или ацетиленовых углеводородов, между двумя атомами углерода есть одна связь тройная С = С (одна 8- и две я-связи), а остальные связи простые (8-связи).

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав и электронное строение органических веществ.

- Теорию строения органических веществ.

- Состав органических веществ, особенности их свойств.

- Теорию химического строения органических соединений. ^

- Основные положения и значение теории А. М. Бутлерова.

- Изомерию.

- Классификацию, электронное строение, гомологический ряд, свойства, по­лучение и применение углеводородов.

- Составлять структурные формулы углеводородов и их изомеров.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Перепишите формулы: СН4, С2Н4, С₃Н₈, С₂Н₂, С₇Н₁₆, C₆Hi₂, C₂oTLt₂. Пре­дельные углеводороды подчеркните одной чертой, непредельные - двумя.

2. Напишите структурные формулы всех изомеров, имеющих состав С₄Н₈и дайте им название.

3. Для вещества, формула которого СН₂ = СН - СН₃, приведите структурную формулу одного изомера и одного гомолога.

4. Напишите структурные формулы этана, этилена, ацетилена, бензола и ука­жите характер связей в их углеродных скелетах.

5. Составьте уравнения реакций взаимодействия с бромом этана, этилена, аце­тилена и бензола.

6. Вычислите, какое соединение богаче углеродом: метан или ацетилен.

7. Сколько кг воды может присоединиться к 56 кг этилена?

8. Какой объем ацетилена, измеренного при нормальных условиях, потребует­ся для синтеза 7,8 кг бензола?

Спирты, их строение, классификация. Предельные одноатомные спирты, гомологический ряд, общая формула, строение. Изомерия, номенклату­ра. Водородная связь и её влияние на физические свойства спиртов: го­рение, взаимодействие со щелочными металлами, галогеноводородами, дегидратация, окисление отдельных представителей. Метанол, этанол, их получение и применение. Спирты сивушных масел. Понятие о много­атомных спиртах. Глицерин, строение, физические свойства.

Альдегиды. Строение, функциональная группа, особенности двойной связи в карбонильной группе. Номенклатура. Физические свойства. Об­щие химические свойства альдегидов: реакции окисления и восстанов­ления. Реакции полимеризации и поликонденсации на «примере фор­мальдегида. Общие способы получения отдельных представителей. Му­равьиный и уксусный альдегид. Их получение и применение. Непре­дельный альдегид акролеин, его строение, получение, свойства. Роль ак­ролеина в технологических процессах. Ароматические альдегиды: бен- зальдегид и коричный альдегид. Их строение, нахождение в природе, характеристика и применение. Понятие о ванилине.

Кетоны. Понятие о классе. Функциональные группы, строение, общая формула, номенклатура. Общие химические свойства, отдельные пред­ставители. Ацетон, его получение, свойства, применение. Понятие о ди­ацетиле.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Спирты - производные углеводородов. Запомните, что особенностью их строения является наличие в молекулах одной или нескольких функциональных гидроксильных групп -ОН, соединенных с углеводородным радикалом.

Пример: этиловый спирт С2Н5 - ОН, глицерин

СН₂ — ОН

СН — ОН

сн₂ — он

Имейте в виду, что углеродный атом в молекулах спирта способен прочно удерживать лишь один гидроксил и только один гидроксил может находится при кратной связи С = С.

Все спирты, одноатомные и многоатомные, предельные и непредельные, проявляют сходство в химических свойствах благодаря Функциональной гидро­ксильной группе -ОН.

По радикалу все спирты в химических свойствах проявляют сходство с соот­ветствующими углеводородами.

Синтетические способы производства этилового спирта позволяют эконо­мить пищевое сырье. Так, например, способом брожения, на получение тонны этилового спирта расходуется 14 т сахарной свеклы, или Ют картофеля, или 4 т

зерна.

Синтетический этиловый спирт в 3-4 раза дешевле спирта, получаемого брожением. Если на производство 1 т этилового спирта брожением затрачивается 1300 человеко-часов, с учетом затрат на выращивание зерна, картофеля, то на производство такого же количества синтетического спирта лишь 80 человеко­часов.

Изучая свойства первичных и вторичных спиртов, вы убедились в том, что альдегиды и кетоны являются продуктами их окисления. Отметьте особенность строения альдегидов и кетонов - наличие в молекуле функциональной карбо­нильной группы О

II

— С —

В молекулах альдегидов карбонильная группа всегда связана с водородом, обра­зуя группу

О *

II

— С — н

называемую альдегидной. У кетонов карбонильная группа С = О связана с двумя углеводородными радикалами и носит название кетоногруппы. Общие формулы этого типа соединений можно представить так:

О °

II II

R — с — Н альдегид R — С — Ri кетон

Обратите внимание на то, что карбонильная группа С = О имеет двойную связь.

Эта связь сильно поляризована, поскольку кислород значительно бол^е элек­троотрицателен по сравнению с углеродом. Полярность связей в карбонильной группе делает её очень реакционноспособной. Отметьте, что для неё характерны различные типы реакций, важнейшие из которых:

а) присоединение, б) окисление, в) конденсация.

По-разному относятся альдегиды и кетоны к реакции полимеризации: альде­гиды полимеризуются за счет разрыва двойной связи карбонила, для кетонов та­кие реакции не характерны. При полимеризации альдегидов могут образоваться как линейные полимеры, так и соединения с циклическим строением.

При изучении свойств важнейших представителей альдегидов обучающимся надо обратить внимание на ароматические альдегиды: коричный и бензойный и отметить использование этих альдегидов и их производных (например, ванилина) в качестве душистых веществ в производстве пищевых продуктов.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав, строение, свойства и применение спиртов.

- Состав, строение, номенклатуру, гомологический ряд, физические и хими­ческие свойства альдегидов, реакции окисления и восстановления.

- Реакции полимеризации и поликонденсации на примере формальдегида.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Напишите рациональные формулы следующих спиртов: метилового, этило-

вого, аллилового, глицерина. Подчеркните функциональные группы одной чертой, а углеводородный радикал - двумя.

2. Составьте структурные формулы изомеров бутилового спирта и назовите их по международной номенклатуре.

3. Составьте уравнения окисления первичного и вторичного пропилового спирта. Укажите названия полученных веществ.

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия этилового спирта с натрием и его превращения в простой эфир.

5. Составьте уравнения реакции взаимодействия глицерина с гидроксидом ме­ди (II). Возможна ли такая же реакция и для этилового спирта?

6. Сколько этилового спирта можно получить из 5 т сжиженного этилена?

7. Метиловый спирт получают синтезом из окиси углерода и водорода. Сколь­ко кг метилового спирта можно получить Из 28 кг окиси углерода?

Тема 2.3. Карбоновые кислоты.

Функциональная группа. Классификация кислот (по числу гидроксиль­ных групп и по радикалу). Особенности химического строения. Одноос­новные предельные кислоты. Строение. Гомологический ряд и общая формула. Изомерия. Номенклатура. Общие способы получения кислот. Физические и химические свойства: диссоциация и действие на индика­торы, образование солей, ангидридов, сложных эфиров, галогенопроиз­водных. Взаимное влияние атомов в молекуле кислоты, его объяснение на основе электронных представителей.

Отдельные представители одноосновных кислот. Муравьиная кислота: особенности строения и свойства, применение. Уксусная кислота: полу­чение, и применение. Высокомолекулярные кислоты (пальмитиновая, стеариновая). Бензойная кислота: строение, применение.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Карбоновые кислоты отличаются от других классов органических соедине­ний наличием в молекуле функциональной карбоксильной группы О

II

— С — ОН

или сокращенно - СООН. Поскольку карбоновые кислоты и их производные чрезвычайно широко распространены в составе пищевых продуктов и играют очень важную роль в производстве товаров широкого потребления, изучение их следует начать с классификации.

Помните, что наиболее важными признаками классификации являются:

а) число функциональных групп;

б) строение углеродного радикала.

Общие химические свойства кислот обусловлены строением карбоксильной группы = С - ОН.

При изучении высокомолекулярных кислот обратите внимание на то, что на­триевые и калиевые соли этих кислот являются мылами. Запомните, что ис-

пользование высокомолекулярных кислот, получаемых окислением парафинов нефти для получения мыла, позволяет экономить большое количество твердого жира - ценного пищевого продукта. Обратите внимание на то, что у мыла есть ряд недостатков, которые ограничивают возможности его использования, поэтому в быту, и в промышленности пользуются для стирки синтетическими моющими средствами.

Ароматические кислоты сочетают свойства функциональных групп (карбок­сильной, фенольной) со специфическими свойствами бензольного кольца.

При изучении их свойств нужно обратить внимание на способность боль­шинства из них оказывать губительное действие на микроорганизмы, что позво­ляет использовать их в качестве консервирующих веществ в производстве пище­вых продуктов. Нужно отметить, что консервирующим действием обладают мно­гие кислоты. В промышленности для этих целей используют бензойную, и уксус­ную кислоты.

•

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав, строение, изомерию, номенклатуру, гомологический ряд, свойства получения и применения карбоновых кислот.

- Экспериментально получить и изучить свойства карбоновых кислот.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Среди предложенных ниже формул органических соединений выпишите столбиком формулы кислот, дайте им названия, подчеркните функциональ­ные группы:

о О о

II II II ⁴

СН₂ - СН — СН₂ — ОН н — С —ОН СНз — С — Н СНз — с — он

о

о

о

о

4

СН₂ = СН — С — ОН н — С — Н С17Н35 — с — ОН СНз — с — он

о

о о

СНз

о

о

о

С17Нзз — с — ОН СНз — с —с2н5 но — сн2 — с — он 2. Составьте уравнения реакций следующих превращений: а)

о II с —он

о

о

С₂Н₅ОН с₁₇н₃₅соон с₃н₇— с — он но — с — с — он

С₂Нб -> С₂Н₅С1—»С₂Н₅ОН-*СН₃— с — Н — СНз — с —он

б)

о о

II II

сн₂ = СН— сн₂ — он -> сн₂ = СН — с — н -> сн₂ = СН — с — он

в)

II II

о

о

f 1 -СНз-Q-СН₂С1 ->Q — СН₂ — ОН —> " - С - Н - С - ОН

Под формулами веществ напишите их названия.

3. Для муравьиной кислоты составьте уравнения реакций взаимодействия:

а) с цинком;

б) гидроксидом натрия;

в) карбонатом кальция;

г) с этиловым спиртом.

Назовите продукты реакций.

Тема 2.4. Жиры.

Жиры. Строение и типы глицеридов, входящих в состав, пищевых жи­ров. Классификация жиров. Физические свойства жиров. Химические свойства: гидролиз, гидронезация, окисление. Влияние температуры на гидролиз жира. Изменение жиров при тепловой обработке. Причины и химизм порчи жиров.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Приступая к изучению этой темы, повторите темы «Спирты» и «Карбоновые кислоты», поскольку сложные эфиры являются производными и спиртов и кислот одновременно. Об этом их общая формула О

II ч

^R — С — ° — ^Ri, где R - радикал килоты, R\ - радикал спирта.

Необходимо понять, что сложные эфиры могут быть образованы различными спиртами (одноатомными, многоатомными, непредельными) и различными ки­слотами (предельными, непредельными, многоосновными), поэтому состав слож­ных эфиров отличается большим разнообразием, и их свойства тоже будут раз­личны.

В основу практического использования сложных эфиров низкомолекулярных кислот и спиртов положены их физические свойства: приятный цветочный или фруктовый запах, способность растворять жиры, лаки, смолы и т. п. Обратите внимание на то, что сложные эфиры непредельных кислот (метилметакрилат) и непредельных спиртов (винилацетат) можно подвергнуть полимеризации для по­лучения синтетических смол.

Е[адо знать, что особую группу сложных эфиров составляют глицериды. Это эфиры трехатомного спирта глицерина и различных кислот. Глицериды могут быть полными и неполными, однокислотными и разнокислотными.

Запомните, что полные разнокислотные глицериды составляют основу при­родных жиров.

Обратите внимание на особенность состава природных жиров - все они яв- % ляются смесью полных, в основном, разнокислотных, глицеридов. Образующие их кислоты имеют ряд особенностей:

а) у них всегда прямая цепочка углеродных атомов;

б) число углеродных атомов, в большинстве случаев, четное;

в) кислоты, главным образом, высокомолекулярные, как предельные и также непредельные.

Нужно запомнить важнейшие из предельных и непредельных кислот, участ­вующих в образовании природных жиров.

Особенности строения кислотных остатков определяют пространственную конфигурацию молекул глицеридов и оказывают существенное влияние на физи­ческие и химические свойства жиров, определяют области их практического ис­пользования.

При рассмотрении физических свойств обратите внимание на отношение жи­ров к органическим растворителям. Это важно при получении растительных ма­сел экстракционным способом. Отметьте способность жиров эмульгироваться. Это свойство используется в производстве майонеза, маргарина, мороженого, при изготовлении косметических кремов на жировой основе.

При изучении химических свойств жиров обратите внимание на процессы гидролиза, щелочного омыления, а также на способность жидких жиров к реакци­ям присоединения, окисления, полимеризации.

При рассмотрении процесса гидролиза отметьте его большое биологическое значение. Запомните ферменты, катализирующие гидролиз. Уясните роль фер­ментов в процессах происходящих при хранении жиров. Особенно внимательно изучите химическую сущность прокисания, прогоркания и осаливания жиров. Это главные причины порчи жиров при хранении.

Нужно знать, что прогоркание жира - это окислительный процесс носящий характер цепной реакции. Промежуточные продукты реакции - перекиси, оксиды, образующиеся при окислении непредельных кислот, усиливают, катализируют дальнейший процесс окисления. *

Реакция щелочного омыления лежит в основе производства мыла из жиров. Обратите внимание на условия этой реакции. Отметьте, что подобный способ производства мыла нерационален, так как требует расходования для технических целей пищевого сырья.

Замена пищевых жиров синтетическими веществами при производстве мыла - одна из важнейших задач, стоящих перед химической промышленностью. Это дает возможность высвободить для нужд потребления значительные ресурсы сельскохозяйственных продуктов.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав, строение, свойства жиров.

- Практическое значение и биологическую ценность жиров.

- Изменения жиров при тепловой обработке.

- Составлять формулы глицерина, решать задачи с участием глицеридов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Напишите структурные формулы важнейших кислот (по 3 примера), обра­зующие глицериды:

а) твердых жиров;

б) жидких жиров.

2. Составьте уравнение реакции получения какого-либо твердого жира из гли-

церина и жирных кислот.

3. Сколько граммов глицерина образуется при гидролизе 2 молей жидкого жира?

4. Сколько кг твердого мыла можно получить из 89 кг жира, состоящего из тристеарина? Каким количеством синтетической стеариновой кислоты можно заменить жир в производстве такого же количества мыла?

5. Сколько литров водорода, измеренного при нормальных условиях, потребу­ется для полной гидрогенизации 3 молей жира, состоящего из триглицери­дов линолевой кислоты?

Тема 2.5. Углеводы.

Понятие об углеводах. Классификация углеводов. Моносахариды: глю­коза, строение. Открытие и цикличные формы. Распространение в при­роде, получение. Физические и химические свойства (окисление и вос­становление, образование сахаратов и сложных эфиров). Брожение мо­носахаридов.

Полисахариды сахароподобные. Дисахариды: сахароза, мальтоза, лакто­за, трегалоза. Состав, строение, распространение в природе. Физические свойства. Инверсия сахара и использование инвертного сахара. Караме- лизация сахарозы. Образование меланоидинов в продуктах растительно­го и животного происхождения при нагревании (образование желтовато- коричневой корочки на поверхности продуктов при их обжарке, запека­нии, топлении молока, переваривании варения и фруктово-ягодных Кю­ре, окраска бульонов).

Несахароподобные полисахариды. Крахмал: состав, строение, содержа­ние в продуктах питания. Амилаза и амилопектин. Ферментативный (выпечка хлеба, варка картофеля) и кислотный (варка киселей из кислых фруктов, запекание яблок, приготовление соусов с добавлением томата) гидролиз крахмала. Практическое использование продуктов гидролиза. Декстринизация крахмала при пассировании муки, при жарке, выпечке и запекании, образование корочки на поверхности кулинарных изделий. Клейстеризация крахмала под действием воды и температуры, её прак­тическое значение.

Первая стадия клейстеризации: переход суспензии крахмала в золь;

Вторая стадия клейстеризации: резкое увеличение вязкости клейстера за счет увеличения степени набухания;

Третья сталия клейстеризации: резкое падение вязкости вследствие раз­рушения крахмалоподобных пузырьков. Крахмальные золи: основа ки­селей (полужидких и средней густоты), супов-пюре, соусов с мукой. Крахмальные гели - основа густых киселей.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Изучение углеводов следует начать с выяснения их огромного биологическо-

го, пищевого и технического значения. Обратите внимание на образование угле­водов в процессе фотосинтеза и отметьте в основном их растительное происхож­дение.

Далее остановитесь на классификации углеводов и запомните главный при­знак классификации - отношение к реакции гидролиза: её дают полисахариды (сложные углеводы) и не дают моносахариды (простые сахара).

Строение моносахаридов удобнее рассмотреть на примере глюкозы и фрук­тозы, т. к. все простые сахара являются либо многоатомными спиртоальдегидами (как глюкоза), либо многоатомными спирткетонами (как фруктоза).

При изучении свойств простых Сахаров учтите, что они определяются:

а) наличие в молекуле различных функциональных групп (альдегидной или кетонной и спиртовых гидроксилов);

б) присутствие в молекулах асимметрических углеродных атомов;

в) способностью простых сахаров образовывать циклическую форму.

Обратите внимание на то, что открытая и циклическая фррма простых саха­ров находятся в подвижном равновесии, т. е. постоянно переходят одна в другую. Это явление носит название таутомерии.

Изучая дисахариды, обратите внимание на особенности их строения и спе­цифические свойства. Для студентов технологического отделения наиболее важ­ными являются такие свойства, как карамелизация и гидролиз, особенно гидролиз (инверсия) сахарозы.

При рассмотрении несахароподобных полисахаридов помните, что они - природные полимеры, поэтому их свойства определяются особенностями строе­ния макромолекул.

При изучении свойств крахмала нужно отметить важнейшие из них - клей- стеризацию и гидролиз. Обратите внимание на то, что гидролиз крахмал^ может протекать как при нагревании в кислой среде, так и под действием ферментов. Конечным продуктом кислотного гидролиза является глюкоза, ферментативный гидролиз дает мальтозу. Кислотный и ферментативный гидролиз, наряду с клей- стеризацией, определяют разнообразные области применения крахмала, в частно­сти, изготовление из него искусственных круп (саго, например), глюкозы для пи­щевых и медицинских целей, патоки, пищевого этилового спирта и т. п.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав, строение, распространение в природе, классификацию углеводов.

- Моносахариды и полисахариды, их физические и химические свойства.

- Значение процессов карамелизации, клейстеризации, декстринизации и гидролиза в кулинарной практике.

- Экспериментально изучить свойства моносахаридов и дисахаридов, фер­ментативный и кислотный гидролиз крахмала.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Напишите структурную формулу глюкозы открытой и циклической форм. Подчеркните гликозидный гидроксил.

2. Напишите формулы открытой и циклической форм фруктозы. Отметьте гликозидный гидроксил.

3. Составьте уравнение реакции, подтверждающих строение глюкозы.

4. Составьте уравнения реакций восстановления глюкозы. Назовите конечный продукт реакции.

5. Составьте уравнения реакций спиртового и молочнокислого брожения глю­козы. Сколько молочной кислоты можно получить при брожении 270 г глюкозы?

6. Составьте уравнения реакций гидролиза всех известных вам дисахаридов. Укажите условия реакций.

7. Сколько грамм инвертного сахара можно получить из 2 молей сахарозы?

8. Составьте уравнения реакций следующих превращений: крахмал - глюкоза - этиловый спирт - уксусноэтиловый эфир.

9. Сколько глюкозы можно получить из 81 кг крахмала при 60 %-ном выходе?

Тема. 2.6. Азотосодержащие органические соединения.

•

Аминокислоты: общее понятие, строение. Классификация, номенклатура физические и химические свойства. Амфотерный характер кислот, обра­зование солей, реакции карбоксильных групп, аминогруппы, специфиче­ские свойства, образование пептидов.

Незаменимые аминокислоты, их биологическое значение. Использова­ние глютаминовой кислоты. Переход креатина в креатинин в процессе тепловой обработки белковых продуктов.

Белки. Пищевая ценность, содержание в продуктах питания. Состав, строение, классификация белков, биологическое значение и применение белков. Физические и химические свойства белков (растворимость, фак­торы вызывающие свертывание белков, гидролиз, цветные реакции на белки).

Денатурация белков, её виды, факторы, вызывающие денатурацию. Из­менения белков пищевых продуктов при нагревании. Основные белки пищевых продуктов. Полноценные белки продуктов питания.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Среди азотосодержащих веществ, образующих основу пищевых продуктов и товаров народного потребления, можно выделить такие группы: амины, амиды кислот, аминокислоты и белки.

Отметьте большую биологическую роль аминокислот. Студентам технологи­ческого отделения обязательно нужно знать названия незаменимых аминокислот, определяющих полноценность белков.

Обратите внимание на тот факт, что аминокислоты влияют на вкусовые свойства пищи. Отметьте специфическое свойство глютаминовой кислоты и её натриевые соли - способность усиливать ощущение «мясного вкуса». На этом свойстве основано использование глютаминовой кислоты в производстве пище­вых концентратов.

Белковые вещества занимают особое место среди всех органических соеди­нений. Они являются носителями жизни и выполняют в живых организмах самые разнообразные функции. Поэтому изучение белков следует начать с их биологи­ческого значения. Запомните, что белки - природные полимеры, а их многообра­зие и различия в физико-химических свойствах определяются различием в строе­нии макромолекул, их первичной, вторичной и третичной структурами.

Особенностями строения и состава белков определяются их специфические свойства. Обратите внимание на такое свойство, как коагуляция, и внимательно изучите факторы, вызывающие коагуляцию белков. Нужно запомнить, что при­чиной коагуляции белков может быть действие высоких температур, лучистой энергии, электрического тока, её могут вызывать кислоты, органические раство- рители, ферменты, ионы тяжелых металлов (Си, Pb, Hg и т. п.), дубильные вещества, соединения, содержащиеся в дыме после сжигания древесины и т. п.

Действие многих из этих факторов используют при производстве пищевых продуктов. Например, при термической обработке мяса, рыбы, изготовлении ки­сломолочных и сычужных сыров, холодном копчении рыбы и колбас, осветлении виноградных вин и т. п.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Состав, классификацию, распространение в природе азотсодержащих орга­нических соединений.

- Белки, их пищевая ценность, содержание в продуктах питания, строение и свойства.

- Изменение белков в продуктах питания при нагревании.

- Экспериментально исследовать свойства белков.

- Решать задачи с участием азотсодержащих органических соединений.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ:

1. Составьте уравнения реакций, подтверждающих амфотерность аминокис­лот. ⁴

2. Напишите формулы 3-4 незаменимых аминокислот, подчеркните их функ­циональные группы.

3. Составьте уравнение реакции гидролиза трипептида аминоуксусной кисло­ты.

4. Составьте схему гидролиза белка и укажите ферменты, вызывающие гидро­лиз белка.

5. Как можно доказать наличие белков в продуктах питания.

Тема 3.1. Роль воды в организме. Водный обмен.

' Химический состав организма. Вода в живых организмах. Водно­солевой обмен.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы следует уяснить химический состав организма, который состоит не только из воды и минеральных веществ, но и из сложных вещества ор­ганической природы - белков, жиров, углеводов.

Обратите внимание при изучении темы на биологическую роль воды в орга­низме. Вода играет важную роль в организме, который на 68-70% состоит из во­ды. Вода играет важную роль в водно-солевом обмене организма.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Химический состав организма.

- Роль воды в живых организмах и в водно-солевом обмене.

- Уметь применять знания в практической деятельности.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Вода - универсальная среда живых организмов.

2. Какие водно-дисперсные системы организма Вам известны? ⁴

3. Классификация водно-дисперсных систем организма.

4. Какую биологическую роль играет вода в организме?

5. Перечислить основные свойства водно-дисперсных систем организма.

Тема 3.2. Витамины.

Витамины, общие свойства, классификация, строение, роль в обмене

веществ. Причины возникновения дефицита витаминов в организме.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении этой темы нужно помнить, что витамины играют очень важ­ную роль в большинстве жизненных процессов и что они не образуются в орга­низме, а должны поступать в него извне.

Ознакомьтесь с классификацией витаминов и запомните основные виды во­дорастворимых (витамины группы В, витамины С, Р и т. п.) и жирорастворимых (А, Д, Е, К и т. п.) витаминов.

Рассматривая характеристику каждого из них, придерживайтесь такого пла­на:

1) химическая природа витамина;

2) распространение в составе пищевых продуктов;

3) изменения витамина при хранении и тепловой обработке продукта.

При изучении витамина С обратите внимание на то, что он наименее стойкий из всех известных витаминов, так как легко окисляется кислородом воздуха, осо­бенно при высокой температуре, в присутствии катионов железа и меди.

При изучении витаминов В i-тиамина и В₂-рибофлавина отметьте, что оба вещества относятся к гетероциклическим соединениям, имеющим атомы азота в гетероциклах и что оба они стойки к нагреванию в кислой среде, но могут разру­шаться и под действием ультрафиолетовых лучей.

Из жирорастворимых витаминов нужно четко знать свойства витамина А и витамина D.

Запомните, что витамин А является одноатомным непредельным спиртом и может быть получен гидролизом красящего вещества многих растений - кароти­на. Следует помнить, что витамин А - теплостойкое вещество, но разрушается при окислении, особенно на свету.

При изучении витамина D надо отметить, что он имеет несколько биологически активных изомеров и что он устойчив к окислительным процессам в пищевых продуктах при их консервировании и кулинарной обработке. Витамины повыша­ют пищевую ценность продуктов, поэтому нужно обратить внимание на вопросы синтеза витаминов и получения их микробиологическими методами.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Принцип строения, содержание в продуктах питания, отношение к нагрева­нию, биологическое значение витаминов.

Тема 3.3. Гормоны и ферменты.

Ферменты - биологические катализаторы. Особенности ферментов, как

катализаторов. Кинетика ферментативных процессов. Структура и клас­сификация ферментов.

Общие сведения о гормонах. Пептидные и белковые гормоны. Нейро­гормоны и гомоны гипоталамуса. Гормоны - производные аминокислот.

Стероидные гормоны.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы обратите внимание на биологическую роль ферментов, как катализаторов. На кинетику ферментативных процессов, на структуру и клас­сификацию ферментов.

Изучите общие сведения о гормонах. Пептидные и белковые гормоны. Роль нейрогормонов и гормонов гипоталамуса.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Особенности ферментов, как катализаторов, кинетику ферментативных процессов.

- Структуру и классификацию ферментов.

- Общие сведения о гормонах. Пептидные и белковые гормоны. Нейрогормо­ны и гормоны гипоталамуса. Стероидные гормоны.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Как классифицируются гормоны?

2. В чем особенность ферментов, как катализаторов?

* 3. Укажите роль гормонов, их классификацию.

Тема 3.4. Обмен веществ в организме человека.

Обмен веществ - основа жизнедеятельности организмов. Ассимиляция и диссимиляция - две стороны обмена веществ. Основные разновидности обмена.

Взаимосвязь процесса обмена углеводов, белков, жиров. Нервная и гор­мональная регуляция обмена веществ.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы следует усвоить, что обмен веществ составляет основу жизнедеятельности организмов.

Изучите основные разновидности обмена.

Обратить внимание на взаимосвязь процессов обмена углеводов, белков, жи­ров, на нервную и гормональную их регуляцию.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Обмен веществ - основа жизнедеятельности организмов.

- Основные разновидности обмена.

- Взаимосвязь процессов обмена углеводов, белков, жиров. ⁴

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. В чем сущность обмена веществ?

2. Какие разновидности обмена веществ Вы знаете?

3. Взаимосвязь процессов обмена углеводов, белков, жиров. В чем ее сущ­ность?

Тема 3.5. Обмен белков, жиров, углеводов.

Обмен белков, жиров, углеводов в организме. Биосинтез триглицеридов.

Синтез фосфолипидов. Обмен холестерина. Синтез белков, нуклеиновых

кислот, внутриклеточный распад белков. Распад нуклеиновых кислот.

Внутриклеточный распад углеводов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

При изучении темы следует усвоить роль обмена белков, углеводов, жиров в организме. Обмен холестерина и синтез белков и нуклеиновых кислот. Усвоить сущность внутриклеточного распада белков и распад нуклеиновых кислот, внут­риклеточный распад углеводов.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Роль обмена белков, жиров, углеводов в организме. Обмен холестерина.

- Синтез белков, нуклеиновых кислот.

- Внутриклеточный распад белков, углеводов, распад нуклеиновых кислот.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. В чем сущность обмена белков, жиров, углеводов, холестерина?

2. Поясните сущность процесса синтеза белков и нуклеиновых кислот.

3. В чем заключается внутриклеточный распад белков, углеводов?

Тема 4.1. Качественный анализ.

Химические методы качественного анализа. Понятие о качественных ре­акциях. Общие и частные аналитические реакции.

Реактивы, посуда, применяемые в качественном анализе. Характеристи­ка аналитических катионов, анализ катионов, групповые реактивы на ка­тионы. Анализ смеси катионов.

Классификация анионов. Анализ анионов. Ерупповые реактивы.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ,

Основной задачей качественного химического анализа катионов и анионов является идентификация (открытие) того или иного иона, т.е. доказательство его присутствия или отсутствия в анализируемом объекте. Наилучшим образом эта задача была бы решена, если бы для каждого иона имелась характерная реакция, позволяющая открыть его в присутствии других ионов, т.е. использовать дробный метод анализа.

Дробный анализ - обнаружение иона или вещества в анализируемой пробе с помощью специфического реагента в присутствии всех компонентов пробы.

Однако, таких реакций известно немного. Обычно несколько ионов, а не один, взаимодействуют с химическим реагентом, давая различные продукты ре­акций, которые мешают однозначной идентификации каждого иона в отдельно­сти.

Широкое распространение в аналитической химии получили групповые реа­генты, которые используются при систематическом анализе катионов и анионов.

Ерупповой реагент дает сходные реакции с целой группой ионов, например, хлорид-ионы СГ осаждают из водных растворов, содержащих катионы серебра Ag⁺, ртути Hg⁺², свинца РЬ⁺².

В связи с применением различных групповых реагентов, сформировались и различные аналитические классификации катионов по группам или различные химические методы качественного анализа катионов:

Сероводородный (сульфидный), аммиачно-фосфатный, кислотно-основной, карбонатный, бифталатный, сульфидно-основной, тиоцетамидный.

Наиболее распространенными являются три аналитические классификации катионов по группам: сероводородная (сульфидная), аммиачно-фосфатная и ки­слотно-основная, причем, сероводородный метод анализа в последнее время при­меняется все реже, т.к. он требует получения и применения токсичного сероводо­рода и довольно продолжителен.

Аналитическая классификация катионов по группам базируется на химиче­ских свойствах катионов и тесно связана с их электронным строением и положе­нием соответствующих элементов в периодической системе. В основу той или иной аналитической классификации катионов по группам положены их сходство или различие по отношению к действию определенных аналитических реакций

(растворимость в воде, в кислотах и щелочах, в растворах некоторых реагентов, способность к комплексообразованию, окислительно-восстановительные свойст­ва). Применение групповых реагентов позволяет на практике подразделять мно­гие катионы по аналитическим группам. Однако не существует такая аналитиче­ская классификация катионов, которая охватывала бы все известные катионы или, по крайней мере, катионы всех металлов.

Рассмотрим кислотно-основную классификацию. Данная классификация по группам основана на использовании в качестве групповых реагентов водных рас­творов кислот и оснований - хлороводородной кислоты (НС1), серной кислоты (H2SO4), гидроксидов натрия (NaOH) или калия (КОН) и аммиака (NH3). Катионы, открываемые в рамках данной классификации, подразделяют на шесть аналитиче­ских групп.

Кислотно-основная классификация катионов Группа катионов Катионы Г рупповой реактив 9 Краткая характери­стика группы I Na+ К+ NH*+ — — II Ag+ Pb2+ Hg2+ HC1 Хлориды не раство­римы в воде и в раз­бавленных растворах кислот III Ва2+ Са2+ Sr2+ H2S04 Сульфаты нераство­римы в воде и в раз­бавленных растворах кислот IV аГ Сг3+ Zn2+ NaOH Гидроксиды раство­римы в избытке гид­роксида натрия V Fe2+ Fe3+ Mn2+ Mg2+ NaOH Г идроксиды нерас­творимы в избытке гидроксида натрия и в аммиаке VI Cu2+ Hg2+ Cd2+ NH4OH Г идроксиды нерас­творимы в избытке гидроксида натрия, но растворимы в избытке аммиака

 

Обратите внимание на общую характеристику 1 группы катионов. Она отли­чается от всех других групп тем, что в качестве реактивов применяются ком­плексные соли, поэтому учащимся необходимо уяснить различный характер дис­социации нормальных, двойных и комплексных солей.

Изучение реакции на катион аммония NH4⁺ имеет большое значение, т.к. по открытию связанного и свободного аммиака судят о доброкачественности мясных полуфабрикатов.

Изучая ход анализа смеси катионов 1 группы, надо учесть следующее: от­крытие катионов натрия и калия становится невозможным, если в смеси присут­ствует катион аммония, наоборот, присутствие катионов натрия и калия не меша­ет открытию катиона аммония с помощью реакций со щелочами и реактивом

Несслера. Поэтому первой операцией при анализе смеси катионов 1 группы будет предварительное открытие в отдельной пробе катиона аммония. Если катион ам­мония есть, его нужно удалить. Удаление катиона аммония основано на свойстве аммонийных солей (NH4CI) разлагаться при прокаливании. Затем следует прове­рить полноту удаления и только после этого открывать катионы натрия и калия. Ряд последовательных реакций, начинающихся с открытия катиона, мешающего открытию других ионов и его удаления, называется систематическим ходом ана­лиза.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Сущность качественного анализа и его методы.

- Понятие о качественных реакциях. Общие и частные аналитические реак­ции.

- Характеристику аналитических групп катионов и анионов., групповые реак­тивы на катионы и анионы. •

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. В чем заключается задача качественного анализа?

2. Какие методы качественного анализа различают по количеству и состоянию анализируемого вещества?

3. Какие условия необходимо соблюдать при проведении аналитической реак­ции?

4. Какие реакции называют чувствительными, какие специфическими?

5. Какой реактив называется групповым?

6. На чем основана кислотно-основная классификация катионов?

7. На чем основана классификация анионов? ⁴

Ф'

Тема 4.2. Методы количественного анализа.

Методы количественного анализа. Подготовка вещества к анализу, от­бор средней пробы. Типы весовых определений. Операции весового ана­лиза. Вычисления в весовом анализе. Применение гравиметрического

метода в пищевой промышленности.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Количественный анализ - это раздел аналитической химии, описывающий методы, с помощью которых определяют количественный состав анализируемого вещества. Методами количественного анализа пользуются в санитарно- гигиенических лабораториях для анализа продуктов питания, питьевой воды.

Количественный анализ подразделяются на несколько методов:

- химический;

- физико-химический;

- физический.

В основе весового анализа лежит точное взвешивание на аналитических ве­сах.

Весовой анализ включает несколько процессов:

- отбор средней пробы и подготовка вещества к анализу;

- взятие навески;

- ее растворимость;

- осаждение;

- проба на полноту осаждения;

- фильтрование и промывка осадка;

- высушивание или прокаливание осадка;

- вычисление результатов анализа.

Навеску вещества рассчитывают, исходя из трех типов гравиметрических оп­ределений:

- определяемую составную часть выделяют из вещества и взвешивают ее;

- определяемую составную часть удаляют и взвешивают остаток;

- определяемую составную часть превращают в соответствующее химическое соединение, которое выделяют и взвешивают.

Результаты измерений всегда отличаются от истинных звдчений измеряемых величин, поэтому они являются их приближенными оценками.

Разница между результатами измерений (X изм.) и истинным значением (X ист.) измеряемой величины называется абсолютной погрешностью измерений:

ДХ = X изм. - X ист.

Относительная погрешность измерений представляет собой отношение абсо­лютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины и выражается, как правило, в процентах. ⁴

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ОБУЧАЮЩИЙСЯ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ И УМЕТЬ:

- Сущность и методы количественного анализа.

- Весовой метод анализа.

- Выполнять основные операции весового анализа.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:

1. Перечислите методы количественного анализа. В чем их сущность?

2. В чем сущность весового анализа?

3. Какие операции производят при весовом анализе.

Тема 4.3. Титриметрический метод анализа. Физико-химические методы анализа.

Сущность титриметрического метода анализа. Методы определения эк­вивалентной точки. Способы выражения концентраций. Определение эквивалентных масс. Расчеты в титриметрическом методе анализа.

Метод нейтрализации. Сущность метода. Индикаторы. Рабочие раство­ры, их приготовление. Применение метода в анализе пищевых продук­тов.

Физико-химические методы анализа.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Титриметрический (объемный анализ) - метод количественного анализа, где искомое вещество определяют по объему реактива с точно известной концентра­цией, затраченной на реакцию с этим веществом. По сравнению с гравиметриче­ским, объемный анализ требует меньшей затраты времени, но уступает в точно­сти. При определении объемным методом, к известному объему раствора опреде­ляемого вещества, малыми порциями (по каплям) добавляют реактив с точно из­вестной концентрацией до тех пор, пока его количество не будет эквивалентно количеству определяемого вещества. Раствор реактива с точно известной концен­трацией называют рабочим, стандартным или титрованным.

Основной операцией любого метода объемного анализа является титрование. Титрованием называют приливание одного раствора к другому с целью определе­ния концентрации одного из них, если известна концентрация другого. При тит­ровании необходимо соблюдать следующие условия:

- реакция между реагирующими веществами должна быть необратимой и проходить количественно до конца.

- конец реакции (точка эквивалента) должна четко фиксироваться каким-либо внешним признаком, это достигается с помощью индикатора.

- вещества, которые находятся в растворе вместе с определяемым не должны мешать течению основн