H. R. To`xtaеv, K. A. Cho`lponov, M. B. Qosimova, R. Sh. Zaripova
Download 7.36 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 6-MAVZU Kimyoviy rеaktsiyalarning tеzligi va kimyoviy muvozanat. LABORATORIYa MAShG`ULOTINING TЕXNOLOGIK MODЕLI
|
Bionoorganik nanomateriallar Bilologik hodisalar DNK ning kondensatsiyasi,toqimalarning yig’ilishi, to’qimalaro tashilish , nafas olish, fotosintez, ko’payish jarayoni nanoholatlarda amalga oshadi. Nanomateriallarni tushunish uchun olimlar tabiatdagi kerakli nanozarralardan andoza olishga harakat qiladilar. Bu qarashlar biomimitika asos bo’ldiki, unga ko’ra biologin sistemalardan asos olinadi. Bu sohada qattiq noorganik materiallar va tirik to’qimalar , biologik materiallar kata ahamiyatga ega. Bunday materiallar inson hayotida kata ahamiyatga ega.Ana shu holatlardan dori moddani etkazib berish, medisina jihatidan tahlil qilish, saratonni davolash, atrof muhitning ekologik muammolari, kimyoviy va bilologik datchiklar yasash kabi qo’llanishga ega. Bazi yirik biologic sistemalar, masalan odam, o’z-opidan ;uda murakkab qurilmadir va uning barcha a’zolari murakkab arxitektura qurulishidar. DNK va nanozarrachalar Oltinning va DNK ta’sirida olingan nanozarrachalar biologic sensorlar sifaida ahamiyatga ega. DNK polielektrolit bo’lib manfiy zaryadga ega bo’lgan , o’z-o’zidan hosil bo’luvchi sistemadir.U musbat zaryadli ionlar, molekulalar va modifikatsiyalangan nanozarrachalar bilan ta’sir etib tartibli strukturalar hosil qilishi mumkin vu u juda ixchan m shaklda organizmning tuli joylariga etib boradi. Ana shu ixcham struktura kondensat deyiladi va DNK xromatinida genlarning asosiy komponentida kata ahamiyatqilib ga ega. DNK kondansatsiyasini organib yoki kondensatsiya jarayonini boshqarishni bilish uchun saratonni davolash,dori moddalarning joyiga etkazib berishda va biodatchiklar yaratishda ahamiyatga ega. DNK kondensatsiyasini probirkada tekshirish kompleks katinlar ishlatish, masalan geksaammin kobalt yoki poliaminlarni kondensat markazida bolishi yaxshi natijalar beradi. Bunday sistemalarda kompleks hosil qilish tirik toqimalarda zaryadlangan zarrachalar atrofida oqsillarning musbat zaryadlangan gistonlari hosil bo’lishi bilan bunday reaksiyalarning modellashtirish mumkinligini ta’minlaydi. Oltinning nanozarralari DNKning ntqimalarga kirishini ta’minlovchi agent sifatida naklif etilgan. 146
Nanozarracha bilan DNK nisbati 10:1( a) , 20:1 (b), 50:1 (c), 100:1 (d) bo’lganida , o’ralgan molekulalar ‘rkin nanozarralar bilan birga bo’lib, keyinchalik nisbat ortganda to’rga aylanadi (rasm 25.37).
.
Rasm 25.37. Oltin nanozarrasi lizin –modifikatsiyalangan DNK bilan turli nsbatlarda olinganda ko’rinishi: (a), 10: 1, (б) 20: 1, (в) 50: 1, и (г) 100: 1. Ushmu materiallar faol nanotuzilmalar yaratishda kerak bo’lishi mumkin. LNK bu holatda ,bionanomateriallar yaratishda qo’llaninilishi mumkin rasm 25.38).
25.38 rasm. Nanoqurilmalar yaratishda DNK makromolekulalarining qo’llanilishi. (N.L. Rosi and C.A. Mirkin, Chem. Rev., 2005, 105, 1547.)
Birinchidan nanozarralar DNK iplariga bog’langan. DNK ning komplementar zanjiri tahlil qilinadigan modda bilan yoki bioagent bilan bog’lanadi. Shunday o’zgarishlar tsrtibli va tartibsiz harakatlarda optic xossalarning o’zgarishiga va rang o’zgarishiga olib keladi. Ushbu holat murakkab optic biosensorlar yaratishga olib keldi, ular uyqori sezgirlikka va tanlovchanlikka ega bo’lishi topilgan. Tabiiy va suniy nanomateriallar: biomimetiklar 147
Biologik materiallar andoza sifatida nanomateriallarni loyihalashda ishlatilishi mumkin. Tabiy materiallar yog’och va tuxum po’chog’I yirik g’ovakli matrisalar tayorlashda ishlatilgan. Tabiy materiallarni ishlatish orqali oqsil injeneriyasi tittan oksidi tutgan suniy qog’oz yaratilgan. Qog’ozga titan oksidi tutgan gel yotqizilgn. Buning uchun odatdagi sotuvda bo’ladigan filtr qog’oziga butilat titan 2 minut filtrlangan. Realsiyaga kirishmagan alkoksi titanni eritish uchun 20 sm3 etanol darhol qo’shilgan. 20 sm3 suvni qo’shilishi TiO 2 hosil qiladi, gidroliz tufayli. Bu qog’oz havoda qurutuladi. Selluloza tolasini usti TiO 2 ning gel qavati bilan qoplangan. Bu qog’oz 723 K da 6 soat qurutilsa, filtr qog’oz yo’qoladi. Shunday filtr qog’oz 25.3 rasmda keltirilgan.
25.3 rasm. (а) nusxa ko’chiruvchi avtoelektron emissiyali mikroskopda TiO2 li qog’ozni ko’rinishi. J. Huang и Т. Kunitake, J. Am. Chem. Soc., Hozitgi paytda suyaklarni og’r sinishi va uni almashtirish biomaterialni doimiy korriziyasi, biomateriallarni tez eyilishi, oxirida infeksiyalar tushihiga olib keladi. Bunday suyaklarni almashtitish uchun biomateriallar juda kerak. Ikki xil suyak bor: g’ovaksimon va juda qattiq suyakni tashqi tarafdan qoplash uchun ishlatiladigani bor.
Polipropilen fumarat diakrilat infeksion va biologic emiriladigan polimerdir. Bu polimer xossalarini yaxshilash uchun unga kalsiy fosfat qo’shiladi. Polimerning mexanik xossalarini noorganik modda zarralari qo’shganda xossalari bu zarralarning dispersligi, o’lchami, shakliga bog’liq. Kimoviy modifikatsiya qilingan polimerlar kata amaliy ahamiyatga ega. Nyklein kislotalariga nanozarrachalarni biriktirish ancha mufafaqiyatli bo’ldi. Noorganik va ,iologik materiallarni bog’lash uchun turlich noorganik materiallar, yarim o’tkazgichlar, fullerene, metallar, oksidlar ishlatib ko’rildi. Muhim o’ziga xos qadamlardan biri nanozarrachalar sirtiga polimerlarni molecular biriktirishdir. Bu materiallar biosensorlar, nanozondlar, narkotiklarni chiqaruvchi moddalar va bjshqa narsalar yuaratilishiga olib keldi.
148
Quloq materiali 95 % aragonitdan ( polimorfizm CaCO 3 ) ozgina organic polimer. Tarkibiy qismlarga nisbatanbiopolimer juda chiroyli, nanostruktura bilan birga maxanik mustahkamlik ikki baravar ortgan.( rasm 25.4.)
Rasm 25.4. bionoorganik polimer togay suyak o’rnida ishlatilishga taklif etilgan. (X. Li, et al., Nano Lett., 2004, 4, 613.)
25.39 aluysiloksanlar bilan modifikasiyalangan polimerler: (а) diacryloyl lysinaluymosiloksan (faollangan), (б) stearin kislota-aluyminosiloksan (sirt-faol modda), и (с)akriloil-undekan kislota aluyminosiloksan. (R.A. Horch, и др., Biomacromolecules, 2004, 5, 1990) .
Gilmoya narxi arzon, universal [jassalarga ega, keng chegarada xossalarni o’zgartirish umkin. Gilmoya ikki *il bo’lishi mumkin: kation gilmoya manfiy zaryadlangan anion zaryadlangan aluymosilikarlar bilan birga va anion holatida mavjud. 149
Organogilmoya quyidagicha tarkibga ega: [H 2 N(CH
3 ) 2 ] 8 [Si 8 Mg 6 O 16 (OH) 4 ],
Organogilmoya jqsilning barqarorlugunu oshirish uchun ishlatilgan.Nanokompozit tarkibiga kirgan gilmoya DNKning dori moddaning o’z joyiga etib borishiga va gen terapeyaning uyzaga kelishiga sababchi bo’lgan.
аминопропилсульфокислоты боковых цепей, как он синтезирован АМФ глины в воде приводит к пилингу и образованию дисперсных нанолистов. Добавление стехиометрических количеств ДНК приводит к электростатическим индуцированной повторной сборки слоев Органоглина в ассоциации с биомолекулы интеркаляции производить упорядоченный mesolamellar нанокомпозит. (Б) Отшелушивание и фракционирование с помощью гель-хроматографии Результаты в Органоглина поликатионных кластеров, которые связывают и конденсируются производят ультратонкий Органоглина обол чки на отдельные молекулы ДНК, что приводит к молекулярном масштабе изоляции двуспиральная прядей. (Эй-Джей Патил, и др., Nano Lett., 2007, 7, 2660.) Yana muhim misol, oqsilning fullerenlarga bog’lab qo’yilishi . Oqsil va fullerenning kovalent bog’lanishiga misol bo’la oladi. Nanoo’lchamdagi bo’langan fullerenlar VICH proteazasinig ingibitori sifatida kata ahamiyatga ega. Ular asosida fotosezgir zondlar va saratonning fotoddinamikasini kuzatish imkoniyatiga ega boladigan agentlar
150
Rasm 25,40 (а) N-amidopropionil) -3,4-fulleropirrilidin strukturasi; (b)-N-(3- maleinimidopropionil)-3,4- fulleropirrolidinning oqsil bilan bog;kangan strukturasi (П. Nednoor и др., Биокон.Chem., 2004, 15, 12.) Suvni tozalash maqsadida zeriy oksidi asosida nanokompozit tayyorlangan. Buning uchun seriy (III)xlorid HCl, mochevina, tetrabutilammoniy etiltnglikolda 30 minet davomida 180 oS qizdirilgan. Bunda seriy oksidi hosil bo’la (CeO 2 ) qoladi. Har xil vaqtda nanokompozitning hosil bo’lishi va uning olchami 25.6 rasmda ko’rsatilgan.
Rasm 25.6. Turli vaqtlarda seriy oksidi kristallarinig cho’kishi: (а) 3 min, (б) 11 min, (С) 19 min, и (г) 30 min. (Л.-
6-MAVZU Kimyoviy rеaktsiyalarning tеzligi va kimyoviy muvozanat. LABORATORIYa MAShG`ULOTINING TЕXNOLOGIK MODЕLI O`quv soati: 3 soat talabalar soni: 10-12 ta
кенгайтириш ва чуqурлаштириш бo`йича лаборатория машg`улот.
1. Kimyoviy rеaktsiyalarning tеzligi haqida tushuncha . 2. Kimyoviy muvozanatni aniqlashni o`rgatish. O`quv
mashg`ulotining maqsadi: Talabalarga kimyoviy rеaktsiyalarning tеzligi va kimyoviy muvozanat haqida tushuntirish. Pеdagogik vazifalar: O`quv faoliyatining natijalari: talabalar biladilar: 151
Kimyoviy rеaktsiyalarning tеzligi haqida tushuncha bеrish ;
tushuncha bеrish;
Mavzuga oid masalalar еchishni tushuntirish;
mashg`ulotlarini tushuntirib , ularni olib borishda talabalar bilan ishlash.
Kimyoviy rеaktsiya tеzligi haqida tushunchalari bor ;
Tеzlikka ta'sir etuvchi faktorlar;
Kimyoviy muvozanat, unga ta'sir etuvchi omillarni ;
Lе-Shatеlе printsipini;
Odiy va murakkab rеaktsiyalarni;
Laboratoriya mashg`ulotlarini olib borish
tartibini;
Ishni tugatgach, natijalarini o`kituvchiga tеkshirtirib, ish daftarlariga yozadilar.
Laboratoriya mashg`uloti, tеzkor so`rov, aqliy hujum, munozara.
Darslik, ma'ruza matni,
o`quv qo`llanmalar, kimyoviy idishlar
Jamoaviy kichik guruxlarda ishlash O`qitish shart-sharoiti Maxsus kimyoviy laboratoriya vositalari bilan jixozlangan xona.
Og`zaki so`rov, tеzkor so`rov, intеraktiv mashqlar (Organayzеrlar orqali – klastеr) Yozma so`rov: bilеtlar, tеstlar II. LABORATORIYa MAShG`ULOTINING TЕXNOLOGIK XARITASI Ta'lim shakli. Ish bosqichi Faoliyat o`qituvchiniki talabalarniki 1-bosqich. O`quv mashg`ulotiga kirish(20 daq)
1.1.Mavzuning maqsadi , o`quv natijalarini e'lon qiladi,
ularning ahamiyatini va
dolzarbligini asoslaydi. Mashg`ulot hamkorlikda ishlash tеxnologiyasini qo`llagan holda o`tishni ma'lum qiladi. Tinglaydilar, yozib oladilar
152
2-bosqich. Asosiy bosqich (90 daq) 2.1. Talabalarga kimyoviy idishlar va rеaktivlar bеradi; 2.2. Laboratoriya ishini boshlashni taklif etadi;
2.3. Vazifani bajarishda o`quv matеriallari (darslik,ma'ruza matni, o`quv qo`llanma)laridan foydalanish mumkinligini eslatadi; 2.4. Ishni tugallagan talabalar ish natijalarini tеkshirib, kamchiliklarini tuzatib turadi; 2.5. Mavzuning farmatsiya soxasidagi ahamiyatini aytadi, savollarga javob bеradi; 2.6. Talabalar javobini tingladi;
2.1. Savollar bеradi. 2.2. Kimyoviy idishlar va rеaktivlarni ko`rib chiqadi; 2.3. Ish olib borilishi bilan tanishadi; 2.4. Laboratoriya natijalarini o`qituvchiga ko`rsatib, to`g`riligi tеkshirilgach ish daftariga xulosalar yozadilar. 2.5. Masalalar ishlashadi. Klastеr yoki BBB jadvalini to`ldiradi. 3-bosqich. Yakuniy
(10 daq) 3.1. Mavzu bo`yicha yakun qiladi, olingan bilimlarni kеlgusi o`qish jarayonida katta axamiyatga egaligini ta'kidlaydi; 3.2.Mustaqqil ish uchun topshiriq bеriladi; 3.3.Kеlgusi mashg`ulot uchun mavzu «Eritmalar, kontsеntratsiyasini ifodalash usullari. Eritmalarni tayyorlash» bеriladi. 3.4.Savollarga javob bеradi 3.5 Talabalar olgan baholarini e'lon qiladi. Savollar bеrishadi
KIMYOVIY MUVOZANATGA TЕMPЕRATURANING TA'SIRI . Qo`ng`ir tusli azot NO 2 (azot (IV)-oksid) uy haroratida rangsiz gaz N 2 O 4 (azot qo`sh oksid)ga aylanadi va ular o`rtasida kimyoviy muvozanat qaror topadi: NO 2 N 2 O 4 -54,39 kJ.NO
2 – qo`ng`ir tusli, N 2 O
– rangsiz bo`lganligi tufayli rang o`zgarishiga qarab muozanatning o`ng yoki chap tomonga siljiganligi haqida fikr yuritish mumkin. Tajribani o`tkazish uchun rasmda ko`rsatilgandеk ikki chеkkasi shar shaklidagi naychadan foydalanamiz. Naychaning ichi (azot (IV)-oksid) NO 2 bilan to`ldirilgan va naychada NO 2
N 2 O 4 muvozanat qaror topgan. Ikkita stakan olib, biriga qaynoq suv, ikkinchisiga muzli, sovuq suv solamiz. Sharchalarni asta-sеkinlik bilan stakanlarga botiramiz. Sovuq suvga botirilgan sharchaning qo`ng`ir 153
tusi zaiflashadi. Qaynoq suvdagi sharchaning rangi esa quyuqlashadi. Bu rеaktsiyaning muvozanati Q1500 da batamom chapga siljiydi,-11 0 С da esa kimyoviy muvozanat batamom o`ngga siljiydi. Bu tajribada qo`ng`ir tusning issiq suvda quyuqlashishi va sovuq suvda qo`ng`ir rangning zaiflashishini Lе – Shatеlе printsipi asosida tushuntirib bеring.
BILЕT №1 1.
Tenglamasi CO 2 +H 2 =CO+H 2 O bo‗lgan reaksiya boshlanganda 90 sek vaqt o‗tganda, is gazining konsentratsiyasi 0,645 mol/l bo‗lgan, shundan keyin yana 81 sek o‗tgandan keyin esa 1,425 mol/l bo‗lgan. Shu reaksiyaning o‗rtacha tezligini (mol/l min) aniqalang? 2.
2 + H
2 = NH
3 bo‗lgan reaksiya boshlanganda 120 sek vaqt o‗tganda, ammiakning konsentratsiyasi 0,38 mol/l bo‗lgan, shundan keyin yana 3 min o‗tgandan keyin esa 0,84 mol/l bo‗lgan. Shu reaksiyaning o‗rtacha tezligini (mol/l min) aniqalang? 3.
2 B reaksiyada A moddaning konsentratsiyasi 4 marta oshirilsa, B moddaning konsentratsiyasi 4 marta kamaytirilsa to‗g‗ri reaksiya tezligi qanday o‗zgaradi? 4.
Ammiakning oksidlanish reaksiyasida (katalizatorsiz) uning konsentratsiyasi 5 marta oshirilsa, kislorodning konsentratsiyasi 5 marta kamaytirilsa, to‗g‗ri reaksiya tezligi qanday o‗zgaradi? 5.
CO + Cl 2 = COCl 2 reaksiyada CO ning konsentratsiyasi 0,4 dan 1,2 mol/l gacha Cl 2 ning
konsentratsiyasini esa 0,5 dan 1,5 mol/l gacha o‗zgartirilganda reaksiya tezligi necha marta ortadi?
BILЕT №2
1. Reaksiyaning o‗rtacha tezligi 0,7 mol/l sek bo‗lganda 20 sek otgach modda konsentratsiyasi 1,5 mol/l gat eng bo‗lsa moddaning dastlabki konsentratsiyasini mol/l hisoblang? 2.
Idishda bosim 4 marta oshirilganda, quydagi reaksiya tezligi qanday o‗zgaradi? Fe + Cl
2 =FeCl
3
3. Quydagi reaksiyada NH 3 + O
2 =NO + H 2 O hajm 2 marta kamaytirilsa, reaksiya tezligi qanday o‗zgaradi. 4.
Azot (IV) oksidining hosil bo‗lishini 1000 marta marta tezlashtirish uchun azot (II) oksid bilan kislorod orasidagi reaksiya bosimini necha marta oshirish kerak. 5.
0 C ga oshirildi shunda reaksiyaning tezligi necha marta ortadi? 6.
Reaksiya tezligini harorat koeffisenti 3 ga teng bo‗lganda reaksiya tezligini 81 marta oshirish uchun haroratni necha ( 0 C) ko‗tarish kerak? BILЕT №3
1. Harorat 60 0 C gacha sovutilganda reaksiya tezligini 64 marta kamaydi. Reaksiyaning harorat koeffisentini aniqlang? 2.
50 0 C haroratda reaksiya 300 sek tugasa, 20 0 C da necha minut davom etadi? (J =3) 3.
Boshlang‗ich haroratda reaksiya 2430 sekundda tugaydi. Shu reaksiya haroratsi 80 0 C gacha oshirilganda 30 sek davomida tugaydi boshlang‗ich haroratni aniqlang? (J =3) 4.
20 0 C da 2 ta reaksiya tezliklari bir xil. 1- reaksiyaning harorat koeffisenti 2, 2-siniki esa 3 ga teng. 50 0 C da 2- reaksiya tezligi 1- reaksiya tezligidan necha marta katta bo‗ladi. 5.
Quydagi muvozanotni qaysi omil o‗ngga siljitadi? Q SO O SO г г г ) ( 3 ) ( 2 ) ( 2 2 2 1) haroratni oshirish; 2) haroratni pasaytirish; 3) bosimni oshirish; 4) bosimni pasaytirish; 5) katalizator ta‘sir etirish; BILЕT №4
154
1. Quydagi reaksiyaning qaysilarida hajm va haroratni kamayishi muvozanatni bir xil tomonga siljitadi? 1) N
2 + O
2 = NO - Q
2) CO
2 + C = CO - Q 3) CO + O 2 = CO
2 + Q
4) CO + H 2 O = CO 2 + H
2 + Q
5) SO
2 + O
2 = SO
3 + Q
2.
CH 4 +H 2 O=CO+H 2 reaksiyada muvozanat qaror topganda (K m =1) vodorodning konsentratsiyasi 3 mol/l ni tashkil qildi. Suvni dastlabki konsentratsiyasi 5 mol/l bo‗lsa, metanni dastlabki konsentratsiyasini (mol/l) aniqlang. 3.
2 = Cl
2 + H
2 O reaksiya hajmi 8 l bo‗lgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaroq topganda moddalarni konsentratsiyalari (HCl =0,7), (O 2 =0,6) va (H 2 O =0,4) mol/l ni tashkil qildi. Boshlang‗ich moddalar miqdorini (mol) hisoblang. 4.
NH 3 +Cl 2 =N 2 +HCl reaksiya hajmi 6 l bo‗lgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda moddalarning konsentratsiyasi (NH 3 ) =0,4; (Cl 2 ) = 0,5; (N 2 ) =0,2 mol/l bo‗lsa, reaksiya uchun olingan NH 3 va Cl 2 larning dastlabki miqdorini (mol) hisoblang. 5.
boshlang‗ich konsentratsiyasi 2 va 3 mol/l bo‗lsa, ularning muvozanat holatidagi konsentratsiyalari (mol/l) yig‗indisini hisoblang. BILЕT №5
1. CO 2 + H 2 = CO + H 2 O reaksiya hajmi 6 l bo‗lgan idishda olib borildi. Reaksiya uchun CO 2
2 dan mos ravishda 9 va 6 mol olingan bo‗lsa, ularning muvozanat konsentratsiyalarini (mol/l) hisoblang (K m =1). 2.
SO 2 +NO
2 =SO
3 +NO reaksiyada SO 2 va NO
2 ning dastlabki konsetratsiyalari mos ravishda 6 va 7 mol/l bo‗lsa SO 2 ning muvozanat holatdagi konsentratsiyasini (mol/l) hisoblang (K m =1). 3.
HCl + O 2 = Cl
2 + H
2 O reaksiya hajmi 20 l bo‗lgan idishda olib borildi. HCl ning 80% i sarflanganda muvozanat qaror topdi. Reaksiya uchun HCl va O 2 dan mos ravishda 4 va 6 mol olingan bo‗lsa, barcha moddalar muvozanat konsentratsiyalarining (mol/l) yig‗indisini aniqlang. 4.
3 +O 2 =NO+H 2 Oreaksiya hajmi 12 l bo‗lgan idishda olib borildi. NH 3 va O
2 larning dastlabki konsentrasiyasi mos ravishda 15 va 9 mol bo‗lib, kislorodning 20% sarflanganda kimyoviy muvozanat qaror topdi. NO va H 2 O larning muvozanat konsenyratsiyasini (mol/l) hisoblang. 5.
A+B=C + D sistemada moddalarning muvozanat holatidagi konsentratsiyalari (mol/l) tenglamaga mos ravishda 7, 4, 2, 14 ga teng. Muvozanat holatdagi sistemadan 2 mol C modda chiqarib yuborildi. A va D moddalarni yangi muvozanat konsentratsiyalarini (mol/l) hisoblang (reaksiya hajmi 1 l bo‗lgan idishda olib borildi).
Download 7.36 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|