Šifra
|
140301
|
Naziv predmeta
|
Fizička hemija sa instrumentalnim metodama
|
Nastavnik
|
Prof.dr Katarina Rajković
|
Status predmeta
|
obavezni
|
Godina
|
II
|
Semestar
|
3
|
Uslov
|
Opšta i neorganska hemija 2, Fizika
|
Matičnost predmeta
|
Naučna oblast
|
Prirodne nauke
|
Naučno polje
|
Hemijske nauke
|
Uža naučna oblast
|
Fizička hemija, nauka o polimerima, elijektrohemija
|
Opis predmeta
|
Cilj
|
Cilj izučavanja fizičke hemije u okviru studija farmacije jeste sticanje znanja koja će omogućiti studentu da razume fundamentalne farmaceutske procese: ciljanu sintezu lijekova, fizičko-hemijske deskriptore lijekova od značaja za njihovo dejstvo – rastvorljivost, particiona konstanta, lipofilna supstituciona konstanta, Hametova konstanta, Taftov sterni parameta, molarna refrakcija i dr., procese transporta lijekova u organizmu, stabilnost farmaceutskih formulacija lijekova i sl.
|
Ishodi učenja na nivou predmeta
|
Studenti će steći znanja o termodinamičkim funkcijama stanja sistema, spontanosti toka procesa i faktora koji na to utiču, transportnim fenomenima u otvorenim i zatvorenim sistemima, osobinama rastvora i njihovim koligativnim osobinama, osobinama rastvora elijektrolita, elijektrohemiji membrana, brzini procesa, kinetici enzimskih reakcija kao i međumolijekulskim interakcijama. Studenti će steći vještine mjerenja osnovnih fizičko-hemijskih osobina – gustine, viskoznosti, molijekulske mase, provodljivosti, indeksa prelamanja, molarnog apsorpcionog koeficijenta. Takođe će naučiti da pravilno predstavljaju i tumače rezultate fizičko-hemijskih eksperimenata.
|
Sadržaj predmeta-teorijska nastava
|
- Sistemi, Podjela sistema, parametri stanja, funkcije stanja. Fazni dijagrami. Procesi u sistemima – reverzibilni i ireverzibilni. Ulazni i izlazni parametri. Signal i šum. Filtriranje signala.
- Energija. Prenos energije. Prvi zakon termodinamike. Entalpija. Toplota hemijske reakcije – termohemija. Spontani procesi. Drugi zakon termodinamike. Treći zakon termodinamike.
- Gibsova energija sistema i hemijski potencijal supstance. Gibsova reakciona izoterma. Otvoreni sistemi. Kuplovani procesi.
- Termodinamika metaboličkih procesa. Transportni fenomeni u organizmu. Fikovi zakoni difuzije.
- Rastvori. Termodinamičke funkcije obrazovanja rastvora. Rastvorljivost. Faktori koji utiču na rastvorljivost lijekova. Fazni dijagram vode. Koligativne osobine rastvora. Osmoza. Osmolarnost i toničnost. Rastvori slabih elijektrolita. Ravnoteže u rastvorima slabih elijektrolita. Rastvori jakih elijektrolita.
- pH-metrija. Karl-Fišerova titracija. Provodljivost rastvora jakih elijektrolita. Jonska ravnoteža u organizmu.
- Višefazni sistemi. Ravnoteže u dvo- i trofaznim sistemima. Raspodjela supstance u dve faze. Particioni koeficijent. Dijagrami stanja. Oblast stabilnosti faza. Hemijske reakcije u heterogenim sistemima.
- Uspostavljanje električnog potencijala na granici dve faze. Nernstova jednačina. Standardni potencijal, elijektrohemijski niz, potenciometrijska mjerenja, selektivne elektrode. Jonski komplijeksi i jon-selektivne elektrode. Elektroliza. Kulonometrija.
- Brzina hemijske reakcije. Red i molijekularnost reakcije. Mehanizam odigravanja hemijske reakcije – teorija prelaznog stanja. Brzina enzimskih reakcija.
- Vezivanje liganda za supstrat. Ravnotežno i neravnotežno vezivanje. Konstanta vezivanja. Faktori koji utiču na stabilnost komplijeksa ligand – substrat.
- Međumolekulske interakcije – van der Valsove, disperzione i hidrofobne. Molekulski deskriptori. Veza dejstva lijeka i molekulskih deskriptora.
- Princip i podjela instrumentalnih metoda. Spektroskopske metode. Elektromagnetno zračenje. Instrumentalne metode zasnovane na rotaciji i refleksiji svjetlosti.
- Apsorpcija i emisija zračenja. Lambert-Berov zakon. Atomska apsorpciona, emisiona i molijekulska spektrometrija (UV-VIS, IR spektrometrija, fluorimetrija).
- Instrumentalne metode zasnovane na rasipanju svjetlosti (turbidimetrija i nefelometrija). Elektrohemijske metode.
- Instrumentalne metode razdvajanja: Gasna i Tečna hromatografija (principi, podjela, faktori razdvajanja, instrumenti i primjena). Elijektroforeza (princip, podjela i instrumenti). Potenciometrija i potenciometrijska titracija.
|
Sadržaj predmeta-praktična nastava
|
- Mjerenje gustine tečnosti piknometrom.
- Mjerenje viskoznosti Ostvaldovim viskozimetrom.
- Mjerenje toplote sagorevanja kalorimetarskom bombom.
- Mjerenje osmotskog pritiska rastvora neelijektrolita osmometrom.
- Određivanje molijekulske mase sniženjem tačke mržnjenja.
- Provjera Debaj – Hikel – Onsagerove jednačine mjerenjem provodljivosti rastvora jakog elijektrolita.
- Određivanje promjene entalpije i entropije elijektrohemijske reakcije u galvanskom spregu mjerenjem temperaturske zavisnosti elijektromotorne sile sprega.
- Mjerenje brzine reakcije inverzije saharoze.
- Fazni dijagram „tačka ključanja – sastav“ binarne homogene tečne smeše.
10. Spektrofotometrijsko određivanje sastava i stabilnosti komplijeksnog jedinjenja
11. Polarimetrija, refraktometrija, nefelometrija i turbidimetrija.
12. Potenciometrijske titracije i pH-metrija.
13. Karl-Fišerova titracija.
14. Odabrane separacione metode (gasna i tečna hromatografija).
15. Elektroforeza.
|
Metode izvođenja nastave
|
Interaktivna predavanja, laboratorijske vježbe, izrada i odbrana seminarskog rada, radionice, diskusije.
|
Oprema za izvođenje nastave predmeta
|
Kolorimetar; uređaj za HPLC; spektrofotometar; pribor za tankoslojnu hromatografiju; aparatura po Soxhlet-u; konduktometar.
|
Literatura-obavezna
|
- Poša M.: Fizička hemija.- Novi Sad: Univerzitet u Novom Sadu-Medicinski fakultet, 2016.
- Medenica M., Malešev D.: Instrumentalne metode analize.- Beograd: Univerzitet u Beogradu -Farmaceutski fakultet, 2018.
|
Literatura-preporučena
|
- Malešev D.: Odabrana poglavlja fizičke hemije.- Beograd: Grafopan, 2008.
- Medenica M., Malešev D.: Eksperimentalna fizička hemija.- Beograd Univerzitet u Beogradu -Farmaceutski fakultet, 2002.
|
Metrika predmeta
|
ECTS
|
Nastavne aktivnosti
|
Samostalni rad studenta (SRS)
|
Ukupno
časova
|
Predavanja
|
Vježbe
|
Drugi oblici nastave (DON)
|
8
|
45
|
30
|
15
|
150
|
240
|
Vrednovanje rada studenta
|
Predispitne obaveze
|
Završni ispit
|
Ukupno
|
Predavanja
|
Vježbe
|
Kolokvijum
|
Drugi oblici nastave (DON)
|
Pismeni
|
Usmeni
|
100
|
6
|
9
|
30
|
5
|
30
|
20
|