სამოდელო – ინტერდისციპლინური გაკვეთილი

 სალიცილმჟავას განსაზღვრა ასპირინში

გაკვეთილის მიზანი

გაკვეთილის მიზანია 2-ჰიდროქსიბენზომჟავას (სალიცილის მჟავას) განსაზღვრა ასპირინის (2-აცეტოქსიბენზომჟავა) აბებში. შენახვის პირობებიდან გამომდინარე, ასპირინი განიცდის ნაწილობრივ ჰიდროლიზს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება თავისუფალი სალიცილმჟავა. ეს უკანასკნელი წარმოადგენს ფენოლის ნაწარმს, ამდენად, ურთიერთქმედებს Fe³⁺ იონებთან და იძლევა მეწამულ ხსნარს.

გაკვეთილის შედეგი

მოსწავლეები შეისწავლიან:

◦ ფენოლების რიგის ნაერთების აღმომჩენი რეაქციის ჩატარებას;

◦ მედიკამენტების ვარგისობაზე შენახვის პირობების გავლენას;

◦ დაკვირვების ცხრილის შედგენას;

◦ ექსპერიმენტული მონაცემების დამუშავებას, მიღებული შედეგების განსჯას;

◦ გაფილტვრას.

ქიმიით დაინტერესებული მოსწავლეები ასევე შეისწავლიან:

◦ ფენოლების რიგის ნაერთების რაოდენობრივ განსაზღვრას;

◦  სტანდარტული ხსნარების დამზადებას;

◦ მოლური ხსნარის დამზადებას;

◦ ასპირინის ჰიდროლიზის რეაქციას;

◦ რეაგენტის რეაქციისუნარიანობის გავლენას პროდუქტის გამოსავლიანობაზე.

გაკვეთილის თეორიული ნაწილი

ასპირინი წარმოადგენს სამკურნალო საშუალებას, რომელიც გამოიყენება როგორც სიცხის დამწევი, ოფლის მომგვრელი, ანთების საწინააღმდეგო და ტკივილგამაყუჩებელი საშუალება. ის პირველად ჩარლზ გერჰარდტმა მიიღო 1853 წელს, თუმცა საწარმოო სახით პირველად საღებრებისა და ფარმაცევტული პროდუქტების საქვეყნოდ ცნობილმა მწარმოებელმა – ფირმა “ბაიერმა” გამოუშვა 1897 წელს, ამიტომ მას დღესაც ხშირად „ბაიერის ასპირინს“ ეძახიან. ასპირინს მისი ქიმიური სახელით – აცეტილსალიცილმჟავათიც მოიხსენიებენ, თუმცა ზუსტი დასახელებაა 2-აცეტოქსიბენზომჟავა.

იგი მიიღება ძმარმჟავას ანჰიდრიდთან სალიცილმჟავას (ქიმიური დასახელება – 2-ჰიდროქსიბენზომჟავა) ურთიერთქმედებით. რეაქცია მიმდინარეობს ჟანგბადის ატომზე აცილირების მექანიზმით. თეორიულად ასპირინის მიღება შესაძლებელია ძმარმჟავასთან ესტერიფიკაციის რეაქციითაც, თუმცა, პრაქტიკული მიზნებიდან გამომდინარე (მაღალი გამოსავლიანობა), პირველ მეთოდს ამჯობინებენ.

ასპირინის მოლეკულას შეიძლება შევხედოთ როგორც ფენოლური ნაერთისა და ძმარმჟავას ესტერს (მოიცავს ესტერულ ბმას). ესტერებისთვის, საზოგადოდ, დამახასიათებელია ჰიდროლიზის რეაქცია, რომლის დროსაც წარმოიქმნება საწყისი ორგანული მჟავა და სპირტი (ან, ამ შემთხვევაში, ფენოლი).

აქედან გამომდინარე, უაღრესად მნიშვნელოვანია ასპირინის შენახვის პირობების სრულყოფილად დაცვა, ვინაიდან დროთა განმავლობაში ატმოსფეროში ან აბში არსებული ტენის საშუალებით შესაძლებელია მისი ნაწილობრივი დაშლა (ჰიდროლიზი).

ასპირინი წარმოადგენს თეთრ კრისტალურ ნაერთს. წყალში – ცუდად, სპირტში კი კარგად იხსნება.

სამუშაო ხსნარების სტანდარტიზაცია და მასალის მომზადება

(სრულდება გაკვეთილის დაწყებამდე ან საკლუბო მუშაობისას)

ჭურჭელი და მოწყობილობები

რეაქტივები:

1. სალიცილმჟავა
2. ეთანოლი
3. რკინა (III)ნიტრატი
4. გამოხდილი წყალი

1. სალიცილმჟავას 0.1%-იანი ხსნარის მომზადება (ხსნარი A)
   • 100 მლ-იან ქიმიურ ჭიქაში ჩაასხით 10 მლ ეთანოლი და 10 მლ გამოხდილი წყალი. მოურიეთ.
   • სასწორზე აწონეთ 0.1 გ სალიცილმჟავა და გახსენით 1.1 პუნტში მომზადებულ ეთანოლისა და წყლის ნარევში.
   • მიღებული ხსნარი გადაიღეთ 100 მლ მზომ კოლბაში და ჭდემდე ფრთხილად შეავსეთ 100 მლ-მდე გამოხდილი წყლით.

2. სალიცილმჟავას სამუშაო ხსნარის მომზადება (ხსნარი B)
   • 100 მლ ქიმიურ ჭიქაში მენზურის საშუალებით მოათავსეთ 15 მლ ეთანოლი და 15 მლ გამოხდილი წყალი (ხსნარი B1).
   • აიღეთ 25 მლ-იანი მზომი კოლბა და პიპეტის საშუალებით ჩააწვეთეთ მასში 5 მლ (0.0025 გ სალიცილმჟავა) ხსნარი A.
   • მზომი კოლბა ფრთხილად შეავსეთ ჭდემდე ხსნარით
3. რკინა (III) ნიტრატის 0.1 მოლ/მლ კონცენტრაციის ხსნარის მომზადება (ხსნარი C)
   • სასწორზე აწონეთ 2.42 გ რკინა (III)–ისნიტრატი
   • ფრთხილად მოათავსეთ 100მლ-იან მზომ კოლბაში. შეეცადეთ, დანაკარგის გარეშე გადაიტანოთ.
   • კოლბა მოცულობის ¾–ზე შეავსეთ დისტილირებული წყლით (დაამატეთ 60-75 მლ დისტირილებული წყალი).
   • მოარგეთ საცობი და სრულად გახსენით მარილი.
   • მოხსენით საცობი და ფრთხილად შეავსეთ ჭდემდე დისტილირებული წყლით.

ექსპერიმენტი

(ტარდება გაკვეთილზე)

მასალის მომზადება გაკვეთილისთვის

კლასში ექსპერიმენტის ჩატარებისთვის საჭიროა შემდეგი მასალები (მოსწავლეთა თითოეული ჯგუფისათვის):

ლაბორატორიული ჭურჭელი:

რეაქტივები:

• ასპირინის სამი სხვადასხვა ნიმუში (სხვადასხვა დროს გამოშვებული, სხვადასხვა ფირმის ნაწარმი, ან წინასწარ სხვადასხვა პირობებში შენახული)
• რკინა (III) ნიტრატის ხსნარი (ხსნარი C)
• სალიცილმჟავას ხსნარი (ხსნარი B)
• გამოხდილი წყალი

5. პირველ რიგში, სალიცილმჟავას სტანდარტული ხსნარისგან უნდა მოვამზადოთ სხვადასხვა კონცენტრაციის ხსნარები, რომლებსაც ექნება სხვადასხვა შეფერილობა.
   • ავიღოთ სინჯარების სადგამი და მოვათავსოთ მასში 6 სინჯარა გვერდიგვერდ
   • მარკერით ან წებვადი ქაღალდით დავნომროთ სინჯარები A1-დან A6-მდე.
   • ექვსივე სინჯარაში წვეთწვეთობით ჩავასხათ სალიცილმჟავას ხსნარი (ხსნარი B), წყალი და რკინა (III)ნიტრატის ხსნარი (ხსნარი C) ქვემოთ მოცემული ცხრილის მიხედვით:
   • 

შედეგად მივიღებთ ფერთა დაახლოებით ასეთ განაწილებას:

6. აწონეთ ასპინის აბი და ჩაიწერეთ მისი მასა სამუშაო რვეულში.
7. ასპირინის აბი გადაიტანეთ 100მლ-იან ჭიქაში.
8. მენზურის საშუალებით დაამატეთ 10 მლ დაახლ. 50%-იანი ეთანოლის წყალხნარი (ხსნარი შეგიძლიათ წინასწარ მოამზადოთ თანაბარი მოცულობის ეთანოლისა და გამოხდილი წყლის შერევით).
9. სრულად გახსენით ასპირინის აბი.
10. მიღებული ხსნარი ჩაფილტრეთ 25მლ მზომ კოლბაში. ჭიქა გამორეცხეთ მცირე რაოდენობის ეთანოლისა და წყლის ნარევით და ჩაფილტრეთ იმავე კოლბაში.
11. შეავსეთ კოლბა ჭდემდე, დაახურეთ საცობი და შეანჯღრიეთ.
12. დაამატეთ 5 წვეთი რკინა (III) ნიტრატის ხსნარი (ხსნარი C) და შეანჯღრიეთ.
13. აიღეთ ახალი სინჯარა და გაუკეთეთ აღნიშვნა
14. მზომი კოლბიდან შეფერილი ხსნარი გადაიტანეთ სინჯარაში (შენიშვნა: ფერების შედარებისას მიზანშეწონილია, ხსნარები ერთი და იმავე დიამეტრის ჭურჭელში იყოს მოთავსებული)
15. შეადარეთ B1 სინჯარაში არსებული ხსნარის ფერი A1-A6 სინჯარებს. სამუშაო რვეულში ჩაიწერეთ იმ სინჯარების ნომრები და მასში არსებული სალიცილმჟავის რაოდენობა, რომელთა შეფერილობა ერთმანეთს ყველაზე მეტად ემსგავსება.
16. გაიმეორეთ ექსპერიმენტი (პუნქტები 5-15) ასპირინის სხვა აბებისთვის.
17. გააფორმეთ სამუშაო რვეული:
    • დაადგინეთ, ასპირინი შეიცავს თუ არა სალიცილმჟავას.
    • დაადგინეთ, რა რაოდენობით შეიცავს ასპირინი სალიცილმჟავას.
    • გამოთვალეთ, რამდენი პროცენტი ასპირინია დაშლილი.
    • შეადგინეთ და შეავსეთ დაკვირვების შედეგების შესაბამისი ცხრილი.
    • გამოიტანეთ დასკვნა ასპირინის დაშლის მიზეზების შესახებ (მაგ. შენახვის პირობები, ხანდაზმულობა და ა.შ.).