ОПЫТ 3. Гидролиз кальцинированной и питьевой соды.
ПРАКТИКУМ
ПО
ХИМИИ ЭЛЕМЕНТОВ
для студентов 1 курса фармацевтического факультета
Очной формы обучения
Смоленск, 2016
Практикум по химии элементов для студентов 1 курса фармацевтического факультетаочной формы обучения. – 2016.
Авторы: к.б.н., старший преподаватель Теленкова О.Г.,
старший преподаватель Кокарева Е.В.
Под редакцией профессора, д.м.н. Фаращука Николая Федоровича
Подбор лабораторных работ обусловлен методическими соображениями, возможностями лабораторного оборудования, а также учебным планом.
Каждый раздел включает необходимые теоретические сведения по данной теме, порядок выполнения работы.
.
© Смоленский государственный медицинский университет, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Химия элементов | ||
| s-элементы | ||
| d-элементы | ||
| p-элементы | ||
| Список литературы |
ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
ТЕМА: «S-ЭЛЕМЕНТЫ»
К S - элементам относятся элементы IА и IIА групп, а также водород и гелий. Всего в таблице 14 S - элементов. В атомах этих элементов заполняется электронами S - подуровень внешнего энергетического уровня. Внутренние энергетические уровни остаются неизменными. Из 14 S - элементов 12 являются типичными металлами. С S - элементов начинаются короткие и длинные периоды. В каждом содержится 2 S - элемента. Большинство S - элементов и их соединений имеют определенное физиологическое и медицинское значение: Li (LiCl, Li2CO3 используют для лечения психических заболеваний, подагры и мочекаменной болезни), Na (NaCl используют для приготовления физиологических растворов, Na2SО4 - слабительное и т.д.), К (КС1 — регулятор деятельности сердца, КВr - успокоительное и т.д.), Mg (MgSО4·7Н2О, MgS2О3·6H2O - противогипертонические, успокаивающие, противосудорожные и спазмолитические средства), Са (СаСl2·6Н2О, глюконат кальция, лактат кальция - являются регуляторами обмена кальция, обладают противоаллергическими, кровоостанавливающими и противовоспалительными свойствами), Sr, Ва (сульфат бария - рентгеноконтрастное средство).
S-элементы IA группы (щелочные металлы) - сильные восстановители и легко отдают электрон, образуя катион с зарядом +1 с оболочкой инертного газа. В своем периоде каждый из них обладает набольшим радиусом. В группах по мере увеличения номера элемента размеры атома возрастают. По величине радиуса и химическим свойствам катионам s-элементов IA группы близки аммоний - ионы.
В воде катионы щелочных металлов гидратированы, образуя аквакомплексы за счет электростатического притяжения дипольных молекул воды. Так как электронная оболочка ионов имеет устойчивую конфигурацию инертного газа и лиганды (молекулы воды) мало влияют на состояние электронов, все они в водных растворах бесцветны, цветные соединения образуются окрашеными анионами или за счет поляризации анионов большого размера.
Катионы IA группы не имеют общего группового осадительного реагента.
S-элементы IIА группы - имеют постоянную степень окисления (+2). По сравнению с IA-группой, катионы IIА имеют меньше радиус атома и обладают более высокими поляризующими свойствами. S-элементы IIА - группы образуют большее по сравнению с щелочными металлами, количество малорастворимых соединений.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ОПЫТ I. Восстановительные свойства Н2О2.
Пероксид водорода Н2О2 в реакции с очень сильными окислителями, такими как КМnО4 в кислой среде, проявляет восстановительные свойства:
КМnО4 + Н2SО4 + Н2О2 = MnSO4 + К2SО4 + Н2О + О2
Расставьте коэффициенты методом полуреакций.
Выполнение опыта:
К 5-6 каплям раствора КМnО4 добавьте 2-3 капли 2 н раствора Н2SО4 и 2-3 капли Н2О2
Объясните наблюдаемые изменения окраски растворов. Как доказать, что выделяется кислород?
ОПЫТ 2. Окислительные свойства Н2О2.
В реакции с восстановителями, например с КI, пероксид водорода является окислителем:
КI + Н2О2 + НСl ® КСl +I2 + Н2О
Расставьте коэффициенты методом полуреакций.
Выполнение опыта:
К 4-5 каплям раствора иодида калия прибавьте 3 капли раствора Н2О2, 2-3 капли HCl. Объясните наблюдаемые изменения окраски растворов. Как доказать, что выделяется иод?
ТЕМА: «ЭЛЕМЕНТЫ IА ГРУППЫ»
Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций - называются щелочными металлами, благодаря образованию щелочей при взаимодействии с водой:
2Ме + 2Н2О = 2МеОН + Н2
Вследствие очень легкой окисляемости, щелочные металлы встречаются в природе исключительно в виде соединений. Щелочные металлы принадлежат к числу активных в химическом отношении элементов. Их высокая химическая активность обусловлена в первую очередь низкими значениями энергии ионизации их атомов. Энергия ионизации уменьшается при переходе от лития к цезию, а химическая активность при этом возрастает.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Водород
1.Водород, двойственное положение водорода в периодической системе. Приведите уравнения реакций подтверждающих сходство водорода со щелочными металлами и галогенами.
2.Водород. Возможные степени окисления, изотопы, распространение в природе.
3.Получение водорода в лаборатории и в промышленности.
4.Физические и химические свойства водорода.
5. Строение молекулы воды.
6.Физические свойства воды.
7.Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства воды.
8.Роль молекул воды в процессе диссоциации веществ.
9.Приведите примеры гидротации и гиролиза веществ.
10.Жесткость воды и способы ее устранения.
11.Пероксид водорода, строение и свойства.
12.При сливании водных растворов каких веществ может быть получена практически чистая вода? Ответ мотивируйте
13.Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: КОН®Н2®КН®Н2®НС1®Н2®NH3
14.При растворении в кислоте 2,33г смеси железа и цинка было получено 896мл водорода (н.у.). Сколько граммов железа и цинка содержалось в смеси?
15.Сколько молекул воды содержится в чайной ложке? (объем ложки 5мл)
16.Газ, выделившийся при действии 2г цинка на 18,7мл 14,6%-ной соляной кислоты (плотность раствора 1,07г/мл), пропустили при нагревании над 4г оксида меди (II). Чему равна масса полученной смеси?
S - элементы
1.Какая связь существует между химической активностью щелочных металлов и строением их атомов?
2.На чем основано применение пероксида натрия при регенерации воздуха? Напишите уравнение реакции
3.Какой из гидроксидов щелочных металлов является наиболее сильным, а какой - наиболее слабым основанием? Почему?
4.Напишите уравнения реакций, протекающих при осуществлении следующих процессов: NaC1®Na®NaOH®Na2CO3®NaHCO3®NaC1
5.Какой объем водорода выделится при действии избытка воды на сплав, содержащий 9,2 г Na и 7,8г К ?
6.В колбу, содержащую 80,2г воды, поместили 4,6г металлического натрия. Вычислите массовую долю (в%) гидроксида натрия в полученном растворе.
7.Определите количество молекул кристаллизационной воды в кристаллогидрате, если 4,88г безводного МgSO4 образовали 10г кристаллогидрата.
8.Какая масса раствора гидроксида калия с WКОН = 15% необходима для полной нейтрализации 60г 10%-ного раствора Н2SO4?
9.При помощи каких реакций можно осуществить следующие превращения: Na®NaOH®NaNO3®Na2SO4?
10.Рассчитайте количество воды, в котором необходимо растворить 18,8 г оксида калия для получения 5,6%-ного раствора гидроксида калия.
11.Навеска смеси NaC1 и КС1 массой 6,17г была растворена в воде и осаждена нитратом серебра. Масса сухого осадка оказалась равной 14,35г. Определите массовые доли NаС1 и КС1 в смеси.
12.С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: Na®Na2O2®Na2O®NaOH®NaНСО3®NaNO3®Na2SO4®NaC1?
13.C помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: Са®Са(ОН)2®Са(НСО3)2®Са(NО3)2?
14.Составьте уравнения реакций следующих превращений: ВаС12®Ва®ВаО®Ва(ОН)2®ВаСО3®Ва(НСО3)2®ВаС12
15.Как получить гидрокарбонат кальция, имея в своем распоряжении металлический кальций, воду и оксид углерода (IV)?
16.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
| ®MgC12®Mg®MgSO4 | |
| МgCO3 | |
| ®Mg(HCO3)2®MgCO3 |
D-ЭЛЕМЕНТЫ
d-элементы располагаются в подгруппах IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB периодической таблицы. Из d-элементов наибольшее значение имеют Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Сu, Zn, Ag, Cd, Hg. Они отличаются друг от друга заполнением d-орбиталей и называются переходными элементами.
В вышей степени окисления Cr(IV), Mn(VII) входят в состав кислотных остатков кислородсодержащих кислот (СrО42-, МnО4-), в низшей - ведут себя как катионы - Cr(II), Mn(II), Fe(II; III), Co(II; III) и т.д. Катионы средней степени окисления (Сr III, Mn(IV) образуют амфотерные соединения.
В водных растворах многие переходные элементы с низшей степенью окисления окрашены, причем цветом обладают ионы, имеющие недостроенную 18-электоную оболочку (Сr3+-зеленый, Fe2+- зелёный, Fe3+ - желтый, Со2+ - розовый, Ni2+ - зеленый, Сu2+ - голубой). Ионы переходных элементов обладают высокой способностью к комплексообразованию. Они образуют много цветных соединений, широко используемых в качественном анализе.
Переходные d-элементы легко вступают в реакции окисления- восстановления, которые часто являются характерными качествами реакциями.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ТЕМА: «ЭЛЕМЕНТЫ II Б ГРУППЫ (ПОДГРУППЫ ЦИНКА)»
Элементы этой подгруппы - цинк, кадмий, ртуть - характеризуются наличием двух электронов в наружном слое атомов и восемнадцати в предыдущем.
У атома цинка, кадмия и ртути, как и у атомов элементов подгруппы меди, d - подуровень второго снаружи электронного уровня целиком заполнен. Однако, у элементов подгруппы цинка этот подуровень уже вполне стабилен и удаление из него электронов требует очень большой затраты энергии. Поэтому рассматриваемые элементы проявляют в своих соединениях степень окисления +2, кроме того, образуют соединения +1.
Характерной особенностью элементов подгруппы цинка, соединяющей их с элементами подгруппы меди, является их склонность к комплексообразованию.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ТЕМА: «ЭЛЕМЕНТЫ VI Б ГРУППЫ (ПОДГРУППА ХРОМА)»
Подгруппу хрома образуют металлы VI Б группы ПСЭ Д.И. Менделеева хром, молибден, вольфрам. Наружный электронный слой атомов элементов подгруппы хрома содержит один или два электрона, что обуславливает металлический характер этих элементов и их отличие от элементов главной подгруппы. Вместе с тем их максимальная степень окисления равна +6, т.к., помимо наружных электронов, в образовании химических связей принимают участие электроны предпоследнего d - слоя. Хром и его аналоги не образуют соединения с водородом. Наиболее типичны для них производные высшей степени окисления, во многом сходные с соответствующими соединениями серы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
D – элементы I Б - группы
1.Чем объясняются различия в свойствах элементов главной и побочной подгрупп I группы.
2.Почему радиус иона Сu+2 меньше радиуса К+?
3.Написать уравнения реакций взаимодействия меди с разбавленной (1:2) и концентрированной азотной кислотой? Почему медь не растворяется в соляной кислоте?
4.Как взаимодействуют соли меди с растворами щелочей и гидроксида аммония?
5.Какие процессы происходят при электролизе растворов сульфата меди : а)с медными; б)с платиновыми электродами?
6.Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: CugCuOgCuCl2gCu(OH)2gCuOgCu
7.Написать уравнения реакций растворения гидроксида меди в кислоте и в растворе аммиака.
8.Обнаружение соединений серебра.
9.Закончить уравнения реакций: Ag2O + H2O2 ®
10.Закончить уравнения реакций: AgBr + (Na2S2O3) избыток®
11.Закончить уравнения реакций: Сu + KCN + H2O ®
12.Почему аммиакат серебра неустойчив в кислых средах?
13.Чем объяснить, что при действии хлорида натрия на раствор соли К[Аg(CN)2] не получается осадка хлорида серебра, тогда как сульфид натрия с тем же раствором дает осадок Аg2S?
14.Объяснить, почему АgC1, АgBr и АgJ хорошо растворяется в растворе КСN, а в растворе аммиака растворимы только АgC1 и AgBr.
15.Закончить уравнения реакций: Аu(OH)3 + HC1(конц) ®
16.Закончить уравнения реакций: AuC13+H2O2+KOH®
17.Закончить уравнения реакций: AuC13+SnC12+Н2О®
18.Закончить уравнения реакций: Au+NaCN+O2+H2O®
19.Закончить уравнения реакций: Au + HC1 + HNO3 ® H[AuC14]+ …
20.В каком из соединений – КС1 или АgС1 – химическая связь имеет более ковалентный характер? Чем это можно объяснить?
21. Кусочек серебряной монеты массой 0,300г растворили в азотной кислоте и осадили из полученного раствора серебро в виде АgC1. Масса осадка после промывания и высушивания оказалась равной 0,190г. Сколько процентов серебра (по массе) содержалось в монете?
22.Из навески латуни массой 1,6645г при анализе получено 1,3466г Сu(SCN)2 и 0,0840г SnO2. Вычислить массовую долю меди, олова и цинка в анализируемой пробе.
D – элементы II Б - группы
23.Охарактеризуйте положение Zn, Cd и Hg в периодической системе. Напишите электронные формулы их атомов. Какие ионы они образуют?
24.Почему Zn, Cd и Hg не относятся к переходным металлам?
25.Привести уравнения реакций, свидетельствующих об амфотерности гидроксида цинка.
26.Сравнить отношение цинка, кадмия и ртути к разбавленным и концентрированным кислотам: а) соляной; б) серной; в) азотной. Написать уравнения соответствующих реакций.
27.Что происходит при действии на гидроксида цинка и кадмия растворов: а) щелочи; б) аммиака?
28.Обнаружение соединений цинка.
29.Обнаружение соединений ртути.
30.При прокаливании 1,56 смеси карбоната цинка с оксидом цинка получили 1,34г оксида цинка. Вычислить состав исходной смеси (в % по массе).
31.Металлическая ртуть часто содержит примеси «неблагородных» металлов – цинка, олова, свинца. Для их удаления ртуть обрабатывают раствором Hg(NO3)2. На чем основан такой метод очистки ртути?
32.Закончить уравнения реакций: Zn + NaOH ®
33.Закончить уравнения реакций: Zn + NaNO3 + NaOH ® NH3 + ….
34.Закончить уравнения реакций: Hg + HNO3(избыток) ®
35.Закончить уравнения реакций: Hg(NO3)2+H2S ®
36.Закончить уравнения реакций: Hg(NO3)2 + KJ(избыток) ®
37.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать соляная кислота: Zn, Hg, HgS, Cd(OH)2, Zn(NO3)2, Zn(OH)2.
D – элементы VI Б - группы
38.Обосновать размещение хрома, молибдена и вольфрама в VI группе периодической системы.
39.В чем особенность в строении валентного слоя электронов атомов хрома и молибдена?
40.Какие степени окисления возможны, а какие более устойчивы для хрома и молибдена?
41.Как изменяются кислотно-основные свойства в ряду гидроксидов хрома (II), (III), (VI)?
42.Напишите уравнение реакции обнаружения соединений Сr (VI) с помощью серной кислоты и пероксида водорода.
43.Что называется хромовой смесью? Для чего она используется?
44.Какой реакцией обнаруживают присутствие алкоголя в выдыхаемом воздухе?
45.Какими препаратами находят хроматы и дихроматы в аналитической практике и фарманализе?
46.Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: CrgX1gCr2(SO4)3gX2gK2Cr2O7gX3gCr. Определите неизвестные вещества.
47.Осуществить превращения: Сr2(SO4)3®Cr(OH)3®Na2CrO4® Na2Cr2O7® "Сr(OH)3® [Cr(OH)4]-
48.Осуществить превращения: Cr2O3®K2CrO4®K2Cr2O7®Cr2(SO4)3® "K3[Cr(OH)6]
D – элементы VII Б - группы
49.Напишите электронную формулу атома марганца. Какие степени окисления он может проявлять, какие из них наиболее устойчивые?
50.Указать различия в строении атомов элементов подгруппы марганца и галогенов. В какой степени окисления эти элементы проявляют наибольшее сходство в свойствах?
51.Написать уравнения реакций, в которых соединения марганца проявляют свойства: а) окислительные; б) восстановительные; в) окислительные и восстановительные одновременно.
52.Как получить соединения марганца (VI) из соединений с более высокой и с более низкой степенью окисления?
53.Написать уравнение реакции термического разложения перманганата марганца. К какому типу окислительно-восстановительных превращений относится эта реакция?
54.Почему растворы и кристаллы перманганата калия при попадании на кожу образуют бурые пятна? Какими веществами нужно обработать бурые пятна чтобы они обесцветились? Напишите соответствующие уравнения реакции.
55.Напишите уравнение реакции, на которой основано применение перманганата калия в качестве антидота при отравлении цианидами.
56.Почему при отравлении перманганатом калия в качестве антидота назначают тиосульфат натрия?
57.Какая масса перманганата калия потребуется для окисления 7,6г FeSO4 в нейтральном и кислом растворе?
58.Закончить уравнения реакций, применяя электронный метод:
KMnO4 + K2SO3 + H2SO4 ®
KMnO4 + H2S + H2O ®
KMnO4 + K2SO3 + H2O ®
KMnO4 + KJ + H2SO4®
KMnO4 + K2SO3 + KOH ®
MnSO4 + NaBrO3 + HNO3 ®
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ®
MnSO4 + (NH4)2S2O8 + H2O ®
KMnO4 + HC1(конц) ®
MnSO4 + PbO2 + HNO3 ®
Р – ЭЛЕМЕНТЫ
В периодической системе Д.И. Менделеева в главных подгруппах IIIA – VIIIA расположен блок, так называемых р – элементов. Всего в системе 30 р – элементов. Отличительной особенностью р – блока является выраженное различие элементов по физическим и химическим свойствам. Здесь находятся некоторые элементы с преимущественно металлическими свойствами, все металлоиды и инертные газы. Одни из них являются восстановителями, другие – окислителями, одни обладают основными свойствами, другие элементы – кислотообразователи. Элементы же VIIIA группы в обычных условиях не вступают ни в какие химические взаимодействия, поэтому они и названы инертными или, иначе, благородными газами. Из всех элементов периодической системы наиболее важными биогенными элементами являются р – элементы II и III периодов. Действительно, из 6-ти элементов составляющих структурные образования любой материи пять являются р – элементами. Это С, N, O, S, P. Определенным, достаточно изученным, биологическим действием обладают бор, алюминий, свинец, мышьяк, селен и галогены.
Применение в медицинской практике веществ, содержащих в своем составе тот или иной р – элемент, основано, прежде всего на его способности давать соединения, или ионы, обладающие тем или иным терапевтическим эффектом.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ТЕМА: «ЭЛЕМЕНТЫ V А ГРУППЫ»
К элементам V А группы относятся азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут. Элементы V А группы способны проявлять различные степени окисления, благодаря чему известны многочисленные химические соединения этих элементов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ТЕМА: «ЭЛЕМЕНТЫ VIА ГРУППЫ»
Элементы главной подгруппы шестой группы периодической системы это кислород, сера, селен, теллур, и полоний. Последний - радиоактивный металл.
Во внешней электронной оболочке атомы рассматриваемых элементов содержат шесть электронов - два на s-орбитали и четыре на р-орбитали.
Атом кислорода отличается от атомов других элементов подгруппы отсутствием d-подуровня во внешнем электронном слое.
Все элементы данной подгруппы, кроме полония, неметаллы, хотя и менее активные, чем галогены. В своих соединениях они проявляют как отрицательную, так и положительную окисленность.
В соединениях с металлами и водородом их степень окисления, как правило, равна -2. В соединениях с неметаллами, например, с кислородом, они могут иметь значение +4 или +6. Исключение при этом составляет сам кислород. По величине электроотрицательности он уступает только фтору, поэтому только в соединении с этим элементом (ОF2) его окисленность положительна (+2). В соединениях со всеми другими элементами степень окисления кислорода отрицательна и равна -2. В пероксиде водорода и его производных она равна -1.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ОПЫТ 24. Получение серы.
Выполнение опыта:
В пробирку внести 5-6 капель раствора тиосульфата натрия Nа2S2О3×5Н2О и прилить 3-4 капли 2 н раствора НСl. Опишите наблюдаемые превращения.
Продуктами реакции являются оксид серы (IV) и элементарная сера:
Nа2S2О3 + 2НСl →2NаСl + SО2 + S↓ + Н2О
Эта реакция широко используется в медицинской практике для лечения таких кожных заболеваний как чесотка, лишай и других, т.к. сера и SО2 обладают высокой противопаразитной активностью.
Р – элементы III А - группы
1.Охарактеризуйте положение бора и алюминия в периодической системе.
2.Напишите электронные формулы атомов В и А1 и возможных ионов.
3.Охарактеризуйте свойства оксида бора и борной кислоты. Почему борная кислота является одноосновной?
4.Качественная реакция на борную кислоту и ее соли.
5.Опишите свойства солей борной кислоты.
6.Опишите свойства солей борной кислоты (мета- и тетрабораты), особенности гидролиза тетрабората натрия.
7.Охарактеризуйте свойства алюминия.
8.Охарактеризуйте свойства оксида и гидроксида алюминия.
9.Напишите схемы амфотерности А1, А12О3 и А1(ОН)3.
10.Как протекает гидролиз сульфата алюминия?
11.Чем объяснить различия действия избытка аммиака и гидроксида натрия на раствор сульфата алюминия?
12.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно отличить А1С13 и NаС1.
13.В одной пробирке находится раствор МgС12, в другой А1С13. С помощью какого одного раствора можно установить, в каких пробирках находятся эти соли?
14.Почему при прибавлении нескольких капель раствора соли алюминия к раствору щелочи не получается никакого осадка, тогда как при прибавлении нескольких капель раствора щелочи к раствору соли алюминия вызывает образование осадка? Напишите уравнения соответствующих реакций.
15.В чем проявляется диагональное сходство элементов? Какие причины его вызывают? Сравнить свойства бериллия, магния и алюминия.
16.Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения:
| А1С13® | А1(ОН)3®NaА1О2 | ®А1(ОН)3®Nа[А1(ОН)4] |
| | ¯ | ¯ |
| А1 ® | А12О3 | А12(SO4)3®ВаSO4 |
Р – элементы IV А - группы
17.Дайте общую характеристику р – элементов IV группы. Как изменяются их свойства с увеличением заряда ядра?
18.Напишите электронные формулы атомов С, Si, Ge, Sn, Pb и возможных их ионов.
19.Обоснуйте особенности электронного строения атомов углерода, и почему именно он является структурной основой органических соединений?
20.Какие аллотропные модификации характерны для углерода, особенности их строения, типы гибридизации, применение?
21.Объясните особенности строения СО и как это влияет на его химические свойства?
22.Какими свойствами обладает СО2?
23.Что происходит с СО2 при его взаимодействии с водой, с избытком и недостатком щелочи? Какие соединения образуются, их классификация и названия?
24.Качественная реакция на карбонат – ион и СО2.
25.Напишите общую и структурную формулы кремниевой кислоты, ее особенности. Что такое силикагель?
26.Что такое силикаты? Перечислите природные силикаты.
27.Качественная реакция на силикат – ион. Особенности гидролиза растворимых силикатов.
28.Качественные реакции на ионы Sn(II) и Рb (II).
29.Обоснуйте почему в окислительно –восстановительных реакциях ионы Sn (II) и Рb (II) являются восстановителями, а соединения Sn (IV) и особенно Рb(IV) только окислителями. Приведите примеры.
30.Составьте уравнения реакций идущих по схеме:
СО2®Са(НСО3)2®СаСО3®СаС12 
Са(ОН)2®СаСО3
31.Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:
С g СН4 g СО g СО2 g СаСО3 g Са(НСО3)2 g СаСО3 g СО2 g О2.
32.Составьте уравнения реакций идущих по схеме:
SiF4®Si ®SiO2®K2SiO3®H2SiO3®SiO2®Si®Mg2Si®SiH4®SiO2
33.Найти формулу кристаллогидрата карбоната натрия, если его навеска массой 28,6г после высушивания уменьшилась до 10,6г.
34.62,5г мрамора, содержащего 20% примесей, обработали избытком соляной кислоты, образовавшийся газ пропустили через раскаленный уголь. Какой газ и в каком объеме при этом образовался?
35.После пропускания 1 м3 воздуха (при н.у.) через раствор гидроксида бария образовалось 2,64 г осадка. Вычислите объемную долю углекислого газа в воздухе.
36.Рассчитайте, сколько м3 оксида углерода (IV) (при н.у.) можно получить из 1,5 т известняка, содержащего 90% CaCO3.
37.Через известковую воду пропущен 1 л (н.у.) смеси оксида углерода (II) и оксида углерода (IV). Выпавший при этом осадок был отфильтрован и высушен, масса его оказалась равной 2,45 г. Уставите содержание газов в исходной смеси (в % по объему).
Р – элементы V А - группы
38.Дайте общую характеристику р-элементов V А-группы, охарактеризуйте их положение в периодической системе. Как изменяются их свойства с увеличением заряда ядра?
39.Получение и свойства азота.
40.Опишите водородные соединения азота. Аммиак, получение, свойства.
41.Тип гибридизации и пространственная конфигурация аммиака и иона аммония.
42.Качественная реакция на ион аммония и аммиак.
43.Охарактеризуйте все известные оксиды азота. Опишите их получение, строение, свойства.
44.Производные аммиака и их применение в фармации.
45.Азотная кислота и ее соли (нитраты). Получение, свойства, применение.
46.Обоснуйте окислительно-восстановительную двойственность азотистой кислоты и нитритов, приведите примеры.
47.Изобразите электронно-структурную формулу молекулы азотной кислоты.
48.Почему азотная кислота и ее соли (нитраты) в окислительно-восстановительных реакциях могут быть только окислителями, приведите примеры.
49.Что происходит с нитратами при их термическом разложении? Как влияет на этот процесс катион металла?
50.Качественная реакция на нитраты.
51.Какие степени окисления проявляет фосфор? Какие оксиды образует, их свойства?
52.Назовите кислоты фосфора, приведите их графические формулы, опишите свойства.
53.Назовите соли оксокислот фосфора, их свойства.
54.Качественная реакция на фосфат-ион.
55.Как изменяются кислотно-основные свойства в подгруппе мышьяка (мышьяк, сурьма, висмут)?
56.Приведите реакцию Марша. Где она применяется?
57.Как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов подгруппы мышьяка со С.О. +3.
58.Назовите оксиды элементов подгруппы мышьяка со С.О. +5, опишите их свойства. Какие кислоты им соответствуют?
59.Приведите качественные реакции элементов подгруппы мышьяка со С.О. +3 и +5.
60.Осуществите следующие превращения: N2®NH3®NO®HNO3®NH4NO3®NH3®N2
61.Осуществите следующие превращения: Р®Р2О5®Н3РО4®Са(Н2РО4)2®СаНРО4®Са3(РО4)2
62.Плотность паров фосфора по воздуху 4,28. Из скольких молекул состоит молекула парообразного фосфора?
63.Какое количество вещества Na2НРО4·2Н2О следует растворить в одном килограмме воды для получения раствора содержащего 4% безводной соли?
64.Сколько литров и молей NH3 требуется для получения 6,3т HNO3, считая потери в производстве 5%?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. 5-ое изд. испр. — М:ВН 2003.
2.Ахметов Н.С., Азизов М.К., Бадыгина Л.И. Лабораторные и семинарские занятия по общей и неорганической химии. — М: ВШ 2002.
3.Бабков А.В., Попков В.А. — Общая и неорганическая химия — М: МГУ,- ЧеРо,1998.
4.Глинка Н.Л. Общая химия / Под редакцией А.И. Ермакова – М: «Интеграл – Пресс», 2007.
5.Ершов Ю.А., ПопковВ.А., Берлянд А.С., и др./ Под редакцией Ю.А. Ершова. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов - 2-ое издание, испр. и доп. М.ВШ 2000.
6.Оленин С.С., Фадеев Г.Н. Неорганическая химия. М: ВШ, 1979.
7.ПузаковС.А. Химия. — М: Медицина, 1995.
8.Слесарев В.И. Химия: основы химии живого. СПБ: Химия, 2000.
ПРАКТИКУМ
ПО
ХИМИИ ЭЛЕМЕНТОВ
для студентов 1 курса фармацевтического факультета
Очной формы обучения
Смоленск, 2016
Практикум по химии элементов для студентов 1 курса фармацевтического факультетаочной формы обучения. – 2016.
Авторы: к.б.н., старший преподаватель Теленкова О.Г.,
старший преподаватель Кокарева Е.В.
Под редакцией профессора, д.м.н. Фаращука Николая Федоровича
Подбор лабораторных работ обусловлен методическими соображениями, возможностями лабораторного оборудования, а также учебным планом.
Каждый раздел включает необходимые теоретические сведения по данной теме, порядок выполнения работы.
.
© Смоленский государственный медицинский университет, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Химия элементов | ||
| s-элементы | ||
| d-элементы | ||
| p-элементы | ||
| Список литературы |
ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
ТЕМА: «S-ЭЛЕМЕНТЫ»
К S - элементам относятся элементы IА и IIА групп, а также водород и гелий. Всего в таблице 14 S - элементов. В атомах этих элементов заполняется электронами S - подуровень внешнего энергетического уровня. Внутренние энергетические уровни остаются неизменными. Из 14 S - элементов 12 являются типичными металлами. С S - элементов начинаются короткие и длинные периоды. В каждом содержится 2 S - элемента. Большинство S - элементов и их соединений имеют определенное физиологическое и медицинское значение: Li (LiCl, Li2CO3 используют для лечения психических заболеваний, подагры и мочекаменной болезни), Na (NaCl используют для приготовления физиологических растворов, Na2SО4 - слабительное и т.д.), К (КС1 — регулятор деятельности сердца, КВr - успокоительное и т.д.), Mg (MgSО4·7Н2О, MgS2О3·6H2O - противогипертонические, успокаивающие, противосудорожные и спазмолитические средства), Са (СаСl2·6Н2О, глюконат кальция, лактат кальция - являются регуляторами обмена кальция, обладают противоаллергическими, кровоостанавливающими и противовоспалительными свойствами), Sr, Ва (сульфат бария - рентгеноконтрастное средство).
S-элементы IA группы (щелочные металлы) - сильные восстановители и легко отдают электрон, образуя катион с зарядом +1 с оболочкой инертного газа. В своем периоде каждый из них обладает набольшим радиусом. В группах по мере увеличения номера элемента размеры атома возрастают. По величине радиуса и химическим свойствам катионам s-элементов IA группы близки аммоний - ионы.
В воде катионы щелочных металлов гидратированы, образуя аквакомплексы за счет электростатического притяжения дипольных молекул воды. Так как электронная оболочка ионов имеет устойчивую конфигурацию инертного газа и лиганды (молекулы воды) мало влияют на состояние электронов, все они в водных растворах бесцветны, цветные соединения образуются окрашеными анионами или за счет поляризации анионов большого размера.
Катионы IA группы не имеют общего группового осадительного реагента.
S-элементы IIА группы - имеют постоянную степень окисления (+2). По сравнению с IA-группой, катионы IIА имеют меньше радиус атома и обладают более высокими поляризующими свойствами. S-элементы IIА - группы образуют большее по сравнению с щелочными металлами, количество малорастворимых соединений.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ОПЫТ I. Восстановительные свойства Н2О2.
Пероксид водорода Н2О2 в реакции с очень сильными окислителями, такими как КМnО4 в кислой среде, проявляет восстановительные свойства:
КМnО4 + Н2SО4 + Н2О2 = MnSO4 + К2SО4 + Н2О + О2
Расставьте коэффициенты методом полуреакций.
Выполнение опыта:
К 5-6 каплям раствора КМnО4 добавьте 2-3 капли 2 н раствора Н2SО4 и 2-3 капли Н2О2
Объясните наблюдаемые изменения окраски растворов. Как доказать, что выделяется кислород?
ОПЫТ 2. Окислительные свойства Н2О2.
В реакции с восстановителями, например с КI, пероксид водорода является окислителем:
КI + Н2О2 + НСl ® КСl +I2 + Н2О
Расставьте коэффициенты методом полуреакций.
Выполнение опыта:
К 4-5 каплям раствора иоди