Порядок выполнения лабораторных работ в практикуме
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Учебно-методический комплекс
Часть вторая. Общий практикум
Первый семестр
Нижний Новгород, 2006
УДК 546 (073.8) + 546 (076)
Неорганическая химия: Учебно-методический комплекс. Часть вторая. Общий практикум. Первый семестр / А.А.Сибиркин.- Нижний Новгород: ННГУ, 2006.- 43 с.
Вторая часть учебно-методического комплекса содержит план лабораторных заданий и программу общего практикума, посвященного изучению основных закономерностей химии, необходимых для успешного освоения в дальнейшем фактического материала неорганической химии. Здесь приводится список литературы для проработки учебного материала, варианты лабораторных заданий, методические разработки отдельных тем, необходимых для выполнения нескольких лабораторных работ.
Для студентов 1 курса химического факультета, изучающих курс неорганической химии.
© А.А.Сибиркин, 2006
© Нижегородский госуниверситет
им. Н.И.Лобачевского, кафедра
неорганической химии
Порядок выполнения лабораторных работ в практикуме
Лабораторные работы в практикуме выполняются в установленном преподавателем порядке. В конце лабораторного занятия преподаватель назначает студенту тему следующей лабораторной работы. Далее студент получает на руки в препараторской практикума методические разработки к лабораторной работе для самостоятельной работы с ними в течение недели (до следующего лабораторного занятия).
Освоение учебного материала достигается в рамках самостоятельной работы студента. Полный перечень вопросов к каждой лабораторной работе приводится в программе практикума. Источниками информации являются конспекты лекций, учебники и учебные пособия, рекомендованные в программе практикума, и методические разработки.
В начале следующего лабораторного занятия студент сдает допуск преподавателю, который предусматривает проверку знания студентом программного материала. Студенту, владеющему учебным материалом на достаточном уровне, назначается лабораторное задание.
После сдачи допуска студент выполняет экспериментальную часть предложенной ему работы, регистрируя полученные им экспериментальные данные в лабораторном журнале (обычно тонкая ученическая тетрадь, индивидуальная у каждого студента). Все необходимые для работы реактивы и оборудование студент получает у дежурного инженера практикума и сдает их в препараторскую конце занятия. По мере выполнения работы, если это необходимо, и обязательно по ее окончании студент проверяет полученные результаты у преподавателя и дежурного инженера практикума. Студент несет ответственность за сохранность и исправность вверенного ему оборудования, его повреждение и утрату, возникшую в результате небрежного обращения и использования заведомо ненадлежащим образом.
Столкнувшись с незнакомым вопросом, относящимся к теоретическому и экспериментальному содержанию работы, студент обращается за консультацией к преподавателю или дежурному инженеру.
Завершив лабораторную работу, студент готовит отчет о ее выполнении по установленной форме в течение недели, с тем чтобы сдать его на проверку преподавателю на следующем лабораторном занятии.
Окончив текущую работу и сдав отчет по предшествующей, студенту назначают очередную лабораторную работу. Таким образом, в течение недели он готовит отчет по текущей, только что выполненной работе, и допуск по следующей.
Выполнив семь работ по указанию преподавателя и сдав семь отчетов, студент сдает в препараторскую практикума полученные методические разработки и получает зачет, выставляемый преподавателем в ведомость и зачетную книжку одновременно.
План лабораторных работ и программа практикума
РАБОТА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНЫХ МАСС ВЕЩЕСТВ
И ХИМИЧЕСКИХ ЭКВИВАЛЕНТОВ
Объем требований к допуску
Основные химические понятия. Атом. Молекула. Изотоп. Химический элемент. Простое и сложное вещество. Моль. Постоянная Авогадро. Атомная и молекулярная масса. Молярная масса и молярный объем. Атомная единица массы.
Основные стехиометрические законы. Их применимость для веществ с молекулярной и немолекулярной структурой. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений. Закон простых объемных отношений. Закон сохранения массы. Закон эквивалентов. Вычисление эквивалентных масс простых и сложных веществ.
Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа Менделеева-Клапейрона. Приведение объемов газов к различным условиям измерения. Уравнение Клапейрона. Уравнения Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля. Относительная плотность газов. Молярный объем газа. Закон Авогадро. Парциальное давление газов. Закон парциальных давлений Дальтона. Молярная масса газовой смеси. Объемная доля компонента газовой смеси.
Определение молярных масс летучих веществ. Методы Реньо, Майера и Дюма. Определение атомных и молекулярных масс масс-спектрометрическим методом. Определение атомных масс на основе закона простых объёмных отношений, методом Канниццаро, по правилу Дюлонга-Пти. Определение удельной теплоёмкости калориметрическим методом. Уравнение теплового баланса калориметра. Определение разности температур в калориметрических измерениях. Термометр Бекмана.
Расчет средней величины и доверительного интервала.
Варианты лабораторного задания
1. Определение молярной массы оксида углерода (IV).
2. Определение эквивалента и молярной массы металла.
3. Определение числа Авогадро.
Литература
1. Глинка Н.Л. Общая химия.- Л., 1984.- С. 14-35.
2. Неницеску К.Д. Общая химия.- М., 1968.- С. 21-40, 47-52.
3. Справочник по элементарной химии / Под общ. ред. А.Т.Пилипенко.- Киев, 1980.- С. 6-19.
4. Практикум по неорганической химии / Под ред. В.И.Спицына.- М., 1984.- С. 41-49.
5. Физическая химия: Теоретическое и практическое руководство / Под ред. Б.П.Никольского.- Л., 1987.- С. 387-401.
6. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1981.- С. 7-9.
7. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1981.- С. 7-9.
8. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии.- М.,1978.-С. 54-96.
И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
Объем требований к допуску
Скорость химической реакции. Механизм химической реакции. Стадии химической реакции. Молекулярность химической реакции. Кинетическое уравнение. Константа скорости химической реакции. Кинетический закон действия масс. Порядок реакции. Расчет константы скорости и порядка реакции по экспериментальным данным. Кинетические кривые и их уравнения.
Температурная зависимость константы скорости химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости химической реакции. Уравнение Аррениуса. Энергия активации и ее физический смысл. Предэкспоненциальный множитель, частотный и пространственный факторы. Расчет температурного коэффициента скорости и энергии активации по экспериментальным данным.
Катализ и ингибирование. Гомогенный и гетерогенный катализ. Принцип действия катализаторов и ингибиторов.
Обратимость химических реакций. Химическое равновесие. Термодинамический и кинетический подходы к химическому равновесию. Константа химического равновесия. Виды констант химического равновесия и связь между ними. Выражение константы химического равновесия для гомогенных и гетерогенных реакций. Термодинамический расчет констант химического равновесия и состава равновесной смеси с использованием уравнения изотермы химической реакции, уравнения Гиббса-Гельмгольца и уравнений Кирхгофа.
Динамическое равновесие. Принцип Ле Шателье. Зависимость положения равновесия гомогенных и гетерогенных реакций от температуры, давления, концентрации реагирующих веществ, присутствия посторонних инертных молекул.
Определение параметров линейной регрессии. Метод наименьших квадратов. Линеаризующие преобразования. Определение параметров линейной зависимости графическим методом.
Варианты лабораторного задания
1. Влияние концентрации реагирующих веществ, температуры и катализатора на скорость химических реакций.
2. Влияние концентрации реагирующих веществ и температуры на химическое равновесие.
Литература
1. Глинка Н.Л. Общая химия.- Л., 1984.- С. 163-173, 176-196.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1981.- С. 174-190, 195-202, 212-227.
3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 169-181, 191-200, 204-206.
4. Неницеску К.Д. Общая химия.- М., 1968.- С. 167-180, 188-198.
5. Угай Я.А. Общая химия.- М., 1977.- С. 138-144, 149-165.
6. Физическая химия / Под ред. К.С.Краснова.- М., 1982.- С. 218-260, 521 - 535.
7. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия.- М., 1988.- С. 83-123, 284-315.
8. Киреев В.А. Курс физической химии.- М., 1975.- С. 237-272.
9. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики.- М., 1984.- С. 48-102.
10. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учеб. пособие для втузов.- 12-е изд.- Т. 1.- М.: Наука, 1978.- С. 292 - 296.
РАБОТА 5. РАСТВОРЫ.
ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА РАСТВОРАМИ
Объем требований к допуску
Дисперсные системы. Истинные и коллоидные растворы. Многообразие растворов. Значение растворов в природе и технике. Понятие о компоненте, фазе и числе степеней свободы. Правило фаз Гиббса. Диаграмма состояния воды.
Классификация растворов. Растворы насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные. Растворы концентрированные и разбавленные.
Способы выражения концентрации растворов. Массовая доля и массовый процент. Молярная доля и молярный процент. Молярная, моляльная и нормальная концентрация. Титр раствора. Плотность раствора. Пересчет концентраций растворов. Разбавление, концентрирование и смешивание растворов.
Растворение веществ. Растворение как физико-химический процесс. Физическая и химическая теории растворов. Энергия кристаллической решетки, энтальпия гидратации и энтальпия растворения. Растворимость веществ в воде и ее температурная зависимость. Техника приготовления растворов заданной концентрации из безводных солей, кристаллогидратов, жидких веществ, фиксаналов.
Равновесие газ-раствор. Закон Генри. Константа Генри, коэффициент растворимости Оствальда и коэффициент абсорбции Бунзена.
Равновесие раствор-раствор. Закон распределения Нернста. Экстракция. Понятие исходного раствора, экстрагента, рафината и экстракта. Однократная и многократная экстракция.
Коллигативные свойства растворов. Давление паров бинарных растворов. Идеальные и реальные растворы. Закон Рауля. Криоскопический и эбулиоскопический законы. Определение молярной массы вещества криоскопическим методом. Явление осмоса. Осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа.
Поглощение света растворами. Диапазон электромагнитных волн. Видимый свет. Спектральный и дополнительный цвета. Основной закон светопоглощения. Светопропускание, экстинкция, коэффициент экстинкции. Связь спектра поглощения раствора с его окраской. Измерение оптической плотности растворов с помощью фотоэлектроколориметра. Правила работы с фотометрическими кюветами.
Варианты лабораторного задания
1. Приготовление растворов веществ заданной концентрации.
2. Определение молярной массы неэлектролитов криоскопическим методом.
3. Определение растворимости солей в воде.
4. Поглощение света растворами.
Литература
1. Глинка Н.Л. Общая химия.- Л., 1984.- С. 205-222.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1981.- С. 229-245.
3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 125-135.
4. Неницеску К.Д. Общая химия.- М., 1968.- С. 147-166.
5. Угай Я.А. Общая химия.- М., 1977.- С. 206-223.
6. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия.- М., 1991.- С. 424-432.
7. Физическая химия / Под ред. К.С.Краснова.- М., 1982.- С. 321-324, 336-364.
8. Киреев В.А. Курс физической химии.- М., 1975.- С. 345-394.
9. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ.- М., 1973.- С. 369-386.
10. Рачинский Ф.Ю., Рачинская М.Ф. Техника лабораторных работ.- Л., 1982.- С. 104-109, 329-338.
11. Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа.- Л., 1986.- С. 6-11, 33-35, 40-50, 164-165.
РАБОТА 7.
РАБОТА 8. ГАЛОГЕНЫ
Объем требований к допуску
Общая характеристика элементов подгруппы галогенов. Строение атомов и валентные возможности атомов фтора, хлора, брома и йода. Атомарные галогены, получение, изменение химической активности в подгруппе.
Фтор и его соединения. Простое вещество фтор. Нахождение в природе. Получение химическими и электрохимическими методами, строение, физические и химические свойства, применение.
Фтороводород. Получение, строение, свойства, применение, техника работы. Аномалии физических свойств фтороводорода и его водных растворов, их причины. Травление стекла. Фториды. Ионные фториды, получение, строение, свойства, применение. Амфотерные фториды и фторидные комплексы. Гидрофториды, получение, строение, свойства, применение.
Кислородные соединения фтора, получение, строение, свойства и применение.
Хлор и его соединения. Простое вещество хлор. Нахождение в природе, лабораторные и технические способы получения, строение, свойства, применение, техника работы.
Хлороводород. Лабораторные и технические способы получения, строение, свойства, применение. Цепная реакция синтеза хлороводорода из простых веществ и ее механизм. Растворимость в воде, хлористоводородная (соляная) кислота, техника работы. Понятие азеотропной смеси. Ионные хлориды, получение, строение, свойства, применение. Хлоридные комплексы. Ковалентные хлориды и хлорангидриды кислот.
Кислородные соединения хлора. Оксид дихлора, диоксид хлора, гексаоксид дихлора, гептаоксид дихлора. Получение, строение, свойства, применение этих соединений.
Кислородсодержащие кислоты хлора и анионы этих кислот. Хлорноватистая, хлористая, хлорноватая и хлорная кислоты. Гипохлориты, хлориты, хлораты и перхлораты. Получение, строение, свойства и применение этих соединений. Хлорная вода, хлорная известь и жавелева вода. Бертолетова соль. Ангидрон. Техника работы с ними. Сравнение термической устойчивости, кислотных свойств и окислительной активности кислородсодержащих кислот хлора и их солей.
Бром, йод и их соединения. Простые вещества бром и йод. Нахождение в природе, методы получения и очистки, физические и химические свойства, применение, техника работы. Растворимость в воде и органических растворителях. Экстракция брома и иода. Сравнение физических и химических свойств галогенов. Порядок взаимного вытеснения галогенов из галогенид-ионов. Проявление металлических свойств йодом. Иодидное рафинирование металлов как пример химических транспортных реакций.
Бромоводород и йодоводород. Получение, строение, свойства, применение, техника работы. Растворимость в воде, бромоводородная и йодоводородная кислоты. Ионные бромиды и иодиды, получение, строение, свойства и применение. Полибромиды и полийодиды. Сравнение термической устойчивости и кислотных свойств галогеноводородных кислот. Сравнение восстановительных свойств галогеноводородов и галогенид-ионов.
Кислородные соединения брома и йода, их малая устойчивость. Ентаоксид дийода, получение, строение, свойства и применение.
Кислородсодержащие кислоты брома и йода и анионы этих кислот. Бромноватистая, бромноватая и бромная кислоты. Гипобромиты, броматы и перброматы. Йодноватистая, йодноватая, ангидройодноватая и йодные кислоты. Гипойодиты, йодаты и перйодаты. Получение, строение, свойства и применение этих соединений. Бромная и йодная вода. Амфотерность йодноватистой кислоты. Склонность йода к образованию ортокислот.
Межгалогенные соединения. Получение, строение, свойства, применение. Кислотный характер межгалогенных соединений, их окислительные свойства, склонность к комплексообразованию.
Варианты лабораторных заданий
1. Получение хлора, брома, иода и их свойства.
2. Галогеноводороды и их свойства.
3. Кислородные соединения галогенов.
Литература
1. Некрасов Б.В. Основы общей химии.- М., 1973.- Т. 1.- С. 238 – 285.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1993.- С. 457 – 471.
3. Угай Я.А. Неорганическая химия.- М., 1989.- С. 350 – 371.
4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 270 – 296.
5. Реми Г. Курс неорганической химии.- М., 1963.- Т. 1.- С. 825 – 873.
6. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия.- М., 1994.- С. 320 – 343.
7. Турова Н.Я. Неорганическая химия в таблицах.- М., 1999.- С. 6 – 10.
8. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ.- М., 1996.- С. 252 – 279.
РАБОТА 9. ХАЛЬКОГЕНЫ
Объем требований к допуску
Общая характеристика элементов подгруппы галогенов. Строение атомов и валентные возможности атомов серы, селена и теллура. Биологическая роль элементов, техника работы с их соединениями.
Сера и ее соединения. Простое вещество сера. Нахождение в природе. Получение и методы очистки. Строение. Полиморфные модификации серы. Поведение серы при нагревании и охлаждении. Физические и химические свойства. Применение.
Соединения серы с водородом и их производные. Сероводород и сульфаны, получение, строение, свойства, применение. Техника работы с сероводородом. Сульфиды, гидросульфиды и полисульфиды металлов, получение, строение, свойства и применение. Применение сульфидов в качественном анализе неорганических соединений. Сульфиды металлов как важнейшее минеральное сырье. Ковалентные сульфиды, тиокислоты и их соли.
Кислородные соединения серы. Диоксид и триоксид серы. Получение, строение, свойства, применение, техника работы.
Кислородсодержащие кислоты серы и анионы этих кислот. Сернистая кислота, сульфиты, гидросульфиты и дисульфиты, получение, строение, свойства и применение. Серная кислота, сульфаты, гидросульфаты, пиросерная кислота и пиросульфаты. Нитрозилсерная кислота. Получение, строение, свойства, применение и техника работы. Олеум. Производство серной кислоты контактным и нитрозным способами. Значение серной кислоты в химической промышленности. Гидросернистая, тиосернистая, политионовые кислоты и их соли, получение, строение, свойства и применение. Жидкость Вакенродера. Пероксокислоты серы и соли этих кислот, получение, строение, свойства и применение.
Галогениды и галогенангидриды кислородсодержащих кислот серы. Хлористый тионил и хлористый сульфурил, получение, строение, свойства, применение, техника работы. Хлорсульфоновая кислота, получение, строение, свойства, применение. Дихлорид дисеры, дихлорид серы, получение, строение, свойства, применение.
Селен, теллур и их соединения. Простые вещества селен и теллур. Получение, строение, свойства и применение.
Селеноводород, теллуроводород, селениды и теллуриды. Получение, строение, свойства, применение, техника работы. Сравнение термической устойчивости и кислотных свойств водородных соединений элементов подгруппы серы. Сравнение восстановительных свойств водородных соединений элементов и халькогенидов.
Кислородные соединения селена и теллура. Диоксиды селена и теллура. Получение, строение, свойства и применение. Сравнение кислотных и окислительно-восстановительных свойств диоксидов серы, селена и теллура. Основные свойства диоксида теллура. Триоксид селена, получение, строение, свойства.
Селенистая и теллуристая кислоты, селениты и теллуриты. Получение, строение, свойства и применение. Сравнение кислотных и окислительно-восстановительных свойств сернистой, селенистой и теллуристой кислот.
Селеновая и теллуровая кислоты, селенаты и теллураты. Получение, строение, свойства и применение. Склонность теллура к образованию ортокислоты. Сравнение кислотных и окислительных свойств серной, селеновой и теллуровой кислот.
Галогениды селена и теллура. Тетрахлорид и тетраиодид теллура. Получение, строение, свойства, применение. Кислотный характер галогенидов теллура.
Варианты лабораторных заданий
1. Плавление и получение аллотропных модификаций серы.
2. Получение оксида серы (4) и его свойства.
3. Свойства серной кислоты.
4. Получение тиосульфата натрия и его свойства.
Литература
1. Некрасов Б.В. Основы общей химии.- М., 1973.- Т. 1.- С. 311 – 364.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1993.- С. 436 – 452.
3. Угай Я.А. Неорганическая химия.- М., 1989.- С. 316 – 334.
4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 309 – 328.
5. Реми Г. Курс неорганической химии.- М., 1963.- Т. 1.- С. 750 – 808.
6. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия.- М., 1994.- С. 296 – 297, 304 – 320.
7. Кудрявцев А.А. Химия и технология селена и теллура.- М., 1968.- С. 7 – 140, 177 – 205.
7. Турова Н.Я. Неорганическая химия в таблицах.- М., 1999.- С. 18 – 24.
8. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ.- М., 1996.- С. 209 – 251.
РАБОТА 10. АЗОТ И ФОСФОР
Объем требований к допуску
Азот. Строение атома и валентные возможности. Нахождение в природе. Биологическая роль азота.
Простое вещество азот. Получение, строение, свойства, применение. Жидкий азот. Причины прочности молекулы и химической инертности. Проблема связывания атмосферного азота.
Соединения водорода с азотом и их производные. Аммиак, получение, строение, свойства, применение, техника работы. Жидкий аммиак. Физико-химические основы промышленного синтеза аммиака. Водный раствор аммиака, гидроксид аммония. Аммиачные комплексы. Соли аммония, получение, строение, свойства, применение. Термический распад солей аммония. Нитриды, амиды и имиды, получение, строение, свойства, применение. Гидразин, получение, строение, свойства, применение. Соли гидразиния. Гидроксиламин, получение, строение, свойства, применение. Соли гидроксиламмония. Азотистоводородная кислота и азиды, получение, строение, свойства, применение.
Кислородные соединения азота. Оксонитрид азота, оксид азота, триоксид диазота, диоксид азота, тетраоксид диазота, пентаоксид диазота. Получение, строение, свойства и применение этих соединений. Биологическое действие оксидов азота и техника работы с ними. Магнитные свойства молекул оксидов азота.
Кислородсодержащие кислоты азота и анионы этих кислот. Азотистая кислота и нитриты, получение, строение, свойства, применение. Азотная кислота и нитраты, получение, строение, свойства и применение. Сравнение кислотных и окислительных свойств азотной и азотистой кислот. Продукты восстановления нитрат-иона. Промышленное получение азотной кислоты. Царская водка. Природные нитраты. Термическое разложение нитратов. Азотные удобрения. Взрывчатые вещества.
Соединения азота с галогенами. Трифторид азота, нитриды хлора и йода, получение, строение, свойства. Различие в поведении соединений азота с галогенами в обменных реакциях.
Фосфор. Строение атома и валентные возможности. Нахождение в природе.
Простое вещество фосфор, получение. Аллотропные модификации фосфора. Белый и красный фосфор, их строение. Физические и химические свойства, применение и техника работы.
Соединения фосфора с водородом и их производные. Фосфин и дифосфин, получение, строение, свойства и применение. Соли фосфония, получение, строение, свойства. Сравнение свойств аммиака и фосфина, солей аммония и солей фосфония. Фосфиды металлов, получение, строение, свойства, применение.
Соединения фосфора с кислородом. Фосфористый и фосфорный ангидриды, получение, строение, свойства и применение.
Кислородсодержащие кислоты фосфора и анионы этих кислот. Фосфорные ортокислота, метакислота, пирокислота и их соли. Получение, строение, свойства, применение. Взаимный переход фосфорных кислот и их солей. Полимерное строение фосфорной метакислоты и метафосфатов. Роль производных фосфорной кислоты в биологических процессах. Фосфорные удобрения. Фосфористая кислота и фосфиты, получение, строение, свойства и применение. Фосфорноватистая кислота и гипофосфиты, получение, строение, свойства, применение. Фосфорноватая кислота и гипофосфаты. Получение, строение, свойства. Фосфористофосфорная кислота, получение, строение, свойства. Основность кислородсодержащих кислот фосфора.
Соединения фосфора с галогенами. Тригалогениды, пентагалогениды и оксотригалогениды фосфора, получение, строение, свойства, применение. Неорганические полимеры на основе галогенидов фосфора, фосфонитрилхлорид.
Варианты лабораторных заданий
1. Получение азота, аммиака и его свойства.
2. Получение оксидов азота и азотистой кислоты, их свойства.
3. Получение азотной кислоты и ее свойства.
4. Свойства фосфора, фосфорного ангидрида и фосфорной кислоты.
Литература
1. Некрасов Б.В. Основы общей химии.- М., 1973.- Т. 1.- С. 382 – 462.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1993.- С. 395 – 421.
3. Угай Я.А. Неорганическая химия.- М., 1989.- С. 246 – 282.
4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 329 – 361.
5. Реми Г. Курс неорганической химии.- М., 1963.- Т. 1.- С. 625 – 700.
6. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия.- М., 1994.- С. 260 – 295.
7. Турова Н.Я. Неорганическая химия в таблицах.- М., 1999.- С. 37 – 43.
8. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ.- М., 1996.- С. 137 – 185.
РАБОТА 12. БОР. АЛЮМИНИЙ
Объем требований к допуску
Бор. Строение атома и валентные возможности. Электронный дефицит атома бора в ковалентных соединениях. Нахождение в природе, изотопный состав.
Простое вещество бор. Получение, свойства, применение.
Соединения бора с водородом. Гомологические ряды боранов. Диборан, получение, строение, свойства, применение, техника работы. Борогидриды. Тетрагидридоборат натрия, получение, строение, свойства, применение. Соединения бора с металлами, получение, применение.
Кислородные соединения бора. Борный ангидрид, получение, строение, свойства, применение. Боросиликатные стекла.
Кислородсодержащие кислоты бора и их анионы. Борная ортокислота, получение, строение, свойства, применение. Метабораты и тетрабораты, получение, строение, свойства, применение. Сложные эфиры борной кислоты.
Соединения бора с галогенами. Трифторид бора, получение, строение, свойства, применение. Тетрафтороборная кислота и тетрафторобораты, получение, строение, свойства, применение. Трихлорид, трибромид и трийодид бора, получение, строение, свойства, применение.
Соединения бора с водородом. Боразол, получение, строение, свойства, применение. Неорганические полимеры на основе бора. Боразон, кубическая и гексагональная модификации, строение, свойства, применение. Аналогия строения с аллотропными модификациями углерода.
Алюминий. Строение атома алюминия. Распространенность, изотопный состав. Минералы алюминия (боксит, нефелин, каолин). Переработка боксита на окись алюминия.
Простое вещество алюминий. Получение алюминия и его производство. Физические и химические свойства алюминия. Применение алюминия и его сплавов.
Соединения алюминия (III). Гидрид алюминия и алюмогидриды щелочных металлов, получение, строение, свойства, применение.
Оксид алюминия (III). Получение, строение, свойства. Корунд, природные и искусственные рубины. Гидроксид алюминия, получение, свойства, применение. Старение гидроксида алюминия за счет процессов гидроксоляции. Алюминаты, их получение твердофазным синтезом и в водных растворах, строение и свойства. Гидролиз алюминатов.
Бинарные соединения алюминия (III). Галогениды алюминия, получение, строение безводных галогенидов, свойства, применение. Субгалогениды алюминия, их получение, строение, свойства и применение. Сульфид, нитрид и карбид алюминия, получение, свойства, применение.
Соли алюминия (III). Получение, строение, свойства, применение. Комплексные соединения и двойные соли алюминия. Гидролиз соединений алюминия (III).
Соединения алюминия (I). Субгалогениды алюминия, получение, свойства. Очистка алюминия субгалогенидным методом.
Варианты лабораторных заданий
1. Получение борной кислоты и оксида бора
2. Получение аморфного бора из оксида бора
3. Получение перлов буры
4. Качественная реакция на бор
5. Получение пероксобората натрия
7. Алюмотермия. Взаимодействие алюминия с кислотами, щелочами, иодом
8. Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств
Литература
1. Некрасов Б.В. Основы общей химии.- М., 1973.- Т. 2.- С. 5 – 51.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия.- М., 1993.- С. 342 – 356.
3. Угай Я.А. Неорганическая химия.- М., 1989.- С. 138 – 156.
4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 1988.- С. 413 – 439.
5. Реми Г. Курс неорганической химии.- М., 1963.- Т. 1.- С. 351 – 406.
6. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия.- М., 1994.- С. 212 – 227.
7. Турова Н.Я. Неорганическая химия в таблицах.- М., 1999.- С. 67 – 71.
8. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ.- М., 1996.- С. 74 – 88.
Оформление отчета о лабораторной работе
Отчет о лабораторной работе содержит следующие элементы:
1. Титульный лист (приложение 1).
2. Цель работы: краткое содержание лабораторного задания, назначенного преподавателем после сдачи допуска.
3. Литературный обзор: краткий анализ учебной, справочной, специальной (монографической), периодической литературы, имеющий непосредственное отношение к цели работы и необходимый для решения поставленной преподавателем задачи. Ссылки на использованные источники приводятся арабскими цифрами в квадратных скобках; при многократном цитировании одного и того же источника в скобке после порядкового номера через запятую приводится номер страницы, содержащей необходимую информацию. В отчетах допускаются ссылки на частные сообщения (материалы лекций, семинаров, консультаций, бесед и др.).
4. Теоретическую часть (она приводится в том случае, если студент желает выдвинуть новые научные положения, предложить более совершенные способы обработки результатов и т.п.). Теоретическая часть не является обязательным элементом и может отсутствовать.
5. Экспериментальную часть, содержащую: перечень приборов, материалов, реактивов, использованных в работе; подробное описание методики опыта, наблюдаемых явлений (изменения окраски, агрегатного состояния, количества вещества и т.п.); первичные экспериментальные результаты (условия измерения, отсчеты по приборам, параметры аппаратов и т.п.); методику обработки результатов и конечный результат.
6. Обсуждение результатов: рассмотрение эксперимента в целом, формулирование и анализ закономерностей, понятий, правил в обобщенном виде, сопоставление экспериментальных результатов с теоретическими, справочными, контрольными данными, составление необходимых уравнений реакций. На основании этого выявляется общий результат работы (успех опыта, достоинства и недостатки методики опыта, точность результатов и др.), проверяется соответствие полученных данных с ранее известными, анализируются и разрешаются противоречия.
7. Вывод: краткое изложение результатов работы в свете поставленной цели.
8. Список использованных источников: перечень библиографических описаний источников под соответствующими номерами. Примеры библиографических описаний приведены в приложении 2.
Соответствие указаний в методическом описании тексту отчета иллюстрируется приложением 3.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕКСТУ ОТЧЕТА
1. Отчет пишется разборчиво от руки. Допускается машинописное оформление отчета. На одной странице допускается не более 5 исправлений. Допускается двустороннее расположение материала.
2. Каждый рисунок и таблица сопровождаются порядковым номером и заголовком. Размер рисунка выбирается таким образом, чтобы он мог разместиться на одной странице. Подогнутые края у наклеенных рисунков не допускаются.
3. Все листы отчета должны иметь одинаковый формат (тетрадный лист), контрольное поле (при одностороннем расположении материала слева на каждой странице, при двустороннем - слева на нечетной странице и справа на четной), сквозную нумерацию (начиная с титульного листа, в верхней строке страницы при одностороннем расположении материала - справа, при двустороннем - в середине, номера первой и второй страниц не проставляются).
4. Вторая страница отчета (обратная сторона титульного листа) оставляется свободной и предназначается для замечаний преподавателя.
5. Заголовок отчета совпадает с заголовком описания лабораторной работы.
6. Текст отчета пишется в безличной форме в прошедшем или настоящем времени.
7. Допускаются только предусмотренные ГОСТ 7.12-77 сокращения, например: г. (год), т. (товарищ), с. (страница), напр. (например), н.э. (нашей эры), т.е. (то есть), и др. (и другие), и пр. (и прочие), и т.д. (и так далее), и т.п. (и тому подобное), т.о. (таким образом); инициалы (А.С.Пушкин); буквенные аббревиатуры названий некоторых организаций (например, ВДНХ, ООН, НИИ); сокращения ученых степеней и званий (доц., проф., канд., д-р, мл.). В ссылках на иллюстрации, таблицы, примечания допускаются сокращения гл., п., пп., рис., см., ср., табл. В библиографических описаниях сокращаются: вып., изд., пер., нем., англ., ч., т., сост., 2 собственных имени: М.- Москва, Л.- Ленинград. Единицы измерения физических величин также сокращаются, например: кПа, мл/с, мм рт.ст.
Приложение 1
Федеральное агентство по образованию
Нижегородский государственный университет
им. Н.И.Лобачевского
Химический факультет
Кафедра неорганической химии
Техника проведения лабораторных работ
Отчет о лабораторной работе
Преподаватель:
доц. А.А.Сибиркин
Студент:
Н.Е.Иванова, гр. 212
Нижний Новгород, 2006
Приложение 2
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия.- М.: Высшая школа, 1988.- 495 с.
2. Определения коэффициента распределения вещества между двумя жидкими фазами методом однократной экстракции / Сост. А.А.Сибиркин; Научн. ред. Ю.Е.Еллиев.- Н.Новгород: ННГУ, 1993.- 9 с.
3. Техника проведения лабораторных работ: Методич. указания к лаборат. работе по неорганич. химии для студ. 1 курса дневн. и вечерн. отд-ния химич. факультета / Сост. Ю.Б.Зверев, И.В.Руновская, С.Г.Чеснокова, П.Е.Гайворонский.- Горький: ГГУ, 1987.- Ч. 2.- 20 с.
4. Тальрозе В.Л., Танцырев Г.Д., Юхвидин Я.А. Анализы газовых и жидких смесей на масс-спектрометре МС-1 // Зав. лаб.- 1955.- Т. 21, № 7-12.- С. 1174.
5. Сибиркин А.А. Частное сообщение: Лекция от 24.04.2005.
Приложение 3
Фрагмент методического описания:
3. Получение углекислого газа
В пробирку поместите кусочек мела величиной с горошину и добавьте 5 мл 20 % раствора соляной кислоты. Что наблюдается? Составьте уравнение реакции.
| Пример фрагмента отчета | Комментарий | |
| 3. Получение угольной кислоты в лаборатории проводят действием соляной кислоты на мел или мрамор [ 2, с. 213 ]. | Литератур- ный обзор | |
| Кусочек мела величиной с горошину был обработан в пробирке 5 мл 20 % раствора соляной кислоты. Произошла бурная реакция, сопровождавшаяся выделением бесцветного газа без запаха (CO2) и образованием бесцветного раствора (водный раствор CaCl2). CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + CO2 + H2O. | Экспери- ментальная часть | |
Угольная кислота, полученная из ее соли действием сильной кислоты, при комнатной температуре распадается на углекислый газ и воду. Процес< Наши рекомендации |