Техніка приготування розчинів за приблизно взятою наважкою

Питання для самопідготовки.

1.Електронна структура біогенних s- , p- ,d- елементів.

2.Типові хімічні властивості елементів та їх сполук(К, Nа , Са, Мg, С, S ,N, Fе, Cu, Zn, Mn) - реакції без зміни ступеня окислення, зі зміною ступеня окислення, комплексоутворенням.

3. Зв'язок між місцезнаходженням s- , p- ,d- елементів у періодичній системі та їх вмістом в організмі людини.

4.Написання окисно-відновних реакцій за допомогою електронного балансу.

Теоретичні відомості.

1. Записати електронні та графічні формули атомів: К,S, N, Cu, Fе.

_________________

Дослід № 1 Якісна реакція на иони натрію, калію, кальцію.

Взяти в шпатель солі Nа₂SО₄, К₂SО₄, СаSО₄, та внести в полум’я горілки.

1.Як забарвлюють іони К⁺, Nа⁺, Са²⁺ полум’я? ____________________________________

________________________________________________

Дослід № 2 Якісна реакція на сульфат – іон.

В пробірку з розчином натрію сульфату додайте невелику кількість розчину барію хлориду.

1. Що ви спостерігаєте? Який осад якого кольору випав під час цієї реакції? Чому цю реакцію називають якісною? ____________

________________________

2. Напишіть рівняння взаємодії натрію сульфату з барієм хлоридом в повному і скороченому іонному вигляді.

____________________________________

Дослід № 3 Якісна реакція на сульфіт – іон.

В пробірку наливають 5-6 крапель розчину сульфіту натрію та 5-6 крапель сульфатної кислоти, в верхню частину пробірки кладуть стрічку фільтрувального паперу змочену

Краплею розчину крохмалю і краплею розбавленого розчину йоду. Пробірку закривають пробкою з отвором , нагрівають та спостерігають зникнення синього забарвлення крохмалю.

1.Написати рівняння взаємодії сульфіту натрію з сульфатною кислотою. ____________

2. Який газ утворюється? ______________________________________________________

Дослід № 4 Якісна реакція на нітрат іон.

В пробірку з розчином калію нітрату чи натрію додати невеликий кусок міді, та прилити 1мл концентрованої сульфатної кислоти.

1. Що ви спостерігаєте? Який газ виділяється ?____________________________________ ____________

2. Напишіть відповідну реакцію. Розставте коефіцієнти методом електронного балансу.

________

Дослід №5. Якісна реакція на карбонат – іон. Налийте в пробірку розчин натрію карбонату. Додайте кілька крапель хлоридної кислоти. Внести підпалену скіпку в пробірку. 1. Що ви спостерігаєте? Який газ виділяється під час цієї реакції? Написати рівняння в повному і скороченому іонному вигляді. ________2. Чому реакцію між карбонатами й кислотами називають якісною? ____________________________________

Дослід №6. Якісні реакції йонів d-елементів ( Fе²⁺, Fе³⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺).

Реагент	Катіони
Fе2+	Fе3+	Cu2+	Zn2+	Mn2+
NаОН	Fе(ОН)2↓	Fе(ОН)3↓	Cu(ОН)2↓	Zn(ОН)2↓	Mn(ОН)2↓
Колір осаду

Таблиця 1. Реакції катіонів ( Fе²⁺, Fе³⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺).

Написати рівняння якісних реакцій:

1.___________2.___________3.___________4.___________5.___________

Висновок:_______________________________

Контрольні запитання:

1. Написати електронну та графічну формулу запропонованого елементу._______________

____________________________________________________________

2. Написати рівняння реакцій типових хімічних властивостей запропонованих елементів та їх сполук. _________________________________________________________________

________________________________________________________

3. Зв'язок між місцезнаходженням s- , p- ,d- елементів у періодичній системі та їх вмістом в організмі людини. ________

4.Розставити коефіцієнти методом електронного балансу:

Cu + HNO₃( p) → Cu(NO₃)₂ + NO + H2O

________________________________________________

Pb(NO₃)₂ → PbO + NO₂ + O₂ ________________________________________________

Cl₂ + NaOH → NaClO + NaCl + H₂O ____________________________________

Домашнє завдання

1. Записати електронні та графічні формули атомів: Nа, С1, Cа, Br.

________

2.Розставити коефіцієнти методом електронного балансу:

SO₂ + NaIO₃ + H₂O → NaI + H₂SO₄ ________________________________________________

KCrO₂ + PbO₂ + KOH → K₂CrO₄ + K₂PbO₂ + H₂O

________________________________________________3.Яка сполука мангану широко застосовується в медицині та лабораторіях? За рахунок яких властивостей? Як поводить себе ця сполука , реагуючи з Nа₂SО₃ в середовищах з різним значенням рН? Написати відповідні реакції. Розставити коефіцієнти методом електронного балансу. ____________________________________________________

Практичне заняття № 2 Дата__________

Тема:Будова і номенклатура комплексних сполук.

Мета:

знати: Розпізнавання комплексних сполук за зарядом внутрішньої сфери та природою лігандів. Вправи на номенклатуру комплексних сполук. Добування та властивості комплексних сполук. Складання формул та рівнянь реакцій комплексоутворення.Проведення окисно-відновних реакцій. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій методами електронного балансу та напівреакцій.Дотримання правил техніки безпеки та охорони праці під час проведення окисно-відновних реакцій та добування комплексних сполук. Величини, що характеризують кількісний склад розчинів. Розрахунок масової частки розчиненої речовини, молярної концентрації, молярної концентрації еквівалента, титру.Приготування розчинів із заданим кількісним складом. Дотримання правил техніки безпеки та охорони праці під час приготування розчинів.

вміти: складати формули та рівняння реакцій комплексоутворення;,виконувати реакції, в результаті яких одержують комплексні сполуки; ;складати рівняння окисно-відновних реакцій ;проводити окисно-відновні реакції; ;дотримуватися правил техніки безпеки, охорони праці під час проведення окисно-відновних реакцій та добування комплексних сполук. вміти проводити розрахунки щодо визначення масової частки розчиненої речовини, молярної концентрації, молярної концентрації еквівалента;готувати розчини із заданим кількісним складом; дотримуватись правил техніки безпеки, охорони праці під час приготування розчинів із заданим кількісним складом.

володіти навичками: складати формули та рівняння реакцій комплексоутворенням для розуміння ролі природних комплексних сполук у життєдіяльності організмів; пояснювати принципи будови комплексних сполук. робити розрахунки кількісного складу розчинів: масова частка розчиненої речовини, молярна концентрація , молярна концентрація еквівалента, титр; готування розчинив із заданим кількісним складом

Обладнання та реактиви терези,хімічний посуд:мірні циліндри,хімічні стакани, скляні палички, конічні колби, кухонна сіль.

Питання для самопідготовки.

1.Дати визначення комплексних сполук. 2.Мати уявлення про поняття : комплексний іон, ліганд, комплексоутворювач, координаційне число, внутрішню та зовнішню координаційну сферу.

3. Класифікація комплексних сполук. 4.Значення та роль комплексних сполук у життєдіяльності організмів. 5.Номенклатура комплексних сполук. 6.Добування комплексних сполук. Їх властивості.

7.Що таке розчин?

8.Як поділяють розчини за агрегатним станом?

9.Що таке розчинник, розчинена речовина?

10.Який процес називається розчиненням? Поясніть суть про­цесу розчинення.

11.Який розчин називається насиченим? Ненасиченим?

12.Які речовини вважають добре розчинними, малорозчинни­ми, практично нерозчинними?

13.Як впливають температура і тиск на розчинність твердих, рідких та газоподібних речовин?

14.Яке значення мають розчини в житті людей?

15.Які ви знаєте способи вираження складу розчинів?

16.Дайте визначення еквівалента та еквівалентної маси речо­вини .

Теоретичні відомості.

Комплексні сполуки становлять найрізноманітніший клас неорганічних та органічних сполук. Багато комплексних сполук відіграють значну роль у біолопчних процесах (гемоглобін, вітамін В , хлорофіл). Комплексні сполуки застосовують як ліки. Вони вміщують ліганди, що специфічно реагують з окремими иона­ми металу або группами іонів металів (наприклад, детоксиканти). Явище комплексоутворення широко використовують в аналітичній хімії для виявлення деяких металів і сполук. Із комплексоутворенням пов'язані процеси, які відбуваються за наявності каталізатора. Добування деяких металів (наприклад, золота) також пов'язане із комплексоутворенням.

Комплексними називаються сполуки, в кутах кристалічної ре­шітки яких розміщені комплексні йони, здатні до самостійного іс­нування у розчинах.

Комплексний іон - це складний йон, який включає йон мета­лу (інколи неметалу), пов'язаного з нейтральними молекулами або йонами, і здатний до самостійного існування.

Будову комплексних сполук пояснює координаційна теорія А. Вернера (1893). Згідно з теорією Вернера один з йонів (звичай­но позитивний) займає центральне місце і називається комплексоутворювачем, або центральним йоном.

Як комплексоутворювачі виступають йони s -, p-, d-, f - елементів періодичної системи Д.І. Менделєєва, але найчастіше це йони пе­рехідних металів, а також неметалів (Р, В, Sі).

Навколо комплексоутворювача скоординоване деяке число ней­тральних молекул (NН3; СО₂, СО, Н20) або протилежно зарядже­них йонів, які називають лігандами.

За знаком заряду комплексного йона розрізняють:

• аніонні комплекси, наприклад:
К₄[Fе(СN)₆] - гексаціаноферат (II) калію;
Nа[А1(ОН)₄] - тетрагідроксоалюмінат (III) натрію.

Назви утворюються так: спочатку вказують кількість лігандів (ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- та ін.), потім назви лігандів у ал­фавітному порядку (NH₃-амін; Н₂О-аква; -СІ-хлоро). Далі назива­ють комплексоутворювач з додаванням закінчення -ат і ступені його окиснення у дужках. Наприкінці окремим словом зазначають назву зовнішньої сфери у родовому відмінку;

• катіонні комплекси, наприклад:
[Аg(NH₃)₂]С1 - хлорид диамінаргентум (І);
[Сг(Н₂О)₆]Вг₃ - бромід гексааквахром (III).

Назви утворюються так: спочатку вказують назву аніонів зовніш­ньої координаційної сфери, а потім окремим словом координацій­ний йон як описано више, тільки йон комплексоутворювач зазна­чається у називному відмінку;

• нейтральні комплекси, наприклад:
[А1(Н₂О)₃С1₃] - триакватрихлороалюміній;
[Рt(NН₃)₂(СN)₂] - диаміндиціаноплатина.

Назви утворюються, як описано вище, при цьому можна не вка­зувати ступінь окиснення комплексоутворювача, оскільки він ви­значається однозначно.

Класифікація комплексних сполук за природою лігандів:

ü аміакати і амінати мають у своєму складі молекули амоніаку або амінів, як ліганди, наприклад [Рt(NН₃)₂(СN)₂], [Аg(NН₃)₂]С1;

ü аквакомплекси, де лігандами є молекули води, наприклад [А1(Н₂О)₃С1₃];

ü ацидосполуки - це сполуки, де лігандами є кислотні залишки, наприклад К₃[Fe(СN)₆].

Більшість з них існує у кристалічному стані, а в розчині во­ни розкладаються на йони. Такі нестійкі комплекси мають назву подвійних солей, наприклад, КА1(SО₄)_2•12Н₂О (алюмокалієві кварци); гідроксокомплекси, де як ліганди виступають йони ОН^-, наприклад К₃[А1(ОН)₆];

Хід роботи

1.Розрахувати заряди наступних комплексних іонів, утворених хромом з ступенем окислення +3

[Cr(Н₂О)₅С1], [Cr(Н₂О)₄С1₂], [Cr(Н₂О)₂ (С₂О₄)₂].

2. Назвати комплексоутворювач, його заряд, координаційне число в комплексних сполуках:

К₄[РtС1₆] _________________________________________________________________
Nа₃[А1(ОН)₆] ________________________________________________________________

Nа₂[Sn(ОН)₄] ________________________________________________________________
[Сг(Н₂О)₆]Вг₃ ________________________________________________________________ [Рt(NH₃)₃С1]С1_______________________________________________________________
[Сu(NН₃)₄] SO₄ _______________________________________________________________

3. Назвати комплексні сполуки:

[Со(Н₂О)₆]С1₂_________________________________________________________________ К₃[Со(NO₂)₆]; _________________________________________________________________

К₃[А1(ОН)₆];_________________________________________________________________

Na₃[Cr(CN)₆] _________________________________________________________________

4.Написати формулу комплексної сполуки, яка має назву:

а) хлорид хлоротриамінплатина (ІІ) _____________________________________________

б) сульфат бромпентаамінкобальт(ІІІ)____________________________________________

в) тетрароданодиамінхромат (ІІІ) барію __________________________________________

г) тетрахлородигідроксоплатинат (ІV) калію ______________________________________

5. Написати в молекулярній та іонно-молекулярній формі рівняння обмінних реакцій які відбуваються між:

а) К₄[Fе(СN)₆] і СuSO₄; б) Na₃[Co(CN)₆] і FeSO₄ ; в) К₃ [Fе(СN)₆] і AgNO₃, маючи на увазі, що утворені комплексні солі нерозчинні у воді.

а)___________________________________

б)___________________________________

в)___________________________________

Дослід № 1Якісні реакції на катіони феруму Fe³⁺ та Fe²⁺ .

а) Реакція з гексаціанофератом (ІІІ) калію К₃[Fе(СN)₆] ( червоною кров’яною сіллю).

В пробірку додати 2-3 краплі розчину солі феруму (ІІ)хлориду та 1-2 краплі розчину червоної кров’яної солі.

1. Що спостерігаєте? Якого кольору осад?________________________________________

________________________

2. Напишіть рівняння реакції в повному та скороченому іонному вигляді.

________________________________________________

3.Чому реакцію між гексаціанофератом (ІІІ) калію та солями феруму (ІІ) називають якісною? ____________________________________

б) Реакція з гексаціанофератом (ІІ) калію К₄ [Fе(СN)₆] ( жовтою кров’яною сіллю).

В пробірку додати 2-3 краплі розчину солі феруму (ІІІ)хлориду та 1-2 краплі розчину жовтої кров’яної солі.

1. Що спостерігаєте? Якого кольору осад?________________________________________ ____________

2. Напишіть рівняння реакції в повному та скороченому іонному вигляді.

________________________________________________

3.Чому реакцію між гексаціанофератом (ІІ) калію та солями феруму (ІІІ) називають якісною? ____________________________________

6. Розв’язання розрахункових задач, пов’язаних з приготуванням розчинів різної концентрації.___________________________________________________ ________________________________

7.Приготування розчинів із заданим кількісним складом.

АЛГОРИТМ №1

Техніка приготування розчинів за приблизно взятою наважкою

1. Зважте на технохімічних терезах речовину з точністю до со­тих . 2. Розчиніть наважку (в мірній колбі, плоскодонній колбі).

3. Відміряйте воду мірним циліндром.

Приготувати _______ грамів розчину з масовою часткою розчиненої речовини ______%.

___________________________________________________________

8.Що таке істинний розчин? Якими загальними ознаками характеризуються розчини? ____________________________________

9.Як пояснити тепловий ефект при утворенні розчинів? ____________________________________

10.Яке явище називають осмосом, що таке осмотичний тиск? ____________________________________

Висновок:___________________________________________________________________________

Контрольні запитання:

1. Назвати комплексоутворювач, його заряд, координаційне число в комплексних сполуках:

К[Pt(NH₃)Cl₅]_________________________________________________________________

Li[Co(CN)₄H₂O]_______________________________________________________________

Cu₂[Fe(CN)₆]_________________________________________________________________

К₃[Co(NO₂)₆]_________________________________________________________________

2. На які йони дисоціюють комплексні та подвійні солі?

Na₃[Co(NO₂)₆] ↔ ___________________________________________________________ K[AuCl₄] ↔________________________________________________________________ [Cr(H₂O)₆]Cl₂ ↔____________________________________________________________

KCr(SO₄)₂ ↔______________________________________________________________

CuCl₂ · 2KCl ↔_____________________________________________________________

3. Написати в молекулярній та іонно-молекулярній формі рівняння обмінних реакцій які відбуваються між: [Ag(NH₃)₂]Cl та НNО₃.

________________________________________________

4. Написати формулу комплексної сполуки, яка має назву:

1. Диамінотетрацианокобальтат(ІІ) натрію________________________________________

2. Триакватрифторохром_______________________________________________________

3. Хлорид тетраамінодифтороплатини(ІV)________________________________________

4. Хлорид диамінсрібла(І)______________________________________________________

Самостійна робота

1.Написати формули комплексних сполук: гексаціаноферрат (ІІ) калію, гексагідроксохромат (ІІІ) натрію, гідроксид тетрааммінокупрум (ІІ).

2.Назвіть комплексні солі: Na[AuСl₄], Na₃ [AlF₆ ], Na [Cr(ОН)₄] K₃ [CrC1₆]

3.Написати назви комплексних сполук, дисоціацію та вираз константи нестійкості Na₃[Co(CN)₆], [Cu(NH₃)₄](OH)₂ , К₂ [РbI ₄].

4. Визначити величину та знак заряду комплексного іону, якщо відомий заряд комплексоутворювача: _{+2 +2 +1} . [Cu (NН₃ )₄], [Hg (SCN )₄], [Au(CN )₂]

5. Написати формули комплексних сполук: тетрайодомеркурат (ІІ) калію, гексагідроксоалюмінат натрію, гексаціаноферрат (ІІІ) калію.

6.До якого типу комплексів належить і якими біологічними властивостями характеризується комплекс Fe (ІІ) з порфірином?

7. Для готування 1 л розчину сірчаної кислоти з молярною концентрацією 0,1 моль/л (M(H₂SО₄) = 98 г/моль) необхідно взяти:

а)19,8 г H₂SО₄;

б) 9,8 г H₂SО₄;

в) 29,8 г H₂SО₄;

г) 19,6 г H₂SО₄;

д) 4,9 г H₂SО₄.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Домашнє завдання.

Л.₁ Музиченко В.П. Медична хімія: підручник / В.П. Музиченко, Д.Д. Луцевич, Л.П. Яворська; за ред. акад. АН ВШ України Б.С. Зіменковського. — К.: ВСВ “Медицина”, 2010. — 496 с. С.78-95,23-45

Л.₂Медицинская химия: учебн./В.А.Калибабчук, Л.И. Грищенко, В.И. Галинская и др.; под. ред.. В.А.Калибабчук. - К.:Медицина, 2008.-400 с. С.43-54,106-190

Л.₃ Миронович Л.М., Мардашко О.О. Медична хімія: Навч.посібник.-К.: «Каравела»,2007.-168с С.18-28,28-57

Практичне заняття № 3 Дата______________

Тема: Водневий показник. Гідроліз солей. Мета:

знати: Електролітична дисоціація сильних і слабких електролітів. Кислоти, основи та солі з погляду теорії електролітичної дисоціації. Реакції у водних розчинах електролітів. Йонні рівняння реакцій. Ступінь та константа дисоціації слабких електролітів. Зв’язок константи дисоціації із силою електролітів. Обчислення константи та ступеня дисоціації слабких електролітів за законом розбавляння Оствальда.Водневий показник (рН) як кількісна міра активної кислотності та основності.Гідроліз солей. Ступінь гідролізу, залежність його від концентрації та температури. Константа гідролізу. Зміщення рівноваги гідролізу. Значення гідролізу в життєдіяльності організму. Механізм буферної дії. Приготування буферних розчинів та обчислення рН середовища. Вплив розбавляння на рН буферних розчинів. Буферні системи організму.Дотримання правил техніки безпеки та охорони праці під час проведення реакцій у водних розчинах електролітів, дослідження гідролізу солей, приготування буферних розчинів.

вміти:вміти складати молекулярні та йонні рівняння реакцій гідролізу; прогнозувати зміщення рівноваги гідролізу;вміти експериментально визначати рН середовища;визначати співвідношення компонентів гідрокарбонатної, фосфатної буферних систем, за якого рН буферної системи дорівнює рН крові; визначати зміну рН буферних розчинів при добавлянні до них невеликих кількостей розчинів сильних кислот або лугів-визначати буферну ємність сироватки крові за кислотою та за лугом;дотримуватися правил техніки безпеки та охорони праці під час проведення реакцій у водних розчинах електролітів, дослідження гідролізу солей, приготування буферних розчинів.

володіти навичками: експериментально визначати рН; складати молекулярні та йонні рівняння реакцій гідролізу, погнозувати зміщення рівноваги гідролізу. Обладнання та реактиви: натрія карбонат, хлоридна кислота, купруму хлорид, натрію гідрооксид, сульфатна кислота, оцтова кислота, розчин амоніаку, лакмус, метиловий оранжевий , фенолфталеїн.

Питання для самопідготовки.

1.Які речовини називаються електролітами? Речовини яких класів відносяться до електролітів? 2.Які речовини відносяться до неелектролітів, чому вони не дисоціюють у воді?

3.Чим відрізняються електроліти від неелектролітів по типу хімічного зв’язка і поведінці в розчинах?

4. Чому речовини з неполярними молекулами не можуть бути електролітами? 5. Сформулюйте , що таке електролітична дисоціація. Яка роль води при дисоціації?

6Дайте визначення кислот і основ з точки зору електролітичної дисоціації? Приведіть приклади. 7.Що таке ступінь електролітичної дисоціації? 8.Навести приклади сильних і слабких електролітів. 9.В чому суть реакції іонного обміну? Дайте визначення. 10.За яких умов реакції іонного обміну проходять до кінця? 11.Дати визначення йонному добутку води. 12. Водневий показник. 13.Обчисліть еквівалентні маси речовин, формули яких такі: Н₃РО₄, Ва(ОН)₂, А1₂(SО₄)₃, Сu(NO₃)₂, КNО₃, NаС1, Fе(ОН)₃, Н₄Р₂О₇.

14.Дати визначення гідролізу солей.

15.Що показує показник рН? Яке значення він має у кислому, нейтральному та лужному середовищах?

16. Серед перелічених нижче солей вкажіть ті, які підлягають гідролізу: KNO₃, Cr₂(SO₄)₃, AlI₃, CaCl₂, K₂SiO₃.

17.Від яких факторів посилюється гідроліз солей?

18.Чи відносять гідроліз до необоротних процесів?

19.За яким ступенем гідроліз практично не відбувається?

Теоретичні відомості.

Таблиця 1 - Значення рН у фізіологічних рідинах організму людини

Фізіологічна рідина	рН	Межі відхилень
Шлунковий сік Слина Кров (плазма) Сік підшлункової залози	1,65 6,75 7,36 8,65	0,9-2,0 5,6-7,9 7,25-7,44 8,6-9,0

Як видно з табл. 1, концентрація йонів Гідрогену залежить від природи фізіологічного розчину. У розчинах розрізняють:

• загальну кислотність, яка відповідає загальній концентрації йо­нів Гідрогену (визначається титруванням);

• активну кислотність, яка дорівнює активності йонів Гідрогену у фізіологічному розчині (визначається колориметричними і по­тенціометричними методами);

• потенціальну кислотність, яка дорівнює концентрації недисоційованих молекул слабких кислот і розраховується як різниця між загальною та активною кислотностями.

Найчастіше кислотність визначають за допомогою індикаторів (лакмусу, фенолфталеїну).