Составитель: к. х. н., доцент кафедры химии

Звонарева Е.А.

ВОРОНЕЖ 2013

УДК 546 (076) Изданы по решению

ББК 24.1 я 73 учебно-методического совета ВГПУ

С о с т а в и т е л ь:

кандидат химических наук, доцент кафедры химии

Е.А. Звонарева

Р е ц е н з е н т ы:

кандидат технических наук, доцент кафедры химии

Н.И. Кочергина (ВГПУ)

кандидат химических наук, доцент кафедры химии

О.В. Дьяконова (ВГАУ)

П69 Самостоятельная работа студентов при изучении химии d-элементов:Методические указания для студентовII курса профилей “Химия”, “Экология” естественно-географического факультета. - Воронеж: ВГПУ, 2013. - 38 с.

Методические указания содержат планы практических занятий по химии d-элементов, вопросы для самостоятельной подготовки по наиболее важным разделам курса, вопросы, упражнения и задачи для самоконтроля. Приведен список рекомендуемой литературы.

Для студентов II курса профилей “Химия”, “Экология” естественно-географического факультета.

УДК 546 (076)

ББК 24.1 я 73

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА… … … … … … … … … … … … … … … ... … … 5

КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ… … … … … … … … … … … … … … … ... …5

СОСТАВ, КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..7

РАВНОВЕСИЯ В РАСТВОРАХ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ … … … ..9

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИХ СВОЙСТВА … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ... .11

d-ЭЛЕМЕНТЫ VIII В-ГРУППЫ. СЕМЕЙСТВО ЖЕЛЕЗА И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 13

d-ЭЛЕМЕНТЫ VII В-ГРУППЫ. МАРГАНЕЦ, ТЕХНЕЦИЙ, РЕНИЙ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …. …16

d-ЭЛЕМЕНТЫ VI В-ГРУППЫ. ХРОМ, МОЛИБДЕН, ВОЛЬФРАМ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 19

d-ЭЛЕМЕНТЫ V В-ГРУППЫ. ВАНАДИЙ, НИОБИЙ, ТАНТАЛ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 21

d-ЭЛЕМЕНТЫ IV В-ГРУППЫ. ТИТАН, ЦИРКОНИЙ, ГАФНИЙ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 23

d-ЭЛЕМЕНТЫ III В-ГРУППЫ. ЭЛЕМЕНТЫ f–СЕМЕЙСТВА И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 25

d-ЭЛЕМЕНТЫ II В-ГРУППЫ. ЦИНК, КАДМИЙ, РТУТЬ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 28

d-ЭЛЕМЕНТЫ I В-ГРУППЫ. МЕДЬ, СЕРЕБРО, ЗОЛОТО И ИХ СОЕДИНЕНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 31

ЛИТЕРАТУРА … … … … … … … … ... … … … … … … … … … … … … . 36

ПРЕДИСЛОВИЕ

Химия d-элементов является основой для изучения последующих дисциплин естественнонаучного цикла, таких как экология, естественнонаучная картина мира, концепции современного естествознания и т.д..

Курс “Химия d-элементов” способствует формированию диалектико-материалистического мировоззрения у будущих молодых бакалавров.

Учебно-методическое руководство к практическим занятиям по химии d-элементов предназначено для студентов профилей “Химия”, “Экология” естественно-географического факультета ВГПУ. Предлагаемое руководство содержит материал по всем изучаемым разделам химии d-элементов:”Комплексные соединения” и “Химия элементов I – VIII групп побочных подгрупп и их соединений”. Методические указания содержат планы практических занятий по химии, вопросы для самостоятельной подготовки по наиболее важным разделам курса, задания для индивидуальной проверки, упражнения и задачи. Этот материал дает ориентацию студентам при теоретической подготовке к практическим занятиям.

В разделе “Вопросы для самостоятельной подготовки” содержится информация, которую необходимо использовать при теоретической подготовке домашних заданий. В “Заданиях для индивидуальной проверки” предложены студентам, в том числе, и внеурочные задания, для того, чтобы подготовка к занятиям была продуктивной, укреплялись умения выполнять упражнения и решать задачи, вырабатывались навыки использования учебной и справочной литературы, и дифференцированно оценивалась самостоятельная работа студента (используя порядковый номер студента в списке, равный номеру индивидуального домашнего задания).

Подборка “Упражнений и задач” должна помочь более глубокому усвоению материала.

Цель практических занятий – углубить и закрепить представления о физических и химических свойствах неорганических веществ, образованных d-элементами, а так же способы получения и применение данных соединений. Привить навыки самостоятельного выполнения эксперимента и обобщения полученных данных. Настоящие методические указания призваны помочь в достижении данной цели.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

Изучение дисциплины “Химия d-элементов” направлено на формирование у обучающихся следующих компетенций.

1. Владеет основными физическими и химическими понятиями, знаниями фундаментальных законов физики и химии, явлений и процессов, изучаемых этими науками:

- знает сущность стехиометрических и газовых законов, понятия и основные положения термодинамики, фазовые равновесия, равновесия в растворах электролитов, понятия и основные закономерности химической кинетики, катализа и электрохимии;

- знает вербальные формулировки и аналитические выражения основных законов, изучаемых в общей химии;

- знает основные методы эмпирических исследований в естественных науках;

- иллюстрирует закономерности примерами, в том числе из человеческой практики;

- умеет использовать справочную химическую и физическую литературу для нахождения и расчёта характеристик изучаемых систем;

- находит необходимые справочные данные, рассчитывает энергетику химических реакций;

- находит и учитывает с целью прогноза направления реакций потенциалы различных химических и электрохимических процессов (потенциалы Гиббса, электродные) в стандартных условиях;

- решает типовые, нестандартные качественные и расчётные задачи;

- владеет современным химическим языком, терминологией и символами;

- использует современную систему наименований веществ, термины и символы, используемые в общей и неорганической химии.

2. Способен выбрать методику экспериментальной работы, обосновать и изложить основы метода, составить план проведения работы, выбрать реактивы, посуду, детали прибора, собрать установку, провести необходимые расчеты:

- знает общие правила проведения эксперимента, общие положения по организации охраны труда и техники безопасности при выполнении конкретных работ, опытов и отдельных операций в химической лаборатории;

- соблюдает правила техники безопасности при работе в химической лаборатории;

- выполняет рекомендации по подготовке рабочего места, оборудования, приборов, реактивов;

- владеет навыками обращения с наиболее широко применяемыми в учебной и исследовательской практике реактивами, материалами, посудой и оборудованием;

- работает с обычной и мерной посудой (колбами, цилиндрами, мензурками, пипетками);

- проводит химический эксперимент на оборудовании, с приборами и посудой рекомендованными для макро- и полумикрометодов работы;

- умеет проводить описанные в практикумах опыты, представлять результаты в табличной, графической формах и диаграммах, давать качественную оценку полученным результатам;

- использует компьютерную графику;

- знает типы и источники экспериментальных ошибок;

- понимает простейшие методики статистической обработки экспериментальных данных.