Занятие №7. Тема «IIА и IIIA группы». Цель: сформировать знания о физических и химических свойствах элементов IIА и IIIA группы. Сделайте записи в рабочей тетради по плану: - дата; - номер занятия; - тема занятия; - цель занятия; - основные вопросы темы. Учебные вопросы занятия: 1. IIА группа. 2. IIIA группа. 3. Применение алюминия. 4. Решение задач. 5. Лабораторная работа. При отработке 1-го учебного вопроса обратите внимание на общую характеристику группы, cвойства оксидов, гидроксидов и солей. Нахождение в природе и применение магния и кальция. Временная и постоянная жесткость воды, цели и методы ее устранение. Биогенная роль магния и кальция. При отработке 2-го учебного вопроса обратите внимание на общую характеристику группы. Соединения бора: бориды, бораны, борный ангидрид, борная кислота, бура. При отработке 3-го учебного вопроса обратите внимание на нахождение в природе и применение алюминия. Положение в ряду напряжений, коррозионная стойкость. Катионные и анионные комплексы в водных растворах (амфотерность). Рекомендуемая литература. Основная литература: 1. Общая химия: учебник/А.В. Жолнин; под ред. В.А. Попкова, А.В. Жолина.- М.:ГЭОТАР- Медиа, 2012.-400с. 2. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия: Учебник для медицинских вузов – М.: ГЭОТАР Медия, 2007г. – 976с. [1]. 3. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов/ Под ред. Ю.А. Ершова – М.: Высшая школа, 2007г. – 560с. 4. Пузаков С.А., Попков В.А., Филиппова А.А. Сборник задач и упражнений по общей химии: Учебное пособие – М.: Высшая школа, 2010г. – 225с. 5. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов/ под ред. В.А. Попкова. – М.: Высшая школа, 4 изд., 2008. – 239с. Дополнительная литература: 1. Тюкавкин Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия: Учебник. – М.: Дрофа 7 изд., 2008г. – 543с. 2. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии/ под ред. Н.А. Тюкавкиной. – М.: Дрофа 5 изд., 2009г. – 318с. Лабораторная работа 1 Реакция открытия катиона магния. 1. Реакция с гидроксидом натрия. На часовое стекло нанесите 2-3 капли раствора соли магния и добавьте 2-3 капли раствора гидроксида натрия. Образуется белый осадок гидроксида магния. Осадок разделите на две части: к одной части добавьте 2-3 капли серной кислоты; к другой - раствор хлорида аммония. Что наблюдается? 2. Реакция Петрашеня. На часовое стекло нанесите 2-3 капли раствора йода. Смочите стеклянную палочку раствором гидроксида натрия и помешайте ею раствор йода. Окраска раствора исчезает. На это же часовое стекло прилейте 2-3 капли раствора соли магния. Наблюдается образование красно-бурого осадка, образование которого идет за счет адсорбции йода на развитой поверхности малорастворимого гидроксида магния. Уравнения происходящих реакций: I2 + 2NаОН = NаI + NаОI + Н2О 2NаОН + МgСl2 = Мg(ОН)2+ 2NаСl Добавление соли магния связывает гидроксид натрия и смещает равновесие первой реакции влево, что вызывает адсорбцию йода на поверхности гидроксида магния. 3. Реакция с моногидрофосфатом натрия. В пробирку внесите 4-5 капель раствора соли магния, добавьте 5-6 капель хлорида аммония (чтобы предупредить образование гидроксида магния), затем 2-3 капли раствора реактива и в последнюю очередь прилейте 1-2 капли раствора гидроксида аммония. Выпадение белого кристаллического осадка фосфата магний аммония можно ускорить охлаждением пробирки и трением стеклянной палочкой о стенки пробирки. Составьте уравнение реакции. Лабораторная работа 2 Обнаружение катиона кальция Реакция с оксалатом аммония (NН4)2С2О4. К 5-6 каплям раствора соли кальция прилейте 5-6 капель раствора реактива. Наблюдается выпадение белого мелкокристаллического осадка кальций оксалата. Разделите осадок на две части. К одной части прилейте раствор НСl, к другой – раствор СН3СООН. Что наблюдается? Напишите уравнения проведенных реакций. Рассмотренная реакция применяется для осаждения ионов Са2+ при определении кальция в моче и в крови перманганатометрическим методом. Оксалат бария растворим в уксусной кислоте при кипячении. Лабораторная работа 3 Качественная реакция катиона бария Хроматы элементов IА и IIА - групп растворимы в воде, за исключением ВаСrО4. Поэтому образование этой соли может служить качественной реакцией для обнаружения иона Ва2+ в растворе в присутствии любых катионов s-элементов. К 5-6 каплям раствора ВаСl2 добавьте равный объем раствора К2СrO4. Наблюдается выпадение желтого осадка. Осадок ВаСrO4 растворим в соляной и азотной кислотах (но не в серной) и не растворим в уксусной кислоте (испытайте). Составьте уравнения возможных реакций. Лабораторная работа 4 Комплексометрическое определение кальция, магния и жесткости воды 1) Отберите пипеткой в колбу для титрования 5 мл анализируемой воды с неизвестной жесткостью. 2) Добавьте в колбу 2 мл аммиачного буфера с рН = 10. С помощью шпателя возьмите немного сухого индикатора эриохрома черного Т и добавьте его к титруемому раствору. 3) Титруйте анализируемую пробу воды раствором трилона Б в присутствии индикатора до перехода вишнево-красной окраски в синюю. Титрование ведите медленно при энергичном перемешивании. Титрование повторите несколько раз до получения воспроизводимых результатов. Результаты титрования запишите в таблицу № V (H2O), V (Na2H2T), Vср. (Na2H2T), c (1/2Na2H2T), мл мл мл моль/л 1. 5 2. - 3. - Анализ и обработка экспериментальных данных Напишите уравнение основной реакции, протекающей в процессе трилонометрического титрования, и реакции, протекающей в точке эквивалентности. Рассчитайте общую жесткость воды: Ж= c (1/2Na2H2T)Vср.(Na2H2T) 1000, V (H2O) где Ж – общая жесткость воды в моль/л, характеризующая число миллимолей эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ в 1 л воды; c (1/2Na2H2T), моль/л – молярная концентрация эквивалента трилона Б в титранте; V (Na2H2T) – объем титранта, израсходованный на титрование анализируемой пробы воды в мл. V (H2O) – объем воды, взятый для анализа. Различают воду: Мягкую, общей жесткости - 2 ммоль/л; Средней жесткости – 3-10 ммоль/л; Жесткую – 3-10 ммоль/л. Сделайте выводы о пригодности воды к употреблению в качестве питьевой.