Опыт 3. Получение перлов буры

Тема занятия № 9-10
Общая характеристика р-элементов. Элементы IIIА группы
Цель занятия: сформировать представление о роли биогенных d-элементов – подгруппа
цинка и меди как металлов жизни. Научиться применять учебный материал в своей
будущей профессии.
Сделайте записи в рабочей тетради по плану:

дата

номер занятия

тема занятия

цель занятия

основные вопросы темы

краткий конспект лабораторных работ по литературе
Учебные вопросы занятия:
1. Общая характеристика группы.
2. Бор.
3. Алюминий.
4. Лабораторная работа.
Рекомендуемая литература:
Основная
1. Жолнин, А. В. Общая химия [Текст] : учеб. / А. В. Жолнин ; под ред. В. А. Попкова, А.
В. Жолнина. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 400 с. (51 экз.)
2. Жолнин, А. В. Общая химия [Электронный ресурс]: учебник / А. В. Жолнин; под ред.
В. А. Попкова. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 400 с.: ил. – Режим доступа:
http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970421086.html
3. Попков, В. А. Общая химия [Электронный ресурс] : учеб. / В.А. Попков, С.А. Пузаков.
М.
:
ГЭОТАРМедиа,
2010.
976
с.
–
Режим
доступа:
http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970415702.html
Дополнительная
1. Попков, В. А. Общая химия [Текст] : учеб. / В.А. Попков, С.А. Пузаков. - М. : ГЭОТАРМедиа, 2007. - 976 с. (6 экз.)
2. Практикум по общей и биоорганической химии : учеб. пособие / под ред. проф. В. А.
Попкова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Академия, 2013. - 256 с. (5 экз.)
3. Химия: основы химии живого [Текст] : учеб. для студ. вузов / В. И. Слесарев. - 5-е изд.,
испр. - СПб. : Химиздат, 2009. - 784 с. (1 экз.)
4. Пузаков, С. А. Химия [Электронный ресурс]: учебник / С.А. Пузаков. - 2-е изд., испр. и
доп.
М.
:
ГЭОТАР-Медиа,
2006.
640
с.
–
Режим
доступа
http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5970401986.html
5.
Общая химия [Текст] : учеб. для бакалавров / Н. Л. Глинка ; под ред. В. А. Попкова,
А. В. Бабкова. - 18-е изд., перераб. и доп. - М. : Юрайт, 2012. - 899 с. (1 экз)
При подготовке к данному занятию
Повторите материал довузовской подготовки по общей химии и химии элементов. Это
очень важно, т.к. этот материал является базовой основой для получения новых знаний, и
на нем строится программа занятия.
Обратите внимание на:

обозначение химических элементов, их порядковый номер, атомную массу
согласно периодической системе;

формулы сложных веществ, образованных этими элементами;

ионы р-элементов, их форма записи, величина и знак заряда ионов элементов;

составление уравнений реакций;

образование осадков, изменение цвета растворов реагирующих веществ, согласно
планируемым лабораторным работам;

взаимосвязь темы занятия и медицинских аспектов;

наличие специальной терминологии и ее расшифровки, синонимах, применяемых
вами ранее.
При необходимости обратитесь к дополнительной литературе, информационносправочным материалам и поисковым системам в интернете, которые отвечают теме
занятия.
При отработке 1-го учебного вопроса обратите внимание на общую
характеристика группы; электронную дефицитность и её влияние на свойства элементов и
их соединений; изменение устойчивости соединений со степенями окисления +1 и +3 рэлементов IIIА группы.
При отработке 2-го учебного вопроса обратите внимание на химию бора;
простые вещества и их химическую активность; бориды; соединения с водородом
(бораны); особенности стереохимии и природы связи (трехцентровые связи);
гидридобораты; галиды бора, гидролиз и комплексообразование. Борный ангидрид и
борные кислоты, равновесие в водном растворе. Бораты - производные различных
мономерных и полимерных борных кислот. Натрий тетраборат. Эфиры борной кислоты.
Качественная реакция на бор и её использование в фармацевтическом анализе.
Биологическая роль бора. Антисептические свойства борной кислоты и её солей.
При отработке 3-го учебного вопроса обратите внимание на общую
характеристику алюминия; его химическую активность; разновидности оксида алюминия,
амфотерность гидроксида; алюминаты. Ион алюминия как комплексообразователь.
Безводные соли алюминия и кристаллогидраты. Особенности строения. Галиды. Гидрид
алюминия и аланаты. Квасцы. Физико-химические основы применения соединений
алюминия в медицине. Аналитические реакции р-элементов ША группы
При отработке 4-го учебного вопроса обратите внимание на методику
выполнения лабораторной работы №4.
Лабораторная работа №4
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ IIIA ГРУППЫ
Цель работы. Ознакомиться с физическими и химическими свойствами элементов
указанных групп и их соединений.
Опыт 1. Получение ортоборной кислоты и изучение ее свойств
а) Гидролиз тетрабората натрия. В пробирке приготовить 1–2 мл раствора буры
Na2B4O7·10H2O. С помощью универсальной индикаторной бумаги определить рН
раствора. В отчете написать уравнения ступенчатого гидролиза тетрабората натрия,
учитывая, что на первой ступени образуется ортоборная кислота и метаборат натрия, а на
второй – ортоборная кислота и гидроксид натрия.
б) Получение ортоборной кислоты. В пробирку поместить 5–6 капель горячего
насыщенного раствора буры, осторожно добавить 2–3 капли концентрированной серной
кислоты. Наблюдать выпадение белых кристаллов.
В отчёте описать опыт и написать уравнение реакции. Солью какой кислоты является
тетраборат натрия? Почему в реакции получается не тетраборная, а ортоборная кислота?
в) Кислотные свойства ортоборной кислоты. В двух пробирках приготовить
раствор ортоборной кислоты. В первую пробирку внести кусочек магниевой ленты,
наблюдать выделение газообразного вещества. Написать уравнение реакции
взаимодействия магния с ортоборной кислотой.
Во второй пробирке определить рН раствора с помощью универсальной индикаторной
бумаги. Указать значение рН раствора кислоты и написать схему электролитической
диссоциации. Чем диссоциация ортоборной кислоты отличается от диссоциации других
кислот? Какова её основность?
Сделать вывод о силе ортоборной кислоты, константа диссоциации которой по первой
ступени равна 5·10-10.
Кристаллогидраты какого состава выделяются из раствора при нейтрализации
ортоборной кислоты избытком щелочи? Написать уравнение этой реакции.
Опыт 2. Получение малорастворимых боратов
В две пробирки внести по 3–4 капли насыщенного раствора тетрабората натрия и
добавить по несколько капель растворов: в первую – нитрата серебра, во вторую –
сульфата меди (II). Наблюдать выпадение осадков.
Написать уравнения реакций, учитывая, что в первой пробирке образуется метаборат
серебра, а во второй – гидроксометаборат меди (II). Почему во второй пробирке
образовалась основная, а не средняя соль?
Опыт 3. Получение перлов буры
Метабораты хрома, никеля, кобальта и некоторых других металлов имеют
стеклообразную структуру и характерную окраску. Эти цветные стёкла называются
перлами буры. Они используются в анализе и при изготовлении художественных изделий
из цветных стёкол.
Раскаленной платиновой или стальной проволочкой с ушком коснуться поочередно
кристалликов буры и соли кобальта. Нагреть полученную каплю расплава до получения
однородной стекловидной массы. Охладить полученный перл и отметить его окраску.
Таким же способом получить перлы хрома, никеля, меди и железа.
Описать опыт и наблюдения. Написать уравнения реакций: 1) обезвоживания буры, 2)
её разложения на метаборат и оксид бора, 3) взаимодействия оксида бора с солями
кобальта, хрома, никеля, меди и железа.