Медицина

ЗАНЯТИЕ № 17 (6 час

ЗАНЯТИЕ № 17 (6 час.)
Тема 27. p-элементы
IVА группы. Углерод и его неорганические соединения.
ЦЕЛЬ:
§ Объяснять закономерность изменения атомных радиусов, энергии ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности р-элементов с ростом их атомного номера в подгруппе и периоде.
§ Предложить возможные степени окисления и объяснить химическую активность простых веществ р-элементов в зависимости от конфигурации валентных электронов.
§ Трактовать возбужденное состояние атомов и гибридизацию их атомных орбиталей и форму молекул на примере образования соответствующих соединений.
§ Трактовать усиления металлических свойств простых веществ р-элементов в подгруппе и уменьшение в периоде с ростом заряда ядра их атомов.
 Объяснять химические свойства простых веществ и соединений р-элементов с помощью уравнений химических реакций.
§ Сравнить условия получения, устойчивость и химическую активность оксидов, гидрогенпохидних, галогенидов, гидроксидов и солей в зависимости от степени окисления и положения р-элементов в периодической системе.
 Анализировать способность соединений р-элементов к участию в реакциях комплексообразования.
§ Объяснять окислительно-восстановительные и кислотно-основные свойства соединений р-элементов в зависимости от степени окисления элемента.
 Объяснять методы получения и химические свойства полимерных кислот и их солей.
 Предложить реакции качественного выявления катионов и анионов р-элементов.
 Предложить простые вещества и соединения р-элементов, применяемых в фармацевтическом анализе и медицине.
Профессиональная ориентация студентов
Среди элементов IV А группы углерод и кремний являются наиболее используемыми в медицине и фармации. Углерод в форме активированного угля применяется как эффективный сорбент. Общая массовая доля углерода в организме человека составляет 21,15%. Углерод - основа всех органических соединений. Он входит в состав всех клеток и тканей в виде биологически важных соединений: белков, жиров, витаминов, гормонов, ферментов. Но отдельные соединения углерода являются ядовитыми для человека, в частности Углерод (II) оксид, дициан (CN)2.
Методика выполнения практической работы.
Тема 27. p-элементы
IVА группы. Углерод и его неорганические соединения.
Приборы и реактивы: штатив с пробирками, пипетки, фильтровальная бумага, активированный уголь (порошок), меди (II) оксид (порошок) растворы ализариновым красный,
Pb(NO3)2 (0,01н), KI (0,1н), CaCl2 (0,1н), SrCl2 (0,1н), BaCl2 (0,1н), Na2СO3 (0,2н), CH3COOH (0,5н), известковая вода, фильтровальная бумага, растворы: Na2SiO3 (2н), HCl (конц.), CaCl2 (0,5н), Co(NO3)3 (0,5н), Pb(NO3)2 (0,5н), CuSO4 (0,5н), SnCl2 (0,5н), KMnO4 (0,5н), HCl (2н), K2Cr2O7 (0,5н), FeCl3 (0,5н), K3[Fe(CN)6] (0,5н), NaOH (2н), HNO3 (2н).

Работа 7. Адсорбция красителей из раствора активированным углем.
В пробирку до 1/2 ее объема налить воды и добавить 3 капли раствора ализаринового красного. Внести в раствор шпателем активированный уголь. Плотно закрыть пробирку и энергично встряхивать в течение 2-3 мин. Раствор профильтровать и отметить его обесцвечивание.
Работа 8. Адсорбция ионов из раствора активированным углем.
В пробирку внести 2-3 капли 0,01 н раствора свинец (II) нитрата. Добавить в него одну каплю 0,1 н раствора калий йодида. Отметить выпадение осадка свинец (II) йодида. Во вторую пробирку налить 1 мл этого же раствора свинец (II) нитрата и внести небольшое количество (3-4 микрошпателя) порошка активированного угля. Закрыв отверстие пробирки, энергично встряхнуть в течение 2-3 минут. Профильтровать раствор через фильтровальную бумагу в другую пробирку. Добавить в этот раствор каплю 0,1 н раствора калий йодида. Описать проведены опыты. Составить уравнение реакции. Сравнить количество осадка свинец (II) йодида, полученного в первом и втором случаях. Чем объяснить различия?
Работа 9. Восстановление углем меди (II) оксида.
На фильтровальной бумаге смешать один объем порошка меди (II) оксида с двумя объемами порошка угля. Подготовленную смесь поместить в цилиндрическую пробирку, которую закрепить в штативе горизонтально. Нагреть смесь на сильном пламени горелки в течение 10-12 мин., наблюдая сильное накаливания смеси. После охлаждения пробирки высыпать ее содержимое на лист белой бумаги. Отметьте цвет полученного продукта. Обратите внимание на красноватый оттенок, который образовался на стенках пробирки и объясните причину его образования. Напишите уравнение реакции.
Работа 10. Получение и свойства карбонатов щелочноземельных металлов.

В двух пробирках добыть кальций, стронций и барий карбонаты взаимодействием 3-4 капель соли соответствующего металла с 3-4 каплями раствора натрия Карбоната. Дать растворам отстояться и сливая жидкость к осадкам добавить по одной капле раствора ацетатной кислоты. Что наблюдается? Отметить выпадение осадков, их окраску и растворение в ацетатной кислоте, сопровождающееся выделением газа. Написать уравнения всех реакций.
Работа 11. Получение кальций карбоната i гидрокарбоната
Наполнить пробiрку на 1/2 ее объема известковой водой i пропускать сквозь нее углерод диоксид (из аппарата Киппа). Отметить появление осадка кальций карбоната. Продолжать пропускать углерод диоксид до растворения осадка.
Написать уравнения реакций: образование кальций карбоната и его дальнейшего растворения под действием углерод диоксида и воды.
Программа самоподготовки
Тема 27. р-элементы IVА группы. Углерод и его неорганические соединения
Общая характеристика элементов
IVА группы. Аллотропия углерода. Типы гибридизации атома углерода и строение молекул, содержащих Углерод. Углерод как основа всех органических молекул. Биологическая роль углерода и химические основы применения его неорганических соединений. Физические и химические свойства простых веществ. Активированный уголь как адсорбент.
Углерод с отрицательным значением степени окисления. Карбиды активных и переходных металлов, их свойства и применение.
Соединения углерода (II). Оксид углерода (II), его кислотно-основные и окислительно-восстановительные характеристики. Оксид углерода (II) как лиганд, химические основы его токсичности.
Цианидная кислота, простые и комплексные цианиды. Химические основы токсичности цианидов.
Соединения углерода (IV). Оксид углерода (IV), химия и природа связи, равновесие в водном растворе. Угольная кислота, Углеродаты и гидрогенУглеродату, их гидролиз и термолиз.
Соединения углерода с галогенами и серой. Хлорид углерода (IV), карбоксидихлорид (фосген), фреоны. Сероуглерод и тиоУглеродаты. Тиоцианаты и цианаты. Физические и химические свойства, применение.
Образцы тестовых заданий и ситуационных задач.
1.Для выявления CO2 можно использовать:
* А. Ca(OH)2, водный раствор
B. NaOH, водный раствор
С. CaO, твердый
D. Ca(OH)2, твердый
E. NaOH, твердый
2. Углерод (IV) оксид вступает в химическую реакцию с веществом формула которого:
A. P2O5.
B. HCl раствор.
C. Na2SO4.
* D. NaOH.
E. Cl2
1. Раствор, содержащий алюминий сульфат и натрий ацетат, прокипятили. Вещество выпало в осадок? Написать уравнение реакции.
2. Какой тип гибридизации атомных орбиталей углерода сопутствует образование: а) простых веществ - алмаза, графита, карбин б) углеводородов С2Н6, С2Н4, С2Н2?
3. Запишите уравнения реакций, которые происходят во время растворения СО2 в воде. Запишите выражения и значения констант равновесия в каждом случае. Как повлияет увеличение давления и повышение температуры на смещение равновесия?
4. Учитывая только первую стадию гидролиза, вычислите рН 0,1 М раствора натрия карбоната.
5. Можно ли с помощью реакций, происходящих в растворе, получить феррум (III) карбонат и алюминий карбонат? Дать объяснения.
6. Составить молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия: а) NaHCO3 и HCl; б) NaHCO3 и NaOH; в) Ca(HCO3)2 и NaOH; г) Ca(HCO3)2 и Ca(OH)2.
7. После пропускания над раскаленными углями без доступа воздуха 44,8 л смеси СО2 и СО объем ее увеличился на 11,2 л. Смесь газов, полученной после реакции с углем, пропустили через раствор Са(ОН)2. При этом образовалось 40,5 г Са(НСО3)2. Рассчитать объемную долю угарного газа в исходной газовой смеси.
8. В 1300 воды растворено 180 г кристаллической соды Na2CO3 × 10H2O. Плотность полученного раствора 1,16 г/см3. Найти массовую долю (%) вещества в растворе в пересчете на безводную соль; рассчитать молярную и нормальную концентрации натрий карбоната.
9. Кальций карбид получают по реакции CaO + C = CaC2 + CO. Определите массу СаО, необходимую для получения 10 т СаС2. Какой объем СО при этом образуется?
10. Какой объем ацетилена (у.н.) можно получить из 100 г технического кальций карбiду, содержащий 15% примесей?
Студент должен знать:
1. Химические свойства элементов IV группы главной подгруппы, и свойства их соединений.
Студент должен уметь:
1. Проводить анализ солей металлов IV группы главной подгруппы.

Ответы на тесты:

Тест 1. Ответ А, поскольку продуктом реакции будет нерастворимый СаСО3.

Тест 2. Ответ D, СО2 – кислотный оксид.

Источники информации
а) Основные:
1. Левитин Е.Я., Бризицька А.М., Клюева Р.Г. Общая и неорганическая химия. - М.: книга, 2003. - 464 с.
2. Романова Н.В. Общая и неорганическая химия: Учебник. Для студ. высш. уч. закл. -ВТФ «Перун», 2004. - 480 с.
3. Рейтер Л.Г. Степаненко А.Н., Басов В.П. Теоретические разделы общей химии: Учебное пособие. - К.: Каравелла, 2003. - 344 с.
4. Ахметов Н.С. Общая и Неорганическая химия. - М.: ВысIIIAя шк., 2003. - 743 с.
5. Общая и неорганическая химия: В 2-х ч. / О.М.Степаненко, Л.Г.Рейтер, В.М.Ледовских, С.В.Иванов. - М.: Пед. Пресса, 2002. - Ч. И. - 520 с.
6. Каличак Я.М., Кинжибало В.В., Котур Б.Я. и др.. Химия. Задачи, упражнения, тесты: Учебное пособие. - М.: Мир, 2001. - 176 с.
7. Государственная Фармакопея Украины / Государственное предприятие «Научно-экспертный фармакопейный центр». - 1-е изд. - М.: РИРЕГ, 2001. - 556 с.
8. www.tdmu.edu.te.ua / education.php.
б) Дополнительные:
1. В. Гомонай, С. Мильович бионеорганической химии. - Ужгород: ОАО «Патент», 2006. - 200 с.
2. Телегус В.С., Бодак О.И., Заречнюк А.С., Кинжибало В.В. Основы общей химии - Под ред. В.С. Телегуса: Учебник - М.: Мир, 2000 - 424 с.
3. Ершов Ю.А. Попков А.С. Берлянд А.З. Книжник А.З. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. - М.: Высш. шк., 2000. - 560 с.
Автор: к.х.н.,
доц. Демид А.Е.

Обсуждены и утверждены на заседании кафедры
_____________ 2013 протокол № ___

Пересмотрены на заседании кафедры
_____________ 20__ г. протокол № ___