Методические рекомендации к лабораторным занятиям для
реклама
ПЯТИГОРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Министерства здравоохранения Российской Федерации В.А. Компанцев, Л.И. Щербакова, Н.С. Зяблицева, Л.П. Гокжаева, А.Л. Белоусова, Т.М. Васина МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ С2.Б.4 «ХИМИЯ ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ» ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 33.05.01 «ФАРМАЦИЯ» (ЧАСТЬ II) Пятигорск 2015 УДК 546:542.2 (076) ББК 52.844 М 54 Рецензент: В.П. Зайцев – кандидат хим. наук, доцент, зав. кафедрой аналитической химии Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России В.А. Компанцев, Л.И. Щербакова, Н.С. Зяблицева, Л.П. Гокжаева, А.Л. Белоусова, Т.М. Васина М 54 Методические рекомендации к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности 33.05.01 «Фармация» (часть II) /В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2015. – 62 с. Методические рекомендации предназначены для самостоятельной аудиторной работы студентов и содержат рекомендации к лабораторным занятиям. В методические рекомендации включены правила работы в химической лаборатории и техника безопасности. УДК 546:542.2(076) ББК 52.844 Печатается по решению Центральной методической комиссии ПМФИ – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России (протокол №5 от 28.04.2015 г.). © Компанцев В.А., Щербакова Л.И., Зяблицева Н.С., Гокжаева Л.П., Белоусова А.Л., Васина Т.М., 2015 © Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, 2015 -2- СОДЕРЖАНИЕ Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности . . 4 Тема: р-Элементы III и IV групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Тема: р-Элементы V группы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Тема: р-Элементы VI и VII групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Тема: d-Элементы VI и VII групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Тема: d-Элементы VIII группы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Тема: d-Элементы I и II групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Тема: s-Элементы I и II групп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Тема: Зачетное занятие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 ПРИЛОЖЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 -3- Правила работы в химической лаборатории. Техника безопасности 1. Перед приходом на занятие необходимо ознакомиться с темой занятия по методическим рекомендациям, учебникам и по конспектам лекций. 2. Перед проведением опыта нужно прочесть соответствующее описание, подготовить все, что потребуется для проведения опыта, выяснить все непонятные вопросы у преподавателя и только после этого приступать к выполнению работы. 3. На занятии находиться только в медицинской спецодежде. Волосы должны быть убраны под колпак и не должны мешать работе. 4. Соблюдать все необходимые меры предосторожности, указанные в специальной инструкции и в методическом руководстве. 5. Рабочее место не загромождать ненужными предметами, ни в коем случае не класть на стол шапки или иную одежду. Перед уходом из лаборатории привести рабочее место в порядок, выключить воду, вытяжную вентиляцию, электронагревательные приборы. 6. Методические руководства и книги следует оберегать от попадания на них воды, химических реактивов и т.п. 7. При пользовании реактивами следует придерживаться правил: а) прежде чем брать реактив, необходимо внимательно прочесть этикетку с названием реактива. После возвращения реактива на то же место, снова прочесть этикетку; б) все склянки с растворами держать закрытыми и открывать их только на время употребления; в) не переносить реактивы на свои рабочие места; г) сухие реактивы следует брать чистым шпателем, специальной ложечкой, чистой, сухой пробиркой; д) неизрасходованные реактивы ни в коем случае не возвращать обратно в те склянки, из которых они были взяты; -4- е) остатки растворов, содержащие серебро, ртуть, бром, йод, выливать в специальную посуду, находящуюся в вытяжных шкафах. 8. Без разрешения преподавателя ни в коем случае не производить опыты, не предусмотренные в соответствующем руководстве. Также необходимо получать разрешение преподавателя на повторное проведение неудавшегося опыта. Во избежание несчастных случаев необходимо: 1. Все опыты с ядовитыми, неприятно пахнущими веществами, а также упаривание кислот и кислых растворов производить в вытяжном шкафу. 2. Опыты с легковоспламеняющимися веществами проводить вдали от огня. 3. При работе с металлическим натрием и другими щелочными металлами остерегаться воды. Обрезки щелочных металлов помещать в специальную посуду, находящуюся в вытяжных шкафах. 4. Нагревание проводить только в вытяжном шкафу. При нагревании растворов в пробирке пользоваться держателем и всегда помещать пробирку так, чтобы её отверстие было направлено в сторону от окружающих и от себя. 5. Не наклонять лицо над нагреваемой жидкостью во избежание попадания брызг на лицо. 6. Нюхать какие бы то ни было вещества в лаборатории с осторожностью, не наклоняясь над склянкой и не вдыхая полной грудью, а направляя к себе пары или газы легким движением руки. 7. Со всеми веществами обращаться так, словно они ядовитые, т.к. 3/4 реактивов, применяемых в лаборатории, - яды. 8. Кристаллические щелочи брать только пинцетом. Остатки тщательно убирать со стола. 9. При разбавлении концентрированных кислот, особенно серной, вливать осторожно и небольшими порциями кислоту в воду, но не наоборот. 10. Не принимать пищу в лаборатории; не пить воду из химической посуды. -5- 11. Не бросать в водопроводные раковины бумагу, битое стекло, остатки металлов, не выливать концентрированные растворы кислот и щелочей. 12. Не выполнять опыты в грязной посуде. 13. Выполнять опыты стоя. Сидя, разрешается производить работы, которые не вызывают опасности воспламенения, взрыва и разбрызгивания кислот. 14. Выпаривать кислоты и другие вещества, выделяющие вредные для здоровья газы, только в вытяжном шкафу. 15. Не пробовать на вкус какие-либо вещества. Для оказания первой помощи пострадавшему необходимо: 1. При попадании на кожу концентрированных кислот (серной, азотной и др.) немедленно промыть обожженное место большим количеством воды, а затем разбавленным раствором соды (гидрокарбоната натрия). При сильных ожогах немедленно обратиться к врачу. 2. При ожоге щелочью промывать обожженный участок водой до тех пор, пока он не перестанет быть скользким на ощупь, а затем промыть 1% раствором уксусной кислоты и снова водой. 3. При попадании брызг реактива в глаза немедленно промыть глаза большим количеством воды, сразу же обратиться к врачу. 4. При ожоге горячими предметами наложить сначала повязку со спиртовым раствором таннина или 3% раствором перманганата калия, а затем жирную повязку с мазью от ожогов. -6- Тема: p-Элементы III и IV групп. Значимость темы: Углерод является основой всех органических веществ, в том числе жизненно важных (белки, жиры, углеводы и др.). Соединения бора, алюминия, углерода, кремния, олова и свинца применяются в качестве лекарственных средств и в фарманализе. Знание свойств этих элементов и их соединений позволит студентам целенаправленно использовать их в дальнейшем при изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться прогнозировать физические и химические свойства р-элементов III и IV группы на основе положения их в ПС; теоретически обосновывать и экспериментально подтверждать наиболее характерные химические свойства соединений бора, алюминия, углерода, кремния, олова и свинца, а так же обосновывать применение некоторых из них в фармации и медицине. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы студент должен ЗНАТЬ: 1. Строение электронных оболочек атомов и элементарных ионов. 2. Основные типы химической связи и её характеристики. 3. Термодинамические функции состояния системы. 4. Теории кислот и оснований: Аррениуса, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и элементарных ионов. 2. Составлять электронные диаграммы молекул по методу ВС. 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью. -7- 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиции наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. Общая характеристика р-элементов III группы (положение в периодической системе, электронные формулы атомов, возможные степени окисления, валентность). 2. Оксид бора, борная кислота (получение, свойства), качественная реакция на борную кислоту. 3. Соли борной кислоты (метабораты, тетрабораты). Гидролиз тетрабората натрия (буры). Перлы. 4. Соединения алюминия: оксид, гидроксид. Амфотерные свойства гидроксида алюминия с позиций теории электролитической диссоциации и протолитической теории кислот и оснований. Качественная реакция на ион Al3+. 5. Комплексные соединения алюминия: аква- и гидроксокомплексы. Названия, составные части – центральный атом, лиганды, внутренняя сфера, внешняя сфера. 6. Соли алюминия (средние, двойные – квасцы), их гидролиз. 7. Общая характеристика р-элементов IV группы (положение в периодической системе элементов, электронные формулы и электронно-структурные диаграммы атомов, проявляемые степени окисления и валентность). 8. В чем особенность строения атома углерода. Углерод, как основа органических соединений. 9. Нахождение углерода в природе. Физические и химические свойства. Аллотропия углерода. Что такое активированный уголь? Понятие об адсорбции. 10. Оксид углерода (IV). Строение молекулы, физические и химические свойства. 11. Угольная кислота и ее соли: карбонаты, гидрокарбонаты; растворимость в воде, гидролиз, термическое разложение. -8- 12. Качественные реакции на оксид углерода (IV), карбонат- и гидрокарбонатионы. 13. Оксид кремния (IV). Кремниевые кислоты (орто-, мета- метадикремниевая). Силикагель. Силикаты: растворимость в воде, гидролиз. Стекло и его выщелачивание. 14. Качественная реакция на силикат-ион. 15. Нахождение в природе. Физические и химические свойства олова и свинца. 16. Соединения олова и свинца (II, IV), оксиды, гидроксиды (кислотноосновные свойства). Соли: растворимость в воде, гидролиз. 17. Качественные реакции на ионы Sn2+ и Pb2+. 18. Применение соединений р-элементов III и IV группы в фармации и медицине. Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «p-Элементы III и IV групп», стр. 59-64. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. Образец индивидуального задания: ОПЫТ № 1. Свойства борной кислоты. В пробирке с 5-6 каплями воды очищенной растворите при слабом нагревании несколько кристаллов борной кислоты. 1-2 капли полученного раствора нанесите на полоску универсальной индикаторной бумаги. Отметьте цвет бумаги. Определите рН раствора по шкале универсального индикатора. Напишите уравнение реакции, характеризующее поведение борной кислоты в водном растворе. Запишите наблюдения. Сделайте вывод о силе борной кислоты. -9- ОПЫТ № 2. Получение гидроксида алюминия и исследование его свойств. В пробирку внесите 15-20 капель раствора сульфата алюминия и по каплям раствор аммиака до образования осадка. Отметьте его цвет. Полученный осадок разделите на две пробирки. В первую пробирку добавьте раствор азотной кислоты, во вторую пробирку – раствор гидроксида калия до растворения осадка. Напишите: 1) молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций получения гидроксида алюминия; 2) молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия гидроксида алюминия с кислотой и щёлочью, укажите названия исходных и полученных при этом соединений. 3) схемы амфотерности по теории электролитической диссоциации и протолитической теории кислот и оснований. Укажите, как смещается равновесие диссоциации гидроксида алюминия при добавлении кислоты и щёлочи. Запишите наблюдения. Сделайте вывод о свойствах гидроксида алюминия. ОПЫТ № 3. Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств (демонстрационный). Оксид углерода (IV) получите в аппарате Киппа. В пробирку поместите 810 капель воды очищенной, кусочек синей лакмусовой бумажки и пропустите ток углекислого газа из аппарата Киппа. Отметьте цвет лакмусовой бумажки. Затем, ток углекислого газа пропустите через раствор известковой воды. Укажите цвет образующегося осадка. Что происходит с осадком при дальнейшем пропускании оксида углерода (IV) через образовавшийся раствор? Зарисуйте аппарат Киппа. Напишите: 1) уравнение реакции получения оксида углерода (IV); 2) схему равновесия, существующего в водном растворе оксида углерода (IV); - 10 - 3) уравнение реакции взаимодействия оксида углерода (IV) с гидроксидом кальция. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ № 4. Вытеснение кремниевой кислоты из раствора её соли (демонстрационный). В пробирку с раствором силиката натрия (10-12 капель) пропустите ток углекислого газа из аппарата Киппа. Напишите уравнения реакции. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. Укажите, какая из кислот – угольная или кремниевая является более слабым электролитом. ОПЫТ № 5. Получение гидроксида олова (II) и исследование его свойств. В две пробирки внесите по 3-4 капли раствора хлорида олова (II) и по каплям прибавьте раствор гидроксида натрия до образования осадка. Отметьте цвет осадка. Полученный осадок разделите на две пробирки: в первую пробирку добавьте по каплям раствор гидроксида натрия до растворения осадка, а во вторую пробирку – разбавленную азотную кислоту. Напишите: 1) уравнение реакции получения гидроксида олова (II); 2) уравнение реакции его взаимодействия со щёлочью; 3) уравнение реакции его взаимодействия с кислотой; 4) схемы амфотерности по теории электролитической диссоциации и протолитической теории кислот и оснований. Укажите, в каком направлении смещается равновесие диссоциации гидроксида олова (II) при добавлении кислоты и щёлочи. Запишите наблюдения. Сделайте вывод о кислотно-основных свойствах гидроксида олова (II). Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и про- - 11 - ходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание, студент должен: знать: свойства борной кислоты и буры: поведение в водных растворах, качественную реакцию на борную кислоту; амфотерные свойства гидроксида алюминия, гидролиз его солей и качественную реакцию на ион Al3+; свойства карбонатов – гидролиз, взаимодействие с кислотами, качественную реакцию на карбонат-ион; свойства силикатов – растворимость, гидролиз; состав стекол, выщелачивание стекла; кислотно-основные свойства гидроксидов олова (II, IV) и свинца (II, IV), качественные реакции на ионы Sn2+ и Pb2+; применение соединений рэлементов III и IV группы в фармации и медицине; уметь: исходя из принципа системного подхода объяснять свойства соединений р-элементов III и IV группы; делать обобщающие выводы о свойствах бора, алюминия, углерода, кремния, олова, свинца и их соединений на основе электронного строения и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении лабораторной работы; владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства бора, алюминия, углерода, кремния, олова, свинца и их соединений, в том числе качественные реакции; принципом работы с аппаратом Киппа. - 12 - Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 309-328. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 295-304. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 445-463, 520-544, 646-657. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 421-454. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 72-95. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» - 13 - для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 59-64. - 14 - Тема: p-Элементы V группы. Значимость темы: Азот и фосфор являются биогенными элементами. Азот входит в состав белковых молекул, фосфор – в состав АТФ, гидрофосфат-ионы играют важную роль для поддержания кислотно-основного гомеостаза. Некоторые соединения pэлементов V группы применяются в медицине в качестве лекарственных средств и в фармации в качестве реактивов. Знание свойств p-элементов V группы и их соединений позволит студентам целенаправленно использовать их при дальнейшем изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться прогнозировать физические и химические свойства p-элементов V группы и их соединений на основе положения элементов в ПС; электронного строения атомов и термодинамических характеристик; теоретически обосновывать и экспериментально подтверждать наиболее характерные свойства p-элементов V группы; изучить применение некоторых из них в медицине и фармации. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы студент должен ЗНАТЬ: 1. Строение электронных оболочек атомов и элементарных ионов. 2. Основные характеристики химической связи. 3. Термодинамические функции состояния системы. 4. Теории кислот и оснований: электролитической диссоциации, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и элементарных ионов. - 15 - 2. Составлять электронные диаграммы молекул по методу ВС. 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью частиц. 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиции наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. 5. Расставлять коэффициенты в уравнениях ОВ-реакции методом полуреакций (методом ионно-электронного баланса). При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. Общая характеристика р-элементов V группы (положение в ПС элементов, электронные формулы и электронно-структурные диаграммы атомов и элементарных ионов, возможные и проявляемые степени окисления). 2. Строение молекулы азота по методу ВС. Зависимость химических свойств азота от строения молекулы. 3. Аммиак. Получение в лаборатории и в промышленности. Строение молекулы аммиака, способность образовывать водородную связь и ее влияние на растворимость. Физические и химические свойства аммиака (кислотно- основные свойства с позиций теории электролитической диссоциации, протолитической теории кислот и оснований; электронно-донорная активность; окислительно-восстановительные свойства). Ион аммония, строение, свойства. 4. Гидролиз солей аммония. 5. Качественные реакции на аммиак и ион аммония. 6. Азотистая кислота. Нитриты. Строение нитрит-иона. Растворимость нитритов и их гидролиз. Окислительно-восстановительные свойства нитритов. 7. Азотная кислота. Строение молекулы азотной кислоты по методу ВС. Нитраты. Нитрат-ион, строение, способность к гидролизу. Растворимость нитратов. Окислительно-восстановительные свойства азотной кислоты различных концентраций и ее солей. - 16 - 8. Качественные реакции на нитрит- и нитрат-ионы. 9. Соединения фосфора (V) с кислородом: оксид, фосфорные кислоты: мета-, орто- и дифосфорная, соли ортофосфорной кислоты, их растворимость, гидролиз. 10. Качественные реакции на анионы фосфорных кислот. 11. Оксиды и гидроксиды мышьяка, сурьмы, висмута (III) и (V). Их кислотноосновные и окислительно-восстановительные свойства. 12. Особенности гидролиза солей сурьмы (III) и висмута (III). 13. Качественные реакции на арсенит- и арсенат-ионы, на ионы сурьмы (III) и висмута (III). 14. Биологическая роль p-элементов V группы, применение их соединений в медицине и фармации. Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «p-Элементы V группы: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут», стр. 65-71. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. Образец индивидуального задания: ОПЫТ 1. Качественная реакция на аммиак и ион аммония с реактивом Несслера (демонстрационный опыт). В пробирку поместите 5 капель раствора аммиака, добавьте 3 капли реактива Несслера. Составьте уравнение реакции. Запишите наблюдения, сделайте вывод. - 17 - ОПЫТ 2. Изучение окислительно-восстановительных свойств нитритов. В пробирку внесите 6 капель раствора иодида калия, прибавьте 3 капли разбавленной серной кислоты и 6 капель раствора нитрита натрия. Составьте уравнение реакции, расставьте коэффициенты методом полуреакций, учитывая, что йодид-ион окисляется до свободного йода. Убедитесь в этом, добавив раствор крахмала. Запишите наблюдения, сделайте вывод о свойствах нитритиона (окислитель или восстановитель) в данной реакции. ОПЫТ 3. Гидролиз солей фосфорной кислоты. При помощи универсальной индикаторной бумаги определите рН в растворе дигидрофосфата натрия. Для этого стеклянной палочкой нанесите каплю раствора дигидрофосфата натрия на полоску универсальной индикаторной бумаги. По шкале определите рН раствора соли. Напишите уравнение реакции гидролиза дигидрофосфат-иона и уравнение диссоциации этого иона. На основе значений констант гидролиза (Kг = 10- 12) и диссоциации (Kа = 10-8) дигидрофосфат-иона сделайте вывод какой процесс преобладает. ОПЫТ 4. Гидролиз солей сурьмы (III). В пробирку поместите 5 капель концентрированного раствора соли SbCI3, добавьте несколько капель воды очищенной. Составьте молекулярное уравнение гидролиза этой соли. Как используя принцип Ле Шателье, можно сместить равновесие в сторону образования исходных веществ? Добавьте необходимый реактив и отметьте происходящие в растворе изменения. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ 5. Качественная реакция на ион висмута (III) (демонстрационный опыт). В пробирку поместите 3 капли раствора хлорида олова (II), добавьте раствор гидроксида натрия до растворения выпавшего осадка. К полученному раствору прибавьте 4 капли раствора нитрата висмута (III). Напишите уравнение реакции. Расставьте коэффициенты методом полуреакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. - 18 - Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». Изучив тему и выполнив индивидуальное задание, студент должен: знать: свойства p-элементов V группы и их соединений, применение некоторых из них в медицине и фармации; уметь: делать обобщающие выводы о свойствах p-элементов V группы и их соединений на основе электронного строения атомов и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении работы; владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства изучаемых соединений p-элементов V группы, а также качественные реакции на аммиак, ион аммония, нитрит- и нитрат-ионы , анионы фосфорных кислот, арсенит- и арсенат-ионы, ионы сурьмы (III) и висмута (III). Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 328-349. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib. ru. - 19 - 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 304-318. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 410-444. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 374-420. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 96-116. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 65-71. - 20 - Тема: р-Элементы VI и VII групп. Значимость темы: Соединения р-элементов VI и VII групп применяются в медицине в качестве лекарственных средств и в фармацевтическом анализе в качестве реактивов. Знание свойств кислорода, серы, галогенов и их соединений позволит студентам целенаправленно использовать их при дальнейшем изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться прогнозировать физические и химические свойства р-элементов VI и VII групп и их соединений на основе положения в ПС, электронного строения и термодинамических характеристик; теоретически обосновывать и экспериментально подтверждать наиболее характерные свойства соединений серы и галогенов; изучить применение некоторых из них в медицине и фармации. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы студент должен ЗНАТЬ: 1. Строение электронных оболочек атомов и элементарных ионов. 2. Основные характеристики и типы химической связи. 3. Термодинамические функции состояния системы. 4. Теории кислот и оснований: электролитической диссоциации, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и элементарных ионов. 2. Составлять электронные диаграммы молекул и сложных ионов по методу ВС. - 21 - 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью частиц. 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиций наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. 5. Расставлять коэффициенты в уравнениях ОВ-реакции методом полуреакций (методом ионно-электронного баланса). При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. Общая характеристика р-элементов VI группы: электронные и электронноструктурные формулы атомов, возможные степени окисления и валентность. Типы образуемых ионов. Особенность кислорода. 2. Кислород. Оксиды, пероксиды, супероксиды. 3. Сероводород. Строение молекулы по методу ВС. Получение. Физические свойства. Сероводородная кислота. Соли сероводородной кислоты – сульфиды и гидросульфиды; растворимость в воде, гидролиз. Восстановительные свойства сероводорода и сульфидов. Качественные реакции на сероводород и растворимые сульфиды. 4. Кислородные соединения серы. 4.1. Оксид серы (IV). Получение. Физические свойства. Сернистая кислота. Соли сернистой кислоты – сульфиты и гидросульфиты; растворимость в воде, гидролиз. Окислительно-восстановительные свойства соединений серы (IV). Качественные реакции на оксид серы (IV) и сульфит-ион. 4.2. Оксид серы (VI). Получение. Физические свойства. Серная кислота. Окислительные свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты. Соли серной кислоты – сульфаты и гидросульфаты; растворимость в воде, способность к гидролизу. Качественная реакция на сульфат-ион. 5. Тиосульфаты. Получение. Реакции с кислотами и окислителями различной силы. Качественные реакции на тиосульфат-ион. - 22 - 6. Биологическая роль серы. Применение серы и ее соединений в медицине и фармации. 7. Общая характеристика р-элементов VII группы: электронные и электронноструктурные формулы атомов, возможные степени окисления и валентность. Типы образуемых ионов. Особенность фтора. 8. Физические свойства галогенов. Растворимость галогенов в полярных и неполярных растворителях. Растворимость йода в растворе иодида калия. 9. Химические свойства галогенов: окислительные свойства; взаимодействие с водой и щелочами. 10. Галогеноводороды. Способы получения. Восстановительные свойства галогенид-ионов. Качественные реакции на галогенид-ионы. 11. Соединения галогенов с кислородом. Оксокислоты. Изменение их силы, устойчивости, окислительно-восстановительной способности. Соли оксокислот галогенов. 12. Препараты «активного хлора». Получение. Химизм окислительного действия. 13. Биологическая роль галогенов. Применение галогенов и их соединений в медицине и фармации. Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «р-Элементы VI и VII групп», стр. 72-79. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. - 23 - Образец индивидуального задания: ОПЫТ № 1. Качественные реакции на сульфид-ион (демонстрационный опыт). В четыре пробирки внесите по 2-3 капли раствора сульфида натрия и добавьте по 2-3 капли растворов: в первую пробирку – ацетата свинца (II), во вторую – сульфата цинка, в третью – сульфата марганца (II), в четвертую – хлорида кадмия. Отметьте цвета полученных осадков. Напишите уравнения соответствующих реакций. Дайте ответ на вопрос: почему для осаждения сульфида марганца (II) и сульфида цинка не следует использовать раствор Н2S? Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ № 2. Изучение свойств соединений серы (IV). Добавив или отняв необходимое число электронов в левой части полуреакции, определите, какой процесс (окисления или восстановления) она характеризует: SO32- + H2O ? е- SO42- + 2H+. Осуществите это превращение, выбрав необходимый реагент: или восстановитель Na2S или окислитель K2Cr2O7 (Cr2O72- Cr3+). В пробирку поместите 3-4 капли раствора выбранного реагента, 3-4 капли разбавленной серной кислоты и 5-6 капель раствора Na2SО3. Отметьте изменение окраски. Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом полуреакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод: какие свойства (окислителя или восстановителя) проявляет в этой реакции соединение серы (IV). ОПЫТ № 3. Окисление тиосульфата натрия галогенами. В пробирку с 2-3 каплями водного раствора йода прибавьте 5-6 капель раствора тиосульфата натрия. Отметьте изменение окраски раствора. Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом полуреакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод о ОВ-свойствах тиосульфата натрия и йода. - 24 - ОПЫТ № 4. Качественные реакции на галогенид–ионы. В три пробирки внесите отдельно по 5-6 капель растворов хлорида натрия, бромида натрия, иодида натрия. В каждую пробирку прибавьте по 3-4 капли раствора нитрата серебра. К полученным осадкам добавьте 5-6 капель концентрированного раствора аммиака. Отметьте цвета полученных осадков и результат действия на них раствора аммиака. В четвертую пробирку внесите 5-6 капель раствора иодида натрия и 3-4 капли раствора нитрата серебра. К полученному осадку добавьте 5-6 капель раствора тиосульфата натрия. Отметьте результат действия раствора тиосульфата натрия на осадок иодида серебра. Напишите уравнения всех протекающих реакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание, студент должен: знать: свойства кислорода, серы, галогенов и их соединений, применение некоторых из них в медицине и фармации; уметь: делать обобщающие выводы о свойствах р-элементов VI и VII групп и их соединений на основе электронного строения и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении лабораторной работы; - 25 - владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства серы, галогенов и их соединений, в том числе качественные реакции. Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 227-230, 349-364, 368-383. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 318-336. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 361-408. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. –6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 309-337, 338-369. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. - 26 - 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 118-199. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 72-79. - 27 - Тема: d-Элементы VI и VII групп. Значимость темы: Хром и марганец являются биогенными элементами. В медицине отдельные изотопы хрома используют в радиоизотопной диагностике. Некоторые соединения хрома с органическими кислотами применяют в качестве биологически активных добавок к пище, а также как компонент витаминноминеральных комплексов. Соединения марганца применяются в качестве лекарственных средств, а также для анализа ряда лекарственных препаратов. Окислительные свойства хроматов, дихроматов и перманганатов широко используют в аналитической практике (хроматометрия, перманганатометрия). Знание свойств d-элементов VI и VII групп и их соединений позволит студентам целенаправленно использовать их при дальнейшем изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться прогнозировать физические и химические свойства d-элементов VI и VII групп на основе их положения в ПС; теоретически обосновывать и экспериментально подтверждать наиболее характерные свойства соединений хрома и марганца; изучить применение некоторых из них в медицине и фармации. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы студент должен ЗНАТЬ: 1.Строение электронных оболочек атомов и элементарных ионов. 2.Основные характеристики и типы химической связи. 3.Термодинамические функции состояния системы. - 28 - 4.Теории кислот и оснований: электролитической диссоциации, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и элементарных ионов. 2. Составлять электронные диаграммы молекул и сложных ионов по методу ВС. 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью частиц. 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиций наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. 5. Расставлять коэффициенты в уравнениях ОВ-реакции методом полуреакций (методом ионно-электронного баланса). При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. Положение хрома, молибдена, вольфрама в ПС элементов. Электронные формулы и электронно-структурные диаграммы атома хрома и ионов хрома (II), (III) и (VI). 2. Соединения хрома (II). Оксид и гидроксид хрома (II). Получение и кислотно-основные свойства гидроксида хрома (II). Восстановительные свойства соединений хрома (II). 3. Соединения хрома (III). Оксид и гидроксид хрома (III). Получение, амфотерные свойства гидроксида хрома (III) с позиций теории электролитической диссоциации и протолитической теории кислот и оснований. Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома (III), влияние рН среды на вид образующихся продуктов. 4. Соединения хрома (VI). Оксид хрома (VI), получение. Хромовая и дихромовая кислоты, их соли – хроматы и дихроматы. Окислительные свойства, влияние рН среды на вид образующихся продуктов. Качественные реакции на хромат-ион. - 29 - 5. Применение соединений хрома в фармации. 6. Положение марганца в ПС элементов. Электронные формулы и электронноструктурные диаграммы атома марганца и его ионов (реальных и гипотетических). 7. Соединения марганца (II). Оксид и гидроксид марганца (II), их кислотноосновные свойства. Гидролиз солей марганца (II). Окислительно– восстановительные свойства соединений марганца (II). Качественная реакция на ион марганца (II). 8. Соединения марганца (IV). Оксид и гидроксид, их кислотно-основные свойства. Соли марганцеватистой кислоты. Окислительно-восстановительные свойства соединений марганца (IV). 9. Соединения марганца (VI) и (VII). Марганцовистая и марганцевая кислоты, их соли – манганаты и перманганаты, окислительно-восстановительные свойства. 10. Применение соединений марганца в медицине и фармации. Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «d-Элементы VI и VII групп», стр. 80-87. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. Образец индивидуального задания: ОПЫТ № 1. Получение гидроксида хрома (III) и изучение его кислотно-основных свойств. Действием какого реактива на раствор сульфата хрома (III) можно получить гидроксид хрома (III)? Получите его, отметьте цвет осадка. Осадок разде- - 30 - лите на две пробирки. В одну пробирку добавьте разбавленную серную кислоту, а в другую – избыток концентрированного раствора гидроксида натрия. Напишите соответствующие уравнения реакций. Рассмотрите амфотерные свойства гидроксида хрома (III) с позиций протолитической теории кислот и оснований. Запишите наблюдения. Сделайте вывод о характере гидроксида хрома (III). ОПЫТ № 2. Изучение окислительно-восстановительных свойств соединений хрома (VI). Внесите в пробирку 5 капель раствора дихромата калия, добавьте 10 капель 25% раствора аммиака. Смесь нагрейте. Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом полуреакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод: какие свойства (окислителя или восстановителя) проявляет K2Cr2O7. ОПЫТ № 3. Качественная реакция на ион марганца (II) (демонстрационный опыт). В пробирку поместите немного оксида свинца (IV) (на кончике микрошпателя), 1 мл разбавленного раствора азотной кислоты и 1-2 капли раствора сульфата марганца (II). Нагрейте до кипения. Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом полуреакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ № 4. Изучение окислительно-восстановительных свойств соединений марганца (VII). Осуществите превращение MnO4- MnO2 по схеме: в пробирку поместите 1-2 капли раствора перманганата калия, 5-6 капель реактива, создающего среду (выбрать из веществ: серная кислота, щелочь, вода), 5-6 капель раствора сульфита натрия. Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты методом полуреакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод: какие свойства (окислителя или восстановителя) проявляет KMnO4. - 31 - Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание, студент должен: знать: свойства d-элементов VI и VII групп и их соединений (оксидов, гидроксидов, солей), применение некоторых из них в медицине и фармации; уметь: делать обобщающие выводы о свойствах d-элементов VI и VII групп и их соединений на основе электронного строения и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении лабораторной работы; владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства соединений хрома и марганца, в том числе качественные реакции. Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 254-266, 268-273. - 32 - б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник /С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 346-349, 356-357. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 672-685. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 598-604, 618-630. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 35-46. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 80-87. - 33 - Тема: d-Элементы VIII группы. Значимость темы: Железо и кобальт являются важнейшими биогенными элементами и относятся к металлам жизни. Соединения железа и кобальта применяются в качестве лекарственных препаратов. Знание свойств d-элементов VIII группы и их соединений позволит студентам целенаправленно использовать их в дальнейшем при изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться экспериментально, подтверждать физические и химические свойства соединений железа, кобальта и никеля на основе их положения в ПС Д.И. Менделеева и строения их электронных оболочек. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы занятия студент должен: ЗНАТЬ: 1. Строение электронных оболочек атомов. 2. Основные характеристики химической связи. 3. Термодинамические функции состояния системы. 4. Теорию кислот и оснований: электролитическую диссоциацию, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и ионов. 2. Составлять электронные диаграммы молекул по методу ВС. 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью. 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиции наиболее приемлемых теорий и оснований. - 34 - 5. Расставлять коэффициенты в уравнениях ОВ-реакции методом полуреакций (методом ионно-электронного баланса). При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. Особенность конструкции VIII группы ПС Д.И. Менделеева. 2. Семейство железа и платиновых металлов. Сходство и отличие. 3. Соединений железа (II, III, VI): получение, свойства устойчивость. 4. Качественные реакции на ионы железа (II, III). 5. Соединения кобальта (II, III): получение свойства устойчивость. 6. Соединения никеля (II, III): получение, свойства, устойчивость. 7. Лекарственные препараты железа и кобальта. Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «d-Элементы VIII группы», стр. 88-93. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. Образец индивидуального задания: ОПЫТ № 1. Изучение свойств соединений железа (II). а) В пробирку поместите несколько кристалликов соли Мора, добавьте 1 мл воды очищенной и перемешайте. К полученному раствору добавьте 2-3 капли раствора K3[Fe(CN)6]. Напишите уравнение реакции. Запишите химическое название реактива, используемого для обнаружения ионов железа (II), и тривиальное название продукта его взаимодействия с ионами железа (II). Запишите наблюдения. б) В пробирку поместите 4-5 капель раствора соли железа (III) и добавьте 2-3 капли раствора K4[Fe(CN)6]. Напишите уравнение реакции. Назовите - 35 - реактив, используемый для обнаружения ионов железа (III), и продукт его взаимодействия с ионами железа (III). Запишите наблюдения. в) В пробирку поместите 4-5 капель раствора соли железа (III) и добавьте 2-3 капли раствора NH4SCN. Напишите уравнение реакции. Назовите этот реактив и продукт его взаимодействия с ионами железа (III). Запишите наблюдения. ОПЫТ №2. Получение гидроксида никеля (II) и кобальта (II) и изучение их свойств. а) К 1 мл хлорида никеля (II) добавьте раствор гидроксида натрия до получения осадка гидроксида никеля (II). Осадок разделите на 3 пробирки. В первую пробирку добавьте разбавленную хлороводородную кислоту. Во вторую – концентрированный раствор гидроксида натрия. Третью пробирку оставьте для опыта №3. б) К 1 мл хлорида кобальта (II) добавьте раствор гидроксида натрия до превращения получающейся основной соли в осадок гидроксида кобальта (II). Осадок разделите на 2 пробирки. В первую пробирку добавьте разбавленную хлороводородную кислоту. Во вторую – концентрированный раствор гидроксида натрия. Напишите уравнение реакций, запишите наблюдения. Сделайте вывод, какими кислотно-основными свойствами обладает гидроксид никеля (II) и гидроксид кобальта (II)? ОПЫТ №3. Получение гидроксида никеля (III), изучение его взаимодействия с концентрированными кислотами. К гидроксиду никеля (II), полученному в опыте №2, добавьте гидроксид натрия и бромную воду. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, расставьте коэффициенты методом полуреакций. Полученный осадок растворите в концентрированной хлороводородной кислоте. Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, расставьте коэффициенты методом полуреакций. - 36 - Запишите наблюдения. Какой газ выделяется при растворении гидроксида никеля (III) в концентрированной хлороводородной кислоте? Сделайте вывод о окислительно-восстановительных свойствах гидроксида никеля (III). Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». Изучив тему занятия и выполнив лабораторную работу, студент должен: знать: свойства железа, кобальта, никеля и их соединений, применение некоторых из них в медицине и фармации; уметь: делать обобщающие выводы о свойствах железа, кобальта, никеля и их соединений на основе электронного строения и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении лабораторной работы; владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства железа, кобальта, никеля и их соединений, в том числе качественные реакции на ионы железа (II) и (III), кобальта (II) и (III), никеля (II). Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. - 37 - – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 254-262, 276-279. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник / В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 349-352. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс] / сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 689-716. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник / Н.С. Ахметов. –6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 630-659. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 46-55. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие /В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. С. 88-93. - 38 - Тема: d-Элементы I и II групп. Значимость темы: Соединения меди, серебра, золота, цинка, кадмия и ртути применяются в качестве лечебных средств, а также как реактивы для анализа. Знание свойств d-элементов I и II групп и их соединений, позволит студентам целенаправленно использовать их при дальнейшем изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться прогнозировать физические и химические свойства d-элементов I и II групп и их соединений на основе положения в ПС, электронного строения и термодинамических характеристик; теоретически обосновывать и экспериментально подтверждать наиболее характерные свойства соединений d-элементов I и II группы; изучить применение некоторых из них в фармации и медицине. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы студент должен ЗНАТЬ: 1. Строение электронных оболочек атомов и элементарных ионов. 2. Основные характеристики и типы химической связи. 3. Термодинамические функции состояния системы. 4. Теории кислот и оснований: Аррениуса, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и элементарных ионов. 2. Составлять электронные диаграммы молекул по методу ВС. 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью. 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиции наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. - 39 - При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. Положение меди и серебра в ПС. Электронные формулы d-элементов I группы. Особенность строения атомов меди и серебра. Возможные и проявляемые степени окисления. Электронные формулы ионов, тип их оболочек. 2. Соединения меди (II): гидроксид, получение, кислотно-основные свойства, сульфат меди (II) и его окислительно-восстановительные свойства на примере взаимодействия с иодидом калия, КС меди (II) – аммиакат, гидроксокомплекс. 3. Соединения серебра (I): оксид, нитрат серебра (I), галогениды серебра. Качественная реакция на ион серебра (I), КС серебра с аммиаком, тиосульфат– ионом. 4. Лекарственные препараты меди и серебра. 5. Способность к гидролизу ионов цинка с точки зрения поляризационных представлений. 6. Написать уравнения гидролиза сульфата цинка по теории Аррениуса и протолитической теории кислот и оснований. 7. Разобрать реакции гидролиза, фотолиза и аммонолиза хлорида ртути (II). Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме по теме «d– Элементы I и II групп», стр. 94-99. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. Образец индивидуального задания: ОПЫТ № 1. Получение и свойства гидроксида меди (II). - 40 - В пробирку внесите 10 капель раствора сульфата меди (II) и несколько капель раствора гидроксида натрия. Наблюдайте выпадение осадка и изменение его цвета. Осадок разделите на две пробирки. В первую пробирку прибавьте 3-4 капли раствора серной кислоты. Во вторую – концентрированный раствор щелочи и нагрейте. Отметьте, что наблюдается. Напишите уравнения реакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ № 2. Получение аммиакатов меди и серебра. а) В пробирку с 2-3 каплями раствора сульфата меди (II) прибавляйте по каплям раствор аммиака. Наблюдайте выпадение осадка, изменение его цвета и растворение в избытке раствора аммиака. Напишите уравнения трех последовательных реакций: CuSO4 → (CuOH)2SO4 → Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4](OH)2. Для полученного КС укажите составные части, напишите уравнение первичной и вторичной диссоциации, выражение общей константы нестойкости. б) В 3 пробирки внесите по 2 капли раствора нитрата серебра (I). В 1 пробирку добавьте 2 капли раствора хлорида натрия, во 2 пробирку – 2 капли раствора бромида натрия, в 3 пробирку – 2 капли раствора иодида натрия. Отметьте окраски галогенидов серебра. К осадкам прилейте раствор аммиака. Что наблюдается? Напишите уравнения реакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ № 3. Получение гидроксида цинка и изучение его кислотноосновных свойств. В пробирку внесите 4 капли раствора сульфата цинка и 1 каплю разбавленного раствора гидроксида натрия. Наблюдайте выпадение осадка. Отметьте цвет осадка. Осадок разделите на две части. К первой части прилейте 4 капли концентрированного раствора гидроксида натрия, ко второй – 4 капли разбавленного раствора серной кислоты. Что наблюдается? Напишите уравнения реакций. Сделайте вывод о характере гидроксида цинка. Составьте схему амфотерности с точки зрения протолитической теории кислот и оснований. - 41 - ОПЫТ № 4. Качественные реакции на ионы цинка, кадмия и ртути (II). а) В три пробирки отдельно внесите по 3 капли растворов сульфата цинка, сульфата кадмия и хлорида ртути (II) (сулемы). В каждую пробирку прибавьте по 2 капли раствора сульфида натрия. Какого цвета выпадают осадки? Почему для осаждения сульфидов цинка и кадмия нельзя применять сероводород, а для ртути (II) можно? Напишите уравнения реакций. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. б) В пробирку поместите 4 капли раствора хлорида ртути (II) и по каплям добавляйте раствор иодида калия до выпадения осадка. К образовавшемуся осадку добавьте избыток раствора иодида калия. Что наблюдается? Напишите уравнения реакции. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. (Демонстрационный опыт). ОПЫТ № 5. Получение амидного соединения ртути (II) (демонстрационный опыт). В пробирку поместите 2 капли раствора хлорида ртути (II) и 2 капли раствора аммиака. Напишите уравнение реакции. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание, студент должен: - 42 - знать: свойства d-элементов I и II групп и их соединений, применение некоторых из них в фармации и медицине; уметь: делать обобщающие выводы о свойствах d-элементов I и II групп и их соединений на основе электронного строения и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении лабораторной работы; владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства соединений d-элементов I и II групп, в том числе качественные реакции на ионы меди (II) и серебра (I), реакции обнаружения соединений цинка, кадмия и ртути. Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 254-262, 284-288, 291-295. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmedlib. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого: учебник/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 352-356. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). - 43 - 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 584-597, 635-645. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 676-697. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 56-71. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие / В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 94-99. - 44 - Тема: s-Элементы I и II групп. Значимость темы: s-Элементы играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов; многие из их соединений применяются в качестве лечебных средств и в фарманализе. Все s-элементы, особенно одной подгруппы, очень сходны по свойствам, но вместе с тем, имеют существенные отличия (особенно Li, Be, Mg) от их аналогов. Знание свойств этих элементов и их соединений позволит студентам целенаправленно использовать их при дальнейшем изучении смежных химических, специальных и профессиональных дисциплин. Цель занятия: Научиться прогнозировать наиболее важные свойства sэлементов и их соединений; прогнозировать физические и химические свойства щелочных и щелочноземельных металлов, а также Be и Mg на основе строения их электронных оболочек и положения в ПС Д.И. Менделеева. Исходный уровень знаний и умений: Для успешного освоения темы студент должен ЗНАТЬ: 1. Строение электронных оболочек атомов. 2. Основные характеристики химической связи. 3. Термодинамические функции состояния системы. 4. Теории кислот и оснований: электролитической диссоциации, протолитическую, электронную. УМЕТЬ: 1. Составлять электронные формулы атомов и ионов. 2. Составлять электронные диаграммы молекул по методу ВС. 3. Устанавливать зависимость между электронным строением и реакционной способностью. - 45 - 4. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиции наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. При подготовке к занятию необходимо изучить вопросы: 1. s-Элементы I, II групп. Положение в ПС. Электронные формулы атомов и ионов. 2. Возможные и проявляемые степени окисления. 3. Гидроксиды s-элементов. Характеристика кислотно-основных свойств, примеры. 4. Диагональное сходство на примере Li и Mg; Be и AI. 5. Реакция обнаружения магния, окраска пламени солями щелочных и щелочноземельных металлов. 6. Понятие о жесткости воды и методы ее устранения. 7. Применение соединений s-элементов в медицине. Изучив эти вопросы, студент должен выполнить вариант письменного задания из «Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4 «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение) по теме «s–Элементы I и II групп», стр. 100-105. Выполнение лабораторной работы Студенты выполняют лабораторную работу по индивидуальным заданиям. Образец индивидуального задания: ОПЫТ 1. Окрашивание пламени летучими солями щелочных металлов. Накалите в пламени горелки платиновую проволоку. Отметьте цвет пламени. Раскаленной проволокой коснитесь порошка соли натрия и вновь внесите проволоку в пламя. Отметьте цвет пламени. Промойте проволоку в - 46 - соляной кислоте, прокалите в пламени горелки и проведите аналогичные опыты с солями калия и лития. Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ 2. Реакция открытия ионов магния. В пробирку внесите 3-4 капли раствора сульфата магния, 3-4 капли раствора аммиака, 3-4 капли хлорида аммония и 3-4 капли концентрированного раствора гидрофосфата натрия. Отметьте цвет осадка. К полученному осадку добавьте раствор уксусной кислоты до растворения. Напишите уравнения протекающих реакций: MgSO4 + NH3 × H2O + Na2HPO4Na2SO4 + MgNH4PO4 + H2O 2MgNH4PO4 + 4CH3COOH Mg(H2PO4)2 + 2CH3COONH4 + Mg(CH3COO)2 Запишите наблюдения. Сделайте вывод. ОПЫТ 3. Гидролиз солей. При помощи универсальной индикаторной бумаги определите рН в растворе дигидрофосфата натрия. Для этого стеклянной палочкой нанесите каплю раствора дигидрофосфата натрия на полоску универсальной индикаторной бумаги. По шкале определите рН раствора соли. Напишите уравнение реакции гидролиза в ионном и молекулярном виде. Подведение итогов занятия С целью выяснения степени усвоения теоретического материала и полученных знаний студенты выполняют индивидуальные тестовые задания и проходят устное собеседование с преподавателем. По результатам занятия студент получает баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация». - 47 - Изучив тему занятия и выполнив индивидуальное задание, студент должен: знать: свойства s-элементов и их соединений, применение некоторых из них в фармации и медицине; уметь: делать обобщающие выводы о свойствах s-элементов и их соединений на основе электронного строения и термодинамических характеристик; пользоваться справочной литературой, таблицами и диаграммами при выполнении лабораторной работы; владеть: умением проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства s-элементов и их соединений, в том числе качественные реакции на соединения s-элементов. Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – С. 223-224, 230-235, 240-250. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник /С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmeblid. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – С. 337-344. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). - 48 - 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – С. 576-584, 623-635. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е изд. стер. – М.: ВШ., 2005. – С. 510-537. в) методические разработки 7. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 8. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – С. 5-34. 9. Сборник вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С2.Б.4. «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация» (очное отделение): учебно-методическое пособие/ В.А. Компанцев [и др.]; под ред. В.А. Компанцева. – 4-е изд., перераб. и доп. – Пятигорск: ПМФИ – филиал ВолгГМУ, 2014. – С. 100-105. - 49 - Тема: Зачетное занятие. Цель занятия: Проверка знаний, умений и владений по темам 1-18 занятий. Для успешной сдачи зачетного занятия необходимо знать: 1. Классификацию и номенклатуру ИЮПАК неорганических соединений, в том числе комплексных. 2. Знать качественные реакции на: борную кислоту; карбонат- и гидрокарбонат-ионы; углекислый газ; ион олова (II); ион свинца (II); аммиак и ион аммония; нитрит- и нитрат-ионы; орто-, мета- и дифосфат-ионы; арсенит- и арсенат-ионы; ион висмута (III); сульфид-, сульфит- и сульфат-ионы; хлорид-, бромид- и иодид-ионы; ион марганца (II); хромат-ион; ионы железа (II) и (III); ион меди (II); ион серебра (I); ион цинка; ион кадмия; ион ртути (II). Для успешной сдачи зачетного занятия необходимо уметь: 1. Свободно ориентироваться в конструкции ПС элементов Д.И.Менделеева. 2. Изображать электронные формулы и электронно-структурные диаграммы атомов элементов и их элементарных ионов, определять типы ионов по строению электронных оболочек. 3. Составлять электронно-структурные диаграммы молекул и сложных ионов по методу ВС. Изображать перекрывание атомных орбиталей, образующих связи. 4. По значению валентного угла определять тип гибридизации и пространственную конфигурацию частиц, по типу гибридизации определять валентный угол; определять тип перекрывания атомных орбиталей (- и -связи). 5. Определять составные части КС; составлять уравнения первичной и вторичной диссоциации КС; составлять выражение для общей константы нестойкости (Кн), по величине Кн характеризовать устойчивость КС. 6. Проводить анализ уравнения Гиббса. - 50 - 7. Оценивать влияние различных факторов на смещение химического равновесия в соответствии с принципом Ле Шателье. Составлять выражение для константы равновесия. 8. Составлять схемы, характеризующие кислотно-основные свойства соединений с позиций наиболее приемлемых теорий кислот и оснований. 9. Составлять уравнения (ионно-молекулярные и молекулярные) гидролиза солей с теоретическим обоснованием на основе поляризационных представлений, а также рассматривать гидролиз с позиций протолитической теории кислот и оснований. Оценивать влияние различных факторов на смещение химического равновесия в реакциях гидролиза в соответствии с принципом Ле Шателье. 10. Расставлять коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом полуреакций (методом ионно-электронного баланса). 11. Решать задачи по теме «Растворы, способы выражения состава растворов» на пересчет массовой доли растворенного вещества (W) в молярную концентрацию (С) и наоборот (CW). 12. Решать задачи с использованием правила Вант-Гоффа. 13. Рассчитывать значения рН и рОН растворов кислот и щелочей с известной молярной концентрацией. Перечень практических умений и владений, приобретаемых студентами в процессе изучения дисциплины «Химия общая и неорганическая» В результате усвоения дисциплины студент должен УМЕТЬ: - применять на практике правила по технике безопасности при работе в химической лаборатории согласно инструкции, разработанной на кафедре, и оказывать первую медицинскую помощь; - 51 - - называть неорганические вещества (реактивы, лекарственные препараты) в соответствии с правилами номенклатуры ИЮПАК, фармакопейной номенклатуры и номенклатуры МНН; - подготавливать к работе и уметь пользоваться различными видами химической посуды в процессе приготовления растворов; - приготавливать растворы с заданным содержанием растворенного вещества, пользоваться химической посудой; - определять плотность раствора при помощи ареометра; - составлять электронные формулы атомов, ионов; электронно-структурные формулы атомов, ионов и молекул, на основе электронного строения прогнозировать их химические свойства (кислотно-основные, окислительновосстановительные, комплексообразующие); - определять тип химической связи и прогнозировать реакционную способность химических соединений, их прочность, физические свойства (растворимость, температуру плавления, летучесть и др.) в зависимости от типа связи; - проводить пробирочные реакции получения комплексных соединений; - пользоваться справочной литературой для нахождения констант нестойкости КС и по их величине делать вывод о прочности КС, применять правила ИЮПАК к их названиям; - рассчитывать термодинамические функции состояния системы, тепловые эффекты химических процессов; - подбирать оптимальные условия проведения химических реакций (концентрация реагирующих веществ, температуры, катализаторы и др.); - смещать равновесия (равновесия химических реакций, равновесия гидролиза, равновесия в насыщенных растворах малорастворимых электролитов, равновесия в растворах КС и др.) в нужном направлении, используя внешние факторы, влияющие на сдвиг равновесия; - 52 - - объяснять кислотно-основные свойства химических соединений с позиций различных теорий кислот и оснований (теории Аррениуса, протолитической и электронной); - объяснять способность ионов к гидролизу с позиции поляризационного взаимодействия ионов соли с водой; - экспериментально определять рН растворов при помощи индикаторов; - пользоваться таблицами стандартных окислительно-восстановительных потенциалов и прогнозировать направление протекания ОВ-реакций; проводить пробирочные реакции, подтверждающие ОВ-свойства веществ; - проводить пробирочные реакции, демонстрирующие химические свойства элементов и их соединений, в том числе качественные реакции на реактивы и лекарственные вещества неорганической природы; - обосновывать химические основы лечебного действия неорганических веществ, химические основы токсичности химических соединений. ВЛАДЕТЬ: - основами техники безопасности при работе в химической лаборатории и оказания первой медицинской помощи; - правилами номенклатуры неорганических веществ; - навыками интерпретации рассчитанных значений термодинамических функций и на их основе прогнозировать возможность осуществления и направление протекания химических процессов; - техникой химических экспериментов, проведения пробирочных реакций, навыками работы с химической посудой; - техникой экспериментального определения рН растворов при помощи индикаторов; - навыками простейших операций при выполнении качественного анализа. - 53 - Подведение итогов занятия По результатам занятия преподаватель выставляет студентам баллы рейтинга в соответствии с Положением о балльно-рейтинговой системе оценки успеваемости студентов по дисциплине «Химия общая и неорганическая» для специальности «Фармация», отметку о выполнении рабочего учебного плана по дисциплине «Химия общая и неорганическая» и определяет семестровый рейтинг студента. Рекомендуемая литература: а) основная литература 1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд; под ред. Ю.А. Ершова. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2014. – 560 с. б) дополнительная литература 2. Пузаков, С.А. Химия: учебник/ С.А. Пузаков. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 640 с. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. pharma. studmeblid. ru. 3. Слесарев, В.И. Химия. Основы химии живого/ В.И. Слесарев. – СПб.: Химиздат, 2001. – 784 с. 4. Химия: общая и неорганическая [Электронный ресурс]/ сост. Ю.Я. Харитонов, Т.К. Слонская; ГОУ ВПО Моск. мед. акад. им. И.М. Сеченова; Фармац. фак.; Центр. науч. мед. б-ка. – Электрон. дан. – М.: Русский врач, 2004. – 1 электрон. опт. диск (СD-версия). – Загл. этикетки диска. – (Электрон. б-ка для высш. мед. и фармац. образования). 5. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник/ Н.Л. Глинка. – М.: КНОРУС, 2010. – 752 с. 6. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник/ Н.С. Ахметов. – 6-е изд. стер. – М.: Высш. шк., 2005. – 743 с. - 54 - 7. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии/ Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл–Пресс, 2008. – 240 с. в) методические разработки 8. Введение в неорганическую химию: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009. – 141 с. 9. Химия элементов: учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов + [Электронный ресурс]/ В.А. Компанцев, Л.П. Гокжаева, С.Н. Щербак. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. – 208 с. 10. Сборника вопросов и письменных домашних заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплине С.2.Б. «Общая и неорганическая химия» (очное отделение, I семестр): учебно-методическое пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов/ В.А. Компанцев [и др.]. – Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2012 – 112 с. - 55 - ПРИЛОЖЕНИЕ - 56 - - 57 - Таблица растворимости кислот, оснований, солей в воде при 20°С КАТИОНЫ АНИОНЫ H+ OH— Li+ K+ Na+ NH4+ Ba2+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Cr3+ Ni2+ Co2+ Mn2+ Zn2+ Ag+ Hg+ Hg2+ Pb2+ Sn2+ Cu+ Cu2+ P P P P P M H M H H H H H H H H — — — H H H H F— P P P P P M H H M P H H H P P M P P H M H P — P Cl— P P P P P P P P P P P P P P P P P H H P M P P P Br— P P P P P P P P P P P P P P P P P H H M M P — P I— P P P P P P P P P P P ? ? P P P P H H H H M — P S2— P P P P P P M H P — H — — H H H H H H H H H — H SO32— P P P P P M M M H ? M ? — H H ? M H H H H ? H ? SO42— P P P P P H M P H P P P P P P P P M M — H P P P NO3— P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P — P P NO2— P P P P P P P P P ? ? ? ? P H ? ? — ? ? ? ? ? ? PO43— P H P P — H H H H H H H H H H H H H Н H H H Н H CO32— P P P P P H H H H ? H ? ? H H H H H H ? H ? — H CH3COO— P P P P P P P P P — P — P P P P P P P P P — P P SiO32— Н P P P ? Н Н Н Н ? Н ? ? ? ? Н Н ? — ? Н ? — ? Р – растворяется (>1 г в 100 г Н2О); М – малорастворяется (от 0,1 г до 1 г в 100 г Н2О); Н – не растворяется (<0,1 г в 100 г Н2О); — ? – в водной среде разлагается; – нет достоверных сведений о существовании соединения - 58 - Электрохимический ряд напряжений (активности) металлов Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au активность металлов уменьшается - 59 - Названия химических элементов Порядковый номер элемента 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Символ Русское название Латинское название H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Hydrogenium Helium Lithium Beryllium Borum Carboneum Nitrogenium Oxygenium Fluorum, Ftorum Neon Natrium Magnesium Aluminium Silicium Phosphorus Sulfur Chlorum Argon Kalium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganum Ferrum Cobaltum Niccolum Cuprum Zincum Gallium Germanium Arsenicum Selenium Bromum Krypton Rubidium Strontium 60 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 74 75 76 77 78 79 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La W Re Os Ir Pt Au Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото 80 Hg Ртуть 81 82 83 84 85 86 87 88 89 Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний 61 Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Argentum Cadmium Indium Stannum Stibium, Antimonium Tellurium Iodum Xenon Caesium Barium Lanthanum Wolframium Rhenium Osmium Iridium Platinum Aurum Hydrargyrum, Mercurium Thallium Plumbum Bismuthum Polonium Astatium Radon Francium Radium Actinium УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ Компанцев Владислав Алексеевич, Щербакова Лариса Ивановна, Зяблицева Надежда Сергеевна, Гокжаева Лариса Петровна, Белоусова Анна Леонидовна, Васина Татьяна Михайловна МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ С2.Б.4 «ХИМИЯ ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ» ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 33.05.01 «ФАРМАЦИЯ» (ЧАСТЬ II) Подписано в печать ______________________ Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,997 Тираж ________ экз._________ Заказ Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО Волгоградского медицинского университета Минздрава России 357532, г. Пятигорск, проспект Калинина, 11 62