IIА и IIIA группы

Занятие №7.

Тема «IIА и IIIA группы».

Цель: сформировать знания о физических и химических свойствах элементов IIА и IIIA группы.

Сделайте записи в рабочей тетради по плану:

- дата;

- номер занятия;

- тема занятия;

-  цель занятия;

- основные вопросы темы.

Учебные вопросы занятия:

1.  IIА группа.

2. IIIA группа.

3. Применение алюминия.

4. Решение задач.

5. Лабораторная работа.

  При отработке 1-го учебного вопроса обратите внимание на общую характеристику группы, cвойства оксидов, гидроксидов и солей. Нахождение в природе и применение магния и кальция. Временная и постоянная жесткость воды, цели и методы ее устранение. Биогенная роль магния и кальция.

  При отработке 2-го учебного вопроса обратите внимание на общую характеристику группы. Соединения бора: бориды, бораны, борный ангидрид, борная кислота, бура.

  При отработке 3-го учебного вопроса обратите внимание на нахождение в природе и применение алюминия. Положение в ряду напряжений, коррозионная стойкость. Катионные и анионные комплексы в водных растворах (амфотерность).

Рекомендуемая литература.

Основная литература:

Общая химия: учебник/; под ред. , А. В.  Жолина.- М.:ГЭОТАР - Медиа, 2012.-400с. , Пузаков химия: Учебник для медицинских вузов –  М.: ГЭОТАР Медия, 2007г.  – 976с. [1]. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов/ Под ред.   – М.: Высшая школа, 2007г. – 560с. , , Филиппова задач и упражнений по общей химии: Учебное пособие – М.: Высшая школа, 2010г. – 225с. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебное пособие для студентов медицинских вузов/ под ред. . – М.: Высшая школа, 4 изд., 2008. – 239с.

Дополнительная литература:

1. , Бауков химия: Учебник. – М.: Дрофа 7 изд., 2008г. – 543с.

2. Руководство  к лабораторным занятиям по биоорганической химии/ под ред. . – М.: Дрофа 5 изд.,  2009г. – 318с.

Лабораторная работа 1

Реакция открытия катиона магния.

Реакция с гидроксидом натрия.

На часовое стекло нанесите 2-3 капли раствора соли магния и добавьте 2-3 капли раствора гидроксида натрия. Образуется белый осадок гидроксида магния. Осадок разделите на две части: к одной части добавьте 2-3 капли серной кислоты; к другой - раствор хлорида аммония. Что наблюдается?

Реакция Петрашеня.

На часовое стекло нанесите 2-3 капли раствора йода. Смочите стеклянную палочку раствором гидроксида натрия и помешайте ею раствор йода. Окраска раствора исчезает. На это же часовое стекло прилейте 2-3 капли раствора соли магния. Наблюдается образование красно-бурого осадка, образование которого идет за счет адсорбции йода на развитой поверхности малорастворимого гидроксида магния.

Уравнения происходящих реакций:

I2 + 2NаОН = NаI + NаОI + Н2О

2NаОН + МgСl2 = Мg(ОН)2+ 2NаСl

Добавление соли магния связывает гидроксид натрия и смещает равновесие первой реакции влево, что вызывает адсорбцию йода на поверхности гидроксида магния.

Реакция с моногидрофосфатом натрия.

В пробирку внесите 4-5 капель раствора соли магния, добавьте 5-6 капель хлорида аммония (чтобы предупредить образование гидроксида магния), затем 2-3 капли раствора реактива и в последнюю очередь прилейте 1-2 капли раствора гидроксида аммония.

Выпадение белого кристаллического осадка фосфата магний аммония можно ускорить охлаждением пробирки и трением стеклянной палочкой о стенки пробирки. Составьте уравнение реакции.

Лабораторная работа 2

Обнаружение катиона кальция

Реакция с оксалатом аммония (NН4)2С2О4.

К 5-6 каплям раствора соли кальция прилейте 5-6 капель раствора реактива. Наблюдается выпадение белого мелкокристаллического осадка кальций оксалата. Разделите осадок на две части. К одной части прилейте раствор НСl, к другой – раствор СН3СООН. Что наблюдается? Напишите уравнения проведенных реакций. Рассмотренная реакция применяется для осаждения ионов Са2+ при определении кальция в моче и в крови перманганатометрическим методом. Оксалат бария растворим в уксусной кислоте при кипячении.

Лабораторная работа 3

Качественная реакция катиона бария

Хроматы элементов IА и IIА - групп растворимы в воде, за исключением ВаСrО4. Поэтому образование этой соли может служить качественной реакцией для обнаружения иона Ва2+ в растворе в присутствии любых катионов s-элементов. К 5-6 каплям раствора ВаСl2 добавьте равный объем раствора К2СrO4. Наблюдается выпадение желтого осадка. Осадок ВаСrO4 растворим в соляной и азотной кислотах (но не в серной) и не растворим в уксусной кислоте (испытайте). Составьте уравнения возможных реакций.

Лабораторная работа 4

Комплексометрическое определение кальция, магния и жесткости воды

Отберите пипеткой в колбу для титрования 5 мл анализируемой воды с неизвестной жесткостью. Добавьте в колбу 2 мл аммиачного буфера с рН = 10. С помощью шпателя возьмите немного сухого индикатора эриохрома черного Т и добавьте его к титруемому раствору. Титруйте анализируемую пробу воды раствором трилона Б в присутствии индикатора до перехода вишнево-красной окраски в синюю. Титрование ведите медленно при энергичном перемешивании. Титрование повторите несколько раз до получения воспроизводимых результатов. Результаты титрования запишите в таблицу

№	V (H2O), мл	V (Na2H2T), мл	Vср. (Na2H2T), мл	c (1/2Na2H2T), моль/л
1.	5
2.	-
3.	-

       Анализ и обработка экспериментальных данных

Напишите уравнение основной реакции, протекающей в процессе трилонометрического титрования, и реакции, протекающей в точке эквивалентности.

Рассчитайте общую жесткость воды:

Ж=

где Ж – общая жесткость воды в моль/л, характеризующая число миллимолей эквивалентов ионов Са2+ и Mg2+ в 1 л воды;

c (1/2Na2H2T), моль/л – молярная концентрация эквивалента трилона Б в титранте;

V (Na2H2T) – объем титранта, израсходованный на титрование анализируемой пробы воды в мл.

V (H2O) – объем воды, взятый для анализа.

Различают воду:

Мягкую, общей жесткости  - 2 ммоль/л;

Средней жесткости – 3-10 ммоль/л;

Жесткую – 3-10 ммоль/л.

Сделайте выводы о пригодности воды к употреблению в качестве питьевой.