Химические свойства Р- элементов и их соединений

Лабораторная работа

Цель занятия: практическое изучение химических свойств Р-элементов и их соединений.

Целевые задачи: научиться:

1. Объяснять свойства р-элементов с точки зрения строения атома.

2. Составлять уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

3. Объяснить общие закономерности изменения кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств соединений р-элементов в зависимости от степени окисления.

4. Оценивать возможность и полноту протекания химических реакций.

5. Анализировать и описывать при помощи химических реакций свойства р-элементов и их соединений на основании проделанных опытов в лабораторных работах.

Значение изучаемой темы

  Живые организмы построены главным образом из 6 элементов: углерода, кислорода, азота, водорода, серы, фосфора. Кроме водорода, это Р-элементы. Они входят в состав аминокислот, белков, углеводоров, нуклеиновых кислот и других веществ и называются органогенными элементами. Такие элементы как CI, Br, I, B, AI и другие имеют также большое значение дл нормального существования организмов.

    Знание химии соединений Р-элементов позволяет правильно идентифицировать различные вещества и анализировать лекарственные препараты, оценивать биологическую роль элементов и патологическое действие на организм некоторых элементов и соединений.

Необходимый исходный уровень

Студенты должны знать:

1. Строение атом и соновные типы химической связи.

2. Общие физико-химические свойства Р-элементов.

3. Гидролиз водных растворов солей

4. Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах.

Студенты должны уметь

1. Записывать электронную конфигурацию атома элемента.

2. Объяснить изменение свойств элементов в группах и периодах.

3. Провести реакцию, объяснить результат эксперимента.

4. Записать уравнения происходящих процессов.

Эксперименталья часть

Лабораторная работа

«Химические свойства Р-элементов Ш и IV групп соединений

Необходимые реактивы, посуда одного рабочего места

Растворы:

H₃PO₃  1э                                            CH₃COONa 1

Na₂B₄O₇ 1э (H₃BO₃)                                     Na₂CO₃       1

Ca(OH)₂    1э                                                 CaCI₂           1

H₂SO₄(конц.)                                                 CH₃COOH   1

ВаCI₂ 1                                                      CuSO₄          1

NaOH 1                                                     Na₂SiO₃        1

HCI    1                                                              NH₄CI           1

AICI₃  1                                               SnCI₂             1

Bi(NO₃)₃ 1                                                    KMnO₄          1

KI       1                                                    этиловый спирт

Фенолфталеин                                              CoSO₄           1

Сухие вещества:                                           Na₂B₄O₇·10H₂O

Mg –порошок                                               Pb(CH₃COO)₂

AI-металл, гранулы

Пробирки, бумажные шпатели

Фарфоровые чашки, спички, пипетки (медицинские)

Индикаторная универсальная бумага.

 

                                                             БОР

Опыт 1. Кислотные свойства борной ортокислоты

      В пробирке с раствором H₃BO₃  измерить рН индикаторной бумагой. Сильным или слабым электролитом является эта кислота?

В пробирку шпателем поместить порошок Mg. Какой газ выделяется?. Записать уравнение реакции:

H₃PO₃  + Mg  → MgOHBO₂ + …

Опыт 2. Качественная реакция борной кислоты. Порлучение и горение борноэтилового эфира.

       В фарфоровую чашку поместить 3-4 кристалла Na₂B₄O₇ или H₃BO₃, 2-3 капли H₂SO₄(конц.), 5-6 капель спирта. Размешать смесь стеклянной палочкой и поджечь выделяющийся борноэтиловый эфир B(OC₂H₅)₃. Отметить окраску пламени. Записать реакции образования борноэтилового эфира:

H₃BO₃ + 3С₂Н₅ОН → B(OC₂H₅)₃. +

Опыт 3. Гидролиз тетрабората натрия

   К раствору Na₂B₄O₇ добавить каплю фенолфталеина. Отметить реакцию среды и написать уравнение ступенчатого гидролиза Na₂B₄O₇ учитывая, что по первой ступени образуется борная кислота и метаборат Na₂BO₂ и по второй ступени – борная кислота и NaOH.

Алюминий

Опыт 4. Растворение AI в щелочах

      В пробирку с маленьким кусочком металлического алюминия добавить 2-3 капли воды. Объяснить, почему ничего не происходит? Добавить в пробирку 5-8 капель раствора NaOH, отметить выделение водорода. Записать реакцию учитывая, что NaOH растворяет оксидную пленку на поверхности металла и создает возможность непосредственного взаимодействия AI с водой. В виде какого иона находится   AI  в щелочной среде?