Занятие 2. ЛЗ Биогенные s- d - элементы и их соединения.. Исследование свойств соединений sи d элементов

Название	Исследование свойств соединений sи d элементов
Дата	08.02.2022
Размер	28.04 Kb.
Формат файла
Имя файла	Занятие 2. ЛЗ Биогенные s- d - элементы и их соединения..docx
Тип	Исследование #355720

Лабораторное занятие

Тема: Исследование свойств соединений s-и d - элементов.

Цель занятия: познакомиться с ролью биогенных s- и d-элементов и их соединений в живых организмах, применением соединений s- и d-элементов в медицинской практике. Познакомиться с методами качественного обнаружения катионов s- и d- элементов, используемых в клинических и санитарно-гигиенических исследованиях.
Сделайте записи в рабочей тетради по плану:

дата;
номер занятия;
тема занятия;
цель занятия;
основные вопросы – это учебные вопросы занятия;
краткое описание порядка выполнения лабораторных работ.

I. Инструктаж по выполнению лабораторной работы

ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

В химической лаборатории студенты должны работать аккуратно и соблюдать правила техники безопасности:

1.Каждый студент должен знать:

2.1. Своё рабочее место в лаборатории.

2.2. Правила хранения реактивов и работы с ними.

2.3.Правила работы с легковоспламеняющимися жидкостями, легколетучими и токсичными веществами, концентрированными растворами кислот и щелочей.

2.4. Нагревательные приборы в лаборатории и электрооборудование.

2.5. Средства пожаротушения в химической лаборатории.

2.6. Индивидуальные средства защиты, используемые в химической лаборатории.

3. Общие правила

3.1. При подготовке к работе студенты обязаны самостоятельно проработать соответствующий теоретический материал.

3.2. Вход в химическую лабораторию в верхней одежде запрещен.

3.3. За каждым студентом в лаборатории закрепляется определенное рабочее место, которое он поддерживает в чистоте и порядке. Во время работы на лабораторном столе должны находиться только необходимые приборы, реактивы и лабораторный журнал.

3.4. Расходовать материалы, реактивы, воду и электроэнергию следует экономно.

3.5. Нельзя пробовать на вкус и вдыхать химические вещества

3.6. Все работы с вредными и пахучими веществами, а также с концентрированными кислотами и щелочами должны проводиться в вытяжном шкафу.

3.7. Все результаты опытов и наблюдения должны быть записаны в лабораторном журнале.

4.Работа с химическими реактивами

4.1. Реактивы хранят в склянках с закрытыми пробками. Нельзя высыпать обратно в склянку реактив, случайно рассыпанный на столе.

4.2. Растворы реактивов хранят в специальных склянках со стеклянными или пластмассовыми пробками. Выливать обратно в склянку взятый раствор нельзя. Остатки растворов, содержащие вредные или ценные вещества нельзя выливать в раковины, эти растворы сливают в специальные сосуды.

4.3. Сухие вещества набираются чистым шпателем или стеклянной лопаточкой. Нельзя одновременно пользоваться одним и тем же шпателем для отбора разных реактивов. Нельзя класть шпатель непосредственно на стол, можно на бумагу.

4.4. Жидкие реактивы следует осторожно наливать из склянок; при этом склянки следует держать этикетками вверх, чтобы предохранить их от обливания и порчи.

4.5. Склянки с растворами реактивов после употребления следует сразу закрывать пробкой (при этом нельзя путать пробки от разных склянок) и ставить на то же место, откуда они были взяты.

4.6. При разбавлении водой концентрированных минеральных кислот (особенно серной), концентрированных растворов щелочей, выделяющих при этом тепло, следует приливать их тонкой струёй холодную воду при одновременном помешивании

4.7. При нагревании жидкостей в пробирках следует держать пробирку отверстием от себя и людей, работающих рядом.

4.8. При распознавании по запаху выделяющихся газов следует нюхать газ осторожно, издали, направляя его струю.

5.Первая помощь при ожогах и порезах

5.1. Работающий в лаборатории должен знать, где находится аптечка первой помощи.

5.2. При ожогах водяным паром, горячими предметами, брызгами горячей воды и т.д. смазывают пораженное место 5-10% раствором перманганата калия.

5.3. При попадании кислоты или щелочи на руки (одежду) следует смыть их водой, а затем кислоту нейтрализовать 5% раствором бикарбоната натрия, а щелочь - 5% раствором борной кислоты или 2% раствором уксусной кислоты.

5.4. При попадании химических реактивов на лицо или в глаза необходимо сразу промыть их большим количеством воды, а затем, если необходимо, обратиться за помощью в поликлинику.

5.5. При порезах необходимо убедиться, нет ли в ране осколков стекла. При небольших порезах смазывают йодной настойкой края порезов, останавливают кровотечение, залив рану 10% раствором хлорида железа (III) или 3% раствором перекиси водорода. Затем накладывают стерильную повязку.
II.Учебные вопросы занятия (теоретическая часть)

1.Водород и его соединения; кислотные свойства, окислительно-восстановительные свойства, комплексообразующие свойства, образование ассоциатов.

1.1. Вода и ее свойства. Вода в природе, в организме и медицине.

1.2. Пероксид водорода (Н₂О₂).

2. Химия ионов s-металлов IA и IIA групп.

2.1. Натрий и калий, биологическая роль и биологический антагонизм, применение их соединений в медицине, участие в реакциях комплексообразования.

2.2.Кальций и магний, биологическая роль и биологический антагонизм, комплексообразующая способность, образование осадков. Применение соединений кальция и магния в медицине.

2.3.Микроэлементы - бериллий, стронций и барий, их роль в жизнедеятельности.

3.Общая характеристика биогенных d-элементов.

3.1 Элементы VI В – группы. Биологическая роль, применение в медицине.

3.2. Элементы VII В – группы. Биологическая роль, применение в медицине.

3.3.Элементы VIII В – группы (семейство железа и семейство платины). Биологическая роль, применение в медицине.

3.4. Элементы I В – группы. Биологическая роль, применение в медицине.

3.5.Элементы II В – группы. Биологическая роль, их применение в медицине.

III. Выполнение лабораторной работы.

IV. Защита лабораторной работы

Рекомендуемая литература:

а) основная

Попков В. А. Общая химия: учеб. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 976 с.
Попков В.А. Общая химия [Электронный ресурс]: учеб. / В.А. Попков, С.А. Пузаков. - М.: ГЭОТАР-Медиа,2010. - 976 с. – Режим доступа:

http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970415702.html?SSr=45013379b60803afecdf57828011959

Тюкавкина Н. А. Биоорганическая химия. – М.: Дрофа, 2008. – 542 с.
Тюкавкина, Н. А. Биоорганическая химия [Электронный ресурс]: учеб. / Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков, С. Э. Зурабян. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 416 с. : ил. – Режим доступа:

http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970427835.html?SSr=45013379b60803afecdf57828011959

б) дополнительная

Биоорганическая химия : рук.кпракт. занятиям [Текст] : учеб. пособие / под ред. проф. Н. А. Тюкавкиной. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. - 168 с.
Братцева И. А. Биоорганическая химия: учеб.пособие. – Ставрополь: Изд-во СтГМА, 2008. – 196 с.

Жолнин, А.В. Общая химия [Текст] : учеб. / А. В.Жолнин ; под ред. В. А. Попкова, А.В. Жолнина. - М. : ГЭОТАР-Медиа,2012. - 400 с.
По подготовке к данному занятию:

При подготовке к занятию (как правило, это является домашним заданием), ознакомьтесь с теоретической частью работы, привлекая соответствующий материал учебника и конспект лекций. Повторите материал довузовской подготовки по общей химии и химии элементов. Это очень важно, т.к. этот материал является базовой основой для получения новых знаний и на нем строится программа занятия.

Прочитайте описание экспериментальной части работы и в тетради для лабораторных работ начните оформление отчета.

Отчет включает в себя:

1. Дату выполнения работы.

2. Порядковый номер работы и ее название.

3. Порядковый номер опыта и его название.

4. Описание каждого опыта и уравнения исследуемых реакций.

При домашней подготовке к работе напишите отчет, оставив в нем место, где будут указаны признаки реакций, наблюдения, которые вписываются при обработке результатов опытов.

Обратите внимание на:

обозначение химических элементов, их порядковый номер, атомную массу согласно периодической системе;
формулы сложных веществ, образованных этими элементами;
ионы s- и d-элементов, их форму записи, величины и знаки зарядов простых и сложных ионов (анионов и катионов);
составление уравнений реакций;
образование осадков, изменений цвета растворов реагирующих веществ, согласно планируемым лабораторным работам;

взаимосвязь темы занятия и медицинских аспектов;
наличие специальной терминологии и ее расшифровке, синонимах, применяемых вами ранее.

Проработайте рекомендованную литературу по нашей дисциплине, при необходимости обратитесь к дополнительной литературе, информационно-справочным материалам и поисковым системам в интернете, которые отвечают теме занятия.
Лабораторная работа 1. Исследование свойств катионов s-металлов

Опыт1. Аналитическое обнаружение катионов калия

Реакция с натрий гексанитрокобальтатом (III). Эта реакция высоко чувствительна и легко проходит по обмену катионов во внешней сфере комплекса соли. На часовое стекло нанесите 3-4 капли раствора соли калия и добавьте 2-3 капли свежеприготовленного раствора натрий гексанитрокобальтата (III). Образуется желтый кристаллический осадок калий-натрий гексанитрокобальтата. Если осадок не выпадает, дайте смеси постоять.

В щелочной среде реакцию проводить нельзя, т.к. от щелочи реактив разлагается, образуя аморфный осадок Co(OH)₂, желто-зеленого цвета. Этой реакцией пользуются для осаждения иона K⁺ из выворотки при перманганатометрическом определении калия в крови.
Опыт 2. Реакция открытия катионов магния

Реакция с натрий гидроксидом. На часовое стекло прилейте 2-3 капли раствора соли магния и добавьте 2-3 капли раствора натрий гидроксида. Образуется белый осадок магний гидроксида. Осадок разделите на 2 части: к одной части добавьте 2-3 капли серной кислоты, к другой – раствор хлорида аммония. Что наблюдается? Напишите уравнения проведенных реакций.
Опыт 3.Обнаружение иона кальция

Реакция с аммоний оксалатом (NH₄)₂C₂O₄. К 5-6 каплям раствора соли кальция прилейте 5-6 капель раствора реактива. Наблюдайте выпадение белого мелко-кристаллического осадка кальция оксалата. Разделите осадок на 2 части. К одной части прилейте раствор HCl, к другой прилейте раствор CH₃COOH. Что наблюдается? Напишите уравнения проведенных реакций. Рассмотренная реакция применяется для осаждения ионов Ca²⁺ при определении кальция в моче и в крови перманганатометрическим методом. Аналогичную реакцию дают ионы бария, но в отличие от кальций оксалата барий оксалат растворим в уксусной кислоте при кипячении.
Лабораторная работа 2. Аналитические реакции ионов Ag⁺, Сu^2+,Fe²⁺, Fe³⁺.

Опыт 1. Аналитическая реакция Ag⁺. В пробирку к раствору соли серебра (1-2 капли) прибавьте 1-2 капли раствора соляной кислоты. Что при этом наблюдается? Напишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. Часть осадка перенесите в другую пробирку и прилейте избыток раствора NH₄OH. Опишите наблюдаемые процессы. Напишите уравнение реакции.

Прибавьте к полученному раствору 5-6 капель концентрированной азотной кислоты. Что при этом наблюдается? Составьте уравнение реакции в молекулярном и ионном виде и объясните происходящие явления, исходя из реакций конкурентных взаимодействий.
Опыт 2. Аналитическая реакция реакция Cu²⁺. В пробирку поместите 1-2 капли раствора сульфата меди (II) и добавьте избыток водного раствора аммиака. Что при этом наблюдается? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
Опыт 3. Качественная реакция Fe²⁺. К 2-3 каплям раствора FeSO₄ добавьте 1-2 капли HCl и 1-2 капли K₃[Fe(CN)₆]. Содержимое пробирки разбавьте дистиллированной водой. Каков цвет осадка? Проверьте его растворимость в кислотах и щелочах. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме. Сделайте вывод.
Опыт 4. Аналитические реакции Fe³⁺:

4.1. Реакция с K₄[Fe(CN)₆]. К 2-3 каплям раствора соли железа (III) добавьте 1-2 капли HCl и 2-3 капли реактива. Содержимое пробирки разбавьте водой. Напишите уравнение реакции в молекулярном и сокращенном ионном виде, указав признаки протекания реакции.

4.2. Реакции с NH₄SCN. К 2-3 каплям раствора соли железа (III) добавьте 1-2 капли HCl и 4-5 капель NH₄SCN. Реакцию проводите в кислой среде, чтобы исключить выпадение осадка Fe(OH)₃. Напишите уравнение реакции в молекулярном и сокращенном ионном виде, указав признаки протекания реакции. Сравните результат реакции с аналогичной реакцией на Fe²⁺.