CC BY
32_ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА_
2013 Химия Вып.2(10)
УДК 546:001(091)
О ПРЕПОДАВАНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ХИМИЯ» СТУДЕНТАМ НЕХИМИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
Н.К. Мочалова, М.Г. Котомцева
Пермский государственный национальный исследовательский университет 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15
E-mail: mgkotomtseva@mail.ru
Статья посвящена вопросам преподавания дисциплины «Химия» студентам нехимических специальностей на кафедре неорганической химии, предложены примеры заданий для лабораторных, самостоятельных и проверочных работ, приведены варианты тестового контроля
Ключевые слова: преподавание химии; нехимические специальности; лабораторный практикум; самостоятельная работа; текущий контроль.
Дисциплину «Химия» студенты географического и геологического факультетов изучают в течение первого и второго года обучения. Вопросы преподавания некоторых разделов общей химии, таких как «Классы неорганических соединении», «Окислительно-восстановительные реакции» и др., обсуждались в статье Н.К. Мочаловой и М.Г. Котомцевой [1].
В данной работе представлены материалы для следующих тем - «Комплексные соединения и реакции комплексообразова-ния», «Химия d-элементов на примере соединений хрома и марганца» и «Количественное определение воды в кристаллогидратах». Изучение этих тем важно для студентов естественного профиля. В современной химической практике комплексы находят широкое применение как аналитические реагенты, они широко используются как в качественном, так и в количественном анализе (метод комплексонометрии) для открытия катионов, например, при определении жесткости воды. Хром и марганец являются типичными представителями переходных металлов, на их примере можно подробно изучить такие явления, как амфотерность гидрок-сидов, окислительно-восстановительные свойства соединений, так как реакции протекают с изменением окраски растворов, образованием цветных осадков и другими внешними эффектами; кроме того, катионы этих металлов являются хорошими комплексообразователями. Лабораторная работа по определению воды в составе кристаллогидратов формирует у студентов навыки проведения количественных
измерений в химическом эксперименте. По указанным темам приводятся варианты лабораторных опытов, заданий для самостоятельной работы, заданий текущего контроля и тестовый итоговый контроль.
I. Тема «Комплексные соединения» Задания для лабораторного эксперимента
Опыт. Получение и исследование комплексного соединения сульфата тетра-амминмеди (II)
В две пробирки налейте раствор сульфата меди. В одну из них добавьте кусочек олова. Наблюдайте образование на поверхности олова красноватого налета меди.
Во вторую пробирку добавьте избыток концентрированного раствора аммиака. Наблюдайте растворение выпавшего вначале осадка основного сульфата меди и изменение цвета раствора при образовании комплексного сульфата тетраамминмеди(П) до темно-синего. В полученный раствор также поместите кусочек олова. Выделяется ли на олове медь?
Напишите уравнения всех проведенных реакций. Есть ли различие в поведении сульфата меди и комплексной соли по отношению к олову? Напишите уравнение диссоциации комплексного соединения. Опыт. Анионные комплексы Гидроксокомплексы. В одну пробирку поместите раствор соли цинка, во вторую -раствор соли хрома (III), в третью - раствор соли алюминия. В каждую из них добавьте по каплям раствор щелочи. Наблюдайте
© Мочалова Н.К., Котомцева М.Г., 2013
96
вначале выпадение осадков, а затем их растворение в избытке щелочи.
Напишите уравнения проделанных реакций, учитывая, что образуются растворимые гидроксокомплексы, содержащие ионы [2п(ОН)4]2-, [Сг(ОН)4]- и [А1(ОН)4]-. Зная, что гидроксиды цинка, хрома и алюминия растворяются также в кислотах, укажите, к какому типу они относятся.
Опыт. Катионные комплексы
а) Комплексное основание никеля. Получите осадок гидроксида никеля (II), используя раствор сульфата или нитрата никеля и такой же объем гидроксида натрия. К осадку добавьте концентрированный раствор аммиака. Наблюдайте растворение осадка и образование комплексного гидрок-сида никеля. Сравните окраску ионов №2+ в растворе соли никеля с окраской полученного комплексного гидроксида.
Напишите уравнения реакций:
а) получения гидроксида никеля (II);
б) образования комплексного гидрок-сида никеля (II). Составьте уравнение диссоциации комплексного основания. Какое основание является более сильным электролитом: простое или комплексное?
б) Комплексное основание кадмия. Получите в пробирке осадок гидроксида кадмия, приливая к раствору соли кадмия равный объем раствора гидроксида натрия. К полученному осадку прилейте концентрированный раствор аммиака до полного его растворения.
Напишите уравнения реакций получения гидроксида тетраамминкадмия и его диссоциации. Какое основание является более сильным электролитом: простое или комплексное? Ответ обоснуйте.
Опыт. Комплексные соединения в реакциях обмена
Взаимодействие гексацианоферрата (II) калия с сульфатом меди. В пробирку налейте раствор сульфата меди и добавьте такой же объем раствора комплексной соли гексацианоферрата (II) калия К4^е(С№)6], отметьте цвет образовавшегося осадка гек-сацианоферрата (II) меди. Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции.
Опыт. Комплексные соединения в окислительно-восстановительных реакциях
Окисление гексацианоферрата (II) калия. В пробирку налейте немного раствора перманганата калия, добавьте к нему 5 - 6
капель разбавленной серной кислоты, затем прилейте раствор гексацианоферрата (II) калия до изменения окраски раствора.
Напишите уравнение реакции, учитывая, что комплекс железа (II) переходит в комплекс железа (III) с тем же координационным числом, а перманганат калия в кислой среде восстанавливается до сульфата марганца (II).
Опыт. Прочность комплексных ионов
Разрушение комплекса при осаждении комплексообразователя. В две пробирки налейте немного раствора сульфата меди. В первую пробирку прилейте раствор сульфида натрия. Отметьте цвет выпавшего осадка.
Во второй пробирке получите комплексное соединение сульфат тетрааммин-меди (II), как указано в опыте 1. В пробирку с комплексным соединением меди также прилейте раствор сульфида натрия. Какое соединение выпадает в осадок?
Напишите уравнения реакций: а) образования осадка в первой пробирке; б) получения комплексной соли меди во второй пробирке; в) взаимодействия комплексной соли меди с сульфидом натрия. Составьте уравнения диссоциации комплексной соли и ее комплексного иона. Как влияет добавление сульфида натрия на диссоциацию комплексного иона?
Опыт. Двойные соли
В три пробирки налейте раствор двойной соли (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O (соли Мора). В первую добавьте 5 - 6 капель раствора сульфида натрия, во вторую - столько же раствора хлорида бария, в третью - раствор гидроксида натрия. Третью пробирку слегка нагрейте, по запаху определите выделяющийся газ. Что происходит в каждой пробирке?
Составьте уравнения проведенных реакций. На присутствие каких ионов в растворе двойной соли указывают эти реакции? Учитывая результаты опыта, составьте уравнение диссоциации двойной соли в растворе.
Проверьте действием раствора сульфида натрия, можно ли обнаружить ионы Fe2+ в растворе гексацианоферрата (II) калия К^е(С^6]. Наблюдается ли образование черного осадка FeS? Напишите уравнение диссоциации К^е(С^6].
Опыт. Гидратная изомерия акваком-плексов хрома(Ш)
Хлорид хрома СгС13-6Н20 образует изомеры различного цвета: [Сг(Н20)6]С13 -сине-фиолетовый; [Сг(Н20)5С1]С12 - темно-зеленый; [Сг(Н20)3С13] 3Н20 - светло-зеленый. В растворах все три формы находятся в равновесии, состояние которого зависит от различных факторов, в частности, от температуры.
В две пробирки поместите несколько кристалликов хлорида хрома СгС13-6Н20 и немного воды. Одну пробирку оставьте в качестве контрольной, вторую нагрейте на кипящей бане и наблюдайте изменение окраски.
Какой изомер аквакомплекса хрома (III) устойчив при комнатной температуре? При высокой температуре? Дайте названия всем приведенным изомерам.
Задания для самостоятельной работы Самостоятельная работа №1
1. Дайте определение понятиям и приведите примеры:
а) комплексообразователь;
б) лиганды;
в) координационное число;
г) комплексный ион.
2. Составьте формулы комплексных соединений и назовите их:
а) 2п(ОН)2-2КОН; б) Со^О^КШ^^; в) СгС1з-2Н20^Нз; г) 2NH4Br•CuBr2•2NHз; д) PtCl4•6NHз.
Укажите заряд комплексного иона. Выпишите комплексообразователь, укажите заряд комплексообразователя; выпишите лиганды, укажите заряд лигандов. Чему равно координационное число центрального иона (комплексообразователя) в данном соединении?
3. Напишите продукты для реакций образования комплексных соединений, подберите коэффициенты, составьте полные ионные и сокращенные ионные уравнения:
а) BaF2 + SiF4 ^ ;
б) Ag2S2Oз + Na2S2Oз
в) А1(ОН)з + КОН + Н2О
г) Си SO4 + N^^0
4. Составьте выражение для константы нестойкости указанных комплексных ионов: а)
^(С^]4-; б)[Сг(Н20)2С12]+.
5. Константы нестойкости Кнест. следующих комплексных ионов равны:
а) КНеСТ. = 1,0 • 10-21;
б) Кнест.^С^]2- = 4,6 • 10-17;
в) КЖст.№(С^4]2- = 4,0 • 10-14. Какой из ионов более устойчивый? Раствор какого комплексного иона будет содержать больше ионов С№ при одинаковой концентрации указанных комплексных ионов?
Самостоятельная работа №2
1. Назовите комплексное соединение, укажите его класс. Напишите формулу комплексного иона. Выпишите формулы иона-комплексообразователя и лигандов, укажите координационное число комплексообразова-теля: а) К^С^СЩ; б) [Со(Шз^0^0з; в) ^(Шз)2№0)ОН](ОН); г) ^ВД; д) [Cr(NHз)з(CN)з].
2. Напишите формулы следующих комплексных соединений:
а) тетрацианоцинкат тетраамминмеди(П);
б) сульфат пентаамминаквакобальта(П);
в) нитрат бромотетраамминаквахрома(Ш).
з. Представьте следующие двойные соединения в координационной форме, напишите названия составленных комплексов:
а) 3KF•AuFз;
б) СгС1з4Н20;
в) 2Си(С^2^е(С^2. Задания для текущего контроля
1. Составить формулы комплексных соединений и назвать эти соединения:
2П(ОН)2-2КОН, CoC1з•H20•4NHз. Указать заряд комплексного иона. Выписать комплексообразователь, указать заряд комплексообразователя; выписать ли-ганды. Чему равно координационное число центрального иона (комплексообразователя) в данном соединении?
2. Закончить уравнение реакции ком-плексообразования, подобрать коэффициенты, составить полное и сокращенное ионные уравнения:
Си S04 + N^^0 ^ Задания для теста Дайте один правильный ответ 1. Комплексообразователями являются все частицы, указанные в ряду:
1) №+, Си2+, S042"; з) Cr3+, Со2+, Ni2+;
2) ^0, NHз, СО2; 4) F", СГ, Вг-. 2.Заряд комплексообразователя в комплексном ионе ^е(С^6]4_ равен:
1) 2; 2) з; з) 4; 4) 6.
3.Координационное число иона-комплексообразователя Сгз+ равно:
1) 8; 2) 6; з) з; 4) 2.
4. Лигандами для комплексообразователя Cu2+ не могут быть:
1) Cl-; 2) NH4+; 3) OH-; 4) H2O.
5. К ацидокомплексам относится соединение:
1) [Cu(NH3)4]SO4; 3) K3[Fe(CN)6];
2) Na3[Al(OH)6]; 4) [Fe(CO)s].
6. Сумма всех коэффициентов в ионном уравнении реакции взаимодействия сульфата никеля (II) с избытком аммиака, в результате которой образуется сульфат гексагид-роксоникеля (II), равна:
1) 8; 2) 9; 3) 10; 4) 11.
7. Комплексный ион [Cu(NH3)4]2+ можно разрушить, добавляя:
1) BaCb; 2) NH3; 3) Na2SO4; 4) Na2S.
8. Выражение константы нестойкости для комплексного соединения Na2[Zn(OH)4] записано правильно:
1) КНеСТ. = [[Zn(OH)4f]/[Zn2+] + 4[OH-];
2) Кнест. = [[Zn(OH)4f]/[Zn2+] • [OH-]4;
3) Кнест. = [Na+]2- [ [Zn(OH)4] 2-]/[Na2 [Zn(OH)4] ] ;
4)Кнест. = [Zn2+] • [OH-]4/[[Zn(OH)4]2-].
II. Тема «Соединения хрома и марганца»
Задания для лабораторного эксперимента
Опыт. Получение и свойства гидрок-сида хрома (III)
В пробирку налейте немного раствора соли хрома(Ш), затем добавьте по каплям разбавленный раствор гидроксида натрия до образования серо-голубого осадка гидрок-сида хрома(Ш). Гидроксид хрома разлейте в две пробирки и добавьте по каплям в одну разбавленный раствор хлороводородной кислоты, а в другую - разбавленный раствор гидроксида натрия. Наблюдайте в обоих случаях растворение осадка. Пробирку, где осадок растворился в избытке щелочи, сохраните для следующего опыта.
Напишите в молекулярном и ионном виде уравнения реакций: а) получения гид-роксида хрома; б) взаимодействия гидрок-сида хрома с хлороводородной кислотой; в) взаимодействия гидроксида хрома со щелочью, учитывая, что в этом случае получается комплексный анион [Cr(OH)4]-. Составьте формулу комплексного соединения и назовите полученную соль. Напишите уравнение диссоциации гидроксида хрома(Ш) и сделайте вывод о химическом (кислотно-основном) характере этого гидроксида.
Опыт. Восстановительные свойства солей хрома(Ш)
К полученному в предыдущем опыте Na[Cr(OH)4] добавьте 3 - 5 капель 3%-ного раствора перекиси водорода. Раствор слегка подогрейте на спиртовке до перехода зеленой окраски в желтую. Появление желтой окраски указывает на образование в растворе хромат-иона CrO42-.
Напишите уравнение реакции окисления Na[Cr(OH)4] в Na2CrO4 перекисью водорода, учитывая, что реакция идет в щелочной среде. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт. Хроматы и дихроматы
а) Переход хромата калия в дихромат. В пробирку налейте немного раствора хромата калия K2CrO4 и приливайте к нему по каплям разбавленную серную кислоту. Отметьте окраску взятого и полученного растворов, укажите, какие ионы придают цвет растворам.
Напишите уравнение реакции взаимодействия хромата калия с серной кислотой в молекулярном и ионном виде.
б) Переход дихромата калия в хромат. В пробирку налейте немного раствора дихромата калия K2Cr2O7 и приливайте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до изменения цвета.
Напишите уравнение реакции между дихроматом калия и гидроксидом натрия в молекулярном и ионном виде. Напишите уравнение обратимой реакции: 2CrO42- + 2H+ ~ &2O7 2- + H2O.
В какую сторону смещается равновесие при добавлении: а) кислоты; б) щелочи?
Опыт. Получение малорастворимых хроматов
В две пробирки налейте немного раствора хромата калия, затем прибавьте в первую пробирку раствор хлорида бария, во вторую - раствор нитрата свинца. Наблюдайте образование осадков.
Напишите уравнения реакций получения малорастворимых хромата бария и хромата свинца в молекулярном и ионном виде.
Опыт. Окислительные свойства хро-
матов
а) Окисление сульфид-иона. В пробирку налейте немного раствора дихромата калия, добавьте 1 - 2 капли разбавленной серной кислоты и 3 - 4 капли сульфида натрия до изменения окраски. Какой ион придает
цвет раствору? Обратите внимание на помутнение раствора. Почему помутнел раствор?
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции между дихроматом калия и сульфидом натрия в кислой среде, учитывая, что одним из продуктов реакции является ион хрома Сгз+; расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
б) Окисление йодида калия. В пробирку налейте немного раствора дихромата калия, добавьте 1 - 2 капли разбавленной серной кислоты и з - 4 капли йодида калия. Как изменился цвет раствора? Докажите, что одним из продуктов реакции является свободный йод. Для этого налейте в другую пробирку 5 - 6 капель крахмала и добавьте к нему 2 - з капли полученного раствора. Что произошло?
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции между дихроматом калия и йодидом калия в кислой среде, учитывая, что одним из продуктов реакции является ион хрома Сгз+; расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт. Гидроксид марганца (II) и его свойства
В две пробирки налейте немного раствора соли марганца (II) и добавьте к ней разбавленный раствор щелочи. Каков цвет полученного в обеих пробирках осадка гидроксида марганца (II)? Взболтайте осадок и наблюдайте через некоторое время его побурение вследствие окисления Мп (II) до Мп (IV).
Во вторую пробирку с осадком гид-роксида марганца (II) добавьте несколько капель разбавленного раствора серной кислоты. Что наблюдается? Какие свойства характерны для гидроксида марганца (II)?
Напишите уравнения реакций: а) получения гидроксида марганца (II); б) окисление гидроксида марганца (II) кислородом воздуха в присутствии воды до Мп02; в) взаимодействие гидроксида марганца (II) с серной кислотой.
Опыт. Восстановительные свойства соединений марганца (II)
а) Окисление соли марганца (II) бромом. В пробирку налейте немного раствора сульфата марганца (II) и прилейте к нему раствор гидроксида натрия. К полученному осадку гидроксида марганца (II) добавьте 5 -6 капель бромной воды. Отметьте изменение
цвета осадка вследствие образования соединения марганца (IV).
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции между сульфатом марганца и бромной водой в щелочной среде, расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
б) Окисление соли марганца (II) вис-мутатом натрия. Налейте в пробирку небольшое количество сульфата марганца (II) и прибавьте к ней 5 - 6 капель разбавленной азотной кислоты. Затем прибавьте немного сухой соли висмутата натрия №ВЮз. Как окрасился раствор? Как изменилась степень окисления марганца?
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции между сульфатом марганца и висмутатом натрия в кислой среде, учитывая, что образуются марганцовая кислота и нитрат висмута(Ш); расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Опыт. Окислительные свойства соединений марганца (VII)
а) Влияние рН среды на характер восстановления перманганат-иона. В три пробирки налейте небольшое количество пер-манганата калия. В первую пробирку добавьте несколько капель разбавленной серной кислоты, во вторую - несколько капель воды, в третью - несколько капель разбавленного раствора гидроксида натрия. Во все три пробирки прибавьте небольшое количество кристаллического сульфита натрия. Как изменился цвет раствора в каждой пробирке?
В зависимости от среды (кислой, нейтральной, щелочной) марганец (VII) восстанавливается до разных степеней окисления. В кислой среде ион Мп04- переходит в ион Мп2+; в нейтральной, слабощелочной, слабокислой среде - в Мп02, в сильнощелочной среде при недостатке восстановителя - в ион Мп042-. Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций между перманганатом калия и сульфитом натрия в кислой, нейтральной и щелочной среде, расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
б) Окисление перманганатом калия пероксида водорода. В пробирку налейте немного раствора перманганата калия и 2 - з капли разбавленной серной кислоты. Добавьте з - 4 капли 10%-ного раствора пере-
киси водорода. Какой газ выделяется? Как изменилась степень окисления марганца?
Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции между перман-ганатом калия и перекисью водорода в кислой среде, расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
в) Окисление перманганатом калия сульфата марганца(П). В пробирку налейте немного раствора перманганата калия и столько же раствора сульфата марганца (II). Наблюдайте исчезновение фиолетовой окраски раствора и образование бурого осадка. Проверьте индикаторной бумажкой характер среды полученного раствора.
Напишите уравнение реакции взаимодействия перманганата калия и сульфата марганца(П) с участием воды и образованием сульфата калия, диоксида марганца и серной кислоты; расставьте коэффициенты методом электронного баланса.
Задания для самостоятельной работы Самостоятельная работа №1
1. Написать формулы оксидов, соответствующих указанным гидроксидам, дать название всех соединений: Н2Сг207, Мп(ОН)4, НМПО4, Сг(ОН)з.
2. Написать названия и графические формулы следующих солей:
Сг(0Н)СЬ, &2^04)з, РЬСг04, К2МПО4.
3. В молекулярной форме составить уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Сг ^ 0-2^04)3 ^ [Сг(0Н)^04 ^ Сг(0Н)з ^ Naз[Cг(0H)6].
Самостоятельная работа №2 I. Закончить уравнения реакций, расставить коэффициенты. Указать, к обменным или окислительно-восстановительным (ОВР) относятся эти реакции. ОВР уравнять методом электронного баланса, назвать окислитель и восстановитель:
1) дихромат калия + серная кислота + сульфид натрия ^ сульфат хрома (III) + сера + ... + ... + ...
2) иодид калия + перманганат калия + серная кислота ^ сульфат марганца (II) + ... + ... +
3) гидроксид хрома(Ш) + гидроксид натрия (избыток) ^
4) сульфат хрома(Ш) + гидроксид аммония (избыток) ^
5) перманганат калия + вода + сульфид натрия ^ сера + ... + ... + ...
6) дихромовая кислота (1 моль) + гидроксид натрия (1 моль)^-
II. В молекулярной и ионной форме составить уравнения реакций гидролиза:
1) ступенчатого гидролиза сульфата хрома (III), назвать продукты реакции для каждой ступени;
2) совместного гидролиза хлорида хрома (III) и сульфида калия.
Задания для текущего контроля Вариант 1
Закончить уравнения реакций, указать внешние признаки этих реакций; в окислительно-восстановительных реакциях расставить коэффициенты методом электронного баланса, указать окислитель и восстановитель: MnSO4 + KOH ^ KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 ^ СгС1з + NaOH + H2O2 ^ Вариант 2
1. Кислотными или основными свойствами обладает гидроксид хрома (III)? Привести уравнения химических реакций.
2. Закончить уравнения реакций, расставить коэффициенты методом электронного баланса:
NH3 + KMnO4 ^ N2 + ... + H2O + KOH Cr2(SO4)3 + ВГ2 + NaOH ^ NaBr + ...+ ...+Na2SO4
Задания для теста
Дайте один правильный ответ
1. Только окислительные свойства проявляет соединение хрома:
1) Cr2(SO4b; 3) СГ2О3;
2) К2СГ2О7; 4) KCr(SO4)2.
2. Процесс окисления для соединений марганца отражен схемой:
1) MnO4- ^ MnO42-; 3) MnO2 ^ Mn2+;
2) MnO4- ^ MnO2; 4) Mn2+ ^ MnO2.
3. При сливании водных растворов хромата калия и серной кислоты:
1) образуется осадок желтого цвета;
2) образуется раствор желтого цвета;
3) образуется осадок зеленого цвета;
4) образуется раствор зеленого цвета.
4. Гидроксид марганца (II) растворяется:
1) только в щелочах;
2) только в кислотах;
3) и в кислотах и в щелочах;
4) ни в кислотах, ни в щелочах.
5. Сумма всех коэффициентов в молекулярном уравнении реакции совместного гидролиза сульфата хрома (III) и сульфида натрия равна:
1) 15; 2) 17; 3) 18; 4) 22.
6. Продуктом, содержащим марганец, в реакции взаимодействия перманганата калия с сульфитом калия в кислой среде является:
1) Mn(OH)2;
2) К2МПО4;
3) MnO2;
4) MnSO4.
7. Сумма всех коэффициентов в ионном уравнении реакции взаимодействия хлорида хрома (III) с избытком гидроксида калия равна:
1) 22; 2) 24; 3) 25; 4) 26.
8. В результате реакции гексагидроксохро-мата (III) натрия с перекисью водорода происходит:
1) выделение пузырьков газа;
2) появление желтой окраски раствора;
3) изменение цвета и появление осадка;
4) появление синей окраски раствора.
III. Тема «Определение кристаллизационной воды»
Задания для лабораторного эксперимента
Реактивы: твердые кристаллогидраты. Посуда и приборы: фарфоровая чашка, стеклянная палочка, эксикатор; электрическая плитка, сушильный шкаф; весы. Выполнение работы:
1. Получите задание у преподавателя, перепишите его в лабораторный журнал. Начертите в журнале табл. 1 и 2.
2. Получите заранее взвешенную фарфоровую чашку и навеску соли у лаборанта. Вес пустой чашки и чашки с кристаллогидратом запишите в табл. 2.
3. Поставьте фарфоровую чашку с солью на электрическую плитку.
4. Нагревайте чашку, помешивая вещество стеклянной палочкой до тех пор, пока вся соль не потеряет блеск и не будет хорошо рассыпаться.
5. Перенесите фарфоровую чашку в эксикатор и охладите ее в нем в течение 5 -10 мин.
6. Взвесьте охлажденную чашку с сухим остатком. Результаты взвешивания запишите в табл. 1.
7. Еще раз повторите прокаливание остатка соли, охлаждение в эксикаторе и взвешивание. Результат взвешивания снова запишите в табл. 1 и сравните с предыдущим результатом. Подобную процедуру по-
вторяйте до тех пор, пока вес чашки с остатком соли не будет постоянным.
Таблица 1. Доведение вещества до постоянной массы
№ взвешивания Масса чашки с безводной солью, г
1
2
3
8. Данные эксперимента перенесите в табл. 2 и сделайте необходимые вычисления.
Таблица 2. Определение массы кристаллизационной воды
9. Рассчитайте число моль кристаллизационной воды, приходящейся на 1 моль безводной соли, и запишите формулу кристаллогидрата.
Задания для самостоятельной работы
1. Вычислить процентное содержание каждого элемента в карбонате гидроксомеди.
2. Вычислить процентное содержание каждого элемента в хромате бария.
3. Вычислить процентное содержание каждого элемента в гидроортофосфате магния.
4. Соединение состоит из 21,21 % азота, 6,06% водорода, 24,28% серы и 48,45 % кислорода. Молекулярная масса соединения -132. Вывести истинную формулу соединения.
5. Соединение состоит из 38,75 % кальция, 20,0% фосфора и 41,25 % кислорода. Молекулярная масса соединения - 310. Вывести истинную формулу соединения.
6. Минерал бирюза содержит 24,8% алюминия, 2,3% водорода, 14,2% фосфора, 58,7% кислорода и ничтожные примеси меди, придающие окраску минералу. Вывести простейшую формулу минерала.
7. При прокаливании 20 г гипса удалили воду, и масса образца уменьшилась на 4,19 г. Остаток содержал 29,4% кальция, 23,5% серы и 47,1% кислорода. Найти формулу минерала.
М а с с а, г
чашки чашки кри- б кри-
пу- с кри- с без- стал- без- стал-
стой сталло- вод- ло- вод- лиза-
чаш гидра- ной гид- ной цион-
ки том солью рата соли ной
воды
8. Малахит на 57,47% состоит из меди, на 5,43% из углерода, на 0,9% из водорода и на 36,20% из кислорода. Определить формулу малахита, если известно, что это основная соль меди.
Задания для текущего контроля Вариант 1
1. Вычислить, сколько процентов калия содержится в 10 кг: а) минерала сильвин KCl; б) калийной селитры KNO3; в) поташа К2СО3.
2. При прокаливании минерал мирабилит теряет воду, что составляет 55,9% от веса образца. Сухой остаток минерала состоит из 32,4% натрия, 22,5%серы и 45,1% кислорода. Определить формулу минерала. Вариант 2
1. Соединение содержит 21,83% магния, 27,85% фосфора и 50,32 % кислорода. Вывести истинную формулу соединения, если его молекулярная масса равна 222.
2. 7,3 г кристаллогидрата хлорида кальция при нагревании теряет 3,6 г воды. Вывести формулу кристаллогидрата.
Задания для итогового контроля Окислител ьно-восстановител ьные реакции
Закончить уравнение окислительно-восстановительной реакции, расставить коэффициенты методом электронного баланса, указать окислитель и восстановитель, указать тип каждой реакции:
а) перманганат калия + сульфит натрия + серная кислота ^ сульфат калия + сульфат натрия + ... + ...;
б) сульфат хрома(Ш) + перекись водорода + гидроксид калия ^ хромат калия + сульфат калия + . .
ABOUT THE TEACHING OF DISCIPLINE "CHEMISTRY" FOR STUDENTS OF NON-CHEMICAL SPECIALTIES
N.K. Mochalova, M.G. Kotomtseva
Perm State national research university. 15, Bukireva st., Perm, 614990 E-mail: mgkotomtseva@mail.ru
The article is devoted to teaching the subject "Chemistry" for students of non-chemical specialties at the Department of Inorganic Chemistry, offered examples of tasks for the laboratory and independent verification of work, given the test control options.
Keywords: teaching chemistry, non-chemical specialties, laboratory practice, independent work, the current control.
Комплексные соединения Составить формулы комплексных соединений и назвать их. Выписать формулу иона-комплексообразователя, указать его координационное число; выписать формулы лигандов и дать их название. Дать классификацию комплексного иона по заряду и по лигандам:
а) А1(0Н)з • КОН • 2Н2О,
б) CгC1з•H20•4NHз.
Библиографический список
1. Мочалова Н.К., Котомцева М.Г. О преподавании дисциплины «Химия» студентам географического факультета // Вестник Пермского университета. Серия Химия. 2012. Вып. 2(6). С. 91-98.
2. Глинка Н. Л. Общая химия. М.: Интеграл-пресс, 2006.
3. Глинка Н. Л. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Интеграл-пресс, 2006.
4. Коровин Н. В. Общая химия. М.: Высшая школа, 2005.
5. Коровин Н. В., Мингулина Э. И., Рыжова Н. Г. Лабораторные работы по химии. М.: Высшая школа, 1998.
6. Лидин Р. А., Савинкина Е. В., Рукк Н. С., Аликберова Л. Ю. Тестовые задания по общей и неорганической химии с решениями и ответами. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004.
