Самостоятельная работа по дисциплине «Общая и неорганическая химия» для ОрГМУ

Модуль 5: р – элементы и свойства их соединений Занятие № 1

1. Тема :Химия p-элементов (III А -IVА гр).

 

вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Теоретический вопрос	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
упражнение	1	2	3	4	5	6	7	8	9а,б	9в,г	10	11	12	13	14а,б	14 в,г
вариант	17	18
теория	5	7
упражнение	3	10

    II.Актуальность темы: Бор и алюминий представлены в природе в виде различных соединений и минералов, входят в состав растительных и животных организмов. Соединение бора (бура) используется в качестве исходного вещества для установления титра кислот, для приготовления буферных растворов. Соединения бора и алюминия применяются в медицине как фармпрепараты. Элемент IVA группы – углерод – является биогенным элементом. Он участвует в большинстве химических процессов. Соединения кремния широко представлены в природе. Кремнийорганические соединения (силиконы, силоксаны) применяются в медицине и фармации. III. Цель: Приобрести системные знания о химических свойствахp-элементов III А-IVА группы и об их соединениях. Сформировать представление о роли этих элементов в живом организме и фармации.   IV.Теоретические  вопросы: 1.Общая характеристика группы. Электронная дефицитность и ее влияние на свойства элементов и их соединений. Изменение устойчивости соединений со степенями окисления +3 и +1 в группе p-элементов III группы. 2.Бор. Общая характеристика. Простые вещества и их химическая активность. Бориды, бораны, особенности стереохимии и природы связи. Гидридобараты, галиды бора, гидролиз и комплексообразование. 3.Борный ангидрид и борная кислота. Эфиры борной кислоты и качественная реакция на бор и ее использование в фармацевтическом анализе. Биороль бора. Антисептические свойства борной кислоты и ее солей. 4.Алюминий. Общая характеристика. Простое вещество и его химическая активность. Разновидность оксида алюминия. Амфотерность гидроксида. Алюминаты. Аl⁺³ как комплексообразователь. 5.Безводные соли алюминия и кристаллогидраты. Особенности строения. Галиды. Гидрид алюминия и аланаты. Квасцы. Применение алюминия в медицине и фармации.

6. Какие соединения алюминия применяются в качестве лекарственных препаратов? Опишите механизм и химизм их действия..

7.Общая характеристика группы. Общая характеристика углерода, аллотропия, типы гибридизации атома углерода. Углерод – основа всех органических молекул. Физические и химические свойства простых веществ. Углерод в отрицательных степенях окисления. Карбиды активных металлов и соответствующие им углеводороды. 8.Углерод (II). Оксид углерода (II), его КО и ОВ характеристика, свойства как лиганда, химические основы его токсичности. 9.Цианистоводородная кислота, простые и комплексные цианиды. Химические основы токсичности цианидов. 10.Соединения углерода (IV). Оксид углерода (IV), угольная кислота, карбонаты и гидрокарбонаты, гидролиз и термохимическое разложение. 11.Соединения углерода с галогенидами и серой. ССl₄, фосген, сероуглерод, тиокарбонаты. Цианаты и тиоцианаты. Физические и химические свойства, применеие. 12.Кремний. Общая характеристика, отличия от углерода. Силициды. Соединения с водородом (силаны) окисление и гидролиз. Тетрафторид и тетрахлорид кремния, гидролиз. 13.Кислородные соединения. Оксид кремния (IV). Силикагель. Кремневая кислота. Силикаты. Растворимость и гидролиз. Использование соединений кремния в медицине. 14.Элементы подгруппы германия. Общая характеристика. Устойчивость водородных соединений. Соединения типа ЭГ₂ и ЭГ₄. 15.Оксид свинца (IV) как сильный окислитель. Амфотерность гидроксидов. Растворимые и нерастворимые соли олова и свинца. 16.Химизм токсического действия свинца. Применение в медицине и фармации соединений свинца и олова. V.после изучения темы студент должен знать: — закономерности изменения атомных радиусов , энергии ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности р – элементов III – IVA группы с возрастанием их поряковогономера; — Применение соединений элементов III-IVА группы в медицине и фармации. Уметь: — объяснять химическую активность веществ р – элементов III – IVA группы в зависимости от конфигурации валентных электронов; — обяснять химические свойства простых веществ  и соединений р- элементов при помощи уравнений химических реакций; — анализировать способность соединений этих р – элементов к участию в реакциях комплексообразования; — предложить реакции качественного определения катионов и анионов этих р – элементов, которые применяют в фармацевтическом анализе и медицине. — объяснять химизм токсического действия соединений элементов III-IV A группы   VI.Упражнения: 1.Напишите уравнение реакций гидролиза фторида и хлорида бора. Классифицируйте эти случаи гидролиза. В чем заключается разница между ними?

2. Составьте уравнения реакций , которые нужно провести для осуществления следующих превращений:

B→ H₃BO₃→ Na₂B₄O₇→ H₃BO₃

3. Закончите уравнение реакции в растворе и объясните причину протекания реакции Аl(NO₃)₃ + Nа₂SiО₃®…

4.Какая степень окисления наиболее характерна для олова и какая для свинца? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия олова и свинца с концентрированной азотной кислотой. 5.Допишите продукты реакции и электронно-ионным методом расставьте коэффициенты в предложенной схеме окислительно-восстановительного процесса: С + КNО₃ + Н₂SO₄®Определите фактор эквивалентности восстановителя. 6.Какие соединения бора применяются в качестве лекарственных препаратов, опишите химизм их лечебного действия. 7.Напишите схемы  амфотерности Al(OH)₃ с позиций теории Аррениуса и протолитической теории кислот и оснований. 8.Как протекает гидролиз сульфата алюминия в чистом виде и в присутствии карбоната натрия? ? Напишите уравнения реакций. 9.Допишите уравнения реакций, составьте электронные, и ионно-электронные схемы, расставьте коэффициенты: а)       B + HNO_3(конц.) ® NO₂ + … б)      Al + NaOH + H₂O ® … в)      Al + H₂SO_4(конц.) ® SO₂ + г)       Al + H₂SO_4(разб.) ® … 10.Что происходит с диоксидом углерода при его взаимодействии с водой, с избытком и недостатком щелочи? Какие соединения образуются, их классификация и название? Напишите уравнения реакций. 11.Качественная реакция на карбонат-ион и диоксид углерода (IV). 12.Составьте уравнение гидролиза карбонатов калия и аммония. В каком случае гидролиз идет до конца и почему? 13.Обоснуйте, как изменяются кислотно-основные свойства оксидов Sn (II и IV) и Рb (II и IV). Напишите соответствующие уравнения реакций. 14.Закончите уравнения реакций, составьте ионно-электронные схемы: а)      SnCl₂ + HgCl₂ ® Hg + … б)      PbO₂ + HCl ® Cl₂ + … в)      C + H₂SO_4(конц.) ® SO₂ + … г)      Si + KOH + H₂O ® K₂SiO₃ + VII. Рекомендуемая литература:

1. Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С. Берлянд. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ершова Ю.А. 10 –е изд. перераб. и доп. 2014 г.560 с.
2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учебник для ВУЗов. – М.: Высшая школа, издательский центр «Академия», 2001.
3. Попков В. А. Общая химия : учебник/ В. А. Попков, С. А. Пузаков. -М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. -976 с.: ил.
4. Учебное пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов 1 курса фармацевтического факультета. Оренбург, 2009.- с. 74 – 84.