ТЕМА: d-Элементы и их соединения
1. ЗНАЧИМОСТЬ ИЗУЧАЕМОЙ ТЕМЫ: Для поддержания жизнедеятельности организма нужны не только белки, жиры, углеводы, витамины и аминокислоты, но и определенный набор микроэлементов. Из d-элементов важную роль в организме играют железо, кобальт, марганец, медь, цинк и молибден. В настоящее время установлена тесная связь между микроэлементами и ферментами, витаминами, гормонами, нуклеиновыми кислотами. Минеральные вещества либо повышают, либо понижают активность ферментов, влияют на обмен веществ, функции желез и т.д. При избытке или недостатке некоторых d-элементов в продуктах питания возникают патологические изменения в организме.
Соединения d-элементов широко используются в качестве лекарственных средств. В избыточных концентрациях они ядовиты.
Данная тема позволяет установить роль катионов металлов в возникновении и развитии различных процессов в организме, является теоретической базой для биохимии, фармакологии, некоторых клинических дисциплин.
2. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Приобрести навыки проведения качественных реакций обнаружения ионов d-элементов, научиться прогнозировать и объяснять биологическую роль d-элементов в организме и применение их соединений в медицине.
3. ЗАДАЧИ: После изучения темы
а) студент должен знать:
- строение атомов и ионов d-элементов, их физико-химические характеристики ( изменение атомных радиусов в подгруппах, изменение энергии ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности);
- положение d-элементов в ПС, закономерности изменения их свойств в группах и периодах;
- строение и свойства важнейших соединений d-элементов: гидридов, оксидов, гидроксидов, солей;
- химические свойства d-элементов и их важнейших соединений: окислительно-восстановительные реакции, реакции комплексообразования, реакции гидролиза солей;
- биогенные функции и топографию биогенных d-элементов- биометаллов в организме человека;
- некоторые лекарственные препараты, содержащие d-элементы.
б) студент должен уметь:
- составлять электронные формулы атомов и катионов d-элементов;
- находить в справочнике физико-химические характеристики атомов d-элементов и с их помощью проводить сравнение свойств;
- составлять уравнения ОВР с участием d-элементов методом полуреакций и определять их направление, пользуясь таблицей стандартных ОВ потенциалов;
- составлять уравнения гидролиза солей d-элементов и, пользуясь справочными данными, рассчитывать константы гидролиза;
- составлять уравнения реакций комплексообразования с участием катионов d-элементов, а также уметь дать оценку их термодинамической устойчивости с помощью констант нестойкости;
- составлять уравнения химико-аналитических реакций катионов d-элементов: Cu2+, Ag+, Zn2+, Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+ и описывать их аналитические эффекты;
- составлять описание биометаллов ( Cu, Fe, Zn, Mn, Mo, Co) по таблице 4.
в) приобрести практические навыки:
- по выполнению качественных (аналитических) реакций на катионы d-элементов: Cu2+, Ag+, Zn2+, Cr3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+.
ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ:
1. Положение d-элементов в ПС. Электронное строение атомов, катионов d-элементов. Физико-химические характеристики атомов d-элементов (R, I, F, ОЭО) и закономерности их изменения в группах и периодах. Эффект d-сжатия.
2. Химические свойства d-элементов и их важнейших соединений (оксидов, гидроксидов и солей).
3. Химико-аналитические свойства катионов d-элементов.
Химико-аналитические свойства ионов d-элементов
К d-элементам I группы относятся Cu, Ag, Au. Структуру 2х внешних электронных оболочек атомов этих элементов можно представить формулой:
(n I) s2p6d10ns1,
где n - номер периода, в котором находится данный элемент.
Элементы подгруппы меди проявляют степень окисления +1, +2, +3. Для меди наиболее характерна степень окисления +2, для серебра +1, а для золота +3.
РЕАКЦИИ ИОНОВ МЕДИ (Cu2+)
Гидроксид аммония NH4OH, взятый в небольших количествах, образует с
растворами солей Cu2+ (имеет голубую окраску) осадок основной соли гидроксосульфата меди (CuOH)2SO4 голубовато-зеленоватого цвета:
2 CuSO4 + 2 NH4OH = (CuOH)2SO4 ↓ + (NH4)2SO4
Осадок легко растворяется в избытке NH4OH с образованием комплексного катиона тетраамминмеди (II) интенсивно-синего цвета:
(CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 6 NH4OH = 2 [Cu(NH3)4]SO4 + 8 H2O
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.