Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Неорганическая химия

Покупка
Артикул: 801699.01.99
В практикуме рассмотрены основные приемы безопасной работы в химической лаборатории с целью изучения физико-химических основ неорганической химии и химии s-, р-, d- и /-элементов. Все опыты и методики синтеза отработаны и выверены, что обеспечивает их успешное выполнение, а разнообразие представленных опытов позволяет преподавателям сделать необходимую подборку для различных по трудоемкости учебных курсов. Также приведен большой справочный материал, который может быть использован для самостоятельной научной и аудиторной работы студентов. Представленное учебное пособие является составной частью учебно-методического комплекта, включающего учебник и задачник с планами семинарских занятий и вариантами экзаменационных заданий, написанного сотрудниками кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова под редакцией проф. А. В. Шевелькова. Для студентов, преподавателей и научных сотрудников химических вузов.
Ардашникова, Е. И. Неорганическая химия : практикум / Е. И. Ардашникова, Е. Д. Демидова, В. А. Алешин ; под. ред. А. В. Шевелькова. - Москва : Лаборатория знаний, 2021. - 478 с. - ISBN 978-5-00101-938-1. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1984043 (дата обращения: 09.05.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Москва
Лаборатория знаний
2021

Рекомендовано

Электронное издание

ПРАКТИКУМ

Рекомендовано
Федеральным учебно-методическим объединением 

 

в системе высшего образования по укрупненной группе 
специальностей и направлений подготовки 04.00.00 Химия 

 

в качестве учебного пособия для обучающихся по основным 
образовательным программам высшего образования 

 

уровня бакалавриат и специалитет по направлению 
подготовки 04.03.01 и специальности 04.05.01

Под редакцией
профессора, доктора химических наук  
А. В. Шевелькова

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ 
ХИМИЯ

У Ч Е Б Н И К  Д Л Я  В Ы С Ш Е Й  Ш К О Л Ы

УДК 544+546(075.8)
ББК 24.1:528я73
Н52

Н52
Неорганическая
химия.
Практикум
/
Е. И. Ар-
дашникова, Е. Д. Демидова, В. А. Алёшин ; под ред.
А. В. Шевелькова. — Электрон. изд. — М. : Лаборатория
знаний,
2021. — 478 с. — Систем.
требования:
Adobe
Reader
XI
;
экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-938-1
В практикуме рассмотрены основные приемы безопасной
работы в химической лаборатории с целью изучения физико-
химических основ неорганической химии и химии 𝑠-, 𝑝-, 𝑑-
и 𝑓-элементов. Все опыты и методики синтеза отработаны
и
выверены,
что
обеспечивает
их
успешное
выполнение,
а
разнообразие
представленных
опытов
позволяет
преподавателям

сделать
необходимую
подборку
для
различных
по трудоемкости учебных курсов. Также приведен большой
справочный материал, который может быть использован для
самостоятельной научной и аудиторной работы студентов.
Представленное учебное пособие является составной частью 
учебно-методического комплекта, включающего учебник
и задачник с планами семинарских занятий и вариантами
экзаменационных заданий, написанного сотрудниками кафедры 
неорганической химии химического факультета МГУ
имени М. В. Ломоносова под редакцией проф. А. В. Шевель-
кова.
Для студентов, преподавателей и научных сотрудников
химических вузов.
УДК 544+546(075.8)
ББК 24.1:528я73

Деривативное издание на основе печатного аналога: Неорганическая 
химия. Практикум / Е. И. Ардашникова, Е. Д. Демидова, 
В. А. Алёшин ; под ред. А. В. Шевелькова. — М. : Лаборатория 
знаний, 2021. — 473 с. : ил.
ISBN 978-5-00101-031-9

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных
техническими
средствами
защиты
авторских
прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации

ISBN 978-5-00101-938-1
c○ Лаборатория знаний, 2021

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее руководство к лабораторным и практическим занятиям 
ставит своей целью систематическое изучение основных 
свойств химических элементов и их соединений с позиций Периодического 
закона Д. И. Менделеева, а также освоение обучающимися 
приемов лабораторного эксперимента.
Представленное учебное пособие является составной частью 
учебно-методического комплекта, включающего задачник с планами 
семинарских занятий и вариантами экзаменационных заданий 
и учебник «Неорганическая химия» под редакцией проф. А. В. Ше-
велькова. Учебное пособие полностью соответствует стандартам образовательной 
программы для классических университетов по специальности «
Химия» и предназначено для студентов, изучающих 
неорганическую химию. Рекомендуется для использования на химических 
факультетах университетов и в других химических вузах.
В части I практикума изложены основные приемы безопасной 
работы в химической лаборатории. Часть II посвящена изучению 
физико-химических основ неорганической химии и содержит задачи 
по тепловым эффектам и скорости химических реакций, химическому 
равновесию, свойствам растворов, электролитической 
диссоциации. В части III–V включены опыты по изучению химии 
s-, p-, d- и f-элементов и методики синтеза их соединений.
В разделах, посвященных химии элементов, представлены 
практические задания, иллюстрирующие свойства неорганических 
соединений и их реакционную способность, а также методики 
синтезов неорганических соединений, которые студенты могут 
выполнять при изучении курса неорганической химии. Синтезы 
подразделяются на два уровня сложности: а) синтезы (с идентификацией) 
и дополнительные опыты для общего практикума; 
б) синтезы повышенной сложности, требующие использования 
специального лабораторного оборудования и приборов. Для описания 
выполняемых операций используются иллюстрации. Все 
опыты и методики отработаны и выверены, что обеспечивает 
их успешное выполнение. Разнообразие представленных опытов 
позволяет преподавателям сделать необходимую подборку для 
различных по трудоемкости учебных курсов.
Приложение практикума содержит информацию о требовани-
ях, предъявляемых к курсовым работам по неорганической хи-
мии и рекомендации по выполнению и оформлению курсовых 
и дипломных квалификационных работ по разнообразным хими-
ческим дисциплинам.
Большой справочный материал (термодинамические харак-
теристики неорганических веществ, стандартные электродные 
потенциалы в виде диаграмм Латимера, константы кислотно-

Предисловие

сти и основности Ka и Kb, произведения растворимости, раство-
римость, потенциалы ионизации и др.), необходимый при вы-
полнении практических заданий и курсовых работ, объяснения 
наблюдаемых закономерностей, приводится в виде таблиц в При-
ложении. Он может быть использован для самостоятельной на-
учной и аудиторной работы студентов.
При написании практикума использован многолетний опыт 
коллектива кафедры неорганической химии химического фа-
культета МГУ. Соблюдаются традиции практикумов, по которым 
учились, а затем и преподавали авторы настоящего издания.

1. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
ун-тов / О. Г. Немкова, Е. И. Бурова, О. И. Воробьева [и др.] / 
Под ред. В. И. Спицына. — М.: Изд-во Московского ун-та, 
1965. — 318 с.
2. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
химических спец. вузов / О. И. Воробьева, Е. А. Ипполитова, 
О. Г. Немкова [и др.] / Под ред. В. И. Спицына. — М.: Изд-во 
Московского ун-та, 1976. — 295 с.
3. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
химических спец. вузов / О. И. Воробьева, К. М. Дунаева, 
Е. А. Ипполитова, Н. С. Тамм / Под ред. В. И. Спицына. — 2-е 
изд. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1984. — 296 с.
4. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
вузов по направлению и спец. «Химия» / О. И. Воробьева, 
К. М. Дунаева, Ю. М. Киселев [и др.] / Под ред. В. П. Злома-
нова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 
1994. — 296 с.
5. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
студентов высших учебных заведений / В. А. Алешин, К. М. Ду-
наева, А. И. Жиров [и др.] / Под ред. Ю. Д. Третьякова. — М.: 
Издательский центр «Академия», 2004. — 384 с.

При подготовке нового издания практикума учтены измене-
ния учебной программы и особенности использования современ-
ного лабораторного оборудования, усовершенствовано содержание 
задач. Введены новые практические задания и пересмотрены ме-
тодики синтезов. Особое внимание уделено технике лаборатор-
ных работ и безопасного проведения химического эксперимента.
Авторы благодарны всем преподавателям и сотрудникам 
кафедры неорганической химии МГУ имени М. В. Ломоносо-
ва, особенно профессору П. Е. Казину, доцентам Е. В. Карпо-
вой, М. Е. Тамм, М. Г. Розовой, С. Я. Истомину, Р. В. Пани-
ну, В. Д. Долженко, Д. О. Чаркину, старшему преподавателю 
Ю. А. Белоусову за ценные советы, дополнения и замечания.

ЧАСТЬ I

ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. 
ПРАВИЛА РАБОТЫ 
В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

1.1.  
Подготовка к проведению химического 
эксперимента

Проведение химического эксперимента связано с повышен-
ной опасностью, поэтому работать в лаборатории можно только 
после основательной предварительной подготовки. Необходимо 
внимательно изучить описания опытов и синтезов, ознакомить-
ся по учебным и справочным пособиям со свойствами изучаемых 
и используемых веществ, с теоретическим материалом по данной 
теме, провести необходимые расчеты и оформить рабочий жур-
нал. Особое внимание следует уделить проблемам безопасного 
выполнения химического эксперимента.
В практикуме студенту отводится рабочее место, которое он 
должен поддерживать в чистоте и порядке. На рабочем столе 
во время занятий могут находиться только необходимые для ра-
боты в данное время предметы. Все работы, за небольшим ис-
ключением, выполняются студентом индивидуально.
Студент должен быть одет в рабочий халат из хлопковой тка-
ни, застегивающийся спереди. В кармане халата всегда долж-
но быть маленькое полотенце или небольшой кусок хлопковой 
ткани. Для работы в практикуме необходимо иметь защитные 
очки, перчатки, спички (или зажигалку). Волосы должны быть 
тщательно убраны и надежно закреплены. Не следует приходить 
в лабораторию в легко воспламеняющейся одежде из синтетики, 
в обуви на высоких каблуках.

1.2.  
Правила безопасности при работе 
в лаборатории

1. Перед выполнением эксперимента тщательно продумайте 
и подготовьте план работы, получите одобрение у преподавате-
ля. Любое действие, особенно выполняемое впервые, обязательно 
согласуйте с преподавателем или лаборантом.
2. При входе в лабораторию наденьте рабочий халат.
3. В практикуме всегда следует носить защитные очки (или 
маску).
4. Не покидайте без необходимости свое рабочее место.
5. Не принимайте пищу в лаборатории. Перед выходом из ла-
боратории тщательно вымойте руки с мылом.

1. Правила работы в химической лаборатории

6. Все опыты с ядовитыми, едкими, пахучими веществами 
выполняйте только в вытяжном шкафу, надев перчатки и за-
щитные очки (или маску).
7. Выделяющиеся при реакции газы и пары не нюхайте и не 
вдыхайте.
8. Концентрированные растворы (в первую очередь кислоты) 
при разбавлении водой всегда приливайте к воде, а не наоборот.
9. Химические реактивы берите шпателем, ложечкой или 
пинцетом (но не руками!).
10. При отборе любых жидкостей пипетками пользуйтесь пи-
петаторами.
11. Все необходимые для работы вещества и растворы готовь-
те заранее.
12. Перед проведением опыта или синтеза проверяйте работу 
оборудования.
13. К синтезу приступайте только после одобрения препода-
вателем качества сборки прибора и проверки правильности под-
готовки исходных реагентов.
14. Не оставляйте прибор без присмотра!
15. Все химические эксперименты выполняйте стоя, не сиди-
те возле работающего прибора.
16. При нагревании пробирок не направляйте отверстие про-
бирки на себя или соседа.
17. Не наклоняйтесь над приборами, в которых идет синтез, 
выпаривание, сплавление, фильтрование при пониженном давле-
нии (под вакуумом) и т. п.
18. Опасные продукты реакции выливайте только в соответ-
ствующие банки в вытяжном шкафу.
19. Неизрасходованные реактивы ни в коем случае не высы-
пайте (не выливайте) обратно в склянки, сдайте их лаборанту.

Выполнение этих несложных правил должно сделать работу 
в лаборатории безопасной, но если несчастный случай все же 
произошел, необходимо уметь оказать первую помощь, а затем 
обратиться к врачу.

1.3.  
Оказание неотложной помощи

Возгорание одежды. При возгорании одежды немедленно 
потушите огонь водой из специального душа или из ближайшей 
раковины. Если воды поблизости нет, то пламя можно сбить, по-
валившись на пол горящим участком одежды вниз. Для тушения 
одежды набросьте на место горения специальную кошму из не-
горючего материала.

Часть I. Техника лабораторных работ

Термический ожог. Если ожог слабый и на небольшом 
участке, обработайте пораженное место соответствующими сред-
ствами из аптечки. Места большого ожога закройте стерильным 
бинтом и обратитесь к врачу. В этом случае не применяйте мази 
и масла. Не вскрывайте пузыри.
Химический ожог кожи. Обожженный участок промойте 
сильной струей воды, после этого при ожогах щелочами — 3%-м 
раствором борной кислоты, а при ожогах кислотами — 3%-м рас-
твором гидрокарбоната натрия. Ожоги от брома промойте 3%-м 
раствором тиосульфата натрия.
При попадании на кожу концентрированной серной кислоты 
или оксида фосфора(+5) немедленно удалите их сухой тканью, 
а затем промойте сильной струей воды.
Ожог глаз. Немедленно многократно промойте глаза струей 
воды комнатной температуры. Сразу же обратитесь к врачу.
Отравление газами и парами. Пострадавшего как можно 
скорее выведите на свежий воздух.
Отравление ядами. Вызовите у пострадавшего сильную 
рвоту, дав ему выпить насыщенный раствор поваренной соли, 
чтобы удалить яд из желудка. Немедленно вызовите врача.
Порез. Края раны обработайте антисептиком (3%-м раствором 
пероксида водорода и 5%-м спиртовым раствором иода) и закрой-
те стерильным пластырем или бинтом. При повреждении артерии 
наложите жгут на конечность и немедленно вызовите врача.

1.4.  
Оформление рабочего журнала

При работе в практикуме студенты ведут рабочий журнал. 
Примеры оформления рабочего журнала приведены ниже (см. 
табл. 1.1 и 1.2 на с. 10–11).
Для рабочего журнала рекомендуется использовать тетрадь 
в клетку формата А4 или готовые трафареты рабочих журналов. 
Трафареты размещены на сервере дистанционного обучения хи-
мического факультета МГУ (http://vle3.chem.msu.ru / ) в курсе 
«Неорганическая химия для химиков».
Оформление журнала проводится заранее.
Вначале укажите тему, название опыта или синтеза и дату 
его проведения. Внесите в журнал:
а) полные схемы всех приборов;
б) уравнения всех химических реакций (коэффициенты для 
окислительно-восстановительных реакций, проходящих в раство-
рах, подберите методом электронно-ионного баланса);
в) расчеты исходных количеств веществ и теоретического вы-
хода получаемых соединений;

1. Правила работы в химической лаборатории

г) физико-химические свойства исходных и синтезируемых 
веществ (строение, агрегатное состояние, цвет, температура плав-
ления и / или кипения, плотность, растворимость и др.);
д) план работы — перечень последовательных операций с указанием 
условий проведения опыта и количеств исходных веществ 
(методику синтеза не переписывайте!).
В ходе выполнения экспериментальной работы в рабочий 
журнал занесите:
а) результаты взвешивания, измерения объема, определения 
плотности и т. д. исходных реагентов и продуктов реакции;
б) реальные режимы синтеза (температура, время, скорость смешивания (
прибавления) реагентов, скорость пропускания газа и т. д.).
Особое внимание следует уделить описанию наблюдаемых явлений: 
изменению окраски, выделению газов, выпадению осадков. 
Кристаллические вещества рекомендуется рассмотреть под 
микроскопом и отметить (зарисовать) форму кристаллов.
После завершения экспериментальной работы напишите отчет 
о выполненной работе, включив в него:
а) расчет выхода в процентах (для синтезов);
б) краткие выводы, объяснение наблюдаемых явлений и ответы 
на вопросы.
После окончания работы сдайте преподавателю полученный 
препарат вместе с отчетом о проведении синтеза. Синтезированное 
вещество должно быть помещено в бюкс или пробирку 
(рис. 1.1). На этикетке укажите свою фамилию, № группы, фор-
мулу полученного вещества, его массу и дату проведения опыта.

Рис. 1.1. Бюкс (а) и пробирка (б) с полученными препаратами

Часть I. Техника лабораторных работ

Примеры оформления рабочего журнала (опыты 
и синтезы)

Таблица 1.1. Проведение опыта

Название опыта: «Произведение растворимости»
Дата 23.09.2020

План работы
Уравнения реакций
Наблюдения

Осаждение 
труднорастворимых 
солей
•  Налейте в три пробирки по 
2–3 мл растворов хлоридов бария, 
стронция и кальция соответственно:


1) в первую пробирку прилейте 
раствор сульфата натрия;
BaCl2 + … → …

2) во вторую — насыщенный 
раствор сульфата кальция;
SrCl2 + … → …

3) в третью — насыщенный 
раствор сульфата стронция
CaCl2 + … → …

•  Объясните 
образование 
осадков, 
пользуясь понятием произведения 
растворимости.

Ответы на вопросы, выводы

•  Отметьте, 
в 
каких 
случаях 
при сливании растворов солей 
не 
происходит 
образования 
осадка

Растворение труднорастворимых 
солей
•  Получите в пробирках осадки:

1) карбоната кальция;
… + …→ …

2) оксалата кальция.
…. + … → …

•  Декантируйте 
растворы 
и 
к 
влажным 
осадкам 
прилейте 
раствор уксусной кислоты.

CaCO3 + … → …
CaC2O4 + … → …

•  Повторите опыт, заменив уксусную 
кислоту на соляную
CaCO3 + … → …
CaC2O4 + … → …

•  Объясните полученные результаты

Ответы на вопросы, выводы