Тема: «Элементы – токсиканты в биохимических процессах».

Опыт 1. Соединения меди(II)

1.1 Получение гидроксида меди (II) и его термическая устойчивость. 
В пробирку, содержащую 2—3 капли 0,5н раствора соли меди (II), прибавить 2—3 капли 2 н. раствора  гидроксида калия (натрия). Нагреть пробирку с полученным осадком. Отметить изменение цвета осадка вследствие разложения гидроксида меди (II). Написать  уравнения реакций.

1.2 Отношение гидроксида меди (II) к кислотам и щелочам. 
В трех пробирках получить гидроксид меди (II) (см. опыт 1.1) и добавить: в первую—избыток концентрированного раствора гидроксида калия (натрия), во вторую —2 н. раствор гидроксида калия (натрия), в третью —2 н. раствор серной кислоты. В каких пробирках происходит растворение осадка? Написать уравнение  реакций.

1.3. Получение сульфида меди (II). 
В пробирку внести 3—4 капли 0,5 н. раствора сульфата или хлорида меди  (II) и прибавить столько же капель сероводородной воды. Отметить цвет образующегося осадка сульфида меди (II). Проверить растворимость CuS в концентрированном растворе азотной кислоты. Написать уравнения реакций.

1.4	 Гидролиз солей меди (II).
В две пробирки внести по 2—3 капли 0,5 н. раствора сульфата (или хлорида) меди (II) и с помощью лакмусовой бумаги определить реакцию среды. В одну пробирку прибавить 2—3 капли горячего 2 н. раствора карбоната натрия. Наблюдать образование зеленого осадка карбоната гидроксомеди (II) и выделение газа. Написать уравнения реакций гидролиза соли меди (II) в молекулярном и ионном виде. Почему добавление карбонат-иона усиливает гидролиз соли меди (II)?
Опыт 2. Соединения меди (I)
2.1. Получение иодида меди (I). 
В пробирку внести, по 3—4 капли 0,5 н. растворов сульфата меди (II) и иодида калия. Наблюдать образование осадка и окрашивание содержимого пробирки в желтый цвет. Чем обусловлена окраска? Добавить в пробирку несколько капель раствора сульфита натрия до исчезновения желтой окраски. Осадок сохранить для опыта 3.1. Какой из иодидов меди выпадает в осадок, если ΔG°298 (СиI2)= -8,2 кДж/моль и ΔG°298(CuI) = -71 кДж/моль? Отметить цвет осадка. Написать уравнения реакций.

2.2. Получение гидроксида меди (I) и его разложение. 
В пробирку с 0,5 н. раствором хлорида меди (II) (1—2 капли) добавить 5—6 капель 10%-ного раствора формальдегида  и полученную смесь нагреть до кипения. Затем прилить 4—5 капель 2 н. раствора гидроксида натрия. При дальнейшем нагревании смеси наблюдать образование красного осадка оксида меди (I). Написать уравнения реакций получения гидроксида меди (I) и его разложения при нагревании.
Опыт 3. Комплексные соединения меди

3.1. Получение тиосульфатного комплекса меди (I).
В пробирку с осадком иодида меди (I), полученным в опыте 2.1, прибавить несколько капель 0,5 н. раствора тиосульфата натрия до полного растворения осадка. Написать уравнение реакции образования комплексного тиосульфата меди (I), учитывая, что S2O32- -ионы являются монодентантными лигандами, а координационное число Сu2+ равно 2.

3.2. Получение аммиачного комплекса меди (II).
В пробирку с 0,5 н. раствором сульфата меди (II) (3—4 капли) приливать по каплям 25%-ный раствор аммиака до полного растворения образующегося вначале осадка основной соли (CuOH)2SO4. Отметить окраску аммиачного комплекса меди (II). Написать уравнения реакций получения основной соли и ее взаимодействия с раствором аммиака.
Опыт 4. Малорастворимые соединения меди (II) с комплексными анионами
4.1. Образование Cu[Hg(SCN)4]. 
В пробирку с 2— 3 каплями 2 н. раствора нитрата ртути (II) прибавить 5—6 капель насыщенного раствора тиоцианата калия до растворения выпадающего вначале осадка. Затем к полученному раствору добавить 2—3 капли раствора соли меди (II). Отметить цвет образовавшегося осадка. Написать уравнения реакций. Назвать полученные комплексные соединения.

4.2. Образование Cu2[Fe(CN)6]. 
В пробирку, содержащую 4—5 капель раствора сульфата меди (II), добавить столько же капель раствора комплексной соли К4[Fе(СN)6]. Отметить цвет образовавшегося осадка. Написать уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.
Опыт 5. Получение оксида серебра (I)
В пробирку внести 3—4 капли 0,1 н. раствора нитрата серебра и несколько капель 2 н. раствора гидроксида натрия до выпадения осадка оксида серебра. Осадок Ag2O сохранить для опыта 7.2. Почему в результате реакции образуется оксид, а не гидроксид серебра? Написать уравнение реакции.
Опыт 6. Получение малорастворимых солей серебра
В семь пробирок внести по 2—3 капли 0,1 н. раствора нитрата серебра. В шесть пробирок добавить по 2—3 капли 0,5 н. растворов: в первую—хлорида калия, во вторую—бромида калия, в третью—иодида калия, в четвертую—карбоната натрия, в пятую—хромата калия, в шестую—гидрофосфата натрия. К раствору в седьмой пробирке прилить сероводородную воду. Отметить цвет выпавших осадков. Пробирки с галогенидами серебра сохранить для опыта 7. Написать уравнения          реакций в молекулярном и ионном виде.
Опыт 7. Комплексные соединения серебра

7.1. Получение аммиачного комплекса серебра (I) из галогенидов серебра. 
В пробирки с галогенидами серебра, полученными в опыте 6, внести по 3—4 капли 25%-ного раствора аммиака. Какие из галогенидов серебра растворяются в аммиаке? Объяснить исходя из значений произведений растворимости галогенидов. Написать уравнения реакций, учитывая, что координационное число Ag+ равно 2.

7.2. Получение аммиаката серебра (I) из оксида серебра. 
К осадку оксида серебра, полученному в опыте 5, прибавлять по каплям 25%-ный раствор аммиака до растворения осадка. Что при этом образуется? Написать уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.

Опыт 8. Окислительные свойства соединений серебра.

Взаимодействие нитрата серебра (I) с хлоридом олова (II) в щелочной среде.
В пробирку внести 2-3 капли 0,5 н раствора хлорида олова (II) и добавить по каплям 2н раствор гидроксида калия(натрия) до растворения выпадающего осадка гидроксида олова (II). К полученному раствору Na2[Sn(OH)4] прибавить 1-2 капли 0,1н раствора нитрата серебра. Наблюдать выпадение черного осадка металлического серебра. Наблюдать уравнения реакций.

Опыт  9. Получение и свойства гидроксидов цинка и кадмия
9.1. Получение гидроксидов цинка и кадмия. 
В две пробирки раздельно внести по 8—10 капель 0,5 н. растворов солей цинка и кадмия и по каплям добавлять 0,5 н. раствор гидроксида натрия до выпадения белых аморфных осадков (гидроксиды оставить для опытов 9.2, 9.3, 9.4 и 9.5). Написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

9.2. Взаимодействие гидроксидов цинка и кадмия с кислотами. 
В две пробирки внести раздельно по 2 капли суспензии гидроксидов цинка и кадмия, полученных в опыте 9.1. Добавить к ним по 3—4 капли 0,5 н. раствора соляной кислоты. Написать уравнения реакций растворения осадков в соляной кислоте в молекулярном и ионном виде.

9.3. Взаимодействие гидроксидов цинка и кадмия со щелочами. 
В две пробирки внести раздельно по 2 капли суспензии гидроксидов цинка и кадмия, полученных в опыте 9.1. Добавить к ним по 5 капель 2 н. раствора щелочи. Наблюдать растворение осадка в первой пробирке. Во вторую пробирку добавить 1—2 гранулы твердой щелочи и содержимое нагреть. Написать уравнения реакций растворения гидроксидов цинка и кадмия в молекулярном и ионном виде, учитывая, что при избытке щелочи образуются гидроксокомплексы с координационными числами 4 для цинка и 6 для кадмия. На основании результатов опытов 9.2 и 9.3 сделать вывод о кислотно-основных свойствах гидроксидов и о характере изменения этих свойств в ряду Zn(OH)2— Cd(OH)2.

9.4. Взаимодействие гидроксидов цинка и кадмия с раствором аммиака. 
В две пробирки внести раздельно по 2 капли суспензии гидроксидов цинка и кадмия, полученных в опыте 9.1, и добавить к ним избыток концентрированного раствора аммиака. Написать уравнения реакций растворения гидроксидов в растворе аммиака в молекулярном и ионном виде.

9.5. Взаимодействие гидроксидов цинка и кадмия с раствором хлорида аммония. 
В две пробирки внести раздельно по 2 капли суспензии гидроксидов цинка и кадмия, полученных в опыте 9.1. Добавлять к ним по каплям насыщенный раствор хлорида аммония до растворения осадков. Объяснить причину растворения гидроксидов цинка и кадмия в растворе хлорида аммония и написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.
Опыт 10. Гидролиз солей цинка и кадмия
На полоски универсальной индикаторной бумаги нанести по 1 капле 0,5 н. растворов солей цинка и кадмия. Сравнить рН растворов. Какая из солей гидролизована в большей степени? Почему? Какими способами можно усилить гидролиз? Написать уравнения реакций гидролиза в молекулярном и ионном виде.
Опыт 11. Получение и свойства карбонатов гидроксоцинка и гидроксокадмия
11.1. Получение основных солей.
 	Две пробирки, содержащие раздельно по 0,5—1,0 мл 0,5- н. растворов солей цинка и кадмия, нагреть и добавить по 0,5 мл 0,5 н. раствора карбоната натрия. Наблюдать выпадение белых осадков карбонатов гидроксоцинка и гидроксокадмия (осадки сохранить для опытов 11.2 и 11.3). Написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Для чего необходимо нагревать растворы исходных солей?

11.2. Термическое разложение карбонатов гидроксоцинка и гидроксокадмия. 
В два тигля внести раздельно по 3 капли суспензий карбонатов гидроксоцинка и гидроксокадмия, полученных в опыте 11.1. Выпарить воду и осадки прокалить. Отметить цвет образующихся оксидов и изменение его при охлаждении, а также термическую неустойчивость основных солей цинка и кадмия. Написать уравнения реакций.

11.3. Растворение карбонатов гидроксоцинка и гидроксокадмия в кислотах. 
В две пробирки внести по 2 капли суспензий карбонатов гидроксоцинка и гидроксокадмия. Добавить к ним по 4 капли 0,5 н. раствора соляной кислоты. Отметить растворение осадков и написать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Объяснить процесс растворения осадков, пользуясь правилом, определяющим направление протекания обменных реакций.                            
Опыт 12. Получение и свойства комплексных  соединений цинка и кадмия.     
12.1. Получение аммиакатов цинка и кадмия. 
В две пробирки, содержащие раздельно по 2 капли 0,5 н. растворов солей цинка и кадмия, прибавлять по каплям 2 н. раствор аммиака до выпадения осадков. Добавить избыток раствора аммиака до полного растворения осадков. Написать, в молекулярном и ионном виде уравнения реакций образования гидроксидов и аммиакатов, учитывая, что координационные числа цинка и кадмия равны 4. Полученные комплексные соединения оставить для опыта 12.2. Какой из полученных аммиакатов прочнее? Ответить, учитывая, что аммиак является             -донорным лигандом. Какой из металлов даст более прочные соединения с -акцепторными лигандами (например, с CN-)?

12.2. Разрушение аммиакатов цинка и кадмия. 
К полученным в опыте 12.1 аммиакатам добавить по 2 капли 0,5 н. раствора сульфида натрия. Объяснить причину разрушения комплексных соединений, пользуясь правилом, определяющим направление протекания обменных реакций в растворах электролитов. Написать уравнения ионизации аммиаката цинка и выражение ступенчатых констант нестойкости. Какими еще способами можно разрушить аммиакаты цинка и кадмия?