Байланысты: Бейорганикалық химиядан зертханалық жұмыстар методичка
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №21 Д.И. Менделеев периодтық жүйесіндегі ІІ топтың s – элементтері
Жұмыстың мақсаты: Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесіндегі ІІ топта орналасқан элементтердің алынуы, олардың қасиеттерімен танысу.
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ Магний Англияның Эпсом қаласына жақын жерде минералды көзден алынған суға талдау жасау кезінде ашылды. Дәмі ащы бұл су ХVІІ ғасырдың соңында ғалымдардың назарын аудара бастады. Бұл суды буландырғанда шынының қабырғасында ащы немесе эпсомдық деп аталған ақ түсті тұз қабаты MgSO4·7H2 O түзілді. Оны іш өткізетін дәрі ретінде пайдаланды. Шамамен осы уақытқа ғалымдар ақ магнезия – магний карбонатымен де MgСO3 айналыса бастады. Оны қыздырғанда күйдірілген магнезия – магний оксиді түзіледі. Бұл затты А. Л. Лавуазье қателесіп ары қарай бөлінбейтін жай заттар қатарына қосты. Алғаш рет магнийді 1808 жылы Гемфри Дэви ылғалды күйдірілген магнезия электрлиздеу арқылы алды. Оның ұсынысымен элемент алғаш Magnium деп атады. Адам ағзасында шамамен 19 г-ға жуық магний болады. Магний қосылыстары сүйектің қалыптасуына, жүйке жүйесінің жұмысын реттеуге, зат алмасуға қатысады. Күнделікті адамға 300-400 мг магний қажет. Ол біздің ағзамызға нанмен (оның 100 г сұлы жармасында 116 мг магний болады) барады. Ал сүт өнімдерінде бұл элемент жеңіл сіңірілетін формада – суда еріген магний цитраты (лимон қышқылының тұзы) түрінде болады. Магний әсіресе жаңғақта көп: 100 г 230 мг магний болады.
Кальцийдің қоспалары табиғатта кең таралған. Кальций қосылыстарының бір-біріне айналуы, табиғаттағы кальцийдің айналымын іске асырады, сөйтіп, көптеген геологиялық процестер жүреді. Осылайша бір-біріне айналуының нәтижесінде кальцийдің қосылыстары адам өмірінде маңызды рөл атқарады. Кальцийдің қосылыстары құрылыста кеңінен қолданылады. Калций инертті газды тазартып болат, никель, мыс, т.б. металдарды балқыту үшін қоспа ретінде пайдаланылады. Кальций иондары сүт қышқылының түзілуіне, сүттің ұюына, бұлшық еттің және жүйке қызметінің жұмысына қатынасады. Фосфаттармен және фторидтермен қосылып, кальций сүйек ұлпасы мен тістердің минералдық негізін құрайды. Тамақтакальцийдің жетіспеуі көптеген ауруларға (рахит, остеопороз, остеомоляция т.с.с.) себеп болады. Сүт - кальцийдің ең жақсы көзі. Күніне ересек адам 1 г кальций қабылдауы керек.
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
Реактивтер мен құралдар: кальций, фенолфталеин, натрий карбонаты Na2CO3, кальций хлориді CaCl2, натрий сульфаты Na2SO4, магний лентасы, 2н тұз қышқылы HCl, 2н азот қышқылы HNO3, сода ерітіндісі, кальций гидроксиді Са(ОН)2, барий карбонаты BaCO3, магний карбонаты MgCO3, барий нитраты Ba(NO3)2, магний оксиді MgO, кальций оксиді CaO, барий оксиді BaO, пинцет, натрий гидроксиді NaOH, газөткізгіш түтікшесі бар сынауық.
Тәжірибе №1. Кальцийдің сумен әрекеттесуі. Сынауықтың 1/3 дейін су құйып, пинцетпен кальций металының аз мөлшерін салыңдар. Қандай газ бөлінеді? Су неге тұнбаланады? Суға фенолфталеин тамшылатып, ерітіндіде ОН--ионы пайда болғанын дәлелдеңдер. Фенолфталеин түсі қалай өзгереді? Кальцийдің сумен әрекеттескен реакция теңдеуін жазыңдар. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты айтыңдар.
Тәжірибе №2. Иониттің көмегімен судың кермектігін кетіру. Катионит арқылы кальций тұзы бар суды тамшылатып өткізіңдер. Ерітіндіні колонкадан өткізгенге дейін және өткізгеннен кейін ерітіндідегі кальций ионын тексеріңдер. Ол үшін сынауықтағы ерітіндіге натрий карбонатының ерітіндісін құйыңдар.
Су кермектігін катионит арқылы қалай жойылатының принципін түсіндіріңдер (теңдеуін жазу арқылы).
Тәжірибе №3. Кальций сульфаты мен карбонатының ерігіштігін салыстыру. 3-4 см3 кальций хлориді ерітіндісіне 3-4 см3 натрий сульфатын құйып, кальций сульфатын алыңдар (реакция теңдеуін жазыңдар). Ерітінді мен тұнба бөлінген соң, ерітіндінің аз мөлшерін басқа сынауыққа құйыңдар, оған бір-екі тамшы натрий карбонаты ерітіндісін тамызыңдар. Нені байқадыңдар? Еріткіштік көбейтіндісі ережесін және оның кестедегі мәнін пайдаланып, қайтадан неге тұнба түскенін түсіңдіріңдер.
Тәжірибе №4. Магнийдің қышқылдармен әрекеттесуі. Екі сынауыққа магний лентасының аз мөлшерін салыңдар. Бір сынауыққа екі-үш тамшы 2н тұз қышқылын, екіншісіне сонша 2н азот қышқылын құйыңдар. Бұл сынауықтарда қандай газдар бөлінеді? Реакциялар теңдеуін жазыңдар.
Тәжірибе №5. Аз еритін магний тұздарын алу. Сынауықтарға 2-3 мл магний тұзының ерітіндісін құйып, оған магний гидроксокарбонатының тұнбасы түзілгенге дейін сода ерітіндісін құйыңдар. Газ бөлінгенін байқаңдар. Бұл түзілген негіздік тұздың хлорлы сутек қышқылымен әрекеттесуінің теңдеуін жазыңдар. Магний гидроксокарбонатының түзілуінің теңдеуін жазыңдар.
Тәжірибе №6. Суықта және қыздырған кезде магнийдің суға қатынасы. Суықта және қыздырған кезде магнийдің суға қатынасын зерттеңдер. Алынған ерітінділер (ыстық ерітіндіні алдымен суытып алыңдар) ортасының сипатын және тәжірибе нәтижесін түсіңдіріңдер.
Тәжірибе №7. Кальцийдің ауада жануы. Тигель қысқыштармен кальций түйіршігін алып, оны құрғақ фарфор ыдыстың үстінде жағыңдар. Алынған өнімді суда ерітіңдер және онда кальций пероксидіне тексеріңдер.
Тәжірибе №8. Тұздарды ыдыратып, барий оксидін алу. Газөткізгіш түтікшесі бар жеке сынауықтарға барий карбонатын және нитратын себіңдер. Оларды штативке орнатып, жанғыш шам жалынында қыздырыңдар. Газтәрізді өнімдерді сілті ерітіндісі бар ерітіндіге апарыңдар және қай сынауықта газ бірінші түзілетінін бақылаңдар. Байқауды түсіңдіріңдер.
Тәжірибе №9. Кабонаттардың термиялық тұрақтылығын салыстыру. Газөткізгіш түтікшесі бар сынауықтарға магний, кальций, барий кабонаттарын салыңдар. Сынауықтарды штативке орнатып, қыздырыңдар. Газтәрізді өнімдерді Са(ОН)2 ерітіндісі бар сынауыққа енгізіңдер. Ерітінділердің ретімен бұлыңғырлануын түсіңдіріңдер.
Тәжірибе №10. а) ІІ топтың s – элементтерінің гидроксидтерінің ерігіштігі және оксидтерінің химиялық белсенділігін салыстыру. Құрғақ тигельге салынған магний, кальций, барий оксидтерін 2-3 тамшы сумен ылғалдандырыңдар. Қай жағдайда әрекеттесу белсенді жүретінің белгілеңдер.
б) Жеке сынауықтарда кальций, барий, стронций тұздарының бірдей мөлшеріне натрий гидроксиді ерітіндісінің бірдей көлемін құйыңдар. Әр сынауықтағы түскен тұнба көлеміне назар аударыңдар және түсіңдіріңдер.