Раздел 2.Химия элементов и их соединений

Биогенными элементами называют элементы, необхо­димые для построения и жизнедеятельности различных клеток организмов.

Органогены (Н, С, N, Р, О, S) - элементы, из атомов которых состоят основные компоненты живых систем: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и др.

Десять металлов: Na, К, Mg, Ca, Mn, Fe, Со, Си, Zn, Mo, ио­ны которых жизненно необходимы для живого организма, назы­ваются металлами жизни. Первые четыре элемента Na, К, Mg, Са относятся к s-блоку периодической системы, а остальные — к d-блоку.

 

Тема 2.1. Галогены

Содержание учебного материала: Общая характеристика элементов VII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Общая характеристика галогенов. Хлор. Характеристика элемента, исходя из его положения в периодической системе, с точки зрения теории строения атома, возможные степени окисления, физические свойства, распространение в природе, способы получения, химические свойства.

Основные понятия: химический элемент, атом, химическая связь, электроотрицательность, валентность,степень окисления, основные типы реакций в неорганической химии;

Основные законы химии: Периодический закон Д.И. Менделеева.

Основные теории химии: Теории строения атома, химической связи, строения неорганических соединений

Методические рекомендации: При изучении темы отметить особенности элементов, характерные для VII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Отметить особенности заполнения электронами последнего электронного уровня. Обратить внимание на химические свойства галогенов, способы получения и физические свойства.

Краткое изложение теоретических вопросов:

Элементы фтор, хлор, бром, иод, астат составляют главную подгруппу VII группы – семейство галогенов (в переводе с греческого соль рождающие). Объясняется их способностью образовывать бинарные соединения типа NaCl за счёт проявления ими окислительных свойств.

На внешнем уровне у них 7 электронов ns ² np ⁵, электронная конфигурация обусловливает характерную степень окисления всех элементов в их соединениях (-1). В то же время для хлора, брома и иода известны соединения, где их степени окисления имеют положительные значения: +1, +3, +5, +7.

 До завершения оболочки не достаёт 1 электрона. Поэтому галогены – сильные окислители. Это типичные неметаллы (за исключением At, и отчасти иода).

При обычных условиях галогены существуют в виде простых веществ, состоящих из двухатомных молекул типа Наl₂ -F₂ , Cl₂ , Br₂ , I₂.

Физические свойства галогенов существенно различаются: так, при нормальных условиях F₂ – зеленовато – жёлтый, трудно сжижаемый газ с резким запахом. Фтор крайне токсичен, при попадании а организм человека вызывает отёк лёгких, разрушение зубов, ногтей, ломкость кровеносных сосудов, повышает хрупкость костей.

Cl₂ – также газ желто – зеленого цвета, но сжижается легко; Br₂ – красно- коричневая густая жидкость со зловонным запахом, ядовит (единственный жидкий при обычных условиях неметалл). I₂ – фиолетовые кристаллы. Для человека смертельная доза 2-3 г йода, но в форме иодид - ионов безвреден.

к диссоциации на ионы) растёт сверху вниз, т. к. уменьшается прочность Летучие водородные соединения галогенов, хорошо растворимы в воде, ведут себя в водных растворах как кислоты.

Вопросы для самоконтроля:

1. Общая характеристика элементов VII группы периодической системы Д. И.Менделеева. Общая характеристика галогенов.

2. Хлор. Характеристика элемента, исходя из его положения в периодической системе, с точки зрения теории строения атома, возможные степени окисления, физические свойства, распространение в природе, способы получения, химические свойства.

3. Важнейшие соединения хлора. Хлороводород, соляная кислота, хлориды, их получение и свойства.

4. Кислородные соединения хлора.

5. Качественные реакции на хлорид, бромид и иодид-ионы.

6. Правило разбавления кислот, техника безопасности при работе с хлороводородной кислотой.

Задания для самостоятельной работы:

1. Осуществите цепочки превращений:

а)Сl₂ → HCl → CaCl₂ → HCl → Cl₂ → KClO

↓ ↓

NaCl → PbCl₂ NaCl

б)HCl → Cl₂ → KClO₃ → Cl₂ → HCl → AgCl

2. Используя метод полуреакций, составьте уравнения реакций. Определитеокислительивосстановитель:

а) I₂ + K₂SO₃ + …→ K₂SO₄ + … + H₂O

б) KMnO₄ + HCl → MnCl₂ + … + …+ …

6. Запишите название и символ галогена, соединения которого добавляют в зубную пасту для предупреждения кариеса зубов.

7. Галогеноводороды в лаборатории получают путём взаимодействия концентрированной серной кислоты с галогенидами металлов. По схеме NaBr(т) + H2SO4(конц.) → NaHSO4 + HBr рассчитайте массу галогеноводорода, полученного из 0,5 моль бромида натрия.

8. Рассчитайте массу хлороводорода, которую следует растворить в 100 г воды, чтобы получить раствор соляной кислоты с массовой долей 3, 65 %.

Подготовьте доклад, реферат или презентацию на тему:

· «Биологическая роль галогенов, применение хлора, брома, иода и их соединений вмедицине и народном хозяйстве»;

· «Галогены и окружающая среда»