Со дня выхода из печати последнего существенным образом переработанного издания «Практикума по неорганической химии» прошло шесть лет. Как показал опыт работы коллектива преподавателей кафедры неорганической химии химического факультета МГУ за этот период учебное пособие соответствовало задачам подготовки студентов химических факультетов университетов по неорганической химии. В то же время возникла необходимость внести некоторые изменения в содержание пособия. Прежде всего, расширена глава «Работа в лаборатории и техника эксперимента», в главу «Методы очистки веществ» включены задачи по широко использующимся в настоящее время методам очистки и разделения элементов — экстракции и хроматографии. Некоторые задачи, не имеющие прямого отношения к неорганической химии (гальванические элементы, определение содержания азота в воздухе и Др.), опущены. Уточнены и исправлены методики многих задач, .связанных с препаративным неорганическим синтезом.
За последние годы произошли существенные изменения в постановке практических работ по неорганической химии. Большое внимание стало уделяться современным препаративным методам. На кафедре неорганической химии химического факультета МГУ создан для студентов первого курса специальный практикум усложненных синтезов. В процессе прохождения этого практикума студенты знакомятся с такими приемами работы в современной лаборатории, как проведение операций в вакууме; синтез в среде неводных растворителей, проведение реакций в газовой фазе («псевдокипящий» слой, «транспортные» реакции), в сжиженных газах; фотолитическое восстановление и окисление; приготовление чистых веществ (сублимация, перекристаллизация, экстракция, хроматография, дистилляция). Студенты также приобретают навыки обращения с простейшей аппаратурой: стеклянной и кварцевой посудой на стандартных шлифах, криостатами, нагревательными тсрмостатирующими устройствами, «сухими» камерами, простейшими измерительными приборами и т. д.
В первую главу пособия включены разделы, в которых подробно изложены методы обезвоживания органических растворителей и высушивания твердых веществ, основные принципы работы вакуумных установок и техника измерения вакуума, даны указания по работе с химической посудой на шлифах. Подробно описаны приемы сборки наиболее часто используемых в лаборатории приборов, В этой же главе описаны хотя и более простые, но для студента-первокурсника, впервые приступающего к самостоятельной работе в химической лаборатории
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ............... а
Глава 1. Работа в лабораторий и техника эксперимента
Порядок работы в лаборатории .......... 5
Рабочий журнал (6). Меры предосторожности при работе в лаборатории (7). Оказание первой помощи в лаборатории (7). Химическая посуда (8). Лабораторные нагревательные приборы (11).
Техника лабораторных работ ........ 15
Регулирование температуры (15). Измерение температуры и приемы нагревания (15). Фильтрование (17). Работа с посудой на шлифах (20). Высушивание твердых веществ (21). Высушивание органических растворителей (22). Весы и взвешивание (24). Работа со стеклом (27). Пробки (28). Техника получения вакуума (29). Техника измерения вакуума (32). Сборка приборов (33).
Глава 2, Методы очистки веществ
Очистка твердых веществ от примесей........35
Перекристаллизация (35). Возгонка (36),
Очистка и перегонка жидкостей..........36
Очистка газов ............... 38
Разделение и очистка неорганических соединений методом ионообменной хроматографии (38).
Разделение и очистка неорганических соединений методом экстракции (40)
Глава 3. Определение молекулярных, атомных масс и химических эквивалентов
Определение молекулярных масс газообразных веществ .... 41 Определение молекулярных масс летучих жидкостей по плотности
пара..................43
Определение химических эквивалентов и атомных масс металлов 45
Глава 4. Кислород
Получение кислорода . . ..........49
Свойства кислорода .............. 51
Дополнительные опыты..........51
Озон (51)
Глава 5. Водород
Получение водорода ............. 53
Свойства водорода.............. 54
Пероксид водорода ........... ... 55
Глава 6. Скорость химических реакций
Скорость гомогенных химических реакций.......56
Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции (56). Влияние катализатора на скорость химической реакции (57). Влияние температуры на скорость химической
реакции (58). Скорость гетерогенных химических реакций.......59
Влияние степени смешения реагентов на скорость реакции (59) Дополнительные опыты
1. Влияние величины поверхности на скорость реакции (59).
2, Влияние света на разложение хлорида серебра.....60
Глава 7. Химическое равновесие
Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие ..................6С
Влияние температуры на химическое равновесие......61
Дополнительный опыт
Взаимодействие хлорида калия с азотной кислотой (61). Глава 8. Растворы
Растворимость солей.............62
Влияние температуры на растворимость солей......63
Приготовление пересыщенных растворов........64
Тепловые явления, вызываемые растворением солей.....64
Дополнительные опыты
1. Изменение объема при растворении (64). 2. Определение растворимости воздуха в воде (65). 3. Явление осмоса (66). 4. Определение температуры замерзания воды (66). 5. Определение температуры кристаллизации воды из водных, растворов сахара и хлорида натрия (67). 6. Определение криогидратной точки (68)
Глава 9. Электролитическая диссоциация
Электропроводность растворов.......... 68
Сравнение силы кислот и оснований.........69
Изменение окраски индикаторов в кислых и щелочных растворах (69). Приготовление растворов кислот одинаковой нормальности (69). Определение концентрации растворов кислот методом титрования (69). Электропроводность растворов кислот (71). Действие кислот одинаковой нормальности на металл (71). Электропроводность водных растворов аммиака и гидроксидов металлов (71) Изменение концентрации водородных и гидроксильных ионов . , 71
Определение рН растворов .... .......72
Гидролиз солей ............... 72
Произведение растворимости ........... 73
Глава 10. Электрохимические свойства растворов .---•
Ряд активности...............73
Электролиз................74
Глава И. Галогены
Получение и свойства галогенов ........ . 75
Хлор..................75
Способы получения хлора............76
Получение хлора и изучение его свойств ........ 76
Бром..................79
Получение брома..............79
Свойства брома . ............79
йод..................80
Получение йода...............80
Свойства йода...............81
Соединения галогенов с водородом.........81
Хлорид водорода (82). Бромид водорода (82). Йодид водорода (83). Фторид водорода (83)
•Кислородные соединения галогенов.........85
Белильная известь (85). Бертолетова соль (хлорат калия) (85), Йодноватая кислота (86).
Сравнение окислительных свойств галогенов ...... 86
Дополнительные опыты и синтезы . . . . . . 87
1. Получение хлора взаимодействием кислорода с хлоридом водорода (87). 2. Получение очищенного йода (88). 3. Получение хлорида железа (III) (89). 4, Получение хлоридов никеля, кобальта или .хрома (90). 5. Получение йодида аммония (91). 6. Получение йодида калия (92). 7. Получение йодида кадмия (92). 8. Получение бифторида калия (93), 9. Получение бромата калия (93). 10. Полу-
чение йодноватой кислоты (93). П. Получение трихлорида йода (94). 12. Получение тетрагидрата тетрахлорйодной кислоты (94). 13, Получение дигидрата тетрахлорйодата калия (95).
Глава 12. Сера, селен, теллур
Сера . . ................95
Свойства серы...............95
Ромбическая сера (95). Моноклинная сера (96). Изменение серы при нагревании (96). Получение пластической серы (96)
Соединения серы..............96
Сероводород (96). Сульфиды металлов (97). Сернистый ангидрид (98). Серная кислота и ее соли (99). Тиосульфат натрия (100)
Селен, теллур...............101
Оксиды селена (IV) и теллура (IV) (101)
Дополнительные опыты и синтезы
1. Получение сероводорода'из элементов (102). 2. Получение би-сульфида натрия (102). 3. Получение сульфида натрия (103). 4. Получение хлоридов серы (104). 5. Получение и очистка монохлорида серы (105). 6. Получение хлорида тионила (106). 7. Получение хлорида сульфурила (107). 8. Получение серной кислоты контактным способом (107). 9. Получение серной кислоты нитроз-ным способом (109). 10. Получение пентагидрата сульфата меди (медного купороса) (109). 11. Получение персульфата калия (109). 12. Получение и свойства оксида селена (IV) (НО). 13. Получение и свойства оксида теллура (IV) (111)
Глава 13. Азот
Получение и свойства азота ...........112
Соединения азота . ............112
Аммиак (112). Соли аммония (113). Гидразин и гидроксила-
мин (114)
Кислородные соединения азота (114). Азотистая кислота (116).
Азотная кислота (116) Дополнительные опыты и синтезы
1. Сжижение аммиака и изучение его свойств (118). 2., 3. Получение нитрида магния взаимодействием магния с аммиаком (120), магния с азотом (121). 4. Получение нитрида лития взаимодействием лития с азотом (122). 5. Получение сульфата гидразина (122). 6. Получение гидрата гидразина (123). 7. Получение гидразина (123). 8. Получение хлорида гидроксиламина (124). 9. Получение оксида азота (IV) н азотистого ангидрида (124). 10. Получение нитрозилхлорида взаимодействием оксида азота и хлора в присутствии катализатора — активированного угля (125). П. Получение нитрозилсерной кислоты (бисульфата нитрозония) (126). 12. Получение нитрозилхлорида взаимодействием бисульфата нитрозония с хлоридом натрия (127). : 13. Получение азотной кислоты окислением аммиака (127). 14. По-
лучение безводной азотной кислоты (128). 15. Получение нитрита калия (129). 16. Получение безводного нитрата меди (130)
Глава 14. Фосфор
Аллотропия фосфора ............. 131
Свойства фосфора..............131
Соединения фосфора.............132
Фосфористый водород (132). Фосфористый ангидрид и фосфористая кислота (132). Фосфорный ангидрид (133). Фосфорные кислоты (134). Соли фосфорных кислот (135). Галогениды фосфора (136)
Дополнительные опыты и синтезы
1. Горение фосфора под водой (137). 2. Получение фосфористого водорода (137). 3. Получение йодида фосфония (138). 4. Получение фосфорноватистой кислоты (139). 5. Получение и разделен
три- и пентахлоридов фосфора (НО). 6, 7. Получение трибромкда фосфора взаимодействием белого фосфора с бромом (141), красного фосфора с бромом (142). 8. Получение йодида фосфора, Р214 (142). 9. Получение фосфортиохлорида (143) Глава 15. Углерод
Соединения углерода........... ,.
Оксид углерода (IV) (144). Оксид углерода(П) (145). Карбиды (146)
Дополнительные опыты и синтезы
1. Приготовление активированного угля (147). 2. Сравнение адсорбционной способности активированного и неактивированного угля (147). 3. Получение «сухого» льда (147). 4. Получение карбида кальция в электродуговой печи (147). 5. Получение карбида кальция взаимодействием металлического кальция с углеродом (148). 6. Получение хлороформа (148).
Глава 16, Коллоидное состояние веществ
Получение коллоидных растворов методом конденсирования . . 149 Получение золя серы (149). Получение золя гидроксида желе-за(Ш) (150). Получение золя оксида марганца(1У) (150) Получение коллоидных растворов методом диспергирования . . 150 Получение гидрозоля серебра электролитическим распылением (150). Получение золя гидроксида алюминия методом пептизации (151)
Свойства коллоидов ............. 151
Явление Тиндаля (151). Адсорбция окрашенных веществ (151). Диализ (152). Коагуляция золя гидроксида железа(Ш) (152) Глава 17. Кремний
Получение и свойства кремния..........153
Соединения кремния ............. 153
Гидролиз силиката натрия (153). Получение нерастворимых силикатов (153). Гидролиз стекла (153). Кремниевые кислоты (154). Кремнефтористоводородная кислота (154) Дополнительные опыты и синтезы
1. Получение кристаллического кремния (155). 2. Получение кремниевого ангидрида (155). 3. Получение тетрахлорида кремния (155).
4. Получение сйликохлороформа (156) Глава 18. Бор
Получение и свойства бора...........|*??
Соединения бора............• • ^э°
Дополнительные опыты и синтезы
1. Получение трихлорида бора взаимодействием трихлорида алюминия с трифторидом бора (159). 2. Получение трибромида бора И60). 3. Получение аммиаката трифторида бора (160) Глава 19. Щелочные металлы ,g[
Свойства щелочных металлов ..... •-••'.'
Взаимодействие щелочных металлов с водой (161). Получение амальгамы натрия (161) jg2
Соединения щелочных металлов . . . . .-•••* Оксиды щелочных металлов (162). Гидроксиды щелочных мета^" лов (162). Соли щелочных металлов (163). Малорастворимые соли натрия и калия (164). Окраска пламени солями лития, натрия калия (164)
Дополнительные опыты и синтезы чение
1. Получение металлического цезия (рубидия) (164). 2. IJOJiy,,gg) гидрида лития (165). 3. Получение пероксида лития (^ 4. Получение пероксида натрия (167). 5. Получение йодида ли (168). 6. Получение гидроксида калия электролизом paciB F хлорида калия (168), 7. Получение сульфата натрия и его ™??го тов (168). 8. Определение температуры перехода десятив
сульфата натрия в безводный (169). 9. Получение нитрата калия (170) Глава 20. Бериллий, магний, кальций, стронций, барий.....170'
Бериллий, магн.ий..............171
Соединения бериллия и магния .......... 171
Гидроксиды бериллия и магния (171). Карбонаты бериллия и магния (172). Оксиацетат бериллия (172). Магнийаммонийфосфат (173)
Кальций, стронций, барий............173.
Дополнительные опыты и синтезы
1. Получение пероксида бария (173). 2. Получение гидрида каль-Г ция (173). 3. Получение гексагидрата хлорида магния (174). 4. По-
лучение безводного хлорида магния нагреванием магния в токе хлора (174). 5. Получение безводного хлорида магния действием хлористого водорода на магний в среде абсолютного спирта (!'75). 6. Получение йодида магния (175). 7. Получение гидрата хлорида кальция (176). 8. Переработка сульфата бария на хлорид бария (177). 9. Получение перхлората магния (177). 10. Получение магнезиального цемента (178). 11. Определение жесткости воды (178)
Применяемые растворы.............180-
' Глава 21. Алюминий
ц; Свойства алюминия..............181
Соединения алюминия.............181
Гидроксид алюминия (181). Алюмокалиевые квасцы (.182) Дополнительные опыты и синтезы 1. Получение железа алюминотермическим способом (182). 2. Получение гидроксида алюминия (183). 3. Получение алюмината натрия (183). 4. Получение сульфата алюминия из каолина (183). 5. Получение хлорида алюминия в кипящем слое (183). 6. Получение бромида алюминия (184)
Глава 22. Редкоземельные элементы
Соединения церия(Ш).............185*
Получение и свойства гидроксида церия(Ш) (185). Соли це-
рия(Ш) (185) Соединенна церия(1У) . ............
Получение и свойства гидроксида церия(1У) (186). Соли це-
рия(ГУ) (186)
Глава 23, Титан, цирконий, гафний
Соединения титана (IV)............18&-
Титановая кислота (186). Гидролиз тетрахлорида титана (187).
Пероксидные соединения титана (187) Соединения титана (III).............187
Получение раствора сульфата титана(Ш) (187). Изучение свойств
соединений титана (Ш) (187) Дополнительные опыты и синтезы
1. Получение тетрахлорида титана и исследование его свойств
(187). 2. Получение бромида (йодида) циркония (гафния) (188).
3. Получение гептафтороцирконата(1У) аммония (189)
Глава 24. Ванадий, ниобий, тантал
Соединения ванадия ............. 19Q
Получение оксида ванадия(У) (190). Свойства оксида ванадия^) (190). Соли ванадиевой кислоты (190). Пероксидные соединения ванадия (190). Соединения ванадия низших степеней окисления (191) Дополнительные опыты и синтезы
1. Получение ванадия алюминотермическим методом (191). 2. Получение оксида ванадия(У) (191). 3. Получение ванадата натрия (192). 4. Получение хлороксида ванадия и исследование его свойств (192). 5. Получение фторованадата (III) аммония (193). 6. Получение безводного нитрата диоксованадия (VO2NOS) (193)-
Цена: 150руб.
