Краткие методические указания к работе на практическом занятии

В начале занятия осуществляется проверка уровня подготовки студентов к занятию путем фронтальной беседы.

После проверки уровня подготовки к занятию студенты решают обучающие задачи по теме «Комплексные соединения».

Следующим этапом является выполнение лабораторной работы с использованием приведенной инструкции. После завершения практической части студенты оформляют протокол лабораторной работы, в который вносят уравнения проведенных реакций и аналитические сигналы, наблюдаемые при проведении опытов.

Далее осуществляется анализ и коррекция знаний студентов путем рассмотрения основных положений координационной теории Вернера, номенклатуры и классификации комплексных соединений, пространственного строения, типов изомерии, понятий координационного числа, дентатности лигандов, а также химических основ применения комплексных соединений в медицинских и биологических исследованиях.

Следующим этапом занятия является проведение тестового контроля знаний студентов по теме «Комплексные соединения» с использованием тестов формата А.

Занятие заканчивается подведением итогов работы и оцениванием знаний студентов: объявляются результаты тестового контроля и осуществляется проверка протоколов выполненной лабораторной работы.

Комплексонометрия

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

В настоящее время комплексные соединения широко применяются в клиниках (антидоты), в сельском хозяйстве, в клинических и санитарно-гигиенических исследованиях (комплексонометрия). Так, комплексонометрия – это группа объёмных определений, в которых в качестве титрованных растворов применяют органические реагенты – комплексоны, представляющие собой аминополикарбоновые кислоты. Из большой группы этих соединений в объёмном анализе чаще всего применяется комплексон ІІІ или трилон Б (дигидрат натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты). Трилон Б – кристаллический порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде и в растворах щелочей. Важной характеристикой его свойств является способность мгновенно образовывать прочные, растворимые в воде внутрикомплексные соединения почти со всеми катионами и некоторыми анионами. На этом принципе основан метод определения жесткости воды, широко применяемый в санитарно-гигиенических лабораториях, на фильтровальных станциях и т.д.

Жесткость воды – один из основных показателей качества водопроводной воды. Жесткость воды делится на 3 вида: временную, постоянную и общую.

Временная жесткость воды обусловлена присутствием гидрокарбонатов, которые разрушаются при кипячении:

Ca(HCO₃)₂ CaCO₃ + H₂O + CO₂

Mg(HCO₃)₂ MgCO₃ + H₂O + CO₂

Постоянная жесткость обусловлена присутствием растворимых солей кальция и магния, которые не образуют осадка при кипячении.

Общая жесткость представляет собой сумму временной жесткости и постоянной жесткости. Общая жесткость выражается суммой миллиграмм-эквивалентов ионов кальция и магния в 1 литре воды. Она может колебаться в следующих пределах:

• до 4 единиц – вода мягкая;

• 4-8 единиц – вода средней жесткости;

• 8-12 единиц – вода жесткая;

• свыше 12 единиц – вода очень жесткая.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ:

Уметь трактовать понятия устойчивости, образования и диссоциации комплексных соединений, а также применять метод комплексонометрии для определения жесткости водопроводной воды.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ:

УМЕТЬ:

1. Интерпретировать образование и диссоциацию комплексных соединений.

2. Интерпретировать устойчивость комплексных соединений, используя константу нестойкости и константу устойчивости комплексного иона.

3. Интерпретировать образование хелатного комплекса Са²⁺ с трилоном Б, а также возможность и принцип использования трилона Б и других комплексонов с целью детоксикации.

4. Интерпретировать понятие жесткости воды и определять общую жесткость воды.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ.

1. Образование и диссоциация комплексных соединений.

2. Равновесие в растворах комплексных соединений; константа нестойкости и константа устойчивости комплексных соединений.

3. Хелатный эффект. Механизм образования хелатных комплексов на примере образования хелатного комплекса Са²⁺ с трилоном Б.

4. Применение трилона Б и других комплексонов в качестве антидотов при отравлениях солями тяжелых металлов.

5. Применение метода комплексонометрии для определения общей жесткости воды.