20120707_Golubev_PR

Антропогенними джерелами надходження Індію є пилові викиди паливноенергетичних установок, в яких спалюють вугілля, аерозолі підприємств з виробництва індію та його сполук.

У процесі виробництва індію та його розчинних солей можливий контакт робітників з ними через брудні руки, одяг, паління та під час вживання їжі на робочому місці.

Через травну систему Індій проникає в усі органи, де негативно впливає на їх діяльність. Робітники, які працюють на виробництві індію, відчувають болі в суглобах, кістках, серці та загальну слабкість. У них швидко руйнуються зуби, виникають нервові й кишково-шлункові розлади. Виводиться Індій повільно через нирки, легені й травні органи залежно від типу його сполук.

Талій – хімічний елемент III групи головної підгрупи Періодичної системи. У природі Талій входить до складу рідкісних розсіяних мінералів:

крукезит – близько 19 %, лорандит – 60 %, марказит і ардаіт – близько 32 %,

авіценіт – 80 %. Часто є супутником Мангану, Літію, Калію, Рубідію й Цезію. Зустрічається в родовищах Арсену. Присутній у морській (0,01 мкг/л) та прісній воді (0,01-14 мкг/л), а також у повітрі.

Антропогенними джерелами надходження Талію в довкілля є установки, в яких спалюють вугілля, мазут тощо, виробництво міді, цинку, кадмію, аерозолі, виробництво талію та промислові й стічні води цих виробництв.

Вважають, що Талій не є обов'язковим елементом крові, тканин та інших біологічних структур. Талій може заміщувати Калій і конкурувати з ним за місце в біологічних мембранах. Збільшення вмісту Калію в мембранах призводить до виведення Талію з тканин, але одночасно зростає нирковий кліренс Талію.

Токсичний вплив: Талій належить до отрут, які вражають центральну та периферійну нервові системи, шлунково-кишковий тракт і нирки. Після потрапляння Талію в організм людини через шкіру та органи дихання спостерігається блювання, проноси, болі в шлунку, згодом безсоння, страх, судоми та розлади психіки. На 7-10 добу настають кома й смерть. У випадках виживання протягом 7-10 днів спостерігаються головні болі, атаксія (порушення координації рухів), тремор (тремтіння кінцівок, голови), парестезія (оніміння шкіри), м'язова атрофія, а згодом тахікардія (прискорене серцебиття), набряки й болі в суглобах, шкіряні прояви (тріщини, коричнева пігментація, потовщення рогового шару шкіри на долонях і на підошвах ніг). Волосся випадає на всіх ділянках шкіри.

В організм людини Талій потрапляє разом з продуктами харчування, питною водою та повітрям. За нормальних умов протягом доби його потрапляє в кількості 1,6-2,0 мкг і з повітрям – 0,05 мкг. Виводиться Талій з організму через нирки протягом трьох-п'яти місяців. Міститься Талій у капусті, шпинаті, салаті та цибулі-пореї, вирощених на ґрунтах, які знаходяться навколо цементних заводів, де виробляють цементи з талійвмісним компонентом.

Лабораторна робота № 14

р-Елементи ІІІА-групи. Бор, Алюміній та їх сполуки

71

Мета роботи. Ознайомлення з хімічними властивостями алюмінію та сполук Бору, Алюмінію.

Матеріали та реактиви:

Прилади та посуд: штатив з пробірками; пробіркотримач; газовий пальник; скляна паличка; ніхромовий шпатель.

Тверді речовини: Н3ВО3; алюмінієві пластини, гранули або дроти.

Індикатори: розчин нейтрального лакмусу, або лакмусовий папір; розчини фенолфталеїну (спиртовий), метилоранжу.

Розчини: дистильована вода; H2SO4 (конц. та 2н); HCl (конц. та 2н); HNO3 (конц. та 2н); NaOH (2н); Na2B4O7

(нас. та 0,5н); СаCl2 або Са(NO3)2 (0,5н); Pb(NO3)2 (0,5н); Al2(SO4)3 або AlCl3 (0,5н); (NH4)2S (0,5н).

Дослід 1. Утворення ортоборатної кислоти

В пробірку з 1-2 мл гарячого насиченого розчину натрій тетраборату додати 2-3 краплі концентрованої H2SO4. Відзначити утворення кристалів ортоборатної кислоти. Написати рівняння реакції.

Дослід 2. Гідроліз солі Na2B4O7

В пробірку з розчином натрій тетраборату додати індикатор. Визначити рН розчину. Написати рівняння реакції гідролізу бури в дві стадії, враховуючи, що в результаті гідролізу за першою стадією утворюється натрій метаборат і натрій гідроксид, а за другою – ортоборатна кислота і натрій гідроксид.

Дослід 3. Утворення малорозчинних боратів

В дві пробірки з насиченим розчином натрій тетраборату додати по кілька крапель розчинів: в першу – кальцій нітрату, в другу – плюмбум нітра-ту. Написати рівняння реакцій, враховуючи, що в реакціях приймає участь вода і утворюється ортоборатна кислота, осадами є кальцій і плюмбум метаборати.

Дослід 4. Властивості алюмінію б) Виконати досліди і написати рівняння реакцій взаємодії алюмінію з

розведеними (2 н) і концентрованими кислотами НСl, H2SO4, HNO3. У яких випадках взаємодія не спостерігається?

в) В пробірку внести гранулу алюмінію і 1-2 мл 2 н розчину натрій гідроксиду. Що спостерігається? Написати рівняння реакцій.

Дослід 5. Властивості алюміній гідроксиду

З наявних в лабораторії реактивів отримати Al(OH)3 і дослідити його відношення до кислот та лугів. Написати рівняння реакцій і зробити висновок про хімічну природу Al(OH)3.

Дослід 6. Гідроліз солей Алюмінію а) Гідроліз алюміній сульфату або хлориду

Впробірку внести 2-3 краплі розчину нейтрального лакмусу і 1-2 мл алюміній хлориду. Відзначити зміну кольору індикатора і написати рівняння реакції.

б) Гідроліз алюміній сульфату в присутності амоній сульфіду

Впробірку внести 1-2 мл розчину солі Алюмінію і стільки ж розчину амоній сульфіду. Написати в молекулярному та іонному вигляді рівняння реакції, враховуючи, що утворюється алюміній гідроксид і H2S.

Дослід 7. Забарвлення полум'я

Набрати спеціальним ніхромовим шпателем невелику кількість ортоборатної кислоти і внести в полум'я газового пальника. Спостерігати колір полум'я.

72

Тема 11 р-Елементи ІVА-групи (ns2np2)

Карбон. Силіцій

Теоретичні питання: Загальна характеристика підгрупи.

Карбон. Алотропні модифікації Карбону, їх будова. Активоване вугілля. його адсорбційні властивості. Карбіди металів, їх класифікація, хімічні властивості. Сполуки Карбону з Гідрогеном. Оксигенвмісні сполуки Карбону. Оксиди Карбону (ІІ), (IV), лабораторні і промислові способи добування. Карбон (ІІ) оксид як відновник; реакції приєднання. Будова його молекули, хімічні властивості. Карбоніли металів. Карбонатна кислота та її солі. Будова іону СО32-. Карбонати та гідрогенкарбонати, їх розчинність, термічна стійкість, гідроліз. Сполуки Карбону з галогенами. Фосген. Сполуки Карбону з Сульфуром; карбон (IV) сульфід, способи добування, властивості. Сполуки Карбону з Нітрогеном. Диціан, способи добування, властивості. Ціанідна кислота та її солі, добування, властивості. Комплексні ціаніди. Ціанатна та тіоціанатна кислоти, будова молекул, хімічні властивості.

Силіцій. Загальна характеристика елемента. Знаходження в природі, добування. Фізичні властивості. Силіциди металів, гідрогенвмісні сполуки Силіцію, добування та хімічні властивості. Силікони. Галогеніди Силіцію, відношення до води. Силіцій карбід, добування, властивості. Гексафторосилікатна кислота. Оксид та кислоти Силіцію (ІV). Хімічні властивості. Скло, рідке скло, загальні відомості про будову, властивості, добування різних видів скла, кераміки, в’яжучих матеріалів. Силіційорганічні сполуки.

Література: [1] с.302-316; [2] с.310-322; [3] с.280-299

Контрольні запитання:

1.Яке положення займає Карбон в періодичній системі елементів? Напишіть електронну конфігурацію атома Карбону. Яку просторову конфігурацію утворюють атоми Карбону в алмазі і графіті?

2.Чим зумовлено високу адсорбційну здатність вугілля? У чому полягає сутність процесу активування вугілля? Як можна довести, що відбувається процес адсорбції (наприклад, хлору)?

3.Яка рівновага встановлюється при розчиненні карбон (IV) оксиду у воді? Як зміщується рівновага при додаванні розчинів лугів і кислот? У якому

випадку спостерігається найбільше поглинання CO2 : водою чи розчинами кислот та лугів?

4.Поясніть, чому змінюється порядок утворення карбонат- і гідроген кар- бонат-йонів при додаванні розчинів лугів до розчину карбон (IV) оксиду і при пропусканні CO2 через розчин лугу?

5.Як одержують карбон (II) оксид в лабораторії та в промисловості? Які

властивості має карбон (II) оксид? Яке застосування він має в промисловості?

8.Що називають карбідами металів? Як можна класифікувати карбіди? Чому сполуки Карбону з Кальцієм називають кальцій ацетиленідами? Яка різниця в структурі кальцій і алюміній карбідів? Як реагує алюміній карбід

зводою?

9.Яке положення займає Силіцій в періодичній системі елементів? Напишіть електронну конфігурацію атома Cиліцію. Які ступені окиснення характерні для Cиліцію?

10.У вигляді яких сполук зустрічається Cиліцій у природі?

11.Як можна одержати силіцій у вільному стані? Як реагує силіцій з лугом?

12.Які Вам відомі сполуки Силіцію з Гідрогеном? Як їх одержати, які властивості вони мають?

73

13.Які Ви знаєте сполуки Силіцію з галогенами? Як їх можна одержати, які вони мають фізичні властивості? Що відбувається при взаємодії силіцій тетрафториду і тетрахлориду з водою?

14.Як можна одержати H2SiF6? Які вона має властивості? Яку будову має SiF62−-йон? Чи утворює він аналогічні сполуки з іншими галогенами?

15.Яким чином із силіций (IV) оксиду можна одержати розчинні у воді сполуки Силіцію?

16.Як одержують скло в промисловості? Які існують види скла? Які матеріали називають ситалами?

17.При взаємодії водних розчинів натрій або калій силікатів з кислотами утворюються колоїдні розчини силікатної кислоти.

18.Що таке силікагель, як його добувають?

19.Порівняйте фізико-хімічні властивості (будову, стійкість, відношення до води) аналогічних за своїм складом сполук Карбону та Силіцію.

Біологічна функція Карбону та Силіцію

Карбон належить до макроелементів. У природі існує у вигляді простих речовин алмазу та графіту, а також у вигляді сполук. Карбон входить до складу 112 мінералів і гірських порід, горючих корисних копалин, зокрема, антрацит містить 96 % Карбону, нафта – 85 %, кам'яне вугілля – 80 %, деревина – 50 %. Карбон є складовою горючих сланців, природного, супутного й нафтових газів. У вигляді сполук присутній в атмосфері, гідросфері, в рослинах, тваринах та організмі людини.

Карбон – життєвоважливий елемент організму людини, оскільки є скелетною основою всіх органічних сполук. Вміст Карбону в організмі людини масою 70 кг становить 14,7 кг (21%). Карбон входить до складу білків, нуклеїнових кислот, жирів, вуглеводів, ферментів, вітамінів, гормонів та мінеральних солей.

Вміст Карбону в білках становить 50-55 %, у глюкозі – 40 %, у глікогені – 44,44 %. Вітамін Е містить 80,93 % Карбону, вітамін D – 92,09 %. Один з гормонів – адреналін – на 59 % складається з цього елемента.

Потрапляє Карбон в організм людини разом з питною водою (у вигляді іонів HCO3–) та з продуктами харчування. Продукти рослинного і тваринного походження містять білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні солі, з яких організм будує свої органи, здійснює життєві процеси.

Антропогенними джерелами надходження Карбону в довкілля є аерозолі, що крім сажі, містять CO та СО2, промислові підприємства автомобільного транспорту й побутові опалювальні системи.

Вплив на організм. Через органи дихання сажа потрапляє в організм людини, де спричиняє антракози, бронхіти, які згодом провокують виникнення туберкульозу та онкологічні хвороби людей. Найчастіше такі хвороби виникають у шахтарів, робітників коксохімічних печей, цукрорафінадних заводів та робітників, зайнятих на виробництвах з використанням технічного вуглецю.

74

Дрібні часточки сажі, потрапляючи в око, призводять до різних захворювань очей. У разі постійного контактування шкіри робітників із сажею можливий розвиток шкірних хвороб у вигляді дерматитів і дерматозів. Потрапляючи в ротову порожнину, сажа руйнує зуби.

Карбон (ІІ) оксид (CO) є постійним компонентом атмосфери Землі. Джерелом надходження CO в довкілля є також неповне згоряння органічних речовин у двигунах автотранспорту, палива в печах, тютюновий дим. Під час горіння на кухні об'ємом 16 м3 трьох пальників протягом 2 год концентрація CO зростає в 11 разів, досягаючи 37-40 мг/м3, а вміст карбоксигемоглобіну (сполуки CO з гемоглобіном) суттєво зростає, а в померлих від чадного газу – зростання перевищує 60%. У тютюновому димі вміст CO становить 0,5-1,0%. Понад половину (52-62 %) CO, що надходить в атмосферу від діяльності людини, припадає на автотранспорт. При згорання 1 кг бензину, залежно від режиму роботи двигуна, в повітря потрапляє від 150 до 800 г CO.

Потрапляючи в організм з повітрям, CO надходить до легенів, де швидко зв'язується з гемоглобіном крові, легко замінюючи кисень та утворюючи карбоксигемоглобін. Останній не здатний переносити кисень до клітин органів, кров збагачується на карбоксигемоглобін, втрачає функцію газообміну, організм отруюється. Одним з побутових джерел CO, яке призводить до розвитку хронічного отруєння, є тютюновий дим. Середній вміст СО в крові людей, які що не палять, – близько 2 %, які палять помірно – 3-4 %, сильно палять – 6 %. CO – основний фактор ризику, що зумовлює руйнування кровоносних судин. Чадний газ пагубно впливає на дитину в лоні матері, бо вони мають спільну кровоносну систему, а тому CO легко проникає в дитячий організм. Після одноразового та повторного отруєння вагітних жінок чадним газом майбутня дитина може померти (65 % випадків). 10-12 % дітей, які зазнали впливу CO в лоні матері, народжуються з фізичними вадами або із затриманням психомоторного розвитку. Народжені діти, матері яких палять, мають малу масу, згодом у них проявляються розлади серцевої діяльності. Жінки більш стійкі до токсичного впливу CO, ніж чоловіки.

Вміст вуглекислого газу (СО2) в загальній масі газової оболонки Землі становить 0,03 %, маса його в атмосфері – близько 2,3×1012 т. Він відіграє важливу роль у регуляції надходження до Землі рентгенівських, ультрафіолетових та інфрачервоних променів, а також зменшує теплове випромінювання Землі. Вуглекислий газ входить до складу вулканічних газів, виділяється в атмосферу в процесі вивітрювання гірських порід, з мінеральних джерел, утворюється під час горіння, бродіння, гниття органічних речовин та в результаті життєдіяльності мікроорганізмів ґрунту. У процесі фотосинтезу рослини з повітря засвоюють близько 16×1010 т СО2 протягом року.

Антропогенними джерелами надходження СО2 в довкілля є промислові викиди, що становлять 5×109 т за рік, з яких 50 % залишається в атмосфері, а решта у процесі фотосинтезу потрапляє в біосферу та поглинається Світовим океаном. Промислові джерела – спалювання палива, виробництво цукру, шахти, копальні, тунелі, колодязі, геотермальні електростанції. Токсичний

75

вплив СО2 на організм людини виявляється в наркотичній дії, подразненні шкіри й слизових оболонок. Високий вміст СО2 з пониженим вмістом кисню в повітрі є причиною швидкої смерті.

У повітрі, яке видихає людина, міститься близько 4 % СО2, тому концентрація вуглекислого газу в повітрі в закритих приміщеннях зростає, особливо коли виконується інтенсивна робота. Профілактика отруєння вуглекислим газом у побуті й на виробництві передбачає інтенсивне провітрювання місць накопичення вуглекислого газу.

Силіцій відноситься до мікроелементів. У природі він другий після Оксигену за поширенням у земній корі (29,5 %). Близько 12 % літосфери становить кремнезем (SiO2) у формі мінералу кварцу та його різновидів. Вміст Силіцію в ґрунті становить 33 %, у морській воді – 5×10–5 %, у рослинах – 0,15 %, у тваринних організмах – 1×10– 5 %.

Антропогенним джерелом SiO2 в пилоподібному стані є переробка й видобування більшості корисних копалин, металургія, машинобудування, виробництво будівельних матеріалів.

Токсичний вплив майже всіх сполук Силіцію незначний. Пил, що містить силіцій, потрапляє до органів дихання дуже повільно та спричиняє паталогічні зміни типу хронічних катарів верхніх дихальних шляхів, хронічних бронхітів і пневмоконіозів.

Можливий контакт із SiO2 в електротермічному виробництві чистого силіцію та силіцієвих феросплавів, під час електродугової плавки сталей, електрозварювання. Накопичення SiO2 в легенях і трахеобронхіальних лімфовузлах у робітників, які працюють у запиленій атмосфері, спричиняє силікоз легень, а потім і силікотуберкульоз.

Під час видобування та збагачення азбестів, у виробництві азбестотехнічних виробів та їх використанні можливий контакт робітників з пилоподібними частинками цього мінералу. Азбест спричиняє на шкірі «азбестові бородавки». Потрапляючи в легені, азбест спричиняє тяжке захворювання легень – азбестоз, рак легенів.

В організм людини Силіцій потрапляє з повітрям та їжею. Добове надходження Силіцію з їжею та рідинами становить 3,5 мг, а з повітрям – близько 15 мг.

Германій. Станум. Плюмбум

Теоретичні питання: Германій, Станум, Плюмбум. Загальна характеристика. Знаходження в природі, добування. Алотропні модифікації Стануму. Фізичні та хімічні властивості. Відношення до лугів та кислот. Сполуки з Гідрогеном. Оксиди елементів (ІІ) та (ІV), сурик, гідроксиди, їх добування та властивості; α-, β- станатні кислоти, способи добування, властивості. Германати, станати, плюмбати. Солі Германію, Стануму, Плюмбуму (ІІ), їх відношення до води, окисно-відновні властивості. Галогеніди Германію, Стануму, Плюмбуму. Сульфіди. Комплексні сполуки. Використання сполук Карбону, Силіцію, Германію, Стануму, Плюмбуму в промисловості.

Література: [1] с.316-324; [2] с.323-339; [3] с.299-306

:

Контрольні запитання:

76

1.Яке положення займають Ge, Sn, Pb в періодичній системі елементів? Які електронні структури їх атомів та які ступені окиснення характерні для цих елементів?

2.У вигляді яких мінералів зустрічаються в природі Германій, Станум, Плюмбум? Як ці елементи добувають у вільному стані?

3.В яких двох модифікаціях може знаходитись металічне олово? Який процес називають „олов’яною чумою” і при яких температурах він можливий?

4.Яке відношення Ge, Sn і Pb до повітря, води, кислот і лугів? Наведіть рівняння відповідних реакцій.

5.Що таке α- і β-олов’яні кислоти та як їх добувають? У чому їх відмінність між собою?

6.Як змінюється кислотно-основний характер оксидів і гідроксидів елементів при переході від Германію до Плюмбуму та із збільшенням ступеня окиснення кожного елемента?

7.Що таке „сусальне золото”, як воно одержується і де застосовується?

8.Для Плюмбуму відомі чотири бінарні сполуки з Оксигеном: PbO, Pb2O3, Pb3O4, PbO2. Як вони називаються? Які ступені окиснення має Плюмбум в цих сполуках?

9.Яка речовина має назву сурік? Як його можна одержати? Де використовується сурік?

10.Чому при розтиранні порошку PbO2 з сіркою або фосфором відбувається займання суміші? В якому виробництві це використовується?

11.Для реставрування старих картин їх обробляють гідроген пероксидом. Це переводить чорний PbS, що утворюється при повільній дії на свинцеві білила сірководня, який міститься у повітрі, на білий PbSО4. Напишіть рівняння цих реакцій. Що таке свинцеві білила?

12. Яка біологічна функція і токсична дія сполук елементів підгрупи Германію?

Біологічна функція Германію, Стануму, Плюмбуму

Германій відноситься до мікроелементів. У природі представлений власними мінералами: германіт, аргіродит та конфільдіт, що зустрічаються дуже рідко. Основна маса Германію розсіяна в сульфідних рудах кольорових

металів. Літосфера містить 1,4×10–4 % Германію, в глинах і сланцях – 2×10–4 %, у пісковинах – 3×10–4 %.

Антропогенними джерелами надходження Германію в довкілля є згоряння кам'яного вугілля. Так, у його золі міститься 20-280 мг/кг елемента. Під час виробництва монокристалів германію в атмосферу виділяється германій хлорид (GeCl4) та продукти його гідролізу (GeO2) – до 70мг/м3.

Сполуки Германію, зокрема GeO2 та GeCl4, спричиняють захворювання верхніх дихальних шляхів, легень, очей. Під впливом GeO2 та GeCl4 змінюється склад крові, втрачається зір. Під впливом GeO2 гинуть сперматозоїди.

В організм людини Германій потрапляє з повітрям, водою та продуктами харчування. Добове надходження його з їжею та рідинами становить 1,5 мг.

77

Станум відноситься до мікроелементів. У природі існує у вигляді мінералів каситериту (79 % Sn) та станіну (27% Sn), норденшельдіну (43% Sn).

Станум міститься в морській (0,020 мкг/л), річковій і озерній (0,5-2,5 мкг/л) воді. Станум присутній у наземних рослинах, атмосфері та ґрунтах.

Антропогенними джерелами надходження Стануму в довкілля є промислові стічні води, атмосферні викиди оловодобувних та оловопереробних галузей, металургійних і хімічних виробництв, використання стануму в різних галузях народного господарства. Зола від спалювання кам'яного вугілля містить 15,2×10–4 % цього елемента. Побутове сміття також є джерелом надходження олова та його сполук.

Інгаляція парів і пилу Стануму у виробничих умовах не спричиняє гострих отруєнь, але призводить до розвитку пневмоконіозу (станозу), який характеризується відкладенням металу в легенях. Функція легень та їх працездатність не порушується, але можливі випадки захворювання на хронічний бронхіт з початковими ознаками емфіземи в робітників цехів з одержання олова.

В організм людини Станум потрапляє, в основному, з продуктами харчування і, в меншій кількості, – з повітрям.

З продуктів харчування Станум містять картопля й буряки (0,19-0,65 мг/кг), соняшник і горох (до 18,7 мг/кг), м'ясо, хліб, жири (0,1-1,0 мг/кг). 100 г меду містить 0,3-2700 мг, молока – 0,013 мг Стануму. Під час споживання протягом доби їжі калорійністю 2400 ккал, яка включає свіже м'ясо, круп'яні вироби й овочі, людина одержує 1 мг Стануму. Якщо в раціоні присутня значна частка консервованих овочів і риби, людина одержує за добу близько 38 мг Стануму.

Плюмбум відноситься до мікроелементів. У природі утворює мінерали: галеніт, англезит, церусит. Із цих природних джерел в атмосферу та гідросферу Плюмбум надходить у великих кількостях у вигляді пилу. Середня концентрація Плюмбуму в річковій воді становить 0,2-8,7 мкг/л, у морських водоростях – 0,84 мг/100 г (суха речовина), у морських тваринах – 0,05 мг/100 г (суха речовина), у наземних рослинах – 0,2 мг/100 г (суха речовина).

Інтенсивно акумулюють Плюмбум мохи та хвойні рослини, особливо ті, які ростуть поблизу автомобільних трас.

Антропогенними джерелами надходження Плюмбуму в довкілля є викиди, що утворюються під час високотемпературних технологічних процесів, стічні води, процеси видобування й переробки металу, транспортування, розсіювання свинцю під час роботи машин і механізмів. Серйозним “постачальником” Плюмбуму є автомобільний транспорт, вихлопні гази якого містять тетраетилсвинець. Надходить Плюмбум у довкілля зі стічних вод металургійного, металообробного, машинобудівельного, хімічного, хіміко- фармацевтич-ного, нафтохімічного, сірникового та фотоматеріалів виробництв.

Токсичний вплив: вільний метал та його сполуки отруйні. Плюмбум вражає центральну й периферійну нервову систему, кістковий мозок, кров,

78

судини, генетичний апарат клітини, отруює гонади та ембріони, перешкоджає синтезу білку.

Гострі та хронічні отруєння в разі потрапляння в шлунок з їжею і водою близько 5 мг/кг Плюмбуму зустрічаються в побуті. Отруєння Плюмбумом трапляються під час використання посуду, виготовленого в домашніх умовах. Небезпечно використовувати для консервування й простого зберігання овочів, плодів і ягід глиняний посуд та апарати, в яких є свинцеві деталі та свинцева пайка. Біологічна роль Плюмбуму не з'ясована.

В організм людини Плюмбум потрапляє з повітрям, питною водою та продуктами харчування (90 %). Щоденне надходження сполук Плюмбуму в організм людини становить 20-400 мкг.

Вміст Плюмбуму в продуктах харчування становить (мкг/100 г їстівної частини): риба – 45, м'ясо – 15, молоко – 5, хліб – 20, овочі – 20, фрукти – 15, яблука – 8, горіхи – 23, кава – 30, відвар чаю залежно від рН і твердості води – 2-120 мкг/л, одна сигарета – 1,5-5,0 мкг. Реальне споживання Плюмбуму з їжею та напоями дорослою людиною становить 20-300 мкг протягом доби, дворічна дитина одержує 75, а шестимісячна – 120 мкг протягом доби. Токсичною дозою для дорослого організму є 2-3 мг протягом доби, для дитини – 1 мг.

Лабораторна робота № 15

р-Елементи ІVА-групи. Карбон. Силіцій та їх сполуки. Підгрупа Германію

Мета роботи. Ознайомлення з хімічними властивостями вуглецю і сполук Карбону та Силіцію, а також олова і свинцю та сполук елементів підгрупи Германію.

Матеріали та реактиви:

Прилади та посуд: штатив з пробірками; корок для пробірки; пробіркотримач; газовий пальник; газовідвідна трубка; скляна паличка; фільтрувальний папір; балон з вуглекислим газом, або апарат Кіппа.

Тверді речовини: вугілля активоване, крейда СаСО3, або мармур; цинк, олово (гранули); PbO2. Індикатори: розчини фенолфталеїну (спиртовий), лакмусу або метилоранжу.

Розчини: дистильована вода; HCl (конц. та 2н); H2SO4 (конц. та 2н); HNO3 (конц.); NaOH (2н та конц.); розчин індиго, фуксину або чорнил; вапняна вода; йодна вода; KMnO4 (0,5н); CuSO4 (0,5н); CaCl2 (0,5н); BaCl2

або Ba(NO3)2 (0,5н); ZnCl2 (0,5н); Na2CO3 (0,5н); Na2SiO3 (10%); SnCl2 (0,5н); Pb(NO3)2 (0,5н); BiCl3 або Bi(NO3)3 (0,5н); KI (0,5н); розчин крохмалю (10%).

Дослід 1. Адсорбційні властивості вугілля (демонстраційний)

В пробірку внести 1 г подрібненого активованого вугілля і додати розведений розчин індиго, чорнил або фуксину. Закрити пробірку корком і енергійно струсити її вміст. Дати часточкам вугілля відстоятися і відзначити зміни, що відбулися в пробірці.

Дослід 2. Відновлення H2SO4 вуглецем (демонстраційний)

В пробірку внести 1 мл концентрованої сульфатної кислоти і невелику кількість вуглецю, обережно нагріти пробірку в полум'ї пальника. Коли почнеться утворення газів, піднести до отвору пробірки смужку фільтрувального паперу, змоченого розчином йоду або калій перманганату. Відзначити зміни і написати рівняння реакцій, що відбуваються в пробірці та на фільтрувальному папері.

79

Дослід 3. Утворення і властивості СО2

а) В пробірку з газовідвідною трубкою внести невелику кількість кальцій карбонату у вигляді крейди або мармуру і додати розведеної хлоридної кислоти. Довести за допомогою вапняної води, що газ, який виділяється, є карбон (IV) оксидом. Написати рівняння реакцій.

б) В пробірку внести 2-3 мл дистильованої води, додати 3-5 крапель розчину нейтрального лакмусу і пропустити у воду СО2. Пояснити, чому відбувається зміна забарвлення індикатора.

Дослід 4. Утворення середніх і основних карбонатів

В чотири пробірки внести по 1-2 мл розчинів солей: купрум сульфату, кальцій хлориду, барій нітрату, цинк хлориду і в кожну пробірку додати таку ж кількість розчину натрій карбонату. В яких випадках утворюються малорозчинні середні карбонати, а в яких – малорозчинні основні карбонати? Написати рівняння реакцій.

Дослід 5. Утворення гелю силікатної кислоти

В пробірку внести 4-6 крапель розчину Na2SiO3 (розчинного скла) і по краплях додати розведений (2 н) розчин НСl, перемішуючи розчин скляною паличкою. Описати зовнішні ознаки гелю силікатної кислоти. Написати рівняння реакції.

Дослід 6. Гідроліз натрій силікату

До декількох крапель розчину Na2SiO3 додати 1-2 краплі фенолфталеїну. Що відбувається? Написати рівняння гідролізу натрій силікату, враховуючи, що при цьому утворюється натрій диметасилікат Na2Si2O5.

Дослід 7. Утворення олова та свинцю

В одну пробірку внести 1-2 мл розчину SnCl2, в другу – таку ж кількість розчину Pb(NO3)2. В кожну пробірку внести гранулу цинку. Спостерігати утворення металічних олова і свинцю на поверхні цинку. Написати рівняння реакцій.

Дослід 8. Взаємодія олова з кислотами

В три пробірки внести по гранулі олова. В першу додати 1 мл концентрованої H2SO4, в другу – 1 мл концентрованої HNO3, в третю – 1 мл концентрованої або розведеної НСl. Обережно нагріти пробірки. Які продукти утворюються в кожному випадку? Написати відповідні рівняння реакцій.

Дослід 9. Утворення та властивості станум (II) та плюмбум (II) гідроксидів

З наявних в лабораторії реактивів (наприклад, станум (ІІ) хлориду, плюмбум (ІІ) нітрату, калій або натрій гідроксиду) отримати Sn(OH)2 та Pb(OH)2 і дослідити їх відношення до надлишку лугу і кислоти. Зробити висновок. Написати рівняння реакцій.

80