Неорганическая химия

Москва
Лаборатория знаний
2021

Рекомендовано

Электронное издание

ПРАКТИКУМ

Рекомендовано
Федеральным учебно-методическим объединением 

 

в системе высшего образования по укрупненной группе 
специальностей и направлений подготовки 04.00.00 Химия 

 

в качестве учебного пособия для обучающихся по основным 
образовательным программам высшего образования 

 

уровня бакалавриат и специалитет по направлению 
подготовки 04.03.01 и специальности 04.05.01

Под редакцией
профессора, доктора химических наук  
А. В. Шевелькова

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ 
ХИМИЯ

У Ч Е Б Н И К  Д Л Я  В Ы С Ш Е Й  Ш К О Л Ы

УДК 544+546(075.8)
ББК 24.1:528я73
Н52

Н52
Неорганическая
химия.
Практикум
/
Е. И. Ардашникова, Е. Д. Демидова, В. А. Алёшин ; под ред.
А. В. Шевелькова. — Электрон. изд. — М. : Лаборатория
знаний,
2021. — 478 с. — Систем.
требования:
Adobe
Reader
XI
;
экран 10". — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-938-1
В практикуме рассмотрены основные приемы безопасной
работы в химической лаборатории с целью изучения физикохимических основ неорганической химии и химии 𝑠-, 𝑝-, 𝑑и 𝑓-элементов. Все опыты и методики синтеза отработаны
и
выверены,
что
обеспечивает
их
успешное
выполнение,
а
разнообразие
представленных
опытов
позволяет
преподавателям
сделать
необходимую
подборку
для
различных
по трудоемкости учебных курсов. Также приведен большой
справочный материал, который может быть использован для
самостоятельной научной и аудиторной работы студентов.
Представленное учебное пособие является составной частью учебно-методического комплекта, включающего учебник
и задачник с планами семинарских занятий и вариантами
экзаменационных заданий, написанного сотрудниками кафедры неорганической химии химического факультета МГУ
имени М. В. Ломоносова под редакцией проф. А. В. Шевелькова.
Для студентов, преподавателей и научных сотрудников
химических вузов.
УДК 544+546(075.8)
ББК 24.1:528я73

Деривативное издание на основе печатного аналога: Неорганическая химия. Практикум / Е. И. Ардашникова, Е. Д. Демидова, В. А. Алёшин ; под ред. А. В. Шевелькова. — М. : Лаборатория знаний, 2021. — 473 с. : ил.
ISBN 978-5-00101-031-9

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений,
установленных
техническими
средствами
защиты
авторских
прав,
правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков
или выплаты компенсации

ISBN 978-5-00101-938-1
c○ Лаборатория знаний, 2021

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее руководство к лабораторным и практическим занятиям ставит своей целью систематическое изучение основных 
свойств химических элементов и их соединений с позиций Периодического закона Д. И. Менделеева, а также освоение обучающимися приемов лабораторного эксперимента.
Представленное учебное пособие является составной частью 
учебно-методического комплекта, включающего задачник с планами семинарских занятий и вариантами экзаменационных заданий 
и учебник «Неорганическая химия» под редакцией проф. А. В. Шевелькова. Учебное пособие полностью соответствует стандартам образовательной программы для классических университетов по специальности «Химия» и предназначено для студентов, изучающих 
неорганическую химию. Рекомендуется для использования на химических факультетах университетов и в других химических вузах.
В части I практикума изложены основные приемы безопасной 
работы в химической лаборатории. Часть II посвящена изучению 
физико-химических основ неорганической химии и содержит задачи по тепловым эффектам и скорости химических реакций, химическому равновесию, свойствам растворов, электролитической 
диссоциации. В части III–V включены опыты по изучению химии 
s-, p-, d- и f-элементов и методики синтеза их соединений.
В разделах, посвященных химии элементов, представлены 
практические задания, иллюстрирующие свойства неорганических соединений и их реакционную способность, а также методики синтезов неорганических соединений, которые студенты могут 
выполнять при изучении курса неорганической химии. Синтезы 
подразделяются на два уровня сложности: а) синтезы (с идентификацией) и дополнительные опыты для общего практикума; 
б) синтезы повышенной сложности, требующие использования 
специального лабораторного оборудования и приборов. Для описания выполняемых операций используются иллюстрации. Все 
опыты и методики отработаны и выверены, что обеспечивает 
их успешное выполнение. Разнообразие представленных опытов 
позволяет преподавателям сделать необходимую подборку для 
различных по трудоемкости учебных курсов.
Приложение практикума содержит информацию о требованиях, предъявляемых к курсовым работам по неорганической химии и рекомендации по выполнению и оформлению курсовых 
и дипломных квалификационных работ по разнообразным химическим дисциплинам.
Большой справочный материал (термодинамические характеристики неорганических веществ, стандартные электродные 
потенциалы в виде диаграмм Латимера, константы кислотно

Предисловие

сти и основности Ka и Kb, произведения растворимости, растворимость, потенциалы ионизации и др.), необходимый при выполнении практических заданий и курсовых работ, объяснения 
наблюдаемых закономерностей, приводится в виде таблиц в Приложении. Он может быть использован для самостоятельной научной и аудиторной работы студентов.
При написании практикума использован многолетний опыт 
коллектива кафедры неорганической химии химического факультета МГУ. Соблюдаются традиции практикумов, по которым 
учились, а затем и преподавали авторы настоящего издания.

1. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
ун-тов / О. Г. Немкова, Е. И. Бурова, О. И. Воробьева [и др.] / 
Под ред. В. И. Спицына. — М.: Изд-во Московского ун-та, 
1965. — 318 с.
2. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
химических спец. вузов / О. И. Воробьева, Е. А. Ипполитова, 
О. Г. Немкова [и др.] / Под ред. В. И. Спицына. — М.: Изд-во 
Московского ун-та, 1976. — 295 с.
3. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
химических спец. вузов / О. И. Воробьева, К. М. Дунаева, 
Е. А. Ипполитова, Н. С. Тамм / Под ред. В. И. Спицына. — 2-е 
изд. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1984. — 296 с.
4. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
вузов по направлению и спец. «Химия» / О. И. Воробьева, 
К. М. Дунаева, Ю. М. Киселев [и др.] / Под ред. В. П. Зломанова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 
1994. — 296 с.
5. Практикум по неорганической химии: учеб. пособие для 
студентов высших учебных заведений / В. А. Алешин, К. М. Дунаева, А. И. Жиров [и др.] / Под ред. Ю. Д. Третьякова. — М.: 
Издательский центр «Академия», 2004. — 384 с.

При подготовке нового издания практикума учтены изменения учебной программы и особенности использования современного лабораторного оборудования, усовершенствовано содержание 
задач. Введены новые практические задания и пересмотрены методики синтезов. Особое внимание уделено технике лабораторных работ и безопасного проведения химического эксперимента.
Авторы благодарны всем преподавателям и сотрудникам 
кафедры неорганической химии МГУ имени М. В. Ломоносова, особенно профессору П. Е. Казину, доцентам Е. В. Карповой, М. Е. Тамм, М. Г. Розовой, С. Я. Истомину, Р. В. Панину, В. Д. Долженко, Д. О. Чаркину, старшему преподавателю 
Ю. А. Белоусову за ценные советы, дополнения и замечания.

ЧАСТЬ I

ТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. 
ПРАВИЛА РАБОТЫ 
В ХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

1.1.  
Подготовка к проведению химического 
эксперимента

Проведение химического эксперимента связано с повышенной опасностью, поэтому работать в лаборатории можно только 
после основательной предварительной подготовки. Необходимо 
внимательно изучить описания опытов и синтезов, ознакомиться по учебным и справочным пособиям со свойствами изучаемых 
и используемых веществ, с теоретическим материалом по данной 
теме, провести необходимые расчеты и оформить рабочий журнал. Особое внимание следует уделить проблемам безопасного 
выполнения химического эксперимента.
В практикуме студенту отводится рабочее место, которое он 
должен поддерживать в чистоте и порядке. На рабочем столе 
во время занятий могут находиться только необходимые для работы в данное время предметы. Все работы, за небольшим исключением, выполняются студентом индивидуально.
Студент должен быть одет в рабочий халат из хлопковой ткани, застегивающийся спереди. В кармане халата всегда должно быть маленькое полотенце или небольшой кусок хлопковой 
ткани. Для работы в практикуме необходимо иметь защитные 
очки, перчатки, спички (или зажигалку). Волосы должны быть 
тщательно убраны и надежно закреплены. Не следует приходить 
в лабораторию в легко воспламеняющейся одежде из синтетики, 
в обуви на высоких каблуках.

1.2.  
Правила безопасности при работе 
в лаборатории

1. Перед выполнением эксперимента тщательно продумайте 
и подготовьте план работы, получите одобрение у преподавателя. Любое действие, особенно выполняемое впервые, обязательно 
согласуйте с преподавателем или лаборантом.
2. При входе в лабораторию наденьте рабочий халат.
3. В практикуме всегда следует носить защитные очки (или 
маску).
4. Не покидайте без необходимости свое рабочее место.
5. Не принимайте пищу в лаборатории. Перед выходом из лаборатории тщательно вымойте руки с мылом.

1. Правила работы в химической лаборатории

6. Все опыты с ядовитыми, едкими, пахучими веществами 
выполняйте только в вытяжном шкафу, надев перчатки и защитные очки (или маску).
7. Выделяющиеся при реакции газы и пары не нюхайте и не 
вдыхайте.
8. Концентрированные растворы (в первую очередь кислоты) 
при разбавлении водой всегда приливайте к воде, а не наоборот.
9. Химические реактивы берите шпателем, ложечкой или 
пинцетом (но не руками!).
10. При отборе любых жидкостей пипетками пользуйтесь пипетаторами.
11. Все необходимые для работы вещества и растворы готовьте заранее.
12. Перед проведением опыта или синтеза проверяйте работу 
оборудования.
13. К синтезу приступайте только после одобрения преподавателем качества сборки прибора и проверки правильности подготовки исходных реагентов.
14. Не оставляйте прибор без присмотра!
15. Все химические эксперименты выполняйте стоя, не сидите возле работающего прибора.
16. При нагревании пробирок не направляйте отверстие пробирки на себя или соседа.
17. Не наклоняйтесь над приборами, в которых идет синтез, 
выпаривание, сплавление, фильтрование при пониженном давлении (под вакуумом) и т. п.
18. Опасные продукты реакции выливайте только в соответствующие банки в вытяжном шкафу.
19. Неизрасходованные реактивы ни в коем случае не высыпайте (не выливайте) обратно в склянки, сдайте их лаборанту.

Выполнение этих несложных правил должно сделать работу 
в лаборатории безопасной, но если несчастный случай все же 
произошел, необходимо уметь оказать первую помощь, а затем 
обратиться к врачу.

1.3.  
Оказание неотложной помощи

Возгорание одежды. При возгорании одежды немедленно 
потушите огонь водой из специального душа или из ближайшей 
раковины. Если воды поблизости нет, то пламя можно сбить, повалившись на пол горящим участком одежды вниз. Для тушения 
одежды набросьте на место горения специальную кошму из негорючего материала.

Часть I. Техника лабораторных работ

Термический ожог. Если ожог слабый и на небольшом 
участке, обработайте пораженное место соответствующими средствами из аптечки. Места большого ожога закройте стерильным 
бинтом и обратитесь к врачу. В этом случае не применяйте мази 
и масла. Не вскрывайте пузыри.
Химический ожог кожи. Обожженный участок промойте 
сильной струей воды, после этого при ожогах щелочами — 3%-м 
раствором борной кислоты, а при ожогах кислотами — 3%-м раствором гидрокарбоната натрия. Ожоги от брома промойте 3%-м 
раствором тиосульфата натрия.
При попадании на кожу концентрированной серной кислоты 
или оксида фосфора(+5) немедленно удалите их сухой тканью, 
а затем промойте сильной струей воды.
Ожог глаз. Немедленно многократно промойте глаза струей 
воды комнатной температуры. Сразу же обратитесь к врачу.
Отравление газами и парами. Пострадавшего как можно 
скорее выведите на свежий воздух.
Отравление ядами. Вызовите у пострадавшего сильную 
рвоту, дав ему выпить насыщенный раствор поваренной соли, 
чтобы удалить яд из желудка. Немедленно вызовите врача.
Порез. Края раны обработайте антисептиком (3%-м раствором 
пероксида водорода и 5%-м спиртовым раствором иода) и закройте стерильным пластырем или бинтом. При повреждении артерии 
наложите жгут на конечность и немедленно вызовите врача.

1.4.  
Оформление рабочего журнала

При работе в практикуме студенты ведут рабочий журнал. 
Примеры оформления рабочего журнала приведены ниже (см. 
табл. 1.1 и 1.2 на с. 10–11).
Для рабочего журнала рекомендуется использовать тетрадь 
в клетку формата А4 или готовые трафареты рабочих журналов. 
Трафареты размещены на сервере дистанционного обучения химического факультета МГУ (http://vle3.chem.msu.ru / ) в курсе 
«Неорганическая химия для химиков».
Оформление журнала проводится заранее.
Вначале укажите тему, название опыта или синтеза и дату 
его проведения. Внесите в журнал:
а) полные схемы всех приборов;
б) уравнения всех химических реакций (коэффициенты для 
окислительно-восстановительных реакций, проходящих в растворах, подберите методом электронно-ионного баланса);
в) расчеты исходных количеств веществ и теоретического выхода получаемых соединений;

1. Правила работы в химической лаборатории

г) физико-химические свойства исходных и синтезируемых 
веществ (строение, агрегатное состояние, цвет, температура плавления и / или кипения, плотность, растворимость и др.);
д) план работы — перечень последовательных операций с указанием условий проведения опыта и количеств исходных веществ 
(методику синтеза не переписывайте!).
В ходе выполнения экспериментальной работы в рабочий 
журнал занесите:
а) результаты взвешивания, измерения объема, определения 
плотности и т. д. исходных реагентов и продуктов реакции;
б) реальные режимы синтеза (температура, время, скорость смешивания (прибавления) реагентов, скорость пропускания газа и т. д.).
Особое внимание следует уделить описанию наблюдаемых явлений: изменению окраски, выделению газов, выпадению осадков. Кристаллические вещества рекомендуется рассмотреть под 
микроскопом и отметить (зарисовать) форму кристаллов.
После завершения экспериментальной работы напишите отчет 
о выполненной работе, включив в него:
а) расчет выхода в процентах (для синтезов);
б) краткие выводы, объяснение наблюдаемых явлений и ответы на вопросы.
После окончания работы сдайте преподавателю полученный 
препарат вместе с отчетом о проведении синтеза. Синтезированное вещество должно быть помещено в бюкс или пробирку 
(рис. 1.1). На этикетке укажите свою фамилию, № группы, формулу полученного вещества, его массу и дату проведения опыта.

Рис. 1.1. Бюкс (а) и пробирка (б) с полученными препаратами

Часть I. Техника лабораторных работ

Примеры оформления рабочего журнала (опыты 
и синтезы)

Таблица 1.1. Проведение опыта

Название опыта: «Произведение растворимости»
Дата 23.09.2020

План работы
Уравнения реакций
Наблюдения

Осаждение 
труднорастворимых 
солей
•  Налейте в три пробирки по 
2–3 мл растворов хлоридов бария, стронция и кальция соответственно:

1) в первую пробирку прилейте раствор сульфата натрия;
BaCl2 + … → …

2) во вторую — насыщенный 
раствор сульфата кальция;
SrCl2 + … → …

3) в третью — насыщенный 
раствор сульфата стронция
CaCl2 + … → …

•  Объясните 
образование 
осадков, пользуясь понятием произведения растворимости.

Ответы на вопросы, выводы

•  Отметьте, 
в 
каких 
случаях 
при сливании растворов солей 
не 
происходит 
образования 
осадка

Растворение труднорастворимых 
солей
•  Получите в пробирках осадки:

1) карбоната кальция;
… + …→ …

2) оксалата кальция.
…. + … → …

•  Декантируйте 
растворы 
и 
к 
влажным 
осадкам 
прилейте 
раствор уксусной кислоты.

CaCO3 + … → …
CaC2O4 + … → …

•  Повторите опыт, заменив уксусную кислоту на соляную
CaCO3 + … → …
CaC2O4 + … → …

•  Объясните полученные результаты
Ответы на вопросы, выводы