төртбұрыш ережесі жиі қолданылады

Ерітінділерді жылдам дайындау үшін химиялық зертханада төртбұрыш ережесі жиі қолданылады. Төртбұрыш ережесі ерітінді дайындау үшін концентрлі ерітінді мен судың қандай массалық бөліктерін алу керек екендігін тез анықтауға мүмкіндік береді.

Концентрациялары әртүрлі екі ерітіндіні араластырып та үшінші ерітінді дайындауға болады. Төртбұрыш ережесі бойынша бұл ерітінділердің де қандай массалық бөліктерін араластыру керек екендігі тез анықталады. Төртбұрыш ережесінің схемасы:

с

осындағы:

Төртбұрыш ережесі бойынша жуық концентрациялы ерітінділер дайындалады.

Мысалы, 500 мл 20% Н₂SО₄ ерітіндісін дайындау үшін тығыздығы 1,84 г/см³ болатын 96% Н₂SО₄-тің қандай көлеміне неше мл су қосу керек екенін есептейік:

а) 96 20 – 0 = 20 г 96% Н₂SО₄

20 96 г 20% Н₂SО₄

в) Судың тығыздығы 1 г/см³, сондықтан судың көлемі 76 мл-ге тең болады.

г) Сонымен төртбұрыш ережесі арқылы 96% Н₂SО₄–ның 11 миллилитріне 76 мл су қосса 87 мл 20% Н₂SО₄ дайындалатындығы есептелді.

д) Енді 500 мл ерітінді дайындау үшін су мен 96% Н₂SО₄ –нің қандай көлемдерін араластыру керек екенін есептейік. Ол үшін, 500-ді 87 –ге бөлеміз, сонда компоненттерді неше есе артық алу керек екендігі анықталады: 500 : 87 = 5,75 есе артық алу керек:

1. Ерiтiндi дайындау үшiн қажеттi есептеулер жүргiзу;

2. Ерiтiндiні дайындау;

3. Дайындалған ерiтiндiнiң тығыздығын (ρ_эксп) ареометрмен өлшеу;

4. Дайындалған ерітінідінің ареометрмен өлшенген тығыздығына (ρ_эксп) сәйкес концентрацияны (ω_эксп) интерполяция әдісімен есептеу;

5. Зертханалық жұмыстың абсолют және салыстырмалық қателерiн есептеу.

Берiлген проценттiк концентрация (ω_теор) бойынша белгiлi көлемде ерiтiндi дайындау үшiн алдымен есептеулер жұргiзiп ерiтiндiнiң, ерiген заттың, ерiткiштiң массаларын есептеу арқылы анықтап 1-шi кестені толтыру керек. Берiлген проценттiк концентрацияға сәйкес тығыздық (ρ_теор) анықтамалық бөлімнен алынады (Қосымша В).

Кесте 1 – Ерітінді дайындау үшін жүргізілетін есептеулер

Ерiтiндi дайындалғанннан кейiн оның тығыздығы анықталады. Ерiтiндiнiң тығыздығын жылдам анықтауға мүмкiндiк беретiн құрал ареометр деп аталады. Ареометр шыныдан жасалып балқытылып бекiтiлген ампула тәрiздес қарапайым құрал. Ареометр екi бөлiктен тұрады: төменгi жалпақ жағында жүк болады, ал жоғары жiңiшке бөлiгiнде ареометрдiң шкаласы келтiрiлген. Ареометрлер жиынтығы әртүрлi ерiтiндiлердiң тығыздықтарын анықтауға мүмкiндiк бередi.

Ареометрмен тығыздықты анықтау үшiн ерiтiндiнi цилиндрге құяды. Сұйықтың деңгейi цилиндрдiң жиегiне 4-5 см жетпеуi керек. Ареометрдi цилиндрдегi сұйыққа батырғанда, ареометрдiң жүгiнiң массасы ығыстырылған судың массасынан артық болса, ареометр ерiтiндiге толығымен батып кетедi, ал жүктiң массасы ығыстырылган судың массасынан жеңiл болса, ареометр түгелiмен ерiтiндi бетiне қалқып шығады. Бұл екi жағдайда ареометрмен ерiтiндiнiң тығыздығын өлшеуге болмайды. Ығыстырылған судың массасы ареометрдiң жүгiнiң массасына тең болған жағдайда, сұйықтың деңгейiмен тұспа тұс келетiн ареометр шкаласының сызықшасы ерiтiндiнiң тығыздығының мәнiн көрсетедi.

Дайындалған ерітіндінің ареометрмен анықталған тығыздығына (ρ эксп) сәйкес концентрация (ω эксп) интерполяция әдісімен есептеледі.

1.Тығыздықтың осы мәнiне жақын үлкен және кiшi екi мән кестеден (Қосымша В) алынады, айырмасы есептеледi:

1% 0.0057

1,1065

0,0021
3. Ендi тығыздықтың осы мәнiне (0,0021) сәйкес келетiн проценттiк концентрацияны анықтау үшiн пропорция құрамыз:

0.0021 – х %, осыдан х = 0,37 %

4. Анықталған мәндi (0,37%) концентрацияның үлкен мәнiнен алып тастасақ, эксперименттiк концентрацияның мәнi анықталады:
ω эксп = 15% – 0,37% = 14,63 %
Эксперименттiк тығыздық (ρ_эксп) және эксперименттiк проценттiк концентрация (ω_эксп) анықталғаннан кейiн, 2-ші кестенiң графалары толтырады. Ол үшiн жоғарыда келтiрiлген формулаларды (1-9) пайдаланып есептеулер жүргiзу қажет.
Кесте 2 – Ерітінді дайындалғаннан кейін жүргізілетін есептеулер

V ерiтiндi, мл	ρэксп, г/мл	ωэксп, %	m ерiтiнді, г	m еріген .зат, г	m еріт кіш, г	Эксперименттiк концентрациялар				Абсол қате, %	Салыс қате,%
						См	Сн	Сm	Т

Зертханалық жұмыстың дәлдiгiн, яғни қаншалықты дұрыс жүргiзiлгендiгiн сипаттайтын көрсеткiштер – эксперименттiң а б с о л ю т қ а т е с i, әсiресе, с а л ы с т ы р м а л ы қ а т е с i болып табылады. Бұл шамаларды есептеу жолы өте қарапайым. Берiлген проценттiк концентрация (ω_теор) мен эксперименттiк проценттiк концентрацияның (ω_эксп ) айырмашылығы абсолют қатенiң мәнiн бередi. Таңбасы оң не терiс болуы мүмкiн:

ε_{абсолют} = ω_теор - ω_эксп

^қате

Абсолют қатенiң проценттiк концентрацияның теориялық мәнiне катынасы салыстырмалы қатенiң шамасын көрсетедi. Таңбасы оң не терiс болуы мүмкiн, бiрақ абсолют мәнi алынады.

ε _{салыстр} = ε_{абсолют қате · 100%}

^қате ω_теор

Салыстырамалы қате - эксперименттiң қаншалықты дәл және ұқыпты жүргiзiлгендiгiн айқындайтын көрсеткiш.

1. Таразыда NаСI өлшендiсiнiң қаншалықты дәл өлшенгендiгiне.

2.Түзды ерiту үшiн өлшеуiш колбаға құйылған судың колбаның сыйымдылығын көрсететiн белгiмен қаншалықты дәл келгендiгiне.

3. Натрий хлоридінің тазалық деңгейіне, яғни химиялық реактив ретіндегі квалификациясына.

Тәжiрибе жасалып, есептеулер жүргiзiлiп, 2-ші кестенiң графалары толтырылғаннан соң, жұмыс дәптерi оқытушыға көрсетiлiп бағаналады. Егер салыстырмалы қатенiң шамасы 10% аспаса, жұмыс қабылданады. Ал егер - 10% -тен артық болса, тәжiрибе қайта жасалады.
3.3 Бақылау тапсырмалары:
1. 250 мл суда 40 г қант ерiтiлген. Осы ерiтiндiдегi қанттың массалық үлесiн есептеңiз.

2. 15% NаОН ерiтiндiсiнiң 500 граммындағы ерiген заттын және ерiткiштiң массаларын есептеңiз.

3. 36% НСI (ρ = 1,183 г/мл) ерiтiндiсiнiң 100 миллилитрiнде неше грамм хлорлы сутек бар? Осы ерiтiндiнiң молярлық, эквиваленттiк концентрацияларын және титрiн есептеңiз.

4. 1н К₂SO₄ ерiтiндiсiнiң 200 миллилитрiнде неше грамм калий сульфаты ерiген?

5. 0,5 л 96% Н₂SО₄ (ρ =1,84 г/мл) ерiтiндiсiнiң массасы неше грамм болады?

6. 26% КОН ерiтiндiсiнiң тығыздығы 1,24 г/мл. Осы ерiтiндiнiң 5 литрінде КОН –ның неше молi бар?

7. 500 мл 32% НNО₃ (ρ =1,20г/мл) ерiтiндiсiне 1 л су қосылды. Алынған ерiтiндегi НNО₃ – ның массалық үлесi қандай?

8. 20% NaCI ерiтiндiсiнiң 400 граммынан 100г су үшырылды. Қалған ерiтiндегi NаСI – нің массалық үлесi қандай?

9. 20% НNО₃ ерiтiндiсiнiң 1 миллилитрiнiң массасы 1,119г. Осы ерiтiндiнiң тығыздығының мәнi қандай болады ?

10. 3 л 8% Na₂SO₃ (ρ =1,075 г/см³) ерiтiндiсiн дайындау үшiн неше грамм натрий сульфитiн алу керек?

11. 2 л 1 М НСI ерiтiндiсiн дайындау үшiн неше мл 36% НСI (ρ = 1,183 г/мл) алу керек?

12. 1 л 2н Н₂SО₄ ерiтiндiсiн дайындау үшiн неше мл 96% Н₂SО₄

(ρ = 1,84 г/мл) алу қажет?

13. 500 мл 0,5н Nа₂СО₃ ерiтiндiсiн дайындау үшiн неше грамм натрий карбонатын алу қажет?

14. 300 мл 1М СuSO₄ ерiтiндiсiн дайындау үшiн мыс купоросының (СuSO₄ ּ 5Н₂О) неше граммын алу керек?

15. 20 г мыс сульфатының кристаллогидраты (СuSO₄ ּ 5Н₂О) 1 л суда ерiтiлдi. Ерiтiндiдегi таза сусыз мыс сульфатының (СuSO₄) массалық үлесiн есептеңiз.

16. 500 г 15% NaCI ерiтiндiсiн дайындау үшiн 5% және 30% NaCI ертiндiлерiнiң қандай массаларын алу қажет?

17. 1 % CuSO₄ ертiндiсiн дайындау үшiн 8% CuSO₄ ертiндiсiнiң 100 граммына қанша су қосу керек?

18. 100 мл 0,1 н Н₂С₂О₄ ерітіндісін дайындау үшін неше грамм қымыздық қышқылының кристаллогидратын (H₂C₂O_4*2H₂O) алу керек?

А)0,56 В) 0,63 С) 0,38 Д) 0,45 Е) 0,90

Электролит ерітінділеріНІҢ қасиеттері

4.1 Жалпы мәліметтер

НСІ ↔ Н⁺ + СІ^-

NаОН ↔ Nа⁺ + ОН^-

NаСІ ↔ Nа⁺ + СІ^-

Барлық қышқылдар судағы ерітінділерінде сутек катиондары мен қышқыл қалдықтарына диссоциацияланады. Барлық негіздер судағы ерітінділерінде металл (немесе аммоний) катиондары мен гидроксил аниондарына диссоциацияланады.

Электролиттік диссоциация – қайтымды процесс, сондықтан электролит ерітінділерінде иондар мен диссоциацияланбаған молекулалар арасында тепе-теңдік орын алады. Диссоциацияланған молекулалар санының жалпы молекулалар санына қатынасы электролиттің диссоциациялану дәрежесі (α) деп аталады. Диссоциациялану дәрежесі келесі факторларға тәуелді:

1. 
   Электролиттің табиғатына;
   
2. 
   Еріткіштің табиғатына;
   
3. 
   Электролит концентрациясына;
   
4. 
   Ерітіндіде біртекті ионның бар болуына.
   

Электролит ерітінділерінде реакция иондар арасында жүреді. Иондар арасындағы реакция нашар еритін зат, газдар және аз диссоциацияланатын заттар түзілу бағытында жүреді.

Электролиттік диссоциация - қайтымды процесс болғандықтан, әрекеттесуші массалар заңын қолданып диссоциация процесінің тепе-теңдік константасының өрнегі алынады. Диссоциация процесінің тепе-теңдік константасы электролиттің диссоциациялану константасы (К) деп аталады. Электролиттің диссоциациялану константасы тек келесі факторларға тәуелді:

1. 
   Электролиттің табиғатына;
   
2. 
   Температураға.
   

Ерітіндіде сутек және гидроксил иондарының бар-жоғын индикаторлар көмегімен анықтауға болады.

Келесі үш пробиркаға 8-10 тамшы тұз қышқылын құйыңыз. Біріншісіне 1 тамшы лакмус, екіншісіне 1 тамшы фенолфталеин, үшіншісіне 1 тамшы метилоранж тамызыңыз. Индикаторлардың қышқыл ерітіндісіндегі түстерін бақылап кестеге жазыңыз.

Келесі үш пробиркаға 8-10 тамшы сілті (КОН немесе NаОН) құйыңыз. Біріншісіне 1 тамшы лакмус, екіншісіне 1 тамшы фенолфталеин, үшіншісіне 1 тамшы метилоранж тамызыңыз. Индикаторлардың сілті ерітіндісіндегі түстерін бақылап кестеге жазыңыз.

Индикатор	Индикатор түсі
	таза суда	қышқылда	сілтіде
Лакмус
Фенолфталеин
Метилоранж

Тәжірибе 2 - Диссоциациялану дәрежесінің электролит

табиғатына тәуелділігі
Электролиттердің күші жөнінде олардың ерітінділерінің электрөткізгіштігі мен химиялық реакцияға түсу активтілігі бойынша тұжырым жасауға болады.

Жұмысты орындау. Бір пробиркаға 8-10 тамшы 0,1н НСІ ерітіндісін, екінші пробиркаға 8-10 тамшы 0,1н СН₃СООН ерітіндісін құйыңыз. Әрбір пробиркаға өлшемі бірдей цинк түйіршігін салыңыз. Пробиркаларды ыстың су моншасына орналастырыңыз.

Қай қышқылда реакция тез жүреді ? Құбылысты түсіндіріңіз. Реакциялардың молекулярлық және иондық теңдеулерін жазыңыз.

Екі пробиркаға 8-10 тамшы әртүрлі концентрациялы күкірт қышқылын құйыңыз: біріншісіне – концентрлі 96%Н₂SО₄ (ρ = 1,84 г/мл), екіншісіне – 2н Н₂SО₄. Әрбір пробиркаға өлшемі бірдей цинк түйіршігін салыңыз. Қандай құбылыс байқалады ? Құбылысты түсіндіріңіз.

а) Төрт пробиркаға 4-5 тамшыдан натрий, магний, цинк және алюминий сульфаттарының ерітінділерін тамызыңыз. Әрбір пробиркаға 2-3 тамшы барий хлоридін қосыңыз. Реакция теңдеулерін жазыңыз. Сульфат-анионды анықтаудың барлық реакцияларға ортақ қысқаша иондық теңдеуін жазыңыз.

б) Төрт пробирка алыңыз. Үшеуіне 4-5 тамшы калий, магний, цинк хлоридтерінің ерітінділерін, төртіншісіне КСІО₃ (калий хлоратының) құйыңыз. Әрбір пробиркаға 1-2 тамшы күміс нитратын қосыңыз. Реакциялардың молекулярлық және иондық теңдеулерін жазыңыз. Неліктен төртінші пробиркада тұнба түзілмейді ? Хлорид-анионды анықтаудың барлық реакцияларға ортақ қысқаша иондық теңдеуін жазыңыз. Суда ерігенде калий хлораты қандай иондарға диссоциацияланатын жазыңыз.

Тәжірибе 5 - Электролит ерітінділерінде химиялық

тепе-теңдіктің ығысуы

а) Екі пробиркаға 4-5 тамшы 2 н сірке қышқылын құйыңыз үстіне 1 тамшы метидоранж қосыңыз. Бір пробиркаға натрий ацетатының 2-3 түйіршігін салып жақсылап араластырыңыз. Пробиркалардағы ерітінділердің түсін салыстырыңыз.

Неліктен натрий ацетаты салынған пробиркада ерітінді түсі өзгерді ? Ле-Шателье принципі бойынша құбылысты түсіндіріңіз. Әлсіз қышқылдың диссоциациялану дәрежесін төмендету үшін қышқыл ерітіндісіне қандай затты қосу керек ?

б) Екі пробиркаға 4-5 тамшы аммоний гидроксидінің ерітіндісін құйып, үстіне 1 тпмшы фенолфталеин тамызыңыз. Бір пробиркаға аммоний хлоридінің 2-3 түйіршігін салып жақсылап араластырыңыз. Пробиркалардағы ерітінділердің түсін салыстырыңыз.

Неліктен аммоний хлориді салынған пробиркада ерітінді түсі өзгерді ? Ле-Шателье принципі бойынша құбылысты түсіндіріңіз. Әлсіз негіздің диссоциациялану дәрежесін төмендету үшін қышқыл ерітіндісіне қандай затты қосу керек ?
4.3 Бақылау тапсырмалары:
1. Электролиттің диссоциациялану дәрежесі деген не ? Ол қандай факторларға тәуелді ? Оны қалай арттыруға болады, қалай төмендетуге болады ?
2. Электролиттің диссоциациялану константасы деген не ? Ол қандай факторларға тәуелді ? Қандай жағдайда диссоциациялану константасы өседі, қандай жағдайда кемиді ?
3. Сu(ОН)₂ мен Н₃РО₄ – ның сатылап диссоциациялану теңдеулерін жазыңыз. Әрбір сатысының диссоциациялану константаларының өрнектерін жазыңыз.
4. 0,5 н НСООН ерітіндісіндегі құмырысқа қышқылының диссоциациялану дәрежесін есептеңіз. Кнсоон = 1,8·10^-4.
5. 0,5 н НСООН ерітіндісіне 0,1 н НСІ ерітіндісі қосылған жағдайдағы құмырысқа қышқылының диссоциациялану дәрежесін есептеңіз. Кнсоон = 1,8·10^-4.
6. Мына нашар еритін заттардың (ВаСrО₄, Аg₃РО₄, СаСО₃, Сu(ОН)₂, Fе(ОН)₃) түзілу реакцияларының молекулярлық және иондық теңдеулерін жазыңыз.
7. 0,01М НСІ және 0,01М СН₃СООН ерітінділеріндегі сутек иондарының концентрациясын (активтілігін) есептеңіз.
8. КОН, NН₄ОН, Ва(ОН)₂ –нің 0,025М ерітінділеріндегі гидроксид-иондардың концентрациясын және активтілігін есептеңіз.

9. 0,1 М Н₂SО₄ ерітіндісінің сутектік көрсеткішін көрсет:

А) 0,65 В) 1 С) 0 D) 13 Е) 7
10. 1 н NаОН ерітіндісінің сутектік көрсеткішін көрсет:

А) 0,5 В) 7 С) 14 D) 13,5 Е) 1

А) 0,5 В) 1 С) 2,2 D) 10 Е) 7

А) 7 В) 11,8 С) 10 D) 2,2 Е) 14

Егер тұз гидролизге анионы бойынша түссе, су молекуласының протоны тұздың анионымен байланысып әлсiз қышқыл түзедi. Осы процесстiң нәтижесiнде судың диссоциациясының тепе-теңдiгi оңға ығысып ерiтiндiде бос күйiнде көптеп гидроксил иондары пайда болады, сондықтан тұз ерiтiндiсi сiлтiленедi, яғни рН > 7 болады.

Егер тұз гидролизге катионы бойынша түссе, су молекуласының гидроксил анионы тұздың катионымен байланысып әлсiз негiз түзедi. Осы процесстiң нәтижесiнде судың диссоциациясының тепе-тендiгi оңға ығысып ерiтiндiде бос қүйiнде көптеп сутек катиондары пайда болады, сондықтан тұз ерiтiндiсі қышқылданады, яғни рН < 7 болады.

Әлсiз қышқыл мен әлсiз негiзден түзiлген тұздардың катионы да, анионы да сумен әрекеттесіп әлсіз қышқыл мен әлсіз негіз түзеді. Ортаның реакциясы гидролиз нәтижесiнде түзiлетiн қышқыл мен негiздiң салыстырмалы күшiне байланысты, қайсысының күшi басым болса, ерiтiндi ортасы соны көрсетедi (ә л с i з қ ы ш қ ы л д ы қ немесе ә л с i з н е г i з д i к о р т а н ы). Әлсiз қышқылдар мен негiздердiң күшiн олардың диссоциациялану константалары айқындайды. Егер тұздың гидролизденуі нәтижесінде түзілген әлсіз қышқыл мен әлсіз негіздің күші бірдей болса, орта бейтарап (рН = 7) болады.

Таза зат шынысына универсал индикатор қағаздың кiшкене қиындысын орналастырып, үстiне зерттелетiн ерiтiндiнiң бiр тамшысын тамызыңдар. Осыдан кейiн индикатор қағаздың түсiн шкаламен салыстырып, ортаның реакциясын анықтап, нәтижесiн кестеге жазыңдар.

Индикатор қағазының түстерiнiң өзгерісiн түсiндiрiңдер.Тұздардың гидролизiнiң молекулярлық және иондық теңдеулерiн жазыңдар. Көп қышқылды негіздер мен көп негізді қышқылдар тұздарының гидролизінің тек бірінші сатысының молекула – иондық теңдеулерін жазыңдар. Индикатор қағазының түстерiнiң өзгерулерiн қорытындыда түсiндiрiңдер.

а) Пробиркаға 5 – 6 тамшы натрий ацетатының ерiтiндiсiн құйып және 1 - 2 тамшы фенолфталеин индикаторын қосып қайнағанша қыздырыңдар. Не байқалады? Гидролиз реакциясының теңдеуiн молекулалық және иондық түрде жазыңдар. Нелiктен қыздырғанда ерiтiндi түсi айқындалып, ал салқындатқанда керiсiнше бозарып кетедi? Тәжiрибе соңында қорытынды түрiнде жауап жазыңдар.

б) Пробиркаға 5 – 6 тамшы натрий гидрокарбонатының ерiтiндiсiн құйып, оған 1 тамшы фенолфталеин индикаторын қосып қайнағанша қыздырыңдар. Не байқалады? Гидролиздену теңдеуiн жазындар. Ерiтiндi түсiнiң өзгеруiн қорытынды ретiнде түсiндiрiңдер.
Тәжiрибе 3 - Аяғына дейiн жүретiн гидролиз (қайтымсыз гидролиз)

Пробиркаға 5 – 6 тамшы алюминий сульфатының ерiтiндiсiн және осындай көлемде натрий карбонатының ерiтiндiсiн қабырғалатып құйыңдар. (араластырмаңдар!) Екi ерiтiндiнiң шеқарасында қандай өзгерiс байқалады?

Екі тұздың алмасу реакциясының теңдеуін жазыңдар. Реакция нәтижесінде түзілген қай тұз қайтымсыз гидролизденеді? Неліктен? Қайытымсыз гидролиз нәтижесінде қандай зат тұнбаға түседі, қандай зат газ күйінде бөлінеді? Алмасу реакциясының нәтижесінде түзілген тұздың қайтымсыз гидролизденуінің молекулалық, иондық теңдеулерін жазыңыз.
5.3 Бақылау тапсырмалары:

1. Қандай химиялық процесс гидролиз деп аталады ? Гидролиздiң мәнi неде ?

2. Судың иондық көбейтіндісі дегеніміз не ? Ол қандай факторға тәуелді ? Стандартты жағдайдағы мәні қандай?

а) 10^-1 б) 10^-7 в) 10^-10 г) 10^-12 д) 10^-14

3. Ерiтiндiнiң рН–ы деген не ? Оны қалай есептейдi ? Мысал келтiрiңдер.

4. Қандай тұздар гидролизге ұшырайды? Қандай тұздар гидролизденбейді ? Неліктен ? Мысал келтіріп түсіндіріңдер.

5. Мына тұздардың KCN, K₃PO₄, CrCl₃, NaBr, KNO₃, Al₂(SO₄)₃ қайсысы гидролизденедi? Гидролиздену теңдеулерiн жазыңдар. Ортаның реакциясын анықтаңдар.

6. Гидролиздену константасы дегеніміз не ? Ол нені сипаттайды ? Қандай факторларға тәуелді ?

7. Гидролиздену дәрежесi деген не ? Ол қандай факторларға тәуелді ?

8. Al₂(SO₄)₃ ерiтiндiсi мен Na₂S ерiтiндiсiн қосқанда Al(OH)₃ түзiледi. Реакция теңдеуiн жазып, себебiн түсiндiрiңдер.

9. Мына тұздардың қайсыларының гидролизi нәтижесiнде негiздiк тұздар түзiледi ?

а)ZnCl₂ б)K₂S в)Fe₂(SO₄)₃ г)AlCl₃

Реакция теңдеулерiн жазып дәлелдеңдер.

10. Мына тұздардың қайсыларының гидролизiнiң нәтижесiнде қышқылдық тұздары түзiледi? Реакция теңдеулерiн жазып дәлелдеңдер:

а) NaCI б) K₂CO₃ в) Na₃PO₄ г) CuSO₄

11. Ерiтiндiдегi ОН^- иондарының концентрациясы 10^-2 моль/л. Ерiтiндiнiң рН анықтаңыз.

12. Ерiтiндiнiң рН = 5. Ерiтiндiдегi гидроксил иондарының концентрациясын

есептеңiз.

13. Мыс сульфатының ерiтiндiсiне қышқыл қосылса, тұздың гидролизi күшейе ме, әлде әлсiрей ме?

14. Натрий сульфидiнiң ерiтiндiсiне сiлтi қосылса, тұздың гидролизi күшейе ме, әлде әлсiрей ме?

15. Тұздың гидролизі қайтымсыз болады, егер гидролиз нәтижесінде түзілсе:

А) әлсіз қышқыл мен күшті негіз

В) күшті қышқыл мен әлсіз негіз

С) әлсіз қышқыл мен әлсіз негіз

D) нашар еритін негіз және ұшқыш, тұрақсыз әлсіз қышқыл

Е) көп қышқылды нашар еритін негіз

16.Тұз ерітіндісі сұйытылған сайын тұздың гидролизі:

А) артады

В) өзгермейді

С) кемиді

D) басында артады, соңында кемиді

Е) басында кемиді, соңында артады

17. Температура жоғарлағанда қай тұздың гидролиздену дәрежесі артады, ал қай тұздың гидролизіне температура әсер етпейді ?
A) Al₂(CO₃)₃ B) Cr₂S₃ C) CH₃COONa D) Na₂CO₃ E) ZnCO₃

Зертханалық жұмыс № 6

Жұмыстың мақсаты: Кейбiр жиi қолданылатын тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштардың қасиеттерiмен, ТТР –ның түрлерiмен танысу. ТТР –ның теңдеулерiн жазып, теңестiрiп үйрену.

Химиялық реакцияның нәтижесiнде реакцияға түскен молекулалардың күрамындағы элементтердің тотығу дәрежелерi өзгерiске ұшырайтын процесстер тотығу-тотықсыздану реакциялары деп аталады. ТТР – параллель жүретiн қарама-қарсы бағытталған екi процесстен – тотығу және тотықсыздану реакцияларынан – тұрады.

Т о т ы ғ у – электрондарды беру, т о т ы қ с ы з д а н у – электрондарды қосып алу. Электрондарын берген зат тотықсыздан-дырғыш, электрондарды қосып алған зат тотықтырғыш деп аталады.
Тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштардың

эквиваленттiк массалары

Тотығу – тотықсыздану реакцияларында бiр электронды қосып алатын немесе бiр электронды беретiн заттың мөлшерi оның эквиваленттiк массасы деп аталады. Басқаша айтқанда, тотықтырғыштың эквиваленттiк массасы оның молярлық массасын қосып алған электрондарының санына бөлгенге тең:

- әр тәжiрибе орындалғаннан кейiн жұмыс дәптерiне байқалған өзгерiстер жазылады.

- анықтамалық бөлiмнен (қосымша Е) әрбiр тотығу - тотықсыздану жұптарының стандартты потенциалдары тауып алынып, тәжiрибе барысында орындалған ТТР-ның электр қозғалғыш күшiнiң мәнi есептеледi.

- әрекеттескен екi заттың қайсысы тотықтырғыш, қайсысы тотықсыздандырғыш екендiгi көрсетiледi.

- электрондық немесе электрондық–иондық теңестiру әдiсiмен тотығу және тотықсыздану реакциялары жеке–жеке жазылып, бiр ортақ бөлiмге келтiрiлiп, электрондар санын теңестiретiн коэффициенттер анықталады.

- осыдан кейiн реакциялардың оң жақтарының қосындысы, сол жақтарының қосындысы жазылып, екi жақтағы бiрдей молекулалар не иондар болса, қысқартылады.

- әрi қарай ТТР-ның иондық және молекулалық теңдеулерi жазылады.

- тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың эквиваленттiк массалары есептеледi.

Пробиркаға 5 –10 тамшы мыс сульфатының ерiтiндiсiн құйып, наждак қағазымен тазартылған шегенi салыныз. Ненi байқадыныз? Қандай процестер жүрдi?

Пробиркаға 2 – 3 тамшы КI ерiтiндiсiн құйып үстiне жаңа дайындалған хлор суын тамшылап құйыңыз. Ненi байқадыңыз? Пробиркадағы сұйықты сумен әлсiз сары түске боялғанша сұйылтыңыз. Осыдан кейiн сұйықты екi пробиркаға бөлiп, бiреуiне крахмал ерiтiндiсiнiң бiрнеше тамшысын, екiншiсiне бiрнеше тамшы бензол құйыңыз. Ненi байқадыңыз?

Пробиркаға 2-3 тамшы калий перманганатының ерiтiндiсiн тамызып үстiне 2-3 тамшы 2н H₂SO₄ қосыңыз. Осыдан кейiн пробиркаға ерiтiндi түссiзденгенше тамшылатып темiр (II) сульфатының ерiтiндiсiн қосыңыз. Жоғарыда келтiрiлген сұрақтарға жауап берiңiз.

а) Пробиркаға 1-2 тамшы калий перманганатының ерiтiндiсiн тамызып, 1-2 тамшы концентрлi КОН ерiтiндiсiн қосып, үстiне ерiтiндiнiң түсi қызғылттан жасыл түске өзгергенше натрий сульфитiнiң ерiтiндiсiн тамшылатып қосыңыз.

б) Пробиркаға 1 –2 тамшы калий перманганатының ерiтiндiсiн тамызып, 2-3 тамшы су қосып үстiне қоңыр тұнба түзiлгенше натрий сульфитiнң ерiтiндiсiн қосыңыз.

в) Пробиркаға 1-2 тамшы калий перманганатының ерiтiндiсiн тамызып, 2-3 тамшы күкiрт қышқылын қосып, үстiне қызғылт ерiтiндi түссiзденгенше натрий сульфитiнiң ерiтiндiсiн тамшылап қосыңыз.

Үш тәжiрибенi де жоғарыдағы сұрақтарға жауап бере отыра қорытындылаңыз.
Тәжiрибе 6 - Cr⁺³ ионын сутек пероксидiмен тотықтыру

Пробиркаға 1-2 тамшы Cr(NO₃)₃ ерiтiндiсiн тамызып үстiне алғашқыда пайда болған Cr(OH)₃ –ның тұнбасы ерiгенше КОН қосыңыз. Осыдан кейiн ерiтiндiге тамшылап Н₂О₂ ерiтiндiсiн қосу керек ерiтiндiнiң жасыл түсi сарыға өзгергенше. Сары түске ерiтiндiнi ТТР нәтижесiнде түзелген CrO₄^-2 (хромат–анион) бояйды. Жоғарыдағы сұрақтарға жауап берiңiз.

Екi пробиркаға 2-3 тамшы темiрдiң (II) сульфатының ерiтiндiсiн тамызып, 1-2 тамшы 2н H₂SO₄ ерiтiндiсiн қосыңыз. Пробирканың бiреуiне 1-2 тамшы 3% Н₂О₂ тамызыңыз. Осыдан кейiн екi пробиркаға да 2-3 тамшы дистиллденген су және 2-3 тамшы аммоний роданидiнiң NH₄SCN ерiтiндiсiн қосыңыз.

Н₂О₂ қосылған пробиркадағы ерiтiндiнiң түсi қалай өзгердi? Не себептен?
Тәжiрибе 8 - NO₃^- - анионның алюминиймен аммиакқа дейiн

тотықсыздануы

Пробирканың түбiне шамалап алюминий үгiндiсiн салыңыз (үгiндiнiң орнына фольганы алуға болады). Үстiне 2-3 тамшы натрий нитратының NaNO₃ ерiтiндiсiн тамызып, 0,5–1 мл 2н NaOH ерiтiндiсiн құйыңыз. Пробирканы штативке орналастырып мақтамен жауып, мақтаның үстiне дымқылданған индикатор қағазын қойыңыз. Бiрнеше минуттен кейiн индикатордың түсi өзгергендiгiн байқайсыз.

Байқалған өзгерiстерді түсіндіріңіз. ТТР–ның иондық және молекулалық теңдеулерiн жазыңыз.
Тәжiрибе 9 - Концентрлi азот қышқылын мыспен азот (IV) оксидiне

дейiн тотықсыздандыру
Тәжiрибе мiндеттi түрде тартпа шкафтың астында жасалады!

Пробиркаға мыс сымының кiшкене бөлшегiн салып, 3-4 тамшы концентрлi азот қышқылын құйып, ақырындап қыздырыңыз. Реакция нәтижесiнде жирен түстi газ – азот (IV) оксидi NO₂ түзiледi, егер реакцияға сұйытылған азот қышқылы алынса, түссiз газ – азот (II) оксидi NO түзiледi.

Реакциялардың иондық және молекулярлық теңдеулерiн жазыңыз.
Тәжiрибе 10 - Калий бихроматын қымыздық қышқылымен

тотықсыздандыру

Пробиркаға 2-3 тамшы К₂Сr₂О₇ ерiтiндiсiн тамызып, үстiне 2-3 тамшы 2н күкiрт қышқылын қосқаннан кейiн 3-5 тамшы Na₂C₂O₄ ерiтiндiсiн құйыңыз, ерiтiндiнiң түсi қызғылт сарыдан көк-жасылға өзгергенше. Оксалат анион (С₂О₄^2-) ТТР нәтижесiнде СО₂–ге дейiн тотығады. Реакцияның иондық және молекулярлық теңдеулерiн жазыңыз.

а) Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

б) CuCO₃ ∙ Cu(OH)₂ → 2CuO + CO₂ + H₂O

в) K₂CrO₄ + BaCI₂ → BaCrO₄ + 2KCI

а) NaNO₂ + NaI + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + NO + I₂ + H₂O

б ) KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + KNO₃ + H₂O

в) HNO₃ + H₂S → NO + S + H₂O

а) Br₂ + HNO₂ + H₂O → HBr + HNO₃

б) KMnO₄ + PH₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + H₃PO₄ + H₂O

в) NаCIO +HBr → NаCI + Br₂ + H₂O

7. Мына реакциялардың ЭҚК есептеңiздер:

а) HgSO₄ + FeSO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + Hg₂SO₄

б) PbO₂ + KI + H₂SO₄ → PbSO₄ + K₂SO₄ + I₂ + H₂O

в) KMnO₄ + KCI + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O + CI₂

10. Тотығу процесiн көрсет:

11. Мына көрсетілген ТТР қай бағытта өздігінен жүреді?

2KBr + 2FeCl₃ = 2FeCl₂ + 2KCl + Br₂
12. Мына көрсетілген ТТР қай бағытта өздігінен жүреді?

KMnO₄ + 3Ag + 2H₂O = MnO₂ + 3AgOH + KOH

A) KMnO₄ және H₂SO₄

B) H₂SO₄ және HCl

C) KNO₂ және HI

D) HIO₃ және HI

E) H₂SO₄ және HBr

Стандартты электродтық потенциалдардың мәндерін пайдалана отырып жауап берiңiз.


Зертханалық жұмыс № 7
Комплексті қосылыстар
Жұмыстың мақсаты: Комплекстi қосылыстардың түзiлу, ыдырау жағдайларымен танысу. Комплекс түзушi орталық ионның тотығуын және тотықсыздануын бақылау. Комплекстi тұздардың кәдiмгi тұздардан тұрақты екендiгiне көз жеткiзу.
7.1 Жалпы мәліметтер

Комплекстi қосылыстар - құрамындағы химиялық байланыстардың бiр бөлiгi донорлы-акцепторлы механизм арқылы түзiлген бейорганикалық қосылыстардың ерекше бiр классы.

Комплекстi қосылыстардың электролиттiк диссоциациясы

және тұрақтылығы
Комплекстi қосылыстардың iшкi сферасымен сыртқы сферасының арасындағы байланыс иондық болғандықтан, комплекстi қосылыстар күрделi комплекстi ионға (iшкi сфера) және қарапайым ионға (сыртқы сфера) күштi электролиттер секiлдi толығымен диссоциацияланады. Бұл комплекстi қосылыстардың б і р і н ш і р е т т і к д и с с о ц и а ц и я с ы:

К₃ [Ғе (СN)₆] → 3К ⁺ + [Ғе(СN)₆ ]^3-

Комплекстi қосылыстардың iшкi сферасы (күрделi комплекстi ион) әлсiз электролиттер секiлдi қайтымды диссоциацияланады. Бұл комплекстi қосылыстардың е к і н ш і р е т т і к д и с с о ц и а ц и я с ы:

[Ғе(СN)₆ ]^3- ↔ Ғе ³⁺ + 6СN^-

Комплекстi қосылыстардың екiншi реттік диссоциациялануы қайтымды процесс болғандықтан әрекеттесушi массалар заңын қолданып, комплексті ионның диссоциациялану константасының формуласын жазуға болады:

Тұрақсыздық константасына кері шама тұрақтылық константасы деп аталады. Ктұрақтылық тең болады:

б) Мыс аммиакатының түзiлуi. СиSО₄ ерiтiндiсiнiң 2-3 тамшысына аммиак ерiтiндiсiн көгiлдiр тұнба түзiлгенше бiртiндетiп тамызыңыз. Тұнбаның бiр бөлiгiн басқа пробиркаға ауыстырып, үстiне артық мөлшерде аммиак ерiтiндiсiн қосыңыз. Ненi байқадыңыз? Реакцияның теңдеуiн жазыңыз. Түзiлген комплекстi тұзды атаңыз. Комплекс түзушi ионның зарядын және координациялық санын көрсетiңiз.

в) Гексафторферрат(III)-анионның түзiлуi. FеCI₃ ерiтiндiсiнiң 2-3 тамшысына 3-4 натрий фторидiнiң ертiндiсiн тамызыңыз. Сары түстi темiр хлоридiнiң ерiтiндiсi түссiзденедi. Себебi ерiтiндiнi сары түске бояп тұрған Fе³⁺ ионы F^-(фторид-анионмен) түссiз комплекстi ион [FeF₆]^3- түзедi. Реакцияның теңдеуiн иондық және молекулалық түрде жазыңыз.
Тәжiрибе 2 - Комплекс түзушi ионның тотығуы
2-3 мл хлор суына 2-3 тамшы калий гексацианферраты (II)-ның K₄[Fe(CN)₆] ерiтiндiсiн қосыңыз. Осыдан кейiн артық мөлшердегi хлордан құтылу үшiн пробиркадағы ерiтiндiнi қайнатыңыз. Хлордан кұтылған соң, комплекс түзушi орталық ионның тотығуы нәтижесiнде түзiлген гексацианферрат (III)-анионды ([Fe(CN)₆]^3-) анықтау үшiн FeSO₄–ның кiшкене кристалл бөлшегiн салыңыз. Көк түнба түзiлуi керек. Реакциялардың теңдеуiн молекулярлық және иондық түрде жазыңыз.
Тәжiрибе 3 - Комплекс түзушi ионның тотықсыздануы.
2-3 тамшы K₃[Fe(CN)₆] ерiтiндiсiне темiр (II) сульфаты ерiтiндiсiнiң 2 тамшысын тамызыңыз. Ерiтiндiнiң түсiне көңiл аударыңыз. Осыдан кейiн 2-3 тамшы сутек пероксидiн Н₂О₂ және 1-2 тамшы КОН қосыңыз. Қандай өзгерiстер байқадыңыз ? Реакциялардың теңдеулерiн молекулалық және иондық түрде жазыңыз.
Тәжiрибе 4 - Темiр тұздарының тұрақтылығын салыстыру
а) FeCI₃ ерiтiндiсiнiң 2 тамшысына 1-2 тамшы KCNS ерiтiндiсiн тамызыңыз. Ерiтiндiнiң түсi темiр роданидiнiң түзiлуiне байланысты қан-қызыл түске боялады. Реакцияның теңдеуiн жазыңыз.

Бұл реакция - Fe³⁺-ионына тән реакция, сапалық анализде үш валенттi темiр катионын осы реакцияның көмегiмен анықтайды.

б) Алдыңғы тәжiрибенi FeCI₃ ерiтiндiсiнiң орнына K₃[Fe(CN)₆] ерiтiндiсiн алып қайталаңыз. Комплекстi қосылыстың ерiтiндiсiнде бос күйiнде жүрген Fe³⁺-катионы жоқ екендiгiне, яғни қан-қызыл ерітінді түзілмейдігіне көз жеткiзiңiз. Не себептен Fe³⁺ катиондары комплекстi тұз K₃[Fe(CN)₆] ерiтiндiсiнде KCNS реактивiмен анықталмайтындығын түсiндiрiңiз.

3. 
   Бақылау тапсырмалары:
   

1. Берiлген комплекстi қосылыстарды атаңыз және комплекс түзушi иондарды көрсетiңiз. Комплекс түзушi иондардың зарядын және координациялық санын анықтаныз:

K₂[Cu(CN)₄]; [Ni(NH₃)₆]SO₄; K₂[PtCI₆]
2. Мына берiлген атаулар бойынша комплекстi қосылыстардың формулаларын жазыңыз. Комплекстi қосылыстардың iшкi сферасын квадрат жақшаға алыңыз:

а) калийдiң гексанитрокобальтаты (III);

б) натрийдiң дицианаргентаты;

в) гексаамминкобальт (III) -тiң бромидi;

г) магнийдiң трифторгидроксобериллаты;

д) диакватетрамминникель (II)- дiң нитраты.

[Cu(H₂O)₄]SO₄; K[Au(CN)₄]

K₃ [ AI(OH)₆]

[ Cd ( NH₃)₄] CI₂

[ Ag ( NH₃)₂] NO₃

[ Cо (NН₃)₃ (NО₂)₃]

[Pt CI₄(NH₃)₂]

Na₃ [FeF₆]
9. Мына келтiрiлген тұздардың типiн (комплекстiк, қос, орта, негiздiк, қышқылдық) анықтаңыз. Осы тұздарды атаңыз, диссоциация теңдеулерін жазыңыз.

а) K₂SO₄

б) NaHSO₄

с) ( CuOH)₂SO₄

д) [Cu (H₂O)₄]SO₄

е) NH₄ Fe (SO₄)₂

A) (NH₄)₂SO₄ ·Fe₂(SO₄)₃

Б) 3 KCN·Fe(CN)₃

ерітінділеріне әсер еткенде бiрiншi тұз ерiтiндiсi қан-қызыл түске боялған, ал екiншi тұз ерiтiндiсi боялмаған. Қай тұз комплекстi тұз, қай тұз қос тұз?

A) +1 B)+5 C)+3 D)+4 E)+2