Химия лаб раб

Әрекеттесуші заттардың құрамындағы элемент атомдарының тотығу дәрежелері өзгере жүретін химиялық реакцияларды тотығу-тотықсыздану реакциялары деп атайды. Мысалы:

Mg + Cl₂ = MgCl₂

Тотығу дәрежесінің оң, теріс және нөлдік болуы мүмкін, әдетте оны араб сандарымен көрсетіп жанына +, - таңбаларын жазып элементтің символының үстіне жазылады.

Бұл тотығу дәрежелерінің өзгеруі атом аралық электрондардың тартылуы немесе таралуына байланысты. Тотығу-тотықсыздану реакцияларының негізгі қағидалары:

1. Тотығу деп, атом, молекула, иондардың электрон беру процестерін атайды. Мысалы:

а) атом электронын берсе, оң зарядты ионға:

Cl⁰ – 7e^- → Cl⁺⁷ айналады.

б) теріс зарядты ион электрон берсе, бейтарап атомға:

Сl^- - e^- → Cl⁰, оң зарядты ионға Сl^- - 2e^- → Cl⁺ айналады.

в) оң зарядты ион электрон берсе, оның оң заряды берген электрон санына сәйкес өседі: Сl⁺ - 4e^- → Cl⁺⁵.

Электрондарын беретін атом, молекула, иондарды тотықсыздандырғыштар деп атайды, реакция барысында бұлар тотығады.

2. Тотықсыздану деп, атом, молекула, иондардың электрон қосып алу процестерін атайды. Мысалы:

а) атом электрон қосып алса, теріс зарядты ионға айналады: Сl⁰ + e^- → Cl^-;

б) оң зарядты ион электрон қосып алса, заряд саны кеміген оң зарядты ионға:

Сl⁺⁵ + 4e^- → Cl⁺, бейтарап атомға Сl⁺⁵ + 5e^- → Cl⁰, теріс зарядты ионға: Сl⁺⁵ + 6e^- → Cl^- айналады.

Электрондарын қосып алатын атом, молекула, иондарды тотықтырғыштар деп атайды, реакция барысында бұлар тотықсызданады.

Құрал-жабдықтар, реактивтер:

1. 
   Пробиркалар; Калий перманганаты; Тұз қышқылы; Натрий гидроксиді;
   
2. 
   Калий иодиді, калий бромиді, калий хлориді; Натрий сульфиді, натрий сульфиті;
   
3. 
   Хлор, бром, иод сулары; Калий дихроматы;
   

Үш пробиркаға 2 тамшы 0,1М КMnO₄ ерітіндісін және 1 мл дистильденген су, содан соң 1-ші пробиркаға 2 тамшы 1М Н₂SО₄, 3-ші пробиркаға 2 тамшы 1М NaОН, сосын барлық пробиркаларға КI бірнеше кристаллын және 1мл бензол құйып, жақсылап араластырып 2-3 минут тұндырып қойыңыз. Ерітінді ортасы өнімнің құрамына қалай әсер етеді?

Екі пробиркаға 1 тамшыдан 0,5М калий дихроматының және 1мл дистильденген су, 1-ші пробиркаға 2 тамшы концентрлі күкірт қышқылы, ал 2-ші пробиркаға 2 тамшы 1М NaОН ерітіндісін құйып, әр пробиркаларға KI немесе KBr, KCI (оқытушының бергені бойынша) бірнеше кристаллын және 1мл бензол қосыңыз. Содан кейін жақсылап араластырып 2-3 минут тұндырып қойыңыз. Электрондық потенциалды негізге ала отырып, калий бихроматының қалыпты жағдайда қышқылдық және негіздік ортада калий хлоридімен реакцияға түсуін қорытындылаңыз.

Үш пробиркаға 0,3М Na₂S ерітіндісінің 2-3 тамшысын және әр пробиркаға 2 тамшы 1М Н₂SО₄ қосыңыз. 1-ші пробиркаға 3 тамшы хлор суын, ал 2-ші пробиркаға 3 тамшы бром суын, 3-ші пробиркаға иод суын қосып, араластырыңыз. Реакция нәтижесін бақылаңыз.

Үш пробиркаға 1мл концентрлі күкірт қышқылын, 1-ші пробиркаға KCI, 2-ші пробиркаға KBr, 3-шісіне KI және әр пробиркаға 1мл бензол қосып араластырып, 2-3 минут қойыңыз. Галогенид-ионының тотықсыздандырғыш қасиетінің CI^- Br^- I^- қатарда артуын түсіндіріңіз.

Екі пробиркаға 2-3 тамшы 1М (жаңадан дайындалған) натрий сульфитінің ерітіндісін құйып, 1-ші пробиркаға 2 тамшы 1М Н₂SО₄ және 2 тамшы 0.5 M K₂Cr₂O₇ ерітіндісін, 2-ші пробиркаға дистильденген су және 5 тамшы (жаңадан дайындалған) Na₂S қосыңыз. Алынған қоспаларды жақсылап араластырыңыз. Реакция нәтижесін бақылап, сульфит ионының қандай жағдайда тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиет көрсететінін түсіндіріңіз.

а) Әртүрлі рН ортада калий перманганатының ерітіндісін дайындаңыз. Ол үшін меткасы бар 8 стаканға 1мл-ден 0,1М калий перманганатының ерітіндісін құйыңыз.

1-ші стаканға 30-40 мл су, 3-4 тамшы концентрлі күкірт қышқылын және 50мл-ге дейін су қосыңыз. рН-метр көмегімен ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 1-2 интервалын көрсетуі қажет).

2-ші стаканға 30-40 мл су, 6-8 тамшы 0,1М күкірт қышқылын және 50мл-ге дейін су қосыңыз. Ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 2-3).

3-ші стаканға 50 мл-ге дейін су құйып, ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 5-8).

4-ші стаканға кішкене су, 2-3 тамшы 0,1М КОН және 50мл-ге дейін су құйыңыз. рН-метр көмегімен ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 9-10).

5-ші стаканға 7-10 тамшы 0,1М КОН және 50мл-ге дейін су құйыңыз. рН-метр көмегімен ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 10-11).

6-шы стаканға кішкене су, 5-6 тамшы 6М КОН және 50мл-ге дейін су құйыңыз. рН-метр көмегімен ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 13).

7-ші стаканға 10 мл 6М КОН және 50мл-ге дейін су құйыңыз. рН-метр көмегімен ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз. (рН 13,5).

8-ші стаканға 6М КОН және 50мл-ге дейін су құйыңыз. рН-метр көмегімен ерітіндінің рН ортасын өлшеңіз.

Егер рН көрсеткіштері көрсетілген интервалдан төмен немесе жоғары болса, сәйкес қышқыл немесе сілтінің 1-2 тамшысын ерітіндіге тамызыңыз.

б) Алынған барлық ерітінділерді нөмерленген пробиркаға құйып, штативке қойыңыз. 8-ші стаканнан басқаларына натрий сульфитінің кристалдарын салып, нәтижесін кестеге толтырыңыз.

Әр пробиркада жүретін реакция теңдеуін жазыңыз. Неліктен уақыт өткен сайын ерітіндінің түсі өзгереді. Түсіндіріңіз. Нернст теңдеуі бойынша перманганаттың әртүрлі ортада рН өзгерісін түсіндіріңіз.

1. 
   Жұмысты мұқият бақылау.
   
2. 
   Барлық тәжірибедегі реакция теңдеуін жазу.
   

1. Бірімжанов Б, Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы «Ана тілі», 1992ж.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М. «Высшая школа», 2001г.

3. Практикум по неорганической химии под ред. Воробьева А.Ф., Дракина С.Н. М., Химия, 1987.

Нернст теңдеуі, рН-метрдің жұмыс жасау принципі, заттардың электродтық потенциалдарының кестесі.

1. 
   Тотықтырғыш, тотықсыздандырғыш дегеніміз не?
   
2. 
   Төмендегі заттар реакцияларда тотықтырғыш қасиет көрсете ала ма: Мg, HNO₂, HCIO, S, Cr₂O₃, KOH? Сіздің жауабыңызды дәлелдейтін реакция теңдеулерін көрсетіңіз.
   
3. 
   Әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш қасиет көрсететін 3 заттың мысалын келтіріңіз.
   
4. 
   Fе²⁺ ионын стандартты жағдайда хлормен тотықтыруға бола ма? Жауабыңызды жартылай реакцияның стандартты потенциалдарымен түсіндіріңіз.
   
5. 
   Fе²⁺ ионын стандартты жағдайда иодпен тотықтыруға бола ма? Жауабыңызды жартылай реакцияның стандартты потенциалдарымен түсіндіріңіз.