НҰСҚаулар 5В072000 «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»



бет1/3
Дата08.09.2017
өлшемі0,62 Mb.
түріНұсқаулар
  1   2   3
ҚАЗАҚСТАН РЕСУПБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ қ. ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
«ТЕОРИЯЛЫҚ ЭЛЕКТРОХИМИЯНЫҢ НЕГІЗДЕРІ»

пәннінен зертханалық жұмыстар үшін



ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР
5В072000 – «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»

мамандығында оқитын студенттер ушін





Семей


2014
Кіріспе
1. ӘЗІРЛЕНГЕН

ҚҰРАСТЫРУШЫ ______ « ____» ______ 20__ ж. Ж.Т. Лебаева,

аға оқытушысы кафедрасы «Химия»
2. ТАЛҚЫЛАНДЫ

2.1 «Химия» кафедра отырысында

« ____» _______________20__ж., №_____ хаттама

күні


Кафедра меңгерушісі ________ Б.Х. Мусабаева

қолы


АЛҒЫСӨЗ

«Теориялық электрохимияның негізі» пәнінен әдістемелік құралы 5В072000-«Бейорганикалық заттарының химиялық технологиясы» мамандығының мемлекеттік жалпыға міндетті білім беру стандартына сәйкес құрастырылған және қолдануға ұсынылады



Берілген әдістемелік құралы зертханалық сабақтарда студенттерді электрохимия құбылыстарымен, электродты процестерімен, жылдамдығын анықтауға және қажетті юағытқа қарай бұруға мүмкін жағдайларды зерттеп, химиялық процесстермен таныстырады.



Әрбір жұмысқа оның мәнін ұғу үшін қысқаша теориялық кіріспе бар, толық жұмыс жасау барысы берілген. Эксперимент барысында алынған мәліметтерді жұмысшы дәптерге жазып, қондырғы сызбасын сызып және тәжірибе нәтижелерін енгізетін кестені сызып алады. Эксперимент нәтижелері әрбір жұмысқа қойылған талаптарға алынып жатқан заттарға немесе мәліметтерге сапалық және сандық көз қарастан жауап беру керек. Тек қана осы жағдай орындалған кезде жұмыс оындалды деп есептелінеді және оқытушы қабыл алады. Жұмыс жасау келесі сатылармен өтеді: зерханалық сабақтың тақырыбының теориялық бөлімін тапсыру, жұмысты орындау, эксперимент нәтижелерін есептеу, жұмысты өткізетіндей етіп қалпына келтіру және оны қорғау.

МАЗҰНЫ










бет

1

«Электролит ерітінділеріндегі тепе-теңдік. Электролиздік диссоциация».

4

2

«Күшті электролиттердің электростатикалық теориясы»

4

3

«Электролит ерітінділеріндегі тепе-теңдік емес құбылыстар. Фарадей заңдары»

5

4

«Электролит ерітінділерінің электрлік өткізгіштігі»

6

5

«Ион өткізгіштігін анықтау» (зертханалық жұмыс1).

8

6

«Электродты тепе-теңдігінің термодинамикасы»

10

7

«Бір реактормен тұрақты (үздіксіз) режимде жұмыс жасау» (зертханалық жұмыс2).

11

8

«Тек бір реактормен ғана араластыру эффектісімен тұрақты (үздіксіз) режимде жұмыс жасау» (зертханалық жұмыс3).

13

9

«Қос электрлік қабатының теориясы»

15

10

«Тотығу-тотықсыздану жүйесінің электрохимиялық қасиеті» (зертханалық жұмыс4).

16

11

«Тепе-теңдікте емес электродты процестері»

18

12

«Гальваникалық элементтерде жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары» (зертханалық жұмыс5).

18

1. Тақырып: «Электролит ерітінділеріндегі тепе-теңдік. Электролиздік диссоциация».



Сабақ мақсаты:

Электрлиттердің классикалық теориясын, электролит ерітінділеріндегі тепе-тең процестерді қарастыру.


Сабақтың мазмұны:

1. Электролитикалық диссоциалану теориясы

2. Диссоциалану дәрежесі, диссоциалану константа

3. Активтілік, активтілік коэффициент. Ерітіндінің иондық күші.

4. Ерігіштік, ерігіштік көбейтіндісі.

Жаттығу. Есеп.

Задача 1.

Найти при 25°С константу равновесия реакции



Hg2Cl2 + 2FeCl2 = 2Hg + 2FeCl3

(1.10)

Задача 2.

Даны растворы KCl, NaNO3, NaCl и KNO3 с концентрацией по 0,01 моль/кг H2O. Средние ионные коэффициенты активности электролитов первых трех растворов равны соответственно 0,9022; 0,9047; 0,9059. Рассчитайте средний ионный коэффициент активности KNO3.



Задача 3.

Вычислите растворимость CuCl при 298 К в воде и в 0,025 М растворе MgSO4, если произведение растворимости (ПР) CuCl равно 3,2∙10−7 (моль/л)2 и .



Задача 4.

Вычислите произведение растворимости Ca(OH)2 при 298 К. Растворимость гидроксида кальция составляет 0,155 г/100 г воды.



Задача 5.

Вычислите кажущуюся константу ионизации муравьиной кислоты, ионная сила которой 0,01 моль/л при 298 К, предположив, что коэффициент активности недиссоциированной формы кислоты равен 1 (gHA = 1). Термодинамическое значение константы ионизации равно 1,75∙10−4 моль/л.



Задача 6.

Если константа диссоциации NH4OH равна 1,8∙10-5, то при какой концентрации степень ее диссоциации равна 0,01?

2. Тақырып: «Күшті электролиттердің электростатикалық теориясы»

Сабақ мақсаты:

Күшті электролиттер теориясымен танысу.

Сабақтың мазмұны:

1. Дебай-Хюккель теориясының негізгі жайыттар. Ионды атмосфера туралы ұғым

2. Ионды атмосфера радиусы және осы шаманың физикалық мәні. Ионды атмосфера радиусының концентрацияға, температураға, иондар зарядына және диэлектрлік өткізгіштігіне тәулділігі.

3. Дебай-Хюккель теориясының теңдеуі және оларды қолдану шегі.

4. Иондар ассоциациясы. Ассоциациялану константа. Ионды жұбының молекуладан принципиалды ерекшелігі. Бьеррум теориясы.



Бақылау сұрақтары:

Задача 1.

Рассчитайте средний коэффициент активности ƒ± 0,001 М раствора MgSO4, если константа А в предельном законе Дебая-Гюккеля для водных растворов при 25оС равна 0,509 (л/моль)1/2∙K3/2.



Задача 2.

Определите ионную силу раствора Al2(SO4)3, моляльная концентрация которого равна 0,2 моль/кг H2O.



Задача 3.

Вычислите активность электролита aЭ и среднюю ионную активность a± ZnSO4, если его концентрация в растворе 0,1 моль/л, а средний ионный коэффициент активности равен 0,148.



Задача 4.

Ионная сила раствора KCl равна 0,2 моль/л. Какова его молярная концентрация? Какова должна быть молярная концентрация раствора BaCl2 той же ионной силы?



Задача .

Ионная сила pacтвоpa NаCl равна 0,2. Какова его моляльность? Какова должна быть моляльность раствора АlСl3 той же ионной силы?

3. Тақырып: «Электролит ерітінділеріндегі тепе-теңдік емес құбылыстар. Фарадей заңдары»

Сабақ мақсаты:

Электролиз процестерімен танысу.Фарадей заңдары.

Сабақтың мазмұны:

1. Өткізгіштіктердің жіктелуі және тұрақты электр тоғының I және II текті өткізгіштіктерден өтуі.

2. Электрохимиялық жүйелердің негігі түрлері және олардың құрам бөліктері. Катод және анод ұғымдарының анықтамасы.

3. Электрохимиялық жүйедегі (ячейке, цепи) тоғының бағыты.

4. Химиялық және электрохимиялық реакцияларының айырмашылығы.

5. Электролиз тотығу-тотықсыздану процесі ретінде қарасыру.



Бақылау сұрақтары:

Задача 1.

Написать уравнения процессов, происходящих при электролизе водного раствора сульфата натрия с нерастворимым анодом. Укажите, какие вещества образуются в катодном и анодном пространствах.

Ом−1∙см−1.

Задача 2.

Гальванический элемент составлен из алюминиевого и никелевого электродов. Определите, какой из электродов Al|Al3+ или Ni|Ni2+ будет являться положительным и отрицательным полюсом элемента. Запишите уравнения электродных реакций.



Задача 3.

Установить, в каком направлении возможно самопроизвольное протекание реакции

2NaCl + Fe2(SO4)3 = 2FeSO4 + Cl2 + Na2SO4

Задача 4.

Гальванический элемент составлен из 2-х электродов: иод-серебряного, помещенного в раствор 0,1М НJ, и водородного, опущенного в 0,01М раствор кислоты НХ. Разность равновесных потенциалов между этими электродами составила 0,117В. Рассчитайте константу диссоциации Ка кислоты НХ, если известны только значение Ео для серебряного электрода, равное 0,799, и величина ПРAgJ=1,1⋅10-16.


4. Тақырып: «Электролит ерітінділерінің электрлік өткізгіштігі»

Сабақ мақсаты:

Электролит электрөткізгіштігінің сандық сипаттамасын қарасыру.


Сабақтың мазмұны:

1. Меншікті электрөткізгіштігінің физикалық мәні және оны өлшеу әдістері.

2. Молярлы және эквивалентті электрөткізгіштігі және меншікті электрөткізгіштігімен байланысы.

3. Эквивалентті және меншікті электрөткізгіштігі электролит коцентрациясына тәулділігі.

4. Шекті эквивалентті электрөткізгіштігі

5. Иондар қозғалу жылдамдығы, абсолютты жылдамдық және иондар жылжымалдылығы.

6. Электролиттер қоспасының электрөткізгіштігі.

7. Иондар аномалды жылдамдығы

8. Тасымалдау саны және иондар жылжу жылдамдығымен олардың байланысы
Бақылау сұрақтары:

Задача 1.

Сопротивление ячейки для измерения электропроводности в которой содержится 0,02 М раствор KCl равно 35,16 Ом при 291 К, а для 0,1 М раствора уксусной кислоты − 179 Ом. Какова степень диссоциации уксусной кислоты? Для уксусной кислоты L0 = 350,0 Ом−1∙см2∙моль-экв−1. Удельная электропроводность 0,02 М раствора KCl при 291 К равна 0,002399 Ом−1∙см−1.



Задача 2.

Раствор с концентрацией H2SO4 70 мас. % имеет плотность 1,615 г/см3 и удельную электропроводность 0,2157 Ом−1∙см−1 при 291 К. Найдите значения эквивалентной и молярной электропроводности раствора.



Задача 3.

Эквивалентная электропроводность пропионовокислого натрия при бесконечном разведении равна 89,3 Ом−1∙см2∙моль-экв−1 (298 К). Подвижности ионов Na+ и H+ соответственно равны 50,5 и 350,0 Ом−1∙см2∙моль-экв−1. Какова эквивалентная электропроводность бесконечно разбавленного раствора пропионовой кислоты при 298 К?



Задача 4.

Предельные подвижности ионов H+ и CH3COO соответственно равны 349,8 и 40,9 См∙см2∙моль-экв−1. Значение эквивалентной электропроводности равно 12,77 См∙см2∙моль-экв−1. Найдите константу диссоциации и рН раствора при с = 1,59∙10-4 моль/л.



Задача 6.

Сопротивление водного 0,1 М раствора AgNO3 равно 42,4 Ом. Кондуктометрическая ячейка, в которой измерялось сопротивление имела электроды из двух плоских параллельных пластин площадью по 2 см2 каждая. Расстояние между пластинами 0,9 cм. Определите удельное сопротивление, эквивалентную и удельную электропроводности.



Задача 5.

В ячейку для измерения электропроводности помещены платиновые электроды в форме дисков диаметром 1,34 см, расстояние между электродами 1,72 см. Ячейка заполнен 0,05 н раствором NaNO3. При напряжении 0,5 В через данный раствор идет переменный ток силой 1,85 мА. Найдите величину удельной и эквивалентной электропроводности раствора NaNO3.



Задача 6.

Удельная электропроводность насыщенного раствора AgBr равна 1,576∙10−6 Ом−1∙см−1, а воды, взятой для растворения 1,519∙10−6 Ом−1∙см−1. Найдите растворимость AgBr (S) в воде и произведение растворимости (ПР), если известно, что эквивалентные электропроводности при бесконечном разведении для KBr, KNO3, AgNO3 имеют значения 137,4; 131,3; 121,0 Ом−1∙см2∙моль-экв−1, соответственно.



Задача 7.

Числа переноса анионов в водных растворах 0,1 н хлорида калия, 0,1 н хлорида натрия и 0,1 н нитрата калия при 18оС соответственно равны 0,505, 0,610, 0,497. Вычислите число переноса аниона в 0,1 н растворе нитрата натрия при той же температуре, не принимая в расчет взаимодействие между ионами.



Задача 8.

При температуре 298 К методом перемещения границы в 0,005 н растворе хлорида калия было определено значение числа переноса иона хлора 0,5069, а в 0,01 н растворе хлорида натрия при той же температуре − 0,6082. Определите числа переноса ионов хлора, натрия и калия в 0,005 н растворе по отношению к хлориду калия и в 0,01 н растворе по отношению к хлориду натрия в предположении, что никакого взаимодействия между ионами нет.




5. Тақырып: Иондық өткізгіштігін анықтау» (зертханалық жұмыс1)

Жұмыс мақсаты

Жұмыстың мақсаты болып жаттығу барысында эксперимент мағұлыматтарын өңдеуге қажет иондық өткізгіштігін және R анықтау табылады.


Қажетті элементтер



  1. ♦ 1 литр растворителя этила ацетата с концентрацией 0.05 M.

  2. ♦ программа SACED-QRIA QRC.

  3. ♦ 1 растворителя гидрата окиси соды с концентрацией 0.05 M.

♦ Оборудование QRIA

Жаттығуды орындау
Жаттығуды орындау үшін келесі процедураларды орындау керек:

1. Введите раствор ацетата соды внутрь реактора 3. Накройте крышку и настройте смеситель, как объясняется в руководстве по установке.

2. Запустите программу SACED-QUSC.

3. Выберите опцию «Охват данных»( “Data capture”). Выберите «время охвата»( time of capture) (значок часов), выберите «имя файла»( the name of the file) для сохранения данных в файле (значок диска) и наконец нажмите «значок воспроизведение» (play icon)

4. Включите систему термостатизации и выберите 25ºC.

5. Включите систему мешалки для облегчения быстрой термостатизации.

6. Возьмите образец в нижнем мундштуке реактора и определите проводимость раствора при данной температуре.

7. Повторите измерения при 35 и 45ºC.

8. Запишите результаты в таблице 3.5.1.

9. Опустошите реактор с помощью нижнего клапана.

10. Промойте его водой несколько раз.

11. Повторите предыдущие шаги с раствором гидрата окиси соды.

12. Прочистите реактор еще раз.

13. Выключите систему.



Нәтижелер және кесте

После заполнения данных, произведите следующие вычисления:




Температурfа






Заключения и комментарии
Принимая во внимание полученные данные, ответьте на следующие вопросы:

 Как температура влияет на проводимость каждой субстанции?

 Какие факторы приводят к такому поведению?

 Почему разные субстанции имеют разные поведения при одинаковых изменениях температуры?


Каталог: ebook -> umm
umm -> ПОӘК 042-18-29 8/03-2013 №1 басылым 05. 09. 2013
umm -> Жалпы және заң психологиясы терминдерінің қысқаша сөздігі. І бөлім. Жалпы психология пәнінің терминдері
umm -> 6М 011700- «Қазақ тілі мен әдебиеті мамандығы» Магистранттарға арналған
umm -> ПОӘК 042-14-5-05. 02. 20. 22/2013 № басылым
umm -> «Ежелгі дәуір әдебиеті» пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар 2013 жылғы №3 басылым 5В011700 «Қазақ тілі мен әдебиеті», 5В012100- Қазақ тілінде
umm -> Оқытушы үшін «Қазақстан тарихы»
umm -> Әбікенова Гүлнафис Төкенқызы Қазақ тіліндегі эпистолярлық стильдің лингвистикалық сипаты
umm -> Педагогика кафедрасы


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3


©engime.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

енгізу | тіркеу
    Басты бет


материалдарды жүктеу