ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «бейорганикалық химия»

1.Салыстырмалы молярлық масса дегеніміз не және оны қалай анықтайды? Екі мысал келтіріңдер.

2.Молярлық масса дегеніміз не? Оның өлшем бірлігі, 3-4 мысал келтіріңдер.

3.Авогадро заңы және оның салдары.

4.Газдың молярлық көлемі деген не?

5.Менделеев-Клайперон формуласын келтіріңдер.

№ 3 Зертханалық сабақтың тақырыбы: Химиялық заттардың энергетикасы
Сабақтың мақсаты: Химиялық реакция энергетикасын калориметрия өлшеп және термодинамикалық есептеу арқылы анықтау.

Зертханалық жұмыс бойынша сұрақтар:

1.Калориметрдің құрылысы.

2.Термохимияның негізгі заңы.

3.Бейтараптау реакциясының энтальпиясының мәні.

4.Гесс заңының салдары.
Жұмысты жүргізу:

Химиялық реакцияның энтальпиясын калориметр деген құрал арқылы өлшейді. 1- сыртқы стакан, 2- реакция жүретін стакан, 3- қақпақ, 4- воронка, 5- ерітінді араластыратын құрал, 6-термометр.

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O
№4 сурет Калориметр
Нейтралдау реакциясының термохимиялық теңдеуін былай жазуға болады:

Н⁺ + ОН^- =Н₂О: ΔН=-57 кДж

Нейтралдау реакциясы үшін бірдей көлемдер алу керек, мысалы: 100 мл қышқыл, 100 мл негіз.

Реакция жүретін стаканға (2) негіздің белгілі көлемін (20 мл концентрациясы 1 М) құйыңдар да температурасын 0,1⁰К дәлдікке дейін өлшеңдер (Т₁), оны зертханалық дәптерге жазыңдар. (Қышқылдыңда температурасын осындай дәлдікпен өлшеңдер, екі температура тең болуы керек). Сондай көлем (20 мл) қышқылды кұйып (1М) араластырып, ең жоғары температураны өлшеңдер (Т₂).

Тәжірибе нәтижесін кестеге жазыңдар:

Жүйе	Стакандағы жалпы көлем, V мл	Т1, К	Т1, К	Т = Т2- Т1
NaOH HCl
NaOH HNO3

Тәжірибе нәтижесінен мыналарды анықтаңдар:

1.Температуралар айырмашылығын ΔТ = Т₂- Т₁

2.Стакандағы ерітіндінің массасын (m) (ерітінді тығыздығын бірге тең деп алыңдар).

3.Реакция нәтижесінде бөлінген жылуды (q): q= C∙m∙ΔT

C- ерітіндінің жылу көлемі 4,18 кДж (кг∙К)

m- ерітінді массасы

Тәжірибе нәтижесінде табылған жылу мөлшері 0,1 моль сілтіні нейтралдағандағы жылу мөлшері болып табылады.

4.1 моль үшін нейтралдау энтальпиясы (кДж/моль);

ΔН_{нейтралдау} = -q/0,1 кДж/моль

5.Теория бойынша нейтралдау энтальпиясы ΔН_{нейтралдау} = -57 кДж/моль болса, салыстырмалы қате %_қате = ((ΔН_теор. – ΔН_тәж.)/ ΔН_теор.)∙100

6.Энтропия мәндерін кестеден тауып, нейтралдау реакциясының энтропиясының өзгеруін табыңдар

7.Нейтралдау реакциясының Гиббс энергиясын есептеңдер.

ΔG = ΔH + TΔS

Күшті қышқыл мен күшті негіз әрекеттескенде неге энтропия азаяды, соны түсіндіріңдер.

Табылған ΔН, ΔS, ΔG мәндеріне сүйеніп, нейтралдау реакциясы өздігінен жүретіндігі туралы қорытынды жасаңдар.

1.Термохимия нені зерттейді?

2.Экзотермиялық және эндотермиялық деп қандай реакцияларды айтады?

3.Гесс заңын және оның салдарын айтып беріңіз.

4.Ішкі энергия деген не?

5.Энтальпия деген не және оның физикалық мәні қандай?

6.Термодинамиканың бірінші заңын айтып беріңіз.

Энтропия деген не? Стандартты энтропия деген не? Энтропиялық бірлік деген не?

7.Изобаралы-изотермиялық потенциал деп немесе Гиббс энергиясы деп қандай шаманы айтады? ∆G қандай бірлікпен өлшенеді?

8.Жүйенің энтропиялық және энтальпиялық факторлары деген не?

9.ΔН пен ΔS байланысы қандай теңдеумен өрнектеледі?
№ 4 - № 5 Зертханалық сабақтың тақырыптары: Химиялық кинетика.Химиялық тепе-теңдік

Сабақтың мақсаты: Химиялық реакцияның жылдамдығына және химиялық тепе-теңдікке әртүрлі факторлардың әсерін тексеру.

Зертханалық жұмыстар бойынша сұрақтар:

1.Химияық реакцияның жылдамдығына әсер ететін факторлар.

2.Химиялық тепе-теңдікке әртүрлі факторлардың әсері.

3.Әрекеттесуші массалар заңы.

4.Вант-Гофф ережесі.
№1 Тәжрибе. Әрекеттесуші заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсері.

Әрекеттесетін заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін мына реакция арқылы, яғни натрий тиосульфатының концентрациясын өзгерту арқылы қарауға болады.

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O + S↓

Реакцияның жүргендігін ерітіндінің күкірт бөлінуі нәтижесінде тұнбалануы арқылы анықтайды.

Үш пробиркада натрий тиосульфатының әр түрлі концентрациялы ерітіндісін дайындаңдар. Бірінші пробиркаға 9 мл натрий тиосульфатын, екінші пробиркаға 6 мл Na₂S₂O₃ және 3 мл су, үшінші пробиркаға 3 мл натрий тиосульфатын және 6 мл дистильденген су құйыңдар.

Көлем, мл			Na2S2O3 салыстырмалы концентрациясы		Реакцияның жүру уақыты, Δt		Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы, I/Δt
Na2S2O3	Н2О	Н2SO4
9	-	3
6	3	3
3	6	3

Төртінші пробиркаға 3 мл концентрлі күкірт қышқылын өлшеп алып бірінші пробиркаға тез қосыңдар, пробиркадағы ерітінділерді араластырыңдар, қышқылды құйысымен секундомерді қосыңдар. Тұнба байқалысымен уақытты жазыңдар. Қалған екі пробиркағада осындай қышқыл құйып уақытты жазыңдар. Тәжірибе нәтижесінен график сызыңдар. Абцисса осіне Na₂S₂O₃ концентрациясын, ординатаға υ=I/Δt қойыңдар.

Натрий тиосульфаты концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін қорытындылаңдар.

№2 Тәжрибе. Реакция жылдамдығына температураның әсері.

Үш пробиркаға 5 мл-ден натрий тиосульфатын, үш пробиркаға 5 мл-ден күкірт қышқылын құйыңдар. Пробиркаларды қышқыл-тиосульфат етіп үш жұпқа бөліңдер.

Бірінші жұпты су құйылған стаканға қойыңдар, стаканға термометр салыңдар. 3-5 минут өткен соң, яғни пробиркадағы ерітінділер температурасы теңескен соң, температураны анықтаңдар. Екі ерітіндіні біріктіріп, араластырыңдар. Екі ерітіндіні бір-біріне құйғаннан соң, секундомерді қосыңдар. Тұнба байқалысымен уақытты жазыңыздар Стакандағы суды 10⁰С-қа көтеріп (ыстық су қую арқылы), екінші пробиркалардың жұбын орналастырыңдар да алдынғы тәжірибе сияқты тәжірибе жасаңдар. Осылай үшінші пробирканың жұбымен стакандағы суды 10⁰С-қа көтеріп, тәжірибе жасаңдар.

№3 Тәжрибе. Химиялық реакцияның жылдамдығына катализатордың әсері.

Пробиркаға 6 мл күкірт қышқылын (1:3) құйыңдар, оған 5-6 тамшы калий перманганатын тамызыңдар. Ерітіндіні араластырып, бірдей етіп 5 пробиркаға бөліңдер. Бір пробиркадағы ерітіндіні салыстыруға қалдырыңдар. Екінші пробиркаға аз мөлшерде мырыш ұнтағын салып, араластырып, ерітіндіні түссізденгенше уақытты секундомер арқылы анықтаңдар. Үшінші пробиркағада сонша мырыш салып 1 тамшы КNO₃ ерітіндісін тамызыңыз. Ерітіндіні араластырып тағы уақытты анықтаңдар. Төртінші пробиркаға 2 тамшы, бесінші пробиркаға 3 тамшы КNO₃ құйып тәжірибені қайталаңдар.

№	Тамшы саны КNO3	Ерітінді түссізденгенге дейінгі уақыт, Δt	Салыстырмалы реакция жылдамдығы υ=I/Δt

Тәжірибе нәтижесінен график сызыңыздар. Абсцисса осіне КNO₃ тамшысының санын, ордината осіне салыстырмалы жылдамдықты қойыңдар.

№4 Тәжрибе. Гетерогендік процестің реакция жылдамдығы.

0,2 граммнан бор (СаСО₃) өлшеңдер (2 рет). Біреуін сол қалыпта пробиркаға салыңдар, екінші өлшеген борды ұнтақтап екінші пробиркаға салыңдар. Екі пробиркаға да 0,5 мл-ден тұз қышқылын құйыңдар. Секундомерді қосып, бордың екі пробиркадағы толық ерігеніне дейінгі уақытты анықтаңдар. Реакция теңдеуін және әрекеттесуші массалар заңының математикалық өрнегін жазыңдар. Әрекеттесетін заттардың бетінің көлемінің реакция жылдамдығына әсері туралы қорытынды жасаңдар.

№5 Тәжрибе. Химиялық тепе-теңдіктің ығысуына зат концентрациясының әсер.

Пробиркаға өте сүйытылған ҒеСl₃ және NH₄CNS ерітінділерін төрт тамшыдан құйыңдар. Сонда мынандай теңдеумен реакция жүретіндігін көрсетуге болады:

ҒеСl₃ + 3NH₄CNS ↔ Ғе (CNS)₃ + 3NH₄Сl

Алынған ерітіндіні сумен тағы сұйылтыңдар (1:2), оны бірдей етіп 5 пробиркаға бөліңдер. Біреуіне 2 тамшы ҒеСl₃ ерітіндісін екіншісіне 2 тамшы NH₄CNS ерітіндісін, үшінші пробиркаға 2 тамшы NH₄Сl ерітіндісін, төртінші пробиркаға 2 тамшы алғашқы ерітінді (NH₄CNS + ҒеСl₃) қоспасын қосыңдар. Алғашқы үш пробиркадағы ерітінді түсінің өзгеруін төртінші пробиркадағы ерітінді түсімен салыстырыңдар:

Темір хлориді мен аммоний роданиді арасында жүретін қайтымды реакция үшін тепе-теңдік константасын жазыңдар. Байқаған құбылыстарды Ле-Шателье принципі тұрғысынан түсіндіріңдер.

1.Қандай реакцияларды гомогенді, гетерогенді деп атайды?

2.Химиялық реакциялардың жылдамдығы дегеніміз не?

3.Гомогенді, гетерогенді реакциялардың жылдамдығы қандай факторларға байланысты?

4.Массалар әсерлесу заңын оқыңдар. Жылдамдық қонстантасының мәнін анықтаңдар.

5.Химиялық реакциялардың жылдамдығы температураға байланысты неге және қалай өзгереді?

6.Активтену энергиясы деген не?

7.Химиялық тепе-теңдік дегеніміз не? Тепе-теңдіктің ығысуына қандай факторлар әсер етеді? Мысал келтіріңдер.

9.Ле-Шателье принципінің маңызы.
№ 6 Зертханалық сабақтың тақырыбы: Ерітінділер концентрациясы.
Сабақтың мақсаты: Белгілі концентрациялы ерітінділер дайындап үйрену. Титрлер әдісі бойынша ерітінділер концентрациясын анықтау.

Зертханалық сабақ бойынша сұрақтар:

1.Ерітінділер концентрацияларының түрлері.

2.Ареометрлер деген не?

3.Титр деген не?

№5 сурет

Ерітінді тығыздығын анықтайтын ареометр

Ол үшін ареометерді 1-2см көтеріп, қайта ерітіндіге түсіріп, ареометрдің шкаласын жазыңдар. Үш рет өлшеген соң ареометриялық орта санын жазыңдар. №4 таблицадан [3] бұл тығыздыққа сәйкес келетін заттың ерітіндідегі массалық үлесін (%) анықтаңдар. Егер анықталған тығыздық таблицада екі тығыздық ортасына сәйкес келсе, массалық үлесті мына формула бойынша интерполяциялау арқылы табады:

С_х = С₁ + (С₂ –С₁)∙ ((ρ_х -ρ₁)/(ρ₂ -ρ₁))

ρ_х- өлшеген тығыздық

ρ₁ және ρ₂- таблицадағы өлшенген тығыздыққа жақын тығыздықтар;

С_х, С₁, С₂- оларға сәйкес концентрациялар.

№2 Тәжрибе. Массалық үлесі (%) белгілі тұздың ерітіндісін дайындау.

Оқытушыдан тапсырма алыңдар. Қанша тұз және су керек екенін есептеңдер.

Таразыда есептелген тұзыдың мөлшерін өлшеңдер де 300 мл колбаға салып ерітіңдер. Судың мөлшерін цилиндрмен өлшеңдер. Ерітінді жасау үшін суды аздап құйыңдар, ерітіндіні араластыра отырып тұзды ерітіңдер. Дайындалған ерітіндіні колбадан цилиндрге құйып, ареометр арқылы оның тығыздығын анықтаңдар.Дайындалған ерітіндінің молярлы, нормальды концентрацияларын және титрін анықтаңдар.
Тәжірибе нәтижесін мына кестеге жазыңдар:

Масса		Ерітіндінің тығыздығы	Дайындалған ерітіндінің концентрациясы
Тұз	су		молярлы	нормальды	Т, г/мл

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. Ерітінділер дегеніміз не?

2. Концентрацияның өлшем бірліктері қандай?

3. Электролиттік диссоциация дегеніміз не?

4. Көмір қышқылының диссоциациялануын сатылы теңдеулерін жазындар.
№ 7 Зертханалық сабақтың тақырыбы: Электролиттердің электр өткізгіштігін тексеру

Сабақтың мақсаты: Электролиттердің күшін электролиттердің электр өткізгіштігі арқылы анықтау.

Зертханалық сабақ бойынша сұрақтар:

1.Электролиттер деген не?

2.Электролиттік диссоциация деген не?

3.Әлсіз электролиттерді қандай көрсеткіштер арқылы сипаттайды?

1. 
   Стаканға 20-30мл дистильденген су құйыңдар. Шам жана ма?
   
2. 
   Стаканға 2-4грамм қант салып дистильденген суда ерітіңдер. Шам жана ма?
   
3. 
   Электродтарды жақсылап жуып құрғатыңдар да стакандағы құрғақ ас тұзына (NaCl) тигізіңдер. Шам жана ма? Енді 20-30 мл дистильденген су құйып тұзды ерітіңдер. Шам жана ма? Жеке дистильденген су және құрғақ тұз электр тоғын өткізбейді, ал ас тұзының ерітіндісі тоқ өткізеді. Неге?
   
4. 
   Төрт стаканға 20-30мл 0,1н мына ерітінділерді құйыңдар: бірінші стаканға- тұз қышқылын, екіншіге- натрий гидроксидін, үшіншіге- сірке қышқылын, төртіншіге- аммиак ерітіндісін. Осы ерітінділердің электр өткізгіштігін тексеріңдер. Электродтарды ерітіндіге салған сайын алдын-ала жеке стаканда тұрған дистильденген сумен жақсылап жуып отыру керек. Тәжірибе кезінде шамның жарықтығына қарап, қышқылдар мен негіздердің күші туралы айтыңдар.
   
5. 
   Соңғы екі стакандағы ерітінділерді (сірке қышқылы мен аммиакты) бір-біріне құйып, шамның жарықтығын салыстырыңдар. Неге шамның жарықтығы әр түрлі?