Тотығу-тотықсыздандыру реакцияларының негізгі қағидалары мен ұғымдары
Тотығу-тотықсыздандыру реакцияларының түрлері
Тотығу-тотықсыздандыру реакцияларын теңестіру әдістері
Органикалық заттар қатысында жүретін реакцияларды теңестіру
«Электролиз». тақырыбына есептер шығару әдістемесі
Электролит ертінділерінің электролизіне есептер шығару әдістемесі
Тапсырма:
І Таратпа материалдармен жұмыс
Анодта массасы 762 г иод белінсе, натрий
иодидінің балқымасының электролизі нөтижесінде ка-
тодта қанша натрий бөлінеді?Жауабы: 138 г
Егер калий хлоридінің балқымасының электролизі
нөтижесінде катодта массасы 15,6 г калий бөлінсе, анод-
та канша литр ( қ.ж.) хлор бөлінеді?Жауабы: 4,48 л
Егер кальций хлоридінің балқымасының
электролизі нәтижесінде анодта 896 л (к.ж.) хлор бөлінсе*
катодта канша металл бөлінеді? Жауабы: 1,6 кг
Күміс нитратының ерітіндісінің электролизі
нәтижесінде анодта массасы 24 г оттегі бөлінсе, катодта
қанша металл түзіледі? Жауабы: 24 г
Мырыш хлоридінің ерітіндісінің электролизі
нәтижесінде анодта келемі 26,88 л (к.ж.) оттегі мен ка-
тодта массасы 62,4 г мырыш бөлінсе, мырыштың шығы-
мы кандай? Жауабы: 80%
Никель сульфатының ерітіндісінің электролизі
нәтижесінде катодта массасы 177 г никель бөлінген, ал
оның шығымы 75% болған. Анодта канша оттегі бөлінеді?Жауабы: 44,8 л
Күкірт кышқылының ерітіндісінен 1 сағат бойы
ЗА ток өткенде бөлінетін сутектің (к.ж.) көлемін табықдар.Жауабы: 1,25 л Н2
Бақылау сұрақтарының тапсырмалары
Ерітіндіден 2 г сутек пен 2 г оттек бөліп шығару
үшін қанша заряд керек?
Жауабы: 1,93 105кл; 2,41103кл
Күкірт қышқылының ерітіндісінен 1,5 сағ бойы 6А ток өткенде канша су айырылады жөне канша оттек пен сутек (к.ж.) бөлінеді?
Жауабы: 3,02 г Н2О; 3,76 л Н2; 1,88 л О2
Ас түзының ерітіндісінің әлектролизі нөтижесінде
30 минутта катодта 560 мл Н2 белінеді. Өнімнің ток бо-
йынша шығымы 95% болса, ток күші кандай болган?
Жауабы: 2,8 А
Белгісіз (II) валентті металл түзының ерітіндісінен
1 А ток 15 мин өткенде 0,524 г металл бөлінеді. Бүл кай
металл?
Жауабы: кадмий
Мыс сульфаты ерітіндісінен 30 мин бойы ток
өткенде 20 г мыс бөлінсе, ток күші қандай болған?
Жауабы: 3,4 А
Натрий гидроксидінің ерітіндісінің әлектролизі
нөтижесінде катодта 44,8 л сутегі бөлінсе, анодта канша
көлем оттегі белінеді?
Жауабы: 22,4 л
№24,25,26. Зертханалық-практикалық сабақ (3 сағ)
КҮРДЕЛІ ЕСЕПТЕРДІ ШЫҒАРУ ӘДІСТЕМЕСІ
Қоспаның құрамын анықтауға аранлған есептерді шығару әдістемесі
Аралас есептерді шығару әдістемесі
Олимпиада есептерін шығару
Тапсырма 1 Келесі есептерді шығар
Массасы 4,54 г калий гидрокарбонаты мен натрий гидрокарбонатынан тұратын қоспаны қыздырганда 0,56л СО2 (қ.ж.) бөлінген. Әуелде алынған және реакция
нәтижесінде түзілген коспалардың кұрамын аныктаңдар. Жауабы: 4 г; 0,54 г; 2,76 г; 0,53 г
Массасы 22,2 г калий карбонаты мен кальций гидрокарбонатының қоспасына күкірт қышқылымен әсер еткенде 21,76 г кальций сульфаты түзілген. Алынған
коспаның күрамы кандай? Жауабы: 16,2 г; 16,0 г
Массасы 4,15 г калий хлориді мен натрий хлоридінің коспасына күкірт қышқылымен өсер еткенде 4,90 г натрий мен калий сульфаттары түзілген. Өуелде
алынған жөне түзілген қоспалардың қүрамы кандай? Жауабы: 2,984 г; 1,17 г; 3,48 г; 1,42 г
Массасы 36,4 г натрий мен калий нитраттарының коспасын қыздырғанда4,48 л оттегі (к.ж.) бөлінген. Алынған қоспаның күрамын анықтаңдар.Жауабы: 6,2 NаNО2 г; 20,2 КNО3 г
Массасы 10,4 г мырыш оксиді мен мырыштан тұратын коспаға сілтімен өсер еткенде бөлінген газды жаккандаО,72 г су түзілген. Қоспадағы металдын, мөлшері
(%) кандай? Жауабы: 75%; 25%
Массасы 9,28 г натрий карбонаты мен натрий гидрокарбонатының қоспасына күкірт кышкылымен әсер еткенде 9,94 г сусыз натрий сульфаты түзілді. Алынған
қоспаның күрамын анықтаңдар.Жауабы: 4,24 г; 5,04 г
Қалыпты жағдайда 20 л көлем алатын ауа мен этиленнің коспасын бром суынаи еткізгенде реакциялык коспаның массасы 21 г арткан. Реакция нәтижесінде
түзілген заттарды, олардың мөлшерін анықтаңдар. Газ коспасындагы этиленнің мөлшері (%) қандай? Жауабы: 81%
Жабық ыдыста 120 мл метан мен оттек коспасын жақкан. Түзілген су мен көміркышкыл газын сіңіріп алып, қалған газды өуелгі жағдайға келтіргеннен кейін шырақ жана алатындай газдың көлемі 30 мл. Алынған коспаның құрамы кандай? Жауабы: 25%; 75%
Массасы 27,2 г кальций карбиді мен алюминий карбидінің коспасы түз кышкылында ерігенде 11,2 л ацетилен мен метан қоспасы түзілген (қ.ж.). Қоспадағы карбидтердің мөлшерін аныктаңдар.Жауабы: 14,4 г; 12,8 г
Метан мен оттегіден түратын коспаның тығыздығы 1 г/л (к.ж.). Қоспаның қүрам бөліктерінің көлемдік үлестерін алгебралык жолмен табыңдар.Жауабы: 0,6; 0,4
Массасы 13,9г сірке және пропион альдегидтерінің қоспасын гидрогендеу үшін 8,06 л (қ.ж.) сутегі жүмсалады. Қоспадағы альдегидтердің мөлшерін аныктаңдар.Жауабы:6,07 г; 7,83 г
Сірке жөне глицин қышкылдарының коспасын натрий гидроксиді бар сілті ерітіндісімен өңдеген. Егер коспаның дөл осындай мөлшері 96,5 г түз кышкылымен
өрекеттескен болса, қоспаның массасы қандай?Жауабы: 135 г
Массасы 10 г мыс жөне темір (II) сульфидтерінің қоспасына түз қышқылының артық мөлшерін косқанда 2,24 л газ белінген. Қоспаньщ күрамын аныктаңдар.Жауабы: 9,9 г; 0,1 г
Бақылау сұрақтарының тапсырмалары
Массасы 24,4 г сірке жөне күмырска кышқылының коспасына 221,Ъ мл 10%-дық (р = 1,109 г/мл) натрий гидроксидінің ерітіндісін қосқан. Сілтінің артык мөлшерімен
2,8 л (қ.ж.) күкірт (ІҮ) оксиді өрекеттесіп, қышқыл түз ту:ііледі. Қоспаның сандық қүрамын аныктаңцар.Жауабы: 13,25 г; 11,15 г
Қүмырсқа жөне сірке қышқылдарының коспапмп 23 мл 100%-дык әтил спиртімен кыздырғанда (концентрлі күкірт қышқылы катысында) 32,4 г күрделі
ифирлердің коспасы түзілген. Түзілген эфирлердің санық кұрамын анықтандар. Жауабы: 14,8 г; 17,6 г
Массасы 10 г бензол, анилин, фенол коспасы арқылы күрғақ хлор сутекті өткізгенде 1,3 г түнба түзіледі. Дәл осындай коспаны бейтараптауға 3,35 мл 20%-дык
(ρ-1,219 г/мл) натрий гидроксиді ерітіндісі жүмсалған. Қоспаның күрамы кандай? Жауабы: 7,19 г; 0,936 г; 1,88 г
Массасы 17,8 г қүмырска және сірке альдегидтерінің коспасын гидрогендеу үшін 11,2 л сутегі (к.ж.) керек. Қоспадағы альдегидтердің қүрамы кандай?Жауабы: 50,6%; 49,4%
Массасы 13 г темір, мыс, алюминий коспасына натрий гидроксиді ерітіндісімен әсер еткенде 6,72 л газ бөлінген, ал түз қышкылымен әсер еткенде 8,96 л (к.ж.)
газ бөлінді. Қоспаның қүрамы қандай? Жауабы: 5,6 г; 9,4 г; 2 г
Массасы 34,4 г натрий хлориді, нитраты және сульфатын суда еріткен. Ерітіндідегі барий нитратының пртық мөлшерін косқанда 23,3 г түнба түзілген. Тұнбаны бөліп фильтратка күміс нитратын косқан. Бөлінген тұнбаның массасы 28,7 г. Қоспаның күрамы қандай? Жауабы: 4,2 г; 11,7 г; 0,5 г
Көлемдік күрамы 28% СН4, 40% С2Н4, 24% С3Н8 болатын газ коспасының ауамен салыстырғандагы тығыздығы кандай? Жауабы: 0,981
Сутегі мен оттегіден түратын газ коспасының сутегімен салыстырғандағы тығыздығы 14,5-ке тең болса, газдың көлемдік кұрамы кандай?Жауабы: 10% ; 90%
Метан мен оттегіден түратын коспаның тығыздығы 1 г/л (к. ж.). Қоспаның қүрам бөліктерінің көлемдік үлестері қандай? Жауабы: 0,6; 0,1
Көлемі 56 л (к. ж.) азот пен көміркышкыл газдарынан түратын қоспаның сутегі бойынша тығыздығы 18 болса, коспаны күрайтын газдардың көлемдері кандай? Жауабы: 28 л; 28 л
Зат мөлшері 0,5 моль азот пен 0,25 моль аммиак тан түратын газ коспасы кандай көлем (қ. ж.) алады? Жауабы: 16,8 л
Қалыпты жағдайда 4,48 л аргон мен оттегі коспасының массасы 7,2 г. Берілген қоспаның көлеміндегісаргон мен оттектің массаларын аныктаңдар. Жауабы: 4 г; 3,2 г
Сутегі мен оттегіден түратын қоспаның сутек бойынша тығыздығы 7-ге тең болса, оның кұрамы кандай? Жауабы: 60%; 40%
№27,28,29,30 Зертханалық-практикалықсабақ (4 сағ)
САПАЛЫҚ АНАЛИЗГЕ АРНАЛҒАН ТӘЖІРИБЕЛІК ЕСЕПТЕРДІ ШЫҒАРУ ӘДІСТЕМЕСІ
Жоспары:
Сапалық есептердің типтері
Сапалық анализге арналған тәжірибелік есептерді шығару әдістемесі
Қышқылды-негізді титрлеуге эксперименттік есептерді шығару әдістемесі.
Тотыға-тотықсыздануарқылы титрлеуге эксперименттік есептерді шығару әдістемесі.
Комплексонометриялық титрлеуге негізделген эксперименттік есептерді есептерді шығару әдістемесі
Тапсырма1 Көрсетілген эксперименттік есептерді шешудің жоспарын ұсын
Нөмірленген төрт сынауықта фенол, сірке қышқылы , сірке альдегиді және глицерин ерітіндісі берілген. Әр заттың қай сынауыққа құйылғанын анықтаңдар.
Сапалық реакция көмегімен берілген: натрий сульфаты, натрий карбонаты, натрий хлориді ертіндісін анықтау керек.
Бақылау сұрақтары
8-9сыныптарда қандай сапалық есептердің типтері кездеседі,мысалдар келтір
10-11 сыныптарда қандай сапалық есептердің типтері кездеседі,мысалдар келтір.
Бейорганикалық қосылыстарды сапалық анықтау кестесін құрастыр.
Органикалық қосылыстарды сапалық анықтау кестесін құраст
Зертханалық-практикалықсабақ 1.
Зертханадағы қауіпсіздік ережесі Бейорганикалық заттарға сапалық анализге арналған эксперименттік есептерді шешу әдістемесі.Ерігіштік кестесі
Электролит ертінділеріндегі аниондар мен катиондарға сапалық реакциялар
Тапсырма:
Сапалық анализге арналған тәжірибелік есептерді шешу әдістемесі.
Химиялық олимпиадалардың барлық сатыларының тәжірибелік турында 9-сынып оқушыларына әдетте анорганикалық заттардың сапалық анализ тақырыбына арналған есептер беріледі. Олардың ішінде ең жиі кездесетіні берілген заттардың бір-бірімен сапалық реакциясына сүйене отырып, қай пробиркада қандай заттың құйылғанын табу. Мұндай есептер көп жылдардан бері беріліп келе жатқанына қарамастан химиялық олимпиаданың республиалық деңгейіне дейін жеткен оқушылардың көпшілігі осы күндерге дейін оның әдістемесін білдірмейтіндігін байқадық. Сондықтан көпшілік қауымды ондай есептерді шығарудың ең тиімді әдістемесімен таныстыруды жөн көрдік.
Мысалы, мынадай қарапайым есеп берілсін делік.
Нөмірленеген 5 пробиркада мынадай заттардың судағы ерітінділері берілген: барий хлориді, күміс нитраты, натрий сульфаты, натрий карбонаты, хлорсутек қышқылы. Қосымша реактивтердің көмегінсіз қай пробиркаға қай заттың ерітіндісі құйылғанын табыңыздар. Барлық жүретін реаакциялардың толық молекулалық және қысқаша иондық теңдеулерін жазыңдар.
Жауаптың үлгісі.
1-қадам.
Алдымен төмендегідей теориялық кесте құрамыз.
|
BaCl2
|
AgNO3
|
Na2SO4
|
Na2CO3
|
HCl
|
∑
|
BaCl2
|
*
|
AgCl↓
|
BaSO4↓
|
BaCO3↓
|
*
|
↓↓↓
|
AgNO3
|
AgCl↓
|
*
|
Ag2SO4↓
|
Ag2CO3↓
|
AgCl ↓
|
↓↓↓↓
|
Na2SO4
|
BaSO4↓
|
Ag2SO4↓
|
*
|
-
|
-
|
↓↓
|
Na2CO3
|
BaCO3↓
|
Ag2CO3↓
|
-
|
*
|
CO2↑
|
↓↓↑
|
HCl
|
-
|
AgCl↓
|
-
|
CO2↑
|
*
|
↓↑
|
Түсініктеме:
Кейде әрекеттесу нәтижелері реагенттерді қосу ретінде байланысты болғандықтан (нені неге құю керек?) жоғары горизонталь бағанадағы реагенттер вертикаль бағанадағы реагентерге қосылады деп есептейміз. Кестенің қиылысқан торларына өзара әрекеттесу нәтижелерін жазамыз. Көрнекті және ықшамды болу үшін және көп уақыт жібермеу үшін кестелердің қиылысқан көздеріне мәліметтерді мейлінше қысқа немесе шартты түрде жазуға да болады. Мысалы ↓-тұнба түсуі, ↑-газ бөлінуі t –жылу бөлінуі және т.с.с. Теориялық кестені тәжірибелік кестемен салыстырған кезде бәрібір көбінесе түскен таңбалар мен бөлінген газдардың сандарын немесе түстерін немесе басқа көзге көрінетін қасиеттерін салыстыратын болғандықтан олардың формулаларын емес, тек сандарын қысқаша жазса да болады. Мысалы жаңағы кестені былай жазуға болады:
|
BaCl2
|
AgNO3
|
Na2SO4
|
Na2CO3
|
HCl
|
∑
|
BaCl2
|
*
|
↓
|
↓
|
↓
|
*
|
3↓
|
AgNO3
|
↓
|
*
|
↓
|
↓
|
↓
|
4↓
|
Na2SO4
|
↓
|
↓
|
*
|
-
|
-
|
2↓
|
Na2CO3
|
↓
|
↓
|
-
|
*
|
↑
|
2↓+↑
|
HCl
|
-
|
↓
|
-
|
↑
|
*
|
↓+↑
|
Соңғы вертикаль бағанадағы әр заттың басқа қалған заттармен беретін өзгерістердің жинағын шартты белгілермен ықшамдап жазамыз, мысалы, 2↓+↑, яғни, екі жағдайда тұнба түсіп, бір жағдайда газ бөлінеді. Бұл кейін екі кестені салыстырып, қорытынды жасауды жеңілдетеді.
Теориялық кестені құру үшін ерігіштік кестені пайдалануға болады. Оны әр оқушы өзімен бірге алып кіруге рұқсат беру керек.
2-қадам. Тәжірибелік кестені құрамыз. Мұнда теориялық кестедегі заттардың формулаларының орнына құйылған пробиркалардың нөмірлерін жазамыз. Кестені толтырған кезде оның қиылыстарына нөмірленген пробиркалардың бір-біріне құйған кезде байқалатын эффектерді шартты белгілермен белгілейміз. Берілген заттарды өзара әрекеттестіру кезінде байқалатын эффектілер, мысалы, төмендегідей болсын делік.
|
№1
|
№2
|
№3
|
№4
|
№5
|
∑
|
|
№1
|
-
|
↓
|
↓
|
↓
|
↓
|
4↓
|
AgNO3
|
№2
|
↓
|
-
|
-
|
↑
|
-
|
↑,↓
|
НСІ
|
№3
|
↓
|
-
|
-
|
|
↓
|
2↓
|
Na2SO4
|
№4
|
↓
|
↑
|
-
|
-
|
↓
|
2↓,↑
|
Na2CO3
|
№5
|
↓
|
-
|
↓
|
↓
|
-
|
3↓
|
ВаCl2
|
Түскен тұнбалардың түсіне және олардың кейбір қасиеттеріне көңіл аударған жөн.
Тәжірибе кезінде барлық тиісті сапалық реакцияларды жасаудың қажеті жоқ. Мысалы, барий хлоридіне күміс нитратын қоссаңыз да немесе және күміс нитратына барий хлоридін қоссаңыз да байқалатын эффектілер бірдей болады. Сондықтан ондай екі тәжірибенің орнына екеуінің біреуін ғана жасап, кестенітолтырғанда екеуін де жазуға болады. Кейбір заттар оған құятын заттардың артық мөлшерінде ериді. Мысалы, мырыш хлоридіне натрий гидроксидін қосқанда алдымен мырыш гидроксиді тұнбаға , ал натрий гидроксидінің артық мөлшерін қосқанда түскен тұнба еріп кетеді. Керісінше ондай эффект болмайды. Сондықтан, мұндайда кейбір заттардың ондай қасиеттерін ескеру керек. Ол үшін теориялық білімді жетілдіру керек. Әрине, кім де болса неғұрлым аз сынақпен соғұрлым көп заттарды анықтауға тырысады. Дегенмен, бірнеше сапалық реакциялар оң нәтиже бергенде ғана берілген зат дұрыс анықталды деп есептеу керек.
3-қадам. Тәжірибелік кесте мен теориялық кестені салыстыра отырып, қорытынды жасаймыз. Басқаларымен үш тұнба беретін бір ғана зат бар, ол - барий хлориді. Сол сияқты төрт тұнбаэмен бір ғана зат бар, ол – күміс нитраты, екі тұнба беретін бір ғана зат бар, ол- натрий сульфаты, бір тұнба мен бір газ беретін бір ғана зат бар, ол- тұз қышықылы және екі тұнба мен бір газ беретін зат натрий карбонаты. Тәжірибе кезінде байқалатын эффектілерді салыстыра отырып қорытынды жасайтын болсақ, қай заттың қай пробиркаға құйылғанын шатастырмай табуға болады. Егер түсетін тұнбалардың түстері әр түрлі болса, оларды анықтау тіпті оңайлайды. Егер бір заттың басқалармен беретін тұнбаларының саны мен олардың түстері бірдей болса, онда мәселе қиындайды. Мұндай жағдайда оларды мұқият салыстыру керек. Бірі есепте берілген тұз қышқылында ерісе, екіншісі амфотерлік болғандықтан негіздің артық мөлшерінде еруі мүмкін.
Берілген заттардың әрқайсысын дұрыс тапқаны үшін 2 ұпайдан деп санасақ, 5 зат үшін 10 ұпай беруіміз керек. Кейбір оқушылар сан қилы жолдармен әйтеуір дұрыс табуы мүмкін. Ал, кейбіреулер осындай шатастырмай тиімді жолмен оңай табуы мүмкін. Сондықтан осындай теориялық және эксперименттік кесте жасап және оған сүйене отырып, дұрыс шешімдергге келген оқушыларға 10 ұпайдан бөлек қосымша ұпайлар берілу керек. Кейбір оқушылар теориялық кесте жасап қойып, бірақ оны пайдаланбайды. Сонда оны не үшін жасағаны жюри мүшелеріне түсініксіз болады. Әйтеуір бір жерден көріп, ел жасаған соң мен де жасайын деп отырған шығар деген ойға амалсыз келеміз. Сонымен мұндай әдістемені білетін оқушыға 4 балл беруге болады делік.
4-қадам. Реакция теңдеулері:
Барлығы 5*5=25 реакция, оның бесеуі заттардың өзді - өзімен, сонда қалатыны 20 реакция. Көптеген жағдайда (ылғи емес) №1 пробиркадағы затты №2 пробиркаға құйған мен керісінше №2 пробиркадағы затты №1 пробиркаға қосқандағы эффект бірдей. Демек, қарастыратынымыз 10 реакция. Теориялық кесте бойынша оның тек жетеуінде ғана көзге көрінетін эффектілер байқалады. Біз сол 7 теңдеуді ғана молекулалық және иондық түрде жазуымыз керек. Егер есептің шартында молекулалық теңдеуді жазыңдар деп айтылмаған джағдайжа ғана, оларды жазбауға болады. Сондықтан есептің шартын өте мұқият оқу керек.
Ag+ + Cl- =AgCl↓ 2 балл
(молекулалық + иондық)
2Ag+ + CO32- =Ag2CO3↓ 2 балл
2Ag+ + SO42- =Ag2SO4↓ 2 балл
Ag+ + Cl- =AgCl↓ 2 балл
2H+ + CO32- =H2O +CO2↑ 2 балл
Ba2+ + SO42- =BaSO4↓ 2 балл
Ba2+ + CO32- =BaCO3↓ 2 балл
Барлығы 14 балл
Түсініктеме :
Кейбір оқушылар мұндайда реакция теңдеулерінің орнына оның тек схемасын ғана келтіреді. Тексергенде олардың біразы реакция нәтижесінде қандай басқа өнім өнімдер түзілетінін, яғни, реакциялардың толық теңдеулерін жаза алмайтындықтары немесе олардың стехиометриялық коэффициенттерін табу әдістерін білмейтіндігі анықталады. Сондықтан ондай оқушыларға қойылатын ұпай санын кеміту керек. Ал кейбір оқушылар білгенімен жазбайды. Ұпай оларға да кемітіледі. Себебі олар біле тұра есептің шартын толық орындамаған немесе естерінен шығарып алған. Оқушыларға басынан бастап есептің шартын дұрыс оқып, не сұралып тұрғанына аса көңіл бөлуді үйрету керек.
әзірге 2 балл қалды. Оның біреуін қауіпсіздік техникасын сақтағаны үшін, ал ең соңғысын дәптерді ұқыпты және таза толтырғаны үшін беруге болады. Сонымен барлығы 30 ұпай.
Ұпайларды не үшін кемітуге болады:
Реактивтерді үнемді пайдаланбағаны үшін
Төгіп-шашып лас жұмыс істегені үшін
Қауіпсіздік техникасын сақтамағаны үшін
Дәптерді қалай болса солай және түсініксіз толтырғаны үшін мүмкіндік болса әр оқушыға бір «қарауыл» қоюға болады.
Есепте берілген заттардың саны көп болса, онда олардың арасында көзге көрінетін эффект бере жүретін реакциялардың саны да көбейеді. Онда әр затты тапқаны үшін берілетін ұпай саны да, әр химиялық реакцияның теңдеуі үшін берілетін ұпай саны да, қала берсе, одан басқалары үшін де берілетін ұпай саны өзгереді. Себебі тәжірибелік турға берілетін ұпай саны 30-дан аспау керек. Бірақ қатып қалған ештеңе жоқ. Егер тәжірибелік турға берілетін ұпай саны өзгерсе, онда бағалау жүйесін де өзгерту керек.
Қай оқушыға не құйылды?
Оны шатастырмай құру үшін әр заттың дайындаоған ерітіндісі құйылған ыдысты нөмірлеп қоюға болады. Мысалы:
AgNO3, 2-НСІ, 3- Na2SO4, 4- Na2CO3, 5- BaCl2 болсын делік.
Оқушы
|
Проб.№1
|
Проб.№2
|
Проб.№3
|
Проб.№4
|
Проб.№5
|
№1
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
№2
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
№3
|
3
|
4
|
5
|
1
|
2
|
№4
|
4
|
5
|
1
|
2
|
3
|
№5
|
5
|
1
|
2
|
3
|
4
|
№6
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
№7
|
4
|
3
|
2
|
1
|
5
|
№8
|
3
|
2
|
1
|
5
|
4
|
№9
|
2
|
1
|
5
|
4
|
3
|
№10
|
1
|
5
|
4
|
3
|
2
|
Есептің күрделілігі өздеріңіздің қолдарыңызда. Реактивтер мен пробиркалар жеткілікті болса, 10-12 заттың ерітіндісін беруге болады. Мұндай әр жағдайда берілген заттардың саны және олардың әрқайсысын тапқан үшін және реакция теңдеу үшін берілетін ұпайлардың саны әділетті және тексеруге ыңғайлы болатындай етіп бөліну керек.
Енді заттардың ерітінділерін дайындау мәселесінекелейік. Көптеген заттардың ерітінділерін 2-3 күн бұрын дайындап қоюға болады. Көптеген жағдайда концентрациясы 0,1 моль/л ерітінділер сапалық анализ мақсаттарына жарайды. Кейбір, мысалы, Са(ОН)2, MgCO3, PbBr2, PbCl2, Ag2SO4, CaS, CaSO4 және т.б. заттардың тұнбасы түсу үшін одан да гөрі концентрациясы жоғарылау ерітінділер дайындау қажет болады. Олардың барлығы жюри мүшелері алдын ала өз қолдарымен тексеріп көргендері жөн.
Қанша ерітінді дайындау керек? Мысалы, жоғарыда келтірілген есепте әр заттың ерітіндісімен төрт реакция жасау керек. Кейбір оқушылар бір тәжірибенің нәтижесіне сенгісі келмейді. Нәтижесі енімді болу үшін 3 рет жасасын делік. Сонда барлығы 12 тәжірибе. Егер әр тәжірибеге 5 мл кетеді десек, онда 12 тәжірибеге 60мл ерітінді керек. Егер олимпиадаға 15 оқушы қатынасын болса, онда кем дегенде әр заттың 1л ерітіндісін дайындау керек.
әр жұмыс орнына ерітінділер құйылған пробиркалармен қоса, мүмкін болса, 2-3 бос «жұмысшы» пробиркалар қойған жөн. Олимпиада өтетін бөлмеде су құбыры жоқ болса, «жұмысшы» пробиркаларды жуып шаю үшін дистелденген су құйылған ыдыс, ал жуындыны төгу үшін бос шелек қою керек.
Тапсырманы орындауға берілетін уақыт есептің шартындағы заттардың санына сәйкес болуы керек. Орта есеппен әдетте әр затты анықтауға 10 минуи кетеді деп есептегенде, жоғарыда талқыланған тапсырманы орындауға шамамен 50-60 минут, ал оны дәптерге жүйелеп жазуға тағы 50-60 минут, барлығы 2 сағаттан аспайды. Егер есепте 10-12 зат берілсе, әрине берілетін уақыт та екі есе көбею керек.
Мұндай есептерді шығарғанда лабораторияда көрінетіндей қашықтықта заттардың ерігіштік кестесі ілулі тұруы керек. Ондай кесте мектепте жоқ болған жағдайда оқушыларға оны өзімен бірге алып кіруге рұқсат берген жөн.
Калий катионын анықтау реакциялары
1.5 тәжірибе. Сынауыққа 1 мл КСІ ерітіндісіне сонша NaHC4Н4О6 ерітіндісін және 2-3 тамшы натрий ацетатының ерітіндісін қосып, шыны таяқшамен ептеп араластырыңдар. Иондар бірқалыпты таралмаса, тұнба түзбейді, түзілген тұнбаның қасиетін сынаңдар.
1.6 тәжірибе. 1мл КСІ ерітіндісіне сонша Na3[Co(NO2)6] ерітіндісін қосып, ептеп шыны таяқшамен араластырыңдар және ерітіндіні 4-ке бөліп, қасиеттерін сынаңдар.
1.7 тәжірибе. Ағаш немесе темір сапқа орнатылған ұшында ілгіші бар хром сымын жалында әбден түсі өзгергенге дейін қыздырыңдар. Егер жалын түсі өзгере берсе, тұз қышқылының ерітіндісіне батырып, қашан түсі өзгермегенге дейін қыздырасыңдар. Алдын ала дайындалған КСІ ұнтағын платина ілгішімен іліп, жалынға ұстаңдар. К+ иондары ашық күлгін түске боялады. Тәжірибені калий тұздарының ерітіндісімен жасағанда құрғақ тұздарға қарағанда, жалын түсі айқын көрінбейді.
Аммоний катионын анықтау реакциялары.
1.8 тәжірибе. Сынауыққа 8-10 тамшы аммоний тұздарын тамызып, үстіне сонша мөлшерде натрий гидроксиді ерітіндісін тамшылатып құйып, баяу қыздырғанда, аммиак бөлінеді.
NH4CL+NaOH=NH3↑ +NaCL+H2O
Бақылауды төмендегі әдістермен жүргізу.
ылғанданған лакмус қағазын ерітіндіге тигізбей сыеауықтың аузында ұстасақ, аммиактың қағаздағы сумен әрекеттесіп, аммоний гидроксидін түзуі нәтижесінде лакмус көк түске боялады;
лакмус қағазының орнына фенолфталейн ерітіндісі сіңірілген қағазды да алуға болады, бірақ ол қызыл – күрең (малина) түске боялады.
сүзгі қағазға Hg(NO3)2 ерітіндісін сорғызып, сынауықтың аузына ұстасақ, NH3 әсерінен қағаз қараяды.
1.9 тәжірибе. NaCL тұзына 4-5 тамшысына 0,5 мл дистильденген су, 3-4 тамшы Несслер реактивін тамызыңдар да, түзілген тұнбаның қасиетін зерттеңдер.
1.10 тәжірибе. І топ катиондар қоспасына анализ. 1г құрғақ қоспаны 5 см3 суда ерітіп, аналыз жасайды. Аммоний ионын 1.8 тәжірибемен анықтайды.
Егер қоспада аммоний және литий иондары болса, қоспаны 2-ге бөліп, ерітіндідегі аммоний ионын жою үшін бір бөлігін тигельге құйып күйдіреді. Аммоний ионының толық жойылғандығына көз жеткізу үшін тигельдегі қалдықты 2 см3 суда ерітіп, NH+4 иондарына сапалық реакция жүргізеді. Калий ионын 1.5 – тәжірибемен анықтайды. Сүзіндідегі натрий ионын 1.4 – тәжірибемен, ал калий ионын 1.6 – тәжірибемен анықтайды.
4.1 Күміс катионына тән сапалық реакция.
Аg+ иондары көптеген аниондармен тұнба түзеді. Күміс ионын СІ-, Вr-,J- және CrO42- иондарымен анықтайды.
Реакция. Тұз қышқылы күміс иондарымен ақ тұнба түзеді (фармакопеялық):
AgNO3 + HCL= AgCL↓ + HNO3
Тұнба күмістің бөлінуінен жарықта біртендеп қараяды және аммоний гидроксидінде ериді:
AgCL+2NH4OH=[Ag(NH3)2]CL + 2 H2O
Егер комплексті тұзға HNO3қосса, тұнба қайта түзіледі.
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl↓ + 2NH4NO3
Реакция. Аg+ ионы KOH және NaOH гидроксидтерімен әрекеттесіп, Аg2O күміс оксидінің қара тұнбасын береді:
AgNO3 + KOH = AgOH + KNO3
2AgOH = Ag2O ↓ + H2O
Күміс (I) оксиді аммиак ерітіндісінде ериді:
Ag2O ↓ + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]ОН + 3H2O
Реакция. К2СrO4 калий хроматы Аg+ күміс ионымен күміс хроматының қызыл кірпіш түсті Ag2СrO4 тұнбасын береді:
К2СrO4 + 2 AgNO3 = Ag2СrO4 + 2 КNO3
Раекцияның жүргізілу тәртібі:
а) Реакцияны рН 6,5 – 7,5 жүргізу;
ә) Аммиакты және күшті қышқыл ортада тұнба түзілмейді;
б) Pb2+, Ba2+, Hg2+ Cu2+, Ni2+ иондары тұнба түзуге кедергі жасайды.
Реакция. Аg+ ионы КВr сарғылт, ал КI сары тұнба береді:
КВr + AgNO3 = АgВr↓ + КNO3
КI + AgNO3 = АgI↓ + КNO3
Реакция. Күміс оксидінің тотықсыздандыру реакциялары (Фармакопеялық). Ag2O ↓ күміс оксиді (формальдегид) тез тотықсызданады.
Ag2O ↓ + HCOH = 2Ag + HCOOH
4.2 Қорғасын катионына тән сапалық реакция
1.Реакция Рв+ионы КОН және NаОН гидроксидтерімен концентрациялы сілті ертінділерінде және қышқылдарда ерімейтін Рв(ОН)2ақ тұнбасын береді :
Рв (NО3)2+2 NаОН→ Рв(ОН)2↓+2Nа NО3
Егер сілті артық мөлшерде алынған болса нартрий плюмбиті түзіледі
Рв(ОН)2+2 NаОН→Nа2 РвО2+2Н2О
2 Реакция Рв+ионы I-ионымен РвI2 қорғасын иодидінің сары тұнбасын береді
Рв2++ I-→ РвI2↓
Реакцияны жүргізу тәртібі а) реакцияны рН 3-5 ортада жүргізу;б) комплексті тұз түзілетіндіктен рективтің артық мөлшерін алмау;в) калий иодиді анықтаушы реактив болады
ІІ.Келесі бақылау сұрақтарын дәптерде жазбаша орындау
Бейорганикалық қосылыстарды сапалық анықтау кестесін құрастыр.
Сапалық реакция көмегімен берілген: натрий сульфаты, натрий карбонаты, натрий хлориді ертіндісін анықтау керек.
Эксперименттік есептер шығару.
Эксперименттік есептер шығаруды ойша эксперимент жасаудан бастаған жөн. Жоспар құрып, мүмкін нәтижелерді ескеру керек. Жоспар жасаудың бірнеше жолы бар. Ең ыңғайлы жолдарының бірі жоспарды кесте-матрица түрінде құру. Мматрицаның тік бағандарына анықталатын заттардың молекулалық формулаларын, көлденең жолдарға осы заттардың ерекше белгілерін және немен әсер етіп заттарды анықтайтындығы жазылады. Екеуінің қиылысқан жерлеріне байқалатын құбылыстардың нәтижелері: түсі өзгеруі, тұнба түсуі, газ бөлінуі немесе басқа өзгерістер жазылады. Есептің шарты бойынша қосымша реактивтер пайдалануға болмайтын жағдайда екі жағына да (тік бағандар мен көлденең жолдар) анықталатын заттар жазылады.
Эксперименттік есептерді шешу келесі амалдардан тұрады:
Заттың сыртқы сипатына, физикалық қасиеттеріне (агрегаттық күйі, түсі, иісі,т.б.) көңіл бөлу;
Осы заттарға тән химиялық реакцияларды қарастырып талқылау;
Істелетін жұмысты жоспарлап дәптерге кесте құрып (теориялық матрица), заттардың формулаларын жазу;
Құрылған кесте бойынша эксперимент жүргізу;
Химиялық реакциялардың нәтижелерін сараптап практикалық матрица құрып, оны теориялық матрицамен салыстырып, нақты заттарды табу;
Есептің жауабын тұжырымдап, химиялық реакциялардың теңдеулерін жазып қорытындылау.
Сапалық анализге арналған тәжірибелік есептерді шешу әдістемесі.
Мысал-1 Нөмірленген төрт сынауықта гесан, гексен,гесин-1, және сірке қышқылының ертіндісіберілген.Әр заттың қай сынауықта екендігін анықтау керек.
16-жаттығу. Нөмірленген төрт сынауықта гексан, гексен, гексин-1 және сірке кышқылының ерітіндісі берілген. Әр заттың қай сынауыққа құйылғанын анықтаңдар.
Берілген заттар
|
Физикалык қасиеттері
|
Индикаторга (әмбебап) әсері
|
Бромды су
немесе КМп04 ертіндісі
|
АgNО3 аммиактағы ертіндісі
|
Жалпы қорытынды
|
Гексан
|
түссіз, иісті
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Гексен
|
түссіз, иісті
|
-
|
түсеізденелі
|
|
1 түсеіздену
|
Гексин-1
|
түссіз, иісті
| |
түесі іленсді
|
|
1түссіз-у, 1
|
Сірке қышкылы
|
түссіз, иісті
|
қызарады
|
|
|
инд-р түсі өзгеру
| Ш е шуі. Берілген заттарды сыртқы сипаттарына қарап ажырата алмаймыз. Заттардың бәрі түссіз, бәрінің өздеріне тән иістері бар. Химиялық тұрғыдан қарастыратын болсақ, біреуі карбон кышқылы (СН3СООН), екіншісі қаныққан көмірсутек (С6Н14) те, калған екеуі (С6Н12 және С6Н10) қанықпаған көмірсутектер. Есептің шартында берілген заттарды анықтаудың теориялық кесте-матрицасын құрып, жасайтын экспериментімізді жоспарлайық:
Содан кейін эксперименттік есепті тәжірибе жүзінде жүргіземіз. Тәжірибелерді заттар берілген сынауықтарда емес, қосымша сынауықтарда жүргізу керек екенін ескеру қажет. Заттарды қалай анықтау керектігі сәйкес тақырыптарда қарастырылған, сондықтан оған тоқталмаймыз. Нәтижелерін жазу үшін тағы да матрица құрып аламыз. Енді тік бағанға сынауықтардың нөмірлерін жазамыз да, көлденең жолға теориялық матрицадағыдай берілген заттардың физикалық қасиеттерін, әсер ететін индикаторымызды және реагенттерді (қосылыстарды) жазамыз. Эксперимент жүргізіп, тәжірибелер барысында алған нәтижелерімізді практикалық матрицаға түсіріп отырамыз. Мысалы, мынадай нәтижелер алған болсақ:
Берілген сынауықтар нөмірлері
|
Физикалық қасиеттері
|
Индикаторға (әмбебап) әесрі
|
Бромды су
немссе КМпО4 ер-сі
|
АgNО3
аммиак-тағы ер-сі
|
Жалпы қорытынды
|
1
|
түссіз, иісті
|
-
|
түссізденеді
|
-
|
1 түссіздену
|
2
|
түссіз, иісті
|
қызарады
|
-
|
-
|
инд-р түсі өзг.
|
3
|
түссіз, иісті
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4
|
туссіз, иісті
|
-
|
түссізденеді
|
|
1түссіз-у, 1.
|
Достарыңызбен бөлісу: |