Файл: Осы масаттар негізінде арнаулы курс алдында мынадай міндеттер тр.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Иондық күш -
ал, активтілік коэффициенті сұйытылған ертінділерде келесі формуламен есептеледі:
1-мысал. Құрамында 0,01 моль/л және 0,01 моль/л MgCl2 бар ерітіндідегі иондық күшін және активтілігін есепте.
Шешуі.
f = - 0,30
f = - 0,74
ал, активтіліктері а= f · С бойынша табылады:
11-12 сабақтар
Судың иондық көбейтіндісі. Сутектік көрсеткіш
Судың электролит ерітінділердің айырмасы, ол электр тогын өткізбейді. Дегенмен таза су аз мөлшерде өзін құрайтын иондарға диссоциацаяланадың:
Н2О Н+ + ОН- (1)
Бұл диссоциация процесіне әрекеттесуші массалар заңын қолдануға болады;
(2)
мұндағы К-судың диссоцациация тұрақтысы, оның 220 С – дағы мәні 1,8 · 10-16 шамасына тең, яғни
К = 1,8 · 10-16
Судың аз мөлшері ғана иондарға ыдырайтындықтан, теңдеудегі (2) судың концентрациясын тұрақты шама деп есептеуге болады, ол 1 л массасын судың молярлық массасына бөлгенге тең:
[H2O] = 1000/18 = 55,56 моль
Енді жоғарыдағы теңдеуді (2) былай жазуға болады:
[H+] [OH-] = K*[H2O] = KW (3)
KW –судың иондық көбейтіндісі деп аталатын тұрақты шама. Судың диссоциация тұрақтысы (К) мен оның концентрациясын Н2О мәні теңдеуге (3) қою арқылы судың иондық көбейтіндісінің сандық мәнін табамыз:
KW = [H+] [OH-] = 1,8 *10-16 * 55,56 = 10-14 яғни
KW = [H+] [OH-] =10-14
Судың иондық көбейтіндісінің мәні тұрақты температурада ғана тұрақты болады, ал температура өзгерсе оның мәніде өзгереді.
Ертіндінің қышқылдығын немесе сілтілігін анықтау үшін сутегі иондардың концентрациясы қолданылады. Бұл жағдайда нейтрал орта үшін [H+]=10-7, сілтілік орта [H+]10-7, қышқыл ортада [H+]-7 болады.
Осындай дәреже көрсеткіші теріс болып келетін сандарды қолданып есептер шығару қолайсыз болғандықтан, сутегі иондарының концентрациясын сутектік көрсеткіш (рН) арқылы белгілеу қабылданған.
Сутектік көрсеткіш деп сутек иондары концентрациясының теріс таңбамен алынған ондық логарифмін айтады:
рН = - lg[H+]
Мысалы, ерітіндідегі сутегі иондарының концентрациясы [H+]=10-6 болса, сутектік көрсеткіш 6-ға тең болады:
рН = - lg10-6 = 6
Сутектік көрсеткіштің мәніне сәйкес бұл ерітінді әлсіз қышқылдық қасиет көрсетеді. Сонымен бейтарап ортада рН=7, қышқылдық ортада рН 7 болады.
Ертіндісінің ортасын индикаторлар деп аталатын заттардың көмегімен анықтайды. Индикаторлар ерітіндіге тамызғанда немесе батырғанда сутегі немесе гидроксид иондарының әсерімен түсетін өзгерістін органикалық заттар. Мысалы, лакмус рН 5-тен төмен қарай қызыл түске, рН 8-ден жоғары қарай көк түске боялады, ал рН 5-8 аралығында оның түсі қызылдан көкке қарай өзгереді. Фенолфталеин түсін тек сілтілік ортада (рН=8,2-10), ал метилоранж түсін тек қышқылдық ортада (рН=3,1· 4,4) өзгертеді. Сілтілік ортада фенолфталеин қызыл күлгін түске, қышқылдық ортада метилоранж қызыл түске боялады.
Ерігіштік көбейтіндісі
Барий сульфатының қанық ертіндідегі қатты зат пен иондардың арасында мынадай тепе-теңдік орнайды:
ВаSО4 ↔ Ва2+ + SО42-
тұнбада ертіндіде
Электролит ертіндідегі ион күйі олардың активтілігімен анықталғандықтан, соңғы процестің тепе-теңдік константасы келесі теңдеумен өрнектеледі:
К = αВа2+ + αSО42- / αВаSО4
Келтірілген теңдеу нашар еритін электролиттің қанық ертіндісіндегі оның иондарының көбейтіндісі осы температура үшін тұрақты шама болады.
Бұл шама ерігштік көбейтінді деп аталады және оны ЕК әріптерімен белгілейді.
Бұдан Ва2+ мен SО42- иондарының активтілік көбейтіндісі мынадай:
αВа2+ + αSО42- = ЕКВаSО4
Егер электролит нашар еритін болса, онда оның қанық ертіндісінің иондық күші нөлге жақын, ал ионның активтілік коэффициенті бірден айырмашылығы аз (шамалы). Осындай жағдайларда ЕК көбейтіндідегі ион активтілік көбейтіндісін олардың концентрациясының көбейтіндісіне алмастыруға болады. ВаSО4 қанық ертіндісінің иондық күші 10-5 тең ретке ие және ВаSО4 ерігіштік көбейтіндісі келесі түрде жазылады:
ЕКВаSО4 =[Ва2+][SО42-]
Егер нашар еритін электролит ертіндісіндегі иондардың көбейтіндісі ерігіштік көбейтіндісінен артық болса, онда бұл аса қаныққан ертіндідегі иондар әрекеттесіп нашар еритін электролиттің тұнбасын түзеді. Мысалы, егер барий сульфаты ертіндіснідегі иондардың көбейтіндісі [Ва2+][SО42-] ерігштік көбейтіндісінен көп болса, онда ертіндіден белгілі мөлшерде ВаSО4 тұнбаға түседі.
1-мысал. Магний гидоксиді Мg(ОН)2 ерігіштігі 18ºС температурада 1,7 · 10-4 моль/л болса, Мg(ОН)2 магний гидроксиді ертіндісіндегі осы температурадағы ерігіштік көбейтіндісін анықта.
Шешуі. Мg(ОН)2 иондарының әр молі ерігенде Мg2+ ионының 1 молі мен екі есе көп ОН- иондарына ыдырайды. Демек, Мg(ОН)2 қанық ертіндісінде [Мg2+] = 1,7 · 10-4 моль/л; [ОН-] = 3,4 · 10-4 моль/л бұдан ЕКМg(ОН)2 = [Мg2+][ОН-]2 = 1,7 · 10-4 (3,4 · 10-4)2 = 1,96 · 10-11
2-мысал. Қорғасын иодидінің 20ºС температурадағы ерігіштік көбейтіндісі 8 · 10-9 тең. Көрсетілген температурадағы тұздың ерігіштігін (моль/л мен г/л) есепте.
Шешуі. Ізделініп отырған ерігіштікті s арқылы белгілейміз (моль/л). РbІ2 қанық ертіндісінің құрамында s моль/л Рb2+ ионы мен І- ионының 2s моль/л бар. Бұдан: ЕКРbІ2 =[Рb2+][І-]2 = s(2s)2 = 4s3
s =3√ ЕКРbІ2 / 4= 3√ 8 ∙ 10-9 /4 = 1,3 · 10-3 моль/л.
РbІ2 мольдік массасы 461 г/моль тең болғандықтан, РbІ2 ерігіштігі 1,3 · 10-3· 461 = 0,6 г/л құрайды.
13-14 сабақтар
Электролит ертінділеріндегі алмасу реакциялары. Тұздар
гидролизі
Тұздар гидролизі деп тұз иондары мен әлсіз электролит түзілуі нәтижеснде ертіндідегі сутегі және гидроксид иондары өзгеру арқылы жүретін рекцияны айтады. Тұздар гиролизінің 4 түрлі жағдайы бар, оның жағдайында олар гидролизденеді, ал төртінші жағдайда гидролизденбейді.
Күшті негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз:
НСІО4 + NаОН = NаСІО4 + Н2О
2НNО3 + (ОН)2 = Са(NО3)2 + 2Н2О
ионды –молекулалық теңдеумен өрнектеледі:
Н+ + ОН-= Н2О
Сонымен күшті негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз гидролиденбейді.
Ұқсас реакция теңдеуі:
ВаСІ2 + Н2SО4 = ВаSО4 + 2НСІ
Ва(NО3)2 + Nа2SО4 + 2NаNО3
1-мысал. Келесі заттар арасындағы теңдеуді ионды-молекулалық түрде жаз: СН3СООNа мен Н2SО4; Nа2СО3 мен НNО3; НСN мен Са(ОН)2; Рb(NО3)2 мен К2СrО4.
Шешуі. СН3СООН, НСN мен Н2О - әлсіз электролиттер, ал СО2 мен РbСrО
4- суда аз еритін болғандықтантізделінген теңдеулер келесідей түрге ие болады:
СН3СОО- + Н+ = СН3СООН
СО32- + 2Н+ = СО2↑+ Н2О
НСN + ОН - = СN+ + Н2О
Рb2+ + СrО42- = РbСrО4↓
Күшті негіз бен әлсіз қышқылдан түзілген тұз:
СН3СООН + КОН = СН3СООК + Н2О
немесе
СН3СООН + ОН- = СН3СОО- + Н2О
реакцияда екі әлсіз электролит - әлсіз қышқыл (СН3СООН) мен су қатысады. Реакция аяғына дейін жүрмейді.
Әлсіз негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз:
Zn(ОН)2 + 2НNО3 = Zn(NО3)2 + Н2О немесе
Zn(ОН)2 + 2Н+ = Zn2+ + 2Н2О
Тұздың гидролизі: Кr=[Н+][МОН] / [М+] = КН2О / Кнегіз
тепе-теңдік әлсіз электролит, яғни су жағына қарай ығысады. әлсіз негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз гидролизденгенде әлсіз электролит негіздік тұз немесе әлсіз негіз түзіледі де сутегі иондарының көбеюі салдарынан ертінді қышқылдық орта (рН
Әлсіз қышқыл мен күшті негізден түзілген тұз:
КСN + Н2О ↔НСN + КОН
СN- + Н2О ↔НСN + ОН-
Тұздың гидролизі гидролиз константасымен Кr сипатталады:
Кr =[ОН-][НА] / [А-] = КН2О / Кқышқыл
Мұндағы КН2О – судың иондық көбейтіндісі.
Мұндай жағдайда тұздың анионы гидролизденеді.
Тұздар гидролизі сан жағынн оның константасы және дәрежесі арқылы сипатталады.
15-16 сабақтар
Сабақтың тақырыбы: Зат массасының сақталу заңы.
Сабақтың мақсаты: Білімділік: Оқушыларды зат массасының сақталу заңының мәнін ұғып, қарапайым мысалдар арқылы ойларын дамыту. Тәрбиелік: Өз еркімен жұмыс жасауға, ойын жеткізе білуге тәрбиелеу.
Құрал – жабдықтар. Темір, күкірт, мыс ұнтақтары, спиртшам, сынауықтар, тұрғы, зертханалық таразы.
Тірек, білім мен біліктер: Құрам тұрақтылық заңы, зат массасы, қоспалар, химиялық қосылыстар, химиялық реакция заттың салыстырмалы молекулалық массасын, зат массасын есептеу, химиялық қосылыстардың формуласын құрастыра білу.
Сабақ барысы: Зат массасының сақталу заңын дұрыс түсініп, игеруін қамтамасыз ету мақсатымен оқушыларды жаңа ұғымды қабылдауға дайындау. Ол үшін оқушыларға көп сұрақтар қойылады.
-
Қоспа мен химиялық қосылыстың айырмашылығы неде? -
Заттың химиялық формуласының маңызы мен қажеттігі неде?
Сұрақтарға жауап беру барысында оқушылардың өзара пікір алысуына көмектесе отырып, жаңа материалды қабылдауға қажетті ұғымдарды естеріне түсіру.
а) Алыну әдісіне қарамастан химиялық қосылыстардың құрамы тұрақты;
ә) Химиялық реакция кезінде атомдар сақталады.
б) Реакция нәтижесінде түзілетін өнімдер бастапқы алынған зат құрамындағы атомдардан құралады деген қорытындыға келу.
Осы қорытындыларға сүйене отырып, химияның негізгі заңдарының бірі – зат массасының сақталу заңын түсіндіремін. Сабақ мақсатымен таныстырамын.
1.Реакция кезінде атомдар сақталса, реакцияға түскен барлық атомдардың массасы сақтала ма?
Осы тұста оқушыларға белгілі темір сульфидін алу реакциясын көрсетуге болады. Заттардың құрам тұрақтылық қағидасына сай 7 г темір, 4 г күкірт өлшеп алу керек. Бастапқы заттарды өлшеймін, реакция аяқталғаннан кейін түзілген өнімді өлшеймін. Сонда түзілген өнімнің массасы 11 г, ал бастапқы алған заттардың жалпы массасы да 11 г-ға тең болады. (КК) Тәжірибені талдау нәтижесінде оқушылар химиялық реакцияда түзілген өнімдердің массасы бастапқы заттардың жалпы массасына тең болады деген қорытындыға келеді.
Іс жүзінде көпшілік жағдайда бұл ой дұрыс емес сияқты болып көрінеді. Неге?
Алдын ала өлшеніп алынған темір ұнтағы не мыс ұнтағы қыздырылады. Бастапқы заттың түсінің өзгергеніне оқушылар назарын аудара отырып, химиялық реакцияның жүріп жатқанын айтамын.Түзілген өнім өлшенеді. Бастапқы және реакция нәтижесінде түзілген өнімнің массалары тең емес екеніне оқушылардың көзі жетеді. Оқушылар үшін туған бұл қарама- қайшылықты М.В.Ломоносовтың жүргізген тәжірибесін айтып, түсіндіремін. Осыдан кейін оқушыларды зат массасының сақталу заңының қазіргі анықтамасымен таныстырып, дәптерлеріне жазғызамын.
Енді зат массасының сақталу заңының маңызына тоқталайық .
Біріншіден, бұл заң табиғатта заттардың жоқтан пайда болмайтынын немесе мүлдем жойылмайтындығын, яғни материяның мәңгі екендігін дәлелдейді. Осы арқылы оқушыларда материалистік көзқарас қалыптасады, дүние танымдары кеңейеді.
Екіншіден, бұл заң химиялық реакцияның мәнін ашады, яғни бастапқы заттардың құрамындағы атомдар реакция нәтижесінде түзілетін заттардың құрамына кіреді. Бастапқы заттардың атомдары өзара қайта топтасып, жаңадан байланысуының нәтижесінде жаңа заттар түзіледі.