1 зертханалы жмыс Бейорганикалы осылыстарды кластары Жмысты масаты
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
№ 1 зертханалық жұмыс Бейорганикалық қосылыстардың кластары Жұмыстың мақсаты Б  ейорганикалық қосылыстардың негiзгi кластары, оларды алу жолдары, химиялық қасиеттерін зерттеу. Жұмыстың мазмұны: а) қышқылдық оксидтер мен негiздiк оксидтердiң сумен әрекеттесуі; б) ерiмейтiн гидроксидтердi алу жолдары; в) гидроксидтердiң берiктiгi; г) орта тұздарды алу; д) негiздiк тұздарды алу; е) амфотерлiк гидроксидтердi зерттеу. Техникалық қауіпсіздік: химиялық реактивтермен жұмыс істегенде өте сақ болу қажет. Қажетті қондырғылар мен реактивтер: а) жанарғы; б) тұздардың, қышқылдардың, негіздердің ерітінділері; в) фенолфталеин, оксидтер. Жұмыстың теориялық негізі Оксидтер дегеніміз екі элементтен тұратын, біреуі міндетті түрде оттегі болып келетін күрделі заттар. Оксидтер үш топқа жіктеледі; негіздік, қышқылдық және амфотерлі. Негіздік оксидтерге К2О, СаО, ВаО, СuО т.б. қышқылдық оксидтерге: СО2, SО3, Р2О5, СІ2О7 т.б. амфотерлі оксидтерге АІ2О3, ВеО, Сr2О3 т.б. жатады. Негіздер дегеніміз бір немесе бірнеше гидроксил тобымен байланысқан металл атомдарынан тұратын күрделі заттар. Мысалы: NaOH, КОН, Са(ОН)2 және т.б. Қышқылдар дегеніміз сутегі атомдары мен қышқыл қалдығынан тұратын күрделі заттар. Мысалы: НСІ, HNO3, H2SO4, H3PO4. Тұздар дегеніміз металл атомдары мен қышқыл қалдықтарынан тұратын күрделі заттар. Олар орта, қышқылдық, негіздік және қос тұздар болып жіктеледі. Қалыпты немесе орта тұздарға: NaCl, FeCl3, CaCl2, KNO3. Қышқылдық тұздарға:NaHCO3, Ca(HCO3)2, KHSO4. Негіздік тұздарға: CuOHCl, CuOHNO3, AlOHCl2 ; қолданбалы химия кафедрасы Жұмыстың барысы 1- тәжiрибе: Металл оксидтерi мен бейметалл оксидтерінiң сумен әрекеттесу реакциясы. а) Екi пробиркаға 2-3 мл дистилленген суды құйыңыз және бiреуiне СаО, екiншiсiне ВаО кiшкентай шпательмен оксидтерiн салыңыз. Әрбiр пробиркаға 1-2 тамшы фенолфталеин тамызып, негiздер түзiлгенiн анықтаңыз. Реакциялар теңдеуiн жазыңыз. б) Пробиркаға 2-3 мл дистильденген су құйып, оған Кипп аппаратынан көміртек диоксидін жіберіңіздер. Химиялық теңдеулерді молекулалық, иондық түрде өрнектеңдер. 2-тәжiрибе: Нашар еритiн мыс, никель және темiр гидроксидтерiн алу Үш пробиркаға 2-3 мл: 1-не мыс, 2-не никель, 3- не темiр (III) тұзының ерiтiндiлерiн құйыңыз. Әрбiр пробиркаға натрий гидроксидiнің 2н ерітіндісін тұнба түзiлгенше қосыңыз. Орындалған реакцияның теңдеулерін жазыңыз. Түзiлген тұнбаның түсiн жазып көрсетiңiз. Тұнбаларды сақтаңыз! 3-тәжiрибе: Гидроксидтердiң берiктiгi 2-шi тәжiрибе бойынша алынған мыс, никель, темiр гидроксидтерiнiң тұнбаларын абайлап қайнағанша қыздыру керек. Қай гидроксид түсiн өзгерттi, себебi не, қай гидроксид ыдырады? Реакция теңдеулерін жазыңыз. Тұнбаларды сақтаңыз! 4-тәжiрибе: Мыстың (ІІ), никельдің (ІІ) және темiрдің (III) орта тұздарын алу 3-шi тәжiрибе бойынша алынған гидроксидтер тұнбаларына азот қышқылын қосыңыз. Тиiстi реакциялардың теңдеулерiн жазыңыз. 5-тәжірибе. Мыс пен кобальттың негiздiк тұздарын алу а) Екi пробиркаға 2-3 мл-ден мыс сульфатының ерiтiндiсiн құйыңыз. 1- ші пробиркаға көк тұнба түзiлгенше 2-3 мл натрий гидроксидiн (С(NaOH)=2моль/л) қосыңыз. 2-ші пробиркаға натрий гидроксидiн (С(NaOH)=0,5моль/л) тамшылатып аспан түстi көк тұнба түзiлгенше қосыңыз (әрбiр тамшыдан соң араластыру керек). Екi пробиркадағы тұнбаны абайлап қайнағанша қыздыру керек. Неге бiрiншi пробиркадағы тұнба қараяды, ал екiншiсiндегi тұнба өзгермейдi, соған түсiнiк берiңiз және тиiстi реакциялардың теңдеулерiн жазыңыз. б) Кобальт хлоридiнің (II) ерiтiндiсiне тамшылап натрий гидроксидiн (С(NaOH)=0,5моль/л) тұнба түзiлгенше қосыңыз (әрбiр тамшыдан соң араластырып отыру керек). Тұнбаның түсi қандай? Осы тұнбаны ерітіндісімен бірге екi пробиркаға тең бөлiңiз. Бiреуiне натрий гидроксидiнiң тең көлемiн құйып содан кейiн қыздырыңыз. Басқасына тұз қышқылының ерiтiндiсiн тұнба толық ерiгенше қосыңыз. Тиiстi реакциялардың теңдеулерiн жазыңыз. қолданбалы химия кафедрасы 6. Қышқыл тұздар а) Пробирканың 1/3 бөлігіне кальций гидроксидін құйып, оған Кипп аппаратынан көміртектің диоксидін тұнба түзілгенше және ол ерігенше жіберіңіздер. б) 6a –тәжірибеден алынған кальций гидрокарбонатын 3 пробиркаға бөліп құйыңдар. 1-ші пробирканы лайланғанға дейін қыздырыңдар. 2-ші пробиркаға кальций гидроксидін, 3-ші пробиркаға натрий карбонатын құйыңыздар. 7-тәжiрибе: Амфотерлiк гидроксидтердiң қасиеттерi а) 2-3 мл алюминий тұзының ерiтiндiсiне тамшылатып отырып, араластыру арқылы натрий гидроксидiн (С(NaOH)=0,5моль/л) тұнба түзiлгенше қосыңыздар. Тұнбаны ерiтiндiмен бiрге екi пробиркаға бөлiңiз. Бiреуiне артығымен натрий гидроксидiн (С(NaOH)=2моль/л), ал екiншiсiне тұнба толығымен ерiгенше тұз қышқылын қосыңыз. Екi пробиркадағы да тұнба еріп кетуі қажет. Неге екi пробиркадағы да тұнба ерiп кетеді? Гидроксидтiң амфотерлiк қасиетiне анықтама берiңiз. б) Осы сияқты бақылауларды мырыш, хром тұздарын алып орындап көрсетiңiз. Жұмысты өндеу: Лабораториялық дәптерге тәжірибелердің атын, реакциялардың молекулалық, иондық теңдеулерін және алынған заттардың ерекше қасиеттерін (тұнбаның түсі, газдың иісі т.б.) жазыңыз. Бақылау сұрағы: 1. Тұздарды алудың 10 түрлі әдістерін жазып көрсет. 2. Бес-бестен бейорганикалық заттардың кластарына мысал келтір. Қолданбалы химия кафедрасының 26.08.2014 ж. отырысында №1 бұйрықпен бекітілді қолданбалы химия кафедрасы № 2 зертханалық жұмыс Мырыштың эквиваленттiк молярлық массасын анықтау Ж  ұмыстың мақсаты Тәжірибеде мырыштың эквиваленттік молярлық массасы қышқылдан сутектi ығыстыру арқылы анықталады. Жұмыстың мазмұны: а) эвдиометрдің газ шығармайтындығын тексеру; б) тәжирібе жүргізу; в) бөлініп шыққан сутектің көлемін өлшеу және қалыпты жағдайға келтіру; г) мырыштың эквиваленттік молярлық массасын тауып және салыстырмалы қатені есептеу. Қажетті қондырғырлар мен реактивтер:
Жұмыстың теориялық негіздері. Эквивалент дегеніміз реакция кезінде орнын баса алатын, қосып алатын, бөліп шығаратын бір сутек ионының немесе ТТР кезіндегі бір электрон эквивалентіне тең заттың бөлшегі. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Бұл ТТзР реакциясында 2-электрон қатысады. Бір электронға сәйкес реакция ½ Zn + HCl = ½ ZnCl2 +½ H2 яғни, бір электронға 1/2 атом Zn, бір молекула HCl, 1/2 молекула ZnCl2 және 1/2 молекула H2 сәйкес келеді. Бұдан Э (Zn) =½ Zn; Э (HCl) = HCl; Э (ZnCl2) = ½ ZnCl2; Э (H2) =½ H2 2NaOH + H2SO4 = 2H2O + Na2SO4 бұл реакцияға 2 ион сутегі қатысады, сондықтан бір сутегі ионына NaOH + ½ H2SO4 = H2O + ½ Na2SO4 сәйкес келеді. Сондықтан Э (NaOH) = NaOH; Э (H2SO4) =½ H2SO4; қолданбалы химия кафедрасы Э (H2O) = H2O; Э (Na2SO4) = ½ Na2SO4 Зат мөлшерінің бірлігі- моль. Моль – 6,02.1023структуралық элементі бар атом, молекула, ион, эквивалент заттың мөлшері. Сонымен эквиваленттік моль дегеніміз - құрамында 6,02. 1023эквиваленті бар зат мөлшері. Бір эквиваленттік мольдің массасы заттың эквиваленттік молярлық массасы деп аталады. Мэ, г/моль. Біз қарастырған мысалдағы заттардың мольдік массасы: МЭ(Zn)= ½ M(Zn)= 1/2.65=32,5 г/моль Мэ(HCl)=M(HCl) = 36,5 г/моль Заттың эквиваленттік молярлық массасын табу үшін төмендегі формулаларды қолданамыз: А) жай заттар үшін Мэ=М/В мұндағы М-берілген заттың молярлық массасы; В - атомның валенттілігі. Б) күрделі заттар үшін Мэ=М/В.n мұндағы М-берілген заттың молярлық массасы; В-атомның валенттілігі; n-молекуладағы функционалдық топтың саны. Мысалы: МЭ(Al) = 27/3 = 9 г/моль МЭ(H2SO4) = 98/2 = 49 г/моль МЭ(Al2(SO4)3) = 342/3.2 =57 г/моль Барлық заттар бір-бірімен эквиваленттеріне сәйкес әрекеттеседі. Эквиваленттер заңы: Реакцияға түсетін заттардың массасы олардың эквиваленттеріне тура пропорционал болады. m1/m2= МЭ1/ МЭ2 Егер әрекеттесуші заттар ерітінді түрінде болса, онда эквиваленттер заңы былай өрнектеледі: сэк1.V1= сэк2.V2; мұндағы сэк1 және сэк2-ерітіндінің молярлық концентрациясының эквиваленті, моль/л; V1 мен V2-әрекеттесуші ерітіндінің көлемі, мл. Жұмыстың орындалуы. Жұмысты орындаудың алдында эвдиометр аспабының жұмысқа дайындығын (газ шығармайтындығын) тексеру керек. Ол үшiн: 1. Теңестіретін түтіктен воронка арқылы бюретканы нольдік бөліміне дейін сумен толтырып, аспаптағы ауаны ығыстыру қажет. 2. Содан кейін бюретканы штативке бекiту керек. Егер аспап жұмыс iстеуге дайын болса, алғашқы кезде бюреткадағы су аздап төмен түседi де, одан кейiн тұрақты деңгейде қалып қояды. Егер аспап дұрыс болмаса бюреткадағы су үздiксiз төмен түсе бередi. 3. Оствальд пробиркасындағы тармақтың біреуіне мырышты өлшеп салыңыз, ал екінші тармаққа тұз қышқылын құйыңыз. қолданбалы химия кафедрасы 4. Оствальд пробиркасын төңкеріңіз, сонда қышқыл мырыш бар тармаққа төгіледі, екеуінің арасында реакция басталады. 5. Реакция нәтижесінде бөлініп шыққан сутек бюреткадағы суды ығыстырады. Теңестіретін түтікті реакция барысында төмендету қажет. Сонымен қатар түтік пен бюреткадағы су бір деңгейде болу керек, яғни аспаптағы газ қысымы атмосфералық қысымға жақын болуы қажет. 6. Мырыш толық еріп кеткесін, бюретка арқылы бөлініп шыққан сутектің көлемін эвдиометр арқылы өлшеу керек.  3 1. Көлемі 50 мл бюретка;  2. Екі тармақты пробирка (Оствальдтің пробиркасы);  2 3. Теңестіретін сауыт ретінде қызмет атқаратын ашық түтік;  1 4. Штатив.  4 1- сурет. Сутегінің көлемін есептеуге арналған кұрылғы - эвдиометр Алынған нәтижелердi өндеу мен есептеу. 1. Металдың массасы (m) - г; 2. Бөлiнген сутектiң көлемi (V) - мл; 3. Атмосфералық қысым ( Р) - кПа. Р0 = 101325 Па = 760 мм. с. б.; 4. Абсолюттiк температура (Т) - 273 + t0 C; 5. Тәжірибе температурасы (t0 , C); 6. Тәжірибе температурасындағы су буының қысымы (W) – кПа; 7. Аспаптың ішіндегі сутектің қысымы (P-W) – кПа ; 8. Қалыпты жағдайға келтірілген сутектің көлемі - V0 (H2). Металл ығыстырған сутектiң көлемi : сутектiң парциалдық қысымы: РН2 = P - W. Металдың эквиваленттік массасын табудың бiрiншi жолы. Металл ығыстырған сутектiң көлемiн Менделеев - Клапейрон теңдеуi бойынша қалыпты жағдайға келтiредi:  немесе  Мұндағы Т = t  273 - абсолюттiк температура, Р0 = 760 мм с. б. немесе 101,325 кПа; Т0 = 273 К. Vc(H0) - ығысқан сутектiң қалыпты жағдайдағы көлемi.Сутек молекулалары молiнiң массасы 2г қалыпты жағдайда 22,4л көлем алса, атомдар молiнiң массасы 1г - 11,2 л немесе 11200 мл көлем алады. қолданбалы химия кафедрасы Металдың эквиваленттiк массасын МЭ мына формула бойынша табамыз:  МЭ(Zn) =m(Zn) . 11200/ V0(H2) Металдың эквиваленттік массасын табудың екiншi жолы. Бұл әдiс бойынша Менделеев-Клапейрон теңдеуi арқылы РV=m/MRT сутектiң массасын тауып, оны эквиваленттер заңының теңдеуiне  қою арқылы металдың эквиваленттiк массасын табады.10. Тәжірибенің салыстырмалы қатесін табу:   Бақылау сұрағы:
Қолданбалы химия кафедрасының 26.08.2014 ж. отырысында №1 бұйрықпен бекітілді қолданбалы химия кафедрасы № 3 зертханалық жұмыс Химиялық реакцияның жылдамдығы Жұмыстың мақсаты Х имиялық реакцияның жылдамдығының заттардың концентрациясына және температураға тәуелді екенін зерттеу. Жұмыстың мазмұны а) Тиокүкірт қышқылының ыдырау жылдамдығының тиосульфаттың концентрациясына байланысты өзгеруі; в) Тиокүкірт қышқылының ыдырау жылдамдығының температураға байланысты өзгеруі. Жұмыстың теориялық негіздері Химиялық реакцияның жылдамдығы дегеніміз – уақыт бірлігіндегі заттың концентрациясының өзгерісі. υ = (c2 – c1)/ (2 - 2) =c/ Химиялық реакцияның жылдамдығына көптеген факторлар әсер етеді: реагенттердің концентрациясы, температура, катализатор, сыртқы басқа да әсерлер, әрекеттесуші заттардың табиғаты. Химиялық реакциялардың концентрацияға тәуелділігі әрекеттесуші массалар заңы арқылы өрнектеледі. Заң: “Химиялық реакциялардың жылдамдығы әрекеттесуші заттардың стехиометриялық коэффициенттерінің дәрежесіндегі концентрацияларының көбейтіндісіне тең”. aА + bВ = сС реакциясы үшін, әрекеттесуші массалар заңының формуласы мынадай: υ =k caAcbB Химиялық реакциялардың температураға тәуелділігі Вант-Гофф ережесімен сипатталады: “Температураны әрбір 100С ұлғайтқанда, химиялық реакцияның жылдамдығы 2-4 есе артады”.  Бұл жұмыста химиялық реакцияның жылдамдығы тиокүкірт қышқылының ыдырау реакциясы арқылы зерттелінеді. Тиосульфат натрийға күкірт қышқылын қосқанда төмендегідей реакция жүреді: Бұл жұмыста химиялық реакцияның жылдамдығы тиокүкірт қышқылының ыдырау реакциясы арқылы зерттелінеді. Натрий тиосульфатына күкірт қышқылын қосқанда төмендегідей реакция жүреді: қолданбалы химия кафедрасы Na2S2O3 + H2SO4 = H2S2O3 + Na2SO4, тез жүретін саты H2S2O3 = H2SO3 + S¯, баяу жүретін саты H2SO3 = SO2 + H2O, тез жүретін саты Жиынтық теңдеу былай жазылады: Na2S2O3 + H2SO4 = H2S2O3 + SO2+ S¯ + Na2SO4 Бұл реакцияның жылдамдығы баяу жүретін екінші реакцияның жылдамдығына тәуелді. Баяу жүретін сатыда түзілетін коллоидты күкірт ерітіндіні лайлайды. Тиосульфат ерітіндісіне күкірт қышқылын қосқан кезден бастап, ерітіндідегі ең алғашқы лайлану пайда болғанға дейінгі уақыт – реакция жылдамдығын көрсетеді. Қажетті реактивтер мен приборлар: А) Натрий тиосульфаты ерітіндісі, с = 0,0025моль/л; Ә) Күкірт қышқылының ерітіндісі, с = 0,0025моль/л; Б) Пробиркалар, шыны таяқша; В) Секундомер; Г) Пипеткалар. |