Ақтөбе облыстық білім басқармасы Ақтөбе облыстық ғылыми -тәжірибелік орталығы

Берілген мөлшердегі ертінділерді дайындау

І Проценттік концентрациясы берілген ерітінді дайындау

Есеп: Кристаллогидраттар негізінде ертінділер дайындаған кезде оның құрамындағы суды ескере отырып есептеулер жүргізу керек.

Мысалы, мыс купоросын пайдаланып массасы 200г 0,08 мыс (ІІ) сульфатының ертіндісін дайындау

1. 
   Алдымен қажетті сусыз мыс сульфатының массасын табамыз.
   

2. 
   Оған сәйкес мыс купоросының массасын есептейміз.
   

CuSO₄——— CuSO₄×5Н₂О

3.Қосатын судың массасы

m(H₂ O)=200-250 = 175г немесе 175 мл (судың тығыздығын 1г/мл деп аламыз)

Қажетті ертіндіні дайындау үшін 25 г мыс купоросын таразыға өлшеп алып , оны 175 мл суда ерітеміз.

6 – есеп: ІІ Концентрлі ерітіндіден сұйытылған ерітінді дайындау.

Концентрлі күкірт қышқылынан (96 % H₂SO₄) оның 500 мл 10 %ерітіндісін дайындау.

1.Анықтамалық кестелерден күкірт қышқылының сулы ерітінділерінің тығыздықтары мен оларға сәйкес концентрацияларын табамыз.

Мысалы , анықтамалық кестелер бойынша 96 % H₂SO₄ ертіндісінің тығыздығы 1,836 г/см³

2.Көлемі 500мл 10% ерітінді дайындау үшін есептеу жүргіземіз

Ертіндінің массасын табу

m(ерітінді) = V ерітінді×500мл × 1,066 г/ мл =533г

Ондағы сусыз H₂SO₄ массасы

533 г——100% х==55,3г

хг——10 %

Құрамында 53,3 г H₂SO₄ болатын концентрлі ерітіндінің массасы

100г —— 96г х==55,3

хг ——53,3г

Оның көлемі

V== ==30,23г

3) Шамамен 450 мл суға концентрлі ертіндінің есептелген көлемін 30,23 мл аз – аздан араластыра отырып қосамыз. Ерітінді бөлме температурасына дейін суыған соң оның көлемі 500мл дейін жеткенше дистильденген су қосып араластырамыз сосын ыдыстың сыртына заттың формуласын концентрациясы және дайындалған күні жазылған этикетка жапсырамыз.

III Молярлық концентрациялары берілген ертінділерді дайындау

Есеп: Мыс купоросынан концентрациясы 0,1 моль/л , көлемі 500мыс (ІІ) сульфатының ертіндісін дайындау

1. 
   Кристаллогидраттың (CuSO₄×5Н₂О) қажетті массасын есептейміз
   

Кристаллогидраттың өлшендісін сыйымдылығы 500 мл колбаға воронка арқылы саламыз және дистильденген сумен шаямыз. Шайынды колбаның ішіне бару керек. Үстіне колбаның белгі сызығына сәл жеткізбей су құямыз. Ертіндінің менискісі өлшеуіш колбаның белгі сызығына сәйкес келу керек.

І Ертінділерді сұйылтуға есеп шығару

Ерітінділерді сұйылтуға арналған есептерді шығаруда қолданылатын формула

W₍ер.зат₎=

Есеп: Натрий гидроксидінің массалық үлесі 10% немесе (0,1) массасы 45г ерітіндісіне 105г су қосылды.Алынған ерітіндідегі натрий гидроксидінің массалық үлесі қандай?

W_(NaOH)===0,03 немесе 3%

Жауабы:W_(NaOH) =3%

V. Ерітінділерді араластыруға есеп шығару

Ерітінділерді араластыруға байланысты есептерді мына формулаларды пайдаланып шығаруға болады.

W₍ер.зат₎ =

18

Есеп: Натрий хлоридінің массалық үлесі 0,05 массасы 100г ерітіндімен құрамында натрий хлоридінің массалық үлесі 0,15 массасы 300г ерітіндісі араластырылды. Алынған ерітіндідегі тұздың массалық үлесін есептеңдер

W_2(NaCL)=0,15 Жауабы: W_(NaCl)=0,125немесе 12,5%

m_1(ері)=100г

m₂(_ері)=300г

табу керек: W_(NaCl)

Есеп: Тұз қышқылының массалық үлесі 15% массасы 300г ерітіндісін дайындау үшін тұз қышқылының массалық үлесі 20% және 12% екі ерітіндісінің қандай массаларын араластыру қажет

Есепті “Крест ережесі,” немесе “Пирсон квадраты,” әдісімен шығару жеңілдеу 1.Диагональдың сол жағындағы жоғары және төменгі бұрыштарына бастапқы есептің шарты бойынша берілген екі ерітіндінің массалық үлестерін W_{1 мен} W₂ (20% және 12%) диагональдың қиылысқан ортасына дайындалатын ерітіндінің (3-ерітінді) массалық үлесін W₃(15%) жазамыз.

2. Диагональдың оң жақтағы бұрыштарына, диагональдың бойына орналасқан сандардың (массалық үлестердің) айырымдарын(үлкен саннан кішісін алып)жазамыз:

20 3 W₁ W₃ - W₂

15 яғни W₃

12 5 W₂ W₁ – W₃

3. Бұл айырым сандар бастапқы ерітінділердің салмақ бөліктерін (c.б.) көрсетеді, яғни 20 ерітіндінің 3 c.б. мен 12% ерітіндінің 5 c.б. алып, барлығы.

3 c.б.+5 c.б.=8 c.б. ерітінді дайындау керек олай болса 8 c.б.=300г

1 c.б.==37,5г

4.Тапқан c.б. мәндерін c.б. санына көбейтіп, бастапқы ерітінділердің массасын табамыз:

m₁(ері)=37,5×3=112,5г

m₂(ері)=37,5×5=187,5г

19

Есепті тексеру:

Жауабы: m₁(ері)=112,5г

m₂(ері)=185,7г

Химиялық заттарды бір-бірінен ажырата білуге эксперименттік есептер шығару

1.Тұз ерітінділері кұйылған сынауықтардың қайсысында темір(ІІІ) хлориді, мыс(ІІ) хлориді, кальций хлориді бар екенін анықтаңдар.

Әр ерітінді құйылған сынауыққа аммоний тиоцианатын тамызамыз. Нәтижесінде қызыл-қан түске өзгерген сынауықта-темір(ІІІ) хлориді, қара түске өзгергені –мыс(ІІ) хлориді ал ешқандай эффект байқалмаған сынауықтағы кальций хлориді

FeCl+3NH₄CNS=Fe(CNS)₃+3NH₄Cl

қызыл қан тусті

CuCl₂+2NH₄CNS=Cu(CNS)₂+2NH₄Cl

қара түс

Немесе:

Әр сынауыққа NaOH тамызамыз.Қызыл-қоңыр тұнба түзілген сынауықтағы темір(III) хлориді, қөгілдір түсті тұнба түзілген мыс(II) хлориді ал реакция жүрмей, өзгеріссіз қалған сынауықта- кальций хлориді болған

қызыл-қоңыр

CuCl₂+2NaOH=Cu(OH)₂ +2NaCl

көгілдір

Түзілген темір(ІІІ) гидроксидін қыздырсақ күрең-қоңыр түсті темір(ІІІ) оксиді, ал мыс(II) гидроксидін қыздырсақ қара түсті мыс(II) оксиді түзіледі



2Fe(OH)₃=Fe₂O₃+3H₂O

күрең-қоңыр

Сu(OH)₂=CuO+H₂O

қара 20

Заттың сапалық құрамын анықтауға эксперименттік есептер шығару

Төрт сынауыққа 5-7 тамшыдан мынадай: бірінші сынауыққа-кальций хлориді, төртіншісіне-натрий хлориді ерітінділерін құйыңдар.

Әр сынауыққа 2 тамшыдан күміс нитратының ерітіндісін қосыңдар.

Барлық сынауықтағы нәтижелерді салыстырыңдар.

Ұқсастық байқала ма? Оны немен түсіндіруге болады? Барлық жүрген реакциялардың молекулалық және иондық түрде теңдеулерін жазыңдар.Барлық иондық теңдеулекрді өзара салыстырыңдар.

Әр сынауыққа 1 тамшы концентрлі азот қышқылын қосыңдар.

Өзгеріс байқала ма? Күміс хлоридінің қышқылдық ортадағы жай-күйі туралы не айтуға болады? Хлор анионына Cl қандай ион реактив болатынына қорытынды жасаңдар.

Шешуі:

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: кальций хлориді, барий хлориді, калий хлориді, күміс нитраты, концентрлі азот қышқылы ерітінділері, сынауықтар.K

Сынауықтарға ерітінділерді құйып, оларға күміс нитратының ерітіндісін қосқанда төрт сынауықта да бірдей ірімшік тәрізді ақ тұнба түзіледі. Себебі, реакция нәтижесінде төрт сынауықта да түзілген зат бірдей-күміс хлориді AgCl.

Реактив	CaCl2	BaCl2	KCl	NaCl
+AgNO3	AgCl	AgCl	AgCl 	AgCl

Жүрген раекция теңдеулері:

Бірінші сынауықта:

CaCl₂+2AgNO₃=2 AgCl+ Ca(NO₃)₂ молекулалық теңдеу

2Cl^-+2Ag⁺ =2AgClқысқартылған иондық теңдеу

Екінші сынауықта:

BaCl₂+2AgNO₃=2AgCl + Ba(NO₃)₂ молекулалық теңдеу

2Сl^-+2Ag⁺=2AgCl қысқартылған иондық теңдеу

21

Үшінші сынауықта:

Cl^-+Ag⁺=AgCl қысқартылған иондық теңдеу

Төртінші сынауықта:

NaCl+AgNO₃=NaNO₃+AgCl молекулалық теңдеу

Cl+Ag=AgClқысқартылған иондық теңдеу

Бұдан әрі, сынауыққа концентрлі азот қышқылын қосқанда ешқандай өзгеріс байқалмайды. Демек, күміс хлориді азот қышқылында ерімейді.

Хлор анионына Cl^- күміс ионы Ag⁺ реактив болып табылады.

1. 
   Сульфат-ионына сапалық реакция
   

Түзілген тұнбаның құрамы қандай? Реакцияның молекулалық, толық және қысқартылған иондық түрде теңдеуін жазыңдар.

SO ₄^2- ионына қандай ион реактив болып табылады?

Шешуі:

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: сұйытылған күкірт қышқылы, натрий сульфаты, барий хлориді немесе нитраты ерітінділері, сынауықтар.

Реакция нәти+жесінде екі сынауықта бірдей, Ba²⁺ және SO₄^2-

иондарынан құрылған ерімейтін ақ тұнба түзіледі.

	BaCl2	Ba(NO3)2
H2SO4	BaSO4	BaSO4
Na2SO4	BaSO4	BaSO4

Бірінші сынауықта:

H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄  +2HCl молекулалық теңдеу

SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄ қысқартылған иондық теңдеу

22

Екінші сынауықта:

SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄ қысқартылған иондық теңдеу

Демек, SO₄^2-+Ba²⁺ катионы реактив болып табылады.

2. 
   Нитрат- ионына сапалық реакция
   

қыздырыңдар. Қандай газ бөлінеді? Сынауықтағы ерітінді неге көгереді? Реакция теңдеуін жазып, электронды баланс әдісімен коэффициенттерін қойыңдар. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңдер.

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: құрғақ натрий нитраты, концентрлі күкірт қышқылы, мыс ұнтағы, сынауықтар, таразы, қалақша.

Реакция нәтижесінде қоңыр-қошқыл газ бөлінеді. Сынауықта көк түсті мыс(ІІ) сульфаты түзіледі:

2NaNO₃+4H₂SO₄+3Cu=3CuSO₄+2NO +4H₂O+Na₂SO₄

2NO +O₂=2NO₂

Демек,

2NaNO₃+2H₂SO₄+Cu=CuSO₄+2NO₂ +2H₂O+Na₂SO₄

+5 0 +2 +4

2NaNO₃+2H₂SO₄+Cu=CuSO₄+2NO₂ +2H₂O+Na₂SO₄

Тотықсыздану N⁺⁵+1ê=N⁺⁴ 2

Тотығу Cu⁰-2ê=C⁺² 1

2N⁺⁵+Cu⁰=N⁺⁴+Cu²⁺

Бұдан көрініп тұрғандай, азот (нитрат ионы)- тотықтырғыш,ал мыс-тотықсыздандырғыш.

23

Осы теңдеуді электрондық-иондық әдіспен теңестірер болсақ:

Cu⁰-2ê=Cu²⁺ 1

Яғни,

2NO₃^-+4H⁺+Cu⁰=2NO₂ +2H₂O+Cu²⁺

3. 
   Фосфат-ионға сапалық реакция.
   

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: ортофосфор қышқылы, күміс нитраты ерітінділері, сынауықтар.

Фосфат ионына PO₄^3- күміс Ag⁺ катионы сапалық реактив болып табылады. Сондықтан, ортофосфор қышқылының ерітіндісіне күміс нитратының ерітіндісін қосқанда сары тұнба түзіледі:

H₃PO₄+3AgNO₃=Ag₃PO₄ +3HNO₃

PO₄^3-+3Ag⁺=Ag₃PO₄

5.Карбонат-ионға сапалық реакция.

Сынауыққа 1 мл натрий карбонаты ерітіндісін және осындай көлемде барий хлориді ерітіндісін құйыңдар. Не байқалады? Реакцияның толық және қысқартылған иондық теңдеулерін жазыңдар.

Сынауыққа 1 мл натрий карбонаты ерітіндісін құйып, бірнеше тамшы күміс нитратын қосыңдар. Не байқалады? Реакцияның толық және қысқартылған иондық теңдеуін жазыңдар.

Түзілген тұнбаға 0,5мл сұйытылған азот қышқылының ерітіндісін қосыңдар. Не байқалады? Реакцияның толық және қысқартылған иондық теңдеулерін жазыңдар.

Шешуі:

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: натрий карбонаты, барий хлориді,күміс нитраты, сұйытылған азот қышқылы ерітінділері, сынауықтар.

Натрий карбонатының ерітіндісіне барий хлоридінің ерітіндісін қосқанда ақ барий карбонатының тұнбасы түзіледі:

24

Na ₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃ +2NaCl молекулалық теңдеу

CO₃^2-+ Ba²⁺= BaCO₃  қысқартылған иондық теңдеу

Ал күміс нитратының ерітіндісін қосқанда ақ күміс карбонатының тұнбасы түзіледі:

Na ₂CO₃+2AgNO₃=Ag₂CO₃  + 2NaNO₃молекулалық теңдеу

2Na⁺+CO₃^2-+2Ag⁺+2NO₃^{- -}=Ag₂CO₃+2Na⁺+2NO₃^- толық иондық теңдеу

CO₃^2-+2Ag⁺= Ag₂CO₃  қысқартылған иондық теңдеу

Ag₂CO₃= Ag₂O +CO₂

қара тұнба

Түзілген тұнбаға сұйытылған азот қышқылының ерітіндісін қосқанда жүретін реакция теңдеулері:

BaCO₃  +2HNO_3(сұйы)= Ba(NO₃)₂+Н₂O+CO₂

Ag₂CO₃  + 2HNO_3(сұйы)=2 AgNO₃+ Н₂O+CO₂

6.Аммоний ионына сапалық реакция

Сынауыққа 5-7 тамшы аммоний сульфаты ерітіндісін құйып, 1-2 тамшы концентрлі сілті ерітіндісін қосыңдар.

Дымқыл лакмус немесе фенолфталеин қағазын дайындаңдар. Сынауықтың қабырғасына тигізбей шетіне индикатор қағазын ұстап тұрып, сынауықтағы қоспаны қыздырыңдар.

Индикатордың түсі өзгерді ме? Неге? Аммоний ионына қандай реакция сапалық болып табылатыны туралы қорытынды жасаңдар.

1 мл еритін алюминий тұзы ерітіндісіне 1 тамшы сілті ерітіндісін қосыңдар. Не байқалды? Содан кейін тағы да бірнеше тамшы сілті ерітіндісін қосыңдар. Жүрген реакцияның теңдеуін жазыңдар.

Аммоний тұздарын танып-білу туралы қорытынды жасаңдар.

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: аммоний сульфатының ерітіндісі, концентрлі сілті ерітіндісі, алюминий тұзының ерітіндісі, индикаторлар, спиртшам, сынауықтар.

25

Аммоний сульфатының ерітіндісіне концентрлі сілті ерітіндісін қоссақ:

Реакция нәтижесінде бөлінген газ сілтілік қасиеттер көрсететін болғандықтан дымқылданған лакмус қағазы-көк түске, ал дымқылданған фенолфталеин қағазы – таңқурай түске өзгереді(1-кесте(8-бетте)). Аммоний тұзын реакция нәтижесінде бөлінетін аммиактың иісінен байқаймыз. Демек, аммоний ионына концентрлі сілті ерітіндісі сапалық реактив болып табылады.

Алюминий тұзы ерітіндісіне сілті ерітіндісін қосқанда жүретін реакция теңдеуі:

AlCl₃+3NaOH=Al(OH)₃ +3NaCl

Түзілген алюминий гидроксиді сілтінің артық мөлшерінде еріп, комплексті қосылыс-натрий тетрагидроксоалюминатын береді;

Al(OH)₃+NaOH=Na [Al(OH)₄]

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: натрий сульфаты, магний сульфаты және аммоний сульфатының құрғақ үлгілері, концентрлі сілті ерітіндісі, спиртшам, сынауықтар.

Берілген заттардың аниондары бірдей (сульфат) болғандықтан, оларды бір бірінен ажырату үшін катиондарының химиялық қасиеттерінің айырмашылықтарына сүйенеміз. Мысалы, олардвы натрий гидроксиді ерітіндісінің әсері мен олардың тұздарының жалынға әсері бойынша анықтауға болады. Тәжірибелер кезінде байқалатын эффектілерді көрнекі болу үшін төмендегідей теориялық кестеге жинауға болады.

	NaOH(конц)	Жалын түсі	Байқалатын эффект
Na2SO4	-	сары түске боялады	жалын сары түске боялады
MgSO4	Mg(OH)2 ақ тұнба	-	ақ түсті тұнба түзіледі
(NH4)2SO4	NH3	-	иісті газ бөлінеді

26

Реакция теңдеуері:

MgSO₄+2NaOH_(конц)=Mg(OH)₂ +Na₂SO₄

Берілген заттарды суда ерітіп, ары қарай олардың ерітінділермен жұмыс істейміз. Енді нөмірленген сынауықтардағы ерітінділермен теориялық кестеде жоспарланған тәжірибелерді жасап, олардың нәтижелерін тәжірибелік кестеге жинастырамыз. Кестені толтырған кезде оның қиылыстарына нөмірленген сынауықтардағы заттарды бір біріне құған кезде байқалатын эффектілерді шартты белгілермен белгілейміз. Мысалы, нәтижелер келесідегідей болсын делік.

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: аммоний сульфаты, концентрлі сілті ерітіндісі, барий хлориді ерітіндісі, барий хлориді ерітіндісі, индикаторлар, сынауықтар, пипетка.

Егер зат құрғақ күйде берілсе, онда оны суда ерітіп (аммоний сульфатының суда ерігіштігі-70,6г/100мл(0⁰ C), 74,4 г/100мл (20⁰C)_,103,8г/100 мл (100⁰C)), оның ерітіндісімен жұмыс жасаған жөн. Берілген зат аммоний сульфаты екенін тәжірибе жүзінде анықтау үшін оның 5-7 тамшысын сынауыққа құйып, 1-2 тамшы концентрлі сілті ерітіндісін қосамыз. Сынауықтың қабырғасына тигізбей шетіне дымқыл лакмус немесе фенолфталеин қағазын ұстап тұрып, сынауықтағы қоспаны қыздырамыз. Реакция теңдеуі:

(NH₄)₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2NH₃ + 2H₂O

27

Реакция нәтижесінде аммиактың иісі арқылы оның бөлінгенін білеміз. Лакмус қағазын бақылайтын болсақ, оның көк түске боялғанын көреміз (кесте-1). Бұл берілген заттың құрамында аммоний ионының бар екенін көрсетеді.

(NH₄)₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄ +2NH₄Cl

Ақ тұнбаның түзілуі берілген заттың құрамында сульфат ионы SO₄^2- бар екенін көрсетеді

3-есеп. Лакмуспен аммоний нитраты, натрий карбонаты және калий хлориді ерітінділерін сынаңдар және байқалған өзгерісті түсіндіріңдер.

Шешуі:

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: аммоний нитраты, натрий карбонаты және калий хлориді ерітінділері, лакмус қағазы не ерітіндісі сынауықтар.

Заттар ерігенде су молекулаларымен алмасу реакциясына түсіп, гидролизге ұшырайды.

Аммоний нитраты сулы ерітіндісіне лакмус қағазы қызыл түске боялады. Бұдан гидролиз нәтижесінде түзілген орта қышқылдық болатынына көз жеткізуге болады. Гидролиз процесінің молекулалық және иондық теңдеулері:

NH₄NO₃+HOH NH₄OH+HNO₃(орта қышқылдық)

NH₄⁺+HOH NH₄OH+H⁺

Ал, натрий карбонатының гидролизі екі сатыда жүреді.

І саты:

Na₂CO₃+HOH NaOH+CO₂ +H₂O

CO₃^2-+HOH HCO₃^-+OH^-

ІІ саты:

NaHCO₃+HOH NaOH+CO₂ + H₂O

HCO₃^-+ HOH H₂O+CO + OH^- орта негіздік

Негіздік ортада лакмус қағазы көк түске боялады( 1-кесте (8-бетте)).

Ал, калий хлориді KCl гидролизге ұшырамайды, себебі ол күшті негіз бен күшті қышқылдың тұзы. Орта бейтарап болғандықтан лакмус қағазы күлгін түске боялады.

28

4-есеп. Сынауықтарда хлорсутек (тұз), азот және күкірт қышқылы ерітінділері бар. Қай сынауықта қышқыл бар екенін анықтаңдар.

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар : хлорсутек (тұз), азот және күкірт қышқылы ерітінділері, күміс нитраты,барий хлориді ерітінділері, сынауықтар.

Есепті шешу үшін алдымен теориялық кесте құрамыз.

1-қадам. Теориялық кесте.

	AgNO3	BaCl2	Байқалатын эффект
HCl	AgCl	-	ақ тұнба
HNO3	-	-	-
H2SO4	Ag2SO4 ақ	BaSO4 ақ	екі ақ тұнба

Реакция теңдеулері:

HCl+AgNO₃=AgCl + HNO₃

H₂O₄+2AgNO₃=Ag₂SO₄ +2HNO₃

HCl+BaCl₂≠

2HNO₃+BaCl₂=Ba(NO₃)₂+2HCl

H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄ +2HCl

2-қадам. Тәжірибелік кесте. Бұдан әрі, теориялық кестеде жоспарланған тәжірибелерді жасай отырып, олардың нәтижелерін тәжірибелік кестеге түсіреміз. Кестені жоғарыдағы (1-есептің 2 қадамындағыдай) тәртіп бойынша толтырамыз. Мысалы, нәтижелер келесідегідей болсын делік:

	AgNO3	BaCl2	Байқалатын эффект
№1	Ag2SO4 ақ	BaSO4 ақ	екі ақ тұнба
№2	-
№3	AgCl ақ	-	ақ тұнба

3-қадам. Енді тжірибе кезінде байқалатын эффектілерді теориялық кестедегі эффектілермен салыстыра отырып қорытынды жасаймыз және осы жасаған қорытындымыздың көмегімен қай заттың қай сынауықта екендігін шатастырмай таба аламыз. Мысалы, осы жағдайда, басқаларымен екі тұнба беретін бір ғана зат бар, ол-күкірт қышқылы. Басқалармен еш өзгеріс байқалмайтын бір ғана зат бар, ол – тұз қышқылы.

29

5-есеп. Нөмірленген үш сынауықта тұз ерітінділері бар: а) аммоний сульфаты, аммоний хлориді және аммоний нитраты. Қай сынауықта қандай тұз бар екенін анықтаңдар.

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: аммоний сульфаты, аммоний хлориді және аммоний нитраты, натрий хлориді, натрий карбонаты, натрий сульфаты, барий хлориді,күміс нитраты,тұз қышқылы ерітінділері, сынауықтар.

Есепті шешу үшін жоғарыдағыдай теориялық және тәжірибелік кестелер құрамыз.

1-қадам. Теориялық кесте.

	BaCl2	AgNO3	Байқалатын эффект
(NH4)2SO4	BaSO4 ақ	Ag2SO4 ақ	екі ақ тұнба
NH4 Cl	-	AgCl ақ	ақ тұнба
NH4NO3	Ba(NO3)2	-	-

Реакция теңдеулері:

(NH₄)₂SO₄+ BaCl₂=BaSO₄ + 2NH₄Cl

NH₄ Cl+ BaCl₂≠

2NH₄NO₃+BaCl₂=Ba(NO₃)₂+2NH₄Cl

(NH₄)₂SO₄+2AgNO₃=Ag₂SO₄ +2NH₄NO₃

NH₄Cl+AgNO₃=AgCl +NH₄NO₃

NH₄NO₃+AgNO₃≠

2-қадам.Тәжірибелік кесте. Мұнда нөмірленген сынауықтардағы ерітінділермен теориялық кестеде жоспарланған тәжірибелерді жасап, одан байқалатын эффектілерді тәжірибелік кестеге жинақтаймыз.

Мысалы, нәтижелео төмендегідей болсын делік:

30

3-қадам. Тәжірибелік кесте мен теориялық кестені салыстырамыз: басқаларымен әрекеттеспейтін зат біреу, ол- аммоний нитраты,екі тұнба беретін бір ғана зат бар, ол-аммоний сульфаты. Сол сияқты, басқаларымен бір тұнба беретін бір ғана зат бар, ол-аммоний хлориді.

ә ) Нөмірленген үш сынауықта тұз ерітінділері бар: натрий хлориді, натрий карбонаты, натрий сульфаты. Қай сынауықта қандай тұз бар екенін анықтаңдар.

Есепті шешу үшін теориялық және тәжірибелік кестелер құрамыз.

NaCl+BaCl₂≠

Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃ + 2NaCl

Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄ +2NaCl

NaCl+HCl≠

Na₂CO₃+2HCl_(сұйық)=2NaCl+CO₂ H₂O

Na₂SO₄+HCl≠

2-қадам. Тәжірибелік кесте. Мұнда теориялық кестедегі заттардың формулаларының орнына заттар құйылған сынауықтардың нөмірлерін жазамыз. Кестені толтырған кезде оның қиылыстарына нөмірленген сынауықтардың бір біріне құйған кезде байқалатын эффектерді шартты белгілермен белгілейміз. Мысалы, алынған нәтижелер былай болсын делік: оларды

	BaCl2	HCl	Байқалатын эффект
№1	(aқ)	газ	бір тұнба,бір газ
№2	-	-	-
№3	(aқ)	-

Түскен тұнбалардың түсіне және олардың кейбір қасиеттеріне көңіл аударған жөн.

31

3-қадам. Тәжірибелік кесте мен теориялық кестені салыстыра отырып, қорытынды жасаймыз. Реактивтермен бір тұнба, бір газ беретін бір ғана зат бар,ол- натрий карбонаты. Демек, ол №1 сынауықта. Реактивтермен әрекеттеспейтін зат біреу, ол –натрий хлориді.Демек, ол №2 сынауықта. Сол сияқты, реактивтермен бір тұнба беретін бір ғана зат бар, ол-натрий сульфаты. Демек,ол №3 сынауықта.

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: кальций карбонаты мен натрий карбонатының ұнтақтары, дистилденген су, тұз қышқылы, платина сымы, сынауықтар, спиртшам, шыны таяқша.

Кальций карбонаты мен натрий карбонатының ақ ұнтақтарын ажырату үшін оларды суда еріту қажет.

Натрий карбонаты суда жақсы ериді. Оның осы қасиетін пайдаланып, оны кальций карбонатынан ажыратуға болады.

Бұдан әрі, нақтырақ көз жеткізу үшін екі затты жалыны арқылы да ажыратуға болады. Ол үшін сынауыққа 1 мл тұз қышқылын құйып, оған бірнеше секундқа екі сымды саламыз. Содан соң сымдарды жалынның үстінде түсі өзгергенше ұстап, түсі өзгерген соң сымдарды суытып, оның біреуінің ұшына құрғақ кальций карбонатын,екіншісінің ұшына натрий карбонатының біраз бөлігін іліп аламыз да тұздарды жеке-жеке жалынға апарамыз. Кальций катионы жалынды қызыл-кірпішті түске, ал натрий катионы бар тұз жалынды сары түске бояйды.

7-есеп.а) мыс нитратын; ә) кальций карбонатын екі әдіспен алыңдар.

Шешуі:

Қажетті реактивтер мен құрал-жабдықтар: мыс нитраты, кальций карбонаты, концентрлі азот қышқылы, жаңадан дайындалған кальций гидроксиді, кальций сульфаты ерітінділері, сынауықтар, шыны түтікше.

а) Мыс нитратын алу:

1. Сынауыққа мыс жоңқасының бірнеше кесегін салып, 0,5 мл концентрлі азот қышқылының ерітіндісін қосамыз.

32

Нәтижесінде мыс нитраты алынады.

1.Мыс нитратын алу үшін сынауыққа 1-2 мл мыс оксидін құйып, оған сондай мөлшерде азот қышқылын қосамыз.

CuO+2HNO₃=Cu(NO₃)₂+H₂O

ә) Кальций карбонатын алу үшін сынауыққа 2-3 мл жаңадан дайындалған кальций гидроксидін құйып, сынауықтағы ерітіндіге шыны түтік арқылы абайлап ауа үрлейміз, Ерітінді лайланады. Бұл кальций карбонатының алынуының белгісі.

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃ + H₂O

1.Сынауыққа 1-2 мл кальций сульфатын құйып, оған 1-2 мл натрий карбонатын қосамыз. Кальций карбонаты ақ тұнба түрінде алынады:

CaSO₄+ NaCO₃=CaCO₃ + Na₂SO₄

8-есеп. Мынадай айналуларды жүзеге асыру үшін тәжірибе жүргізіңдер:

a) C CO₂ CaCO₃ CO₂;

ә) P P₂O₅ H₃PO₄ Na₂HPO₄

Ag₃PO₄

Шешуі:

Есепті шешу үшін алдымен реакция теңдеулерін нөмірлеп шығамыз.

1 2 3

a) C CO₂ CaCO₃ CO₂

3(a)

33

Бұдан әрі, әрбір фрагмент үшін реакцияның бастапқы затының және өнімінің құрамын талдап шығамыз да, бастапқы затпен қандай прлоцесті жүргізгенде көрсетілген өнімді алуға болатынын анықтай отырып, сол процессті жүргізуге қажетті заттарды таңдап аламыз.

1.Темір қасыққа бірнеше көмір түйірін салып, оны ауада (600-700⁰ С) жаққанда көміртек (ІV) оксиді бөлінеді:

C+O₂= CO₂ (600-700⁰ C, ауада жаққанда)

Осы тәжірибеге қажетті заттарды жинап, тәжірибені орындаймыз.

2. Бұдан әрі, сынауыққа 2-3 мл кальций гидроксидін құйып, оған шыны түтікшемен мұқият ауа үрлейміз.

Ерітінді лайланып, ақ тұнба түрінде кальций карбонаты алынады.

CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃ + H₂O

3. Бұдан әрі, алынған кальций карбонатын (900-1200⁰C) қыздырамыз. Көміртек (IV) оксиді алынады.

CaCO₃=CaO+CO₂ (900-1200⁰C)

ә) Тәжірибеге қажетті заттарды таңдап аламыз да төмендегі тәжірибелерді жүзеге асырамыз.

1.Фосфордан фосфор ангидридін алу үшін тығыны жоғары арнайы шыны колокол немесе түбі кесілген бөтелке қолданылады.

Колоколдың көлемі 6 бөлікке бөлінген. Оның 5 бөлігі тең болуы тиіс, ал алтыншысы жанама белгіленуі тиіс. Бұл бөлікті колоколдың жанынан 4-5 см-ден төмен алмау керек, өйткені фосфор жанғанда суды іштен ығыстыратын ауа тез кеңейеді. Осылайша колокол суға бірінші сызыққа дейін батырылса, ал қалған көлем 5 бөлікке бөлінеді.

Тәжірибе басында кристаллизаторға суды оның беті колоколдың бірінші бөлігі деңгейінде болатындай етіп құю керек. Суға фарфор тигельден қақпағы бар үлкен тығынды салады немесе тығында тереңдетіп тесік жасайды. Тигельдің қақпағына немесе тесігіне шамалы құрғақ қызыл форфор салады. Колоколды ашады, оны кристализаторда балқитын тығынмен бекітеді. Егер су деңгейі төмендесе, онда оған беті бірінші бөлікке сәйкес келетіндей су құяды. Содан кейін спиртшам жалынымен немесе газды жанарғымен шыны таяқшаны қатты қыздырып, қатты қызған оның соңын колоколға салады және қызыл фосфорға жанастырады. Фосфор жанады. Таяқшаны алып, колоколды тығынмен жабады(тығын резиналы болғаны дұрыс). 34

Фосфор жанады, колокол фосфор ангидридінің ақ түтінімен толады:

4P+5O₂=2P₂O₅

2.Бұдан әрі, 10-15 минуттан кейін фосфорлы ангидридке сссу қосамыз. Фосфор қышқылы алынады:

P₂ O₅ +3H₂ O=2H₃ PO₄

3.Алынған фосфор қышқылына натрий гидроксидінің ерітіндісін қосқанда натрий гидрофосфаты алынады:

H₃ PO_4(сұй)+2NaOH_(сұй)=Na₂HPO₄ +2H₂O

3(а). Фосфор қышқылына сондай көлемде күміс нитратын қосамыз. Күмістің ортофосфаты сары тұнба түрінде алынады:

H₃ PO₄ +3AgNO₃=Ag₃ PO₄ +3HNO₃

Аудандық химия олимпиадаларының тәжірибелік тур есептері

8-2006 ауд. Бес нөмірленген сынауыққа келесі заттардың ерітінділері құйылған: барий хлориді, натрий хлориді, алюминий нитраты, калий карбонаты және күкірт қышқылы. Оптималь жоспар құрып және басқа заттарды пайдаланбай қай сынауыққа қай заттың ерітіндісі құйылғанын анықтаңыздар. Сәйкес реакция теңдеулерін молекулалық және иондық түрде жазыңыздар.

Шешуі:

Теориялық матрица:

Реакция теңдеулері:

1.BaCl₂+K₂CO₃=BaCO₃ +2KCl

2.BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄ +2HCl

3.3K₂CO₃+2Al(NO₃)₃+3H₂O=2Al(OH)₃ +6KNO₃ +3CO₂

9-2006ауд. Бес нөмірленген сынауыққа келесі заттардың ерітінділері құйылған: Тұз қышқылы, күкірт қышқылы, калий сульфаты,натрий карбонаты, барий хлориді. Оптималь жоспар құрып және басқа заттарды пайдаланбай қай сынауыққа қай заттың ерітіндісі құйылғанын анықтаңыздар. Сәйкес реакция теңдеулерін молекулалық және иондық түрде жазыңыздар.

Шешуі:

	HCl	H2SO4	K2SO4	Na2CO3	BaCl2	Эффект
HCl	*	-	-	CO2	-
H2SO4	-	*	-	CO2	Ba SO4
K2SO4	-	-	*	-	Ba SO4
Na2CO3	CO2	CO2	-	*	Ba SO3
BaCl2	-	BaSO4	BaSO4	BaSO4	*

1. Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂ +H₂O

2. Na₂CO₃+H₂SO₄=2 Na₂SO₄+ CO₂ +H₂O

3. BaCl₂ + H₂SO₄=BaSO₄ +2HCl

4. BaCl₂+ K₂SO₄= BaSO₄ +2KCl

5. BaCl₂+ K₂SO₃= BaCO₃ + 2KCl

10-2006ауд. Алты нөмірленген сынауыққа келесі заттардың ерітінділері құйылған: азот қышқылы, күкірт қышқылы, алюминий хлориді, калий карбонаты, барий нитраты және алюминий сульфаты. Оптималь жоспар құрып және басқа заттарды пайдаланбай қай сынауыққа қай заттың ерітіндісі құйылғанын анықтаңыздар. Сәйкес реакция теңдеулерін молекулалық және иондық түрде жазыңыздар.

	HNO3	H2SO4	AlCl3	K2CO3	Ba(NO3)2	Al2(SO4)3	Эффект
HNO3	*	-	-		-	-
H2SO4	-	*	-			-	+
AlCl3	-	-	*	+		-	+
K2CO3				*			2 + 3
Ba(NO3)2	-						3
Al2(SO4)3	-	-	-			*	2

36

11-2006ауд.Жеті нөмірленген сынауыққа келесі заттардың ерітінділері құйылған: барий хлориді,натрий сульфаты, барий гидроксиді, натрий карбонаты, магний нитраты және күкірт қышқылы. Оптималь жоспар құрып және басқа заттарды пайдаланбай қай сынауыққа қай заттың ерітіндісі құйылғанын анықтаңыздар. Сәйкес реакция теңдеулерін молекулалық және иондық түрде жазыңыздар.