Химиялық ыдыстар

•  
  қалыпты қысымды сүзіге арналған қондырғыны жинау керек,
•  
  металл штативтің құрылысымен және жиналуымен танысу қажет,
•  
  50 мл. құм-су, балшық-судан тұратын қоспаны сүзу қажет,
•  
  тұнбаны таяқшаның қөмегімен басқа ыдысқа аустырып үйрену қажет,

 
Вакууммен сүзу. 
 
Қатты затты сүйықтан бөлуді тездету үшін вакууммен сүзі қолданылады. Төменгі қысымда сүзі үшін Бунзен колбасына Бюхнер құйғышынан тұратын қондырғы жинау қажет. Бюхнер құйғышына біреуі диаметірне сәйкес, ал екінші одан 0,5 см. үлкендеуі екі сүзгілерді салады. Кіші сүзгі құйғыштын түбіне салынатын онын үстіне үлкен сүзгіні сулап алады, осы қондырғыны су насосына жалғап сүзгілердін құйғышқа жабысуын байқалады. Таяқшаның қөмегімен тұнбасы бар ерітінді Бюхнер құйғышына құйып оны сақтандырғыш ыдыстар арқылы насосқа жалғап сүзуді жүргізеді. Сүзіп болғаннан кейін Бюхнер колбасын сақтандырғыш ыдыстан ажыратып суды тоқтатады. Тұнбаны құйғыштан алып сүзгі қағазға ауыстырады. Бюхнер құйғышынын орнына Гуч тигілін немесе Шоттын шыны құйшын қолдануға болады.  
 
Тапсырма: 
 
Вакууммен сүзіге арналған қондырғыны жинап, насостын құрлысымен танысу қажет. 
 
Бақылау сұрактар.

1.  
   Сүзі дегеніміз не?
2.  
   Жәй және қатпарлы сүзгілердін атқаратын қызметтері.
3.  
   Сүзгі материалдарды атаныздар.
4.  
   Қалапта қысымда сүзідін методикасы.
5.  
   Қысыммен сүзідін методикасы.

 
Зертханалық жұмыс  №5 
 
Тақырыбы: Қайта кристалдану. Заттарды тазарту әдістері. Ағын суды тазарту. 
 
Тақырыбтың негізгі сұрақтары:

1.  
   Заттарды тазартдың негізгі әдістері.
2.  
   Қайтадан кристалдантыру, өнімнің %-тік шығымын есептеу.
3.  
   Бірден буландыру, өнімнің %-тік шығымын есептеу.

 
Мақсат:

•  
  Қайтадан кристалдандыру және бірден буландыру әдістерінің методикасын меңгеру.
•  
  өнімнің шығымы мен қоспанын мөлшерін есептеп үйрену.

 
Студенттердің алған білімің деңгейі. 
 
Білу қажет:

•  
  заттарды тазалатудың негізгі әдістері,
•  
  қайтадан кристалдандырудың әдістерінін негізін,
•  
  кез-келген затты (аммоний хлориді, йод силицыл, бензой қышқылдары) бірден буландыру методикасын ,
•  
  өнімнің %-тік шығымын есептеу.

 
Қайта кристалдандыру.  
 
Қайта кристалдандыру әдісті қатты заттардың температураға байланысты ерігіштігіне негізделген№ 
 
Егіштік қаныққан ерітіндінің концентрациясымен анықталады. Бұл шама берілген жағдай үшін тұрақты.  
 
Ерігіштік 100 г ерітіндіде немесе еріткіште еріген заттып проценттік мөлшерімен сипатталады.  
 
Ерег жоғарғы темпиратурада қаныққан ерітінді дайындап, оны суытса, еріген заттың ккристалдары тұнбаға түседі де, қоспаның мөлшері аз болғандықтан ол ерітіндіде қалады.  
 
Осы әдіспен затты қоспасынан тазартады. 
 
Қайта қристалдану әдісінің мағынасын түсіну үшін келесі мысалдықарастырайық.  
 
Калий бихроматын қайтадан кристалдандыру қажет болсын. 60⁰С темпиратурада 200 мл К₂Сr₂О₇ қаныққан ертіндісін дайындау үшін қанша тұз және су керек екенін есептей қажет. Ерігіштік таблицасынан 60⁰С темпиратурада К₂Сr₂О₇-ның ерігіштігі 32,8 % екенін анықтаймыз. Тұздың мөлшерін есептеймыз  
 
100 г - 32,8 г 
 
200 г - х г К₂Сr₂О₇ 
 
Судың мөлшері 200-65,6=134,4 г немесе мл. Таразыда 65,6 г К₂Сr₂О₇ өлшеп стақанға салып, суды мензуркамен өлшеп құяды. Ерітінді араластыра отырып қыздырып, қатпарлы сүзгімен ыстықтай сүзіге арналған қондырғыда сүзеді.  
 
Егер ерітінді сүзілгеннен кейін қанықпаған болса, фарфор ыдысқа құйып, бетінде жұқа қабықша пайда болғанша суалтады. Егер баяу суытылса ірі кристалдар, ал тез суытылса кіші кристалдар түзіледі. Суыту кезінде орташа кристалдар алуға тірісу қажет (неге ?) 
 
Түзілген кристалдар вакууммен сүзу әдіспен ерітіндіден бөліп алады. Кристалдарды суық еріткішпен жуады. Жуғаннан кейін оны сүзгі қағазына салып, ауда кептіреді. Құрамындағы кристалданған судан арылту үшін кристалды эксикаторда кептіреді. Ауадағы су тамшылармен әрекеттесетін кристалды, бірден эксикаторда кептіреді.  
 
Қайтадан кристалдану кезінде 10⁰С темпиратурада 55 г құрғақ К₂Сr₂О₇ және 105 мл қаныққан ерітінді алынсын. Ерігіштік таблицасынан 10⁰С темпиратурадағы К₂Сr₂О₇ тұзының ерігіштігін қарасаныз, ол 7,8 г. Енді 105 г ерітіндідегі тұздың массасын есептейміз.  
 
100 г - 7,8 г 
 
105 г - х г г К₂Сr₂О₇  
 
Алынған заттың құрамында таза 55+8,1=63,1 г К₂Сr₂О₇ бар.  
 
Немесе %-тік мөлшерде  
 
65,5 - 100 % 
 
63,1 - х % % 
 
Қоспаның массасы 65,5-63,1=2,5 г немесе % бойынша 100% - 96,1%=3,69 %. 
 
Егер ерітіндіде көп зат қалса оны қайнатып суалтып затты бөліп алады.  
 
Ерігіштігі белгісіз затты қайтадан кристалдандыру үшін не істейді? Ол үшін аз мөлшерде еріткіш алып берілген температураға дейін қыздырып қайтадан кристалдандыратын затты салады. Оны ерітіп, ерітіндіні сүзіп, сүзіндіні бетіне жұқа қабықша тұрғанша султады.  
 
Түзілген кристалдарды бөліп алып тазалығын тексереді де таразыда өлшеп массасын дәптерге жазады. Органикалық еріткіштерді қолданғанда қауіпсіздік ережесін сақтау қажет.  
 
Тапсырма Оқытушынаң тапсырмасы бойынша берілген темпиратурада затты қайта кристалдандырыңыз. Жұмыс жоспарын жасаңыз. Негізгі кристалдың және қоспаның шығымын есептеңіз.

Бірден буландыру.  
 
Оқытушыда (амоний хлориды иод салицил бензой қышқылдары) заттардың бірін алып бірден бұландыру әдісімен тазартып балқу темпиратурасын анықтауға сақтаныз.  
 
Кейбір заттарды қыздырғанда олар балқымай-ақ бірден буланады. Мұндай заттардың буы суынғанда олар газ күйінен қатты күйге көшеді.  
 
Бірден бұландыру әдісінде қолданылатын ыдыстар суретте көрсетілген. Колбаны және фарфор ыдысты су жылытқышында қыздырады. Құм жылытқышта да қыздыруға болады. 
 
 
 
Тапсырма Иодты тазарту. Стақанның түбінде йод және 0,2 г калий иодидінің қоспасын салып, суық су құйылған дөнгелек табанды колбамен жауып, стақанды құм жылытқышқа қойып қыздырады. Зат бұланғаннан кейін оны колбаның түбінен шыны қалақшамен қырып түсіріп, бюкске салып таразыда өлшейді. өнімнің %-тік шығымын есептеу қажет. 
 
Бақылау сұрақтары

1.  
   Қатты заттарды тазарту әдістерінің методикасы.
2.  
   Қаныққан ерітінді дегеніміз не?
3.  
   Өнімнің шығымын қалай есептейді?
4.  
   Қандай заттарды бірден буландыру әдісімен тазартады?

 
Зертханалық жұмыс  №6 
 
Тақырыбы Таза заттың физикахимиялық сипаттамаларын анықтау. Қатты заттың балқу темпиратурасын анықтау. 
 
Тақырыптың негізгі сұрақтары

1.  
   Қатты заттардың балқу температурасын аңықтау.
2.  
   Пикнометр және ариометр әдістері бойынша сұйықтықтың тығыздығын анықтау.

 
Мақсат

•  
  қатты заттың балқу температурасын аңықтау әдісін меңгеру
•  
  сұйықтықтың тығыздығын пикнометр және ариометр әдістері бойынша анықтауды үйрену.

 
Студенттердің өз бетімен орындайтын жұмыстары. 
 
Қатты заттың балқу темпиратурасын анықтау. 
 
Заттың тазалығын анықтау үшін, сандық та, сапалық та әдістер қолданылады. Сапалық долмен заттың құрамында қандай қоспалар бар екендігін анықталса, сандық әдіспен негізгі заттың мөлшерін анықтауға болады. Химиялық әдітермен қатар физикохимиялық, физикалық тұрақтыларын (балқу тепиратурасы, тығыздығы т.б.) анықтау әдісі де қолданылады. 
 
Химиялық таза зат теқ қана белгілі бір темпиратурада балқиды немесе қатады, сондықтан заттың балқу темпиратурасын бле отырып, оның тазалығы жөнінде айтуға болады.  
 
Заттың балқу темпиратурасын анықтау үшін сүреттегідей колба, термометр, термометрге бегітілген балқу темпиратурасы анықталатын зат бар капилярдан тұратын қондырғы жинайды.  
 
 
 
Ол үшін ұнтақталған затты капилярдың жиегімен іліп алып, тығыз толтырылу үшін қатты беткен орналастырылған 50-60 см шыны түтіктің бойымен лақтырады. Капилярдағы заттың биіктігі 2 мм болу қажет. Затпен тығыздалған капилярды дөнгелек резеңкемен термометрге бекітеді. Капилярдағы зат сынып бағанының ортасында тұруы керек. Термометрді заттың балқу темпиратурасын анықтауға арналған ыдысқа орналастырады да электроқыздырғышта қыздырады. Қыздыру жылдамдығы 1-2⁰С болуы қажет. Заттың балқуын бақылып отырып, бірінші тамшы пайда болған кезде температурасының дұрыстығына көз жеткізу үшін, осы тәжірибені екінші дайындалған капиллярмен қайталайды. Бірақ затты қыздыру жылдамдығын 1⁰С-ға кемітіп, қыздыру темпиратурасын 10⁰С-ға төмендетеді. Бірінші тамшының пайда болу темпиратурасын белгіліп, алынған мәндерді анықтамада берілген мәндермен салыстырылады.  
 
^ Пикнометр әдісі бойынша сұйықтықтың тығыздығын аңықтау. 
 
Салыстырмалы тығыздықты алынған сұйқтықтың массасының дистиленген су массасына қатысымен әрекетеуге болады (бірдей жғдайда). Сұйықтардың тығыздығын анықтау үшін пикнометрия әдісі қолданылады. Ол үшін, ең бірінші көлемі 10-25 мл болатын бос пикнометрді таразыда өлшеп (m), содан кейін зерттелетін сұйықтықпен (m₁) өлшейді. Зерттелген сұйықтықтың тығыздығы мына түрде анықталады: 
 
m₂- су толтырылға пикнотрдің массасы. 
 
Бұл әдісті тұтқыр емес сұйықтықтарға қолдануға болады. Тұтқыр сұйықтықтрдың тығыздығын ариометр әдісмен немесе гидростатикалық таразы арқылы анықтайды. 
 
Жұмыстың соңында тәжірибеде кеткен абсолют және салыстырмалы қателіктерді есептеу қажет.  
 
^ Ариометр әдісі бойынша сұйықтықтың тығыздығын анықтау. 
 
Ариометр – жоғарғы бөлігнде тығыздық бірлігінде градуирленген шкаласы бар қалытқы. Жұмыс істеу принципі Архимед заңына негізделен. Тығыздықты анықтау үшін ариометрді ерітіндіге салады да, сұйықтықтың деңгейіне сәйкес келген ариометрдің көрсетуін анақтайды.  
 
Сұйықтықтың тығыздығы анықталғаннан кейін концентрациясын химиктің анықтамасынан қарайды. 
 
Бақылау сұрақтары

1.  
   Заттардың балқу температурасын аңықтауға арналған қондырғының құрылысы қандай?
2.  
   Проценттік қателік қалай есептеледі?
3.  
   сұйықтық тығыздығы дегеніміз не?
4.  
   газдың ауа бойынша тығыздығы

 
а) 0,9 б)2,45 
 
осы газдың 1 литрінің массасын есептеңіз. 
 
Тақырыбы Сұйықтықтарды тазарту – айдау. 
 
Тақырыптың негізгі сұрақтары

1.  
   Айдай.
2.  
   Ағын суды тазарту..

 
Мақсат

•  
  сұйықтарды тазарту метоликасын меңгеру.

 
Студенттердің өз бетімен орындайтын жұмыстары. 
 
Ол үшін суреттегідей қондырғы жинайды. Ағын суға калий перманганатын қосып Вюрц колбасына (1) құяды. Оның ішіне капилляр түтіктер салады (неге?). колбаны термометр (6) кигізілген тығынмен жабады. Термометрдің сынап деңгейі колбаның бүйіріндегі түтіктің деңгейінде болуы қажет.  
 
 
 
Колбаны тоңазытқышпен (2) жалғап, тоңазытқыштың бүйір түтіктерін ағын суға жалғайды. Су төменнен жоғары қарай беріледі (неге?). айдалған су қабылдағышта (3) жиналады. Қабылдағыш ыдыс хлоркальций түтігі (5) мен аллонж (4) кигізілген тығынмен тығындалады да, аллонж тоңазытқышпен жалғанады. 
 
Бақылау сұрақтары

1.  
   Айдау дегеніміз не?
2.  
   Қалыпты жағдайда 1 грамм-эквивалент сутегі және оттегі қанша көлем алады?
3.  
   Әртүрлі газдарды алуға арналған қондырғылардың суреттерін салыныз.

 
Зертханалық жұмыс  №7 
 
Оттегі. Оттегіні алу. Газометр. Газометрді оттегімен толтыру. Оттегінің химиялық қасиеттері. 
 
1-тәжірибе. Оттегіні тұздардың ыдыратуы арқылы алу және оның тотықтырғыштық қасиеті (ауа сорғыш шкафтың астында жұмыс істеңдер). 
 
Прбиркаға калий пермаганатын салып, үстіне катализатор MnO₂ қосып оттегіні алыңдар, және оны 3 цилиндрге жинаңдар. Әрбір оттегісі бар цилиндрге мына заттарды салыңдар: 
 
MnO_{2(катализатор)} 
 
2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂+ O₂; 
 
a) жанып тұрған ағаш жаңқасын;  
 
C + O₂ = CO₂ 
 
б) жанып тұрған күкірттің ұнтағын;  
 
S + O₂ = SO₂ 
 
в)өте қыздырылған болат сымның жанқаларын. 
 
2Fe + O₂ → 2FeO 
 
Осы құбылыстарды түсіндіріңдер. 
 
2-тәжірибе. Дистильденген суы бар екі пробиркаға кальций оксиді мен фосфор ангидридін салыңдар. Реакция жүреді ме? Осы көргендеріңді түсіндіріңдер. Универсалды қағазбен ортаны анықтаңдар. 
 
CaO+ H₂O = Ca(OH)₂ + лакмус → көк pH>7 (cілті орта) 
 
P₂O₅ + H₂O =H₃PO₄ + лакмус → қызыл pH<7 (қышқыл орта) 
 
Зертханалық жұмыс №8 
 
Сутегі. Сутегіні қышқылдан және сілтіден алу. Сутегінің асқын тотығы. Сутегінің асқын тотығынығ тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиеттері 
 
^ Жұмыстың орындалу тәртібі:

1.  
   Мырышқа қышқылмен әсер етіп сутек газын алу.

 
Сутектің алынуы және қасиеттерімен  танысу. 
 
22-суреттегідей газ алатын қондырғы құрастырып, оның герметикалығын тексеріңдер. Сынауыққа 2-3 түйір мырыш салыңдар, үстіне 3-4 мл тұз немесе күкірт қышқылының ерітіндісін құйыңдар. Сынауықтың аузын газ шығатын түтікпен бекітіп, екінші сынауықтың аузын төмен қаратып сутек газын жинаңдар. Сутекті неге бұлай жинайды? 
 
Сутек толған сынауықты жалынға жақындатқанда не байқадыңдар? Сутектің жану теңдеуін жазып қорытындылаңдар. 
 
Тапсырмалар:1. Сутегі толған пробирканы жалынға апарғанда не байқалады? Сутегі жанғанда қандай заттар түзіледі? Реакцияның теңдеуін жазыңдар.

2.  
   ^ Сутегінің мыс (ІІ) оксидімен әрекеттесуі.

 
46-суретте көрсетілгендей прибор  құрастырыңдар және оның герметикалығын  тексеріңдер. Сынауыққа мырыштың 8-10 түйірлерін салыңдар, үстіне 5-6 мл тұз қышқылының ерітіндісін құйыңдар. Сынауықты газ жүретін түтігі бар тығынмен бекітіңдер және бөлінген газдың тазалығын тексеріңдер. Газ жүретін түтіктің ұшын 46- суретте көрсетілгендей етіп мыс (ІІ) оксиді бар сынауыққа орналастырыңдар. Мыс (ІІ) оксиді бар сынауық штативке түбі аузынан жоғары тұратындай сәл көлбеу бекітілуі керек.Сынауықтың мыс (ІІ) оксиді тұрған жерін қыздырыңдар. Қызыл түсті ұнтақ түзілгені байқалған соң қыздыруды тоқтатыңдар. Қара түсті мыс (ІІ) оксидінен қызыл түсті зат түзіліп, сынауық қабырғаларында су тамшылары жиналады. 
 
Тапсырмалар:2. Мыс (ІІ) оксидін сутегі атмосферасында қыздырмас бұрын, сутегінің тазалығын тексеретін себебі неде? 
 
-3 Сутегі пероксидінің тотықтырғыш-тотықсыздандырғыштық қасиеті. 
 
Пробиркаға сутегі пероксидінің (массалық үлесі 30% ) ерітіндісін құйыңдар, катализатор (MnO₂) қосыңдар, қыздырыңдар. Сутегі пероксиді ыдырайды, газ (оттегі) бөлініп шығады. Бөлініп шығып жатқан оттегіні жанып тұрған ағаш жаңқасымен тексеріңдер. Көргендеріңді түсіндіріңдер. 
 
MnO₂ 
 
H₂O₂ =  
 
4 a) Күкірт қышқылымен қышқылданған калий перманганатының ерітіндісіне сутегі пероксидінің ерітіндісін құйыңдар. Осы көргендеріңді түсіндіріңдер және жазыңдар.  
 
КМnO₄ + 2H₂SO₄ + H₂O₂ →  
 
б) калий иодінің ерітіндісіне, жарты көлеміне дейін күкірт қышқылымен қышқылданған, сутегі пероксидінің ерітіндісін құйыңдар. Осыдан не байқадыңдар, соны жазып түсіндіріңдер. 
 
H₂O₂+ 2H₂SO₄ + 2KJ →  
 
5. Сутегі пероксидінің гидролизі. 
 
Суы бар пробиркаға азғана натрий пероксидін салыңдар. Қандай газ бөлініп шығып жатыр, соны анықтаңдар және ерітіндіде не түзіледі? Осыны түсіндіріңдер. 
 
Na₂O₂ + H₂O  
 
Зертханалық жұмыс №9 
 
Химиялық байланыс және атом құрылысы 
 
^ Глинка есептер жинағы бойынша есептер шығару. Тест сұрақтарын қарастыру. 
 
Зертханалық жұмыс №10 
 
Химиялық реакция жылдамдығының концентрацияға тәуелділігі. Химиялық тепе-теңдiкке әрекеттесушi заттардың концентрациясына тәуелдiлiгi. 
 
1-тәжірибе. Реакцияның жылдамдығына әрекеттесетін заттардың концентрациясының әсері. 
 
Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына байланылыстылығын натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылының әректтесуінен оқып үйренуге болады: 
 
Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂+H₂O+S 
 
Реакция жүруінің белгісі – ерітіндінің лайланып(жарыққа шағылысып көрінуі),нәтижесінде күкірттің түзілуі.  
 
Үш бюреткаға толтырылып құйылады: біріншісіне – 1н. H₂SO₄ ерітіндісі, екіншісіне- 0,05н. Na₂S₂O₃ ерітіндісі, үшіншісіне су. Бюреткаларды жұмыс жағдайына келтір.  
 
Нөмірленген үш пробиркаға (1,2,3) бюреткалардан: біріншісіне 2мл Na₂S₂O₃ ерітіндісін және 2 мл су, екіншісіне 3 мл Na₂S₂O₃ ерітіндісін және 1 мл су,үшіншісіне 4 мл Na₂S₂O₃ ерітіндісін құй.  
 
Басқа үш пробирканың (1а,2а,3а) әрқайсысына бюреткадан 4 мл күкірт қышқылы ерітндісін құй. Алғашқы бірінші пробиркаға 1 а пробиркадағы қышұылды құйып, абайлап шайқа. Секундомерді іске қосып, қышқылды қосқан кезден ерітіндіде лайлану пайда болғанға дейінгі уақытты өлше. Бұдан соң 2 және 2 а, 3 және 3а пробиркаларымен жоғарыдағыдай тәжірибе жаса. Алынған мәндерді кестеге енгіз: