- •Физикалық және коллоидтық химия пәні бойынша
- •Астана 2013
- •Физикалық және коллоидтық химия пәнін оқытудың әдістемелік нұсқаулары
- •Глоссарий
- •1. Оқытушы туралы мәлімет:
- •2. ПӘн туралы мӘлімет
- •5. Курсқа қысқаша шолу
- •6. Курстың мазмұны
- •6.1 Дәріс сабақтарының тізбесі
- •6.2 Зертханалық сабақтарының тізбесі
- •7. Физикалық және коллоидтық химия пәні бойынша сөж орындау жӘне тапсыру кестесі
- •8. Әдебиеттер тізімі
- •9. Курстың саясаты
- •10. Білімді бағалау жөніндегі ақпараты
- •11. Бағалау саясаты Емтиханда білімін бағалау сызба нұсқасы
- •Студенттердің білімін бағалау шкаласы
- •Заттың агрегаттың күйлері
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Химиялық термодинамика және термохимия
- •Фазалық тепе-теңдік
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Химиялық кинетика және катализ. Фотохимиялық реакциялар
- •Катализ
- •Фотохимиялық реакциялар
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Ерітінділердің қасиеттері
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Буферлік жүйелер
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Электрохимия негіздері. Электролит ерітінділерінің электрөткізгішітігі
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Электродтық процестер. Гальваникалық элементтер. Электролиз
- •Салыстырмалы электродтар
- •Индикаторлық электродтар
- •Электролиз
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Беттік құбылыстар. Сорбция процестері
- •Сорбция процестері
- •Адсорбция құбылысы
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Хроматографиялық анализ
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Дисперстік және коллоидтық жүйелердің сипаттамалары
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Коллоидтық жүйелердің қасиеттері мен тұрақтылығы
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Жоғары молекулалық қосылыстар
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділері
- •Полиэлектролиттер. Ақуыздар
- •Гельдер және сірнемелер
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Микрогетеродгенді жүйелердің сипаттамалары
- •Тақырып бойынша бақылау сұрақтары
- •Зертханалық жұмыстарды орындаудың әдістемелік нұсқаулары
- •Химиялық зертханада жұмыс істегенде қолданатын сақтық шаралары
- •Реактивтерді пайдалану ережелері
- •1 Тәжірибе. Криоскопиялық әдіс (Раульдің 3-ші заңы)
- •2 Тәжірибе. Эбулиоскопиялық әдіс (Раульдің 2-ші заңы)
- •1 Тәжірибе. Электролит ерітінділерінің электрөткізгіштігі өлшеу
- •2 Тәжірибе. Әлсіз электролиттің электрөткізгіштігін өлшеу арқылы оның диссоциациялану константасын анықтау
- •1 Тәжірибе. Даниэль-Якобидің электрохимиялық элементі
- •2 Тәжірибе. Концентрлі гальваникалық элементтер
- •Өзара араласпайтын екі сұйықтың арасында таралу коэффициентін анықтау
- •Активтендірілген көмірмен сірке қышқылының адсорбциясы
- •Зертханалық жұмыс № 10
- •1 Тәжірибе. Топырақтың адсорбциялық қасиеттері
- •2 Тәжірибе. Топырақтың ионалмастырғыш қасиеттері
- •3 Тәжірибе. Темір, мыс және кобальт иондарын хроматография арқылы ажырату
- •4 Тәжірибе. Қағаздағы хроматография арқылы темір және мыс катиондарын ажырату
- •5 Тәжірибе. Қағазда жапырақ пигменттерін ажырату
- •7 Тәжірибе. Ав-17 анионитпен суды Сl- -ионынан тазарту
- •Зертханалық жұмыс № 11
- •1. Тәжірибе. Коллоидтық жүйелерді алу
- •2. Тәжірибе. Коллоидтық бөлшектерінің заряд таңбасын анықтау
- •Зертханалық жұмыс № 12
- •1. Тәжірибе. Коллоидтық ерітінділердің коагуляция құбылысы
- •2. Тәжірибе. Ақуыз ерітіндісінің коагуляциясы
- •Зертханалық жұмыс № 13
- •Зертханалық жұмыс № 14
- •1 Тәжірибе. Жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділерін алу
- •2 Тәжірибе. Тұзсыздану процесі
- •Зертханалық жұмыс № 15
- •1. Тәжірибе. Гельдерде диффузия құбылысын байқау. Лизеганга сақиналарын алу
- •2. Тәжірибе. Қан гельінің синерезисі
- •Студенттердің өздік жұмысына арналған есептер мен тапсырмалар
- •1 Газ заңдары
- •2 Химиялық термодинамика және термохимия
- •3 Химиялық кинетика және тепе-теңдік
- •4 Ерітінділердің коллигативті қасиеттері
- •4 Электролит ерітінділерінің қасиеттері
- •5 Электролит ерітінділерінің электроөткізгіштігі
- •6 Буферлік жүйелер
- •Вариант – 1
- •7 Электродтық процестер. Гальваникалық элемент
- •Реферат дайындау әдістемелік нұсқасы
- •Реферат тақырыптары
- •Қорытынды тест сұрақтары
- •Қолданған әдебиеттер тізімі
2 Тәжірибе. Эбулиоскопиялық әдіс (Раульдің 2-ші заңы)
Жұмыстың мақсаты: эбулиоскопиялық әдіспен ұшқыш қоспасы бар заттардың қайнау температураларын анықтау
Құрал-жабдықтар: барометр, көлемі 500мл дөңгелек түпті колбалар, салқындатқыш, химиялық термометр, химиялық стакандар және конус тәріздес колбалар.
Реактивтер: су және органикалық сұйықтар (ацетон, этил эфирі, бензол, хлороформ т.б.)
Жұмыс барысы:
Ескерту: тез тұтатын заттардың қайнау температураларын анықтағанда тиісті қауіпсіздік ережелерін сақтау қажет.
Заттың қайнау температурасы оның маңызды константасы болып саналады. Егер сұйықтың ұшқыш қоспасы болса, онда оның қайнау температурасы өзгеріп отырады. Қайнау температурасы сыртқы қысымға байланысты болады. Атмосфералық қысымға температуралық түзету коэффициентін енгізу қажет. Егер барометрмен өлшенген қысым (P) 760мм. сын.бағ.-нан (101,325кПа) төмен болса, онда сұйықтың қайнау температурасының анықталған мәніне мына формуламен табылатын түзету коэффициенті (A) енгізіледі:
Егер тәжірибе кезінде қысым 760 мм.сын.бағ.-нан жоғары болса, онда сұйықтың қайнау температурасының анықталған мәніне мына формуламен табылатын түзету коэффициенті (В) енгізіледі:
Бұл жерде, көптеген органикалық заттардың қайнау температурасы қысым 1 мм.сын.бағ.-на өзгергенде шамамен бірдей мөлшерге, яғни 3–80 градусқа өзгеретіндігі ескеріледі. Қысымға сәйкес түзету коэффициенті өлшенген температураға қосылады.
Қайнау температурасын әртүрлі жолдармен өлшеуге болады. 1-ші суретте көрсетілген қондырғыны құрастырыңыз. 160C-тан төменгі температурада қайнайтын сұйықтар үшін, салқындатқыш сумен суытылу керек. Температура тұрақталып сұйық қабылдағыш ағып бастағанда, қайнау температурасын белгіленген жөн. Термометрдің сынап бағынасы сұйық денгейінен кемінде 2см-ден жоғары орналастырылады. Термометрде конденсацияланған сұйық термометрден бірқалыпты аға бастағанша колбаны қыздыра береді. Егер ағатын сұйық таза болса, онда термометр оның тұрақты қайнау температурасын көрсетеді.
Атмосфералық қысымды барометрмен өлшейді.
Оқытушымен берілген органикалық сұйықтардың қайнау температураларын анықтап, төмендегі кестені қолдана отырып, олар қандай заттар екенін табыңыз:
Кесте 1 - Кейбір сұйықтардың қалыпты қысымдағы қайнау температуралары
Заттың атауы |
tқайнC |
Заттың атауы |
tқайнC |
Этил эфирі |
35,6 |
Бензол |
78,2 |
Күкіртті көміртегі |
46,3 |
Көміртегі (IV) хлориді |
78,5 |
Ацетон |
56,5 |
Бутил спирті (үшінші) |
85,0 |
Хлороформ |
61,2 |
Су |
100,0 |
Метил спирті |
64,6 |
Толуол |
110,8 |
Гексан |
69,9 |
Ксилол |
139,3 |
Этил спирті |
78,3 |
Тетрахлорэтан |
146,3 |
№ 6 Зертханалық жұмыс
1 Тәжірибе. Электролит ерітінділерінің электрөткізгіштігі өлшеу
Жұмыстың мақсаты: Электрөткізгіштікті өлшейтін ыдыстың сыйымдылық константасын және судың электрөткізгіштігін анықтау
Құрал-жабдықтар: электрөткізгіштікті өлшейтін аспап (Уитстон көпірі, дыбысты генератор, осциллограф), ерітінділердің электрөткізгіштігін өлшейтін ыдыс, термостат, көлемі 50 мл өлшеуіш колба, көлемі 25 мл пипетка.
Реактивтер: анализ үшін химиялық таза калий хлориді, дистиллденген су.
Жұмыс барысы:
Көлемі 50 мл өлшеуіш колбада 0,04н калий хлориді ерітіндісі дайындалады. Егер электродтар платинаның ұнтағымен жақсылап қапталанып және дистелденген суға батырылып сақталанса, онда бірден тәжірибеге кірісуге болады. Ол үшін біріншіден, электрөткізгіштікті өлшейтін ыдыс 2-3 рет 0,04н KCl ерітіндісімен шайылады, сосын сол ерітіндімен толтырылады. Енді ыдысты 25 – 30 минутқа термостатқа батырылады. Уақыт өткен соң тәжірибені бастайды, ерітіндінің кедергісін (R) өлшейді. Егер электродтар платинаның ұнтағымен дұрыс қапталмаса не болмаса құрғақ күйде сақталанса, онда оларды қайтадан платиндеу қажет.
Содан
соң 0,04н KCl ерітіндісінен 0,02н ерітінді
дайындайды да, оның кедергісін қлшейді.
Ол үшін пипеткамен 25 мл 0,04н ерітіндісін
өлшеп алып, көлемі 50 мл өлшеуіш колбаға
құйып, оны дистелденген сумен колбаның
сызығына дейін сұйылтады. Дайындалған
ерітіндімен қайтадан электрөткізгіштікті
өлшейтін ыдысты 2-3 рет шайып, ыдысты сол
ерітіндімен толтырады. Енді 0,02н
ерітіндінің кедергісін өлшейді. Содан
соң 0,02н KCl ерітіндісін қайтадан екі есе
сұйылтып, алынған ерітіндінің кедергісін
өлшейді. температурада 0,02н KCl ерітіндісінің
меншікті электрөткізгіштігі
0,002765
тең.
Ыдыстың сыйымдылық константасын (К) келесі формуламен есептейді:
Келесі есептеулер үшін К шамасының орташа арифметикалық мәнін алады. Алынған К шамасымен кез келген сұйықтың меншікті электрөткізгіштігін анықтау үшін қолдануға болады. Бұл тәжірибелердегі негізгі шарт – электродтардың орналасуы өзгермеу, бір қалыпты болуы қажет.
Судың электрөткізгіштігін анықтау. Ең алдымен электрөткізгіштікті өлшейтін ыдысты жақсылап сумен шаяды. Енді ыдысты дистелденген сумен толтырып, оны 25-30 минутқа термостатқа салып қояды. Уақты өткен соң, судың кедергісін өлшейді. Содан соң ыдыстағы суды ауыстырып, қайтадан кедергіні өлшейді. Егер өлшенген кедергілердің шамалары 5-10% дәлдікпен шықса, онда жұмысты әрі қарай жалғасытруға болады (одан жоғары дәлдік алынбайды да). Өлшеудің нәтижелері мен есептеулерін кестеге салып, қорытынды жасаңыз:
Электро лит |
Ерітіндінің концентра-циясы С, г-экв/л |
Ыдыстың сыйымдылы-ғы К, |
Өлшенген кедергі R, Ом |
Электролт ерітіндісінің меншікті электрөткізгіштігі
|
KCl |
0,04 |
|
|
|
KCl |
0,02 |
|
|
|
KCl |
0,01 |
|
|
|
|
Дист. cy |
|
|
|
|
Дист. су |
|
|
|
