Сабақтарға арналған әдістемелік ұсыныстар (практикалық, семинар, лабораториялық)

Пән аты – химия, Him 1111
Мамандық – 5В130100 – «Жалпы медицина»
Кафедра - биохимия
Құрастырғандар:
1 кредит (бейорганикалық химия)	доцент, х.ғ.к. Нечепуренко Е.В.
2 кредит (органикалық химия)	доцент, х.ғ.к. Алмабекова А.А.
	оқытушы Қағазбекова Г.А.

Алматы, 2014 ж

Сабақтарға арналған әдістемелік ұсыныстар (практикалық, семинар, лабораториялық) жұмыс бағдарламасына сәйкес құрастырылған.

Химия кафедрасының мәжілісінде қарастырылды « » 2014 ж., хаттама №1.

Кафедра меңгерушісі, профессор_____________________ Н.У. Алиев

№1 Тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Химиялық реакциялар термодинамикасы мен кинетикасының негіздері. Бейтараптау реакциясының түзілу жылуын тәжірибелік жорлмен анықтау. Химиялық реакция жылдамдығына түрлі факторлардың әсері.

МАҚСАТТАРЫ:

• Химиялық термодинамика мен кинетиканыңі негізгі түсініктерін қалыптастыру;

• бейтараптау реакциясы мысалында химиялық реакцияның түзілу жылуын тәжірибелік жолмен анықтауды үйрету;

• химиялық реакция жылдамдығына түрлі факторлардың әсерін тәжірибелік жолмен дәлелдеу;

• химиялық тәжірибенің жүргізілу принциптері мен оның нәтижелерін талдауға дағдыландыру;

• құқықтық құзыреттілікті қалыптастыру.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

• химиялық термодинамика мен кинетиканың негізгі түсініктері жайлы ақпарат беру;

• нақты есептерді шығаруда қажет болатын әртүрлі термодинамикалық параметрлердің стандартты шамасын табу үшін анықтамалық әдебиетпен жұмыс істей білуге үйрету;

• бейтараптау реакциясының түзілу жылуын тәжірибелік жолмен анықтай білуге, реакцияның стандартты энтальпиясын есептей білуге және оны анықтамалық мәнімен салыстыра білуге үйрету;

• жүргізілген тәжірибелер нәтижесінде химиялық реакция жылдамдығына температура мен әрекеттесуші заттар концентрациясының әсерін сипаттай білуге үйрету;

ТАҚЫРЫПТЫҢ НЕГІЗГІ СҰРАҚТАРЫ:

1. Химиялық лабораториядағы техника қауіпсіздігі.

2. Химиялық термодинамиканың негізгі түсініктері.

3. Реакцияның стандартты жылуын тәжірибелік жолмен анықтау.

4. Химиялық реакция жылдамдығы. Массалар әрекеттесуші заңы. Вант-Гофф ережесі.

5. Химиялық реакция жылдамдығына түрлі факторлардың әсерін тәжірибелік жолмен дәлеледеу және реакция ретін анықтау.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- материалды мәселелік түрде баяндау (студенттерде гипотезаларды ұсыну, алдын-ала қорытындылар және ойларын түйіндей білуді дамыту);

- әңгімелесу (құқықтық компетенцияны қалыптастыру мақсатында пәннің саясатын және техника қауіпсіздігінің ережелерін бірге талқылау);

- шағын топтарда жұмыс жасау (лабораториялық жұмыс жасау және оның нәтижелерін талдау).

САБАҚТЫҢ ХРОНОМЕТРАЖЫНА МЫСАЛ

1	Кіріспе бөлім (ұйымдастыру моменті)	5 мин
2	Пән саясатын баяндау және талқылау	5 мин
3	Техника қауіпсіздігінің ережелерімен таныстыру	10 мин
4	Материалды мәселелік баяндау және пікірталас	20 мин
5	Лаборияториялық жұмысты теориялық тұрғыдан талқылау	10 мин
6	ҮЗІЛІС	10 мин
7	Лабораториялық жұмысты орындау және талқылау	25 мин
8	Жазбаша бақылау	20 мин
8	Сабақты қорытындылау	5 мин

БАҚЫЛАУ

Бағаланатын құзыреттіліктер:

1. Құқықтық құзыреттілік

2. Білім.

Бақылау әдістері:

1. Құқықтық компетенцияны бағалау үшін тест тапсырмаларын орындау;

2. Тест тапсырмаларын немесе бақылау карталарын орындау

Бақылау сұрақтары:

1. Термодинамикалық жүйенің параметрлері: негізгі, күй функциялары (ішкі энергия, энтальпия, энтропия, изобаралық-изотермиялық потенциал), экстенсивті, интенсивті.

2. Термохимия. Химиялық реакцияның жылу эффектісі. Термохимиялық теңдеулер. Мысалдар келтіріңіздер. Стандартты түзілу жылуы, стандартты жану жылуы, стандартты бейтараптану жылуы.

3. Химиялық реакция жылдамдығы деген түсінікке анықтама беріңіз. Реакцияның орташа және шынайы жылдамдығы арасындағы айырмашылықты көрсетіңіз. Химиялық реакция жылдамдығы қандай өлшем бірлігімен өлшенеді?

4. Химиялық реакция жылдамдығына әрекеттесуші заттар концентрациясы қалай әсер етеді? Массалар әрекеттесуші заңы. Химиялық реакция жылдамдығының тұрақтысының физикалық мәнін сипаттаңыз.

5. Әрекеттесуші заттар табиғатының химиялық реакция жылдамдығына әсері. Химиялық реакция жылдамдығына катализатордың қатысы қалай әсер етеді? Активтендіру энергиясын қалай түсінесіз?

6. Химиялық реакция жылдамдығына температураның әсері. Вант-Гофф ережесі.

Әдебиет:

Негізгі:

1. Сейтембетов Т.С. Химия.- Алматы, 1994.- 23-37 б.

2. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.- М., 2001.-101-131 б.

3. Ленский А.С.Введение в бионеорганическую и биофизическую химию.- М.: ВШ, 1989.- 55-92 б.

4. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы -29-47 б.

5. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикумы- Алматы, 2004.- 102-120 б.

6. Рубина Х.М. и др. Практикум по физической и коллоидной химии. – М., 2001. – 71-89 б.

Қосымша:

1. Ершов Ю.А. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.- М.: ВШ, 2003.- 391-422 б.

2. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. - СПб.: Химиздат, 2001.- 96-123 б.

3. Ленский А.С., Белавин И.Ю., Быликин С.Ю. Биофизическая и бионеорганическая химия: медициналық ЖОО-на арналған оқу құралы.- М.:ООО «медицинское информационное агентство», 2008.- 174-178, 182-207 б.

4. Зеленин К.Н., Алексеев В.В. Химия.- С.-Пб.: ЭЛБИ-СПб, 2003.- 107-124 б.

5. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия: құрал.- М.: ГЭОТАР-Медия, 2009.- 200-239 б.

6. Евстратова К.И. и др. Физическая и коллоидная химия. – М.: ВШ, 1990. - 260-302 б.

7. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия: ЖОО-на арналған оқу құралы– Алматы.:Білім, 2001.

ҚОСЫМША

Лабораториялық жұмыс «Бейтараптау жылуын анықтау»

Жұмыстың мақсаты: Күшті қышқылдың бейтараптау жылуын күшті негіз арқылы тәжірибелік жолмен анықтау

Жұмыстың жүргізілуі:

Былғауыш Ішкі стакан Сыртқы стакан Бастапқы ерітінділер үшін құйғыш		Реакцияның жылу эффектісін өлшеу үшін бірінің ішіне бірі салынған екі стаканнан тұратын қарапайым калориметрді қолданады. Жылу сыртқа кетпеу үшін екі стаканның арасына жылылықты сақтап тұратын материал (пенопласт) салынды. Сыртқы стакан термометр, былғауыш және құйғышқа арналған арнайы тесігі бар қақпақпен жабылады. Сол тесік арқылы стаканға әрекеттесуші заттар құйылады. Калориметрдің ішкі стаканына бюреткадан 50 мл натрий гидроксидінің эквивалентінің молярлық концентрациясы 1 моль/л-ге тең (0,05 моль NaOH) ерітіндісін құяды. Екінші бір стаканға 50 мл тұз қышқылының эквивалентінің молярлық концентрациясы 1 моль/л-ге тең (0,05 моль НС1) ерітіндісін құяды. Қышқылдың ТҚ және сілтінің ТС температурасын анықтайды, сонан соң құйғыш арқылы қышқыл ерітіндісін сілті ерітіндісіне жылдам құяды. Ерітіндіні былғауышпен араластыра отырып, оның ең жоғарғы температурасын өлшейді Т2. Алынған мәліметтерді кестеге жазады.
Өлшенген және есептелген мәндер	Әрекеттесуші заттар
	HCl + NaOH			HNO3 + KOH
	HCl		NaOH	HNO3	KOH
Ерітінділер концентрациясы С, моль/л
Ерітінділер көлемі V, л
Зат мөлшері n, моль n = C .V
Ерітінді температурасы (Т Қ және ТС)
Бастапқы өлшеулердің орташа температурасы (Т1) T1 = (ТҚ + ТС)/2
Бейтараптанғаннан кейінгі ең жоғарғы температура (Т2)
Температуралар айырымы ΔТ ΔТ = Т2 – Т1

Калориметрлік стакандағы ерітінді массасын келесі формула бойынша анықтайды: , мұндағы V_ер-ді – бейтараптанғаннан кейінгі ерітінді көлемі (V_С + V_Қ), мл; сұйылтылған ерітінді тығыздығы 1 г/мл-ге тең деп алынады. Бейтараптау реакциясының түзілу жылуын келесі формула бойынша есептейді: , Дж

Сонымен, Q₁ – бұл реакция барысында түзілген жылу мөлшері.

Бейтараптау реакциясының меншікті жылуын есептеу үшін реакция барысында түзілген жылу мөлшерін әрекеттесуші қышқыл немесе сілтінің 1 молі үшін қайта есептеу керек, өйткені ол түзілген судың 1 моліне сәйкес келеді: , Дж/моль.

Түзілген бейтараптау жылуын теория жүзіндегі мәнімен салыстырып, тәжірибенің абсолюттік және меншікті қатесін есептеңіз. Қатенің себептерін түсіндіріңіз.

Қорытынды: Бейтараптау реакциясының түзілу жылуын анықтаңыз, тәжірибенің абсолюттік және меншікті қатесін есептеңіз.

Лабораториялық жұмыс «Реакция жылдамдығының әр түрлі факторларға тәуелділігін зерттеу»

1-ші тәжірибе. «Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігі»

Жұмыстың мақсаты: Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігін натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылының арасындағы реакция арқылы зерттеу.

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = S↓ + Na₂SO₄ + H₂O

Жұмыстың жүргізілуі: Нөмірленген үш пробиркаға натрий тиосульфатының 1М ерітіндісін құяды: біріншісіне – 7 тамшы, екіншісіне – 14 тамшы, үшіншісіне – 21 тамшы. Бірінші пробиркаға 14 тамшы су, ал екінші пробиркаға 7 тамшы су тамызады. Басқа үш пробиркаға 7 тамшыдан күкірт қышқылын тамызады.

Реакция жылдамдығын анықтау үшін натрий тиосульфаты мен қышқыл құйғаннан бастап ақ түсті лай пайда болғанға дейінгі уақытты (күкірттің пайда болу белгісі) секундомердің көмегімен анықтайды. Натрий тиосульфаты құйылған басқа пробиркаларға да алдын-ала дайындалған (7 тамшы) күкірт қышқылының ерітіндісін құйып, ақ түсті лай пайда болғанға дейінгі уақытты анықтайды. Алынған мәліметтерді кестеге жазады.:

Пробирка №	Ерітінді көлемі (тамшылар)			Ерітіндінің жалпы көлемі (тамшы)	Натрий тиосульфатының меншікті концентрациясы (C)	Ақ түсті лайдың пайда болу уақыты t, с	Реакцияның меншікті жылдамдығы w=1/t (с-1)
	Na2S2O3	H2O	H2SO4
1	7	14	7	28	1
2	14	7	7	28	2
3	21	-	7	28	3

Реакцияның меншікті жылдамдығын уақытқа кері шама ретінде анықтайды. (w=1/t). Тәжірибе нәтижесінде реакция меншікті жылдамдығының натрий тиосульфатының меншікті концентрациясына тәуелділік графигін тұрғызады (абцисса осінде концентрация, ордината осінде – реакция жылдамдығы).

Қорытынды: Әрекеттесуші заттар концентрациясының реакция жылдамдығына тәуелділігін сипаттаңыз. Натрий тиосульфаты бойынша реакцияның ретін анықтаңыз

2-ші тәжірибе. «Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі»

Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін зерттеу.

Зерттелетін реакция:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = S↓ + Na₂SO₄ + H₂O

Жұмыстың жүргізілуі: Нөмірленген үш пробиркаға натрий тиосульфатының 1М ерітіндісін 10 тамшыдан құяды. Басқа үш пробиркаға 10 тамшыдан күкірт қышқылының 1М ерітіндісін құяды.

Бірінші жұп пробиркаларды (күкірт қышқылы – натрий тиосульфаты) және термометрді бөлме температурасындағы су құйылған стаканға салып, 5 минуттан соң пробиркалардағы температура теңескенде термометр көрсеткіштерін жазады. Пробиркаларды бір-біріне құйып араластырады да, құйғаннан бастап лай пайда болғанға дейінгі уақытты санайды.

Пробиркалардың екінші жұбын бөлме температурасынан 10 градусқа, ал үшінші жұбын 20 градусқа жоғары су құйылған стаканға 5 минутқа салады. Температура теңескеннен кейін пробиркалардағы ерітінділерді бір-біріне құйып араластырады да, бірінші тәжірибедегі сияқты құйғаннан бастап лай пайда болғанға дейінгі уақытты санайды. Алынған мәліметтерді кестеге жазады:

Пробирка №	Ерітінді көлемі (тамшылар)		Температура, оС	Ақ түсті лайдың пайда болу уақыты, t, с	Реакцияның меншікті жылдамдығы w=1/t (с-1)
	Na2S2O3	H2SO4
1	10	10
2	10	10
3	10	10

Тәжірибе нәтижесінде реакция меншікті жылдамдығының температураға тәуелділік графигін тұрғызады (абцисса осінде температура, ордината осінде – реакция жылдамдығы).

Вант-Гофф теңдеуі бойынша температуралық коэффициенттің орта мәнін есептеңіз. ΔТ = 10-ға тең болғандықтан температуралық коэффициентті жылдамдықтардың қатынасы бойынша анықтайды:

; ;

Қорытынды: Берілген реакция үшін температуралық коэффициенттің мәнін есептеңіз және реакция жылдамдығының температураға тәуелділігін сипаттаңыз.

№2 тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Ерітінділер: құрамын өрнектеу тәсілдері және коллигативтік қасиеттері. Концентрлі ерітіндіден сұйылтылған ерітінді дайындау

МАҚСАТТАРЫ:

• ерітінділер теориясының негізгі түсініктері жайлы және табиғаттағы ерітінділердің биологиялық рөлі жайлы түсініктерін кеңейту;

• ерітінділер құрамын өрнектеу тәсілдері жайлы түсінік қалыптастыру;

• биологиялық нысандарды талдау үшін қажет болатын түрлі концентрациядағы ерітінділерді дайындауға қажет есептеулерді үйрету;

• ерітінділердің медициналық тәжірибеде қолданылуын көрнекілікті қарастыру арқылы студенттерде химияны зерттеу мотивациясын дамыта білу;

• Ақпаратпен өздігінен жұмыс істей білу дағдыларын дамыту.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

• түрлі концентрациядағы ерітінділерді дайындау және ерітінді құрамын өрнектеудің бір тәсілінен екінші бір тәсіліне өту үшін қажет есептеулерді үйрету;

• есептеу үшін қажетті мәндерді табу үшін анықтамалық әдебиеттерді дұрыс қолдана білуді дағдыландыру;

• концентрлі ерітіндіден сұйылтылған ерітінді дайындау дағдыларын қалыптастыру;

• белгілі массасы бойынша ерітінді дайындауға және оның концентрациясын тәжірибелік жолмен таба білуге үйрету;

• орындалған лабораториялық жұмыстың нәтижелерін талдай білуге үйрету.

ТАҚЫРЫПТЫҢ НЕГІЗГІ СҰРАҚТАРЫ:

1. Ерітінділер теориясының негізгі түсініктері.

2. Ерітінділердің тірі ағза үшін маңызы.

3. Ерітінді құрамын өрнектеу тәсілдері.

4. Ерітінділердің медициналық тәжірибеде қолданылуы.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- материалды мәселелік түрде баяндау (студенттерде гипотезаларды ұсыну, алдын-ала қорытындылар және ойларын түйіндей білуді дамыту);

- кіші топтарда жұмыс жасау (лабораториялық жұмысты орындау)

САБАҚТЫҢ ХРОНОМЕТРАЖЫНА МЫСАЛ

1	Кіріспе бөлім (ұйымдастыру кезеңі)	5 мин
2	Тақырып бойынша семинар және пікірталас	25 мин
3	Лаборияториялық жұмысты теориялық тұрғыдан талқылау	20 мин
	ҮЗІЛІС	10 мин
4	Лабораториялық жұмысты орындау және талқылау	25 мин
5	Жазбаша бақылау	20 мин
6	Сабақты қорытындылау	5 мин

БАҚЫЛАУ

Бағаланатын құзыреттіліктер:

1. Білім.

2. Тәжірибелік дағдылар

Бақылау әдістері:

1. Тест тапсырмаларын орындау

2. Есептердің шығарылуын тексеру.

Бақылау сұрақтары

1. Ерітінді, еріткіш, еріген зат түсініктеріне анықтама беріңіз. Еріитінділердің жіктелуі.

2. Су еріткіш ретінде. Сулы ерітінділердің ағза тіршілігіндегі маңызы. Диффузия дегеніміз не?

3. Тіршілік процесіндегі диффузияның атқаратын рөлі. Мысалдар келтіріңіз.

4. Массалық үлес. Анықтамасы, есептеу формуласы, өлшем бірлігі.

5. Молярлық концентрация дегеніміз не? Молярлық концентрацияның өлшем бірлігі.

6. Зат эквиваленті дегеніміз не? Эквиваленттік факторы. Қышқылдар, негіздер, тұздардың эквиваленттік факторы.

7. Эквивалентінің молярлық концентрациясы. Анықтамасы, есептеу формуласы, өлшем бірлігі.

8. Ерітінді титрі. Еріген заттың молялдық концентрациясы.Еріген заттың мольдік үлесі.

Әдебиет:

Негізгі:

3. Сейтембетов Т.С. Химия.- Алматы, 1994.- 23-37 б.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.- М., 2001.-101-131 б.

3. Ленский А.С.Введение в бионеорганическую и биофизическую химию.- М.: ВШ, 1989.- 55-92 б.

4. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы -29-47 б.

5. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикумы- Алматы, 2004.- 102-120 б.

6. Рубина Х.М. и др. Практикум по физической и коллоидной химии. – М., 2001. – 71-89 б.

Қосымша:

1. Ершов Ю.А. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.- М.: ВШ, 2003.- 391-422 б.

2. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. - СПб.: Химиздат, 2001.- 96-123 б.

3. Ленский А.С., Белавин И.Ю., Быликин С.Ю. Биофизическая и бионеорганическая химия: медициналық ЖОО-на арналған оқу құралы.- М.:ООО «медицинское информационное агентство», 2008.- 174-178, 182-207 б.

4. Зеленин К.Н., Алексеев В.В. Химия.- С.-Пб.: ЭЛБИ-СПб, 2003.- 107-124 б.

5. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия: құрал.- М.: ГЭОТАР-Медия, 2009.- 200-239 б.

6. Евстратова К.И. и др. Физическая и коллоидная химия. – М.: ВШ, 1990. - 260-302 б.

7. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия: ЖОО-на арналған оқу құралы– Алматы.:Білім, 2001.

ҚОСЫМША

Лабораториялық жұмыс «Берілген концентрациясы бойынша ерітінді дайындау»

1-ші тәжірибе. «Концентрлі тұз қышқылы ерітіндісінен сұйылтылған ерітінді дайындау»

Жұмыстың мақсаты: шамамен концентрациясы 0,1 моль/л 250 мл ерітінді дайындау (оқытушы ерітінді көлемі мен концентрациясын топқа немесе әр студентке жеке беруі мүмкін)

Жұмыстың жүргізілуі: Концентрациясы 0,1 моль/л 250 мл ерітінді дайындау үшін тұз қышқылының массасын (г) молярлық концентрацияның формуласы арқылы есептейді:

Сұйылтылған ерітіндінің тығыздығын 1,00 г/мл деп алуға болады (кестені қараңыз)

Ареометрмен тұз қышқылының бастапқы ерітіндісінің тығыздығын өлшейді де кесте бойынша концентрациясын анықтайды Ареометр ерітінділердің меншікті тығыздығын өлшеуге арналған құрал. Өлшеу үшін ерітінді құйылған цилиндрге ареометрді цилиндр қабырғаларына тигізбей батыру керек. Ерітінді тығыздығын ареометрдің қандай тереңдікке батқанын көрсететін шкала бөлігінен қарайды. Суретте ареометрдің цилиндрге дұрыс батырылуы және шкала бойынша анықтау көрсетілген.

Тұз қышқылы ерітіндісінің тығыздығы мен концентрациясы

Тығыздық

Тығыздық

Тығыздық

Массалық үлестің формуласы бойынша:

ерітінді массасын есептейді.

Ерітіндінің көлемін келесі формула арқылы есептейді: .

Концентрлі ерітіндінің есептелген көлемін кішкентай цилиндрмен өлшеп алады да тығыны бар таза шыны ыдысқа құяды. Үлкен цилиндрмен судың қажетті мөлшерін өлшеп алады да шыны ыдыстағы ерітіндінің үстіне құйып араластырады. Шыны ыдысқа атауы және концентрациясы жазылған этикетка жапсырылады.

Қорытынды: қажетті есептеулер арқылы ерітіндінің концентрациясын есептеп шығарады.

2-ші тәжірибе. «Құрғақ тұздан ерітінді дайындау және оның концентрациясын анықтау»

Жұмыстың мақсаты: Шамамен 100 мл 0,9%-дық NaCl ерітіндісін дайындау (оқытушы ерітінді көлемі мен концентрациясын топқа немесе әр студентке жеке беруі мүмкін)

Жұмыстың жүргізілуі: Құрғақ тұзды ақырындап, төгіп алмай өлшеуін колбаға салады. Колбаның 2/3 деңгейіне дейін су құйып, тұз ерігенше араластырады. Ары қарай суды колбаның жіңішке мойнындағы белгіге 1-1,5 см жетпейтіндей деңгейге дейін құяды. Қалған суды пипеткамен алып белгіге жеткенше тамшылатып құяды.

Дайындалған ерітіндінің массалық үлесін келесі формула бойынша есептейді:

Кесте бойынша ерітінідінің тығыздығын анықтайды.

Барлық есептеулерді жүргізіп, алынған мәліметтерді кестеге жазады.

Ерітінді				Концентрация
Тұздың массасы, г	Судың массасы, г	ρер-ді, г/мл	ω, %	С(х), моль/л	Сэ(х), моль/л	b(x), моль/кг	Т, г/мл	Мольдік үлес

Қорытынды: дайындалған ерітіндінің концентрацияларын есептеп шығарады.

№3 тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Протолиттік тепе-теңдік және процестер. Ерітінді рН-н колориметрлік әдіс арқылы тәжірибелік жолмен анықтау. Ерітінділердің буферлік сиымдылығын анықтау

МАҚСАТТАРЫ:

• ағзадағы протолиттік тепе-теңдіктер және процестерді сипаттайтын негізгі түсініктерді қалыптастыру;

• әр түрлі ерітінділердің сутектік көрсеткішін есептеуді және оны тәжірибелік жолмен колориметрлік әдіспен анықтауды үйрету;

• рН-ы әр түрлі буферлік ерітінділерді дайындау үшін есептеу білудің және ерітінділердің қышқыл мен негіз бойынша буферлік сыйымдылығын анықтай білудің дағдыларын қалыптастыру;

оқыту міндеттері:

• ерітіндідегі протолиттік тепе-теңдіктер және процестерді сипаттайтын негізгі түсініктерді қалыптастыру;

• буферлік ерітіндінің рН-н колориметрлік әдіспен іс жүзінде анықтауды көрнекілікті көрсету;

• рН-ы әр түрлі буферлік ерітінділерді дайындау үшін есептеу білуді үйрету;

• ерітіндінің буферлік сыйымдылығын қышқыл мен негіз бойынша есептеуді көрнекілікті көрсету;

• есептеу үшін қажетті мәндерді табу үшін анықтамалық әдебиеттерді дұрыс қолдана білуді дағдыландыру;

тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. Судың иондық көбейтіндісі. Сутектік көрсеткіш рН – орта қышқылдығының сипаттамасы ретінде.

2. Буферлік жүйелер. Анықтамасы, жіктелуі, құрамы. Буферлік ерітінділердің рН-н есептеу (Гендерсон-Гассельбах теңдеуі). Буферлік әсер ету механизмі.

3. Ерітіндінің қышқыл мен негіз бойынша буферлік сыйымдылығы.

4. Қандағы буферлік жүйелер, олардың ағзаның қалыпты тіршілігін қамтамасыз етудегі биологиялық ролі. Ацидоз. Алкалоз. Буферлік сыйымдылық.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- материалды мәселелік түрде баяндау;

- кіші топтарда жұмыс (лабораториялық жұмыс жасау)

САБАҚТЫҢ ХРОНОМЕТРАЖЫНА МЫСАЛ

1	Кіріспе бөлім (ұйымдастыру кезеңі)	5 мин
2	Тақырып бойынша семинар және пікірталас	25 мин
3	Лаборияториялық жұмысты теориялық тұрғыдан талқылау	20 мин
	ҮЗІЛІС	10 мин
4	Лаборияториялық жұмысты орындау	25 мин
5	Лабораториялық жұмыс нәтижелерін есептеу және қорғау	25 мин
	ҮЗІЛІС	10 мин
6	Буферлік ерітінділердің әсер ету механизмін талқылау	25 мин
7	Тақырып бойынша бақылау	20 мин
8	Сабақты қорытындылау	5 мин

БАҚЫЛАУ

1. Білім.

2. Тәжірибелік дағдылар.

Бақылау әдістері:

1. Ситуациялық есептердің шығарылуын тексеру

2. Тест тапсырмаларын орындау

Бақылау сұрақтары

1. Судың иондық көбейтіндісі. Ортаның сутектік көрсеткіші.

2. Буферлік жүйе деген не? Қышқылдық және негіздік буферлік жүйеге анықтама беріңіз, мысал келтіріңіздер, құрамын көрсетіңіздер. Буферлік ерітінділердің рН-н есептеу (Гендерсон-Гассельбах теңдеуі).

3. Қандағы буферлік жүйелерді тізіп шығыңыз. Олардың ағза үшін маңызы қандай? Қандағы буферлік жүйелердің күштілігінің салыстырмалы сипаттамасын келтіріңіз.

4. Буферлік жүйелердің әсер ету механизмі. Ацетатты және аммиакты буферлік жүйелерді мысалға ала отырып буферлік жүйелердің әсер ету механизмін түсіндіріңіз.

5. Буферлік ерітінділердің сутек иондарының концентрациясын, ортаның рН және рОН-н есептеу.

6. Ерітіндінің қышқыл мен негіз бойынша буферлік сыйымдылығын есептеу.

Әдебиет:

Негізгі:

1. Сейтембетов Т.С. Химия.- Алматы, 1994.- 44-62 б.

2. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.- М., 2001.-77-100 б.

3. Ленский А.С.Введение в бионеорганическую и биофизическую химию.- М.: ВШ, 1989.- 126 - 165 б.

4. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы- Алматы: «Эверо», 2009.- 67-85 б.

5. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикумы- Алматы, 2004.- 76-90 б.

6. Рубина Х.М. и др. Практикум по физической и коллоидной химии.–М., 2001.–14-38 б.

Қосымша:

1. Ершов Ю.А. және т.б. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.- М.: ВШ, 2003.- 80-119 б.

2. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. - СПб.: Химиздат, 2001.- 153-207 б.

3. Ленский А.С., Белавин И.Ю., Быликин С.Ю. Биофизическая и бионеорганическая химия: медициналық ЖОО-на арналған оқу құралы.- М.:ООО «медицинское информационное агентство», 2008.- 241-327 б.

4. Зеленин К.Н., Алексеев В.В. Химия.- С.-Пб.: ЭЛБИ-СПб, 2003.- 144-164 б.

5. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия: құрал.- М.: ГЭОТАР-Медия, 2009.- 575-623 б.

6. Евстратова К.И. және тағы басқалар. Физическая и коллоидная химия. – М.: ВШ, 1990. - 114-131 б.

7. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия: ЖОО-на арналған оқу құралы– Алматы.:Білім, 2001.

ҚОСЫМША:

Көрнекілікті эксперимент «БУФЕРЛІК ЕРІТІНДІНІҢ рН-ЫН КОЛОРИМЕТРЛІК ӘДІСПЕН АНЫҚТАУ»

Жұмыстың мақсаты: рН мәні әртүрлі буферлік ерітінділер дайындап үйрену; колориметрлік әдіспен бақылау ерітіндісінің рН-ын тәжірибелік жолмен анықтау.

Жұмыстың маңызы:

Колориметрлік әдіспен ерітіндінің рН-ын анықтау зерттелетін ерітіндідегі индикатор бояуын сол индикатор қосылған бірнеше стандарт ерітінділерінің бояуымен көзбен шолып салыстыруға негізделген.

Стандарт ретінде әртүрлі сандық қатынастағы қышқылдар мен тұздардан буферлік қоспалар дайындайды, Гендерсон-Гассальбах теңдеуі бойынша әрбір қоспа үшін рН мәнін есептейді.

Жұмыстың орындалу барысы: Оқытушыдан бақылау ерітіндісі бар сынауық алыңыз. Зерттелетін ерітіндінің 1 тамшысын шыны таяқшамен әмбебап индикатор қағазының жолағына тамызыңыз. Индикатор қағазының бояуын стандартты рН шкаласымен салыстырыңыз.

Стандартты ерітінді ретінде дайындайтын буфер типін анықтаңыз. Төменде кестеде көрсетілген қышқылдар мен тұздардың көлемдік қатынастары үшін рН мәні ацетат буферлік қоспасында 4-тен 6-ға дейін, ал фосфат буферлік қоспасында 6-дан 8-ге дейін өзгеретінін ескеріңіз.

Егер зерттелетін ерітіндінің рН-ы шамамен 7-ге тең болса, онда қышқыл (NaH₂PO₄) және тұз (Na₂НРO₄) ерітінділерінің кестеде көрсетілген қатынастарын араластырып, бірнеше стандартты фосфат буферлік ерітінділерін дайындаңыз.

Егер зерттелетін ерітіндінің рН-ы шамамен 5-ке тең болса, онда қышқыл (СН₃СООН) және тұз (СН₃СООNa) ерітінділерінің кестеде көрсетілген қатынастарын араластырып, бірнеше стандартты ацетат буферлік ерітінділерін дайындаңыз.

5 буферлік қоспаны дайындап, рН мәндерін есептегеннен кейін, осы бес стандартты ерітіндісі бар сынауықтардың әрқайсысына 1-2 тамшы индикатор қосады (ацетат буферлік ерітіндісі үшін – метил қызылы, ал фосфат буферлік ерітіндісі үшін – бромтимол көгі).

Дәл сол индикаторды бақылау ерітіндісіне де қосыңыз. Бақылау ерітіндісі мен стандарттың бояуының сәйкес келуі, осы екі ерітіндінің де рН мәндерінің бірдей екенін көрсетеді.

Жұмыс нәтижелерін өңдеу:

Бақылау ерітіндісі мен стандарт ретінде таңдалған буферлік ерітіндісінің рН мәнін көрсетіңіз. Буферлік әсер ету механизмін көрсететін реакция теңдеуін жазыңыз.

Компоненттердің әртүрлі қатынастарындағы стандартты буферлік ерітінділердің [Н⁺] және рН мәндерін келесі формула бойынша есептейді:

және ,

мұнда
Са (Сs) -	қышқыл (тұз) ерітіндісінің концентрациясы;
Va (Vs) -	қышқыл (тұз) ерітіндісінің көлемі;
Ка -	қышқылдың иондану константасы

Алынған мәліметтерді кестеге толтырыңыз.

Сынауық №	Көлем, мл		Буферлік қоспа
	Қышқыл	Тұз	Ацетат буфері 0,1М СН3СООН 0,1М СН3СООNa Ка=1,810-5		Фосфат буфері 0,1М NaH2PO4 0,1М Na2НРO4 Ка=1,610-7
			[Н+]	рН	[Н+]	рН
1	0,5	4,5
2	1,0	4,0
3	1,5	3,5
4	2,5	2,5
5	4,0	1,0

Қорытынды: Бақылау ерітіндісінің рН мәнін көрсетіңіз.

Көрнекілікті эксперимент «ЕРІТІНДІНІҢ БУФЕРЛІК СЫЙЫМДЫЛЫҒЫН АНЫҚТАУ»

Жұмыстың мақсаты: Ерітіндінің буферлік сыйымдылығын қышқыл және негіз бойынша тәжірибемен анықтау.

Жұмыстың орындалу тәртібі: Бірінші және екінші колбаларға көлемдері бірдей компоненттерінің қатынасы 1:1 болатын 10 мл-ден екі ацетат буферлік ерітіндісін дайындайды (зерттелетін ерітінділер). Қышқыл және тұз ерітінділерінің концентрациялары 0,1 моль/л.

Үшінші және төртінші колбаларға натрий ацетаты мен сірке қышқылы ерітінділерін 1:9 қатынаста (3 колба үшін), 9:1 қатынаста (4 колба үшін) араластырады (куәгер ерітінділері).

Қышқыл бойынша буферлік сыйымдылықты анықтау. 1 және 3 колбаларға 5 тамшы метил қызыл сарысы ерітіндісін тамызады, ерітіндіні араластырады. 1 колбадағы зерттелетін ерітіндіні 3 колбадағы куәгер ерітіндісінің бояуымен бірдей бояу алынғанша 0,1М хлорсутек қышқылы ерітіндісімен титрлейді. Титрлеу нәтижелерін кестеге жазады.

Негіз бойынша буферлік сыйымдылықты анықтау. 2 және 4 колбаларға 5 тамшы метил қызылы ерітіндісін тамызады, ерітіндіні араластырады. 2 колбадағы зерттелетін ерітіндіні 4 колбадағы куәгер ерітіндісінің бояуымен бірдей бояу алынғанша 0,1М натрий гидроксиді ерітіндісімен титрлейді. Титрлеу нәтижелерін кестеге жазады.

Жұмыс нәтижелерін өңдеу:

Колба	Ерітінді		Титрлеуге дейінгі рН мәні	Титрант көлемі, мл	Титрлеуден кейінгі рН мәні	В, моль/л
Қышқыл бойынша (индикатор – метил қызыл сарысы)
1	Зерттелетін	1:1
3	Куәгер	1:9		-		-
Негіз бойынша (индикатор – метил қызылы)
2	Зерттелетін	1:1
4	Куәгер	9:1		-		-

Титрлеуге дейін ерітіндінің рН-ын Гендерсон-Гассальбах теңдеуі бойынша есептейді. Қышқыл бойынша буферлік сыйымдылықты (В_а, моль/л) келесі формула бойынша есептейді:

.

Негіз бойынша буферлік сыйымдылықты (В_b, моль/л) келесі формула бойынша есептейді:

,

мұндағы
С(HCl) -	хлорсутек қышқылы ерітіндісінің молярлық концентрациясы, моль/л;
С(NaOH) -	натрий гидроксиді ерітіндісінің молярлық концентрациясы, моль/л;
V(HCl) -	титрлеуге кеткен хлорсутек қышқылы ерітіндісінің көлемі, мл;
V(NaOH) -	титрлеуге кеткен натрий гидроксиді ерітіндісінің көлемі, мл;
Vб -	буферлік ерітіндінің көлемі, мл;
ΔрН -	рН(зерттелетін ерітінді) – рН(куәгер ерітіндісі).

Қорытынды: Қышқыл және негіз бойынша анықталған зерттелетін ерітіндінің буферлік сыйымдылығының мәнін көрсетіңіз.

№4 Тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Беттік құбылыстар және дисперсті жүйелер. Темір және мыс иондарын хроматографиялық әдіспен бөлу. Қағаздық хроматография әдісімен темір(ІІІ) иондарын сапалық анықтау. Коллоидты ерітінділерді тәжірибелік жолмен алу және олардың кейбір қасиеттерін зерттеу

МАҚСАТТАРЫ:

• адсорбция құбылысын сипаттайтын негізгі түсініктерді қалыптастыру;

• хроматографиялық әдіспен иондарды анықтау және бөлудің тәжірибелік дағдыларын қалыптастыру;

• дисперсті жүйелер және олардың жіктелуі, коллоидты ерітінділерді алу әдістері, мицелланың құрылысы туралы негізгі түсініктерді қалыптастыру;

• электролиттің коагуляция табалдырығы мен оның коагуляциялау қабілетін есептей білуді үйрету;

• дәрілік препараттарды, биологиялық сұйықтықтарды талдауда және соттық-медициналық сараптамада хроматографиялық әдістердің, сонымен қатар диализдің әртүрлі әдістерін медицинада қолданылу мүмкіндігін қарастыру арқылы студенттерде химияны зерттеу мотивациясын дамыта білу.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

• заттарды хроматографиялық бөлу процесінің және ионалмасу адсорбция процесінің мәнін, оның медициналық-биологиялық мақсатта қолданылуын түсіндіру;

• қағаздық хроматография әдісімен темір (ІІІ) иондарын тәжірибелік жолмен анықтауды және бағаналық хроматография әдісімен иондарды бөлуді көрнекілікті көрсету;

• электролиттің коагуляциялау қабілеті мен оның коагуляция табалдырығы есептеу дағдыларын қалыптастыру;

• химиялық және физикалық конденсация әдістері бойынша коллоидты ерітінділерді тәжірибелік жолмен алынуын, капиллярлық талдау әдісімен коллоидты бөлшектердің зарядын анықтауды, диализ әдісімен коллоидты ерітінділерді тазартуды көрнекілікті көрсету;

• мицелланың формуласын жаза білуге және оны құрылысын түсіндіруге үйрету

тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. Беттік құбылыстар. Адсорбция. Негізгі түсініктер.

2. Хроматографиялық талдау әдісінің негіздері. Хроматографиялық әдістердің жіктелуі. Биология мен медицинада қолданылуы.

3. Дисперсті жүйелер: негізгі түсініктер, жіктелуі, қасиеттері.

4. Коллоидты ерітінділерді алу және тазарту әдістері. Мицелла құрылысы. Диализдің медицинада қолданылуы.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- материалды мәселелік түрде баяндау;

- кіші топтарда жұмыс жасау (лабораториялық жұмысты орындау);

САБАҚТЫҢ ХРОНОМЕТРАЖЫНА МЫСАЛ

1	Кіріспе бөлім (ұйымдастыру кезеңі)	5 мин
2	Тақырып бойынша семинар және пікірталас	20 мин
3	Лабораториялық жұмысты теориялық тұрғыдан талқылау	25 мин
	ҮЗІЛІС	10 мин
4	Лабораториялық жұмысты орындау	35 мин
5	Мицелланың құрылысын талқылау	15 мин
	ҮЗІЛІС	10 мин
6	Лабораториялық жұмыстың нәтижелерін есептеу және қорғау	25 мин
7	Тақырып бойынша бақылау	20 мин
8	Сабақты қорытындылау	5 мин

БАҚЫЛАУ:

Бағаланатын құзыреттіліктер

1. Білім.

Бақылау әдістері:

1. Тест тапсырмаларын орындау немесе билет бойынша бақылау

2. Лаболраториялық жұмыс нәтижелерінің безендірілуін тексеру

Бақылау сұрақтары

1. Ионалмасу адсорбция және оның қолдану мүмкіндігін сипаттаңыз.

2. Хроматографиялық әдістер және олардың жіктелуі. Адсорбциялық және таралу хроматография әдістеріі неге негізделген? Иондардың адсорбциялануға қабілеттілігі мен олардың заряды бір-бірімен қалай байланысты болады?

3. Хроматографиялық әдістердің медициналық-биологиялық зерттеулерде және санитарлық-гигиеналық мақсатта қолданылуына сипаттама беріңіз.

4. Дисперстілік дәрежесі, фазалардың агрегаттық күйі, дисперсті фаза мен дисперсті ортаның өзара әрекеттесу сипатына қарай дисперсті жүйелердің жіктелуін сипаттаңыз. Мысалдар келтіріңіз.

5. Коллоидты жүйелер деп жүйенің қандай түрін айтады? Коллоидты ерітінділердің молекулалық-кинетикалық және оптикалық қасиеттерін дөрекі дисперсті жүйелер мен шынайы ерітінділердің қасиеттерімен салыстырып қараңыз. Тиндаль конусы деген не?

6. Коллоидты жүйелердің диспергациялық және конденсациялық алу әдістерінің мәні неде? Пептизация деген не?

7. Мицелланың құрылысы. ҚЭҚ, электротермодинамикалық потенциал, электрокинетикалық потенциал.

Әдебиет:

Негізгі:

1. Сейтембетов Т.С. Химия.- Алматы, 1994.- 23-37 б.

2. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.- М., 2001.-101-131 б.

3. Ленский А.С.Введение в бионеорганическую и биофизическую химию.- М.: ВШ, 1989.- 55-92 б.

4. Веренцова Л.Г., Нечепуренко Е.В., Батырбаева А.Ә., Карлова Э.К. Бейорганикалық, физикалық және коллоидты химия: оқу құралы -29-47 б.

5. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикумы- Алматы, 2004.- 102-120 б.

6. Рубина Х.М. и др. Практикум по физической и коллоидной химии. – М., 2001. – 71-89 б.

Қосымша:

1. Ершов Ю.А. и др. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов.- М.: ВШ, 2003.- 391-422 б.

2. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. - СПб.: Химиздат, 2001.- 96-123 б.

3. Ленский А.С., Белавин И.Ю., Быликин С.Ю. Биофизическая и бионеорганическая химия: медициналық ЖОО-на арналған оқу құралы.- М.:ООО «медицинское информационное агентство», 2008.- 174-178, 182-207 б.

4. Зеленин К.Н., Алексеев В.В. Химия.- С.-Пб.: ЭЛБИ-СПб, 2003.- 107-124 б.

5. Попков В.А., Пузаков С.А. Общая химия: құрал.- М.: ГЭОТАР-Медия, 2009.- 200-239 б.

6. Евстратова К.И. и др. Физическая и коллоидная химия. – М.: ВШ, 1990. - 260-302 б.

7. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия: ЖОО-на арналған оқу құралы– Алматы.:Білім, 2001.

ҚОСЫМША:

Лабораториялық жұмыс

«МЫС(ІІ) ЖӘНЕ ТЕМІР(ІІІ) ИОНДАРЫН БІР-БІРІНЕН БАҒАНАЛЫҚ ХРОМАТОГРАФИЯ ӘДІСІМЕН БӨЛУЖӘНЕ ТАҒАМ ӨНІМДЕРІНДЕГІ ТЕМІР(ІІІ) ИОНЫН ҚАҒАЗДЫҚ ХРОМАТОГРАФИЯ ӘДІСІМЕН АНЫҚТАУ»

Жұмыстың мақсаты:

Мыс(ІІ) және темір(ІІІ) иондарын бір-бірінен бағаналық және қағаздық хроматография әдістерімен бөлу. Тағам өнімдеріндегі темір(ІІІ) ионын анықтау.

Жұмыстың орындалу тәртібі: