40. Мектеп химия курсындағы ерітінділер туралы материалдарының орны мен маңызы. Оқушыларға ерітінді туралы алғашқы ұғымды vііі сынып химия курсында таныстыру және одан әрі ерітінді дамыту.

Ерітінділермен алгашқы таныстыру. Оқушылар судың еріткіш қасиеті жэне ерітінділер туралы қарапайым түсінікті табиғаттану курсынан жэне күнделікті тұрмыстан біледі. Ерітінділер химиялық жағынан жүйелі түрде 8-сыныптағы «Су. Ерітінділер. Негіздер» тақырыбында оқытылады. Бұл тақырыптың мақсаты судың еріткіш қасиетіне сүйене отырып, ерітінді ұғымын саралау, қоспа мен химиялық қосылыс арасынан ерітінділердің алатын орнын көрсету. Ерітіндіден туындайтын еріғіш, ерігіштік, ерігіштік коэффициенті, ерітіндінің концентрациясы, қанық ерітінді, қанықпаған ерітінді, сұйық, қою ерітінді ұғымдарын нақтылы қалыптастыру, ерітінділердің өнеркәсіп, ауыл шаруашылығы, табиғат жэне тұрмыстағы маңызын ашып көрсету.

Ерітінділер туралы алғашқы ұғым қоспалар мен ерітінділердің қасиеттерін салыстыратын тәжірибе арқылы қалыптастырылады. Оқушылар өздеріне үлестіріліп берілген немесе көрнекі көрсетілген Дисперстік жүйелерді зерттеп, кесте түрінде жазады.

Тәжірибе нэтижесінде оқушылар әр текті қоспалар біраз тұрганда жеке құрамдас бөліктерге жіктеледі, ерітінділер бір

текті жэне тұрақты деген қорытындыға келеді. Бір тектілігі мен тұрақтылығы - нағыз ерітінділердің аса манызды қасиеттері.

Ерітінділер неліктен бір текті болады? Бұл мәселе молекула - кинетикалық теорияның тұрғысынан түсіндіріледі. Еритін зат өзін құрайтын ұсақ бөлшектерге дейін ыдырап, еріткіштің (судың) ішінде біркелкі таралады, яғни еру құбылысы жүзеге асады. Бұдан еру құбылысы оқушыларга бұрыннан таныс физикалық және химиялық құбылыстардың қайсысына жатады деген мәселе туады. Мұны шешу үшін үш тәжірибе көрсетіледі: қатты күйіндегі натрий сілтісінің суда еруі, күкірт қышқылының суда еруі, қатты күйіндегі аммоний нитратының суда еруі. Тәжірибе жасалған ыдыстарға, термометр немесе термоскоп батырылады. Алғашқы екі тәжірибеде жылу бөлінгенін, соңғы тэжірибеде жылу сіңірілгеніне термоскоп арқылы көз жеткізеді. Жылудың бөлінуі немесе сіңірілуі - химиялық құбылыстың белгісі. Тэжірибелерді талқылау барысында мұғалім еритін заттың бөлшектерге ыдырауы физикалық құбылыс екеніне, оған энергия жұмсалатынына, босап шыққан бөлшектердің су молекуласымен эрекеттесуі - химиялық құбылыс, одан жылу бөлінетініне оқушылардың назарын аударады. Ерудің жалпы жылу эффектісі осы екеуінің ара қатынасына тәуелді. Талқылау нәтижесінде еру - физикалық-химиялық құбылыс екені жөнінде қорытынды жасалып, ерітінді ұғымына анықтама беріледі. Ұғымның анықтамаға кіретін негізгі белгілері: а) ерітінді біртекті жүйе; э) ерітінді еріткіш молекулаларынан және еріген зат бөлшектерінен тұрады; б) еріткіш молекулалар мен еріген зат бөлшектері өзара физикалық жэне химиялық эрекеттеседі.

Еру құбылысымен байланысты негізгі ұғымдардың бірі - ерігіштік. Сапалық жагынан түсіндіргенде ерігіштік дегеніміз - еритін заттың еріткіште біркелкі таралуы. Осы қасиетіне байланысты заттар жақсы еритін, нашар еритін, іс жүзінде ерімейтін деп жіктеледі. Сан жағынан алғанда ери алатын заттардың еру қабілеті ерігіштік коэффициенті арқылы белгіленеді. Ерігіштік коэффициентін анықтау үшін температура, еріткіштің көлемі (100° мл), осы көлемде ери алатын заттың ең көп массасы ескеріледі жэне г/л көрсетіледі. Мысалы, 20°С температурада 1 л суда 2000 г қант, 2 г ганыш, 0,0015 г күміс хлориді ериді. Оқушылардың түсінігін нақтылау үшін осы заттарды суда ерітіп көрсетеді. 20°С-де 100 г суда 20 г қант ериді, қант одан артық алынса ерімейді, түнбаға түседі. Ғаныш жэне тәжірибеге алынған басқа заттар ерігіштік коэффициентіне сәйкес ериді. Бақылаулар нәтижесінде қанық, қанықпаған, сүйық және аса қанық ерітінділер жөнінде түсінік беріледі.

Қанық ерітінді үғымының негізгі белгілері: осы температурада, еріткіштің осы мөлшерінде зат одан әрі ерімейді. Осыған керісінше, қанықпаған ерітіндіде зат еруі жалғаса береді. Қаныққан жэне аса қанық ерітінділердің айырмасына көңіл аударылады. Қаныққан ерітінділердің бэрін аса қанық ерітінділерге жатқызуға болмайды. Заттардың ерігіштігі нашар болғандықтан, ғаныш пен күміс хлоридінің қанық ерітінділері сүйық ерітінділер болып есептеледі. Ерітіндінің сүйық немесе аса қанықтылыгы ішіндегі еріген заттың массасымен анықталады.

Қанық ерітінді түсінігі ерігіштіктің анықтамасына кіреді. Ерігіштіктің температураға тәуелділігі 20-60°С аралығында калий нитратын еріту тәжірибесі арқылы дәлелденеді. Тэжірибе 20°С 31,6 г КМ03, 30°С-де 45 г, 40°С-де 60 г, 50°С-де 80 г, 60°С-де 106 г КМ03 еритінін көрсетеді. Көпшілік заттардың ерігіштігі температураны көтергенде артады, ол ерігіштік қисық сызығы арқылы өрнектеледі.

Бүл тақырыпта еріген заттың ерітіндідегі массалық үлесі жэне мольмен белгіленетін концентрациялар туралы түсінік беріледі. Ол үшін еріген заттың массалық үлесін табу формуласы бірнеше мысалдармен нақтыланады.

1- мысал. 291 г суда 9 г ас түзы ерітілді. Ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесін пайызбен табыңыздар.

Ш е ш у і. 1. Еріген заттың массалық үлесі (со) еріген зат (е.з.) массасының ерітіндінің жалпы массасына қатынасы бойынша анықталады, пайызбен көрсету үшін бүл қатынасты 100-ге көбейтеді:

т% = —--^:3Л— юо% т (ерітінді)

2 Ерітіндінің жалпы массасы ш = 291 г НгО + 9 г тұз =300 г.

3 со%ОІаС1)=-^- -100%=3%

у ’ 300г

Ж а у а б ы. Берілген ерітіндідегі ас тұзының массалық үлесі 3%. Бұдан соң жалпы массасы жэне массалық үлесі берілген ерітіндіні дайындау үшін қажетті еритін заттың жэне еріткіштің массасын табуға есептеулер жүргізіп, ерітінді эзірлеп көрсетіледі. Массалық үлесі көрсетілген ерітінді әзірлеуге сарамандық жұмыс өткізіледі.

Химия зертханаларында мольдік концентрациясы көрсетілген ерітінділер пайдаланылады. Сондықтан соңғы бағдарламада мольдік ерітінділермен таныстыру көзделген. Мольдік концентрация (С) ерітіндінің бір литрінде еріген моль (V) санымен көрсетіледі:

у

С = —=моль/л V

Осы формула бойынша оқушылар еритін заттың массасын есептеп шығарады, мысалы: калий хлоридінің концентрациясы 0,25 моль 500 мл ерітіндісін әзірлеңіздер.

Ш е ш у і. а) калий хлоридінің мольдік массасын табамыз: М(КСІ) =39 + 35,5 = 74,5 г/моль

э) ш(КС1) =М-у=74,5 г/моль-0,25 моль =18,6

б) 1 л 18,6 г, 0,5 л-де екі есе аз 18,6:2=9,3

Ж а у а б ы. 0,25 моль 500 мл ерітінді әзірлеу үшін 9,3 калий хлоридін алу керек.

Ерітінді ұғымы - зат жэне химиялық реакция ұгымдарынан кейінгі ең маңызды ұғым. Заттардың көпшілігі ерітінді күйінде реакцияға түседі. Өнеркэсіпте, табиғатга жэне күнделікті тұрмыста ерітінділердің маңызы орасан зор. Ерітінділерді білу көптеген заттардың (сілтілер, қышқылдар, оксидтер, тұздар) қасиеттерін терең түсінуге, алмасу және тотығу-тотықсыздану реакцияларының мэнін айқындауға, химиялық реакциялардың қайтымдылығы жэне химиялық тепе-теңдік жөнінде білімді дамытуға жэрдемдеседі. Сондықтан деректі жэне теориялық материалдардан оқушылардың эзірлігі жеткілікті деңгейге көтерілген соң электролиттік диссоциациялану тақырыбы өтіледі.

41. Электролиттер теориясының орта мектеп қурсындагы орны және оқыту әдістемесі Электролиттік диссоциациялану теориясының негізгі үгымдарын қалыптастыру.