Сабақ Такырыбы: Химиялық лабораторияда жұмыс жасау ережесі. Химиялық термодинамика элементтері. Зертханалық жұмыс «Тұздың интегралды еру жылуын анықтау»



жүктеу 0.9 Mb.
бет1/5
Дата11.07.2016
өлшемі0.9 Mb.
  1   2   3   4   5



ҚРДСМ «Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясы» ШЖҚ РМК

Фармакогнозия және химия кафедрасы



42 беттің -беті

Тәжірибелік-зертханалық сабақтарға арналған әдістемелік нұсқаулар




ОҢТҮСТІК ҚAЗАҚCТАН МЕМЛЕКЕТТІК ФАРМАЦЕВТИКА АКАДЕМИЯСЫ
Фармакогнозия және химия кафедрасы
Мамандығы: 051103 - «Фармация»

Пәні: Физколлоидтық химия

Курсы: II

Тәжірибелік-зертханалық сабақтарға арналған әдістемелік нұсқаулар

2014-2015оқу жылы

Әдістемелік нұсқау кафедра мәжілісінде (хаттама №__ ____2014ж.) талқыланды.

Кафедра меңгерушісі

х.ғ.д., проф. Ә.Қ.Патсаев

1 кредит


1 сабақ

Такырыбы: Химиялық лабораторияда жұмыс жасау ережесі. Химиялық термодинамика элементтері.

Зертханалық жұмыс «Тұздың интегралды еру жылуын анықтау».
Мақсаты: Химиялық реакциялардың жылу эффектілерін тәжірибе түрінде анықтауды студенттерге үйрету. Студент зертханада жұмыс жасау ережелерін, химиялық үдерістердің негізгі түсініктері және заңдылықтарын білуі қажет.

Оқытудың мақсаты:

  1. Мына түсініктерге анықтама беру: химиялық термодинамика, жүйелер: ашық, жабық, оқшауланған.

  2. Мына түсініктерге анықтама беру: түзілу жылуы, жану, бейтараптану, гидратация, еру жылулары.

3. Ас тағамдарының калориялығын бағалау.
Тақырыптың негізгі сұрақтары:

  1. Гесс заңын және одан шығатын салдарларының анықтамасын беріңіз.

  2. Химиялық реакцияның жылу эффектісіне анықтама беріңіз.

3. Қосылыстардың қалыпты түзілу және жану жылулары, оларды химиялық реакциялардың жылу эффектілерін есептеуге қолдану.

  1. Тұздың интегралды еру жылуының анықтамасын беріңіз.

  2. Кирхгофф теңдеуі, оны талдау және қолдану.

6. Термодинамикадағы қайтымды және қайтымсыз үдерістердің сипаттамасын беріңіз.
Білім берудің және оқытудың әдістері: техника қауіпсіздігі ережесімен таныстыру, бастапқы деңгейді тестілеу, семинар, шағын топтармен жұмыс, зертханалық жұмыс.
Зертханалық жұмыс «Тұздың интегралды еру жылуын анықтау»

Құралдар: калориметр, магниттік араластырғыш, термометр. Калориметрлік тәжірибеде үдерістің жылу эффектісі мына теңдеумен өрнектеледі:

Нт = Ск. • t



Ск- калориметрлік жүйенің жылу сыйымдылығы, оның барлық бөліктерінің жылу сыйымдылықтарының қосындысына тең.

Ск- осы калориметрде, әр түрлі тұздармен тәжірибе жасағанда, тұрақты болып калады.

t- еру үдерісі кезіндегі температура өзгерісі, ол графиктің көмегімен анықталады.



Тапсырма І. Су эквиваленті әдісімен, яғни жылу эффектісі белгілі реакцияны жүргізу арқылы, калориметрлік жүйенің жылу сыйымдылығын анықтау.

10,35г KСІ, 0,5л судағы еру жылуы (ΔНm) 2436,68 Дж тең.



  1. Бөлме температурасында 0,5кг (0,5л) суды калориметрге құйып. магниттік араластырғышқа орналастырыңыз.

  2. Жақсылап майдаланған 10,35г КС1 таразыда өлшеп алып, калориметр қақпағына бекітілген пробиркаға ауыстырыңыз.

  3. Калориметр қақпағы арқылы термометрді орнатыңыз, оның сынапты резервуары сумен жанасатындай биіктікте болуы қажет, стерженьді (араластырғыш) калориметр ішіне түсіріп, магниттік араластырғышты қосыңыз.

  4. Әр 30 сек. сайын температура өзгерісін жазып алыңыз.

  5. Бір қалыпты температура өзгерісі анықталған соң (жуық шамамен, алғашқы кезеңнің температурасын 10 рет өлшеген соң), пробиркадан калориметрге КСІ-дын енгізіңіз, яғни пробиркадағы тұзды суға төгіңіз және бос пробирканы қалыпты орнына қойып, температураны өлшеуді онан әрі жалғастырыңыз.Тұздың еруі нәтижесінде калориметрдің температурасы күрт өзгереді. Бұл тұздың еруінің негізгі кезеңі.

  6. Қоршаған орта мен судың температурасы теңесе бастағанда, «негізгі кезең» аяқталып, «қорытынды кезең» басталады. Бұл кезеңде, 8-10 рет өлшеулер жүргізген соң, тәжірибені аяқтау қажет. Алынған мәліметтерді кестеге енгізіңіз.




т, мин.






















t°C






















Тәжірибелік мәліметтер негізінде, миллиметрлік қағазға калориметрлік тәжірибе кезіндегі температураның уақыт бойынша өзгеру графигін сызыңыз. 1-ші графиктен КС1-дың еруі кезіндегі калориметрлік жүйенің температура өзгерісін табыңыз. Болжамды график 1-ші суретте бейнеленген, мұнда АВ- бастапқы кезең, ВД- тұздың еруінің негізгі кезені, ал ДЕ- жүйе бастапқы күйіне қайта оралатын, қорытынды кезең.

tоС



A

B

Δt E






Д
В' Д' τ, мин.

Д және В нүктесінен уақыт өсіне перпендикуляр түзу түсіреміз, алынған В'Д' кесіндісінің ортасынан қайта перпендикуляр тұрғызып, ДЕ және АВ түзулерін осы перпендикулярмен қиылысқанша ойша созамыз (экстраполяциялаймыз), осы аралық ізделіп отырған
Δt шамасы болып табылады.

Калориметрлік жүйенің жылу сыйымдылығы мынаған тең:




10,35 г КСl 0,5 кг судағы еру жылуы ΔН(КСІ) = 2436,8 кДж.


Тапсырма 2. Тұздың интегралды еру жылуын табу.

(ΔНС) тұздың интегралды еру жылуын табу үшін, алдыңғы тәжірибедегідей ретімен, оқытушы ұсынған тұзбен 2-ші тәжірибені өткізіп, Δtт-ты анықтау қажет. ΔНт есептеуін төменде көрсетілген I әдіс бойынша табу.

Л) Егер екінші тәжірибедегі тұз бен судың салмағы, бірінші тәжірибедегі KCІ және судың салмағына тең болса, тұздың интегралды еру жылуын мына теңдеу бойынша есептеу қажет:



ΔНт = Ск Δtт Mт/gт Дж/моль

Б) Егер олар әр түрлі болса, онда:

ΔНт = [(G + gc) Ск + K] Δtт • Mт/gт ;

Мұнда, gc - берілген тұздың салмағы, G – судың салмағы.



Әдебиеттер:

  1. Патсаев Ә.Қ., Шитыбаев С.А., Төребекова Г.А. «Физикалық және коллоидттық химия». Шымкент -2010 ж.

  2. Евстратова К.И. Физическая и коллоидная химия. М., BШ. 1990.

  3. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М., Химия, 1978.

  4. Патсасв А.К., Шитыбаев С.А., Нарманов М.М. Руководство к лабораторно практическим занятиям по физколлоидной химии 1-часть. Шымкент, 2002г.

  5. Осы тақырыпқа байланысты тесттер.

Бақылау:

І.Энергия бөле жүретін химиялық реакциялардың аталуы:

А) эндотермиялық

Б) экзотермиялық

С) термиялық



Д) эндоэргоникалық

2. Қарапайым заттардың қалыпты түзілу энтальпиясы тең:

A) ΔН = ΔU;



В)ΔН 2 + Н,;

  1. ΔН = 0;

  2. ΔН = Н + pV

З.Егер жүйенің ішкі энергиясы кемісе, онда реакция ... өтеді:

А) энергия бөлінумен

Б) энергияның өзгеруінсіз

С) энергияны сіңірумен



Д) энергияның сіңіруімен және бөлінуімен

4. Гиббс энергиясының төмендеуі бойынша ... туралы қорытынды жасауға болады:

А) реакцияның жылу эффектісі

В) реакцияның өздігінен өтуі

С) химиялық тепе-теңдіктің ығысуы



Д) жүйе жасайтын жұмыс

5.Үдеріс тепе- теңдік күйде болады, егер:

А) ΔG<0

B) ΔG=0

C) ΔG>0

D) ΔG0 = ΔH-TΔS

6.Жүйенің тәртіпсіздігінің өлшемі болып табылады:

  1. энтальпия;

  2. энтропия;

  3. Гиббс энергиясы;

  4. ішкі энергия

7.Реакция энтальпиясын мына заң бойынша анықтауға болады:

А) әсерлесуші массалар заңы

Б) Гесс

С) Вант-Гофф

Д) Генри

8. CaO, ZnO, NiO (ΔG0реакция) қалыпты Гибсс энергиясы -635,5; -350,6; -239,7 кДж/моль. Осы оксидтердің арасынан сутекпен бос металға дейін тотықсызданатыны:

  1. СаО;

  2. ZnO;

  3. NiO;

  4. ешқайсысы

2 сабақ

Тақырыбы: Фазалық тепе-теңдіктер термодинамикасы
Мақсаты: «Фазалық тепе-теңдіктер» тақырыбының термиялық және физикалық анализ, экстракция, айдау, сұйықтарды бөлу әдістерінің теориялық іргетасы ретінде саналатындығы туралы студенттерде түсінік қалыптастыру.

Оқыту мақсаты: Бұл тақырыпты білу фармхимия, фармакогнозия, дәрілік технологиясы, токсикологиялық химия сияқты пәндерді оқу үшін қажет.

Тақырыптың негізгі сұрақтары:

  1. Фаза туралы түсінік. Фазалық өзгерістер және тепе-теңдігі.

  2. Гиббстің фазалар ережесі. Компонент саны және жүйенің еркіндік дәрежесі.

  3. Бір компонентті жүйесінің фазалық диаграммасы, су, күкірт.

  4. Клайперон-Клаузиус теңдеуі және оның булану, сублимация, балқу процестеріне қолдануы.

  5. Физикалық-химиялық анализ туралы түсінік.

  6. Термиялық анализ.

Білім берудің және оқытудың әдістері: Семинар, шағын топтарда жұмыс жасау, есеп шығару, оқыту тесттері, тест-бақылау.
Әдебиеттер:

  1. Патсаев Ә.Қ., Шитыбаев С.А., Төребекова Г.А. «Физикалық және коллоидттық химия». Шымкент -2010.

  2. ЖайлауовС. Физикалық химия. Алматы, Рауан,-1992ж., 79-83 б.

  3. Евстратова К.И. Физическая и коллоидная химия. М., ВШ. 1990, с.85-93.

  4. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М, Химия, 1978, 323-327

  5. Патсаев А.К., Шитыбаев С.А., Нарманов М.М. Руководство к лабораторно-практическим занятиям по физколлоидной химии 1 часть. Шымкент, 2002г., с.23-27


Бақылау:

1. Гиббстің фазалар ережесі:

А) С=Ф-n-К

В) С=К+Ф+n

С) С=Ф-К+ 1

Д) С=К+1-Ф

Е) С=К-Ф+n

2. Қысым тұрақты кезіндегі Гиббстің фазалар ережесі:

А) С=C+Ф-1

В) С=К-Ф+2

С) С=К-Ф+1

Д) С=Ф-К+1

Е) С=C+Ф+2

3. Клапейрон-Клаузиус теңдеуі:

А)

В)

С)

Д)

Е)

4. Біркомпонентті жүйелердің фаза ережесі:

А) С=2-Ф+2 С=4-Ф

В) С=1-Ф+2 С=3-Ф

С) С=2-Ф+1 С=2-Ф

Д) С=3-Ф+1 С=2-Ф

Е) С=2-Ф+3 С=5-Ф

5. 4. Екікомпонентті жүйелердің фаза ережесі:

А) С=2-Ф+2 С=2-Ф

В)С=1-Ф+2 С=3-Ф

С)С=2-Ф+1 С=2-Ф

Д)С=2-Ф+3 С=5-Ф



Е) С=2-Ф+2 С=4-Ф
3 сабақ

Тақырыбы: Сұйытылған ерітінділердің термодинамика-сы. Еріген заттың молярлық массасын, изотондық коэффициентін криометрлік және эбулиометрлік түрде анықтау

Мақсаты: Студент криометрлік және эбулиометрлік әдістермен еріген заттың молекулалық массаны анықтау және есептерді шешу кезінде, сұйытылған ерітінділер заңын пайдалана білуі қажет.

Оқыту мақсаты: Көптеген дәрілік формаларды және биологиялық белсенді сұйықтарды сұйытылған ерітінділер күйінде дайындайды. Криометрлік және эбулиометрлік әдістердің көмегімен сұйытылған ерітінділердің қасиеттерін зерттейді, яғни молекулалық массаны, осмостық концентрацияны, әр түрлі ерітінділердің осмостық қысымын анықтайды. Бұл тақырып бойынша білім дәрілік заттардың технологиясын, фармацевти-калық химияны, физиологияны және изотонды, гипотонды дәрілік заттарды дайындау тәжірибесінде қажет болады.
Тақырыптың негізгі сұрақтары:

  1. Ерітінді концентрациясын белгілеу әдістерін атаңыз.

  2. Электролиттердің сұйытылған ерітінділерінің коллигативті қасиеттері: Ерітінділердің қаныққан бу қысымының салыстыр-малы төмендеуі, қату температурасының төмендеуі, қайнау тем-пературасының жоғарылауы және осмостық кысымы.

  3. Эбуллиоскопиялық және криоскопиялық тұрақтылар дегеніміз не?

  4. Қандай құбылыстар осмос деп аталады?

  5. Изотонды коэффициент дегеніміз не? Изотонды коэффициент электролиттің диссоциация дәрежесімен қалай байланысқан?

  6. Бейэлектролиттердің сұйытылған ерітінділеріне арналған Вант-Гофф ережесін тұжырымдаңыз.

  7. Қандай ерітінділерді изотонды, гипертонды және гипотонды деп атайды ?


Білім берудің және оқытудың әдістері: семинар, шағын топтарда жұмыс жасау, есептер шығару, оқыту тесттері, тест-бақылау.
Әдебиеттер:

  1. Патсаев Ә.Қ., Шитыбаев С.А., Төребекова Г.А. «Физикалық және коллоидттық химия». Шымкент -2010.

  2. Евстратова К.И. Физическая и коллоидная химия. М., ВШ. 1990, с.74-84.

  3. Даниельс Ф., Олберти Р. Физическая химия. М., «Мир», 1978

  4. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию, М., ВШ. 1989.

  1. Патсаев А.К., Шитыбаев С.А., Нарманов М.М. Руководство к лабораторно-практическим занятиям по физколлоидной химии 1-часть. Шымкент, 2002г., с.30-36.

  2. Сабақтың тақырыбы бойынша тесттік тапсырмалар.


Бақылау:

1.Рауль заңының математикалық өрнегінің түрі:

А) Р = CRT; B)P = iCRT;

С)Р°А - Ра / Р°а =Nе; Д) Рд - Р°а / Р°А =Nе.

2. 13 г. бейэлектролитті 400 гр диэтил эфирінде еріткенде (Еэф=2,0 ) қайнау температурасы 0,453°С жоғарылады. Еріген заттың молярлық массасы тең:

А) 145; В) 260; С) 96; D) 78.

  1. Концентрациясы 40% этил спиртінің ерітіндісі мына температурада қатады:

А)-26,9°С; В)0°С; С) 100°С; D)-2,7°С;

  1. Ас тұзының сұйытылған ерітіндісінің осмос қысымын анықтайтын Вант-Гофф теңдеуінің түрі:

А) Р = 1000CRT; В) Р = 2000 CRT;
С)
Р = CRT; D) Р = iCRT;

5. Изотонды ерітінділер - бұл:

  1. қайнау температурасы бірдей ерітінділер

  2. осмостық қысымдары бірдей ерітінділер

  3. заттың саны бірдей ерітінділер

6. Бейэлектролит ерітіндісінің осмостық қысымы 25°С-та, 2,47 кПа болуы үшін 1л. ерітіндіде болу керек:

А) 1 моль; В) 0,1 моль; С) 0,001 моль; D) 2 моль

7. 5 г. затты 200г. Н20 (К=1,86) еріткенде ток өткізбейтін, −1,45°С-та қататын ерітінді түзілді. Еріген заттың молекулалық массасы тең:

А)8гр; В)80гр; С) 18,2гр; D) 32гр.

8. 0,5 М С6Н1206 глюкоза ерітіндісінің 25°С осмостық қысымы тең:

А) 496 кПа; В) 1238 кПа; С) 289 кПа; D) 5465кПа

9.Криоскопиялық және эбуллиоскопиялық әдістермен еріген заттың молярлық массасын есептегенде теңдеуге қойылады:

  1. молярлық концентрациясы;
  1   2   3   4   5


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет