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

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.260-302.

3. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М., Химия, 1978, 456-485

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

Тақырып бойынша тесттер.

Бақылау:

1. С2Н4 + 30₂ —■* 2С0₂ + 2Н₂0 реакция үшін әсерлесуші массалар заңы:

1. 
   Беттік құбылыстар және олардың фармациядағы маңызы.
   
2. 
   Беттік бос энергия және беттік керілу.
   
3. 
   Беттік активті және беттік активті емес заттар.
   
4. 
   Беттік керілудің изотермасы. Дюкло-Траубе ережесі.
   
5. 
   Беттік қабаттағы молекулалардың бағдарлануы.
   

6. 
   Жұғу құбылысы.
   
7. 
   Хроматография.
   

Беттік керілуді жуықтап өлшеу сталагмометр деп аталатын прибор арқылы жүргізіледі. Тәжірибенің мәні жіңішке түтікшеден тамшының үзілгендігі массасын анықтауға негізделген. Тамшы массасы беттік керілу күшінен азғана көбейгенде тамшы үзіліп түседі. Жалпы жағдайда тамшы түскенде беттік керілумен теңеседі деп есептеуге болады. Онда тәжірибенің мақсаты тамшы массасын анықтаумен сай келеді. Егер аққан сұйықтықтың көлемі V-ға тең болса,онда осы көлемдегі сұйықтық тамшысының саны n-ға тең болса, сұйықтың тығыздығы d, еркін түсу үдеуі g болғанда бір тамшының массасын төмендегі теңдеумен есептеуге болады:

V · g · d

m = ----------- (1)

n

Беттік керілу 2π r σ, мұнда r- капилляр радиусы ; σ- беттік керілуі. 2π r-прибор үшін тұрақты шама, оны К деп белгілейік:

----------- = 2π r σ (2)

n
V · g · d

----------- = 2К σ (3)

n

Мұндағы: V · g · d

nК

Капиллярдың осы көлемде ағып өткен су үшін:

----------- = σ₀, (5)

n₀К

d₀ –судың тығыздығы, n₀ – судың тамшы саны.

4 және 5 теңдеулерді бөлсек,
σ d · n₀

--- = -------- (6)

σ₀ d₀ · n

мұнда, d – зерттелетін сұйықтық тығыздығы;

n – зерттелетін сұйықтық тамшы саны;

σ₀ – судың беттік керілу коэффициенті .

1.Зерттелетін сұйықтықты бюретканың жоғары белгісінен биігірек алып және сұйықтықты еркін тамшылап ағызуға мүмкіншілік жасау керек. Бюретканың екі белгісі арасында зерттелетін сұйықтықтың тамшы санын 5 рет санау керек.

2.Бюреткадағы зерттелетін сұйықтықты еріткішпен (дистилденген сумен) ауыстырады, ал бюретканы дистилденген сумен жақсылап шаяды. Бюретканы суға толтырып, тамшы санын санаймыз (5 рет). Бұл кезде су температурасын өлшеп алу қажет, себебі, судың беттік керілу коэффициенті температураға тәуелді. Зерттелетін сұйықтықтың тығыздығын анықтама кітапшасынан табамыз. Кестеге алынған нәтижелерді жазамыз:

№	n	∆n	∆n0	σ0	σ				Е%

Беттік керілу коэффициентін төмендегі теңдеумен есептейміз.

d · n

σ = σ₀----------

n · d₀

Өлшеудің салыстырмалы қателігін есептейміз:

(n₀· ∆n₀+ n₀· ∆n)·d ∆σ

∆σ = σ₀-----------------------; Е = ------ ·100%

d₀· n σ

Нәтижелерді график түрінде көрсетеміз:

σ = f(С)

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.302-364.
   
3. 
   Киреев В.А. Краткий курс физической химии. М, Химия, 1978, 456-485
   
4. 
   Патсаев А.К., Шитыбаев С.А., Нарманов М.М. Руководство к лабораторно-практическим занятиям по физколлоидной химии 1-часть. Шымкент, 2002г., с. 10-24
   
5. 
   Тесттер.
   

І.Энергияның беттік шегінің өлшемі (а): А)Дж/м;

2. 
   Дж/м²;
   
3. 
   кДж/моль;
   

1. 
   жоғарылайды;
   
2. 
   төмендейді;
   
3. 
   өзгермейді.
   

1. 
   Cu⁺², Mg⁺², А1⁺³;
   
2. 
   S0₄"², С0₃-², N0₃";
   
3. 
   СГ, Br^-, J^-.
   

1. 
   Г=f(C);
   
2. 
   Г=f(lgC);
   
3. 
   Г=f(l/C).
   

1. 
   органикалық полярсыз еріткішпен ;
   
2. 
   сумен, қатты денедегі беттік керілуді азайтатын:
   
3. 
   кез-келген сұйықтық.
   

A) dσ/dC0; С) dσ/dC=0;

8.Беттік энергия дегеніміз:

А)Беттік сұйықтық қабатының толық энергиясы;

В)Гиббс энергиясының артық беттесуінің бірлікке жоғарылауы;

С) Беттік процесспен анықталатын әнергия;

9.Көмірсутектердің гомологиялық қатарындағы тізбектің бір -СН- тобына ұзаруы:

А) Беттік активтілікті 3-3,5 есе кішірейтеді;

В) Беттік активтілікті 3-3,5 есе жоғарылатады;

С) Беттік кеілуді 3-3,5 есе жоғарылатады;
№11 сабақ

Тақырыбы: Дисперсті жүйелер. Зертханалық жұмыс «Зольдерді алу және қасиеттері»

Мақсаты: Коллоидты ерітінділерді алуды үйрену. Зольдің қасиеттерін білу.

Оқыту мақсаты: Коллоидтық химия пәні гетерогенді жоғары дисперсті жүйелер мен жоғары молекулалы қосылыстар ерітінділерінің физикалық-химиялық қасиеттерін зерттейді. Көптеген дәрілік препараттар эмульсия, суспензия, аэрозоль және коллоидты ерітінділер түрінде шығарылады. Коллоидты химия негіздерін білмейінше бұл препараттарды дайындау әдістерін, жарамдылық мерзімдері және сактау шарттарын меңгеру мүмкін емес. Электрофорез, инфильтрация, электродиализ және ультрафильтрация құбылыстарын білу провизордың практикалық жұмысына көп көмегін тигізеді.
Тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. Коллоидтық химия пәні, фармациядағы маңызы

2. 
   Дисперсті жүйелер. Дисперстік фаза және дисперстік орта.
   
3. 
   Коллоидтық жүйелердің түрлері.
   
4. 
   Коллоидтық жүйелерді алу әдістері.
   
5. 
   Коллоидтық жүйелерді тазалау әдістері
   
6. 
   Коллоидтық жүйелердің оптикалық сипаты.
   
7. 
   Электрокинетикалық потенциал дегеніміз не?
   
8. 
   Потенциалдың өлшемі қандай факторларға байланысты?
   
9. 
   Потенциалды анықтауға кандай әдістер колданылады?
   
10. 
    Электрофорез дегеніміз не?
    

FeCl₃-2%, AgNO₃, KI – 0,1н.

K₄[Fe(CN)₆] – 0,1 н;

K₄[Fe(CN)₆] – қаныққан ерітіндісі;

Күкірттің спирттегі қаныққан ерітіндісі;

KMnO₄ – 1,5%

Na₂S₂O₃ – 1%

H₂C₂O₄ – 1%

1. 
   Конус тәрізді колбалар.
   
2. 
   Пробиркалары бар штатив.
   
3. 
   Өлшеуіш цилиндрлер 50 және 100 мл.
   
4. 
   Пипеткалар жинағы.
   

№1 тәжірибе. Күкірт және канифоль гидролиздерін еріткішті ауыстыру әдісімен алу

Канифоль мен күкіртті этил спиртінде еріп, нағыз ерітінділер түзеді, ал күкірт пен канифоль суда ерімейтіндіктен спирт ерітіндісіне суды қосқанда молекулалардың ірі агрегаттарға бірігіп, конденсация процесі жүреді.

Тәжірибенің сипаты:

Күкірттің спирттегі қанық ерітіндісін шайқап отырып, тамшылатып, дистилденген суға құяды, сонда сүт тәрізді ақ, жарықты шашыратқыш золь алынады.

№2 тәжірибе. Гидролиз әдісімен темір (ІІІ) гидроксидінің золін алу.

Пробиркадағы қайнап тұрған суға тамшылатып 2%-тік темір (ІІІ) хлориді ерітіндісін қызыл-қоңыр түсті темір (ІІІ) гидроксидінің золі түзілгенге дейін құяды. Жоғары температура әсерінен темір хлоридінің гидролиз реакциясы темір гидроксидінің түзілуі жағына ығысады.

FeCl₃+3H₂O↔Fe(OH)₃+3HCl

Суда ерімейтін темір гидроксидінің молекулалары коллоидты өлшемдегі агрегаттар түзеді. Бұл агрегаттарды тұрақтандырып отырған ерітіндідегі темір хлоридіндегі темір ионы, ол бөлшек бетіне адсорбцияланып, ал хлор иондары қарама-қарсы ион болып таралады. Алынған мицеллалар құрылысын сызба түрінде мына өрнекпен беруге болады.

{m Fe(OH)₃, n Fe³⁺ 3(n-x) Cl^-}^3x+3xCl

№3 тәжірибе. Марганец диоксиді золін тотықсыздану арқылы алу.

Марганец диоксиді золін алу калий перманганатын натрий тиосульфатымен тотықсыздандыру реакциясы арқылы жүреді.

8KMnO₄+3Na₂S₂O₃+H₂O=8MnO₂+3Na₂SO₄+K₂SO₄+2KOH

Перманганаттың артық мөлшерінде марганец диоксидінің теріс зарядталған золі түзіледі.

{ mMnO_2, n MnO₄^- (n-x) K⁺}^x-K⁺

Тәжірибе сипаты:

Конус тәрізді колбаға пипетка көмегімен 5 мл. 15%-тік калий перманганатының ерітіндісін құйып, 50 мл-ге дейін сумен сұйылтады. Мұнан соң колбаға тамшылатып 1,5-2 мл натрий тиосульфаты ерітіндісін енгізеді. Марганец диоксидінің шие-қызыл түсті золі алынады.

№4 тәжірибе. Қос алмасу реакциясы бойынша күміс иодиді золін алу

AgNO₃ және KJ сұйытылған ерітінділерін алмастыру арқылы қос алмасу реакциясы бойынша AgJ золін алуға болады. Алғашқы заттардың біреуі артық мөлшерде алынуы керек, себебі реагенттерді эквивалентті мөлшерде араластырғанда AgJ-нің тұнбасы түзіледі.

AgNO₃ +KJ → AgJ+KNO₃

Колбаға 0,1н КJ-нің 2 мл құйып, оны 25 мл-не дейін сумен сұйылтады. Екінші колбаға 0,1н AgNO₃ –ның 1 мл құйып, оны да 25 мл-ге дейін сұйылтады. Алынған ерітінділердің әр қайсысын екіге бөліп, 2 тәжірибе жасайды.

а) КJ-ерітіндісіне араластырып, біртіндеп AgNO₃ ерітіндісін құйып, құрылысы мынадай золь алады:

{m AgNO₃ n Ag⁺ (n-x) NO₃^- }^x+xNO₃^-

б) AgNO₃ ерітіндісімен үнемі араластырып, біртіндеп КJ ерітіндісін құйып құрылысы мынадай золь алады:

{m AgJ n J^- (n-x) K⁺ }^x- xK⁺

№5 тәжірибе. Қос алмасу реакциясы бойынша берлин лазурі золін алу

Алдыңғы тәжірибелерде сипатталған қос алмасу реакцияларының шарттарын сақтай отырып, берлин лазурі золін алдымен FeCl₃ сонан соң K₄[Fe(CN)₆] артық мөлшерінде алады.

Тәжірибе сипаты: Тәжірибені былай жүргізеді 20 мл 0,1%-тік K₄[Fe(CN)₆] ерітіндісіне араластыра отырып, 5-6 тамшы 2%-тік FeCl₃ құяды. Мицелла құрылысы төмендегідей болатын көк түсті золь алынады:

{ m KFe[Fe(CN)₆] n [Fe(CN)₆]^4- 4(n-x) K⁺}^4x- 4xK⁺

№6 тәжірибе. Пептизация әдісімен берлин лазурі золін алу

Берлин лазурінің коллоидты ерітіндісін пептизация әдісімен алу K₄[Fe(CN)₆] мен FeCl₃ –нің концентрлі ерітінділерінің құйған кездегі түзілген KFe[Fe(CN)₆] тұнбасын коллоидты дәрежеге аударуға негізделген.

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

1. 
   коагуляция
   
2. 
   пептизация
   
3. 
   коацервация
   

1. 
   седиментациондық тұрақтылық
   
2. 
   агрессивті тұрақтылық
   
3. 
   диссолюциондық тұрақтылык
   

1. 
   лиофильді және лиофобты
   
2. 
   молекулярлы дисперсті және коллоидты дисперсті
   
3. 
   бос дисперсті және байланыс дисперсті
   

1. 
   химиялық
   
2. 
   адсорбциялық
   
3. 
   физикалык
   

1. 
   химиялық тұрақтылық;
   
2. 
   диссолюциалық тұрақтылық;
   
3. 
   седиментациялық тұрақтылық.
   

1. 
   {mҒе(ОН)₃ nҒеО⁺(n-х)СІ^-}^+х хСІ^-;
   
2. 
   {mҒе(ОН)₃ nҒеО⁺³ 3(n-х)СІ^-}^+х 3хСІ^-;
   
3. 
   {mҒе(ОН)₃ 3n СІ^- (n-х) Ғе⁺³ }^-х х Ғе⁺³;
   

1. 
   {nJ^-(n-x)K+}; '
   
2. 
   хК+;
   
3. 
   xJ^-;