С.М. Көгісов

ХИМИЯДАН ЕСЕПТЕРДІ ШЫҒАРУДЫҢ ӘДІСТЕМЕСІ

050112 «химия» мамандықтарына арналған

Оқу құралы

Актөбе

2009

ББК 24.4я 8

К 12

Ақтөбе мемлекеттік педагогикалық институтының оқу-әдістемелік бірлестігі ұсынған( Хаттама № --- , -----------2009 ж)

Пікір жазған: Нурлыбаев И.И. - техника ғылымдарының докторы, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе мемлекеттік университетінің профессоры

К 12 Көгісов. С.М. Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі. – Ақтөбе, 2009, 80 бет

ІSВN 9965-645- 34-8

« Химиядан есептерді шығарудың әдістемесі» атты оқу құралы мектептің химия пәнінің оқу бағдарламасына сәйкес сандық химиялық есептердің негізгі типтерін шығарудың әдістемесін қарастырады. Оқу құралы педагогикалық институтының химия мамандығына байланысты «Химиядан есептер шығару» атты арнаулы курсқа негізделіп жазылған.

Оқу құралы химиктерге, биологтерге және мектеп оқушылары мен мектеп мұғалімдеріне ұсынылады.

ББК 24.4я 8

К 1704000000

00(05)- 05

ІSВN 9965-645- 34-8

© Көгісов С.М., 2009

Алғы сөз

Бұл әдістемелік құрал оқушыларды есеп шығартуға үйретудің ғылыми негізделген әдістемесін педагогикалық институтының химия мамандығы студенттеріне ұсынылады. Сонымен қатар бұл еңбекте оқушылардың есеп шығарудағы творчествалық ойлау іс-әрекеттеріне барлық мүмкіншіліктер жасалып, есеп шығарудың тиімді әдістерін таңдап алуға, негізделген әдістемелік амалдар қарастырылады.

Әдістемелік құралды химия пәнің оқытуда, химияны оқыту әдістемесі сабағында, химия есептерін шығаруға арналған арнаулы курста, студенттердің өзіндік жұмыстарында, осы мәселе бойынша жазылған курстық және дипломдық жұмыстарға, педагогикалық практикада пайдалануға болады.

Оқушылармен химиялық есептерді шығаруда мектептің химия пәнінің мұғалімдеріне әдістемелік құрал бола алады.

Әдістемелік құралдың мазмұныңда есеп шығаруға қажетті негізгі мәліметтер қамтылған: студенттердің есеп шығарудағы алгоритмдік іс-әрекеттерін дәптерге дұрыс бейнелеуі, физикалық өлшем бірліктерін айыра білу, есеп шығаруда логикалық бір ізгілікті сақтап, оны тиісті жерінде пайдалана білу, химиялық есептерді әртүрлі әдістермен шығара білу, оқушыларды химиялық есептерді шығартуға үйретудің біліктілігін қалыптастыру.

Химиялық есептерді шығару тек қана оқыту үрдісінде қалыптасады. Сондықтан да, бұл қабылетті тек қана бір жолмен дамытуға болады. Ол үнемі жүйелі түрде есеп шығару.

Автор

І-тарау. Химиялық есептерді шығарудың жалпы әдістемелік талаптары

§ 1. Химиялық есептердің жүйесі , оның химия курсындағы

орны, есептердің классификациясы

Химиялық есептерді шығарту – білім алудың негізгі көзі болып саналады. Оқыту процесіне есептерді кіргізу арқылы оқытудың мынадай дидактикалық принциптерін іс жүзіне асыруға болады:

1. Оқушылардың белсендігін және өз бетімен жұмыс істеуін қамтамасыз етуге болады.

2. Білім мен біліктің жинақтығын қамтамасыз етеді.

3. Оқытудың өмірмен байланыстығын қамтамасыз етеді.

4. Кәсіптік бағдар мен, политехникалық білім береді.

Химиядан сабақ бергенде негізгі дидактикалық принципті еске ұстау керек. Ол оқытудың, яғни білім беру мен тәрбие және дамытудың бірлігі. Есеп шығаруда химиялық ұғымдар қайталанып бекиді. Алынған білімдер тереңдей түседі, оқушылардың ой-өрісі дамиды, оқушыларды өз бетімен жұмыс істеуге итермелейді. Есеп шығару арқылы оқушылар еңбекке үйренеді, жауапкершілік пайда болады, бір бағыттылық, мақсатқа жету үшін қайтпайтын қайсарлық пайда болады. Есеп шығаруда пән аралық байланыс та іске асады, табиғаттың тұтастығы туралы көз-қарас қалыптасады. Есеп шығаруда оқушылардың ой әрекеті мен іс әрекеті дамиды. Мысалы, ойға тоқу, дәлелдеу, талдау сияқты ойлау элементтерін үйренеді.

Психологтар мен дидактиктер «Есеп шығаруды – ойлау іс-әрекеттің кешенді моделі» деп атаған.

Жалпы есепті екі топқа бөлеміз: 1) сандық; 2) сапалық.

Сандық есепті 3-ке топтастыруға болады.

1. Химиялық формула арқылы есеп шығару

2. Химиялық реакция теңдеуі арқылы есеп шығару

3. Ерітінділерге арналған есептер.

Әр топтың есептерінің бірнеше түрлері болады. Мысалы: Бірінші топқа -15түрлі есеп кіреді.

1. Қосылыстың салыстырмалы молекулалық массасын анықтау;

2. Заттың құрамындағы элементтердің массаларының ара қатынасы;

3. Қосылыстардағы элементтердің массалық үлесін анықтау;

4. Белгілі заттың массасынан элементтің массасын анықтау;

5. Элементтің массасы арқылы заттың массасын анықтау;

6. Салыстырмалы тығыздық арқылы газдардың молекулалық массасын анықтау ;

7. Газдардың салыстырмалы тығыздығын анықтау;

8. Массасы арқылы заттың саның анықтау;

9. Заттың белгілі мөлшері бойынша массасын анықтау;

10) Қосылыстағы элементтердің массалық үлесі бойынша, заттың қарапайым формуласын анықтау;

11. Газдардың тығыздығы мен элементтердін массалық үлесі бойынша заттардың молекулалық формуласын анықтау;

12. Жаңу өнімінің массасы арқылы заттың формуласын анықтау;

13. Заттың массасы, мөлшері мен көлемі бойынша (газдар үшін) молекулалардың сандарын анықтау;

14. Көлемі бойынша газ тәрізді заттардың массасын анықтау;

15. Заттың массасы, мөлшері бойынша газ тәрізді заттардың көлемін анықтау.

Сандық есептерді мынадай типтерге бөлуге болады (С.Г.Шаповаленко):

1 тип. Моль ұғымы арқылы есептер шығару;

2 тип. Элементтердің масаларының арақатынасы мен химиялық формула арқылы есептеу;

3 тип. Заттың құрамындағы элементтердің массаларының формуласы арқылы есептеу;

4 тип. Салыстырмалы тығыздыққа байланысты және газдың көлемі арқылы салыстырмалы молекулалық массаны анықтау;

5 тип. Химиялық теңдеу арқылы есептеу;

6 тип. Ерітінділерге арналған есептер;

7 тип. Жай және молекулалық формуланы құрастыру.

Ю.В.Плетнер, В.С. Полосин бойынша сандық есептер мынадай типтерге бөлінеді:

1 тип. Формула арқылы есептеу;

2 тип. Ерітінділерге арналған есептер;

3 тип. Реакцияға қатысқан газдардың көлемдік қатынасын анықтауға байланысты есептер;

4 тип. Заттың салыстырмалы молекулалық массасын анықтауға байланысты есептер.

5 тип. Реакция өнімінің шығымына байланысты есептер;

6 тип. Реакцияға қатысқан заттың біреуі артық мөлшерде алынған жағдайда заттың сандық мөлшерін анықтауға байланысты есептер;

7 тип. Қоспаға байланысты есептер;

8 тип. Реакцияға қатысқан газтәрізді заттардың сандық мөлшерін анықтауға байланысты есептер.

Сапалық есептер де бірнеше типтерге бөлінеді:

1 тип. Заттарды алу;

2 тип: Заттын сапалық құрамын анықтау;

3 тип. Химииялық заттарды бір-бірінен ажырата білу;

4 тип. Химиялық құбылыстарды бақылау және түсіндіру;

5 тип. Заттар мен құбылыстарды типтерге және жеке кластарға жатқыза білу;

6 тип. Берілген мөлшердегі ерітінділерді даярлау.

7 тип. Берілген заттарда қоспаның бар екендігін анықтау және затты қоспадан тазарту.

§ 2. Химиялық есептің екі бөлімі

Есепті шығарғанда негізгі екі мәнге көңіл бөлу керек. Ол есептің химиялық бөлімі мен математикалық бөлімі . Есептің химиялық мәнін ескеру қажет. Есепті шығарудың алгоритмдік ретін төмендегі схема арқылы қарастырайық:

Есепті шығарудың химиялық бөлімі:

Текст

Е септің шартын схема түрде жазу

Есепті зерттеу

Есепті талдау

Есепті шығарудың математикалық бөлімі:

Есепті шығарудың әдісі

Шығару, есептеу

Жауабы

Шығаруды талдау, тексеру

Есеп шығарғанда оқушылар есептің химиялық бөліміне көңіл бөлмей , бірден математикалық есептеу жағына көп көңіл бөледі. Сондықтан да есептер жаттанды шығарылады. Оқушыларға заттарды қарастырғанда оның сандық жақтары мен қоса сапалық жағы да бар екендігін айту керек. Мысалы: 1-тапсырма. Мына қосылыстардың 5 Н₂О, O₂ , 2 Cu , H₂SO₄ , CaCO₃, 3 NaOH

а) сандық;

б) сапалық құрамын анықтаңдар.

Шешуі: 5 Н₂О- бес молекула судың сандық құрамы:

1) қандай элементтен құралған (Н.О)

2) молекула саны (5)

3) Заттың типі (күрделі)

4) қосылыстың типі (оксидтер)

Сапалық құрамы:

1) Салыстырмалы молекулалық массасы(Mr(Н₂О))=18

2) Молярлық масса – М(Н₂О) = 18 г/моль

3) Зат саны (ν) , моль ν (Н₂О) = 5 моль

4) Масса (m), r. m (Н₂О) = 90 г

5) Молярлық көлем (Vm) , л/моль-0,018 (18:1000)

6) Көлем (V), л -0.09 л

7) Элеметтердің массалық үлесі (W)

W(H) =0.11

W(O) =0.89

8) Элементтердің массасы

m(H): m(O) : 1:8

Есеп шығарғанда ең бірінші есептің химиялық мазмұнына да мән беру керек, сонан кейін есептің есептеу бөліміне ауысу керек.

Мысалы, № 4-22 есеп.

80 г 15% Na₂SO₄ ерітіндісіне 20 г су қосқан. Алынған ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесін табу керек.

Бұл есепте есептің химиялық бөлімінің негізіне мынадай ұғымдар кіреді: ерітінді, еріген зат, ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесі. Сондықтан оқушылар осы ұғымдарды еске түсіріп , мына формуланы жазады:

W = m (е.з) / m(ерт)

m(е.з) = m (ерт). W

Алынған ерітіндінің массасы, алғашқы ерітіндінің массасы мен суды қосқанда тең болатын нәрсе. Енді барып есептің сұрағына жауап беруге болады. Ол үшін берілген мәліметтерді формулаға қоямыз.

Есеп № 4-23. Сұйытылған азот қышқылы салқында күкіртті сутегін (H₂S) бос күкіртке (S) дейін тотықтырады. Нәтижесінде NO мен су түзіледі. 3,36 л H₂S тотыққанда қанша көлем NO мен қанша грамм күкірт алынады?

Есепті шығарудың химиялық бөліміне химиялық тілді меңгеру жатады, яғни аталған заттардың формуласын, реакция теңдеуін жаза білу, коэффициенттерін қоя білу, тотықтырғыш-тотықсыздандырғышын анықтау.

2 HNO₃ + 3 H₂S = 3 S + 2 NO + 4 H₂O

Сонымен бірге газдардың молярлық көлемінің мөлшерін табу керек, сол арқылы газдың көлемінен заттың санына көшуге болады.

ν = V / Vm

Сонан кейін заттың сандық мөлшерінен салмағына және көлеміне көшуге мүмкіндік болады.

m = ν· M

V = ν · Vm.

Есепті шығарудың әдістері әр түрлі. Есепті шығару көптеген сатылардан тұрады.Олар бір-бірімен өте байланысты және бір жүйелі, бір сатылы болуы керек. Іс әрекеттердің алгаритмі болады:

1. Есептің мазмұнын ұқыпты оқып, оның мәнін түсінуге тырысу керек.

2. Есеп шығарудың химиялық бөлімін орындау керек:

а) есептің шартын жазу (белгілер арқылы)

б) қосымша мәліметтерді жазу

в) есепті талдау және шығарудың жоспарын құру.

3. Тиімді шығару әдісін таңдап алу.

4. Керекті есептеулер жүргізу.

5. Есептің жауабын жазу.

6. Алынған нәтижені тексеру (басқа әдіспен).

§ 3. Химиялық есепті талдау

Есепті шығарарда оны мұқият оқып және есепте не туралы айтылып тұрғаның анықтау керек. Химиялық процесс пе немесе тек қана зат туралы ма? Бірінші жағдайда реакция теңдеуін жазады, ал екінші жағдайда –заттың формуласы жазылады.

Есеп № 1. Құрамы 80% магнитті темірден тұратын әр бір тонна темір рудасынан 570 кг шойын алынады. Оның құрамында 95% темір болады. Теориямен салыстырғандағы темірдің массалық үлесінің шығымын анықтаңдар.

Бұл есепте тек қана заттың формуласын жазу керек. Ал шойынды балқытуға байланысты жүретін комплексті химиялық реакцияларды сұрамаған. Сондықтан Fe₃O₄ – формуласы жазылып есеп шығарылады.

Есеп № 2. Лабораторияда сутегін алюминиймен сілті қосып алуға болады немесе HCl қосуға болады. Егер реакцияға 9г Al қатысса, бөлінетін сутегі екеуінде бірдей бола ма?

Есепте екі химиялық процесс туралы айтылған. Сонымен қатар , бір затпен екі түрлі зат әрекеттесіп тұр. Сондықтан есепті екі реакция теңдеуін жазу арқылы шығаруға болады.

2 Al + 2 NaOH + 2 H₂O = 2 NaAlO₂ + 3 H₂ ↑

2 Al + 6 HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂ ↑

Есеп № 3 . 5 т 60% HNO₃ алу үшін қанша тонна NH₃ керек, егер өндірісте NH₃ шығыны 2,8 % болса.

Есептің мазмұнында нақтылы химиялық процесс туралы ештеме айтылмаған. Бірақ формула бойынша бұл есепті шығару мүмкін емес. Себебі NH₃ азот қышқылының құрамына кірмейді.Сондықтан бұл жерде оқушы HNO₃ өндірісін еске түсіру керек.Ол 3 сатыдан тұрады:

а) 4 NH₃ + 5 O₂ ^k→ 4 NO + 6 H₂O

б) 2 NO + O₂ = 2 NO₂

в) 4 NO₂ + 2 H₂O + O₂ = 4 HNO₃

Бұдан әрі зерттеу кезінде мынау ескеріледі: есепті шығару үшін бастапқы шикі заттың мөлшері мен (NH₃) соңғы алынған заттың мөлшерінің (HNO₃ ) арақатынасы белгілі болса болғаны. Сөйтіп аралық процестер ескерілмейді, егер бастапқы мен соңғы заттың сан мәндері бірдей болса. Есепті шығару үшін барлық теңдеудің қосындысы алынады, немесе тізбе нұсқасы алынады:

4 NH₃ + 5 O₂ = 4NO + 6 H₂O

+ 4 NO + 2 O₂ = 4 NO₂

4 NO₂ + 2 H₂O + O₂ = 4 HNO₃

4 NH₃ + 8 O₂ = 4 HNO₃ + 4 H₂O

немесе NH₃ → HNO₃

Есепті талдау арқылы оқушылардың ойлау іс-әрекеттері дамиды. Есепті талдаудың екі жолы бар:

а) есептің мазмұнан сұраққа қарай, яғни белгілі өлшемнен белгісіз өлшемге қарай талдау. Бұны талдаудың синтетикалық әдісі дейді.

б) ізделіп отырған шамадан белгілі шамаға қарай талдауды аналитикалық әдіс дейді.

Мұғалім бұл екі әдісті оқушыларға түсіндіру керек. Сонда оқушылар өз ерекшелігіне қарай бұл әдістерді пайдалана алады.

Синтетикалық әдісте : не берілді, оны қандай өлшеммен анықтауға болады, соңында нені анықтау керек, белгісіз өлшемді анықтау үшін мәліметтер жеткілікті ме, қандай қосымша анықтамалар керек ,оны қалай анықтауға болады, міне осылар анықталады.

Енді есептің талдауын қарастырайық:

Есеп №14-45. 1 кг 17% NH₃ ерітіндісін алу үшін аммоний хлориді тұзымен сөндірілген известьтің қандай массасын әрекеттестіруге болады?

Синтетикалық әдіс: Мазмұннан мынаны білеміз: амиактың массасы, проценттік мөлшері, сөндірілген известьтің массасын табу. Есептің қысқаша мазмұның жазамыз:

Шешуі:

Берілгені: W = m(е.з) / m(ерт)

m (NH₃) =1кг Ерітіндінің массасы мен ерітіндегі

W (NH₃ ) =0,17 амиактың массалық үлесі арқылы m (Ca(OH)₂ - ? еріген амиактың салмағын формуламен

Қосымша мәліметтер: анықтауға болады. Ол үшін жоспар құрамыз.

M(NH₃ ) =17 г/моль

M (Ca(OH)₂ =74 г/моль

Есептің жоспары:

1. 1 кг 0,17 NH₃ массасын табу.

m(е.з) = W ∙ m(ерт) =0,17 ∙ 1000 г =170 г

2. Реакция теңдеуі арқылы известің массасын табу.

x г 170 г

2 NH₄Cl + Ca (OH)₂ = CaCl₂ + 2NH₃ + 2 H₂O

74 г 34 г

х = 74· 170 / 34 = 370 г

Егер оқушыға белгілі өлшеммен белгісіз өлшем арасындағы байланыс түсініксіз болса, онда есепті зерттеудің аналитикалық әдісіне көшу керек.

Бұл кезде белгісіз өлшемге көңіл аударады, оны қалай анықтау керек, яғни бұл үшін қандай теориялық ілім, заңдылық керек, оны қалай пайдалану керек. Бұл сұрақты шешкеннен кейін, белгісіз өлшеммен белгілі өлшем арасындағы тура және жанама байланыстарды анықтайды.

1) Мысалы есептің шарты бойынша Ca (OH)₂ массасын анықтау керек болса, реакция теңдеуі бойынша қорытынды жасайды, яғни реакцияға 2 моль NH₄Cl мен 1 моль Ca (OH)₂ әрекеттесіп , 1 моль CaCl₂ мен 2 моль NH₃ пен 2 моль H₂O шығады.

2) Ca (OH)₂ массасын табу үшін реакцияға қатысқан заттардың төртеуінің біреуінің массасын анықтаса да болғаны, ондай зат NH₃. Оның массасын формула бойынша анықтауға болады. Олай болса Ca (OH)₂ салмағын да амиактың массасымен салыстыра отырып анықталынады. Сонымен аналитикалық әдіс те есептің жоспарына әкеліп отыр. Аналитикалық әдісті төмендегі есепке қолданайық:

Есеп №2 Құрамы 80% магнитті темірден тұратын әрбір тонна темір рудасынан құрамында 95% Ғе бар 570кг шойын алуға болады. Теориямен салыстырғанда шыққан темірдің массалық үлесінің шығымын анықтаңдар.

Есеп талқыланғаннан кейін, оның шарты жазылады. Жоспар құрылады.

Берілгені: Есепті шығару үшін шығымға байланысты

m (руда) =1т анықтамаларды еске түсіреді. Оны анықтайтын

m (шойын) = 570кг формуланы жазады.

ω(Ғе) = 0,95

ω(Ғе₃О₄) = 0,8 η = m_{прак(Ғе)} / m_{теор (Ғе)}

η(Ғе)-?

Практика жүзінде алынған темірдің массасын шойынның массасы мен

ондағы темірдің проценттік мөлшерімен анықтайды. Сонан кейін бір тонна рудадағы темірдің массасын табу үшін алдымен бір тоннадағы Ғе₃О₄ массасын табады. Сосын химиялық формула арқылы Ғе₃О₄ және оның молярлық массасы арқылы рудадағы Ғе массасын табуға болады. Осындай талқылаудан кейін барып,есептің шығару жоспары құрылады.

1. Шойындағы темірдің массасын табу.

m = 570 · 0,95 = 541,5 кг.

2. Бір тонна рудадағы Ғе₃О₄ массасын табу.

m (Ғе₃О₃) = 0,8· 1000 кг = 800 кг

3. Ғе₃О₄ құрамындағы темірдің массасын табу.(теориялық масса)

800 ----------------------- х

232 ----------------------- 168

х = 800 ·168 / 232 = 579

4.Темірдің массалық үлесінің шығымын анықтау.

η = m_{прак(Ғе)} / m_{теор (Ғе)} = 541,5 / 579 = 0,94 = 94 %

Күрделі есептерді талқылағанда көрнекілік материалдың орны ерекше. Мәліметтерді графика түрінде өрнектеудің маңызы өте зор. Себебі графика арқылы өрнектеп, есептің мазмұнын анық, нақтылы түсінуге болады.

Есеп №3. Бидайдан орташа есеппен астық алғанда бір сезонда әр бір гектар жерден 75кг азот алынып кетіледі.Бұл кемістіктің орнын аммиак селитрасының қандай мөлшері толтыра алады, егер мынаны ескерсек өсімдіктер үшін қажетті азоттың 20% топыраққа табиғи процесс арқылы қайтарылатын болса. Есептің шартын жазамыз:

Шешуі:

Мг(N) =14 М(N) =14г/моль

m (N)=75кг М(NН₄ NО₃) = 80г/моль

ω(N_{қайтатын}) =0,2

m (NН₄ NО₃) = ?

Есепті талдай келе мынадай міндеттерді шешуді қажет етеді. Бір сезонда астықпен бірге бір га жерден 75 кг азот кететін болса, бұл азоттың массасын төрт бұрышты геометриялық формамен өрнектейміз. Осы азоттың 20%, яғни 1/5 бөлігі табиғи жолмен топыраққа қайтарылады. Оларды шартты түрде былай белгілейміз :

а) Азоттың шартты түрдегі массасы:

75кг N

б) 20 % азоттың массасын берілген тік бұрыштың 1/5 бөлігімен белгілейміз.

75кг N

20%

в) Топыраққа NН₄ NО₃ енгізілгенде азотпен бірге Н,О элементтері енгізіледі. Оларды өрнектеу үшін тік бұрышты сызықта әрі қарай созамыз.

75 кг N

20 %

m ( NН ₄NО₃)-?

1 Сурет. Мәліметтердің графикалық түрде жазылуы

Азоттың 1/5 бөлігі табиғи жолмен толтырылады.Олай болса тыңайтқыш арқылы азоттың 4/5 бөлігін толтыру керек. Сөйтіп в) схеманы шығарамыз. Осыдан келіп есептің жоспары құрылады:

1. Табиғи жолмен қайтарылатын азоттың массасын анықтау.

2. Тыңайтқыш арқылы берілетін азоттың массасын анықтау.

3. Азоттың массасы арқылы NН₄ NО₃ массасын анықтау.

Есепті екінші әдіспен, графикалық схема арқылы да қысқа жолмен

шығаруға болады. Егер 20% азот топыраққа табиғи жолмен келетін болса, онда тыңайтқыш арқылы 75кг-ның 80% енгізу керек. Ол: 75кг · 0,8 = 60кг. Одан әрі қарай жоғарғыдағы жоспар бойынша NН₄ NО₃ массасы анықталады.

§4. Химиялық есепті шығаруда

физикалық және математикалық білімдерді пайдалану

Оқушылар химияны оқуға кіріскенде оларда біршама физикадан,

математикадан алған білімдері болады. Сондықтан есеп шығарғанда оларды пайдалану керек. Оқыту процесінде оқушыларға қолданылатын жалпы физикалық өлшем бірліктерді қалай пайдалану керек екендігін үйрету керек.

Кесте №1. Физикалық өлшем бірліктерін белгілеу

Өлшемі		Бірлігі		Мысал
Мазмұны	белгісі	Мазмұны	белгісі
Зат массасы	m	килограмм	Кг	m (Н2О)=3кг
Атом массасы	mа	килограмм	Кг	m а (О)=26,5·10 -27кг
Зат мөлшері	Ν,n	Моль	моль	γ(НСl)=0,5моль
Молярлық масса	М	Кг/моль г/моль	Кг/моль г/моль	М(СаО)=56·10 -3кг/моль М(СаО)=56 г/моль
Салыстырмалы атомдық масса	Аr	шексіз	-	Аr (С)=12
Салыстырмалы молекулалық масса	Мr	шексіз		Мr(СаСО3)=100
Көлем	V	Куб/метр Литр	М3 Л	V(СО2)=2,5м3 V(КОН)ерт=35л
Молярлық көлем	Vм	Куб метр/моль Литр/моль	М3/моль л/моль	Vм(СО2)=22,4·10-3 м3/моль Vм(О2)=22,4 л/моль
Тығыздық	Ρ	Кг/м3 г/см3	Кг/м3 г/см3	ρ (Н2SO4)=1840кг/м3 ρ (Н2SO4)=1,84г/м3
Молекула саны	N		Моль-1	N(Н2О)=3·1023
Массалық үлес	W			w ( С)=0,27=27%
Салыстырмалы тығыздық а) ауа	dауа			dауа(СО2)=1,5
б) сутегі	dН2			dН2(СН2)=8
Молекула саны	N			N(Н2О)=3·1023
Элементтің массалық үлесі	W			w ( С)=27% w ( К 2СО 3)=15%
Зат шығымының массалық үлесі	η	шексіз	-	Η (НNO3)=82%
Заттың көлемдік мөлшері	φ	шексіз	-	φ (О2)=21%
Молярлық концентрация	С	Моль/литр	Моль/м3 Моль/л	С(К2СО3)=0,05моль/л
Эквиваленттік молярлық концентр.	Сэ	Моль/л	Моль/л	Сэ(1/2 Н2SO4)=0,1моль/л
Заттың ерігіштігі	S	г/л	г/л	S(КСl)=450г/л
Қысым	Р	Паскаль	Па	Р(О2)=132кПа
Температура	Т t	Кельвин градус цельсия	К 0С	Т=273,16К t=15 0С
Хим.реакц.жылд.	υ	моль/м3секунд	моль/м3с	υ=0,01моль/м3с
Жылу саны	Q	Джоуль	Дж	Q=318Дж=0,318кДж
Молярлық энталпия	Нм	Джоуль/моль	Дж/моль	∆Нобр298(SО2(г))=-296,9 кДж/моль
Молярлық энтропия	Sм		дж/мольК	S0298(SО2)(г)=248,1кДж /мольК
Термодинамикалық потенциал	G		Дж	∆G0298(SО2)(г)=-300,1 кДж/моль

Есеп шығарғанда мына ұғымдарды дұрыс пайдалана білу керек: заттың саны,

мөлшері, моль, молярлық масса, молярлық көлем. Физикалық өлшем жүйесі

екі бөліктен тұрады:

1. Негізгі физикалық өлшем (масса, көлем, зат мөлшері)

2. Туынды физикалық өлшемдер. Бұл бірлікті былай көрсетеміз:

М , г/моль

m ,кг(г) γ (моль)

ρ V_m

V,м³(л)

Физикалық өлшемдер арасындағы байланысты формула арқылы өрнектеуге болады.

V_m= V/ ν ; М = m / ν ; ρ = m / V

Есеп шығарғанда есептің мазмұнындағы өлшем бірлікті нақты анықтай білу керек. Мысалы, зат мөлшері десек бұл ұғым екі өлшемді біріктіреді: зат массасы (г/моль) және заттың көлемі (л/моль)

Есептеу кезінде сандық мәннің қасына міндетті түрде оның өлшемін де жазу керек. Мысалы: а) М(МдО) = 40г/моль немесе 40·10^-3 кг/моль

Тығыздыққа байланысты: б) газға p (О₂)=1,429 г/л ; қатты, сұйық затқа

ρ (Н₂SО₄) = 1840 кг/м³

Көлемге байланысты: в) V_m=22,4·10^-3 м³/моль немесе 22,4 л/моль деп жазылады. Есептеу кезінде сандық өлшеммен бірге, өлшем бірліктері де қатар жүреді. Мысалы, массасы 1кг тең NаОН мөлшерін былай анықтаймыз:

ν = m / М m (NаОН) =1кг =1000г ; М (NаОН) = 40г/моль

ν(NаОН) = 1000 г/моль / 40 г = 25 моль

Есеп шығарғанда алгебралық тәсілдерді де пайдалануға болады. Мысалы:

Есеп №2. 200мл ерітіндіде 20г NаОН бар. Сілті ерітіндісінің молярлық концентрациясын анықтаңдар.

V (NаОН)=200мл C= ν/ V; ν= m/М; С = m / V ·М

m(NаОН)=20г

C(NаОН)=? C(NаОН)= 20 г/моль/ 40г ·0,20л = 0,25моль/л

М(NаОН)= 40г/моль

Сонымен химиялық есептерді шығарғанда мынадай қорытынды жасауға болады:

1.Есеп шығарту химияны оқыту процесінің негізгі компоненті болып саналады. Жүйелі түрде әртүрлі есептерді шығарту арқылы (жазбаша,ауызша,сапалық) оқушыларды есеп шығартуға үйретуге болады.

2.Есеп шығаруда мынаны ескеру керек: химиялық құбылыстың екі жағы бар: сандық және сапалықтың бірлігі. Сондықтан ең бірінші есептің химиялық бөліміне назар аудару керек, сосын барып есептеу керек.

3.Есеп шығарғанда есеп шығарудың алгоритмдік жүйесін сақтаған жөн.Сонда оқушылар іс-әрекеттерін бір бағытта жұмсайды.

4. Есептің шартын дұрыс жаза білу-есепті шығарудағы ең негізгі нәрсе болып саналады.

5. Есептің физикалық өлшем бірліктерін дұрыс пайдалана білуге оқушыларды үйрету керек.

Есептер мен тапсырмалар

1. Мына мәліметтер нені білдіреді: Аr(O); Ar(Си); Mr; m₀ (Ji); m(Ji);

m₀(Н)=1,66·10^-27кг; М(СО₂); Mr(С₂Н₅ОН); m₀(СО₂)=7,3·10^-23кг; Mr(СО₂)=44;

ω(Н₂SO₄); С(NаОН)=0,1моль/л; γ(Н₂О); γ(Аl); η(Ғе); V(СО₂); Vm; d_н2(СО₂)=22;

ω=m/Vp; η = m_{теорН2SО4}/ m_{теорН2SО4} ; N_А; d_ауа(СО₂)=1,5; p(_Н2SO4)=1840кг/м³.

2.Шартты таңбалар арқылы белгілеу: а) салыстырмалы кальции атомының массасы, б) кальцийдің молярлық массасы, кальций ионының молярлық массасы.

3. Мына таңбалар нені білдіреді: а) М_г(СН₃СООН); М(СН₃СООН)г/моль; m(СН₃СООН); m_М(СН₃СООН); б) ω(S)=(Н₂SО₄); ω(Н)=(СН₄); аммиак шығымының массалық үлесі η(NН₃)=30%; в) V(С₃Н₆); V_m(С₂Н₂).

4. №3 №4 есепті шығарып графикалық анализ жасаңдар.23бет Д.Ерыгин «Методика решения задач по химии»

5. №4-38 №4-39 есептерді шығару

6. Элементтердің массалық үлесін анықтаңдар: Н₂SО₄ (ω(Н); ω(S); ω(О)-? ω(NаОН)-? ω(NН₄NО₃)-?

7. Төмендегі өлшемдердің айырмашылығы мен ұқсастығы қандай: оттегі атомының массасы, оттегінің салыстырмалы атомының массасы, оттегі молекуласының салыстырмалы массасы, оттегі атомының молярлық массасы, оттегінің массасы. Осыларды арнаулы белгілер арқылы өрнектеңдер.

8. №5-80, №5-84 , №5-111, №11-86 есептерді талдаңдар. Жоспарын құру.

9. Лабораторияда тек қана кристальдық сода бар. Массалық үлесі 0,05 тен 600г Nа₂СО₃ ерітінді алу үшін қанша грамм сода және қандай көлем су алу қажет.

10.  700г 14,2% Nа₂SО₄ ерітіндісін дайындау үшін қанша грамм глаубер тұзы мен су қажет.

ІІ Тарау. Химиялық есептерді шығарудың әдістері

§1. Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер

Химиядан есептер шығарғанда көбінесе мұғалім дәстүрлі бір әдіспен

қана есеп шығартуды үйретеді. Мүндай әдіспен есеп шығарту көбінесе

оқушылардың ойлау іс-әрекетінің дамуына кедергі келтіреді. Олардың жеке

ерекшелігі ескерілмей, мұғалімнің іс-әрекетімен ғана шектелуіне мәжібұр

етеді. Сондықтан да әрбір есептің жеке ерекшелігіне қарай, оны шығарғанда

бірнеше әдіспен шығаруды көрсеткен жөн. Сонда ғана оқушылар өздеріне

тиімді әдіспен есептерді шығара алады. Есептер шығарғанда оқушылардың

математикалық дайындықтарын да ескеру қажет. Әртүрлі әдіспен есептерді

шығарту арқылы оқушылардың ойлау-іс әрекеттерін дамытуға болады.

Әртүрлі әдіспен есептерді шығартуды екі мысал арқылы көрсетейік.

Есеп 5-7. Заводқа 464т. магнитті теміртас Fe₃O₄ бар руда әкелінді. Осы

рудада неше тонна темір бар? (формула арқылы есептеу)

Есеп 11-48. 16г. SO₂ түзілуі үшін HCl-мен неше грамм Na₂SO₄

реакцияласуы керек? (реакция теңдеуі арқылы шығарылады)

Бірінші есепте химиялық процесс туралы сөз қозғамаған, тек формула

арқылы рудадағы темірдің (Fe) массасын табу керек деген. Формуладан

Fe₃O₄ көрініп тұр, егер 1 моль Fe₃O₄ алсақ, онда темір 3 моль болады, егер

руданың моль санын 2 есе арттырсақ, онда соған сәйкес темірдің де моль

саны 2есе артады. Яғни руданын массасы мен темірдің массасының арасында

тура пропорциональдық тәуелділік бар.

Ал, екінші есепте химиялық реакцияға қатысқан заттар арасында тура тәуелділік бар. Есептің шартында үш зат туралы айтылған. Нәтижесінде SO₂ түзіледі. Реакция теңдеуін жазғанда түзілген H₂SO₃ тұрақсыз екендігін оқушыларға ескерту керек. Ол SO₂ мен H₂O айырылады. Реакция теңдеуін жазып, мынадай қорытынды жасаймыз:

SO₂

N a₂SO₄ + HCl = 2NaCl +H₂SO₃

H₂O

Теңдеу бойынша бір моль Na₂SO₃ пен бір моль HCl қосылып бір моль SO₂ түзіледі. Мұнда да бір-бірімен тура тәуелділік бар. Күкіртті газды SO₂ қанша алсақ, сонша Na₂SO₃ көбейту не азайту керек. Енді осы тура тәуелділікті пайдаланып есепті әртүрлі әдіспен шығарайық.

1-ші әдіс. Зат массаларының қатынасы

№5-7

m (Fe₃O₄)=464г Шығару жолы:

Бір моль Fe₃O₄ құрамында үш моль темір (Fe) бар.

m (Fe)-? m= νM m (Fe₃O₄) = 1 моль·232 г/моль = 232г

m (Fe)=3 моль · 56 г/моль =168г

М (Fe₃O₄) =232г/моль m (Fe) ₌ 168 ₌ 1

М(Fe) =56г/моль m (Fe₃O₄) 232 1,38

Темірдің массасы магнитті тастың массасынан 1,38 есе аз болады, яғни m (Fe) = 464т :1,38 =336т

Жауабы: 464т Fe₃O₄ құрамында 336т Fe бар.

№-11-48

m (SO₂) =16 г Шығару жолы:

16·1,97 16

m (Na₂SO₃)-? Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

126 64

М(SO₂) = 64г/моль

М(Na₂SO₃) =126г/моль m = νM

m (SO₂) =1моль· 64г/ моль = 64 г

m (Na₂SO₃) =1моль·126г/моль =126г

m (SO₂) ₌ 64 ₌ 1

m (Na₂SO₃) 126 1,97 126 > 64 (1,97есе)

Теңдеу бойынша түзілген SO₂ массасына қарағанда Na₂SO₃ массасы 1,97 есе көп. Олай болса m (Na₂SO₃) = 16 г · 1,97 = 31,5 г.

Жауабы: 16 г SO₂ алу үшін 31,5 г Na₂SO₃ керек

2-ші әдіс. Зат массаларын салыстыру

Бұл әдісте реакция теңдеуі арқылы немесе формула бойышша анықталған заттардың массалары салыстырылады.

№5-7

m (Fe₃O₄) =464г Шығару жолы:

Бір моль Fe₃O₄ құрамында үш моль темір (Fe) бар.

m (Fe)-?

М (Fe₃O₄) =232г/моль М(Fe) =56г/моль m = ν · M

m (Fe) =3моль·56г/моль =168г

m (Fe₃O₄) =1моль·232г/моль =232г

464 т >232 г, яғни 2·10⁶ есе көп, сонда Fe₃O₄ құрамындағы Fe массасы да сонша есе көп болғаны. Олай болса:

m (Fe) =168г ·2 ·10⁶ = 336 · 10⁶ г = 336т

№ -11-48

m (SO₂)=16 г Шығару жолы:

m (Na₂SO₃)-? Na₂SO₃ +2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

М(SO₂)=64г/моль m (SO₂) =1моль · 64г/ моль = 64 г

М(Na₂SO₃)=126г/моль m (Na₂SO₃) =1моль ·126г/моль =126г

16 г < 64 г яғни 4 есе

Олай болса 16 г күкірт оксидің (ІV) алу үшін Na₂SO₃ массасы да 4 есе аз болу керек.

m (Na₂SO₃) =126 : 4 = 31.5 г

3-ші әдіс. «Моль» ұғымын пайдалану арқылы есептеу

Химияның негізгі ұғымдарының бірі «моль», «мольдік масса» ұғым-

дарын тереңірек түсінуі үшін сандық есептерде осы ұғымдарды пайдаланып

есептер шығарған тиімді. Бұл әдістер арқылы оқушылар өз ойларын

жинақтауға үйренеді, уақытты үнемдеуге дағдыланады. Химиялық үрдістің

мәнің жақсы түсінеді, химиялық теңдеулер мен химиялық формуланын

сандық және сапалық жақтарын тереңірек меңгереді.

№5-7

(Fe₃O₄) = 464 т Шығару жолы:

Магнитті темір тастың формуласы бойынша бір

m (Fe)-? моль Fe₃O₄ құрамында үш моль атом темір бар.

Формуланы пайдаланып m = ν · M

М (Fe₃O₄)=232г/моль 464 т рудадағы магнитті темір тастың сандық

М (Fe)=56г/моль мөлшерін табамыз.

ν (Fe₃O₄ ) = 464·10³ _кг : 232 ·10 ^-3 кг/моль = 2 ·10 ⁶ моль

m = ν · M бойынша 2 ·10 ⁶ моль магнитті темір таста (Fe₃O₄) 6· 10⁶ моль темір бар. Олай болса:

ν (Fe) =3 · ν (Fe₃O₄ ) =3 ·2· 10⁶ = 6 ·10 ⁶моль

m = ν · M m (Fe) = 6 ·10⁶ моль · 56 · 10^-3 кг/моль = 336 ·10³ кг = 336 т

№ -11-48

m (SO₂)=16 г Шығару жолы:

m (Na₂SO₃)-? Na₂SO₃ +2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

М(SO₂) = 64г/моль Формуланы пайдаланып күкірт оксидінің (ІV)

М(Na₂SO₃) = 126г/моль массасын моль санына айналдыруға болады:

ν = m / М

ν (SО₂) = 16 г : 64 г/моль = 0,25 моль

Теңдеу бойынша бір моль Na₂SO₃ тен бір моль SО₂ алынып тұр_. Олай болса 0,25 моль SО₂ алу үшін 0,25 моль Na₂SO₃ қажет. Сонда

m = ν · M

m(Na₂SO₃) = 0,25 моль ·126 г/моль = 31,5 г

4-ші әдіс. Пропорция әдісі

Бұл әдіспен есептер шығарғанда мынадай іс-әрекеттердің реті сақталуы қажет:

1. Өлшем бірліктер арасындағы пропорциональдық тәуелділікті анықтау;

2. Пропорция құру;

3. Пропорция арқылы есептеу.

№5-7

(Fe₃O₄) = 464 т Шығару жолы:

Магнитті темір тастың формуласы бойынша бір

m (Fe)-? моль Fe₃O₄ құрамында үш моль атом темір бар.

Формуланы пайдаланып m = ν · M

М (Fe₃O₄)=232г/моль магнитті темір тастың және темірдің массасын

М (Fe)=56г/моль анықтаймыз:

m (Fe₃O₄) = 1 моль · 232۰10^-3 = 232۰10^-3 кг

m (Fe) = 3моль ۰56۰10^-3= 168۰10^-3 кг

Магнитті темір тастың формуласы бойынша бір моль Fe₃O₄ құрамында үш моль атом темір бар екендігін ескеріп, пропорциональдық тәуелділікті анықтаймыз. Сонда 232 ۰10^-3 кг Fe₃O₄ құрамында 168۰10^-3 кг темір болса, онда 464 т Fe₃O₄ құрамында m т Fe бар

464 : 232 = m (Fe) : 168

х = 464 · 168 : 232 = 336т

№-11-48

m (SO₂) =16 г Шығару жолы:

m (Na₂SO₃)-? Алдымен реакция теңдеуі бойынша натрий

сульфитінің массасы мен күкірт оксидінің (ІV)

М(SO₂) = 64г/моль массасы анықтанылады:

М(Na₂SO₃) =126г/моль m (SO₂) = 1моль ۰ 64г/моль = 64 г

m (Na₂SO₃) =1моль ·126г/моль = 126 г

Бұдан кейін реакция теңдеуі арқылы анықталған массалар мен есептің шарты бойынша берілген массалар арасындағы пропорциональдық тәуелділікті анықтайды. Реакция теңдеуі арқылы формуланы пайдаланып күкірт оксидінің (ІV) және натрий сульфитінің г/моль массасын тауып, пропорция арқылы есепті шығарамыз.

х 16

Na₂SO₃ +2HCl = 2NaCl + SO₂+ H₂O

126 64

М(SO₂) = 64г/моль ; М(Na₂SO₃) =126г/моль

х 16

Na₂SO₃ +2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

126 64

Х --------- 16

126 -------------64 х =31.5

5-ші әдіс. Алгебралық формулалармен есептеу

Алгебралық формулаларды пайдаланып химиялық есептерді шығаруға болады. Мысалы, мына төмендегі формулалар арқылы есептеу жүргіземіз.

ω_(эл) = Аr_(эл)n : Mr_(зат); m_(эл) = m_{(зат) ·} ω_(эл)

m_(эл) = m_{(зат) ·} Аr_(эл)n : Mr; m_(зат) = m_(эл) Mr : Аr_(эл)n

m_(зат) = m_(эл) : ω_(эл); ω_(эл) = Аr n : Mr

№5-7 m_(эл) = m_(зат) ·Аr_{(эл) )} · n : Mr; Формулаға мәліметтерді қойып

есепті шығарамыз.

m (Fe) = m (Fe₃O₄ ) · n Аr(Fe) : Mr(Fe₃O₄ ) = 464т · 3 · 56 :232 = 336 т

№-11-48 m_x m

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

ν_xM_x νM

Пропорция арқылы есепті шығарамыз.

m_x / ν_xM_x = m / νM

Осыдан m_x табамыз.

m_x = m _· ν_xM_x / νM

m-белгілі заттың массасы ; M-осы заттың молярлық массасы;

m_x-заттың массасын табу керек; M_x-осы заттың молярлық массасы; ν- белгілі заттың зат мөлшері; ν_x- заттың зат мөлшерін табу керек;

Формулаға көрсетілген өлшемдерді қойып есепті шығарамыз.

m (Na₂SO₃) =16 г · 1моль · 126 г/моль : 1моль · 64г/моль = 31,5г

6-әдіс. Эквивалент заңын қолдану

Оқушыларға эквивалент ұғымын түсіндіріп, эквивалент заңының негізін ашып беру керек. Жай және күрделі заттардың эквивалентін анықтаудың ережесін түсіндіру қажет.

Эквивалент заңы бойынша: m1 / m2 = э1 / э2 есеп шығарғанда заттың эквиваленттік массасын табуға болады.

№5-7

m (Fe₃O₄ ) = 464 т m (Fe) / m (Fe₃O₄ ) = Э(Fe) / Э(Fe₃O₄ )

m (Fe) -? Э(Fe) = 21г/моль

Э(Fe₃O₄ ) = 29 г/моль

Осы мәліметтерді формулаға қойып темірдің массасын табамыз:

m (Fe) = m (Fe₃O₄ ) · Э(Fe) / Э(Fe₃O₄ )

m (Fe) = 464 т · 21г/моль ׃ 29 г/моль = 336 т

№ -11-48

m (SO₂) = 16 г Na₂SO₃ +2HСІ = 2 NaСІ + SO₂ + H₂O

m(Na₂SO₃) =? Эквивалент заңы бойынша формула құрастырамыз:

m(Na₂SO₃) / m(SO₂) = Э(Na₂SO₃) / Э(SO₂)

m(Na₂SO₃) = 16 г · 63г/экв. : 32г/экв. = 31.5г

7-әдіс. Бірлікке келтіру әдісі

№5-7

m (Fe₃O₄)=464г m = νM m (Fe₃O₄) = 1 моль ·232 г/моль = 232г

m (Fe)-? m (Fe) =3 моль · 56 г/моль = 168г

232г Fe₃O₄ құрамында 168г Fe бар, олай болса

1г Fe₃O₄ құрамында Fe 232 есе аз болады,

яғни 168 : 232г тең. Сонда 464т Fe₃O₄ құрамындағы темірдің мәні 1г Fe₃O₄ қарағанда 464 ·10⁶ есе көп болады, яғни 168 : 232 · 464 · 10⁶ = 336 ·10⁶ = 336т

№-11-48

16

m (SO₂) = 16 г Na₂SO₃ +2HСІ = 2 NaСІ + SO₂ + H₂O

126 64

m(Na₂SO₃) =?

m ( SО₂) = 1 моль· 64 г/моль = 64 г

m (Na₂SO₃) = 1 моль· 126 г/моль = 126 г

Реакция теңдеуі бойынша 64г SO₂ алу үшін 126 г Na₂SO₃ керек, олай болса

1г SO₂ бөлінуі үшін Na₂SO₃ 64 есе аз керек, яғни 126 / 64г. Ал 16г SO₂ алу

үшін бір грамм бөліп алғаннан 16 есе артық болу керек, яғни

m (Na₂SO₃) = 126 / 64 · 16 = 31,5г

8-әдіс. Пропорционалдық коэфиценттерін пайдалану

Алгебра курсында пропорционалдық коэффицент ұғымына байланысты формула бар. k= y/x, ал химия курсында пропорционалдық коэффицент мына формула бойынша анықталады. k= m : Mг. Олай болса элементтің массасын былай анықтаймыз. m_(эл)= k· n ·Аr ; n- элемент атом саны

№5-7

m (Fe₃O₄)=464г k = m : Mг k = 464 : 232 = 2

m (Fe)-? m (Fe) = k · 3 · Аr(Fe)

m (Fe) =2 · 3 · 56 = 336

№-11-48

16

(SO₂) = 16 г Na₂SO₃ +2HСІ = 2 NaСІ + SO₂ + H₂O

126 64

m(Na₂SO₃) =?

k = m : ν · M

k =16г : 1моль· 64г/моль = 0,25

m(Na₂SO₃) = k · ν · M (Na₂SO₃)

m(Na₂SO₃) = 0.25 ·1моль ·126г/моль = 31,5г

Осы әдіс арқылы есеп шығарғанда бірнеше заттың массасын анықтауға

болады. Біздің мысалымыздан (H₂SO₄, Na₂SO₄ , H₂O) массаларын анықтау

керек болса, осы әдісті пайдалануға болады.

§2. Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері

Алдындағы қарастырылған есептерде заттар бір-біріне тәуелділікте болды, яғни белгілі зат пен белгісіз заттар арасында пропорционалдық тәуелділік бар. Міне осындай бір нәрсеге байланысты болатын тәуелділікті функционалдық тәуелділік немесе функция дейді. Олардың мәнін графика арқылы өрнектеуге болады. Мұндай функциялардың графиктері оқушыларға 6-шы кластың алгебра курсынан белгілі, біледі. Мысалы, №5-7 есепте m (Fe) = х мәні m (Fe₃O₄) = у мәніне байланысты болады. Міне осындай бір біріне байланысты тәуелділікті формула арқылы өрнектейміз:

у = k х.

Біздің мысалымызда: m (Fe) = k · m (Fe₃O₄) және m(Na₂SO₃) = k · m (SO₂)

1-ші жағдайда пропорционалдық коэффицент формула арқылы анықталады, яғни мына ара қатынаста анықталады: Fe₃O₄: k=232:56 ·3 =1,38 (магниттік темір тастың молярлық массасының құрамындағы темір мен атом санына көбейткендегі санға тең)

2-ші жағдайда пропорционалдық коэффициент бұл: k = 64 / 126 = 0,51 тең.

Тура пропорционалдықтың графигін құру үшін таблица құрады. Функция мәні мынадай: m (Fe) =1,38 m (Fe₃O₄)

Кесте №1

M (Fe)	0	10	20	40	80	120	168
M (Fe3O4)	0	13,8	27,6	55,2	110,4	165,6	232

m (Fe) m (Fe)=1.38 m (Fe₃O₄) Осы тура сызықты

168 функцияның графигі

120 m (Fe)=1.38 m (Fe₃O₄)

80 кез келген 2 нүктенің

арасын қосқанда ғана түзу

40 сызықтық пайда болады.

20 Сондықтан есепті осы

10 әдіспен шығару үшін

0 m (Fe₃O₄) екі нүктенің ғана коорди-

13,8 27,6 55,2 110,4 165,6 232 - натасын тапсаң жетеді:

Сурет 1. Темірдің массасы

магниттік темір тастың массасына тәуелдігі

Бірінші нүкте етіп 0 (ноль) нүктесін аламыз, ал екінші нүктені заттың формуласы арқылы анықтап белгілейміз. Енді есепті шығарып көрейік. Fe₃O₄ формуласы бойынша оксидтің және темірдің массаларын табамыз.

№ 5-7

m (Fe₃O₄) = 464 г m (Fe₃O₄)=1 моль ·232г/моль =232г

m (Fe) = 3моль · 56г/моль =168г

m (Fe)-?

Кесте бойынша пропорционалдық тәуелділік түзуінің графигін сызамыз

m (Fe)

_{К есте№2 336}

m (Fe3O4)	0	2 32
m (Fe)	0	1 68

¹⁶⁸

_{0 232 464} m (Fe₃O₄)

_{сурет 2. № 5-7 есепті шығару үшін}

Координаттар жазықтығында 2 нүктені белгілейміз, олардың қиылысу нүктесі арқылы түзу сызамыз. Абсцисса осіндегі 464 нүктесінен түзуге дейін перпендикуляр жүргіземіз. Қиылысу нүктесінен горизонталь жүргізіп ординат осінен нүкте белгілейміз. Ол 336т темірдің массасын көрсетеді.

Жауабы: 336 т темір.

№11-51

m (SO₂)=16 г Na₂SO₃ +2HCl = 2NaCl + SO₂ + H₂O

126 64

Реакция теңдеуі бойынша:

m (Na₂SO₃)-? m (SO₂ ) = 1 моль. · 64 г/моль = 64 г

m (Na₂SO₃) = 1 моль. · 126 г/моль = 12 6 г

Кесте құрып, соған байланысты график сызамыз. m (Na₂SO₃) = 0,51 т SO₂

m(SO₂)

M (Na2SO3)	0	1 26
m(SO2)	0	64

^{64 -------------------- -----}

Есепті шешу үшін екі нүктенің ₁₆

қиылысу нүктесінен түзу жүргіземіз. m (Na₂SO₃)

Осы түзуге ордината осіндегі _{0 31,5 80 100 126}

16 нүктесінен горизонталь жүргіземіз.

Қиылысқан нүктеден абцисса осіне перпендикуляр түсіреміз. Табылған нүкте 31,5г тең Na₂SO₃ массасын көрсетеді. Химиялық есептеудің графикалық әдісі химия өндірісінің мекемелерінде және химиялық лабароторияларда көп пайдаланылады.

Графикалық әдіспен ерітінділердің қоспасын шығару тиімді.

Есеп 4-24. 100г 20% ерітінді 50г 32% ерітіндімен қосылған. Алынған

ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесін табыңдар:

m₁(ерт)=100г Алынған ерітіндінің ω₂ ω₁ m₂(ерт)=50г массасы:

ω ₁=20% 32

ω₂=32% m =100+50 =150 г. 30

ω₃=? График құрамыз: 24

20 20

10 10

^{0 50 100 150}

m(ертіндінің қоспасы),г

Жауабы: ω₃=0,24 немесе 24%

Есеп 4-25. 2 5% аммиак ерітіндісінен 1кг 15% аммиак ерітіндісін дайындау керек. 25% аммимак ерітіндінің және судың массасын анықтаңдар.

Ш ешуі: ω₂ % ω₁ % 30

m ₃(NH₃)_ерт=1кг 25

ω₃(NH₃)=15% 20

20 15

m (25%) _ерт=? 10

m(су) =? 10

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

m(ертіндінің қоспасы)_1г

Жауабы: 0,4кг 25% NH₃ ертіндісін 0,6кг сумен араластыру керек.

§ 3. Алгебралық әдіспен есеп шығару

Оқушылар алгебраны 6-шы сыныптан оқиды. Математика сабағында есепті шығаруда алгебралық тәсілдер көп қолданылады. Сондықтан да бұл әдісті оқушылар жақсы қабылдайды. Дегенмен де химия мұғалімдері бұл әдісті аса қолданбайды. Енді соған мысал келтірейік.

Есеп 1. Массалық үлесі 7,5% тең және 60% тең H₂SO₄ ерітінділерді қосып, массасы 350г тең 15% H₂SO₄ ерітіндісін алу керек. Екі ерітіндіден қандай салмақ мөлшерде алынады?

1. Бір грамм ерітіндідегі H₂SO₄ мөлшерін анықтайды:

а) 7,5% тең ерітіндіні 1 г ерітіндіге аударсақ

100г – 7,5г

1г – х х = 7,5:100 = 0,075г

б) 60% ерітінді: х = 60 : 100 = 0,60 г

в) 15% ерітінді: х = 15 : 100 = 0,15 г

2. Алгебралық белгілеуді еңгіземіз:

а) араласуға жұмсалатын массалық үлес 7,5% тең ерітіндінің жалпы массасын – х деп белгілейміз, олай болса ондағы таза H₂SO₄ массасын – 0,075х деп белгілейміз.

б) 60% ерітіндінің жалпы массасы мынаған тең: (350 - х), ал ондағы таза H₂SO₄ мынаған тең: 0,15·350

3. Міне осы мәліметтерден алгебралық теңдеу құрамыз:

0,075х + 0,60 · (350 · х) = 350 · 0,15

4.Теңдеуді шешеміз:

0,075х + 200 - 0,60х = 52,5

Осыдан : 0,525х = 157,5 х = 157,5 : 0,525 = 300г

Бұл 7,5% H₂SO₄ ерітіндісінің массасы (300г)

Ал 60% H₂SO₄ ерітіндісінің массасы 350г-300=50г

Есеп 2. Табиғи неонның құрамындағы мына изотоптардың ₁₀²⁰Nе және ₁₀²² Nе массалық үлесі қандай, егер оның орташа салыстырмалы атомдық массасы 20,2 тең болса.

Шешуі. Атомдық салмағы 20,2 тең табиғи атом неонның әр бір 100 атомына қанша атомдар саны келеді, төмендегі изотоптардың:

₁₀²⁰Nе және ₁₀²² Nе

1. Алгебралық белгілеуді енгіземіз:

100 атом табиғи неонның құрамындағы ₁₀²²Nе атомының санын – х деп белгілейміз, онда ₁₀²² Nе- саны (100-х) болады.

Ал ₁₀²⁰Nе атомының массасы – 20х болады, ал₁₀²² Nе массасы – 22(100-х)

2. Осы мәліметтерден алгебралық теңдеу құрамыз:

20х + 22 · (100-х) =20,2·100

3. 20х +2200 - 22х = 2020

2x =180 x = 90 атом ₁₀²⁰Nе

4. Олай болса ₁₀²² Nе 100 – 90 = 10

Сонымен әр бір100 атом табиғи неонға 90 атом ₁₀²⁰Nе және 10 атом ₁₀²² Nе келеді. Міне осы сандар % үлесті ауыстырады.

Есеп 3. 24,5 г К₂SO₄ мен Na₂SO₄ қоспасынан 34,95г Ва₂SO₄ алған. Қоспадағы тұздардың массасын табу

Шешуі:

1. М(К₂SO₄) =174г/моль; М(Na₂SO₄) =142г/моль;

М(Ва₂SO₄) =233г/моль;

2. Алгебралық белгілеуді енгіземіз:

а) К₂SO₄ массасы – х

б) Na₂SO₄ массасы – (24,5 − х)

3.147г К₂SO₄ – 233г Ва₂SO₄ алынады

Бір грамм К₂SO₄ тең 174 есе аз алынады, онда х тең – х есе аз КОН алынады: 233 :174 · х (Ва₂SO₄)

4. (24,5 − х) Na₂SO₄ тұзынан: 233 : 142 (24,5 – х) алынады

5. Алгебралық теңдеулер:

(233: 174) · х + 233 : 142 · (24,5 − х) = 34,95

6. Теңдеуді шешеміз:

1,34х + 40,18 − 1,64х = 34,95

0,3х = 5,23 х = 17,4г К₂SO₄

7. Na₂SO₄ үлесі: 24,5 − 17,4 = 7.

§4. ТИПТІК ЕСЕПТЕРДІ ШЕШУ ҮЛГІЛЕРІ

1-мысал: Массасы 8,00 грамм темір пластинка мыс сульфатының ерітіндісіне батырылған. Біраздан кейін пластинканы ерітіндіден шығарып алып, құрғатып, қайтадан өлшегенде оның массасы 8,77г болған. Ерітіндіге ауысқан темірдің массаларын табыңыздар.

Шешуі:

Металдардың активтік қатарына (дәлдеп айтқанда «стандарттық электрондық потенциалдар» қатарында) темір мыстың алдында тұрғандықтан мысты оның тұздарының құрамынан ығыстырып шығарады. Яғни, мыс сульфатының құрамындағы мыс иондарының орнын темір иондары басады, ал бөлініп шыққан мыс атомдары темір пластинкаға қонады. Жалпы, бастапқы пластинканың ауырлауы немесе жеңілдеуі, бір сөзбен айтқанда өзгеруі, алмасатын металдардың молярлық (атомдық) массаларының айырмасына тікелей байланысты.

Біз қарастырып отырған реакция теңдеуін былай жазуға болады:

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu (1)

Пластинканың массасының өзгеруі темірдің еруіне (пластинканың жеңілдеуі) және оның орнына мыстың қонуына (пластинканың ауырлауы) байланысты.

Мұнда ерітіндіге кететін металдың (Fe) атомдық массасынан пластинканың бетіне қонатын металдың (Cu) атомдық массасы үлкен болғандықтан реакция нәтижесінде пластинка ауырлайды.

∆М = M(Cu) – M(Fe) = 64г/моль - 56г/моль =8г/моль.

Есептің шарты бойынша реакция нәтижесінде пластинканың массасы

∆m = 8,77-8,00 = 0,77 грамға ауырлайды.

Есептің бұдан арғы жалғасы бірнеше әдістермен шығарылуы мүмкін.

1-әдіс.

Пластинканың ауырлауы немесе жеңілдеуі алмасатын металдардың атомдық массаларының айырмасына тәуелді екеніне сүйене отырып, пропорция құрамыз:

Егер, 64г Cu бөлінген пластинканың массасы 8г ауырласа, онда хг Cu бөлінгенде пластинканың массасы 0,77г ауырлайды.

Бұдан: х = 64 ∙ = 6,16г

Осындай пропорция арқылы ерітіндідегі ауысқан темірдің де массасын табуға болады.

Егер 56г Fe ерітіндіге ауысқанда пластинканың массасы 8 грамға ауырласа, онда у г Fe ерітіндіге ауысқанда пластинканың массасы 0,77 грамға ауырлайды.

Бұдан: у = 56 ∙ = 5.39г

Сонымен, реакция нәтижесінде 5,39 грамм темір ерітіндіге ауысып, оның орнына 6,16 грамм мыс пластинканың бетіне қонған.

2- әдіс.

Реакцияға түсетін металдардың бірінің, мысалы, темірдің зат мөлшерін х моль деп белгілейміз. Олай болса, реакция нәтижесінде бөлінген мыстың да зат мөлшері х моль болғаны. Егер зат мөлшерінен массаға көшсек, онда ерітіндіге ауысқан темірдің массасы 56 х грамм, ал оның орнына қонған мыстың массасы 64 х грамға азайып, бірақ 64 х грамға көбейгенін ескеріп мынадай теңдеу құрамыз:

8,00 – 56 х + 64 х = 8,77

Бұдан: 8х = 0,77х = 0,77/8 = 0,096 моль.

Демек, ерітіндіге ауысқан темірдің массасы:

m(Fe) = v(Fe) ∙ M(Fe) = 0,096 моль∙56 г/моль= 5,39 г

Сол сияқты, темірдің орнына қонған мыстың массасы:

m(Fe) = v(Fe) ∙ M(Fe) = 0,096 моль∙64 г/моль= 6,16 г

2-мысал. Массасы 100 грамм мырыш пластинкасы күміс (1) нитраты ерітіндісіне батырылған. Біраздан соң пластинканы ерітіндіден шығарып алып, құрғатып, қайтадан өлшегенде оның массасы 7 грамға артқан. Ерітіндіге ауысқан мырыштың және пластинканың бетіне қонған күмістің массаларын табыңдар.

Шешуі:

Алдымен реакция теңдеуін жазамыз.

Zn + 2AgNO₃ = Zn(NO₃)+ 2Ag

^{65г/моль 108г/моль}

Пластинканың массасының артуы мырыштың еруіне (пластинканың жеңілдеуі) және оның орнына күмістің қонуына (пластинканың ауырлауы) тікелей байланысты. Бұған қоса 1 моль мырыш 2 моль күмісті ығыстырып шығарып отыратынын ескере отырып, пропорция құрамыз:

Егер 65г мырыш еріп күміспен алмасқанда пластинканың массасы 2 ∙ 108 – 65 =151 грамға артса, онда х г мырыш еріп, күміспен алмасқанда пластинканың массасы 7 грамға артады.

Бұдан: х = 65 ∙ = 3г

Осындай пропорция арқылы пластинканың бетіне қойылған күмістің массасын табуға болады:

Егер 2 ∙108г күміс мырышпен алмасып, пластинканың бетіне қонғанда массасы 151 грамға артса, онда у грамм күміс мырышпен алмасып, пластинканың бетіне қонғанда, пластинканың массасы 7 грамға артады:

Бұдан: у =2 ∙108 ∙ = 10г

Сонымен, реакция нәтижесінде 10 грамм мырыш ерітіндіге ауысып оның орнына 3 грамм күміс пластинканың бетіне қонған.

2-әдіс.

Алғашқы мысалдағыдай алмасатын металдардың бірінің, мысалы, мырыштың зат мөлшнрін х моль деп белгілейміз. Сонда реакция нәтижесінде бөлінген күмістің зат мөлшері 2х моль болады. Егер зат мөлшерінен массаға көшсек, онда ерітіндіге ауысқан мырыштың массасы 65х грамм, ал оның орнына пластинканың бетіне қонған күмістің массасы 2 ∙108 х грамм болады. Енді бастапқы пластинканың массасы 65 х грамға азайып, бірақ 2 ∙108 х граммға көбейгенін ескеріп мынадай теңдеу құрамыз:

100 – 65х + 2∙108х =108.

(2 ∙108 - 65) х = 7

151х = 7.

х = 7/151 = 0,0464 моль.

Демек, ерітіндіге ауысқан мырыштың массасы:

m(Zn)=v (Zn)∙M(Zn)=0.0464моль ∙65г/моль = 3г

Сол сияқты, темірдің орнына қонған күмістің массасы:

m(Zn)=v (Ag)∙M(Zn)=0.0464моль ∙108 г/моль = 10г

3-мысал. Массасы 20 грамм мыс пластинкасын күміс нитратының ерітіндісінде реакция толық аяқталғанша батырып ұстағанда оның массасы 19%-ға артқан. Бастапқы ерітіндідегі күміс нитратының массасын есептеңдер.

Шешуі:

Алдымен реакция теңдеуін жазамыз:

Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

^{64 г/моль 108 г/моль}

Реакция теңдеуі бойынша пластинканың массасының ауырлауы мыстың еріп, ал оның орнына күмістің қонуына тікелей байланысты. Есептің шарты бойынша, пластинканың массасы оның бастапқы массасының 19%-іне, демек 20∙19/100=3,8 грамға артқан.

Бұдан: х =65 ∙ = 3,00г

Бұл есептің жалғасын алғашқы мысалдардағы екінші әдіспен шығарған ыңғайлы.

Мысалы, ерітіндіге ауысқан мыстың зат мөлшнрін х моль деп белгілейік. Сонда реакция нәтижесінде бөлінген күмістің зат мөлшері 2х моль болады. Егер зат мөлшерінен массаға көшсек, онда ерітіндіге ауысқан мыстың массасы 64х грамм, ал оның орнына пластинканың бетіне қонған күмістің массасы 2 ∙108 х грамм болады. Сонымен мынадай теңдеу аламыз:

20 – 64х + 2∙108х = 20 + 3,8.

20 + (2 ∙108 - 64) х = 23,8

(2 ∙108 - 64) х = 3,8

х = = =0,025 моль

Демек, реакция нәтижесінде 0,025 моль мыс ерітіндіге ауысқан. Реакция теңдеуі бойынша онымен 2 0,025 = 0,05 моль AgNO₃ ерітіндісі әрекеттескен. Егер зат мөлшерінен массаға көшсек:

m(AgNO₃)=v (AgNO₃)∙M(AgNO₃)=0,5 ∙ 170= 8,5г

4-мысал. Әрқайсысының массалары 10г екі мырыш пластинканы 2-валентті металдардың тұздарының екі ерітінділеріне батырып ұстаған. Біраздан соң шығарып алып, жуып, кептіріп, өлшегенде, бірінші пластинканың массасы 9,5235г, ал екінші пластинканың массасы 17,091 г болған. Бірінші ерітіндіде темір (ІІ) тұзы болған. Екі ерітіндіде де реакцияға түскен металдардың зат мөлшері бірдей. Екінші тұздың ерітіндісінің құрамына кіретін металды атаңыздар және пластинкалардың бетінде жүретін процестерді түсініңдер.

Шешуі:

Алдымен жүретін реакциялардың теңдеуін жазып аламыз:

Zn + FeAn = ZnAn + Fe (1)

^{65,4 г/моль А г/моль}

Zn + МeAn = ZnAn + Мe (2)

^{65,4 г/моль А г/моль}

Мұндағы Ап кез-келген 2 валентті анион, ал Ме – белгісіз металл, А – оның молярлық массасы. Реакцияға түскен металдардың зат мөлшерін (олар есептің шарты бойынша бірдей) х моль деп белгілейік. Сонда мынандай теңдеулер құруға болады:

10 – 65,4х + 55,8х = 9,5235 (3)

10 – 65,4х + Ах = 17,091 (4)

Есептің шартында пластинкалардың массалары жрғарғы дәлдікпен келтірілгендіктен бізде металдардың массаларының дәлірек мәндерін пайдалануымыз керек. (3) теңдеуді шешсек:

9,6х = 0,4765 х = 0,0469 моль

Енді х-тің мәнін (4) теңдеуге апарып қойсақ:

10 – 65,4 · 0,0469 + А · 0,0469 = 17,091

(А – 65,4)0,0469 = 7,091

0,0469 · А = 7,091 + 3,244 = 10,335

А = 10,335 : 0,0496 = 208,36

Бұл 2-валентті металдардың ішінде қорғасынның атомдық массасына жақын.

5-мысал. Белгісіз екі валентті металдың тұзының ерітіндісіне екінші бір металдың пластинкасы батырылған. Екінші металдың атомдық массасы бірінші металдың атомдық массасынан 4,6 есе кем. Біраз уақыттан кейін пластинканың массасы 21,24 грамға артқан. Сонымен қатар, электролиз кезінде ерітіндіден бөлінген металдың массасы оның молярлық массасынан 8,34 есе кем. Белгісіз металдарды анықтаңыздар.

Шешуі:

Бірінші металды Ме-ден, екінші металды Э-деп белгілейік. Есептің шартында екінші металдың валенттігін 1, 2 немесе3 деп жорамалдап, оларға сәйкес реакция теңдеулерін жалпы түрде былай жазуға болады:

Ме²⁺+2Э=Ме+2Э⁺ (1)

Ме²⁺+Э=Ме+Э⁺ (2)

3Ме²⁺+2Э=Ме+2Э⁺ (3)

Екінші металдың (Э) молярлық массасын х-деп белгілесек, онда есептің шарты бойынша бірінші металдың молярлық массасы 4,6х болады.

Алдымен (1) теңдеуін пайдаланып пропорция құрайық:

Егер 4,6х грамм Ме бөлінгенде пластинканың массасы (4,6х-2х) грамға өзгереді.

a= =37,58г

Ендеше, есептің шарты бойынша бірінші металдың молярлық массасы (М)Ме = 37,58·8,34 = 313,4 г/моль болуға тиіс. Ал, мұндай металл жоқ, демек екінші металл бір валентті емес.

Енді (2) теңдеуді пайдаланып, тура осындай есептеулер жүргізейік:

Егер 4,6х Ме бөлінгенде пластинканың массасы (4,6х-х) грамға өзгерсе, онда b-грамм Ме бөлінгенде пластинканың массасы 21,24 грамға өзгереді:

b = = 27,14г

Бұдан: М(Ме) = 27,14 · 8,34 = 226,34 г/моль

Бұл радий болуы мүмкін, онда екінші металдың молярлық массасы

М(Э) = = 49,2 г/моль.

Ал, мұндай металл жоқ. Демек, екінші металдың екі валентті болуы мүмкін емес.

Енді (3) теңдеуді пайдаланып, тура осындай есептеулер жүргізейік. Егер 4,6 х грамм өзгерсе, онда с-грамм Ме бөлігіндеғ пластинканың массасы 21,24 грамға өзгереді.

c = =24.84

Онда бірінші металдың молярлық массасы

М(Ме)=24,84· 8,34 = 207,16 г/моль болуға тиіс. Ол қорғасын. Сонда, екінші металдың молярлық массасы

М(Э)=207,16/4,6=45,03 г/моль болғаны. Демек, екінші металл – скандий.

6-мысал. Массасы 18,2 мыс пластинкасын темір (ІІІ) хлоридінің 230 г ерітіндісіне [w(FeCl₃)=0,1] батырған. Біраз уақыттан кейін пластинканы шығарып алғанда, ерітіндідегі темір (ІІІ) хлоридінің массалық үлесі түзілген мыс (ІІ) хлоридінің массалық үлесіне тең болған. Пластинканың ерітіндіден шығарып алғаннан кейінгі массасы қандай?

Шешуі:

φ°(Cu/Cu²⁺)=+0,34 B

φ°(Fe/Fe²⁺)=-0,44 B

φ°(Cu/Cu²⁺)> φ°(Fe/Fe²⁺)

болғандықтан, мыс ерітіндіде темірді темір (ІІІ) тұздарының құрамынан ығыстырып шығара алмайды. Сондықтан мынадай реакция ғана жүреді:

_{х моль 2х моль х моль}

Сu + 2FeCl₃ = 2FeCl₂ + СuCl₂ (1)

^{64 г/моль 162,5 г/моль 135г/моль}

Ерітіндідегі FeCl₃ пен CuCl₂ заттарының массалық үлестері (демек массалары) теңескенше х моль Cu әрекеттесті делік. Олай болса, (І) реакция теңдеуі бойынша мыспен 2х моль FeCl₃ әрекеттесіп, нәтижесінде х моль CuCl₂ түзіледі:

( w(FeCl₃) ) = w(CuCl₂) m (FeCl₃) = m(CuCl₂).

v(FeCl₃) ·M(FeCl₃) = v(CuCl₂) ·M (CuCl₂)

Бастапқы ерітіндідегі темір (ІІІ) хлоридінің зат мөлшері:

v(FeCl₃)= = = 0.14

Кейінгі ерітіндіде:

(0.14-2x)162.5=135x

23-325 x =135x

23=460x = 0.05 моль

Демек, еріген мыстың массасы:

M (Cu) = 0.05 моль· 64 г/моль = 3.2 г

Пластинканың кейінгі массасы:

m (пл)= 18.2 − 3.2 = 15г

7-мысал. Күміс нитратының массасы 50г 6%-дық ерітіндісіне мыс фольгасы (жұқа пластинка) салынған. Біраз уақыттан кейін фольганың массасы 0.42г ауырлаған. Реакциядан кейінгі ерітіндідегі күміс нитратының массалық үлесін есептеңіздер.

Шешуі:

Реакция теңдеуі:

_{1 моль 2 моль}

Сu +2 AgNO₃ = Cu(NO₃) ₂ + 2Ag

^{64 г/моль 108 г/моль}

Алдымен бастапқы ерітіндідегі күміс нитратының массасын табамыз:

m(AgNO₃) = m(ерітінді) · w (AgNO₃) = 50г ·0.06=3г

Реакция теңдеуіне сүйене отырып, пропорция құрамыз:

Егер реакция нәтижесінде 2 моль күміс бөлінгенде фольганың массасы 216г- 64г = 152 г ауырласа, онда х моль күміс бөлінгенде фольганың массасы 0.42 г ауырлайды. Бұдан:

Х = = 0.0055 моль · v (AgNO₃)=0.0055 моль

Енді реакция теңдеуі бойынша реакцияға түскен күміс нитратының массасын есептейміз:

m(AgNO₃) = v (AgNO₃) ·M(AgNO₃) = 0.0055 моль · 170 г/моль = 0.935г

Реакциядан кейінгі ерітіндідегі күміс нитратының массасы:

3 – 0,935 = 2.065г

Реакциядан кейінгі ерітіндінің массасы:

m(ерітінді) = моль ·64 г/моль

108 г/моль = 50г + 0,176г – 0,594г = 49,582

W (AgNO₃) = = 0,041 = 4,1%

Есептер мен тапсырмалар

• Төмендегі есептерді 8 әдіспен шығарыңдар: қандай әдісті тиімді деп санайсыңдар.

11. Бір литр КСІ ерітіндісіне толық тұнба түзілгенше күміс нитраты ерітіндісі қосылған. Тұнбаның массасы 28,7г. Ерітіндідегі КСІ массалық үлесін табыңдар. Есепті 8 әдіспен шығарыңдар.

12. 12 л сутегі алу үшін (қ.ж.) Н₂SО₄ ерітіндісімен қанша грамм алюминий қатысады.

13. Құрамында 94% Ғе₂О₃ бар 2 т темір рудасынан қанша т.темірді алуға болады.

14. 10 л сутегін алу үшін (қ.ж.) темірмен 163 г тұз қышқылы ерітіндісі әрекеттескен. Қышқылдағы хлорлы сутектің массалық үлесін табыңдар.

15. Анализ үшін алынған аммоний сульфатының нұсқасының құрамында 1,4 г азот болған. Анализ үшін алынған тұздың массасын анықтаңдар. • Есептерді графикалық әдіспен шығарыңдар. Бұл әдіс барлық есепке тиімді ме? Қандай әдісті тиімді деп санайсыздар.

16. Белгісіз заттың құрамы 40% магний оксиді және 60% кремнийдің диоксидінен тұрады. Заттың формуласын анықтау.

17. 600г 52% КОН ерітіндісін 400 мл сумен араластырған. Алынған ерітіндідегі КОН массалық үлесін табыңдар.

18. Белгісіз заттың формуласын анықтаңдар, оның құрамына кіретін элементтердің массалық үлесі Са -0,2, молибден -0,98, және оттегі -0,32 тең болса.

19. 2,5 г мырыш пен магнийдің құймасын Н₂SО₄ ерітіндісіне еріткен. Сонда 1,19л сутегі (қ.ж.) алынған. Құймадағы әрбір металдың массасын анықтаңдар.

20. 10 г темір сульфиді(ІІ) мен мыс сульфидінің (ІІ) қоспасына артық мөлшерде тұз қышқылы ерітіндісін қосқанда 2,24 л газ бөлінеді. Қоспаның құрамын анықтаңдар?

21. 1 кг 40 % күкірт қышқылы ерітіндісін дайындау үшін 62 % пен 15% күкірт қышқылының қандай массалық қатынастарын араластыруға болады.

22. Калий нитраты тұзын қаныққанға дейін 70° С температурада 500 г

суға еріткен, сонан кейін 0° дейін салқындатқан. Тұздың массасын

анықтаңдар?

ІІІ- тарау. Оқушыларды есеп шығартуға үйретудің әдістемелік ерекшеліктері

§ 1. Оқушыларды есеп шығартуға , үйретуге байланысты студенттерге қажетті білім мен біліктерді қалыптастыру

Химиялық есептерді шығаруда мұғалім оқушылардың психологиялық жас ерекшелігін, білім дәрежесін ескеру керек.Осыған байланысты есеп шығарудың процесін жүргізу керек. Егер оқушылардың білім дәрежесі жеткілікті болса, кейбір есеп шығарудың әдістемелік бөлімдерін ескермей кетуге болады. Есеп шығарғанда кейбір қайталана беретін аралық есеп шығарудың әдістері ескерілмей, нәтижелері бірден жазылады. Бұлай істеу тек қана оқушылар түсінгенде ғана істеу керек. Кейде салыстырмалы атомдық массадан бірден заттың массасына көшеміз. Мысалы, мына химиялық теңдеулер арқылы есептеу жүргізейік.

2 Al + 3 H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

Есепті шығару үшін алюминий мен күкірт қышқылының массасын және сутегінің көлемін білу керек. Теңдеу бойынша формуланы пайдаланып

m= ν· м алюминий мен күкірт қышқылының массасын табамыз:

m(Al) = 2 моль ∙ 27 г/моль =54г

m (H₂SO₄) = 3 моль ∙ 98 г/моль = 294 г

Мына формуланы пайдаланып V=ν∙Vm сутегінің көлемін табамыз:

V(H₂) = 3 моль · 22,4 л/моль = 67,2 л.

Міне, осы әрекеттер кейде ескерілмей есеп шығарғанда бірден мынадай жазуды көруге болады:

2 Al + 3 H₂SO₄ = Al₂ (SO₄)₃ + 3 H₂ ↑

54 г 294 г 67,2 л

Мұндай іс-әрекеттер есеп шығаруда өте көп кездеседі. Бұны ассоциалық тізбектің қысқаша бірігуі дейді(ықшамдап жазу). Егер оқушы бұл процестің мәнін білсе , бұл әдіс тиімді.Ал егер бұл есептеулерді білмесе, онда алғашқы ескертулерді жүргізу керек. Күшті оқушылар алғашқы қадамдарды қолданбай бірден толықтырған күйін жазуға көшеді. Кейде есеп шығарғанда өлшем бірлік көлемнен массаға көшу керек болады. Түсінген оқушыға егер V(H₂O) = 250 мл болса, оның массасы да m(H₂O) = 200г тең екендігі белгілі. Алайда оны былай өрнектеп жазу керек:

V(H₂O) = 250 мл m = V∙ p m(H₂O) = 1000г/л · 0,25л =250 г

m(H₂O)-?

p(H₂O) = 1000 г/л

Есеп шығаруда «ықшамдап жазу» әдісі көп қолданылады. Бұл әрине жеке адамның өз әрекеті. Кез келген адам үйреніп алғаннан кейін тиімді тәсілге көшеді. Дегенмен де, қайталап жазушылық көп кездеседі. Мысалы, мынадай есеп шығарайық:

Есеп№1. Мырш тұз қышқылымен әрекеттескенде 5,6 л сутек түзіледі. Реакцияға қанша грамм мырш қатысады.

Реакция теңдеуін жазып есептеулер жүргіземіз.

х г 5,6л

а) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

65 г 22,4л

Теңдеуден пропорционалдық тәуелділік нақтылы анық көрініп тұр. Сонда да оқушылар екінші тәуелділікті жазады:

65 г мырыштан (Zn) --------- 22,4 л сутегі алынады

х г Zn -------- 5,6 л Н₂

х ═ 65 ∙ 5,6 : 22,4 = 16,25 (г)

Дегенмен де, екінші жазуда мынадай пропорция қатынасы жоқ:

22,4 : 5,6 = 65 : х немесе 22,4 : 65 = 5,6 : х

Сондықтан да, мұғалім ықшамдау әдісіне көшкенде оқушылардың физикадан, математикадан алған білімдерін ескеру керек. Есеп шығартқанда тиімді әдістерді пайдалану кажет. Есептерді бір типті пропорция әдісімен шығарту дұрыс емес. Бұл оқушылардың білімін, ойлау іс-әрекетін тежейді. Физикадан, математикадан алған білімдерін тежеуге мәжібүр болады.

Мысалы, мынадай есепті оқушыларға пропорция арқылы шығарыңдар деу дұрыс емес.

Есеп № 10-6 . 800 кг 4% ерітіндідегі еріген заттың массасын табу.

Пропорция әдісі оларға тиімді ме? Оларға тиімді формула арқылы шығару:

w = m(е.з) : m(ерт) m _е.з = m(ерт) · w

m _е.з = 800 кг · 0,04 = 32 кг

Пропорция әдісін математиктер пайдаланбайды. Мысалы, кім сатып алған затына пропорция арқылы ақша төлейді.Есеп шығарғанда оның құрамына кіретін компоненттердің арасында байланыс бар екендігін білу керек. Есептің де кері байланысы бар, яғни есепті тура бағытта да, кері бағытта да шығаруға болады.Мысалы:

Тура есеп: CaCO₃ құрамындағы элементтердің массалық үлесін табыңдар.

Кері есеп: Құрамында 40 % Са, 12 % С, 48% О бар қосылыстың формуласын табыңдар, егер оның Mr (Ca_xC_y O_z) = 100 болса.

Тура есепте W= n · Ar анықталады, ал кері есепте n = W ∙ Mr

Mr Ar

анықталады. Есептің бұл екі байланысын пайдалану арқылы оқушылардың өз беттерімен жұмыс істеулеріне дәнекер болуға болады. Ойлау іс-әрекеттері дамиды. Оқушыларға кері байланыс арқылы есепті құруға тапсырма беруге болады. Мысалы: № 11-51 есепті әртүрлі вариантпен беруге болады.

І- вариант. 16 г SO₂ алу үшін H₂SO₄ –мен қанша грамм Na₂SO₃ әрекеттеседі. _{х 16}

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

126 64

х = 126 · 16 = 31,5 г Na₂SO₃

64

ІІ-вариант. 32 г, 40 г , 80 г, 160 г күкіртті газды (SO₂) алу үшін қанша грамм (Na₂SO₃) қажет.

ІІІ-вариант. 63 г, 126 г, 252 г Na₂SO₃ қышқылмен әрекеттескенде қанша грамм SO₂ түзіледі.

Келесі тапсырма басқаша болады. Мұғалім оқушыларға есептің шартты жазуы мен заттардың формуласы мен реакция теңдеуін береді.

Мысалы: а) m(Al₂O₃) = 20.4г

m(Al) -?

б) m(P₂O₅) = 284г 4 P + 5O₂ = 2P₂O₅

m(P)-?

Тапсырма: Әртүрлі вариант арқылы есептің мазмұнын құру. Есепті әртүрлі әдіспен шығару. Бұдан кейін оқушыларға тура, кері байланысқа есеп беруге болады. Реакция теңдеулері арқылы оқушылар өздері есеп құрастыра білу керек.

§ 2. Есеп шығартуға үйретудің әдістемелік принциптері

Есеп шығартуда мынадай әдістемелік принциптерді ескеру керек:

1. Есепті алдымен мұғалім өзі шығарады және оны талқылайды.

2. Оқушылар есептің шартын әр уақытта көріп отыру қажет.

3. Есепті шығаруда оқушылар өзіндік іс-әрекеттерін көрсетуі қажет.

4. Есептің шығаруын қадағалай отырып, оқушыларға өзіндік таңдау жүргізу керек.

5. Химияны оқыту процесінде мұғалім жиі есеп шығартуға көп көңіл бөлу керек.

Әр бір есепті мұғалім өзі үйде шығарып келуі керек және оның бірнеше әдісі де болуы қажет. Әр бір есепті карточкаға шығарып, есептің картотекасын құруға болады. Сонда келесі жылы сол есепті пайдалануға болады. Еш уақытта есептің шартын оқып оқушыларға жаздыртуға болмайды. Себебі уақыт кетеді, екіншіден қазіргі кезде есеп кітабы өте көп. Есеп шығарғанда оқушылардың өз бетімен жұмыс істеу қабілетін де ескеру керек. Көбінесе есеп шығарғанда есепті мұғалім немесе мұғалімнің айтуымен оқушы шығарады. Ал қалған оқушылар көшіріп отырады. Сондықтан есеп шығаруды бірнеше сатыда жүргізу керек:

1. Алғашқыда мұғалім өзі есепті қалай шығару керек екендігін, шығару

әдістерін көрсетеді. Өзі анализ жасап, жоспарын құрып, шығару әдістерін көрсетеді. Оқушылар түсініп көшіріп алғаннан кейін, барлық сыныпқа есеп беріледі.

2. Әңгімелесу арқылы, есептің шартын физикалық шамамен белгілеп,

талдау жасап, жоспар құрылады. Оқушыларға бағыт беріп, есептің шығару жолдарын өздеріне тапсырады.

3. Үшінші сатыда есептің дұрыстығын тексеру керек. Ол үшін есептің кері

байланысын іске асыру керек.

4. Барлық оқушылар өз беттерімен есеп шығарады.Оны тексеру үшін

жауабын тақтаға алдын-ала жазып қоюға болады. Әлде траферат арқылы да тексеруге болады.Енді жоғарыдағы келтірілген № 11-51 есепті шығарудың алгоритмдік іс-әрекетін қарастырайық:

1. Есептің мазмұнын жазу.

2. Реакция теңдеуін құру.

3. Алғашқы іс-әрекетті орындап, реакция теңдеуі арқылы SO₂ мен Na₂SO₃ массасын табу.

4. Мазмұндағы SO₂ салмағын теңдеу бойынша алынған SO₂ салмағымен салыстыру.

5. Na₂SO₃ массасын анықтау.

6. Есептің жауабын жазу. Енді осыны мысалмен көрсетейік.

№ 11-51 есепті шығару алгаритмі.

1. Есептің мазмұнын жазу:

m(SO₂) = 16 г

m(Na₂SO₃) -?

2. Реакция теңдеуін жазу:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

3. Алғашқы іс-әрекеттер:

М(SO₂) = 64 г/моль; m (SO₂) = 1 моль · 64 г/моль = 64г

М(Na₂SO₃) = 126 г/моль; m(Na₂SO₃)=1моль· 126г/моль=126г

4. Заттың массаларын салыстыру:

16 г ‹ 64 г 4 есе яғни Na₂SO3 массасы 4 есе аз болады.

5. Заттардың массасын есептеу:

m(Na₂SO₃)=126 г : 4 = 31,5 г

Жауабы: 16г SO₂ алу үшін 31,5 г Na₂SO₃ керек.

§ 3. Химия сабағында сандық есептерді пайдалану әдістемесі

Сандық есептерді мынадай жағдайларда пайдалануға болады:

1. Жаңа сабақты түсіндіргенде, сабақты бекіткенде, үйге тапсырма бергенде, күнделікті білімді тексергенде

2.. Оқылған материалдарды қайталауға және қорытынды сабақтарда, өзіндік жұмыстарда, бақылау жұмысында, факультативтік сабақтарда және сыныптан тыс жұмыстарда (үйірмеде) т.б.

Жаңа сабақты өткенде сандық есептерді пайдалану

Жаңа сабақты түсіндіргенде қаралатын сұрақтарды, заңдылықтарды қорытындылау үшін, мәнін ашып көрсету үшін, оқушылар өз бетімен қорытынды жасау үшін есеп шығару әдісі қолданылады.Мысалы: «Альдегид»- тақырыбында мұғалім кіріспе сөзінде өткен сабақта спирттер класын өткендерін, енді бүгін жаңа қосылыстардың класы қарастырылатыны айтылады. Сөйтіп есеп шығартылады. Есептің мазмұны алдын-ала тақтада жазулы тұрады.

Есеп № 1. Белгісіз заттың құрамына 53,3%- О , 40 % -С және 6,7 % -Н кіретін болса, егер оның сутегі бойынша тығыздығы 15 болса, қарапайым қосылыстың молекулалық формуласын анықтаңдар.

Берілгені: Есепті талдау кезінде мынаны анықтайды: формула

d_H2=15 арқылы әрбір элемент атомының санын анықтау керек.

W(O)=0.533

W(C)=0.400 W= n · Ar : Mr

W(H)=0.067

Формула-? n = W ∙ Mr : Ar Mr = 2· d_H2 орнына қойып мына

формуланы аламыз:

n = W ∙ 2 ∙ d_H2 : Ar

Ar (O) =16, Ar(C) =12, Ar(H) = 1

Содан кейін n мәнің табамыз: n(O) = 0.533 ∙ 2 ∙ 15: 16 = 0.99 =1

n(C) = 0.400 ∙ 2 ∙ 15 : 12 = 0.99 =1

n (H) = (0.067 · 2 ∙ 15) : 1= 2

Бұдан келіп мынадай формула шығады: CH₂O Бұл формуланың салыстырмалы молекулалық массасы анықталады.

Mr(CH₂O) =12+2+16 =30 Mr =2 d_H2 , Mr =2 ∙ 15 =30

Осыдан кейін мұғалім жаңа қосылыстың формуласы CH₂O дейді. Ал спирттің формуласы CH₄O(метил спирті). Екеуін салыстырып ұқсастығы мен айырмашылығын анықтайды.

CH₄O ^-2Н→ CH₂O

спирт альдегид

Жаңа сабақты өткенде химиялық заңдылықтар мен теориялық қағидаларды дәлелдеу үшін сандық есептерді пайдаланудың орны ерекше.

Мысалы: Зат массаның сақталу заңын өткенде оқушыларға мынадай есеп беруге болады:

Есеп № 1. 2,17 г HgO ыдырағанда 0,16 г оттегі бөлінеді. Реакция нәтижесінде қанша грамм сынап түзіледі: Мынаны ескеріңдер, бұл реакцияда басқа заттар түзілмейді.

Есеп № 2. 4 г күкірт қалдықсыз 7 г Fe әрекеттеседі. Алынған FeS массасы қандай? Бұл есеперді шығару арқылы, зат массасын сақталу заңына сүйеніп және реакциядан кейінгі заттардың массаларын есептеуге үйренеді.

Авагадро заңы өтілгенде мынадай есеп беруге болады.

Есеп № 1. 14 г азот , 16 г оттегі , 17 г аммиак (қ.ж) қандай көлем алады?

Есеп № 2. Көлемі 1м³ тең (қ.ж) кез келген газдың заттық мөлшері қандай?

Есеп № 3. 1г CaCO₃ термиялық ыдырағанда (қ.ж) қандай көлем СО₂ бөлінеді?

Есеп № 4. 1 л газ (қ.ж) 1,25 г тең. Газдың салыстырмалы молекулалық массасы қанша?

Есеп № 5. 1моль Н₂, О₂, СО₂ көлемін табыңдар, егер олардың p(H₂)=0.089г/л, p(O₂)=1,43 г/л, p(CO₂)=1,96 г/л болса,

Шешуі: Оқушылар формуланы пайдаланып V = m / р есептейді,

«m» орнына «М» алады, себебі 1моль заттың массасы, моль массаға тең болады: М(Н₂) =2г/моль; М(О₂) = 32 г/моль; М(СО₂) =44 г/моль

V_m(H2) = 2г/моль = 22,4 л/моль

0,089г/л

V_m(О2) = 32г/моль = 22,4 л/моль

1,43г/л

V_m(СО2) = 44г/моль = 22,4 л/моль

1,98г/л

Алынған мәліметтен оқушылар молярлық көлемнің 22,4л тең екендігін біледі, осыдан кейін мұғалім бірдей көлемде әртүрлі газдардың молекула саны бірдей болатындығын айтып, Авогадро заңының анықтамасын айтады. «Моль» деген ұғымды түсіндіру үшін мұғалім алдымен оның анықтамасын айтып есеп шығартады.

Есеп №6. Заттың өлшем бірлігі мольге қанша бөлшек сан кіреді?

Мысалы: 12г С атомында және 32г оттегі молекуласында қанша бөлшек саны болады?

m₀ (С) = 0,2·10^-24 г m₀ (О₂) = 53,2·10^-24 г

Шешуі: N_А (С) = 12г : 0,2·10^-24г = 6·10²³:

N_А (О₂) = 32 г : 53,2·10^-24г = 6·10²³:

Осыдан оқушылар қорытынды жасап, кез-келген заттың 1молі 6·10²³тең екендігін анықтайды.

Жаңа сабақты түсіндіргенде, есепке байланысты талқылауды мұғалім өзі жүргізеді, тек кейбір есептеулерге ғана оқушыларды қатыстырады.

Бекітуде жаңа сабақтағы сияқты есептерді беруге болады, тек бұл жағдайда мұғалім оқушылардан өз бетімен есептерді талқылауды талап етеді.Бекітуде егер оқушылар есепті шығарудың жолдарын жақсы меңгерсе онда мұғалім күрделі есептер береді.

Үйге есеп бергенде осы заңдылықтарға байланысты беруге болады. Мысалы: Зат массасының сақталу заңы мен Авагадро заңына мынадай есептер беруге болады:

Есеп № 1. 20г CaCО₃ тұрақты массаға дейін қыздырғанда 10,12 г СаО алынған.Бөлінген СО₂ массасын табу.

Есеп № 2. 2,7 г суды толық сутегі мен оттегіне ыдыратқанда 0,3 г сутегі алынған. Алынған оттегінің массасы қанша?

Есеп № 3. Егер газдың көлемі 250 мл, массасы 0,715г тең болса (қ.ж). Оның салыстырмалы молекулалық массасы қандай болады?

Есеп № 4. 0,2 моль О₂ , 0,2 моль Н₂ (қ.ж) қандай көлем алады?

Есеп № 5. 7г N₂ ; 5,1 г NH₃ ; 6,8 г H₂S (қ.ж) қандай көлем алады?

Білімді тексеруде де сандық есептерді пайдалануға болады.

Білімді тексергенде де үйге берген тапсырманы (есепті) шығартуға болады. Біріншіден ол есептің дұрыс шығарғаның тексереді. Мұғалім оқушыны тақтаға шығарып, есеп кітаптан шығаруды ұсынады. Егер оның көшіріп алғаны белгілі болса, онда соған ұқсас есеп беріледі. Бұл кезде ол оқушы есепті талқылап заңдылықтарды түсіндіреді және әртүрлі әдіспен шығаруы керек. Егер есеп қиын болса, онда есепті сыныппен талқылап шығарған жөн.

Қайталауда, қорытынды сабақтарда сандық есептерді пайдалануға болады. Бұл кезде аралас мазмұнды 2-3 заңдылықтарды қамтитындай есеп беріледі. Бұл әдіс жоғарғы сыныпта қолданылады. Мысалы, зат массасының сақталу заңын, Авагадро заңымен байланыстырып формула құрастыруға соған байланысты Авагадро заңына сәйкес есептеулер беру керек.

Есеп № 1. 11,2 л сутегімен Fe₃O₄ тотықсызданғанда темірге дейін , реакцияға қанша Fe₃O₄ қатысады?

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

Есеп № 2. Мырыш HCl әрекеттескенде 4,48 л сутегі алынған. Реакцияға қанша мырш қатысқан?

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Бұл есепте зат массаның сақталу заңы мен Авагадро заңы қамтылған.

Сабақты бекітуде де есептер беру арқылы оқушылардың түсінгенін білуге болады. Қайталанатын сұрақтарды есеп арқылы пысықтауға болады. Мысалы: Тақырыбы: «Газдардың молярлық көлемін және Авогадро заңына» мынадай есептер беруге болады:

Есеп №1. 16г О₂; 1г Н_2; 22г СО₂ қ.ж. қандай көлем алады?

Есеп №2. 11г СО₂; 8г О₂ қанша молекула бар?

Есеп №3. Тығыздығы (p=1,25 г/л) тең газдың молярлық массасын табыңдар.

Тақырыбы: «Зат массасының сақталу заңы»

Есеп №1. 8г Ѕ пен 14г Ғе әрекеттескенде шыққан ҒеЅ массасын анықтаңдар

Есеп №2. 56г СаО мен 4г СО₂ алу үшін қанша грамм СаСО₃ айыру керек.

Оқушылардың ой-өрісін дамыту үшін пәнге деген қызығушылығын арттыру үшін, олардың оқуға деген белсендігін дамыту үшін, сабақ үстінде ауызша есептер берген жөн. Тәжірибелі мұғалімдер күнделікті сабақтарда өзіндік жұмыстарға есеп бергенде 1-3 материалдарды қамтитындай есептер береді. Бұл олардың өткен материалдарды еске түсіруіне көп көмегін береді. Мысалы: Тақырыбы: «Оксидтер, қасиеттері» сабағында мынадай есептерді беруге болады.

Есеп №1. а) 1,5моль Ғе₂О₃ массасын анықтау б) Көлемі 1,12л тең ыдыста СО₂ бар (қ.ж.) Ыдыстағы заттың массасын, молекула санын, зат мөлшерін анықтаңдар.

Есеп №2. 20г МдО күкірт қышқылымен әрекеттескенде шыққан МдЅО₄ массасын табыңдар

Есеп №3. 19,7г ВаСО₃ алу үшін Ва(ОН)₂ арқылы қанша көлем СО₂ жіберуге болады.

Білімді тексеруде де сандық есептерді пайдалануға болады. Білімді тексергенде көбінесе ауызша сұрақтар беріледі. Бұл оқушылардың жаттап келуіне итермелейді. Сөйтіп оқушылардың білімі жаттанды болады, олардың творчествалық іс-әрекеттері дамымайды. Сондықтан есеп арқылы білімді тексеруге болады. Мысалы: «Оттегінің қасиеті» тақырыбында оқушыдан үйге берген тапсырманы есеп шығарту арқылы сұрауға болады.

Есеп №1. 1,08г АI оттегінде жанғанда шыққан АI₂О₃ массасын табу.

Оқушылар бұл есепті шығаруда оттегіне байланысты реакция теңдеулерін жазып , есептеулер жүргізеді.

Білімді тексеруде сапалық есептердің маңызы өте зор. Мысалы: «Оттегінің қасиеттері» тақырыбында мынадай есептер беруге болады.

Есеп №2 Көмір шала жанғанда иіс газына айналады, ал толық жанғанда көмір қышқыл газына айналады. Иіс газы -улы, суда аз ериді, көк түсті болып жанады. Көмір қышқыл газы –улы емес, суда ериді, жанбайды. Осы оксидтердің формуласын жазып, құрамындағы «С» проценттік мөлшерін анықтаңдар. Оттегі мен көмір қышқыл газын бір-бірінен қалай ажыратуға болады.

Егер мұғалім жаңа сабақтың алдында үйге берген тапсырманы сұраса, немесе есеп шығартса, онда есеп өткен материалмен жаңа материалды жалғастыратындай болу керек. Мысалы: «Молярлық концентрация» тақырыбы алдында мынадай есеп шығартуға болады.

Есеп №3 Ауадағы оттегінің мөлшері О₂-23,2%; N₂- 75,5% құрайды (массалық үлесі) Егер 1л ауаның салмағы 1,293г болса, ондағы О₂: N₂ моль саны қанша болады:

ω (О₂) = 0,232 ω = m (комп) : m (қоспа); Осыдан:

ω(N₂) = 0,755 m = ω· m (қоспа); γ = m (қоспа) : М;

ρ(ауа) =1,293г/л

γ = ω ∙ m (қоспа) : М

γ(О₂) ; γ(N₂) -? γ (О₂) = 1,293· 0,232 : 32г/моль = 0,009моль;

γ (N₂) = 1,293· 0,755 : 28г/моль = 0,035моль;

Жауабы: 1 л ауада 0,009 моль 0₂ және 0,035 моль N₂ болады.

§4. Химиялық есептерді шығару арқылы оқушылардың білімдерін мен біліктерін пысықтау

Оқушыларды химиядан есеп шығартуға үйреткенде ең негізгі мәселеге көңіл аудару керек. Алған білімдерді бір жүйеге келтіру үшін, жинақталған тапсырмаларды құрастыра білу керек. Сол тапсырмалар арқылы оқушылардың жинақталған ойлау іс-әрекеттерін дамытуға болады. Ойлаудың екі түрі бар(диалектика тұрғысынан) 1. Эмперикалық 2. Теориялық

Оқушылар көбінесе эмперикалық ойлауды көп қолданады. Сөйтіп есеп шығарғанда есептің теориялық мәніне көп көңіл бөлмей, ойына келгені бойынша шығарады. Сондықтан бұл жерде оқушыға теориялық білім керек. Есеп шығару арқылы барлық алған теориялық білімдерді пысықтауға болады.(қайталау) Оқушылардың теориялық ойлау қабілеттерін дамытқанда, алған теориялық ойлаудың мынадай түрлері қалыптасады.

а) Нақты көрнекілік бойынша ойлау.

б) Нақты бейнелік форма арқылы ойлау.

в) Абстрактылы (дерексіздік) ойлау.

г) Жинақталған ойлау іс-әрекет.

Сондықтан есеп шығарғанда схемалар мен формулаларды , жинақталған теңдеулерді пайдаланған жөн. 8класста «алғашқы химиялық ұғымдарды» қайталағанда, алған ұғымдарды жинақтайтындай есептер қарастырған жөн. Мысалы: Известь тастың формуласын жазып, мынадай тапсырманы орындау.

1-тапсырма а) Формуласын жазу: б) күрделі затпа, жай зат па? в) қандай элементтен тұрады

М_г (СаСО)₃ = 100

М_г (СаСО)₃= n· Ar(Ca)+n₁· Ar(C)+n₂· Ar(O)

n =1 n₁ =1 n₂ =3

Осыдан: М_г (СаСО)₃ =1· 40 +1· 12 +3· 16 =100

2-тапсырма: Массаларының ара қатынасын табу

m(Ca):m(C):m(O) = n·Ar(Ca) =n₁·Ar(C):n₂·Ar(O)

m(Ca) : m(C) : m(O) = 40 : 12 : 48 = 10 : 3 : 12

Екеуін салыстырады, ұқсастығы мен айырмашылығын анықтайды. Сосын 3ші тапсырма береді. 3-тапсырма: Известь тастың құрамындағы элементтердің массалық үлесін табу.

Мұғалім әңгімелесу арқылы түсіндіреді. Оқушылар мұнда да алдыңғы екі есепте кездесетін формуланы атап көрсетеді. Сол формула бойынша есептеулер жүргізеді.

ω = n· Ar : Mr

Шешуі:

СаСО₃ – известь тас

-----------------------------

ω(Ca)-?ω(C)-?ω(О)-? ω (Ca) =1· 40 :100 = 0,4 = 40%

ω (C) =1·12 :100 = 0,12 = 12% ω (О) =3·18 : 100 = 0,48 = 48%

М_г (СаСО)₃ = 100 ; Ar(Ca)= 40; Ar(C)=12; Ar(O)=16.

Жауабы: 40% Ca, 12%С, 48%О

Оқушылар үш есепті салыстырып ұқсастығы мен айырмашылығын табады. Қорытындылағанда заттың химиялық формуласының сандық және сапалық жақтарының бірлігі айтылады. Газ тәрізді заттардың молекулалық формуласын табу оқушыларға қиынырақ болады. Бұл есептер 10 сыныпта шығарылады. Сондықтан 8 сынып материалдары еске түсіріледі. Формуланы жазады. ω = n·Ar / Mr Оны өзгертіп былай жазады:

n = ω · Мr /Аr

Есеп №1. Қаныққан көмірсутектің гологенді туындысының салыстырмалы молекулалық массасы-237 Ондағы Сl- массалық үлесі 0,899, ал С-0,101. Формуланы табу.

Шешімі:

М _г (С_х Х₄)= 237 n = ω· Мr /Аґ n (СI) = 0,899· 237 : 35,5 = 6

ω (CI) = 0,899

ω (C) =0,101 n (С) = 0,101· 237 : 35,5 = 2

------------------------

Формула-? Жауабы: С₂СI₆ немесе ССI₃- ССI₃

Ar(СI) =35,5

Ar(С) =12

Ерітінділерге есеп шығарғанда да мына формула пайдаланады.

ω = n · Ar : Mr

Мұғалім әңгімелесу арқылы мәліметтерді еске түсіреді. Ерітінділерге тоқталады. Ерітіндінің екі заттан тұратынын айтады.

m (ерт) = m + m₁ ω = m (е.з.) : m (ерт); ω = m (е.з.) : m + m₁;

Оқушыларға физика курсынан таныс (6кл) ерітіндінің массасын көлем мен тығыздық арқылы да табуға болатыны:

m(ерт) = m + m₁ = V· p Осыдан, ω = m : V· p

Есеп №2. 20г ерітіндіні суалтқанда 4г тұз алынады. Ерітіндідегі тұздың массалық үлесін табыңдар.

Шешімі:

m(ерт) = 20г ω = m (тұз) : m (ерт) ω = 4г : 20 г = 0,2

m(тұз) = 4г

ω-?

Жауабы: ω (тұз) - 0,2 = 20 %

Есеп №3 5г тұзды 45суда ерітеді. Ерітіндідегі NaCl массалық үлесін

табыңдар?

Ш ешімі:

m(NaCl) =5г ω = m / m + m₁ ω =5 /5 + 45 = 0,1=10%

m(Н₂О) =45г

ω -?

Жауабы: 10% NaCl

Есеп №4 Массасы бойынша тазартылған вино спиртінің құрамында 4% су бар.Егер спирттің p = 0,8г/см³ болса, 1л спирттегі судың массасын табыңдар.

Ш ешімі:

ω( Н₂О) = 0,04 ω = m : V·p m = ω· V· p

V(спирт) =1л

p (спирт) = 0,84г/см³ m(Н₂О) = 0,04· 1000см³· 0,8 =32г

--------------------------

m(Н₂О)-? Жауабы: 32г су.

Төмендегі ұғымдарды өткеннен кейін: «Зат мөлшері»; «Моль»; «молярлық»; «молярлық масса»; «Авагадро саны»; «молярлық көлем»; «реакцияның жылу эффектісі» т.б. есептер арқылы осы ұғымдарды пысықтап қайталаған жөн. Бұл ұғымдарды пайдалану арқылы есептер шығару керек.

Есеп шығарғанда барлық физикалық өлшем бірліктер арасында байланыс барлығы байқалады. Оны мына схема арқылы көрсетеміз.

m = M· υ m = p· V V = Vm· υ γ = Q : Qm

Осы схеманы пайдаланып, оқушыларға «зат мөлшері» деген ұғымды кең түрде түсіндіруге болады. Мысалы:

γ = m : M; γ = V: V_m ; γ = N_о : N_А;

Оқушылардың білімдерін бекіту мақсатында мынадай есептер шығаруға болады.

Есеп №5. Көлемі 11,2 л тең газометр оттегімен толтырылған. Газометрдегі оттегінің молекула санын, массасын және зат мөлшерін анықтаңдар.

Ш ешімі:

V(О₂) =11,2л γ =V/ V_m m = V· p

----------------- m (О₂) =11,2л·1,43г/л =16 г

m(О₂)- ? γ (О₂)- ? N_о(О₂)- ? γ (О₂) =11,2л :22,4л /моль = 0,5 моль немесе

V_m (О₂) =22,4л/моль m = γ· M N ₀= γ· N_А

p(О₂) =1,43г/л m (О₂) = 0,5моль·32г/моль =16г

M(О₂) =32г/моль N₀ (О₂) = 0,5· 6·10²³моль^-1 = 3·10²³

Жауабы: 3·10²³; 16г; 0,5моль

Мектеп бағдарламасында химиялық реакция теңдеулері арқылы көптеген есептер қарастырылады. Олардың көптігі сондай және әртүрлі болып келеді. Бірақ барлығына ортақ бір нәрсе бар. Ол бәріне бірдей іс-әрекет бар. Міне осыны қарастырайық: Мысалы мынадай теңдеу берілді.

n₁А + n₂В = n₃С + n₄Д

А + В = С + Д

Егер осы 4 заттың біреуінің массасы берілсе, ал екінші заттың массасын анықтау керек болса, онда есепті шығарудың 12 варианты бар.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Зат

А

m

m

m

х

х

х

m 1

m1

В

х

m

m

m

х

х

m 2

m 2

С

х

х

m

m

m

Х

х

Д

х

Х

х

m

m

m

х

Бұл есептерді шығарудың принципі бірдей, бір заттың массасы арқылы, екінші заттың массасын анықтауға болады. Мұндай есепті базовой деп атайды.(негізгі) Бұл базовой есептен басқа күрделі есепке көшу өте күрделі. Оған көшу үшін алғашқы базовой есеппен салыстыра отырып сатылап көшу керек. Ол кезде оқушылардың көңілін жалпы әдіске мән бере отырып, жаңа әдістің ерекшелігіне назар аударады. Енді мысал келтірейік:

Есеп №6 (1-вариант) 1,2г Мд алып күкірт қышқылының артық мөлшерімен Н₂SО₄ қосып тұз алады.Тұздың массасын табу.

Ш ешімі:

m(Mg) =1,2г Mg + Н₂SО₄= Mg SО₄ + Н₂

------------------

m(тұз)- ? Химиялық теңдеу бойынша формуланы қолданамыз. m = γ· M

М(Мg)=24г/моль m (Mg) =1моль· 24г/моль = 24г

М(МgSO₄)=120г/моль m (Mg SО₄) =1моль·120г/моль =120г

Есепті шығару үшін бір әдісті қолданамыз. Мысалы, заттардың массаларын салыстыру әдісі:

1,2г < 24г 20есе аз, олай болса тұз да 20 есе аз болады.

M (Mg SО₄) =120г:20 = 6г

Жауабы: m (тұз) - 6г.

Осындай әдіспен Н₂SО₄ пен Н₂ массасын есептеуге болады.

(2-вариант)

m (Н₂SО₄) = 98г m (Н₂) = 2г

а) 1,2 < 98г 8,2есе m (Н₂SО₄) = 98г : 8,2 =1,19г

б) 1,2 < 2 1,6есе m (Н₂) = 2г:1,6 =1,25г

(3-вариант)

1,2 г магнийдің орнына 0,05моль Мд деп беруге болады. Бұл жағдайда да

есептің шешімі өзгермейді, егер 1,2г Мд массаның орнына 0,05моль Мд өлшем бірлігін алсақ та, сол жауап шығады.

0,05 х

Mg + Н₂SО₄ = Mg SО₄ + Н₂

γ(Mg) = 0,05моль; γ (Mg SО₄) = 0,05моль

M = γ· M = 0,05·120 = 6 г (Mg SО₄)

Қаралған есептерді біріктіріп жазып, негізгі есеп арқылы оқушыларға есептің мәнің түсіндіруге болады. Яғни егер бір заттың массасы белгілі болса, қалған заттардың массасын анықтауға болады. Енді осыған мысал қарастырайық.

m m_х

n₁А + n₂В = n₃ С + n₄ Д 1 вариант

n₁ М(А) n₃ М(С)

m m_х

n₁ А + n₂ В = n₃ С + n₄ Д 2 вариант

n₁ М (А) n₂ М(В)

m m_х

n₁ А + n₂ В = n₃ С + n₄ Д 3 вариант

n₁ М (А) n₄М(Д)

Егер есептің шартын өзгертсек, зат мөлшері берілген болса, сол арқылы екінші заттың массасын табуға болады. Шығару жолы жоғарыдағы әдіске ұқсас:

γ m_х

А + В = С + Д 1-вариант

m_х γ_х

А + В = С + Д 2-вариант

γ m_х

А + В = С + Д 3-вариант

Оқушылар мұндай қорытындылау есебінен бір заттың массасы арқылы (немесе моль) қалған үш заттың массасын (моль) анықтауға болатының көреді. Авогадро заңына мынадай есептерді шығартуға болады.

Есеп №3 (3-вариант)

1,2 г Мg күкірт қышқылының артық мөлшерімен әрекеттескенде қанша көлем Н₂ бөлінеді (қ.ж.)

Есепте алдымен пропорция әдісімен сутегінің массасын тауып, көлемге көшуге болады. Немесе моль саның табу арқылы көлемді есептеуге болады.

1,2г Хг

Мg+ Н₂ SО₄ = Мg SО₄+ Н₂

24 2

(1- Пропорция әдісі)

1,2 г------------------------Хг

24------------------------ 2г х =1,2г ∙2 : 24 = 0,1 (Н₂)

V = m : p V = 0,1г : 0,09г/л = 1,12 л (Н₂)

(2- Моль ұғымы арқылы есептеу әдісі)

γ = m : М γ (Н₂) = 0,1г : 2г/моль = 0,05 моль

V = γ · Vm

V = 0,05моль· 22,4л /моль =1,12л

Алайда, бұл екі әдіс тиімді емес, себебі көп уақыт кетеді. Сондықтан бұл жерде тиімдісі газдардың молярлық көлемі ұғымын пайдаланған жөн. Оны мұғалім мына схема бойынша түсіндіреді.

m V_х

А + В = С + Д ↑ 1-вариант

М(А) V_m

γ V_х

А + В = С + Д 2-вариант

γ·В V_m

m V_х

А + В = С + Д 3-вариант

М·С V_m

Осыдан кейін мұғалім оқушыларға өз беттерімен шығаруға №3 есепті береді:

Шешімі: 1,2 г х л

m (Mg) =1,2г Мg + Н₂ SО₄ = Мg SО₄ + Н₂

------------------------, 24 22,4л

V(Н₂) - ?

M (Mg) =24г/моль V_m = 22,4л/моль

Теңдеу бойынша 1моль Мg 1моль Н₂ ығыстырады, яғни

m (Мg) =1моль · 24г/моль = 24г

V(Н₂) =1моль· 22,4л/моль = 22,4л

1,2г < 24 20 есе аз, олай болса сутегі де 20 есе аз бөлінеді.

V (Н₂) = 22,4 : 20 =1,12л

Жауабы: 1,2г Мg 1,12 л Н₂ ығыстырады.

Есеп №4 98г 5% Н₂SО₄ ерітіндісіне артық мөлшерде Мg қосқан. Шыққан тұздың массасын табу. Берілген есепте есептің мазмұны күрделенген. Бұл есепте заттың массасы берілмеген, керісінше ерітіндінің массасы берілген. Осы мәліметтер арқылы Н₂SО₄ массасын табу керек.

Ш ешуі:

m(ерт) Н₂SО₄= 98г ω = m (зат) /m (ерт); m (Н₂SО₄) = ω· m (ерт)

ω(Н₂SО₄) = 0,05 m = 98· 0,05 = 4,9г

m (тұз)- ? 4,9г Хг

Мg + Н₂ SО₄ = Мg SО₄ + Н₂↑

М (Н₂SО₄) = 98г/моль 98 120

1моль 1моль 1моль

М (Мg SО₄) =120г/моль.

Теңдеу бойынша үшеуі де бір моль, сондықтан олардың массасы:

m (Н₂SО₄) = 98г, m (МgSО₄) =120г

4,9г< 98 г 20 есе аз, сондықтан алынған тұз да 20 есе аз болады. M (МgSО₄) =120г : 20 = 6 г

Жауабы: 98г 5% Н₂SО₄ магниймен қосылып, 6г Мg SО₄ тұзы алынады .

Осыдан кейін оқушыларға осы есептің жалпы схемасын береді:

m m_х

А + В = С + Д Базовый есеп

М(В) М(С)

m (ерт) және ω Есеп күрделенді

m (В) = m (ерт) · ω 1. Заттың массасын табу

m m_х

А + В = С + Д 2. Базовой есепті шығару

М(В) М(С)

Осыдан кейін мұғалім №4 есеп пен №5 есепті салыстыруды сұрайды.Ұқсастығы мен айырмашылығын анықтайды.

9класста оқушылар сандық есептің жаңа үш түрімен танысады. Оның айырмашылығы 13,14 вариантта көрсетілген. Мұнда екі заттың массасы берілген, біреуі артық алынған. Оны бірнеше әдіспен анықтайды:

1. Заттың мөлшерін салыстыру (есептің шарты бойынша және реакция теңдеуі бойынша)

2. Теңдеу бойынша және есептің шарты бойынша массалар ара қатынасын салыстыру

3. Реакцияға қатысқан заттың массасын салыстыру.

4. Пропорция арқылы (белгілі мен белгісіз мәні арқылы)

5. Реакцияға қатысқан заттардың массалар ара қатынасы

Есеп №8 1,2г Mg, 5,5г Н₂SО₄ ерітіндісімен әрекеттескенде неше көлем (қ.ж.) сутегі бөлінеді және тұз түзіледі.

Ш ешуі: 1,2

m(Mg) =1,2г Мg + Н₂ SО₄ = Мg SО₄ + Н₂

m( Н₂SО₄) =5, 24 98

---------------------- 1моль 1моль

m(МgSО₄)-?

Химиялық реакция бойынша бір моль Мg, бір моль күкірт қышқылымен әрекеттеседі. Сонда 1,2г < 24г 20 есе кіші, олай болса қышқыл да 20 есе аз бөлінеді:

m ( Н₂SО₄) = 98 :20 = 4,9г

Ал есептің шарты бойынша қышқыл 5,5г. 4,9г < 5,5г.

Олай болса қышқыл артық алынған. Енді қалған есептеуді оқушылардың өзіне берген жөн. Келесі есептің түрі шығымға байланысты есеп. Мұғалім теңдеу бойынша алынған заттарды теориялық деп, ал іс жүзінде алынған заттарды практикалық деп аталатынын айтып, «шығым» туралы ұғымды түсіндіреді.

ή = m _прак / m_теор

Есеп №9 1,2г Mg қышқылымен Н₂SО₄ әрекеттесіп 5,5г тұз алынады. Алынған өнімнің шығымының массалық үлесін табыңдар.

Шешуі:

m(Mg) =1,2г 1,2г

m MgSО₄) =5,5г Мg + Н₂SО₄ ═ МgSО₄ + Н₂

ή =? 24г 120

1моль 1моль

Теңдеу бойынша 1 моль Мg 1 моль қышқылмен әрекеттескен, 1,2г < 24г 20 есе, олай болса m ( MgSО₄) массасы 20 есе аз болу керек, яғни

m_теор ( MgSО₄) =120 : 20 = 6 г.

Бұл алынған мәліметті формулаға қоямыз.

ή = 5,5г : 6 г = 0,92 = 92 %

Жауабы: 92%

Оқушылардың назарын тағы да, сандық есептерді салыстыру үшін осы есепті жалпы кесте бойынша базовый есеппен салыстыруға аударады.

m mх

А + В = С + Д Базовой есеп

^{М(А) М(С)}

m₁ m_прак Есеп күрделенді:

m₁ m_теор 1. Базовой есеп бойынша m_теор табамыз

^{М(А) М(С)}

ή = m_прак : m_теор 2. Формула бойынша табу.

Осыдан кейін кері есепті шығарудың жолдары көрсетіледі. Өнімнің шығымын кері есеп арқылы былай анықтайды:

1. Іс жүзінде алынған өнімнің массасын бастапқы заттың массасымен практикалық шығым арқылы анықтау.

2. Екінші әдісінде практика жүзінде алынған өнімнің массасы мен шығым беріледі. Бұл жағдайда бастапқы заттың массасын белгілі өнімнің массасымен практикалық шығым арқылы анықтауға болады.

Енді осыны көрнекі ретінде көрсету үшін, есепті шығарудың жалпы схемасы құрылады:

m m_пр

А + В = С + Д Тура есеп

ή-?

1. Базовой есеп бойынша m_теор табамыз.

2. Формула арқылы ή = m_пр : m_теор

шығым анықтанылады.

m ή(С) Кері есеп (1)

m_практ

1. Базовой есеп бойынша m_теор табамыз.

2. Формула арқылы ή = m_пр / m_теор

m_пр. анықталынады

m_х ή(С) Кері есеп (2)

m_прак

1. Формула арқылы ή = m_пр / m_теор

m_{теор .}анықтайды

2. Базовой есеп бойынша m (А) табамыз.

Есептер мен тапсырмалар

23. Алдарыңда екі есептің шарты берілген. Осы шарттар бойынша есептің мазмұнына мәтін құрастырыңдар.

А ) m(известняк) = 1кг СаСО₃ = СаО + СО₂

ω (СаСО₃) = 0,9

---------------------------

V(СО₂) - ?

Б ) V(Н₂SО₄) = 1л

ρ(Н₂SО₄) = 1836кг/м³

ω (Н₂SО₄) = 0,96

-------------------------------

m (Н₂О) - ?

24. Кальций карбонатын айырғанда 11,2л СО₂ түзіледі. Түзілген көмір қышқыл газын калий гидроксидімен әрекеттестіріп тұз (К₂СО₃) алынады. Реакцияға қатысқан КОН массасын анықтаңдар.

25. «Қышқылдардың химиялық қасиеті» тақырыбын бекіту үшін қандай тапсырмаларды есеп кітаптардан алуға болады.

26. «Оттегі, оксидтер. Жану» тақырыбында 20минуттық 7 вариантқа бақылау жұмысын құрастырыңдар.

А) орташа оқушыға б) күшті оқушыға

27. 50 кг сусыз күкірт қышқылынан, массалық үлесі 0,3 және тығыздығы

1220 кг/ м³ тең аккумуляторлық күкірт қышқылын дайындау үшін оның

қандай көлемін алуға болады?

28. 2,3 г натрий сумен әрекеттескенде бөлінетін сутегінің (қ.ж.) моль

саның анықтаңдар.

29. «Ион алмасу реакциясы» тақырыбы бойынша сабаққа дайындалғанда

сізге сабақтың жоспарына 2-3 тапсырманы еңгізу қажет болады. Тиісті

тапсырманы құрастырып , оны шығарудың әдістемелік жолдарын

көрсетіңдер.

30. 14,2 г фосфор оксидін (V) 50 мл сумен әрекеттестіріп алынған фосфор қышқылы ерітіндісінің массалық үлесін анықтаңдар.

IV-Тарау. Бағдарлама бойынша оқушыларды есеп шығартуға үйретудің әдістемесі

§1. 8 сынып есептері

Формула бойынша заттың салыстырмалы молекулалық массасын табу және элементтердің % мөлшерін анықтау

Есеп №1. Судағы оттегі мен сутегінің массалық үлесін табу.

Н₂О ω (эл) = Ar ∙ n / Mr; Mr (Н₂О) =1∙2+16 ∙1=18

---------- ω (Н) = Ar(H) ∙ n : Mr(H₂О) = 1∙2 : 18 = 0,11 = 11%

ω(Н) –? ω(О) –?

Аr (О)=16

Аr (Н)=1 ω (О) = Ar(О) ∙ n : Mr(H₂О) = 16 ∙1: 18 = 0,89 = 89%

Жауабы: суда 11% -Н және 89% О бар.

Авогадро заңы бойынша есептеу

Есеп №2. 2 моль күкіртте (S) қанша атом бар.

γ(S) =2моль N_А = 6∙10²³ моль^-1 γ = N₀ : N_А

------------------

N₀(S) - ?

N₀ (S) = N_А∙ γ (S) = 6∙10²³ моль^-1∙2моль = 12∙10²³

Жауабы: 2 моль күкіртте- 12∙10²³ атом бар.

Есеп №3 1,2∙10²³ молекула суда заттың қандай мөлшері бар.

Ш ешуі:

N₀(Н₂О)= 1,2∙10²³ γ (Н₂О) = N₀ : N_А = 1,2∙10²³ : 6∙10²³моль^-1 = 0,2моль

-----------------------

γ(Н₂О)- ?

N_А = 6∙10 ²³ моль^-1

Жауабы: 0,2 моль суда 1,2∙10²³ молекула су бар.

Оқушыларға физика курсынан белгілі: массамен көлем арасындағы байланыс және масса мен зат мөлшері арасындағы байланыстар. Міне осы мәліметтерді пайдалана отырып есептер шығаруға болады. Мысалы:

m = p ∙V және m = γ ∙ M

Осыдан M = m / γ ; γ = m / М

М (эл) = m₀ (атом) N_А М(С)=1,99∙10²³∙ 6∙10²³моль^-1 =12

М (зат) = m₀ (молекула)N_А М(Н₂О)=3,001∙10²³∙6∙10²³моль^-1 =18

Есеп №4. 0,25 моль күкірт қышқылының Н₂SО₄ массасын табу.

Шешуі:

γ (Н₂SО₄)=0,25моль m = γ ∙ M М(Н₂SО₄)=98г/моль

-------------------------- m (Н₂SО₄) = 98г/моль ∙ 0,25моль =24,5г

m(Н₂SО₄)=?

Мr(Н₂SО₄)=98

Жауабы: 0,25моль (Н₂SО₄) – 24,5г тең.

Есеп №5 11г көмір қышқылында (СО₂) қанша молекула бар және зат мөлшерін табу.

Ш ешуі:

M(СО₂) =11г γ = m / М N₀ = γ ∙ N_А

------------------

γ(СО₂) - ? N₀-? М (СО₂) = 44г/моль

Мr(СО₂) =44 γ (СО₂) = 11г / 44г/моль = 0,25моль

N_А =6∙10²³моль^-1

N₀ (СО₂) = 0,25 моль ∙ 6∙10²³ моль^-1 = 1,5∙10²³

Жауабы: 11г көмір қышқылында (СО₂) -0,25 моль және 1,5∙10²³ молекула бар.

Химиялық теңдеу бойынша есептеу

Есеп №6. Мысты тотықтырып 40г СиО алу үшін қанша грамм оттегін қатыстыру керек.

Ш ешуі: 40

m(СиО) = 40г 2Си + О₂ = 2СиО

^{--------------------------} 32 160

m(О₂)- ?

М(О₂)=32г/моль m = γ ∙ M теңдеу бойынша оттегі мен СиО

М(СиО) = 80г/моль массасын табамыз.

m (О₂) = 1моль ∙32г/моль = 32 г

m (СиО) = 2 моль ∙ 80 г/моль =160г

Енді осы есептерді бірнеше әдіспен шығарайық.

1-әдіс. Зат массаларының қатынасы.

1. Берілген 40г СиО мен 160г СиО салыстырамыз. 40 <160 (4есе көп)

Олай болса оттегі 4есе аз қажет етеді.

m (О₂) = 32 г : 4 = 8 г

Жауабы: 40г СиО алу үшін 8г О₂ керек.

2-әдіс Моль ұғымын пайдаланып есептеу.

γ = m : М γ = 40г : 80 г/моль = 0,5моль

Теңдеу бойынша оттегінің моль саны 2 есе кем: 0,5 : 2 = 0,25 моль Осыдан:

m (О₂) = 32 г/моль ∙ 0,25 = 8 г

3-әдіс Пропорция арқылы есептеу

m_г 40

2Си + О₂ = 2СиО m_{г-----------------------------------}40

32 160 32---------------------- 160

m (О₂) = 8 г

Ерітінділердегі заттын массалық үлесін есептеу.

Ерітінділер еріген затпен ерігіштен тұратыны белгілі. Ерітіндідегі еріген заттың проценттік мөлшерін формула арқылы табуға болады.

Есеп №7. 10 г тұзды 70 г суға еріткен. Ерітіңдінің проценттік концентра-

циясын табыңдар?

Ш ешуі: ω = 10 : 80 = 0,12

m(тұз) =10 г

m₁(су)= 70г

^{-------------------------------}

ω- ?

Есеп №8. Бір литр НСІ ерітіндісіндегі тұз қышқылының проценттік мөлшері 0,38 тең. (p=1194кг/м³) . Ерітіндідегі НСІ массасын табу?

Ш ешуі:

V(НСІ)_ерт=1л=0,001м³ ω = m_зат : m_ерт

ω(НСІ)=0,38 p(НСІ)=1194кг/м³ ω = m_зат : m + m₁

-------------------------------

m(НСІ)- ? ω = m : V ∙ p

m = ω ∙V∙ p = 0,38 ∙ 0,001м³ ∙1194кг/м³ = 0,454кг = 454г

Есеп №9 45г қантты суға ерітіп 10% ерітінді алынған. Судың массасын табу.

Ш ешуі:

m(қант) = 45г ω = m_зат : m_ерт ω = m_зат : m + m₁

ω = 0,1(10%)

---------------------

m₁(Н₂О) -?

Бірінші-әдіс

ω = m_зат : m_ерт m_ерт = m : ω = 45г : 0,1 = 450г

m(Н₂О) = 450 – 45 = 405г

Екінші -әдіс

ω = m / m + m₁ Осыдан ортақ бөлімге келтіріп мына теңдеуді аламыз:

mω + ωm₁ = m немесе ωm₁ = m – ω ∙ m

m₁ = m − ω∙ m : ω = 45г − (45∙ 0,1) г : 0,1= (45- 4,5) г : 0,1 ;

m (Н₂О) = 40,5г : 0,1= 405 г

Жауабы: 45г қантты 405г суға еріту керек.

Химиялық лабораторияда әртүрлі ерітіңділерді араластырып белгілі дәрежедегі еріген заттың массалық үлесіне тең ерітіңділерді дайындау көп кездеседі. Мысалы, бірінші ерітіндінің массасын – m₁, екінші ерітіндінің массасын – m₂ , деп белгілейік. Ал олардағы еріген заттың массалық үлесін ω₁: ω₂ : ω₃ деп белгілейік. Ерітіндінің қоспасын (m₁ +m₂) дейміз.

Еріген зат: m₁ ∙ ω₁; m₂ ∙ω₂; (m₁ +m₂) ∙ ω₃ болады.

Осыдан m₁ ∙ ω₁ + m₂ ∙ ω₂ = (m₁ + m₂) ∙ ω₃;

немесе m₁ ∙ ω₁ + m₂ ∙ω₂ = m₁ ∙ ω₃ + m₂ ∙ ω₃

осыдан: m₁ ∙ ω_{1 −} m₁ ∙ ω₃ = m₂ ∙ ω_{2 −} m₂ ∙ ω₃

m₁(ω₁- ω₃) = m₂ (ω₂ - ω₃) Осыдан жалпы формула шығады.

m₁ : m₂ = ω₃ − ω₂ : ω₁ − ω₃

Енді есеп шығарып көрейік.

Есеп №10 Массалық үлесі 0,2 тең 100г ерітінді мен 0,32г тең 50г ерітіндіні араластырған. Алынған ерітіндінің массалық үлесін табу.

Шешуі:

m ₁= 100г 1-әдіс Ығыстыру ережесі формуласы бойынша

ω₁= 0,20 m₁ : m₂ = ω₃- ω₂ : ω₁- ω₃

m₂= 50г

ω ₂= 0,3г 100 : 50 = ω₃ - 0,3г : 0,2 - ω₃

ω₃- ?

0,4 − 2ω₃ = ω₃ − 0,32;

0,72 = 3ω₃

ω₃ = 0,24

Жауабы: Алынған ерітінді 24%

2-әдіс Алгебралық әдіс

m₁ ∙ ω₁ + m₂ ∙ ω₂ = (m₁ + m₂) ∙ ω₃;

ω₃ = m₁ ∙ ω₁ + m₂ ∙ ω₂ : m₁ + m₂ = 100 ∙ 0,2 + 50 ∙ 0,3 : 100 + 50 = 0,24 = 24%

3-әдіс Крест ережесі

0,20 ω₃ - 0,32 ; 100г ω- 0,32 ‗ 100

ω₃ 0,20 - ω₃ 50

0 ,32 0,20 - ω₃ ; 50г ω₃ - 0,32 = 0,4-2 ω₃

3 ω₃ = 0,73 ω₃ = 0,24 = 24%

4-әдіс Сандық есептеу

1. Бірінші ерітіндідегі еріген затты табамыз

m₁(зат) =100 ∙ 0,20 = 20г

2. Екінші ерітіндідегі еріген затты табу.

m₂ (зат) = 50 ∙ 0,3 = 16г

3. Жалпы еріген затгы табу

20 +16 = 36

4. Жаңа ерітіндінің массасын табу

100 + 50 = 150г

5. Қоспадағы еріген затгың массасын табу

ω₃ = 36 = 0,24 =24%

150

Газдардың молярлық көлемі. Авогадро заңы

Есеп №9 0,2моль Н₂ қандай көлем алады?.

Ш ешуі:

γ(Н₂) =0,2моль Бірінші әдіс

-------------------

V(Н₂)- ? 0,2 моль < 1моль (5есе) олай болса көлем де 5есе

кем болады. V_m =22,4л/моль

V (Н₂) = 22,4 : 5 = 4,48л

Екінші әдіс

V = γ ∙ V_m V(Н₂) = 0,2моль ∙22,4л /моль = 4,48л

Жауабы: 0,2моль Н₂ (қ.ж.) - 4,48л көлем алады.

Есеп №10 Баллонда 0,5кг сутегі бар.Қалыпты жағдайда бұл газ қандай көлем алады.

Шешуі:

m(Н₂) = 0,5кг = 500 г Бірінші әдіс

--------------------------- m (Н₂) =1моль ∙2г/моль =2г

V(Н₂)-? V(Н₂) =1моль ∙22,4л/моль =22,4л

М(Н₂)=2г/моль 2г<500г (250есе) олай болса газдың көлемі де

V_М =22,4л/моль 250есе көп болады.

V(Н₂) =22,4л ∙250 = 5600л =5,6м³

Екінші әдіс

γ = m / М = 500 г/ 2г/моль = 250 моль

V = γ∙Vm = 250моль ∙22,4л/моль = 5600л

Үшінші әдіс

γ₁ = m / М; γ₂ = V / Vm ; γ₁ = γ₂ олай болса

m / М = V / Vm Осыдан V = m ∙ Vm / М

V(Н₂) = 500г ∙ 22,4л/моль / 2г/моль = 5600л =5,6м³

Жауабы: 0,5кг Н₂ (қ.ж.) V= 5,6м³ алады.

Теңдеу бойынша газдардың көлемін табу

Есеп №11 Күкірт қышқылына (Н₂SО₄) 0,2моль Zn әсер етіп қандай көлем Н₂ алуға болады?.

Шешуі: 0,2моль

γ (Zn)=0,2моль Zn + Н₂SО₄ = Zn SО₄ + Н₂

-------------------- 1моль 1моль

V(Н₂)-? Vm =22,4л/моль

Бірінші әдіс(зат мөлшерлерін салыстыру)

0,2 моль <1моль (5есе) Олай болса Н₂ 5есе кем бөлінеді, осыдан

V = γ ∙V_m = 0,2моль ∙22,4л/моль = 4,48л.

Екінші әдіс (Пропорция әдісі)

0,2моль V_л

Zn + Н₂SО₄ = Zn SО₄ + Н₂

1моль 22,4л

Химиялық теңдеу бойынша 1моль Н₂ бөлінеді, оның көлемі:

V(Н₂) =1моль∙22,4л/моль =22,4л

0,2 : 1 = V : 22,4 осыдан V(Н₂) = 0,2∙22,4 / 1 = 4,48л

Жауабы: 0,2 Zn қышқылдан 4,48л Н₂ ығыстырады.

Есеп №12 18г көмір жанғанда қанша көлем оттегі қатысады.

Шешуі:

m(С)=18г С + О₂ = СО₂

--------------

М(С)=12г/моль Теңдеу бойынша 1моль С және 1моль О₂

V_m= 22,4л/моль m (С) =1моль ∙12г/моль =12г

V(О₂) =1моль ∙22,4л/моль =22,4л

18г >12г (1,5есе) олай болса О₂ де 1,5 есе көп керек етеді.

V(О₂) =22,4л ∙1,5 = 33,6л

Жауабы:18г С жанғанда 33,6л О₂ кетеді.

Газдардың салыстырмалы тығыздығын анықтау

Бір литр газдардың көлемдері 22,4л тең, молекула саны 6∙10²³ тең. Ал массалары бірдей емес.

Мысалы: СО₂ мен Н₂ салыстырсақ әртүрлі (m₁ М_r)

m (СО₂) ‗ М (СО₂)

m (Н₂) М _r (Н₂)

Массаны формула арқылы да анықтаймыз

m = V∙ p m (СО₂) = V(СО₂) ∙ p (СО₂)

m (Н₂) = V(Н₂) ∙ p (Н₂) осыдан

V(СО₂) ∙ p (СО₂) = М_r(СО₂)

V(Н₂) ∙ p (Н₂) М_r (Н₂)

Көлемдері бірдей болғасын (1л) былай болады:

p (СО₂) ‗ М_r(СО₂) немесе p₁ : p₂ = Мr₍₁₎ : М_r(2)

p(Н₂) М_r (Н₂)

p₁ : p₂ = d тығыздық дейді.

d = m₁ : m₂ = p₁ : p₂ = М_r(1) : М_r(2)

Есеп №13 Тұз қышқылының (НСІ) азот бойынша тығыздығын анықтау

Шешуі:

Бірінші әдіс(Формула бойынша)

НСІ

d = М_r(НСІ) : М_r(N₂) = 36,5 ׃ 28 =1,3

d(НСІ) -?

Екінші әдіс(Тығыздық бойынша)

М _r (НСІ) =36,5 Газдардың тығыздығын кестеден қараймыз.

М _r (N₂) = 28

p (НСІ) =1,63г/л p (N₂) = 1,25г/л

d = p (НСІ) : p (N₂) = 1,63 : 1,25 = 1,3

Жауабы: d (НСІ) =1,3

Теңдеу бойынша газдардың көлемдік қатынасын анықтау

(Гей-Люссак заңы)

Есеп №14. 2л NН₃ жанғанда қандай көлем О₂ керек және қандай көлем N₂ бөлінеді:

Шешуі: 4 NН₃ + 3 О₂ = 2 N₂ + 6Н₂О

V (NН₃) =2л 4 моль 3 моль 2 моль

-------------------

V (N₂)-? V (О₂)-? Химиялық теңдеу бойынша аммиак 4 көлем, ал

азот 2 көлем болып тұр, олай болса азот 2 есе, ал оттегі 1,5 есе кем бөлінеді,

Жауабы: 2л NН₃ жанғанда 1,5л О₂ және 1л N₂ керек.

Есеп №15. 1 л зат жанғанда 5л оттегі жұмсалады. Реакциядан кейін 3л СО₂ және 4л Н₂О бөлінеді. Заттың формуласын табу?

Шешуі: газ + 5О₂ = 3СО₂ + 4Н₂О

Теңдеу бойынша оттегін санасақ газдың құрамында оттегі болмаған, тек С,Н болған. Осыдан:

С_хН_у + 5О₂ = 3СО₂ + 4Н₂О

3моль 4моль

Химиялық теңдеу бойынша 3моль СО₂ құрамында 3моль С болады, олай болса көміртегінің белгісіз саны х=3 тең болады, ал 4моль Н₂О - 8моль Н тең болады, яғни у = 8

Жауабы: С₃Н₈ (пропан)

Есептер мен тапсырмалар

31. Символика арқылы төмендегі мәліметтерді жазыңдар: 1) құрамында 12 атом көміртегі 22 атом сутегі және 11 атом оттегі кіретін сахарозаның салыстырмалы молекулалық массасы; 2) сахароза молекуласының массасы.

32. Сахарозаның құрамындағы сутегі, көміртегі және оттегінің массалық үлесін анықтаңдар.

33. Н₂SО₄ –күкірт қышқылы. Символика арқылы белгілеңдер. а) Н₂SО₄ молекуласының массасы;б) Н₂SО₄ – салыстырмалы молекулалық массасы; в) Н₂SО₄ құрамындағы элементтердің массалық үлесін анықтаңдар.

34. Н₂SО₄ молекуласы судың молекуласынан неше есе ауыр?

35. 150г NО₂ құрамында қанша молекула болады?

Азот оксидінің осы массасы неше моль болады? Басқа мәліметтерді пайдаланып есепті кері байланыс арқылы шығарыңдар.

36. 5моль сутегі газында қанша молекула болады.

37. 1,5моль Н₂SО₄және 0,2моль АІ₂О₃ массасын анықтаңдар.

38. 6,4г мыс сымының ұзындығы 1м. Бір моль мыстың мөлшері болатын мыс сымның қандай ұзындығын алуға болады?

39. Бір кг тұз сатып алынды. Ондай мөлшердің моль саны қанша. 1моль тұздың бағасы қанша?

40. 18г зат 200г ерітіндіде болады. Ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесін анықтаңдар.

41. 5% 500г иод ерітіндісін дайындау үшін қанша г иод және спирт алуға болады.

42. 3л 50% КОН ерітіндісі (ρ=1,51г/см³) берілген. Еріген заттың массасын анықтаңдар.

43. 0,2М 500мл КNО₃ ерітіндісін дайындау үшін қанша грамм КNО₃ алуға болады.

44. 3М 12л ерітіндіге 1440зат ерітілген. Ерітіндідегі заттың молярлық массасын анықтаңдар.

45. 0,1моль О₂; 0,4моль Н₂; 0,5моль СО₂ қандай көлем алады (қ.ж.)

46. 110г құрғақ мұзды буландырғанда түзілетін СО₂ көлемі (қ.ж.) қандай болады.

47. 10,8г АІ тұз қышқылының әрекеттескенде қандай көлем сутегі (қ.ж.) бөлінеді. Кері есепті құрастырыңдар.

48. 1,5моль НСІ мен алюминий әрекеттескенде түзілетін тұздың массасын және сутегінің көлемін анықтаңдар. Кері есепті құрастырыңдар

49. 0,5моль суды айырғанда түзілген сутегімен оттегінің (қ.ж.) көлемін анықтаңдар.

50. Сутегі бойынша төмендегі заттардың салыстырмалы тығыздығын анықтаңдар: а) оттегі; б) азот; в) көмір қышқыл газы

51. Ауа бойынша салыстырмалы тығыздықты табу. 1-Хлор; 2.Азот оксиді 3. Күкіртті сутек 4. Көмір қышқыл газы

52. 3л метанды, 3л этанды, 3л ацетиленді жаққанда қандай көлем көмірқышқыл газы бөлінді.

53. 2л иіс газын, күкіртті сутекті, бутанды жаққанда қандай көлем оттегі жұмсалады.

§2. 9 сынып есептері

Химиялық теңдеулер бойынша есептеу, егер реакцияға қатысқан екі заттың біреуі артық алынса

Тоғызысыншы сыныпта алдыңғы тарауда айтылғандай 13 және 14 вариантты есептердің түрлері шығарылады. Бұл есептердің ерекшелігі сол, есептерде екі заттың массасы көрсетіледі оның біреуі артық мөлшерде беріледі. Химиялық реакция жүргенде алынған заттың бір мөлшері реакцияға толық қатыспай артық қалады. Химиялық есептеулерді реакцияға толық қатысатын заттармен жүргізеді. Сондықтан есеп шығарарда алдымен қандай зат артық алыңғаны анықталып, содан кейін барып негізгі есептер шығырылады.

Есеп №1. 20 г МдО құрамында 94,5г НNО₃ бар ерітіндісімен әрекеттеседі. Қанша грамм тұз пайда болады.

Бұл есепте ең бірінші әрекет, ол магний оксиді мен азот қышқылының қайсысының артық алынғаның анықтау.

0,5моль 0,5моль

m ( MgO) =20г MgO + 2 НNО₃ = Mg(NO₃)₂ + Н₂О

m(НNО₃ ) =94,5г 1моль 1моль

m(Mg(NO₃)₂) -? γ( MgO) = 20г : 40г/моль = 0,5моль

γ(НNО₃ ) = 94,5г : 63г/моль =1,5моль

М( MgO)=40г/моль γ( MgO)=0,5моль=γ(Mg(NO₃)₂) = 0,5моль

М(НNО₃ )=63г/моль Осыдан:

М(Mg(NO₃)₂)=148г/моль m(тұз) = γ · М = 0,5моль·148 г/моль =74г

Жауабы: 20г MgO азот қышқылымен әрекеттескенде 74 г Mg(NO₃)₂ тұзын береді.

Химиялық реакцияға қатысқан артық заттарды анықтаудың бірнеше әдістері бар.

1-әдіс. Заттардың сандық мөлшерін моль ұғымы арқылы анықтау. Бұл әдіс №1 есепте қарастырылды.

2-әдіс Химиялық реакцияға қатысқан заттардың массалар арақатынасы арқылы.

Реакция теңдеуі бойынша:

m (MgO) : m (НNО₃ ) = 40 : 126 = 2 : 6,3

Есептің шарты бойынша:

m (MgO) : m (НNО₃ ) = 20 : 94,5 = 2 : 9,4

6,3 < 9,4 қышқыл артық алынған

3-әдіс. Химиялық реакцияға қатысқан заттардың массаларын салыстыру. Химиялық реакция теңдеуі бойынша:

m (MgO) = 1моль · 40 г/моль = 40 г

m(НNО₃ ) = 2моль · 63г/моль = 126г

20 г < 40 г 2есе кіші, олай болса, қышқыл да 2 есе аз болу керек, яғни

m (НNО₃ ) = 126 г : 2 = 63г, ал есептің шарты бойынша қышқыл 94,4 г олай болса қышқыл артық алынған.

4-әдіс. Пропорционалдық коэфициент арқылы.

20г 94,5

MgO + 2 НNО₃ = Mg(NO₃)₂ + Н₂О

40г 126

20 г : 40 г = 0,5; 94,5 : 126 = 0,75

0,5 < 0,75 қышқыл артық алынған.

5-әдіс.Пропорция әдісі арқылы.

20г mх

а) MgO + 2 НNО₃ = Mg(NO₃)₂ + Н₂О

40г 126

20 : 40 = mх : 126

m(НNО₃ ) = 20 г ·126 г / 40 г = 63 г

63 < 94,5 - қышқыл артық алынған.

mх 94,5 г

ә) MgO + 2 НNО₃ = Mg(NO₃)₂ + Н₂О

40г 126

mх ׃ 40 = 94,5 : 126

m (MgO) = 40 г ·94,5 г / 126 г = 30 г

Теориялық мүмкіншілікпен салыстырғанда өнімнің шығымын анықтауға арналған есептер

Бұл есептеулерде өнімнің шығымының массалық үлесі туралы ұғым қалыптастырылады. Өндіріске байланысты есептеулерде алынған өнімнің шығымы әруақытта шығынға байланысты болады. Сондықтан да технолог- иялық есептеулерде өнімнің шығымына байланысты формуланы пайдалануға болады.

Н_η= mП / mТ ·100; η = m_{прак /} m_теор

Есеп №2 Құрамында 45% S бар 320 т күкіртті колчеданнан  405 т күкірт қышқылы алынған. (есептеу сусыз қышқылға) Күкірт қышқылының шығымының массалық үлесін анықтаңдар.

Шешуі:

m (руда) = 320т Формуланы жазамыз

ω(S) = 0,45 η = m_пр / m_т

m_пр (Н₂ SО₄) = 405 т Өнімнің шығымының массалық

үлесін анықтау үшін күкірт қышқыл -

η (Н₂ SО₄) - ? - ының практикалық және теориалық

массасын білсе болғаны. Ал, практика-

М(S) = 32·10^-3кг/моль лық масса есептің шартыңда көрсетілген.

М(Н₂ SО₄) = 98 ·10^-3 кг/моль Сондықдан да, күкірт қышқылының теориалық массасын анықтау үшін алдымен рудадағы күкірттің массасын анықтау керек.

m_S = 32 ·10³ кг · 0,45 = 144 · 10³ кг = 144т

Күкірт қышқылын алу кезінде жүретін химиялық реакция теңдеуін жазамыз.

S + О₂ = SО₂ ; 2 SО₂ + О₂ = 2SО₃ ;

SО₃ + Н₂О = Н₂ SО₄

Үш теңдеуді біріктіріп жалпы теңдеу алынады:

2S + 3О₂ + 2 Н₂О = 2 Н₂ SО₄

Сонымен өндіріс үрдісінде 1 моль күкірт 1 моль күкірт қышқылын береді: S → Н₂ SО₄

Енді есепті қажетті әдістермен шығаруға кірісеміз. Алдымен күкірттің сан мөлшерін табады: γ = m / М

γ (S) = 144 · 10³ кг׃ 32 ·10³ кг /моль = 4,5 · 10⁶ моль

Күкірт қышқылының массасын табамыз: m = γ · М

m теор ( Н₂ SО₄) = 4,5 · 10⁶ моль · 98 · 10³ кг /моль = 441· 10³ кг = 441 т

Осыдан күкірт қышқылының шығымын анықтаймыз:

η (Н₂ SО₄) = 405 т / 441 т = 0,94 = 94%

Жауабы: η (Н₂ SО₄) = 94%

Есеп №3. 20 г аммоний хлориді артық мөлшерде кальций гидроксидімен әрекеттескенде қанша көлем аммиак түзіледі, егер аммиактың көлемдік шығымы 98% болса.

Ш ешуі:

m(NН₄СІ) =20 г η = V_пр / V_т V_пр = η · V_теор

η(NН₃ ) = 98%

20г х_л

V(NН₃ ) = ? NН₄СІ + Са(ОН)₂ = 2 NН₃ + СаСІ₂ + 2Н₂О

107г 44,8

Химиялық теңдеу бойынша

m(NН₄СІ) =2 моль · 53,5 г/моль = 107 г

V(NН₃ ) = 2 моль · 22, 4 л/моль = 44,8 л

Пропорция құрамыз:

20 ׃ 107 = V ׃ 44,8

V_теор (NН₃) = 20 г ·44,8 л / 107 г = 8,4л

V_пр (NН₃) = 8,4л · 0,98 = 8,2л

Жауабы: 20 г NН₄СІ 8,2 л NН₃ алынады.

Термохимиялық теңдеулер бойынша есептеу

Есеп №4. 12г сутегі оттегінде жанғанда қанша мөлшерде жылу бөлінеді, егер сутегінің жануының термохимиялық теңдеулері мынаған тең болса:

12 г х

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О + 571,6кДж

4г

Химиялық теңдеу бойынша 4 г сутегі жаңғанда 571,6 кДж жылу бөлінеді. Енді есепті бірнеше әдіспен шығарайық.

1- әдіс. Пропорция әдісі.

12 г ------------------------------ х

4 г -------------------------- 571,6

х = 12 · 571,6 / 4 = 1714,8 кДж

2-әдіс. Зат мөлшері арқылы есептеу.

Химиялық теңдеу бойынша 2моль сутегі жаңғанда 571,6 кДж жылу бөлінеді. Ал 12г сутегін сандық мөлшерге аударсақ:

γ = m / М

γ(Н₂) = 12 г / 2 г / моль = 6моль сутегі шығады. Сонда 6моль Н₂ 3есе көп жылу бөледі

Q = 571,6 ·3 = 1714,8 кДж

Есеп №5. Егер 1 г Мg жанғанда 25,6кДж жылу бөлінетін болса, термохимиялық теңдеуді қалай құруға болады?

2Мg + О₂ = 2МgО

Химиялық теңдеу бойынша 2 моль магний жаңғанда қанша жылу бөлінетінің анықтау керек. Ол үшін оны массаға айналдырып табамыз.

m = γ ·М m (Мg) = 2моль · 24г/моль = 48г

48 г > 1г (48есе) олай болса жылу да сонша есе көп болады.

Q¹ = Q ·48 Q¹ =25,6 · 48 = 1228,8 кДж

Жауабы: 2Мg + О₂ = 2МgО + 1228,8 кДж

Құрамында қоспасы бар заттардан алынған өнімнің массасын табу

Өндіріске байланысты есептерде көбінесе берілген шикізаттардың құрамында қоспасы болып келетін мәліметтер болады. Бұл қоспалар өндірістік үрдіс кезінде тиісті өнімге айнала алмайды. Сондықтан да тиісті өнімге айналатын таза заттың массасын анықтау қажет болады. Оны формула арқылы анықтауға болады.

ω (таза зат) = m (таза зат) / m (қоспа)

m (таза зат) = m (қоспа) · ω (таза зат)

Есеп №5. Құрамында 35% породасы бар 50т фосфорит заводқа әкелінді. Таза кальций фосфатының салмағын табу.

Шешуі:

Рудадағы таза кальций фосфатының мөлшері 65% (100% -35%) , ал бос порода ω (бос порода) = 0,35, ω (Са₃(РО₄)₂) = 0,65

m ( Са₃(РО₄)₂ ) = 50т · 0,65 = 32,5 т

немесе m ( қоспа ) = 50т · 0,35 = 17,5 т осыдан

m ( Са₃(РО₄)₂ ) = 50т - 17,5 = 32,5 т

Жауабы: m ( Са₃(РО₄)₂ ) = 32,5 т

Есеп №6 Құрамында 92% кальций карбонаты бар (СаСО₃) бар 500 кг известняктен қанша көлем көмір қышқыл газын алуға болады және сөңдірілген известінің массасын табу.

Ш ешуі:

m(изв) = 500кг Известняктегі СаСО₃ массасын табу:

ω (СаСО₃ ) = 0,92 m (СаСО₃ ) = 500 кг · 0,92 = 460 кг

V(СО₂)-? m(СаО)-? Известняктің айырылу реакциясын жазамыз:

СаСО₃ = СаО + СО₂

Химиялық теңдеу бойынша m (СаСО₃ ) = 100 кг

m (СаО) = 56 кг

V(СО₂) = 22,4 м³

Есепті шығару үшін массаларын салыстыру әдісін қолданамыз.

460 кг > 100 кг (4,6 есе) олай болса V(СО₂) және m (СаО) да 4,6 есе көп болады.

V(СО₂) = 22,4 м³ · 4,6 = 103 м³

M (СаО) = 56 кг · 4,6 = 257,6 кг

Жауабы: Известнякті өртегенде 257,6 кг СаО және 103 м³ СО₂ алынады.

Есептер мен тапсырмалар

54. Артық алынған заттарға байланысты 8-11сыныптарға арналған есептер жинағынан төмендегі есептерді шығарыңдар: №5-107, 5-109,5-111,5-118,5-135,5-136, 6-25.

55. 30г тұз қышқылымен 25г кальций карбонаты әрекеттестірілген. Реакция нәтижесінде қандай көлем көмірқышқыл газы бөлінді.

56. 10г азот қышқылы мен 5,35г темір гидроксиді(ІІІ) әрекеттестірілген.Тұздың массасын анықтаңдар.

57. Аммоний нитратын NН₄NО₃ қыздырып айырғанда азот және су түзіледі. 6,4г аммоний нитратын ыдыратқанда бөлінетін азоттың көлемін анықтаңдар, егер азоттың көлемдік үлесінің шығымы 89% болса.

58. 5,6л аммиакты тотықтыру арқылы алынған азот оксидінің (ІІ) көлемін анықтаңдар, егер азот оксидінің (ІІ) көлемдік мөлшердегі шығымы 90% болса.

59. 4,59кг барий оксидін алюминиймен тотықсыздандыру арқылы 3,8кг барий алынған. Барийді шығымын анықтаңдар.

60. 2г алюминий жанғанда 62кДж жылу бөлінеді. Процестің термохимиялық теңдеуін құрыңдар.

61. Құрамында 80% мырыш сульфиді бар. 1т мырыш алдамшысының қанша көлем (қ.ж.) күкіртті газ алуға болады.

62. 8% қоспасы бар 500кг көмірді жаққанда қанша көлем көмірқышқыл газы бөлінеді.

63. 10,8% 75г темір хлориді (ІІІ) ерітіндісіне артық мөлшерде натрий гидроксидін қосқан. Алынған тұнбаның массасын анықтаңдар.

§3. 10 сыпып есептері

Газ күйіндегі заттардың молекулалық формуласын анықтау

Есеп №1. Заттың құрамы С = 54,55 % , Н = 9,09 % , О = 36,36 % , d_Н2 = 22 тең. Белгісіз зат күміс оксидің оңай тотықтырып , қышқылға айналады. Заттың формуласын анықтаңдар.

Шешуі:

d_Н2 (зат) = 22 1- әдіс. ω = n ·Ar / Мr ; n = ω · Mr / Ar ;

ω(С) = 0,5455

ω(Н) = 0,0909 Мr = 2 · d_Н2 ; n = ω · 2 · d_Н2 / Ar ;

ω(О) = 0,3636

n (С) = 0,5455 · 2 · 22 / 16 = 2

Формула - ? n (Н) = 0,0909 · 2 · 22 / 1 = 3,9 = 4

n (О) = 0,3636 · 2 · 22 / 16 = 0,99 = 1

Қосылыстың молекулалық формуласы С₂Н₄О, бұл сірке альдегиді, оның құрлымдық формуласы:

О

∕∕

СН₃ – С

\

Н

2- әдіс. Бұл әдіс бойынша салыстырмалы тығыздық арқылы газ тәрізді заттардың салыстырмалы молекулалық массасын табады:

Мr = 2 · d_Н2

Мr = 2 · 22 = 44

Белгісіз заттарды х : у : z әріптерімен белгілеп, әрбір элементке келетін атомдардың массалық үлесін табамыз.

m (С) = 44 · 0,5455 = 24

m (Н) = 44 · 0,0909 = 4

m (О) = 44 · 0,3636 = 16

х : у : z = 24 / 12 : 4 / 1 : 16 / 16 = 2 : 4 : 1

Заттың формуласы: С₂Н₄О

Есеп №2. 0,29 г газ тәрізді көмірсутегін жаққанда 448 мл көмір қышқыл газы ; 0,45 г су алынған. Белгісіз газ тәрізді көмірсутегінің сутегі бойынша салыстырмалы тығыздығы d_Н2 = 29 тең. Көмірсутегінің молекулалық формуласын анықтаңдар.

Шешуі:

m (зат) = 0,29 г 1-әдіс. Заттың массасы мен көлемінен заттың

V(СО₂) = 448 мл сандық мөлшеріне ауысу.

m(Н₂О ) = 0,45 г Белгісіз заттың алдымен салыстырмалы

d_Н2 (зат) = 29 молекулалық массасын анықтайды.

Формула-?

М_r = 2 · d_Н2 , М_r = 29·2 = 58; М = 58 г / моль

Формула бойынша белгісіз заттың, судың және көмірқышқыл газдың сандық мөлшерін анықтаймыз. γ = m / М

γ(зат) = 0,29 г : 58 г/моль = 0,005 моль

γ (СО₂ ) = 0,448 л ׃ 22,4 л/моль = 0,02 моль

γ (Н₂О) = 0,45 г : 18 г/моль = 0,025моль

Олай болса белгісіз заттың сандық мөлшері мен жанудан пайда болған заттардың сандық мөлшерлері бір-біріне мынадай ара қатынаста болады:

γ (зат) : γ (СО₂ ) ׃ γ (Н₂О) = 0,005: 0,02 : 0,025 =1: 4 : 5

Сонда 4 моль СО₂ құрамында 4моль С атомы болады, ал 5моль Н₂О – 10 моль Н атомы кіреді.

Жауабы: С₄Н₁₀

2- әдіс. Математикалық формуланы пайдаланып көмір қышқыл газ бен судың құрамындағы көміртегі мен сутегінің массаларын анықтайды.

m (С) = V(СО₂) · n · M(С) / V_m ;

m (С) = 0,448л · 1· 12 г/моль / 22,4г/моль = 0,24г

m (Н) = V(Н₂О) · n · M(Н) / М (Н₂О) ;

m (Н) = 0,45 г · 2 ·1 г/моль / 18г/моль = 0,05г

Элементтердің массасы мен жаңған заттың массалары арқылы әрбір элементтің массалық үлесін анықтаймыз:

ω = m(эл) / m(зат); ω (С) = 0,24 г / 0,29 г = 0,83;

ω (Н) = 0,05 г / 0,29 = 0,17

Формула арқылы әрбір элементтің атомдарының саның анықтаймыз:

n = ω · 2 · d_Н2 / А;

n (С) = 0,83 ·29 · 2 = 4

n (Н) = 0,17 · 29 · 2 / 1 = 10

Көмір сутегінің формуласы- С₄Н₁₀

3-әдіс. Пропорция әдісі. Бұл әдіс бойынша бір моль көмір сутегі жанғанда оның массасын 58 г деп аламыз. Осы 58 г көмір сутегі жанғанда V л СО₂ және m г Н₂О бөлінеді. Пропорция құрамыз.

С_хН_у + О₂ → СО₂ + Н₂О

58 г ----------- V_л СО₂

0,29 г ----------- 0,448 л

V = 58 г· 0,048 л / 0,29 = 89,6 л СО₂

58 г ------------ m_г Н₂О

0,29 г ---------- 0,45 г

m = 58 г · 0,45 г / 0,29 г = 90 г

γ (СО₂) = 89,6 л : 22,4 л/моль = 4 моль

γ (Н₂О) = 90 г : 18 г/моль = 5моль

Көмір сутегінің формуласы - С₄Н₁₀

4-әдіс. Математикалық әдіс.

Есептің шартыңда белгісіз заттың салыстырмалы тығыздығы берілген. Осы мән бойынша заттың салыстырмалы молекулалық массасын табамыз.

М_r = 29 · 2 = 58

Шамамен көмір сутегінің формуласын С_хН_у деп белгілейміз. Бұл формулаға элементтердің салыстырмалы атомдық массасын қоямыз.

12 х + у = 58

Қаныққан көмір сутегінің далпы формуласы С_n Н_{2n + 2}

Көмір сутегі үшін қаныққан көмір сутегіне қарағанда (2х+2) у мәні мынаған тең болады:

У ≤ 2х + 2

Теңдеуден у мәнің табамыз. У = 58 -12 х 58 -12 х ≤ 2 х + 2

58 - 2 ≤ 2 х + 12 х немесе

56 ≤ 14 х осыдан Х ≥ 4 болады.

Егер х > 4, мысалы х =5, онда тепетеңдіксіз мынаған тең болады.

12 х + у > 58 , бұл 12 х + у = 58 теңдеуіне сәйкес келмейді.

Олай болса х = 4, онда 12 · 4 + у = 58; у = 10

Көмір сутегінің формуласы - С₄Н₁₀

Есептер мен тапсырмалар

64. Заттың құрамы 82,36% азоттың және 17,64% сутегінен тұрады. Оның салыстырмалы молекулалық массасы 17тең. Заттың формуласын табыңдар.

65. Белгісіз заттың буының тығыздығы 2,05г/лтең. Заттың құрамына 52,18% көміртегі, 13,04% сутегі және 34,78% оттегі кіреді. Заттың формуласын табыңдар.

67. Оксидтердің формуласын төмендегі құрамы бойынша анықтаңдар: 1) 70% темір және 30% оттегі, 2) 64,7% марганец және 35,3% оттегі; 3) 56%ванадий және 44% оттегі

68. 6,2г затты жаққанда 12г кремнийдің диоксиді мен 5,4г су түзіледі. Заттың ауа бойынша тығыздығы 2,14тең. Заттың формуласын табыңдар.

69. Көміртегі мен сутегіден тұратын затты жаққанда 55г СО₂ және 27г су алынады. Заттың ауа бойынша тығыздығы 2,48тең. Заттың формуласын анықтаңдар.

70. 400мл көмірсутегі мен 1000мл оттегін араластырып жағады. Реакциядан кейін газдың көлемі 800мл болған. Оттегі реакцияға толық қатысқан жағдайда, көмірсутегінің формуласын анықтаңдар.

71. Мыс пен күкіртті ауада қыздырғанда 8г СиО мен 3,2г SО₂алынды. Қосылыстың формуласын табу.

V-Тарау. Күрделі есептерді шығарудың әдістері

§1. Есептерді талдап, шығарту арқылы студенттердің ой - өрісін дамыту

Күрделі химиялық есептерді шығару арқылы студенттер келешекте есептті талдап, ой -өзегінен өткізуге үйренеді. Есептің мазмұны сарапталып, шығару жолдары таңдалынады. Есепті шығару үрдісі кезінде теориялық білімді пән аралық пәндермен ұштастыру қажеттілігі туындайды. Сондықтан да үнемі күрделі есептерді шығару арқылы, студенттер олимпиада

есептерін шығаруға үйренеді. Енді мысалдар келтірейік.

1-Есеп (№ 17-22). 100 г темір пластинкасын мыс купороса ерітіңдісіне батырған. Мыс қонған пластинканы кептіріп қайтадан өлшеген. Оның массасы 101,3 г болған, Пластинкаға қонған мыстың массасын анықтаңдар.

Шешуі: Реакция теңдеуін жазамыз:

m (Fе) = 100 г

m (Fе +Си) = 101,3 г Fе + СиSО₄ = FеSО₄ + Си

m (Си) - ? Химиялық теңдеу бойынша темірдің әр атомы

М(Fе) = 56 г /моль мыстың катионың ығыстырады, яғни ерітіңдіге

М(Си) = 64 г /моль өткен әр бір атом темірдің орнына, пластинкаға

бір атом мыс қонады. Олай болса пластинканың

салмағының өзгерісі темір мен мыстың мольярлық массаларының айырмасынан болады.

∆М = 64 г /моль − 56 г /моль = 8 г /моль

Эксперементтік мәліметтер бойынша пластинканың тәжірибеге дейін және тәжірибеден кейінгі салмақтарының айырмашылығы мынадай болған:

∆М = 101,3г − 100г = 1,3г

Міне осы өткізген талдаудың нәтижесі, есепті шығарудың негізгі көзі болып саналады. Әрі қарай есепті әртүрлі әдіспен шығаруға болады.

1- әдіс. 1,3 г < 8 г 6,15 есе, олай болса пластинкаға қонған мыстың да массасы 1 моль мыстың массасынан 6,15 есе кем болады :

m (Си) = 64 г ׃6,15 = 10,4 г

2-әдіс. Пластинканың салмағының 1,3 г артуы, мыс пен темірдің мольярлық массаларының айырмасына (8г) тәуелділікте болып тұр. Ал бұл 8г сан бөлінген мыстың мольдік санына тең болып тұр. Олай болса мыстың моль саны мынаған тең болады:

ν(Си) = 1,3 г ׃ 8г/ моль= 0,162 моль

Формула бойынша мыстың массасын табамыз: m = ν · М

m (Си) = 64 г/моль · 0,162 моль = 10, 4 г

3- әдіс.Реакцияға қатысқан темірді х моль, ал пластинкадағы мысты да

х моль деп белгілейміз. Ал, ерітіндіге өткен темірдің массасын −56 х, пластинкаға қонған мыстың массасын −64 х арқылы анықтаймыз.

Теңдеу құрамыз: 100 −65 х +64 х = 101,3, осыдан 8 х = 1,3; х = 0,16 моль,

m (Си) = 64 г/моль · 0,162 моль = 10, 4 г

4-әдіс. Егер 1 моль Си бөлінсе, ол 64 г сәйкес келеді, онда пластинканың салмағының айырмасы 8 г тең, олай болса m (Си) бөлінсе пластинканың айырмасы 1,3 г болады. Осыдан пропорция құрамыз:

64׃ m = 8 ׃ 1,3

m (Си) = 64 г · 1,3 г / 8 г = 10,4 г

Жауабы: Пластинкада 10,4 г Си бөлінеді.

2 есеп. 1, 60 г калий бромиді ерітіндісіне құрамында хлоры бар бромның 6,00 г қоспасы қосылады. Қоспаны кептіреді. Сонда 1,36 г тұз қалдық болып қалады. Қоспадағы хлордың проценттік массасын анықтаңдар.

Шешуі:

m (КВг)= 1,60 г Бромның құрамындағы хлор калий бромиді

m (Вг2) = 6,00 г ерітіндісімен әрекеттеседі. Реакцияға қатыс-

m (соли)= 1,36 г қан калий бромидінің массасы арқылы

хлордың массасын анықтауға болады:

ω (СІ2) = ?

2 КВг + СІ2 = 2 КСІ + Вг2

М(КВг) = 119 г / моль

М(КСІ) = 74,5г / моль Химиялық теңдеу бойынша 2 моль КВг 1 М(СІ2)= 71г / моль 1 моль СІ2 әрекеттескен. Нәтижесінде 2 моль

КСІ және 1 моль Вг2 түзіледі. Олай болса,

кептіргеннен кейін қалған тұздың массасының кемуі, ∆m = 1,60 г − 1,36 г = 0,24 г калий бромидінің массасы мен калий хлоридінің молярлық массаларының айырмасы арқылы болады.

∆М = 119 г/ моль − 74,5 г/моль = 44,5 г / моль

0,24 г< 44,5 г 185,4 есе, олай болса реакцияға қатысқан калий бромид -інің массасы да 185,4 есе аз болады:

m (КВг) = 119 г ׃ 185,4 = 0,64 г

Химиялық теңдеу бойынша 2 моль КВг реакцияға қатысады, яғни оның массасы m = ν ·М; m (КВг)= 119 г / моль · 2 моль = 238 г, ал 1моль СІ2 71 г тең.

0,64 г < 238 г 371,9 есе, яғни хлор сонша есе аз болады:

m (СІ2) = 71 г 371,9׃ = 0,19 г

Қоспадағы хлордың массалық үлесін анықтаймыз:

ω = m (СІ2) ׃ m (Вг2)

ω(СІ2) = 0,19 г г 00 , 6/ = 0,032

Жауабы. Бромның құрамында 3,2 % хлор бар.

Калий бромиді мен хлордың массаларын басқа да үш әдіспен есептеп шығарыңдар.

Оқушылардың ой-өрісін үнемі ауызша есептерді шығарту арқылы дамытуға болады. Ауызша есептерге көп уақыт кетпейді, әрі оқушылар тез ойлануға, салыстыруға, айырмасын анықтауға, қорытыңдылауға үйренеді.

№ 3 Есеп. 0,5 моль мырышпен күкірт қышқылының қандай массасы әрекеттеседі және қандай көлем сутегі бөлінеді?

Есепте мырышпен күкірт қышқылының арасындағы реакция туралы айтылады. Реакцияға қатысқан заттардың сандық мөлшерлері бірдей. Яғни мынадай ара қатынаста: 1 : 1 : 1

Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2

1моль 1моль 1моль 1моль

Реакцияға 0,5 моль мырыш қатысатын болса, қалған заттардың да мөлшерлері 0,5 моль болатыны реакциядан көрініп тұр. Олай болса күкірт қышқылының 98 г/моль тең молярлық массасын және газдардың (қ.ж.) 22,4 л/моль тең көлемін біле тұра, қышқылдың массасын 49 г, бөлінген сутегінің көлемін 11,2 л тең екендігін айтуға болады,

Жауабы: 0,5 моль мырышпен 49 г Н2SО4 әрекеттеседі, 11,2 л сутегі бөлінеді.

№ 4 Есеп. 10 г натрий гидроксиді ерітіндісімен қандай көлемде хлорлы сутегі әрекеттеседі?

Химиялық реакция бойынша хлорлы сутегін натрий гидроксиді арқылы өткізгенде тұз қышқылы мен натрий гидроксиді 1:1 ара қатынасында әрекеттеседі. Натрий гидроксидінің 40 г/моль тең молярлық массасы мен хлорлы сутегінің 22,4 л/ моль тең көлемін біле отырып, 40 г NаОН 22,4 л

НСІ әрекеттесетінің атап көрсетуге болады. Ал есептің шарты бойынша сілтінің мөлшері 10 г, яғни 4 есе аз, олай болса хлорлы сутегі де 4 есе кем беріледі, немесе 5,6 л болады.

Жауабы: 10 г NаОН нейтральдау үшін 5,6 л НСІ керек.

Қарапайым ауызша есептерді шығару арқылы , біршама күрделі есептерді де шығаруға болады.

№ 5 Есеп. 196 г күкірт қышқылы ерітіндісін нейтральдау үшін алдымен 60 г натрий гидроксиді ерітіндісі қосылады, әрі қарай нейтральдау калий гидроксиді ерітіндісімен жалғасады. Толық нейтральдауға қанша грамм калий гидроксиді ерітіндісі жұмсалады.

Н2 SО4 + 2NаОН = Nа2SО4 + 2 Н2О

1моль 2 моль

Есептің шартында күкірт қышқылының массасы 196 г, оны оның молярлық массасымен салыстырсақ (98 г/моль), қышқылдан 2 моль берілген.

Олай болса нейтральдауға 4 моль сілті қажет. 60 г натрий гидроксидінің моль саны 1,5 моль (М(NаОН) = 40 г/моль). Сонымен калий гидроксидінен 2,5 моль қажет. (М(КОН) = 56 г/моль), ал массасы 140 г (56 г/моль · 2,5 моль)

Жауабы:196 г Н2 SО4 нейтральдау үшін 60 г NаОН және 140 г КОН керек.

§2. Қоспадағы компоненттердің массаларын анықтауға байланысты есептерді шығартуға үйрету

Көптеген күрделі есептер мен олимпиадалық есептерде, қоспадағы компоненттердің массаларын анықтауды сұрайды. Мұндай есептерді көбінесе алгебралық тәсілдермен шығару тиімді болады. Сонымен қатар бұл есептерді шығару үшін алгебрадан алған білімдер де қажет болады.

Мұндай есептерді шығарту арқылы, оқушыларды алгебралық теңдеулер- ді құрудың әртүрлі тәсілдерімен таныстырып, тиімді әдістерді таңдап алуға үйретуге болады.

Есепті шығарту кезінде есепті талдауға үлкен мән беру керек. Оқушылардың қабылеттерін ескере отырып, олардың қандай әдістерді таңдап алуға болатыңына мүмкіншілік беруге болады. Енді қоспаға байланысты әртүрлі тәсілдермен шығарылатын есептерді қарастырайық.

№1. Есеп (№ 6-109). 2,33 г темір мен мырыштың қоспасын қышқылға еріткенде 896 мл сутегі алынады. Қоспадағы әрбір металдың массасын анықтаңдар?

Шешуі: 1-әдіс. Бір белгісізі бар алгебралық

m (Fе,Zn) = 2,33 г теңдеулерді құрастыру

V(Н2) = 896 мл Қоспадағы m (Fе) ) = х г деп, ал m (Zn) = 2,33-х г

деп белгілейміз.

m (Fе,) -? m (Zn) -? Темір мен қышқылдың арасындағы жүретін

реакция теңдеуін жазамыз:

М(Fе) = 56 г/моль х V1 М(Zn) = 65 г/моль Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2

Vm = 22,4 л/моль 56 г 22,4 л

Пропорция құрып сутегінің көлемін анықтаймыз.

х ׃ 56 = V ׃ 22,4 ; V1 = 22,4 · х / 56 = 0,4 х

Мырышпен қышқылдың арасындағы жүретін реакция теңдеуін жазып пропорция құрамыз:

22,3 г - х V2

Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2

65 г 22,4 л

2,33 г - х / 65 = V2 / 22,4 ; V2 = ( 2,33 г – х) · 22,4 / 65 (л)

Бір белгісіз арқылы алгебралық теңдеуді құрып, оны шешеміз:

0,4 х + ( 2,33 – х) · 0,345 = 0,896

0,4 х + 0,804 – 0,345 х = 0,896

0,055 х = 0,092 ; х = 1,68

m (Zn) = 2,33 − 1,68 = 0,65 г

Жауабы: Қоспада 1,68 г Fе және 0,65 г Zn бар.

2- әдіс. Екі белгісіз арқылы екі алгебралық теңдеулерді құрастыру

Қоспадағы металдардың массасын m (Fе) = х ; m (Zn) = у деп белгілейміз.

Реакция теңдеуін жазып, бөлінген сутегінің көлемін анықтаймыз.

х V1

Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2

56 г 22,4 л

у V2

Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2

65 г 22,4 л

х / 56 = V1 / 22,4 л; V1 = 22,4 · х / 56 = 0,4 х ;

у / 65 = V2 / 22,4 л V2 = 22,4 · у = 0,345 у

осыдан, х + у = 2,33 0,4 х + 0,345 у = 0,896

Теңдеудің жүйесін құрып оны шешеміз:

х + у = 2,33

{ 0,4 х + 0,345 у = 0,896 · 0,4

0,4 х + 0,4 у = 0,932

− 0,4 х + 0,345 у = 0,896

0,055 у = 0,036; у = 0,65 ; х = 2,33 − 0,65 = 1,68

3- әдіс. Белгісізге металдардың массасының орнына олардың сандық мөлшерлері алынып алгебралық теңдеулер құрастыру.

Қоспадағы темірді х моль және мыршты у моль деп белгілесек, онда темірдің массасы – 56 х , мырыштың массасы – 65 у болады. Осыдан

56 х + 65 у = 2,33

Металдардың қышқылдармен әрекеттескен реакция теңдеулерін жазамыз:

Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2 ↑

Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2 ↑

Реакция теңдеулері бойынша темірдің х молі қышқылдан сутегінің х молін ығыстырып шығарады, ал мырыштың у молі қышқылдан сутегінің у молін ығыстырды. Олардың көлемдері 22,4 х және 22,4 у литр болады.

Осыдан 22,4 х + 22,4 у = 0, 896 .

Екі белгісізден екі теңтеудің жүйесі құрылады:

56 х + 65 у = 2,33

22,4 х + 22,4 у = 0, 896

56 х + 65 у = 2,33

− 56 х + 56 у = 2,24

9 у = 0,09 ; у = 0,01 ; ν(Zn) = 0,01 моль

56 х + 65 · 0,01 = 2,33 ; 56 х = 1,68 ; х = 0,03 ; ν(Fе) = 0,03 моль

m(Zn) = 65 г/моль · 0,01 моль = 0,65 г

m(Fе) = 56 г/моль · 0,03 моль = 1,68 г

4- әдіс. Бұл әдіс бойынша әрбір металды 2,33 г тең етіп алып, алдымен сутегінің көлемі пропорция арқылы анықталады.

2,33 г х л

Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н2 ↑

56 г 22,4 л

2,33 / 56 = х / 22,4; х = 2,33 г · 22,4 л / 56 г = 0,932 л

2,33 г х л

Zn + Н2SО4 = ZnSО4 + Н2 ↑

65 г 22,4 л

2,33 / 65 = у / 22,4 ; У = 2,33 г · 22,4 л / 65 = 0,803 л

Есептеуден көрініп тұрғандай мырш темірге қарағанда сутегін 129 мл кем бөліп шығарады. 932 мл − 803 мл =129 мл .

Ал, 2,33 г темір мен мырштың қоспасының бөліп шығарған сутегінің көлемімі(896 мл), темірдің бөліп шығарған сутегінің көлемімінен (932 мл)

932 мл − 896 мл = 36 мл кем. Бұл кеміген көлем мырыштың белгілі массасына сәйкес келеді. Олай болса 2,33 г Zn сутегінің көлемін 129 мл төмендетеді, ал Zn массасы қоспада сутегінің көлемін 36 мл кемітеді. Пропорция құрып, мырыштың массасын анықтаймыз:

2,33 / m = 129 / 36 ; m(Zn) = 2,33 г · 36 мл / 129 мл = 0,65 г

m(Fе) = 2,33 г − 0,65 г = 1,68 г

5- әдіс.

Бөлінетін сутегінің көлемі қоспадағы темір мен мырыштың санына байланысты болады. Заттың саны мен газдың көлемі формула арқылы анықталады.

ν = m / М V = ν · Vm ν-нью орнына мәндерін қоямыз:

V = m· Vm / М Осы формула арқылы сутегінің көлемін анықтаймыз:

V1 = 2,33 г · 22,4 л/моль / 56 г/ моль = 0, 932 л

V2 = 2,33 г · 22,4 л/моль / 65 г/ моль = 0, 803 л

2,33 г Fе қоспаға қарағанда сутегінің көлемін 36 мл артық беріп тұр.

0,932 л − 0,896 л = 0,036 л, немесе 36 мл

2,33 г Zn қоспаға қарағанда сутегінің көлемін 93 мл кем беріп тұр.

0,896 л − 0, 803 л = 0,093 л, немесе 93 мл

Олай болса, m(Zn)׃ m(Fе ) = 36 ׃ 93 = 12 31 ׃= 1 ׃ 2.58

Осыдан m(Zn) = 2,33 г ׃ 3,58 = 0,65 г

m(Fе ) = 0,65 г · 2.58 = 1,68 г

6-әдіс. Ығыстыру ережесін қолдану

Бір компоненттің массасы екінші компоненттің массасына ара қатынасы, осы қоспадағы компоненттердің қасиеттерін сипаттайтын кейбір өлшем бірліктердің айырмасына кері пропорциональдық қатынаста болады:

m(Fе ) / m(Zn) = V(қоспа) − V2 / V − V(қоспа)

Бұл өлшемдер 1 г массалық заттарға негізделген.

1 г Fе қышқылдан 22,4 /56 = 0,4 л немесе 400 мл Н2 ығыстырады

1 г Zn қышқылдан 22,4 /65 = 0,345 л немесе 345мл Н2 ығыстырады

1 г қоспасы қышқылдан 0,896 /2,33 = 0,384 л немесе 384 мл Н2 ығыстырады

Алынған мәліметтерді ығыстыру формуласына қоямыз:

m(Fе ) / m(Zn) = 384 −345 / 400 − 384 = 39 / 16

m(Fе ) = 2,33 / 39 + 16 · 39 = 1,68 г

m(Zn) = 2,33 / 39 + 16 · 16 = 0,65 г

Пайдаланған әдебиеттер

1. Нұгманов И. Есептер жинағы. Алматы.2001

2. Ерыгин Д.П. Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии. М., Просвещение. 1989

3. Цитович Методика решения задач по химии.М.,Просвещение. 1989

4. Бекішев Б . Химиядан есептер шығару. Алматы.2001

5. Адамович Т.П. и др. Сборник олимпиадных задач по химии. –Минск:1980.

6. Гаврусейко Н.П. Сборник самостоятельных и контрольных работ по химит. - Минск.1983.

7. Гольдфарб Я.Л. и др. Сборник задач и упражнений по химии: Учеб.8-11 кл. ср.шк.- .: Просвещение,1987.

8. Грученко Г.И., Кайгородова Г.А. Обучение учащихся решению расчетных задач по химии.- Смоленск,1984.

9. Гузей Л,С., Лунин В. В. Сборник задач по общей химии с производственным содержанием. –М. Высшая школа,1977.

10. Глориозов П,А,. Рысс В.Л.Проверочные работы по химии,-М. Пр. 1986.

11. Дайнеко В.И. Как научить школьников решать задачи по органической химии.М.-Пр. 1987.

12. Иванова Р.Г., Осокина Г.И. Изучение химии в 9-10 классах.-М., Просвещение.1983.

13. Иванова Р.Г., Черкасова А.М. Изучение химии в 7-8 классах.-М., Просвещение.1983.

14. Колягин Ю.М., Оганесян В.А. Учись решать задачи. –М.: Просвещение.1983

15. Лабий Ю.М. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств.-М.: Просвещение.1987

16. Магдесиева Н.Н., Кузменко Н.Е. Учись решать задачи по химии,-М.: Просвещение.1987.

17. Потапов В.М., Чертков И.Н. Проверь свои знания по органической химии. .-М.: Просвещение.1979.

18. 500 задач по химии. .-М.: Просвещение.1981.

19. Середа И.П. Конкурсные задачи по химии.- Киев: 1984.

20. Суровцева Р.П., и др, Задания по химии для самостоятельной работы учащихся. .-М.: Просвещение.1987

21. Фридман Л.М. Турецкий Е.Н. Как научиться решать задачи. .-М.: Просвещение.1984.

22. Хомченко Г.П, Задачи по химии для поступающих в вузы. .-М.: Просвещение.1986.

23. Чуранов С.С. Химические олимпиады в школе.-М.: Просвещение.1982.

24. Когисов С.М. Сапалық есептерді шығарудың әдістері. Ақтөбе, 2006,

МАЗМҰНЫ

Алғы сөз --------------------------------------------------------------------------------3

І-тарау. Химиялық есептерді шығарудың жалпы әдістемелік

талаптары

§1. Химиялық есептердің жүйесі , оның химия курсындағы

орны, есептердің классификациясы ----------------------------------4

§2. Химиялық есептің екі бөлімі-------------------------------------------6

§ 3. Химиялық есепті талдау-------------------------------------------------8

§ 4. Химиялық есепті шығаруда физикалық және математикалық

білімдерді пайдалану--------------------------------------------------------- 12

ІІ Тарау. Химиялық есептерді шығарудың әдістері

§1. Химиялық есептерді шығаруда қолданылатын негізгі әдістер-- 16

§2. Химиялық есептерді шығарудың графикалық әдістері ---------- 22

§3.Алгебралық әдіспен есеп шығару---------------------------------------25

§4. Типтік есептерді шешу үлгілері----------------------------------------27

ІІІ- тарау. Оқушыларды есеп шығартуға үйретудің әдістемелік

ерекшеліктері

§ 1. Оқушыларды есеп шығартуға, үйретуге байланысты студент-

терге қажетті білім мен біліктерді қалыптастыру--------------------36

§2. Есеп шығартуға үйретудің әдістемелік принциптер------ --38

§ 3. Химия сабағында сандық есептерді пайдалану әдістемесі---- --40

§4. Химиялық есептерді шығару арқылы оқушылардың білімдері

мен біліктерін пысықтау----------------------------------------------------44

IV-Тарау. Бағдарлама бойынша оқушыларды есеп шығартуға

үйретудің әдістемесі

§ 1. 8 сынып есептері-----------------------------------------------------------55

§2. 9 сынып есептері----------------------------------------------------------64

§ 3 10 сынып есептері---------------------------------------------------------69

V-Тарау. Курделі есептерді шығарудың әдістері

§ 1. Есептерді талдап, шығарту арқылы студенттердің ой - өрісін

дамыту------------------------------------------------------------------------73

§2. Қоспаның құрамындағы компоненттердің массаларын анықтауға

байланысты есептерді шығартуға үйрету---------------------------76

Әдебиеттер----------------------------------------------------------------------------80