Лабораториялық жұмыс

«Асқазан сөлін натрий гидроксидінің стандартты ерітіндісімен потенциометрлік титрлеу»

Мақсаты: сутек иондарының концентрациясын потенциометрлік титрлеу әдісі бойынша анықтау.

Аналитикалық реакция:

HCl + NaOH = NaCl + Н₂О

H⁺ + OH^- = Н₂О

Гальваникалық элемент:

Ag, AgCI |HCI| стекло |Н⁺| зерттелетін ерітінді |KCI| AgCI, Ag

шыны электроды рН -? хлоркүміс электроды

Жұмыс барысы: Бюретканы натрий гидроксидінің титрленген ерітіндісімен толтырады, нөлдік деңгейге келтіреді. Асқазан сөлінің үлгісі болып табылатын хлорсутек қышқылының ерітіндісінен 10 мл стақанға пипеткамен өлшеп құяды. Стақанды магнитті араластырғышқа қояды. Одан кейін рН-метрге жалғанған шыны мен хлорсутек электродтарын батырады. Ерітіндіні араластыра отырып,хлорсутек қышқылының бастапқы ерітіндісінің рН-ын өлшейді. Бюреткадан зерттелетін ерітіндіге 2 мл-ден натрий гидроксидінің титрленген ерітіндісіненбіртіндеп құя отырып, рН-ын өлшеп отырады. рН-тың кенет секіру мәнінен тағы титрлеуді 3 рет рН шамасын алғанша жалғастырады. Титрлеу нәтижелерін кестеге жазады.

Талдау нәтижелерінің есебі:

Хлорсутек қышқылы ерітіндісінің аликвотты көлемі V(HCl) = 10 мл.

натрий гидроксиді ерітіндісінің концентрациясы С(NaOH) = 0,1 моль/л

V(HCI), мл	V(NaOH),мл	рН	∆V=Vn+1-Vn	∆pH=pHn+1- pHn	∆pH/∆V

10-14 қатар

Алынған мәліметтер бойынша екі график тұрғызады:

· абсцисса осіне натрий гидроксидінің құйылған ерітіндісінің көлемін, ал ордината осіне сәйкес рН-тың мәндерін сала отырып, интегралдық рН ~ f(V(NaOH))титрлеу қисығының;

· абсцисса осіне натрий гидроксидінің құйылған ерітіндісінің көлемін, ал ордината осіне сәйкес рН-тың өзгерісінің натрий гидроксидінің көлемінің өзгерісіне қатынасының мәндерін сала отырып, дифференциалдық ∆pH/∆V ~ f(V(NaOH))титрлеу қисығының;

· эквиваленттік нүктені анықтайды (дифференциалдық титрлеу қисығындағы максимал мәні). Эквиваленттік нүктеден абсцисса осіне түсірілген перпендикуляр хлорсутек қышқылының ерітіндісін бейтараптауға жұмсалынған натрий гидроксиді ерітіндісінің көлеміне сәйкес келеді.

HCl молярлық концентрациясын есептеу:

С(НСl)=

рН = -lg C_H+

Қорытынды: анықталған хлорсутек қышқылының ерітіндісінің концентрациясын және рН-н көрсетіңіз.

№7 Тәжірибелік сабақ

ТАҚЫРЫБЫ: Беттік құбылыстар. Жылжымалы және жылжымайтын беттер аралығындағы адсорбция. Темір және мыс иондарын хроматографиялық әдіспен бөлу. Қағаздық хроматография әдісімен темір (ІІІ) иондарын сапалық анықтау.

МАҚСАТТАРЫ:

· Беттік қабат құрылымының ерекшелігін және адсорбция құбылысын сипаттайтын негізгі түсініктерді қалыптастыру;

· хроматографиялық әдіспен иондарды анықтау және бөлудің тәжірибелік дағдыларын қалыптастыру;

· ерітіндіден беттік активті заттардың адсорбциясының мәнін анықтауды уйрету;

· дәрілік препараттарды, биологиялық сұйықтықтарды талдауда және соттық-медициналық сараптамада хроматографиялық әдістердің қолданылу мүмкіндігін қарастыру арқылы студенттерде химияны зерттеу мотивациясын дамыта білу.

ОҚЫТУ МІНДЕТТЕРІ:

· студент беттік құбылыстарды сапалы және сандық түрде сипаттау мүмкіндігіне ие;

· студент заттарды хроматографиялық бөлу процесінің және ионалмасу процесінің мәнін, оның медициналық-биологиялық мақсатта қолданылуын түсіндіре алады;

· студент қағаздық хроматография әдісімен темір (ІІІ) иондарын тәжірибелік жолмен анықтауды және бағаналық хроматография әдісімен иондарды бөлуді көрнекілікті көрсете алады;

· студент адсорбцияның мәнін есептеу дағдыларын үйренеді;

· студент лабораториялық жұмыстың орындалу нәтижелерін баяндап бере алады.

тақырыптың негізгі сұрақтары:

1. Фазалардың жылжымалы бөліну беті аралығындағы адсорбция. Гиббс теңдеуі. Беттік қабатта БАЗ молекулаларының бағытталуы. Биологиялық мембраналардың құрылымы.

2. Фазалардың жылжымайтын бөліну беті аралығындағы адсорбция. Лэнгмюр және Фрейндлих теңдеулері.

3. Ерітіндіден адсорбция процесінің негізгі заңдылықтары. Ион алмасу адсорбциясы. Медицинада қолданылуы.

4. Хроматографиялық әдіс арқылы талдау. Оның биология және медицинада қолданылуы.

ОҚЫТУ әдістері:

Үйлескен түрде:

- пікірлесу

- семинар

- есептер шығару және жаттығулар орындау

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

- ауызша немесе жазбаша сауалнама

ӘДЕБИЕТ:

Негізгі:

1. Сейтембетов, Т.С. Химия [Мәтін]: Оқулық / Т.С. Сейтембетов.- Алматы: Эверо, 2010.- б.137-158.

2. В.А. Попков, С.А. Пузаков. Жалпы химия [Мәтін]: Оқулық / Қазақ тіліне аударған С.Н.Ділмағамбетов. Жауапты редакторы Ж.Ж.Ғұмарова.- Москва: ГЭОТАР-МЕДИА, 2014.- б. 760-845.

3. Л.Г. Веренцова ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Оқу құрал. - Алматы: Эверо, 2009.- б. 120-134.

Қосымша:

1. Есімжан А.Е. Жалпы химия практикум [Мәтін]: Оқулық.- Алматы, 2004.- 296 б.

2. А.С. Қожамжарова и др. Бейораникалық химия практикумы [Мәтін]: Оқу-әдістемелік құрал / КазНМУ им.Асфендиярова.- Алматы: Эверо, 2013.- 280 б.

3. Л.Г. Веренцова, Е.В. ж.б. Бейорганикалық, коллоидты және физикалық химия [Мәтін]: Бақылау тестері / Л.Г. Веренцова, Е.В., Нечепуренко, А.А. Батырбаева, Э.К. Карлова. - Алматы: Эверо, 2009.- 212 б.

4. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия. -М., 2001.-254б.

Көмекші:

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. -А., 2001.-744б.Қоканбаев Ә.Қ. Физикалық химияның қысқаша курсы. –А.: Білім, 1996.-224б.

2. Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. -М.: ВШ, 1989.-256б.

Ағылшын тілінде:

1. Morris Hein, Scott Pattison, Susan Arena. Introduction to General, Organic, and Biochemistry [Text]: Book / 10th Edition.-USA: John Wiley&Sons, Inc, 2012.-1091 p.

БАҚЫЛАУ:

Бағаланатын құзыреттіліктер:

- білім

- тәжірибелік дағдылар

Бақылау әдістері:

- тест тапсырмаларын және бақылау карталарын орындау

- ситуациялық есептер шығару немесе жаттығулар орындау

Бақылау сұрақтары:

1. Какие явления называют поверхностными? Объясните различия состояния вещества на границе раздела фаз и в глубине фазы.

What are surface phenomenon? Explain the differences in the state of matter at the interface and inside the phase.

2. Адсорбция, десорбция, беттік активтілік, адсорбциялық тепе-теңдік, беттік-активті және беттік-инактивті заттар, хемосорбция түсініктеріне анықтама беріңіз.

3. Фазалардың жылжымалы бөліну беті аралығындағы адсорбция. Гиббс теңдеуі. Оң және теріс адсорбцияның айырмашылығын түсіндіріңіз.

4. Мономолекулалық қабат (Ленгмюр шарбақшасы). Биологиялық мембраналар үлгісі.

5. Беттік керілу изотермасы дегеніміз не? Адсорбция изотермасы? Дюкло-Траубе ережесі.

6. Қатты адсорбенттің беттік қабатындағы адсорбция. Таңдамалы адсорбция. Эквивалентті адсорбция. Адсорбцияға қабілеттілік ион зарядына тәуелді ме?

7. Ленгмюр теориясының негізгі қағидалары. Ленгмюрдің адсорбция теңдеуі және оны талдау.

8. Фрейндлихтің адсорбция теңдеуін жазыңыз. Бұл теңдеуде эмпирикалық константаларды қалай анықтайды?

9. Панет-Фаянс ережесінің мәні? Мысалдар келтіру арқылы түсіндіріңіз.

10. Ионалмасу адсорбциясын және оны қолдану аймағын сипаттаңыз. Ионалмасу хроматография әдісі арқылы суды тазалау процесінің мәнін түсіндіріңіз. Реакция теңдеулерін келтіріңіз.

11. Хроматография дегеніміз не? Жүргізілу тәсілі және бөлу механизмі бойынша храматографиялық әдістердің жіктелуі.

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

Есептер мен жаттығулар (оқытушының таңдауы бойынша беріледі):

1. Дюкло-Траубе ережесін қолдана отырып пальмитин қышқылының (С₁₅Н₃₁СООН) беттік активтілігі арахин қышықылының (С₁₉Н₃₉СООН) беттік активтілігінен неше есе төмен екендігін анықтаңыз.

2. Бір графикте май, пропион және сірке қышқылдарының беттік керілу изотермаларын схема түрінде бейнелеңіз. Бірдей температурада концентрациялары бірдей деп алып, сірке және пропион қышқылдарының беттік активтіліктерін салыстырыңыз.

3. Суға: а) пропил спиртін; б) натрий хлоридін; в) сабын қосқанда оның беттік керілуі қалай өзгереді?

4. Концентрациясы 1М-ге тең: а) қанттың; б) сірке қышқылының; в) натрий сульфатының; г) стеарин қышқылының ерітінділері бар. Ерітінділерді олардың беттік керілуінің артуы бойынша орналастырыңыз. Беттік активті заттарды дәлелдеу арқылы айқындаңыз.

5. 15^оС-та концентрациясы 0,25 моль/л капрон қышқылының (С₅Н₁₁СООН) сулы ерітіндісінің адсорбциясының мәнін есептеңіз. ерітіндінің беттік керілуі 35´10^-3 Н/м, ал судың беттік керілуі 73,4´10^-3 Н/м-ге тең.

6. Күкірт қышқылы суда ерігендегі адсорбция түрін анықтаңыз, егер 18^оС температурада судың беттік керілуі 73,05∙10^-3Н/м, ерітіндінің беттік керілуі 75,20∙10^-3Н/м, судағы күкірт қышқылының концентрациясы 2,33 моль/л-ге тең болса.

7. Новокаин мен кокаиннің ерітіндідегі концентрациясы 0,2 моль/л-ден 0,15 моль/л-ге дейін төмендегенде новокаин ерітіндісінің беттік керілуі 6,9∙10^-2Н/м-ден 7,1∙10^-2Н/м-ге, ал кокаин ерітіндісінікі 6,5∙10^-2Н/м-ден 7,0∙10^-2Н/м-ге дейін артты. 25^оС температурада берілген концентрация аумағында осы екі заттың беттік активтілік және адсорбция мәндерін салыстырыңыз.

8. Сірке қышқылының ерітіндідегі тепе-теңдік концентрациясы 15,5 моль/л, ал Фрейндлих теңдеуінің тәжірибелік жолмен анықталған константалары К=6,5 және 1/n = 0,12 тең деп алып, 100г топыраққа адсорбцияланған сірке қышқылының мөлшерін есептеңіз.

9. 25 °С температурада сулы ерітіндіден валериан қышқылын көмірмен адсорбциялаған кезде тәжірибелік жолмен анықталған мәндерді қолдана отырып Фрейндлих тендеуіндегі К және n константаларын график бойынша анықтаңыз.

c, ммоль/см3	0,006	0,025	0,053	0,118
Г, ммоль/г	0,44	0,78	1,04	1,44

10. Қатты адсорбенттегі сірке қышқылының адсорбция мәнін есептеңіз, егер оның тепе-теңдік концентрациясы 0,22 моль/л және Фрейндлих теңдеуіндегі константалары К=0,50 моль/г; n=0,45 тең болса.

ОСЫМША