Физикалық және коллоидтық химия зертханалары нұсқаулығы

Алғы сөз.

Оқу процесінде физикалық және коллоидты химиядан лабораториялық жұмыс орындаудың өзіндік үлкен орны бар. Бұл пәндерден лабораториялық сабақтарда студенттер едәуір күрделі эксперименттік жұмыстар орындауға дағдыланып, арнаулы приборлармен жұмыс істеуді үйренеді. Эксперимент жүзінде алынған мәліметтер бойынша математикалық есептеулер жүргізіп, қорытындылайды. Теориялық білімдерін жетілдіріп ой-өрістерін кеңейтеді.

. Практикумда жергілікті оқу орындарының лаборатория жағдайына байланысты жұмыстарды іріктеп алуға мүмкіндік жасау мақсаты көзделген. әрбір жұмысқа қысқаша теориялық материалдар, оның мақсаты мен орындалу реті, студенттер өз бетінше орындау үшін есептер мен жаттығулар және бақылау сұрақтары берілген.

Бұл еңбектегі практикалық жұмыстар С.А. Балезниннің «Практикум по физической и коллоидной химии» Б.А. Ермекова және т.б. авторлардың «Руководство к лабораторным работам по физической и коллоидной химии», Р.А. Дулицкая мен Р.И. Фельдманның «Практикум по физической и коллоидной химии» және басқа да орыс тіліндегі оқу құралдарындағы кейбір практикалық жұмыстардың материалдары негізінде жазылды.

Лабораториялық жұмыстарды орындау үшін студенттерге мынадай талаптар қойылады:

1. Арнаулы оқулықтардан және лекция материалдарынан лабоаторияда орындалатын жұмыстарға байланысты теориялық материалдармен танысып, оның мазмұнын, мақсатын және практикалық маңызын аша білу. 2. Тәжірибені орындауға қажетті реактивтермен, приборлардың схемасымен, жұмыс істеу ретімен және қауіпсіздік ережелерімен алдын ала тиянақты танысу. Жұмысты орындауға рұқсат алу. 3. Өз бетінше тәжірибелерді орындап, жұмыс барысындағы құбылыстарды, өзгерістерді байқау, оларды түсіндіре білу және алынған сандық мәліметтерді есептеу. 4. Орындалған жұмыс бойынша қорытындылар тұжырымдап, есеп беру. Есеп бергендетөмендегі схеманы сақтаған жөн: лабораториялық жұмыстың реттік нөмірі мен аты; орындалған күні, мақсаты; қажетті реактивтер мен приборлар, олармен жұмыс істеу реті; жұмысты орындау барысы; алынған мәліметтерді есептепқорытындылау; қажет болған жағдайда графиктер сызу. 5. Әрбір жұмыстың соңындағы есептер мен жаттығуларды орындап, бақылау сұрақтарына жауап беру.

Зертханалық жұмыс №1. Тақырыбы:Тұтқырлықты капилярлық вискозиметрмен анықтау.

Сабақтың мақсаты: 1. Тұтқырлықты анықтаудың капилярлық әдісімен танысу. 2.Зольдердің салыстырмалы тұтқырлық коэффициентін анықтау.

Материалдар мен құрал – жабдықтар: Вискозиметр; секундомер. 1; 0,5; 1 3,5 және 3% желатина золі; Fe(OH)3 золі, 1м KJ және КSO4

Жұмыстың орындалу тәртібі мен мазмұны:

1. Теориялық бөлім. Кез келген дене қозғалғанда қоршаған орта оның қозғалут жылдамдығына кедергі жасайды. Дененің қозғалу жылдамдығына қарсы әсер етуші күшті үйкеліс күші деп атайды. Жүйенің әр түрлі жылдамдықпен қозғалатын құрам бөліктерінің аралығындағы үйкеліс тұтқырлық деп аталады. Тұтқырлықтың кері шамасын аққыштық дейді. Тұтқырлық сұйықтардың табиғатына және температураға тәуелді. Сұйықтардың тұтқырлығын әр түрлі әдістермен анықтауға болады : капилляр арқылы сұйықтың ағып өту әдісі; ақпа шарик әдісі. Капилляр арқылы сұйықтың ағып өту әдісі сұйықтың берілген көлемінің радиусы және ұзындығы белгілі капилляр арқылы ағып өту уақытын анықтауға негізделген. Ақпа шарик әдісі - көлемі мен массасы белгілі шариктің сұйықтағы еркін құлау жылдамдығын анықтауға негізделген. Бұл жағдайда шариктің құлау жылдамдығы онша үлкен болмауы керек және сұйық құйылған ыдыс кең болған жөн. Әдетте сұйықтықтардың абсолюттік тұтқырлығын емес , салыстырмалы тұтқырлығын анықтайды. Заттың абсолюттік тұтқырлығының судың тұтқырлығына қатынасы салыстырмалы тұтқырлдық деп аталады.

2.Жұмыстың барысы: Сұйықтың салыстырмалы тұтқырлығын капиллярлық визкозиметр көмегімен анықтауға болады. (1- сурет ).Ол өзара жалғасқан екі шыны түтіктен (1 – 2) тұрады. Бірінші түтік кеңейтілген бөлімнен(3) және капиллярдан тұрады.Кеңейтілген бөлімнің жоғарғы және төменгі жағында белгілер (5 - 6 )бар.Екінші кеңейтілген бөлімінің (7 ) жоғарғы жағында визкозиметрді сұйықтықпен толтыру белгісі (8) көрсетілген.

1-сурет. Капиллирлы вискозиметр:

1, 2— шыны түтіктер; 3, 7— кеңейтілген

бөлімдер; 4— капилляр; 5, 6, 8—

белгілер.

1 – тәжірибе. Судың ағып өту уақытын анықтау. Ол үшін вискозиметрдің екінші түтігіндегі кеңейтілген бөлімінің жоғары белгісіне дейін дистелденген су құяды. Визкозиметр таза болу керек. Онан соң белгілі температурадағы сұйықтықты бірінші түтіктегі жоғарғы белгі дейін сорып секундомерді іске қосып, сұйықтықтың төмендегі белгіге дейін ағып өту уақытын анықтайды. Тәжірибені ұқыпты 3 рет қайталап, уақыттың орта мәнін алады.

2 – жұмыс.Глицеринде шариктің ағып өту уақытын анықтау. Жұмыстың барысы: Тұтқырлықты ақпа шарик әдісімен анықтауға арналған қондырғы (2-сурет) көрсетілген. 4-суретте көрсетілген түтіктің жоғарғы белгісінен 5-10 см жоғарғы денгейге дейін глицерин құяды. Онан соң шарикті салып , оның ағып жылдамдығын анықтайды. Ол үшін шарик жоғарғы белгіге келгенде секундомерді іске қосып, төменгі белгіге жеткен кезде оны тоқтатып, шариктің ағып өту жылдамдығын жазып алады. Тәжірибені 3- рет қайталап, орта мәнін алады.

2-сурет. Ақпа шарик әдісімен

тұтқырлықты анықтауға арналған

құрылғы:

1— ыдыс; 2— зерттелетін ерітінді

құйылған қондырғы; 3— шарик

салынған проборка; 4— араластырғыш;

5— термометр; 6, 7— белгілер.

Жұмысты орындаған; Жұмысты қабылдаған; ––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––– Топ,студенттің қолы,мерзімі. Оқытушының қолы, мерзімі.

Блиц тест.

1 .Тұтқырлық коэффициентін қандай формуламен анықтайды? 1.Стокс 2. Авагадро 3. Гей – Люссак 4. Ленгмюр.

2.Тұтқырлықтың кері шамасын қалай атайды? 1.Үйкеліс күші 2.Аққыштық 3.Салыстырмалы тұтқырлық. 4.Дұрыс жауап жоқ..

3.Тұтқырлықты қандай әдістермен анықтайды? 1. Капилляр арқылы сұйықтың ағып өту әдісі. 2.Ақпа шарик әдісі. 3.1 – 2 жауаптар дұрыс. 4. Дұрыс жауап жоқ.

4. Сұйықтар үшін үйкелі күші қандай формуламен анықталады? 1.Ньютон 2. Авагадро 3. Гей – Люссак 4. Ленгмюр.

5. Аққыштығы жоғары заттарды ата? 1.Эфир 2.Метил 3.Этил спирттері 4. Барлығы дұрыс.

Глоссарий.

1.Ақпа шарик әдісі – көлемі мен массасы белгілішариктің сұйықтағы еркін құлау жылдамдығын анықтауға негізделген. 2.Тұтқырлық-жүйенің әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын құрам бөліктерінің аралығындағы үйкеліс.

Бақылау сұрақтары. 1. Тұтқырлық дегеніміз не? Оған қандай фактор әсер етеді? 2. Тұтқырлықты қандай әдістермен анықтауға болады? 3. Тұтқырлықты анықтау үшін қандай құрал керек? 4. Салыстырмалы тұтқырлық дегеніміз не? 5. Аққыштық дегеніміз не?

Әдебиеттер тізімі:

1.Алмашев Б.К «Физикалық және каллоидтық химия практикумы» Алматы «Мектеп» 1985ж. 208 бет. 2.Жайлау С.Ж «Физика және каллоидты химия» Алматы – 2004ж. 250 бет. 3.Климов И.И, Филько А.И. «Сборник вопросов и задач по физической и каллоидной химий» Москва «Просвещение» 1983ж. 175-бет.

Зертханалық жұмыс № 2.

Тақырыбы: Тұздардың еру жылуын анықтау. Нейтралдану жылуын анықтау.

Сабақтың мақсаты: 1. Жылу эфектісін өлшеудің калориметриялық әдісімен танысу. 2. Тұздың еру жылуын анықтау. 3. Кристаллогидраттың сусыз тұздан түзілу Жылуын анықтау.

Материалдармен мен құрал-жабдықтар; Дьюар ыдысы, 0,5 л стакан, термометр ,шыны таяқша, таразы, фафор келі (ступка), секундомер немесе құм сағат, KNO3, Cu SO4, 5H2O,сусыз CuSO4.

Жұмыстың орындалу тәртібі мен мазмұны: