Химия пәнін  оқытуда қоспаларға  арналған есептер  шығарудың   жолдары.  

Т. Сүйеубаев. Қызылорда облысы Арал ауданы Жаңақұрылыс аулы №74 орта мектептің химия –биология пәндерінің мұғалімі.

Химия пәнін оқытуда берілген білім жаттығулар мен есептермен толықтырылып, оқушы білімі дамытылып отырылады. Мектеп бағдарламасына сай химиялық есептер шығару оқушылардың теориялық білімін бекітіп, білім аясын кеңейте түседі. Оқушының ойлау қабілеті артып, химияның өмірдегі қолдану саласын кеңірек түсінеді, басқа пәндер бойынша алған білімі кеңірек қолданылады.

Қоспаға арналған есептер шығару арқылы физика, математика  ғылымдарының  заңдылықтарын, формулаларын қолдану  артады.
Қоспа есептер мектеп оқулықтарында аз берілген, оның шығару жолдары күрделі. Оқушы қоспа есептерді шығару барысында заттардың химиялық, физикалық қасиеттерін білу жетімсіз,сонымен бірге  математикалық  теңдеулерді құру, шешу жолдарын меңгеруді қажетсінеді.

Өз тәжірибемде қоспа есептерді шығаруда оқушының есептің берілгенін жете түсінуге, қоспадағы заттардың қасиеттерін салыстыруға, есептеу жолын таңдауға, белгіліден белгісізді анықтауға мән беремін. Есептер шығаруда төмендегіше жүйелі шарттар орындалуы керек.

  1. Есептің мазмұнын терең түсіну, соған сәйкес заттардың химиялық ,физикалық

қасиеттерін білу

  1. Есептің шартын жазу, химиялық символдарды меңгеру, қолдану.
  2. Есеп шығарудың жоспарын құру. Белгіліден белгісізді табу жүйесін құру, химиялық заңдылықтарды негіз ету.
  3. Есеп шығарудың химиялық бөлімін орындау.
    а) реакция теңдеулерін жазу, теңестіру.
    б)реакция теңдеулеріне есептің шарттарын орнату.

5.Тиімді шығару әдісін таңдап алу, формула қолдану, пропорция құру, теңдеу құру.
6. Керекті есептеулер жүргізу.
7. Есептің жауабын жазу.

Осындай қоспа есептердің бірнеше түрінен,  шығарудың    жолдарын ұсынамын.

№ 1.  Массасы 50г СаСО3, Са3 (РО 4)2  және ( NH4)2СО3 қоспасын қақтағанда 25,5 г қалдық түзілген.Оған алдымен судың артық мөлшерін қосып сосын көмір қышқыл газдың артық мөлшерін қосып жібергенде 14 г ерімейтін қалдық қалған. Қоспадағы аммонии карбонатының массасын есепте.

Берілгені.      m(СаСО3, Са3(РО4)2, ( NH4)2СО3) – 50 г
m (қалдық) – 25,5г
m (ерімейтін қалдық)  – 14г
Табу керек:   m(NH4)2СО3) =?

Шешуі.          1. Тұздардың жоғарғы температурадағы өзгерісін есепке алу керек. Са3(РО4)2  қыздырғанда ыдырамайды.
СаСО3, ( NH4)2СО3 бұл тұздар жоғарғы температурада ыдырайды.
Реакция  теңдеулері.      СаСО3 → СаО + СО2
( NH4)2СО3 →  2NH3 ↑ +   СО2↑ + Н2О

Бұл реакциялар теңдеуі бойынша 25,5 г қалдық құрамында тек СаО және    Са3(РО4)2 ғана бар.

  1. Қалдық құрамындағы СаО су мен көмірқышқыл газымен әрекеттесіп кальции  гидрокарбонатын түзеді.

Реакция теңдеуі.    СаО +2СО2 + Н2О → Са(НСО3)2  түзіледі. Бұл ерімтал тұз.

  1. Сонда ерімейтін қалдық, 14г бұл  Са3(РО4)2
  2. Ал 25,5 г қалдық құрамындағы  кальции оксидінің   массасы

25,5-14 г  = 11,5 г СаО

  1. Кальции оксидінің массасы арқылы қоспадағы кальции карбонатының массасын табамыз

Хг          11,5г
СаСО3  → СаО  + СО2
100г          56г                 Х= 100·11,5 / 56 =20,5г СаСО3

  1. ( NH4)2СО3) –ның массасын табу үшін қоспадан кальции фосфатының, кальции карбонатының массасын  шегереміз  яғни

50-( 14+20,5) =15,5г (  NH4)2СО3)
Жауабы. 50грамм қоспада 20,5г СаСО3, 14г Са3(РО4)2, 15,5г ( NH4)2СО3.

№ 2. Көлемі 500 мл СО мен СН4 қоспасын 60 мл оттекпен қосып қопарғанда СО мен СН4 толық жанып кеткен. Ал қалған қоспаның су булары толық конденсацияланғаннан кейін оның көлемі 70мл (қ.ж) болған. Бастапқы қоспадағы СО газының көлемдік үлесін есепте.

Берілгені. V(СО,СН4)  ̶  500мл.
V(О2)  ̶  60 мл
V( Н2О)  ̶  70мл.
Табу керек. V ( СО)  ̶ ?

Шешуі.       1. Су буының көлемі арқылы метанның көлемін табамыз.
Метанның жану реакция теңдеуін жазып, пропорция құрамыз.
Хмл                             70мл
СН4  + 2О2  →  СО2  + 2Н2О
22.4 мл_____________  44.8 мл.       Х= 22,4·70/44,8 = 35мл.СН4

  1. Қоспадағы СО газының көлемі 500мл  – 35 мл   = 465мл СО
  2. Қоспадағы СО газының көлемдік үлесін табу үшін пропорция құрамыз.

500 мл қоспа _________100 %
465 мл СО    _________ Х %           Х= 465·100/ 500 = 95 %
Жауабы.  500мл газдар қоспасының құрамындағы  СО газының көлемдік үлесі — 95%.

№3. Темірдің (ІІ) және қорғасынның (ІІ) карбонаттарының қоспасын қыздырғанда 0,9М көміртек (ІV) оксиді алынды. Түзілген қатты оксидтердің қоспасын күкірт қышқылымен өңдегенде, массасы 151,6 г қатты сульфат түзілді. Бастапқы қоспадағы карбонаттардың құрамын граммен және массалық үлеспен есептеңдер.

Берілгені. v(СО2)  ̶  0,9М
m(қатты сульфат)  ̶  151,6г
Табу керек. m(ҒеСO3) ̶  ?
m(РbСО3)  ̶  ?
W%( ҒеСO3 )  ̶  ?
W% (РbСО3 )  ̶  ?

Шешуі.     1. Қоспа заттардың химиялық қасиеттері бойынша реакция өніміне  екі түрлі мәлімет берілген. Ол қоспа карбонаттарды қыздырғанда 0,9м СО2 және қатты оксидтерді күкірт қышқылымен реакцияластырғанда  151,6г қатты сульфат. Осы мәліметтер бойынша металдар карбонаттарының, сульфаттарының  химиялық, физикалық қасиеттерін зерттеу керек.Бұл металдардың карбонаттары қыздырғанда ыдырайды. Реакция теңдеулері.

ҒеСO3 → ҒеО + СО2 ,             РbСО3 → РbО + СО2
Темірдің  (ІІ) сульфаты суда ериді,демек ол қатты сульфат емес. Олай болса қатты сульфат қорғасынның   сульфаты.

  1. Қорғасын сульфаты арқылы қорғасын оксидінің массасын табамыз.

Х г                      151,6г
РbО + Н2SO4  →  РbSO4↓ + Н2О
223г   __________ 303 г         Х= 223 · 151,6 / 303г = 111,57 г  РbО

  1. 111,5г қорғасын оксиді бойынша қорғасын карбонатының массасын табамыз.

Хг              111.5
РbСО3    →    РbО + СО2
267г            223г                   Х= 267· 111,5 / 223 = 133,6 г  РbСО3

  1. 133,6г РbСО3 қыздырғанда қанша моль СО2 бөлетінін есептейміз.

133,6г                         XM
РbСО3    →    РbО + СО2
267                            1 M        X = 133.6 · 1/267 = 0.5 M  CO2

  1. ҒеСO3-ті қыздырғанда бөлінетін СО2– нің мөлшерін табамыз. 0,9-0,5 = 0,4М
  2. 0,4М  СО2 арқылы  қоспадағы   ҒеСO3-тің массасын табамыз.

Хг                           0.4M
ҒеСO3   →     ҒеО  + СО2
116г                         1 M       Х= 116 · 0,4 /  1 = 46,4 г   ҒеСO3

  1. Қоспа массасын табамыз. 133,6  + 46,4 = 180г
  2. Қоспадағы әрбір карбонаттың массалық үлесін табамыз.

W%( ҒеСO3 ) = 46,4/180 · 100 = 25,7%
W% (РbСО3 ) = 133,6/180 · 100 = 74,3%
Жауабы.   Қоспадағы ҒеСO3-тің массасы 46,4г, массалық үлесі 25,7%.
Қоспадағы РbСО3-тің массасы 133,6г, массалық үлесі 74,3%

№4. Күкірт пен көмірдің 3г қоспасын жаққанда күкірт (ІV) оксиді мен, көмір (ІV) оксидінің 9г қоспасы түзілді. Бастапқы қоспадағы күкірт пен көмірдің массаларын есепте.  

Берілгені.       m( S, С )  ̶  3г
m (SO2,СО2)  ̶  9г
Табу керек.    m (S) ̶   ?
m (C) ̶?

Шешуі.    Химиялық қасиеті бойынша қоспадағы заттар оттегімен әрекеттеседі. Олай болса реакция теңдеулерін жазып, күкіртті—Х, көміртекті – 3-Х, SO2 – У, СО2 – 9 – У деп белгілейміз.
х                    у
S  +  О2  →  SO2
32                  64              пропорция құрамыз  У = Х· 64 / 32 = 2х;  У=2х

3-Х                9-у
С  +  О2  →  СО2
12                   44             пропорция құрамыз   9-у = (3-х)·44 / 12    бұл теңдеудегі
У –тің мәнін орнына қойып, теңдеуді ортақ бөлімге келтіреміз.
Сонда  (9- 2х )·12 =( ( 3- х) ·44) · 1
108 -24х = 132-44х  өрнегін ықшамдасақ
44х-24х = 132 – 108;
20х = 24;
х = 24/20;
х= 1,2г S
У= 3- 1,2 = 1,8г С
Жауабы.  3г қоспа құрамында 1,2г күкірт, 1,8г көміртегі бар.

№ 5. Құрамында 4,5% топырақ үгіндісі бар, 38 г натрии мен күміс нитраттарының қоспасын қыздырғанда бөлінген оттегі (қ.ж) көлемі , 1,6 г метанды жағуға жұмсалған. Қоспа құрамындағы нитраттардың массалық үлесін есепте.

Берілгені.     W%( топырақ) =4,5%
m( қоспа) = 38г
m( СН4) = 1,6г
Табу керек.  W%( NаNО3) = ?
W%( АqNO3) =?

Шешуі.  1. Қоспа құрамындағы топырақ үгіндісінің массасын табамыз.
38г  қоспа ————– 100%
Хг  топырақ ————– 4,5%                  х = 38·4,5/100 = 1,71г топырақ

  1. Қоспа (NаNО3, АgNO3 ) массасын табамыз. 38 – 1,71 = 36,29г
  2. 1,6г метан газын жағуға жұмсалатын оттегінің қ.ж көлемін есептейміз.

СН4   + 2О2  → СО2  + 2Н2О
1,6г——Хл
16г —— 44,8л               х= 1,6· 44,8 / 16 = 4,48л О2.

  1. Нитраттардың екеуі де қыздырғанда оттегі бөле ыдырайтындығы белгілі, реакция теңдеулерін жазып, реакцияға қатысатын NаNО3– ті = Х, бөлінетін О2-ні = У деп белгілесек,  АgNO3-ті  36,29–Х,       бөлінетін  О2 – ні  4,48—У деп белгілейміз.

Х г                                     Ул
2NаNО3  → 2NаNО2  +  О2
170г                                 22,4л               У =22,4·х / 170 = 0,13х;   У=0,13х

36,29г-х                                  4,48-У
2АgNO3  → 2Аg +  2NO2  +  O2
340                                        22,4л
4,48 –У  = (36,29 –х) · 22,4 / 340;  у-мәні 0,13х-ті орнына қойсақ
4,48 –0,13х  = (36,29-х) · 22,4 / 340   теңдеуді ортақ бөлімге  келтіріп  х-ті табамыз.
340·( 4,48 –0,13х  ) =  (36,29-х) · 22,4
1523,3 – 44,2х = 812,9 – 22,4х
– 44,2х  +22,4х = – 1523,3 + 812,9
-21,8х  =  -710,4
х = -710,4 / -21,8 = 32,6г.     Х(NаNО3) = 32,6г.     W%( NаNО3) =32,6·100/36,29 =89,8%
у= 36,29 – 32,6 = 3,69г .   У(АgNO3) = 3,69г.     W%( АqNO3) = 3,69 ·100/ 36,29= 10,2%
Жауабы. 36,29г қоспа құрамында 89,8% NаNО3,  10,2% АqNO3 бар.

№6. Құрамында темір,мыс, мырыш бар 6 г (компоненттері бірдей мөлшерде ) болатын құйманы , 150грамм 15% тұз қышқылы ерітіндісіне еріткенде пайда болған ерітіндідегі тұздардың зат мөлшерін есепте.
Бер ; m( Ғе,Си,Zn) –6г
m (НСІ ер-сі) – 150г
w% (НСІ) – 15 %
Т/к; υ1 ( тұз) –?
υ2 (тұз) –?

  1. Құйма құрамындағы компоненттердің химиялық қасиеттерін салыстырамыз. Яғни тұз қышқылымен мырыш пен темір ғана әрекеттеседі.
  2. Компоненттер бірдей мөлшерде алынған, яғни массалары бірдей.
  3. НСІ-дың ерітіндідегі мөлшерінің мырыш пен темірмен әрекеттесуге жетімділігін анықтаймыз.

2г        Хг
Zn  + 2НСІ  → ZnСІ2 +  Н2
65г     73г                                   Х = 2 · 73 / 65 = 2,25г НСІ
2г        Хг
Ғе  + 2НСІ   →  ҒеСІ2  +Н2
56г      73г                                  Х = 2 ·  73 / 56 = 2,60г НСІ
Реакцияға қажетті НСІ-дың массасы  2,25  + 2,60 = 4,85г
150г 15% тұз қышқылы ерітіндісіндегі НСІ-дың массасын анықтаймыз.
m (НСІ ) = 150 · 15 / 100   =  22,5г НСІ. Яғни ерітіндідегі НСІ массасы   жеткілікті.

  1. Мырыш пен темірдің тұз қышқылымен реакция теңдеуін жазып, бөлінетін хлоридтердің массаларын және зат мөлшерлерін жеке-жеке табамыз.

2г                              Хг
Zn  + 2НСІ  → ZnСІ2 +  Н2
65                             136г                       Х = 2 · 136 / 65 = 4,2г  ZnСІ2.
υ1 (ZnСІ2) =4,2 /136 = 0,03м ZnСІ2
2г                              Хг
Ғе  + 2НСІ   →  ҒеСІ2  +Н2
56г                           127г                       Х = 2 · 127 / 56 = 4,5м  ҒеСІ2
υ2 ( ҒеСІ2) =  4,5 / 127 =0,035м ҒеСІ2
Жауабы.  Ерітіндідегі  ZnСІ2 –нің зат мөлшері – 0,03мольге, ҒеСІ2-нің  зат мөлшері – 0,035мольге тең.

Қоспа есептер шығаруда оқушы химиялық білімді меңгереді, теңдеулерді  құру, шешу  арқылы математикадан алған білімін сабақта қолданып, ойлау қабілеті артып, өмірде пайдаланады.

Check Also

География -10. §52 Ресей халқы, еңбек ресурстары.

Мырзакулова Мереке Сейсеналиевна. Жамбыл облысы Шу қаласы Төле би орта мектебінің география   пәні мұғалімі. «Гүл сыйлау» …

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.