ლაბორატორიული მეთოდური სახლემძღვანელოს გზამკვლევი ქიმიაში

„მასწავლებელთა

და

სკოლის

დირექტორთა

პროფესიული

განვითარების პროექტი“ ხორციელდება „ათასწლეულის გამოწვევის ფონდი - საქართველოს“ ზოგადი განათლების კომპონენტის ფარგლებში აშშ-ის „ათასწლეულის გამოწვევის კორპორაციის“ (MCC) მეორე კომპაქტის

ფინანსური

მხარდაჭერით.

ინფორმაცია,

რომელიც

მოცემულია აღნიშნულ გამოცემაში არ წარმოადგენს აშშ-ის მთავრობის, „ათასწლეულის

გამოწვევის

კორპორაციისა“

ან

„ათასწლეულის

გამოწვევის ფონდი - საქართველოს“ პოზიციას.

© სსიპ მასწავლებელთა პროფესიული განვითარების ეროვნული ცენტრი, 2017 წელი.

2

სარჩევი

1.1.

გაზის

გამოყოფით

მიმდინარე

რეაქცია:

ნატრიუმის

ჰიდროკარბონატის ურთიერთქმედება ძმართან ........................................ 6 1.2. ნალექის წამოქმნით მიმდინარე რეაქცია: რკინა (III)-ის ქლორიდის ურთიერთქმედება ნატრიუმის ტუტესთან .................................................. 7 1.3.ქიმიურ ნივთიერებათა განსაზღვრა რეაქციის ნიშან-თვისებათა მიხედვით............................................................................................................ 9 2.1. ტუტის გატიტვრა ..................................................................................... 13 2.2. მჟავას გატიტვრა ....................................................................................... 14 2.3. წყლის მჟავიანობის განსაზღვრა ........................................................... 16 1. ენდოთერმული და ეგზოთერმული რეაქციები ................................. 18 2. კატალიზი ................................................................................................... 22 4.1. წყალბადის ზეჟანგის დაშლის რეაქცია ............................................... 22 3. ლე-შატელიეს პრინციპი .......................................................................... 24 5.1.მორეაგირე ნივთიერებების კონცენტრაციის გავლენა ქიმიურ წონასწორობაზე ............................................................................................... 24 6.1.კალიუმის იოდიდის რეაქცია წყალბადის ზეჟანგთან მჟავა არეში. 26 7. გალვანური ელემენტი ............................................................................. 27 7.1. გალვანური ელემენტის ემძ-ის განსაზღვრა ....................................... 28 8. ხსნარის წყალბადის მაჩვენებლის განსაზღვრა .................................... 30 8.2. pH-ის განსაზღვრა ლაკმუსის ქაღალდით: ......................................... 30 8.3. pH-ის განსაზღვრა უნივერსალური ინდიკატორით: ....................... 31

3

8.4. ქიმიური ნივთიერებების pH -ის განსაზღვრა ................................... 31 8. ნარევების კომპონენტებად დაყოფა ...................................................... 33 9.1. გაფილტვრა................................................................................................ 33 9.2. აორთქლება და დისტილაცია ................................................................ 34 9.3. დაყოფა მაგნიტის საშუალებით. ........................................................... 36 9. მასის მუდმივობის კანონი ...................................................................... 36 10.1.

მასის

მუდმივობის

კანონი

ნეიტრალიზაციის

რეაქციის

მაგალითზე - ნატრიუმის ტუტის ურთიერთქმედება მარილმჟავასთან ............................................................................................................................. 37 10.2. მასის მუდმივობის კანონი ნალექის წარმოქმნით მიმდინარე რეაქციის მაგალითზე ..................................................................................... 38 11.

არაორგანულ ნაერთთა კლასებს შორის მიმდინარე რეაქციები... 39

11.1. მჟავების სიძლიერე ................................................................................ 39 11.2. ნალექის წარმოქმნით მიმდინარე რეაქციები ................................... 40 11.3. სუსტი ელექტროლიტის წარმოქმნით მიმდინარე რეაქციები ...... 41 12.

ქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე მოქმედი ფაქტორები ..................... 42

12.1. რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება მორეაგირე ნივთიერებების ბუნებაზე - სხვადასხვა მეტალის ურთიერთქმედება მარილმჟავასთან. ............................................................................................................................. 42 12.2. რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება მორეაგირე ნივთიერებების შეხების ზედაპირის ფართობზე ................................................................... 43 12.3. რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება მორეაგირე ნივთიერებების კონცენტრაციაზე ............................................................................................. 45 4

12.5. კატალიზატორის გავლენა რეაქციის სიჩქარეზე ............................. 46 13. კათიონებისა და ანიონების თვისებითი ანალიზი .......................... 46 13.1. სულფატ-იონის აღმოჩენა ..................................................................... 46 13.2. კარბონატ-იონის აღმოჩენა ................................................................... 47 13.3. ქლორიდ-იონის აღმოჩენა .................................................................... 48 13.4. ამონიუმის იონის აღმოჩენა.................................................................. 49 ცდის მსვლელობა............................................................................................ 49 რეაქციის ტოლობა: ......................................................................................... 49 13.5.ხსნარების შედგენილობის განსაზღვრა.............................................. 50 14.

ჰაერის შედგენილობის შესწავლა ....................................................... 52

14.1. ჰაერში ნახშირორჟანგის განსაზღვრა ................................................. 52 15.

ნივთიერების ქიმიური ანალიზი........................................................ 54

15.1. ნატრიუმის და კალიუმის მარილების წვა ........................................ 54

5

1. ქიმიური რეაქციის ნიშნები ქიმიური

რეაქციის

პროდუქტები

ნივთიერებებია,

რომლებსაც

გააჩნიათ

საწყისი

ნივთიერებებისგან განსხვავებული ნიშან-თვისებები. მათი წარმოქმნის შესახებ შეიძლება ვიმსჯელოთ რიგი ნიშნების მიხედვით. ქიმიური რეაქციების ნიშნებია გაზის გამოყოფა, ნალექის წარმოქმნა, ფერის ცვლილება, სინათლისა და სითბოს გამოყოფა. ფერის ცვლილებასა და გაზის გამოყოფას ადგილი აქვს სპილენძის ურთიერთქმედებისას აზოტმჟავასთან:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O გაზის გამოყოფით მიმდინარე რეაქციის კიდევ ერთი მაგალითია სასმელი სოდის რეაქცია ძმარმჟავასთან:

რკინა(III)-ის ქლორიდის ნატრიუმის ტუტესთან რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ნალექი - რკინა(III)-ის ჰიდროქსიდი:

3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl სადემონსტრაციო სამუშაოები:

1.1.

გაზის

გამოყოფით

მიმდინარე

რეაქცია:

ჰიდროკარბონატის ურთიერთქმედება ძმართან ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 → 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 + 𝐶𝑂2 ↑ +𝐻2 𝑂

საჭირო რესურსები: ქიმიური ჭურჭელი: ერლენმეიერის კოლბა

ქიმიური რეაქტივები:

6

ნატრიუმის

ნატრიუმის ჰიდროკარბონატი ძმარმჟავას 10%-იანი ხსნარი.

უსაფრთხოების ზომები: მოერიდეთ ძმარმჟავას ორთქლის შესუნთქვას.

ექსპერიმენტის მსვლელობა: 1. სინჯარაში ჩაყარეთ 1გ ნატრიუმის ჰიდროკარბონატი (სოდა).

2. სინჯარაში ჩაასხით ძმარი.

1.2. ნალექის წამოქმნით მიმდინარე რეაქცია: რკინა (III)-ის ქლორიდის ურთიერთქმედება ნატრიუმის ტუტესთან ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl

საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის;

სინჯარა

7

ქიმიური რეაქტივები: რკინა(III)-ის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

ექსპერიმენტის აღწერა: 1. სინჯარაში ჩაასხით 5მლ რკინა (III)-ის ქლორიდის ხსნარი.

2. დაამატეთ 5 მლ ნატრიუმის ტუტის ხსნარი.

3. გაანალიზეთ მიღებული შედეგი.

8

ლაბორატორიული ცდები

1.3.ქიმიურ ნივთიერებათა განსაზღვრა რეაქციის ნიშან-თვისებათა მიხედვით საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის;

სინჯარა, 3 ცალი

ქიმიური რეაქტივები: რკინა(III)-ის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი კალიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

ლაბორატორიული სამუშაოს ჩატარების პირობები: მოსწავლეები იყოფიან ორ ჯგუფად - 5 ბავშვამდე თითო ჯგუფში. სამ სინჯარაში მოთავსებულია სამი ნივთიერება - NaCl, FeCl3 და KCl. მოსწავლეებმა უნდა ამოიცნონ, რომელ სინჯარაშია რკინა(III)-ის ქლორიდი.

9

ცდის მსვლელობა: 1.

აიღეთ სამი სინჯარა და დანომრეთ.

2.

სინჯარებში ჩაყარეთ სამი მარილი.

3.

თითოეულ სინჯარაში ჩაამატეთ 5 წვეთი ნატრიუმის ჰიდროქსიდის

ხსნარი.

4.

ნალექის წარმოქმნის მიხედვით განსაზღვრეთ, რომელ სინჯარაშია

რკინა (III)-ის ქლორიდი. შეავსეთ ცხრილი და გაანალიზეთ მიღებული შედეგი. № კოლბები 1 ნატრიუმის ტუტის დამატების შემდეგ მიღებული შედეგი

2

10

3

1.გატიტვრა ტიტრიმეტრული ანალიზი (გატიტვრა) რაოდენობრივი ანალიზის მეთოდია, რომლის დროსაც

საანალიზო

ნიმუშში

ნივთიერების

კონცენტრაციის

დასადგენად

მასზე

მოქმედებენ კონკრეტული რეაქტივის ზუსტი კონცენტრაციის მქონე ხსნარით, რომელიც საანალიზო ხსნარს ემატება ნელ-ნელა, მცირე დოზებით ექვივალენტობის წერტილის მიღწევამდე.

ექვივალენტობის წერტილი არის ის მდგომარეობა, როდესაც ნივთიერებები იმ მოლური თანაფარდობით შედიან რეაქციაში, როგორი თანაფარდობაცაა რეაქციის ტოლობაში მათ კოეფიციენტებს შორის. გატიტვრის პროცესში ფუძის ან მჟავას კონცენტრაციის დასადგენად გამოიყენება ფუძემჟავური

ტიტრაცია.

ექვივალენტობის

წერტილის

დასადგენად

გამოიყენება

ინდიკატორები - ლაკმუსი, ფენოლფტალეინი, მეთილნარინჯი. გატიტვრის პროცესში ინდიკატორის შეფერილობის შეცვლით ადგენენ, როდის ანეიტრალებს გასატიტრად გამოყენებული მჟავა საანალიზო ფუძეს (და პირიქით).

11

12

სადემონსტრაციო ცდები

2.1. ტუტის გატიტვრა

ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: NaOH + HNO3(ჭარბი)→ NaNO3+H2O

საჭირო რესურსები: ლაბორატორიული შტატივი

ერლენმეიერის კოლბა

დაგრადუირებული ცილინდრი, 100 მლ

ბიურეტი

13

ქიმიური რეაქტივები: აზოტმჟავას 0,1N ხსნარი; ნატრიუმის ტუტის 0,1N ხსნარი; ფენოლფტალეინი, 0,1% -იანი სპირტხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს. გაითვალისწინეთ, რომ აზოტმჟავა ძლიერი მჟავაა და მეტად არასასურველია მისი მოხვედრა კანზე ან თვალში. ასეთ შემთხვევაში დაზიანებული უბანი უნდა დავამუშავოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

ექსპერიმენტის მსვლელობა: 1.

ბიურეტში ჩაასხით 0,1N აზომჟავას ხსნარი.

2.

ერლენმეიერის კოლბაში საზომი ცილინდრის საშუალებით ჩაასხით

50მლ ნატრიუმის ტუტის ხსნარი.

3.

კოლბაში დაამატეთ ფენოლფტალეინი.

4.

გატიტრეთ ხსნარის გაუფერულებამდე.

2.2. მჟავას გატიტვრა ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: HNO3+NaOH (ჭარბი)→ NaNO3+ H2O საჭირო რესურსი: ლაბორატორიული შტატივი

14

ერლენმეიერის კოლბა

მზომი ცილინდრი, 100მლ

ბიურეტი

ქიმიური რეაქტივები: აზოტმჟავას 0,1N ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 0,1N ხსნარი მეთილნარინჯი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

15

გაითვალისწინეთ, რომ აზოტმჟავა ძლიერი მჟავაა და მეტად არასასურველია მისი მოხვედრა კანზე ან თვალში. ასეთ შემთხვევაში დაზიანებული უბანი უნდა დავამუშავოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

ექსპერიმენტის მსვლელობა: 1.

ბიურეტში ჩაასხით ნატრიუმის ტუტე.

2.

საზომი ცილინდრის საშუალებით ერლენმეიერის კოლბაში ჩაასხით

50მლ აზოტმჟავა.

3.

ჩაამატეთ კოლბაში მეთილნარინჯი.

4.

გატიტრეთ შეფერილობის ყვითლად შეცვლამდე.

ლაბორატორიული სამუშაოები

2.3. წყლის მჟავიანობის განსაზღვრა საჭირო რესურსი: ლაბორატორიული შტატივი

ერლენმეიერის კოლბა

საზომი ცილინდრი, 100 მლ

16

ბიურეტი

ქიმიური რეაქტივები: ნატრიუმის ტუტის 0,1N ხსნარი ფენოლფტალეინის 0,1% -იანი სპირტხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

ლაბორატორიული სამუშაოს ჩატარების პირობები: მოსწავლეები იყოფიან 2 ჯგუფად, თითოეულ ჯგუფში 5 ბავშვამდე. თითოეული ჯგუფის ამოცანაა გატიტვრით განსაზღვროს წყლის სინჯში მჟავას შემცველობა.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ბიურეტში ჩაასხით ნატრიუმის ტუტის ხსნარი.

2.

ერლენმეიერის კოლბაში საზომი ცილინდრით ჩაასხით 50მლ წყალი.

3.

ჩაამატეთ 2 წვეთი ფენოლფტალეინი.

4.

გატიტრეთ წყლის სინჯი იისფერი ფერის მიღებამდე.

5.

ჩაატარეთ გამოთვლა შემდეგი ფორმულის მიხედვით: С1 =

С2 × 𝑉2 𝑉1

17

1.

ენდოთერმული და ეგზოთერმული რეაქციები

ეგზოთერმული რეაქცია - ქიმიური რეაქცია, რომელსაც თან ახლავს სითბოს გამოყოფა. ენდოთერმული რეაქციები - ქიმიური რეაქცია, რომელსაც თან ახლავს სითბოს შთანთქმა. მაგ., კალციუმის ოქსიდის წყალთან ურთიერთქმედების რეაქცია (კირის ჩაქრობა) არის ეგზოთერმული და თან ახლავს სითბოს დიდი რაოდენობით გამოყოფა:

CaO + H2O → Ca(OH)2 + Q სადაც Q – რეაქციის შედეგად გამოყოფილი სითბოს რაოდენობაა. ეგზოთერმულია ასევე ნეიტრალიზაციის რეაქცია. ენდოთერმული რეაქციის მაგალითია კალიუმის პერმანგანატის დაშლა:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 -Q

18

სადემონსტრაციო სამუშაოები 3.1. ნეიტრალიზაციის რეაქცია

ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარა

5 მლ-იანი პიპეტი, 2 ცალი

თერმომეტრი

ქიმიური რეაქტივები: ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი აზოტმჟავას 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

19

გაითვალისწინეთ, რომ აზოტმჟავა ძლიერი მჟავაა და მეტად არასასურველია მისი მოხვედრა კანზე ან თვალში. ასეთ შემთხვევაში დაზიანებული უბანი უნდა დავამუშავოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

სინჯარაში პიპეტით

ჩაასხით 5 მლ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის

ხსნარი.

2.

სინჯარაში მოათავსეთ თერმომეტრი.

3.

სინჯარაში ჩაასხით 5მლ აზოტმჟავა.

4.

დააფიქსირეთ ტემპერატურის ცვლილებები.

ლაბორატორიული სამუშაოები 3.2. კალიუმის ნიტრატის გახსნა

ლაბორატორიული სამუშაოს ჩატარების პირობები: მოსწავლეები იყოფიან ჯგუფებად 5 ბავშვამდე.

ცდის მსვლელობა: რეაქციის ტოლობა: KNO3+H2O →KNO3 + H2O საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარა, 2 ცალი

სასწორი

20

5 მლ-იანი პიპეტი

თერმომეტრი

ქიმიური რეაქტივები: KNO3, კალიუმის ნიტრატი, მყარი.

ლაბორატორიული სამუშაოს ჩატარების პირობები: მოსწავლეები იყოფიან ჯგუფებად 5 ბავშვამდე თითოეულ ჯგუფში. მუშაობის დროს მოსწავლეებმა უნდა ჩაატარონ სამუშაო სხვადასხვა მასის კალიუმის ნიტრატის გახსნის დროს ტემპერატურის ცვლილებების გამოსაკვლევად.

მუშაობის მსვლელობა: 1.

სინჯარებში პიპეტით ჩაასხით 5მლ წყალი.

2.

პირველ სინჯარაში მოათავსეთ თერმომეტრი.

3.

აწონეთ 0,1გ კალიუმის ნიტრატი და ჩაყარეთ პირველ სინჯარაში.

4.

შეურიეთ და დააფიქსირეთ ტემპერატურა..

5.

მეორე სინჯარაში ჩაყარეთ აწონილი 1გ კალიუმის ნიტრატი და

გაიმეორეთ ცდა.

6.

დააფიქსირეთ ტემპერატურის გაზომვები ცხრილში და შეადარეთ: Tსაწყისი.

Tსაბოლოო.

0,1გ კალიუმის ნიტრატის დამატებისას 1გ კალიუმის ნიტრატის დამატებისას

21

ΔT

2.

კატალიზი

კატალიზი ეწოდება ქიმიური რეაქციის სიჩქარის შეცვლას კატალიზატორის გავლენით. ზოგიერთი კატალიზატორი აჩქარებს რეაქციას. ასეთ პროცესს დადებითი კატალიზი ან, უბრალოდ, კატალიზი ეწოდება.

მაგალითად, წყალბადის ზეჟანგის 3%-იანი

ხსნარი

საკმაოდ მდგრადია, მაგრამ კატალიზატორის, მყარი მანგანუმ(IV)-ის ოქსიდის, მცირე რაოდენობის დამატებისას ადგილი აქვს წყალბადის დაშლის რეაქციას:

2H2O2+MnO2→2H2O+O2+MnO2 კატალიზის მოვლენა გავრცელებულია ბუნებაში (ცოცხალ ორგანიზმებში მიმდინარე პროცესების უმეტესობა კატალიზურია) და ფართოდ გამოიყენება ყოფაცხოვრებაში (ნავთობქიმიაში, გოგირდმჟავას, ამიაკის, აზოტმჟავას წარმოებაში). საწარმოო რეაქციების უმრავლესიბა კატალიზურია. ლაბორატორიული სამუშაოები

4.1. წყალბადის ზეჟანგის დაშლის რეაქცია

ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: 2H2O2+MnO2→2H2O+O2+MnO2 საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 2 ცალი

5 მლ-იანი პიპეტი

ქიმიური რეაქტივები: წყალბადის ზეჟანგის 10%-იანი ხსნარი

22

მანგანუმ (IV)-ის ოქსიდი

უსაფრთხოების ზომები: წყალბადის ზეჟანგი არის მჟანგავი, არ დაუშვათ კანზე ან თვალში მისი მოხვედრა. კანზე ან თვალში მოხვედრის შემთხვევაში დაზიანებული უბანი დაიმუშავეთ გამდინარე წყლით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

შტატივში სინჯარებისათვის მოათავსეთ 2 სინჯარა.

2.

თითოეულში ჩაასხით 10 მლ წყალბადის ზეჟანგი.

3.

ერთ-ერთ სინჯარაში ჩაყარეთ 3გ მანგანუმის (IV) ოქსიდი.

4.

გაანალიზეთ მიღებული შედეგი.

__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ______________________

23

3.

ლე-შატელიეს პრინციპი

ქიმიურ წონასწორობაზე მოქმედი ფაქტორებია: ტემპერატურა, წნევა, კონცენტრაცია. ფრანგმა მეცნიერმა ლე-შატელიემ შეისწავლა რა აღნიშნული ფაქტორების გავლენა ქიმიური რეაქციის წონასწორობაზე, ჩამოაყალიბა პრინციპი, რომელიც მის სახელს ატარებს და რომელიც შემდეგში მდგომარეობა: თუ გარეშე ფაქტორის ზემოქმედებით

სისტემაში დაირღვა ქიმიური წონასწორობა, სისტემაში აღიძვრება პროცესი, რომელიც შეამცირებს ამ ზემოქმედებას.

1. ტემპერატურა ამიაკის სინთეზი შექცევადი ეგზოთერმული პროცესია, რომელშიც ტემპერატურის გაზრდა რეაქციის წონასწორობას გადახრის ამიაკის დაშლის მიმართულებით.

N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 + Q პირდაპირი რეაქცია ეგზოთერმულია, ხოლო შებრუნებული რეაქცია - ენდოთერმული. საზოგადოდ, ტემპერატურის მომატება ხელს შეუწყობს ამიაკის დაშლას, ხოლო ტემპერატურის შემცირება - ამიაკის წარმოქმნას.

2. წნევა აირადი ნივთიერებების შემთხვევაში წნევის გაზრდისას წონასწორობა გადაიხრება წნევის/მოცულობის შემცირების მიმართულებით, ხოლო წნევის შემცირებისას - წნევის გაზრდის მიმართულებით.

3. კონცენტრაცია ხსნარში მიმდინარე ჰომოგენური რეაქციის შემთხვევაში რეაგენტის კონცენტრაციის გაზრდა წონასწორობას გადახრის პროდუქტის წარმოქმნისკენ და პირიქით.

ლაბორატორიული სამუშაოები

5.1.მორეაგირე ნივთიერებების კონცენტრაციის გავლენა ქიმიურ წონასწორობაზე ლაბორატორიული სამუშაოს ჩატარების პირობები: მოსწავლეები იყოფიან 5- წევრიან ჯგუფებად. საკვლევი საკითხი - კონცენტრაციის გავლენა ქიმიურ წონასწორობაზე.

ცდის შესაბამისი რეაქციის ტოლობა: FeCl3 + 3KCNS →Fe(CNS)3 (წითელი) + 3KCl

24

მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 4 ცალი

პიპეტები, 5 ცალი

ქიმიური რეაქტივები: რკინა(III)-ის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი რკინა(III)-ის ქლორიდის 50%-იანი ხსნარი კალიუმის როდანიდის 50%-იანი ხსნარი კალიუმის როდანიდის 25%-იანი ხსნარი კალიუმის ქლორიდი, მყარი

მუშაობის მსვლელობა: 1.

დანომრეთ სინჯარები 1-დან 4-მდე.

2.

თითოეულ სინჯარაში ჩაასხით 3 მლ რკინა(III)-ის ქლორიდის 25%-

იანი ხსნარი.

3.

პირველ სინჯარაში ჩაასხით 3 მლ კალიუმის როდანიდის 25%-იანი

ხსნარი.

4.

მე-2 სინჯარაში დაამატეთ 1 მლ კალიუმის როდანიდის 50%-იანი

ხსნარი.

5.

მე-3 სინჯარაში დაამატეთ 2 მლ რკინა(III)-ის ქლორიდის 50%-იანი

ხსნარი.

6.

მე-4 სინჯარაში დაამატეთ კრისტალური კალიუმის ქლორიდი.

7.

შედეგები შეიტანეთ ცხრილში:

25

№

1

2

3

4

შედეგი

8.გაანალიზეთ მიღებული შედეგი და იმსჯელეთ.

6.ჟანგვა-აღდგენა

ჟანგვა აღდგენა ელექტრონების გაცემა - ჟანგვის ელექტრონების შეძენა - ჟანგვის ხარისხი იზრდება. ხარისხი მცირდება მჟანგავი აღმდგენი იერთებს ელექტრონებს, თვითონ გასცემს ელექტრონებს, თვითონ აღდგება, ჟანგვის ხარისხი მცირდება იჟანგება, ჟანგვის ხარისხი იზრდება აღმდგენის მიერ გაცემული ელექტრონების რიცხვი ტოლია მჟანგავის მიერ შეძენილი ელექტრონების რიცხვისა. სადემონსტრაციო სამუშაოები

6.1.კალიუმის იოდიდის რეაქცია წყალბადის ზეჟანგთან მჟავა არეში ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: 2KI + H2SO4 + H2O2  I2 + K2SO4 + 2Н2О მოწყობილობა: ლაბორატორიული შტატივი

სინჯარა

5 მლ-იანი პიპეტი

26

ქიმიური რეაქტივები: კალიუმის იოდიდის 10%-იანი ხსნარი გოგირდმჟავას 10%-იანი ხსნარი წყალბადის ზეჟანგის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: წყალბადის ზეჟანგი არის მჟანგავი, მისი მოხვედრა კანზე ან თვალში არ არის საურველი. თუკი ეს მაინც მოხდა, დაზიანებული ადგილი უნდა ჩამოიბანოთ წყლის დიდი რაოდენობით. გოგირდმჟავა არის ძლიერი მჟავა, ძლიერი მჟანგავი, მისი კანზე მოხვედრისას დაზიანებული უბანი უნდა დავამუშავოთ 1%-იანი სასმელი სოდის ხსნარით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

სინჯარაში პიპეტით ჩაასხით 4-5 წვეთი

კალიუმის იოდიდი.

7.

2.

დაამატეთ 5 წვეთი მარილმჟავა.

3.

დაამატეთ 4 წვეთი წყალბადის ზეჟანგი.

4.

გაანალიზეთ მიღებული შედეგი.

გალვანური ელემენტი

გალვანური ელემენტი არის დენის ქიმიური წყაროს მოწყობილობა. უმარტივესი გალვანური ელემენტია დანიელის ელემენტი, რომელიც შედგება თუთიის სულფატის ხსნარში ჩაშვებული თუთიის ფირფიტისაგან (ანოდი) და სხვა ჭურჭელში სპილენძ(II)-ის სულფატის ხსნარში ჩაშვებული სპილენძის ფირფიტისაგან (კათოდი). ეს ორი ჭურჭელი შეერთებულია ე.წ. მარილის ბოგირის საშუალებით, რომლის დანიშნულებაა ხსნარის ელექტრონეიტრალურობის შენარჩუნება.

ლაბორატორიული სამუშაოები

27

7.1. გალვანური ელემენტის ემძ-ის განსაზღვრა მოწყობილობა: 100 მლ მოცულობის ქიმიური ჭიქა - 2ც

სპილენძის მავთული

ვოლტმეტრი (პოტენციომეტრი); ●

შეიძლება შეიცვალოს рН მეტრი

კალიუმის ქლორიდის ნაჯერი ხსნარით შევსებული ელექტროლიტური ხიდაკი.

ქიმიური რეაქტივები:

28

აცეტონი ეთანოლი სპილენძის ფირფიტა თუთიის ფირფიტა სპილენძ(II)-ის სულფატის 1М ხსნარი სპილენძ(II)-ის სულფატის 0,1М ხსნარი თუთის სულფატის 1М-ის ხსნარი თუთიის სულფატის 0,1М ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1. ხსნარებში ჩაშვებამდე მოამზადეთ სპილენძისა და თუთიის ფირფიტები.

1.1. გაასუფთავეთ ფირფიტები ზუმფარის ქაღალდით.

1.2. გარეცხეთ ფირფიტები წყლით.

1.3. გააუცხიმოვნეთ აცეტონის ან სპირტის საშუალებით.

1.4. საგულდაგულოდ გარეცხეთ ფირფიტები.

2. მოამზადეთ 2 ცალი ქიმიური ჭიქა (100 მლ-იანი).

3. პირველ ჭიქაში ჩაასხით 100 მლ სპილენძ(II)-ის სულფატის ხსნარი ცხრილში მოცემული კონცენტრაციით.

4. მეორე ჭიქაში ჩაასხით 100 მლ თუთიის სულფატის ხსნარი ცხრილში მოცემული კონცენტრაციით.

5. თუთიის ფირფიტა ჩაუშვით თუთიის სულფატის ხსნარში, ხოლო სპილენძის ფირფიტა - სპილენძ (II)-ის სულფატის ხსნარში ისე, რომ ელექტროდების ზედაპირის 3/4 იყოს ჩაძირული ხსნარში.

6. ელექტროდების ზედა ბოლოები მავთულების საშუალებით მივაერთოთ პოტენციომეტრთან.

7. ხსნარებიან ჭიქებში მოათავსეთ ელექტოლიტური ხიდაკი, რომელიც წინასწარ ავსებულია კალიუმის ქლორიდის ნაჯერი ხსნარით.

8. გაზომეთ გალვანური ელემენტის ემძ ხსნარებში მოთავსებიდან 10 წუთის შემდეგ..

9. შედეგები შეიტანეთ ცხრილში.

10. გაიმეორეთ მე-2 და მე-3 ცდები ცხრილში შეტანილი მონაცემების გამოყენებით.

29

ხსნარის მოლი/ლ CuSO4 1 1 0,1

№ 1 2 3

კონცენტრაცია, Е, v ZnSO4 1 0,1 1

8. ხსნარის წყალბადის მაჩვენებლის განსაზღვრა წყალბადის pH მაჩვენებელი არის სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს ხსნარში წყალბადიონების კონცენტრაციას ( ხსნარის მჟავურობას ).

8.1. pH-ის განსაზღვრა pH-მეტრით

მოწყობილობა: 1.

100 მლ მოცულობის ქიმიური ჭიქა

●

შეიძლება შევცვალოთ ნებისმიერი სხვა ჭურჭლით.

2. pH-მეტრი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ქიმიურ ჭიქაში ჩაასხით 50 მლ საკვლევი ხსნარი.

2.

ჩართეთ pH-მეტრი.

3.

მოათავსეთ ჭიქა ისე, რომ ის ეხებოდეს pH -მეტრის კონტაქტებს.

4.

ჩაწერეთ ხელსაწყოს მაჩვენებელი.

8.2. pH-ის განსაზღვრა ლაკმუსის ქაღალდით: მოწყობილობა: 1.

100 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა ●

შეიძლება შევცვალოთ ნებისმიერი სხვა ჭურჭლით

30

ქიმიური რეაქტივები: 1.

ლაკმუსის ქაღალდი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ქიმიურ ჭიქაში ჩაასხით 50 მლ საკვლევი ხსნარი.

2.

ჩაუშვით ლაკმუსის ქაღალდი ხსნარში.

3.

შეაფასეთ pH ფერის მიხედვით. შედეგი ჩაწერეთ.

8.3. pH-ის განსაზღვრა უნივერსალური ინდიკატორით: ქიმიკური რეაქტივები: 1.

უნივერსალური ინდიკატორი

მოწყობილობა: 1.

100მლ-იანი ქიმიური ჭიქა ●

შეიძლება შეიცვალოს სხვა ნებისმიერი ჭურჭლით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ქიმიურ ჭიქაში ჩაასხით 50 მლ საკვლევი ხსნარი.

2.

ხსნარს დაამატეთ უნივერსალური ინდიკატორის 2 წვეთი.

3.

შეაფასეთ pH ფერის მიხედვით. შედეგი ჩაიწერეთ.

*საკვლევ ხსნარში იგულისხმება ტუტეები, მჟავები, მარილები, სხვა კლასის ნივთიერება.

ლაბორატორიული სამუშაოები

8.4. ქიმიური ნივთიერებების pH -ის განსაზღვრა ქიმიური რეაქტივები: ლაკმუსის ქაღალდი ●

შეიძლება

შევცვალოთ

pH-მეტრით

ინდიკატორით. ნატრიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი მარილმჟავას 10%-იანი ხსნარი

31

ან

უნივერსალური

ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

მარილმჟავა ძლიერი მჟავაა, მისი მოხვედრა კანზე ან თვალში არ არის სასურველი. მოხვედრის შემთხვევაში კი უნდა ამოვიბანოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

საჭირო რესურსები: 1.

100 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა, 3 ცალი

●

შეიძლება შეიცვალოს ნებისმიერი ჭურჭლით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

მოამზადეთ ნატრიუმის ტუტის, მარილმჟავასა და ნატრიუმის

ქლორიდის ხსნარები.

2.

ქიმიურ ჭიქაში ჩაასხით 50 მლ საკვლევი ხსნარი.

3.

ხსნარში ჩაუშვით ლაკმუსის ქაღალდი.

4.

pH განსაზღვრეთ ფერის მიხედვით, შედეგები შეიტანეთ ცხრილში:

ხსნარი NaOH HCl NaCl

pH

32

8.

ნარევების კომპონენტებად დაყოფა

ნარევის კომპონენტებად დაყოფის სხვადასხვა ხერხი არსებობს. განვიხილოთ ზოგიერთი მათგანი.

სადემონსტრაციო სამუშაოები

9.1. გაფილტვრა

საჭირო რესურსი: 50 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა

100 მლ-იანი კონუსური კოლბა

ძაბრი

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: კალციუმის კარბონატი ქაღალდის ფილტრი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ჩაყარეთ ქიმიურ ჭიქაში 10გ კალციუმის კარბონატი.

2.

ჩაასხით 20 მლ წყალი.

3.

მოურიეთ სუსპენზიას.

4.

კოლბაში მოათავსეთ ძაბრი ქაღალდის ფილტრით.

33

5.

გაფილტრეთ სუსპენზია

9.2. აორთქლება და დისტილაცია საჭირო რესურსი: 250-მლ-იანი მრგვალძირა კოლბა

ლაბორატორიული შტატივი სამაგრებითა და „თათებით“

პირდაპირი, ლიბიხის მაცივარი

50 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა

საზომი ცილინდრი, 10 მლ

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: ნატრიუმის ქლორიდი

34

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ააწყვეთ გამოხდის დანადგარი:

1.1. მოათავსეთ შტატივზე სამაგრი მრგვალძირა კოლბისათვის (შემდგომში სარეაქციო კოლბა).

1.2. დაამაგრეთ კოლბა შტატივზე.

1.3. მეორე შტატივზე მოათავსეთ თათები მაცივრის დასაჭერად.

1.4. მეორე შტატივზე დაამაგრეთ მაცივარი.

1.5. შეაერთეთ სისტემები მილებითა და გადამყვანებით.

1.6. წყალი მაცივარში უნდა მიეწოდებოდეს ქვემოდან ზემოთ.

2.

მაცივარს შეუერთეთ ალონჟი და მიმღები კოლბა.

3.

სარეაქციო კოლბაში ჩაყარეთ 1გ ნატრიუმის ქლორიდი, რომელიც წინასწარ

აწონილია სასწორზე.

4.

დაამატეთ 10მლ წყალი.

5.

გამოხდა იწყება წყლის დუღილის ტემპერატურაზე, 100 ℃ .

6.

გაანალიზეთ ცდის შედეგები - რა დარჩა სარეაქციო კოლბაში? რა შეგროვდა

მიმღებ კოლბაში?

35

9.3. დაყოფა მაგნიტის საშუალებით. საჭირო რესურსები: 50 მლ-იანი ჭიქა

მაგნიტი

ქიმიური რეაქტივები: რკინის ნაქლიბი კალციუმის კარბონატი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ქიმიურ ჭიქაში ჩაყარეთ 5 გ რკინა.

2.

დაამატეთ 5გ კალციუმის კარბონატი.

3.

დაასხით 20მლ წყალი.

4.

მოათავსეთ მაგნიტი ჭიქის ქვეშ.

5.

გადაასხით ნარევი სხვა ჭიქაში ისე, რომ პირველ ჭიქას არ მოაშოროთ

მაგნიტი. გადასხმის დროს რკინის ნაწილაკები უნდა დარჩეს ჭიქის ფსკერზე.

9.

მასის მუდმივობის კანონი

ეს კანონი მდგომარეობს შემდეგში: რეაქციაში შესული ნივთიერებების მასების ჯამი ტოლია რეაქციის შედეგად მიღებული ნივთიერებების მასების ჯამის. ატომურ-მოლეკულური მოძღვრება ამ კანონს ხნის შემდეგნაირად: ქიმიური რეაქციაში მონაწილე ატომების საერთო რიცხვი არ იცვლება, ხდება მხოლოდ მათი გადაჯგუფება. რადგანაც ატომების რიცხვი რეაქციამდე და რეაქციის შემდეგ არ იცვლება, ამიტომ მათი საერთო მასაც ასევე არ იცვლება (იხ. ქვემოთ ქიმიური რეაქციის მოდელი).

36

სადემონსტრაციო სამუშაოები

10.1. მასის მუდმივობის კანონი ნეიტრალიზაციის რეაქციის მაგალითზე - ნატრიუმის ტუტის ურთიერთქმედება მარილმჟავასთან

ცდის მსვლელობა: რეაქციის ტოლობა: NaOH + HCl → H2O + NaCl

მოწყობილობა: 50 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა, 2 ცალი

სასწორი

ქიმიური რეაქტივები: მარილმჟავას 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები:

ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ

37

გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

სამუშაოს მსვლელობა: 1. ჭიქაში ჩაასხით 5გ მარილმჟავას ხსნარი.

2. მეორე ჭიქაში ჩაასხით 5გ ნატრიუმის ტუტის წყალხსნარი.

3. შეურიეთ ხსნარები ერთმანეთს.

4. ნარევი აწონეთ, მიღებული მასა შეადარეთ რეაგენტების მასებს.

10.2. მასის მუდმივობის კანონი ნალექის წარმოქმნით მიმდინარე რეაქციის მაგალითზე ცდის მსვლელობა: რეაქციის ტოლობა: 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl

მოწყობილობა: 50 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა, 2 ცალი

სასწორი

ქიმიური რეაქტივები: რკინა(III)-ის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.ჭიქაში აწონეთ 5გ რკინა(III)-ის ქლორიდის ხსნარი.

2. მეორე ჭიქაში აწონეთ 5 ნატრიუმის ტუტის ხსნარი.

3. მიღებული ხსნარები შეურიეთ ერთმანეთს.

4. რეაქციის დასრულების შემდეგ მიღებული ნარევი აწონეთ და მისი მასა შეადარეთ რეაგენტების მასას.

38

11. არაორგანულ ნაერთთა კლასებს შორის მიმდინარე რეაქციები სადემონსტრაციო სამუშაოები

11.1. მჟავების სიძლიერე ცდის მსვლელობა: რეაქციის ტოლობა: 2CH3COOH + CaCO3 →Ca(CH3COO)2 + H2CO3 2HCl + CaCO3 →CaCl2 + H2CO3 მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 2 ცალი

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: მარილმჟავას 10%-იანი ხსნარი ძმარმჟავას 10%-იანი ხსნარი კალციუმის კარბონატი

უსაფრთხოების ზომები: ძმარმჟავასა და მარილმჟავასთან მუშაობისას არ უნდა დავუშვათ, რომ მჟავა მოგხვდეს კანზე ან თვალში. მჟავების მოხვედრის შემთხვევაში კანზე ან თვალში, უნდა ამოვიბანოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ჩაასხით 2მლ მარილმჟავა და ძმარმჟავა სინჯარებში.

2.

ჩააგდეთ თითოეულ სინჯარაში მარმარილოს თითო პატარა ნატეხი.

3.

დააკვირდით გაზის გამოყოფას. შეადარეთ გაზის გამოყოფის

ინტენსივობა, გააკეთეთ დასკვნა მჟავების სიძლიერის შესახებ.

4.

დაწერეთ რეაქციის მოლეკულური, სრული იონური და შეკვეცილი

იონური ტოლობები.

39

11.2. ნალექის წარმოქმნით მიმდინარე რეაქციები ცდის მსვლელობა: რეაქციის ტოლობები: FeCl3 +3NaOH→ Fe(OH)3↓+3NaCl; MgSO4+2NaOH→Mg(OH)2↓+Na2SO4; CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2↓+Na2SO4.

მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 3 ცალი

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: რკინა(III)-ის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი მაგნიუმის სულფატის 10%-იანი ხსნარი სპილენძ(II)-ის სულფატის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ჩაასხით 3 სინჯარაში 2-2 მლ რკინა(III)-ის ქლორიდის, მაგნიუმის

სულფატისა და სპილენძ(II)-ის სულფატის ხსნარები.

2.

თითოეულ სინჯარაში დაამატეთ ერთნაირი რაოდენობის ტუტე.

40

3.

დააკვირდით ნალექის წარმოქმნას, ჩაწერეთ მათი ფერი.

4.

ნალექი შეინახეთ მომდევნო ცდისათვის. ჩაწერეთ რეაქციების

მოლეკულური, სრული იონური და შეკვეცილი იონური ტოლობები.

11.3. სუსტი ელექტროლიტის წარმოქმნით მიმდინარე რეაქციები

ცდის მსვლელობა: რეაქციის ტოლობები: Fe(OH)3↓+3HCl→FeCl3+3H2O Mg(OH)2↓+2HCl→MgCl2+2H2O Cu(OH)2↓+2HCl→CuCl2+2H2O

საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 3 ცალი

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: მარილმჟავას 10%-იანი ხსნარი ნალექი 11.2 ცდიდან

უსაფრთხოების ზომები: მარილმჟავა ძლიერი მჟავაა, მისი მოხვედრა კანზე ან თვალში არ არის სასურველი. მოხვედრის შემთხვევაში კი თვალი უნდა ამოვიბანოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

41

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

წინა ცდაში მიღებულ რკინა(III)-ის ჰიდროქსიდის, მაგნიუმის

ჰიდროქსიდისა

და

სპილენძ(II)-ის

ჰიდროქსიდის

ნალექებს

დაუმატეთ

მარილმჟავას ხსნარი მათ სრულ გახსნამდე.

2.

შეადგინეთ

რეაქციების

მოლეკულური,

სრული

იონური

და

შეკვეცილი იონური ტოლობები. გაანალიზეთ ცდის შედეგი.

12. ქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე მოქმედი ფაქტორები ქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე მოქმედი ფაქტორებია: მორეაგირე ნივთიერებათა კონცენტრაცია ტემპერატურა კატალიზატორი ნაწილაკების ზომა ( მორეაგირე ნივთიერებების შეხების ზედაპირი)

სადემონსტრაციო სამუშაოები

12.1. რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება მორეაგირე ნივთიერებების ბუნებაზე - სხვადასხვა მეტალის ურთიერთქმედება მარილმჟავასთან. ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 2 ცალი

42

ქიმიური რეაქტივები: მარილმჟავას 10%-იანი ხსნარი Zn, თუთია, მყარი Mg, მაგნიუმი, მყარი

უსაფრთხოების ზომები: მარილმჟავა ძლიერი მჟავაა, მასთან მუშაობისას არ უნდა დავუშვათ, რომ მჟავა მოგხვდეს კანზე ან თვალში. მოხვედრის შემთხვევაში კი უნდა ამოვიბანოთ სასმელი სოდის 1%-იანი ხსნარით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ორ სინჯარაში ჩაასხით 5-5 მლ მარილმჟავა.

2.

მოათავსეთ მათში სხვადასხვა მეტალი: თუთია და მაგნიუმი.

3.

იმსჯელეთ რეაქციის სიჩქარეზე.

12.2. რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება მორეაგირე ნივთიერებების შეხების ზედაპირის ფართობზე ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: CuSO4 + Fe →FeSO4 + Cu მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის;

სინჯარები, 2 ცალი.

43

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: სპილენძ(II)-ის სულფატის 10%-იანი ხსნარი რკინის მავთული Fe, რკინის ფხვნილი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ორ სინჯარაში ჩაასხით 2 მლ სპილენძ(II)-ის სულფატის ხსნარი.

2.

ერთდროულად ჩაუშვით: ა) რკინის მავთული პირველ სინჯარაში; ბ) რკინის

ფხვნილი - მეორე სინჯარაში.

44

12.3. რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება მორეაგირე ნივთიერებების კონცენტრაციაზე

საჭირო რესურსი: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 2 ცალი

ქიმიური რეაქტივები: თუთიის გრანულები ძმარმჟავას 70%-იანი ხსნარი ძმარმჟავას 9%-იანი ხსნარი/ძმარი

უსაფრთხოების ზომები: ძმარმჟავას აქვს გამოხატული მჟავა თვისებები, გარდა ამისა დაუშვებელია მისი ორთქლის შესუნთქვა.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ორ სინჯარაში მოათავსეთ 2 თუთიის გრანულა.

2.

პირველ სინჯარაში ჩაასხით 2 მლ 9%-იანი ძმარმჟავას ხსნარი.

3.

მეორე სინჯარაში ჩაასხით 2მლ 70%-იანი ძმარმჟავა.

4.

იმსჯელეთ რეაქციის მიმდინარეობის სიჩქარე.

12.4. რეაქციის სიჩქარის ტემპერატურაზე დამოკიდებულება

ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: 2HCl + Zn →ZnCl2 + H2 ↑ საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

45

სინჯარები, 2 ცალი

250 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: თუთიის გრანულები მარილმჟავას 10%-იანი ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

ორივე სინჯარაში ჩაასხით დაახლოებით 5მლ მარილმჟავა.

2.

ჩაამატეთ თუთიის 1 გრანულა.

3.

ერთი სინჯარა მოათავსეთ ცხელ წყლიან ჭიქაში.

4.

შეადარეთ რეაქციის სიჩქარე.

12.5. კატალიზატორის გავლენა რეაქციის სიჩქარეზე (იხ. სამუშაო 4.1.)

13. კათიონებისა და ანიონების თვისებითი ანალიზი

სადემონსტრაციო სამუშაოები

13.1. სულფატ-იონის აღმოჩენა რეაქციის ტოლობა: Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl

46

საჭირო რესურსები: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარები, 2 ცალი.

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: ნატრიუმის სულფატის 10%-იანი ხსნარი ბარიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი

უსაფრთხოების ზომები: ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

სინჯარაში ჩაასხით 2-3 წვეთი ნატრიუმის სულფატის ხსნარი.

2.

დაამატეთ 2-3 წვეთი ბარიუმის ქლორიდის ხსნარი.

3.

ხსნარები შეურიეთ ერთმანეთს.

13.2. კარბონატ-იონის აღმოჩენა ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: Na2CO3 + MgSO4 →MgCO3 + Na2SO4

მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის

47

სინჯარა;

პასტერის პიპეტი, 2 ცალი

ქიმიური რეაქტივები: ნატრიუმის კარბონატის 10%-იანი ხსნარი მაგნიუმის სულფატის 10%-იანი ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

სინჯარაში ჩაასხით 2მლ ნატრიუმის კარბონატის ხსნარი.

2.

დაამატეთ ამდენივე მაგნიუმის სულფატის ნაჯერი ხსნარი.

3.

დააკვირდით ნალექის წარმოქმნას.

13.3. ქლორიდ-იონის აღმოჩენა ცდის მსვლელობა რეაქციის ტოლობა: NaCl + AgNO3 →NaNO3 + AgCl↓

მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარა

48

პასტერის პიპეტი, 2ცალი

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: ნატრიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ვერცხლის ნიტრატის 10%-იანი ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

სინჯარაში ჩაასხით 2მლ ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარი.

2.

დაამატეთ 2მლ ვერცხლის ნიტრატის ხსნარი.

3.

დააკვირდით თეთრი ნალექის გამოყოფას.

13.4. ამონიუმის იონის აღმოჩენა ცდის მსვლელობა

რეაქციის ტოლობა:

NH4Cl+NaOH→NH4OH+NaCl მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისათვის

სინჯარა

პასტერის პიპეტი, 2ცალი

49

უსაფრთხოების ზომები:

ნატრიუმის ტუტესთან მუშაობისას აუცილებელია მაქსიმალური სიფრთხილე. კანზე ან თვალში მოხვედრისას დაზიანებული უბანი საჭიროა დავამუშავოთ ბორის მჟავას სუსტი (2%-იანი) ხსნარით. ნატრიუმის ტუტის წყალში გახსნისას უნდა გავითვალისწინოთ, რომ გახსნის პროცესი არის ეგზოთერმული და ამ დროს წარმოქმნილი ორთქლის შესუნთქვა აზიანებს სასუნთქ გზებს.

ამონიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარს, რომელიც ნიშადურის სპირტის სახელწოდებითაა ცნობილი, ასევე მკვეთრი სუნი აქვს და მისი შესუთქვა არ არის მიზანშეწონილი.

ქიმიური რეაქტივები: ამონიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

სინჯარაში ჩაასხით 3 მლ ამონიუმის ქლორიდის ხსნარი.

2.

დაამატეთ 3 მლ ნატრიუმის ჰიდროქსიდი.

3.

შეაფასეთ ეფექტი.

ლაბორატორიული სამუშაოები

13.5.ხსნარების შედგენილობის განსაზღვრა მოწყობილობა: შტატივი სინჯარებისთვის;

სინჯარა, 9 ცალი;

50

პასტერის პიპეტი,3 ცალი.

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: ნატრიუმის კარბონატის 10%-იანი ხსნარი მაგნიუმის სულფატის 10%-იანი ხსნარი ნატრიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი ვერცხლის ნიტრატის 10%-იანი ხსნარი ბარიუმის ქლორიდის 10%-იანი ხსნარი

ექსპერიმენტის აღწერა: ჩაასხით 3 სინჯარაში ნატრიუმის კარბონატი, სხვა 3 სინჯარაში - მაგნიუმის სულფატი, ხოლო მესამე 3 სინჯარაში - ნატრიუმის ქლორიდი. დანომრეთ ერთიდაიგივე ხსნარებიანი სინჯარები ერთი და იგივე ციფრებით.

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

აიღეთ 9 სინჯარა. სამი სინჯარა - N1, სამი - N2 და სამი - N3. ერთი და იგივე

ციფრით მონიშნულ სინჯარებში ერთი და იგივე ხსნარი ასხია.

2.

სამ N1 სინჯარას დაამატეთ მაგნიუმის სულფატის ხსნარი.

3.

სამ N2 სინჯარას - ვერცხლის ნიტრატის ხსნარი.

4.

სამ N3 სინჯარას - ბარიუმის ქლორიდის ხსნარი.

5.

განსაზღვრეთ, რომელ სინჯარაში რომელი ნივთიერება იყო. შედეგები

შეიტანეთ ცხრილში: 1 MgSO4 AgNO3 BaCl2 ნიმუშების დასკვნები 6. ჩაწერეთ რეაქციის განტოლებები.

51

2

3

14. ჰაერის შედგენილობის შესწავლა

ლაბორატორიული სამუშაოები

14.1. ჰაერში ნახშირორჟანგის განსაზღვრა საჭირო რესურსი: სამედიცინო შრიცი, 100–150 მლ

50-100მლ-იანი ქიმიური ჭიქა

ქიმიური რეაქტივები: Na2CO3, ნატრიუმის კარბონატის 0,005%-იანი ხსნარი ფენოლფტალეინში

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

შპრიცით აიღეთ 20მლ ნატრიუმის კარბონატის ხსნარი.

2.

დაიჭირეთ შპრიცი ვერტიკალურად წვერით ზემოთ.

3.

აავსეთ შპრიცი ჰაერით.

4.

ამოწიეთ დგუში, შეისრუტეთ გამოსაკვლევი ჰაერი.

5.

შეანჯღრიეთ შპრიცი 1 წუთის განმავლობაში.

6.

თუ ხსნარი არ გაუფერულდა, მაშინ გაიმეორეთ მე-4 და მე-5 ეტაპები.

ანალიზისთვის გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ცხრილი.

52

ჰაერის მოცულობა, მლ 80 160 200 240 260 280 300 320

კონც. СО2 (%) ჰაერის მოცულობა, მლ 0,32 330 0,208 340 0,182 350 0,156 360 0,144 370 0,136 380 0,128 390 0,120 400

კონც. СО2 (%) ჰაერის მოცულობა, მლ 0,116 410 0,112 420 0,108 430 0,104 440 0,100 450 0,096 460 0,092 470 0,088 480

კონც. СО2 (%)

0,084 0,080 0,076 0,070 0,066 0,060 0,056 0,052

ცხრილი. ჰაერში ნახშირორჟანგის (%) შემადგენლობის დამოკიდებულება 20მლ 0,005% სოდის ხსნარის გამაუფერულებელი ჰაერის მოცულობაზე 7.

გაიმეორეთ ცდა ქუჩაში და შეადარეთ შედეგი.

8.

შეადარეთ შედეგები.

__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ____________________________

53

15.

ნივთიერების ქიმიური ანალიზი

15.1. ნატრიუმის და კალიუმის მარილების წვა საჭირო რესურსი სპირტქურა ( ან გაზქურა) ნიქრომის ძაფი

ქიმიური რეაქტივები და მასალები: ნატრიუმის ქლორიდის ნაჯერი ხსნარი კალიუმის ქლორიდის ნაჯერი ხსნარი

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

აანთეთ სპირტქურა.

2.

ნიქრომის მავთული დაასველეთ ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარში.

3.

ნიქრომის მავთული შეიტანეთ სპირტქურის ალში.

4.

ჩაინიშნეთ ალის ფერი.

5.

იგივე გაიმეორეთ კალიუმის ქლორიდის შემთხვევაში.

15.2 ქაღალდის ქრომატოგრაფია

საჭირო რესურსები: 250 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა ფილტრის ქაღალდის ზოლი (10 სმ х 2 სმ) მწვანე ფლომასტერი

ექსპერიმენტის მსვლელობა: 1.

ჩაასხით ჭიქაში 100მლ წყალი.

2.

ზოლის

ბოლოდან

3

სმ-ზე

ფლომასტერით

გაუსვით

ჰორიზონტალური ხაზი (მცირე გვერდის პარალელურად) 3.

ჩაუშვით ეს ბოლო წყალში, ისე რომ ზოლი იყოს წყლის ზედაპირის

ზემოთ.

4.

გაანალიზეთ ცდის შედეგი.

საჭირო რესურსები: 250 მლ-იანი ქიმიური ჭიქა

54

როდინი და სანაყი

მინის წკირი

ქლოროფილის ქრომატოგრაფია

საჭირო რესურსები: მცენარის ფოთოლი ეთანოლი ფილტრის ქაღალდი (10 სმ х 2 სმ)

სამუშაოს მსვლელობა: 1.

როდინში დანაყეთ ფოთოლი.

2.

მინის წკირით გადაიტანეთ დანაყილი ფოთოლი ქიმიურ ჭიქაში.

3.

დაუმატეთ 20მლ სპირტი.

4.

მოათავსეთ ქრომატოგრაფიული ქაღალდი ჭიქაში.

5.

დააკვირდით ნარევის დაყოფას.

55