Ерітінділердің концентрациясы. Еріген заттардың массалық үлесі. (молярлық концентрация)

№3 сабақтың тақырыбы: Ерітінділердің концентрациясы. Еріген заттардың массалық  үлесі. (молярлық концентрация)

Сабақтың мақсаты:  Оқушыларға еріген заттың  массалық  үлесі  және  ерітіндінің   концентрациясы  туралы  түсінік қалыптастырып, оны  есептеуге және   іс жүзінде   қолдана  білуге үйрету.

Тірек білім мен біліктер:  Зат  мөлшері, мольдік  масса,  элементтің  күрделі  заттағы  массалық  үлесін есептеу білігі. Физика  курсынан  еріген заттың   массалық үлесі.

Сабақ барысы:   Үй тапсырмасын  төмендегі  сұрақтармен  тексереміз.

1.          Судың физикалық  қасиеттерін  сипатта.

                   2.      Суды қолданылатын  мақсатына қарай  тазарту  әдістерінің  қандай түрлері  бар?

1.        Молекулалық  теорияға сүйеніп,  еру құбылысын  қалай түсіндіруге болады? 

2.        Қаныққан  және қанықпаған  ерітінділер дегеніміз не?

            Қанықпаған  ерітіндісінің   анықтамасын еске түсіргеннен  кейін,  оқушылармен осы  ерітіндінің  сандық құрамын қалай  анықтауға болатындығы    қарастырылады.  Ол үшін  оқушыларға "күрделі заттағы  элементтің   массалық  үлес қалай  есептеледі?" –деген  сұрақ беріліп,  бір мысалды талдаған соң, бұл  әдіс еріген  заттың массасы  жалпы  массаның   қандай  бөлігін   құрайтынын  есептеуге қолданылатынын   ескертіледі. Физика курсынан  еріген зат   массаның  ерітіндінің   жалпы массасына  қатынасын еріген   заттық  массалық  үлесі деп  айтатыны  оқушыларға белгілі  болғандықтан, енді  осы массалық үлесті   өрнектеу әдістері  қарастырылады.

1. Массалық үлес бірліктерімен:                        а) ω = m _{еріген зат} 

                                                                                            m _{ерітінді}

 немесе процентпен өрнектеледі:                  ә) ω%= m _{еріген зат}  . 100%

                                                                                         m _{ерітінді}

Оқушылардың  физика мен  математика сабақтарынан  алған есептеу біліктерін   қолдана  отырып,  еріген заттың  массалық   үлесін   есептеуге жаттығу   жұмыстары  жүргізіледі.   Ол үшін,   мысалы 25% -дық  ерітінді туралы    сөз  болғанда,    оқушылар  100г  мұндай   ерітіндіде   25г   тұз  бар  екенін білуге қажет.   Ол  есептеу жүргізу  барысында   пропорция   құруды жеңілдетеді.   Бұл жерде   процент  дегеніміз – санның  жүзге   қатынасы  екенін    де    ескерген    жөн, яғни   25 %    дегеніміз  25  ,  бұл жағдайда пропорцияның  мәні өзгеріп,

                                                  100     мындай түрде өрнектеледі.

20  =  25                                не  0,25=25%

80     100                                   Бұл пропорцияда  оның  кез келген мүшесі   есеп шартына  орай  белгісіз болуы мүмкін: 

1. х    =     25                     2.  20 =    25               3.   20 =   х

80         100                         х       100                    80     100

       Бірінші   пропорцияға  мынадай есеп сәйкес  келед:  80г   25% -тік тұз ерітіндісі берілген. Еріген  тұздың массасы қандай? 

       Екінші пропорция:  20г  тұзды ерітіп,  25% -тік  ерітінді алу  үшін, судың  қандай массасын   алу  қажет?

       Үшінші пропорция:  егер 80г  ерітіндіде   20г тұз бар екені   белгілі болса,  еріген  заттың массалық үлесі  қандай?

      Осылайша  мұғалім  бір  белгісіз бар   теңдеуді    шешу арқылы  ерітінді дайындау  үшін тұздың,  судың қандай массасы  қажет екенін, еріген заттың  массалық үлесін  табуға болатынын  оқушыларға басқа пәндерден   белгілі әдістермен  түсіндіре алады.  Сонымен қатар   еріген заттың  массалық үлесін  анықтауға арналған  формулалардан:

                     m _{еріген зат} = ω% _{(ер.зат)} · m _{ерітінді}

                                                 100% 

еріген заттың  және судың массасын  біле отырып, массалық  үлесі белгілі  ерітінді  даярлауға  болатындығын  оқушылар  өз бетінше   қорыта алады.

         Ерітіндінің  белгілі  мөлшерінде  еріген  зат  мөлшері   тек пайыздық   концентрациясымен   ғана  өрнектелмейтіндіктен  және іс   жүзінде өте  жиі  қолданылатындықтан   бұл сабақта молярлық  концентрация  туралы  ұғым қалыптастырылады.  Молярлық  концентрация   1000мл (1л)  ерітіндіде еріген  заттың қанша мөлшері болатындығын   көрсетеді. Осыған орай  оқушылар зат мөлшері   деген шама не білдіретіндігін оның өлшем бірліктерін еске түсіреді.

        Егер,  мысалы, 1000мл ерітіндіде  1моль   зат еріген болса,   онда мұндай ерітінді  бір мольді (1М) деп аталады.

        Егер 100мл ерітіндіде 0,5  моль зат еріген болса, оның концентрациясын  анықтау үшін  1000мл  осындай ерітіндіде  еріген заттың  қанша молі бар екенін  табу керек.

    0,5 · 1000 = 5 моль, яғни  ерітінді  5М.  Көрсетілген  концинтрация  түрінің 

         100

өзіндік ерекшелігі бар екеніне  көңіл аудару  қажет.   Мәселен,   молярлық концентрациясы  бірдей ерітінділердің  бірдей көлемдегі  зат  мөлшері   (моль)  бірдей болады.  Бірақ әр түрлі   массаларының  моль  саны  әр түрлі  болғандықтан,   еріген заттың  массасы  бірдей  болмайды.  Мысалы,  100г  10% -тік  ас тұзы  және қант  ерітіндісінде  көрсетілген  заттар  10г болады. Сарамандық  жұмыста – оқушыларды түрлі  концентрациялы  ерітінділер  даярлауға  дайындау мақсатында   мынадай есептеулер   жүргізуге  жаттықтыру  қажет.

              Есеп: 0,4М 100мл глюкоза ерітіндісін даярлау қажет.

Глюкозаның формуласы  С₆Н₁₂О₆ салыстырмалы малекулалық массасы 180.

Молярлық концентрациясы  анықтамасы бойынша 1000мл,  0,4М  ерітіндіде  0,4 моль еріген  зат болады,  яғни 180г/моль · 0,4моль =72г  Ал  100мл ерітіндіде, еріген  зат бір литрдегіден 10 есе   аз болатындықтан,  мұндай  ерітінді  даярлау үшін   7,2г  глюкоза   өлшеп алу  қажет болады.  Мұндай  есептеулер  жүргізген соң,  оқушыларға молярлық  ерітіндіні  даярлау   барысында өлшеуіш колба   мен өлшеуіш  цилиндр  қолдану ыңғайлы   екені ескертіліп,  онымен  жұмыс  істеу  технологиясы  көрсетіледі.

         Оқыған материялды  бекіту  үшін   орындалатын  жаттығу  жұмыстары.

  1.  Оқулықтағы  2, 3, 4, 5 ,6–жаттығу.

  2. 50мл ерітіндіде 0,1 моль  еріген зат бар. Ерітіндінің  молярлық концентра циясы қандай? 

  3. Қай ерітіндіде  зат көп мөлшерде   болады: 150г  10% -тік  натрий  хлоридінің  ерітіндісіне ме, әлде осы тұздың  0,1 моль  1л ерітіндісіне ме?

Үйге тапсырма беру: §38.  Есептер жинағынан:3-25,3-26,3-28,3-30,3-31