10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Балқымалар мен ерітін­ділердің электролиз тең­деу­лерін құрас­тыруға мысалдар келтірейік:

1-мысал. СuCl₂ балқымасының электролиз теңдеуін құрастырамыз:

СuCl	2	= Сu2+ + 2Cl–
K (–): Сu2+ + 2ē = Сu0				1
А (+): 2Сl^– – 2ē = Сl2^0				1

Сu²⁺ + 2Cl^– = Сu⁰ + Сl₂⁰

СuCl₂ ^{электролиз} Сu↓ + Cl₂↑

2-мысал. KCl ерітіндісінің электролиз теңдеуін жазамыз (катодта су молекулалары тотықсызданады):

KСl = K+ + Сl–

K (–): 2Н2О + 2ē = Н2 + 2ОН^–

1

А (+): 2Сl– – 2ē = Сl

1

2Н

О + 2Сl– = Н

↑ + Сl

↑ + 2ОН–

2

2

2

2KСl + 2Н

О

электролиз

Н

↑ + Сl

↑ +

2KОН

2

2

2

электролиздің

қосалқы өнімі

(катод маңайында түзіледі)

3-мысал. СuSO₄ ерітіндісінің электролиз теңдеуін құрастырамыз (анодта су молекулалары тотығады):

215

CuSO	4	= Cu2+ + SO2–
		4
K (–): Cu2+ + 2ē = Cu0
				2
А (+): H2O – 4ē = O2 + 4H^+				1

2Сu²⁺ + 2Н₂О = 2Сu⁰↓ + О₂↑ + 4Н⁺

2СuSO₄ + 2Н₂О ^{электролиз} 2Сu↓ + О₂↑ + 2Н₂SO₄

электролиздің

қосалқы өнімі
(анод маңайында түзіледі)

4-мысал. ZnSO₄ ерітіндісінің электролиз теңдеуін құрастырамыз (металл катиондарымен бірге су молекулалары да тотықсызданады):

ZnSO	4	= Zn2+ + SO2–
				4
K (–): Zn2+ + 2ē = Zn0
2Н2О + 2ē = Н2 + 2ОН^–				1
А (+): 2Н2О – 4ē = О2 + 4Н^+				1

Zn²⁺ + 4Н₂О = Zn⁰↓ + Н₂↑ + 2ОН^– + О₂↑ + 4Н⁺

Қосынды иондық теңдеудің оң жағы үшін екі ОН– топтары және екі Н+ қосылып, екі су молекуласын түзеді. Теңдеудің екі жағын да осы санға қысқартып, мынаны аламыз:

Zn²⁺ + 2Н₂О = Zn⁰↓ + Н₂↑ + О₂↑ + 2Н⁺

ZnSO₄ + 2Н₂О = Zn⁰↓ + Н₂↑ + О₂↑ + Н₂SO₄

Балқымалар мен электролит ерітінділері арқылы электр тогы өткенде электродтарда тотығу-тотықсыздану процестері жүреді, нәтижесінде әртүрлі өнімдер түзіледі.

1. 
   Балқыма электролизінің сулы ерітінділердің электролизінен қандай айырмашылығы бар?
   

2. 
   Балқыманы электролиздеп қандай металдарды алуға болады?
   
3. 
   Тұздардың сулы ерітінділерін электролиздеп қандай металдарды алуға болмайды? Түсіндіріңдер.
   

4. 
   Оттекті қышқылдардың ерітіндісін немесе балқымасын электролиздегенде анодта аниондар тотыға ма?
   

5. 
   Кальций хлориді мен магний сульфатының сулы ерітінділерінің­ электролиз тең­ деулерін­ құрастырыңдар.
   

6. 
   Никель (II) хлоридінің балқымасы және ерітіндісінің элек­тролиз теңдеулерін
   

құрастырыңдар. Бұл процестердің айырмашылығы­ неде?

216

7. Алюминий сульфатының ерітіндісін электролиздеп алюминийді алуға бола ма? Түсіндіріңдер.


8. Күміс нитратының AgNO3 ерітіндісінің электрондық теңдеуін құрастырыңдар. Электролиз аяқталған соң электролизерде қандай заттың ерітіндісі қалады?

• 1. Натрий хлоридінің ерітіндісін электролиздегенде, анодта көлемі 2,24 л (қ.ж.) хлор бөлініп шықты. Түзілген натрий гидроксидінің массасын есептеңдер.

Жауабы: 8 г.
• 2. Мыс (II) сульфатының ерітіндісін электролиздегенде, анодта көлемі 6,72 л (қ.ж.) оттек түзіледі. Катодта түзілген мыстың массасын есептеңдер.
Жауабы: 38,4 г.
• 3. Мырыш хлориді ерітіндісінің электролизі кезінде катодта 68,25 г мырыш, ал анод-та 28,22 л (қ.ж.) хлор бөлінді. Теориялық мүмкіндікпен салыстырғанда хлордың шығымы 90% болса, мырыштың шығымы қандай?
Жауабы: 75%.

• 4. Күміс нитраты ерітіндісінің электролизі кезінде катодтың массасы 10,8 г-ға артты. Анодта қандай газ бөлінді, оның көлемі қандай?

Жауабы: V(O₂) = 0,56 л.


Күнделікті жүретін реакциялар

1. 
   Фотосинтез
   

2. 
   Жасушалық аэробты тыныс алу
   

3. 
   Анаэробты тыныс алу
   

4. 
   Жану
   

5. 
   Таттану
   

6. 
   Қоректік заттарды пайдалану
   

7. 
   Асқорыту
   

8. 
   Қышқылдық-негіздік әрекеттесу
   

9. 
   Сабынды пайдалану
   

10. 
    Батареяларды пайдалану
    

217

№3-ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС


Металдардың электрохимиялық кернеу қатарын құрастыру


Реактивтер:

• 
  тұз қышқылының ерітіндісі;
  

• 
  магний, алюминий, мырыш, темір түйіршіктері және мыс сымның кесіндісі.
  

Химиялық ыдыстар мен құрал-жабдықтар:

• 
  сынауықтар — 5 дана;
  

• 
  спиртшамы — 1 дана;
  

• 
  сынауықтарға арналған тұрғы.
  

Қауіпсіздік техникасы. Қышқылдармен жұмыс істеудің стандартты қауіпсіздік техникасы ережелері.

Бес сынауыққа магний, алюминий, мырыш, темірдің әрқайсысының бір түйірін және мыстың кесіндісін салып, үстіне бірнеше тамшы сұйылтылған тұз қышқылын қосыңдар. Металдардың кернеу қата­ рындағы орнына сәйкес осы металдармен тұз қышқылы арасында химия­лық реакцияның жүруіне болжам жасаңдар. Тұз қышқылы мен металдардың арасындағы реакцияның жүруін дәлелдеген соң, олардың жүру жылдамдықтары туралы қорытынды жасаңдар. Реак­ ция теңдеулерін жазыңдар. Не себепті бесінші сынауықта реакция жүрмегенін түсіндіріңдер. Осы металдар үшін олардың электрохимиялық кернеу қатарын құрастырып, белсенділігі бойынша орналастырыңдар.

ГЛОССАРИЙ


(словарь терминов на казахском, русском и английском языках)


Авогадро заңы — бірдей жағдайда (температура мен қысымда) әртүрлі газдардың бірдей көлеміндегі молекулалар саны бірдей болады.


Закон Авогадро — в равных объемах любых газов при одинаковых температуре и давлении содержится одинаковое число молекул.


Avogadro’s Law — If you’ve got two gases under the same conditions of temperature, pressure, and volume, they’ve got the same number of particles (atoms or molecules). This law only works for ideal gases, none of which actually exist.


Акцептор — донордан электрон жұбын қабылдай алатын және онымен коваленттік донорлы-акцепторлы байланыс түзетін бөлшек немесе молекула.


Акцептор — частица или молекула, способная принять электронную пару от донора и образовать с ним ковалентную донорно-акцепторную связь.


Acceptor — in chemistry an atom or compound to which electrons are donated during the formation of a coordinate covalent bond.


Алкандар — (қаныққан көмірсутектер, парафиндер). Жалпы формуласы С_nH_2n+2, құрамында тек дара коваленттік байланыстар болатын көмірсутектер.


Алканы — или предельные углеводороды, парафины, (алкандар; аlkanes) с общей формулой С_nH_2n+2, содержащие только одинарные ковалентные связи.
Alkane — An organic molecule which contains only single carbon-carbon bonds with general formula C_nH_2n+2.


Алкендер (этилен көмірсутектері, олефиндер) — жалпы формуласы С_nH_2n, құрамында бір қос байланыс болатын қанықпаған көмірсутектер.


Алкены (этиленовые, олефины) — непредельные углеводороды с общей формулой С_nH_2n, содержащие одну двойную связь.
Alkene — An organic molecule containing at least one C=C bond with general formula C_nH_2n

Алкиндер — жалпы формуласы С_nH_2n-2 қанықпаған көмірсутектер.


Алкины — непредельные углеводороды, с тройную связь.

• 
  құрамында бір үш байланыс болатын общей формулой С_nH_2n-2, содержащие одну
  

Alkyne — An organic molecule containing at least one C-C triple bond with general formula C_nH_2n–2.