Заттармен байланысты эксперимент есептерін шығару мысалдары. Затарды алу есептері, эксперимен есептерінің ең жиі кездесетін типі мазмұнынна қарай бірнеше түррлі болады:

а) берілген бастапқы заттардан бір зат алу, мысалы: “Мыс (II) оксиді, су, мыс сульфаты және натрий гидроксиді берілген. Мыс гидроксидн алып, қоспадан бөліңіздер”;

ә) бастапқы заттары көрсетілмеген жағдайда затарды алу, мысалы, “Мырыш хлоридің мүмкін болған тәсілдерімен алыңыздар”;

б) затты ааралық өнім арқылы жанама жолмен алу, мысалы, “Темір (III) хлоридінен темір(III) оксидін алыңыздар”.

Эксперимент есептерінің шешуін келтірейік. Бұл есептің шартында оқушы білімінің тиянақтылығын бақылауға арналған артық мәліметтер бар. Олардың байыбына бармаған оқушы гидроксидтер негіздік оксидтерден алынады деген жалпы заңдылыққа (генетикалық байланысқа) сүйеніп, реакция теңдеуін жазады, тәжірибе жасайды. Сынау арқылы немесе сыртқы белгілеріне қарап жаңа зат түзілмегеніне көзі жетеді. Бұл арада оқушы жалпы мен жекенің арасындағы байланысты нақтылы түсінбегендіктен, жекенің ерекшелігін ескермей, қатеге ұрынады, ол есепті сынау және қателесу тәсілі бойынша шығаруға талаптанды.

Логикалық жағынан түзу жүргізілген ойлау процессі басқаша жүзеге асады. Мыс (II) оксидіне ерімейтін негіз сәйкес келеді, демек, оны оксидке су қосу арқылы алу мүмкін емес. Қалған екі зат мыс (II) сульфаты мен натрий сілтісінің арасында алмасу реакциясы жүріп, ерімейтін неегіз тұнбаға түседі:

CuSO₄ + 2NaOH=Cu(OH)₂ ↓+Na₂SO

Түзілген жаңа тұз натрий сульфаты ерітіндіде журеді. Мыс (II) гидроксидің бөлу үшін қағаз сүзгіден өткіземіз. Алынған тұнбаны сорғыш қағазбен құрғатып, ауада кептіреміз.

Берілген есепті шешу атом- молекулалық теория тұрғысынан талқыланады. Электролиттік диссоциациялану теориясы өтілген соң заттарды алу иондар аалмасу арқылы түсіндіріледі. Кептірілген теңдеуден басқа толық және қысқа иондық теңдеулер түрінде жазылады. Жоғары сыныптарда оқушы реакцияның нақты мәнін көрсететін қысқартылған теңдеуді жазса, жеткілікті. Мыс (II) катионы мен гидроксид аанниондары болуы керек:

Cu+ 2OH = Cu(OH) ₂ ↓

Заттың сапалық құрамын анықтау. Бұл заттың құрамына кіретін элементтердің атомдарын және атомдар тобын табу үшін шығарылады. Әр атомды және ионды ашып табатын кілті- химия тілімен айтқанда реактиві. Заттың сапалық құрамы қосылыстағы металл атомдары жалынының түсін бояу немесе тұнбаға түсіру арқылы анықталады. Мәселен, түссіз жалынды натрий – сары, калий – күлгін, кальций – қызыл, мыс – жасыл түске бояйды. Алюминий катионы – ақ тұңба, темір – жасыл, темір – қызыл қоңыр тұңба түзеді. Бариййді күкірт қышқылы және оның тұздары, қалған төрт катионды сілті арқылы, дәлірек айтқанда, гидроксид иондар арқылы ашады.

Аниондар, көбінесе, қышқыл қалдықтары түрінде кездеседі, оларды анықтайтын реактивтер 3- кестеде келтірілген.

Орта мектепте кездесетін экспериментесептерін шешу үшін осы кестеде келтірілген реактивтердібілу керек.

3- кесте Аниондар және оларды анықтайтын реактивтер

Аниондар	Реактивтер
Хлорид- анион Бромид-анион Иодид-анион Сульфат – анион Сульфид – анион Суульфит – анион Нитрат – анион Карбонат – анион Фосфат – анион	Күміс нитратты Хлор суы Хлор суы, бромды су және крахмал Барий катионы Қорғасын каатионы Сутегі катионы Күкірт қышқылы(қанық) және мыс Сутегі катионы Күміс нитраты

2- есеп. Алюминий хлоридінің формуласы – AICl₃, оның құрамына алюминий және хлор элементтерінің атомдары кіреді, тұздар класына жатады.

Алюминидің бар екенің дәлелдеу үшін тұз ерітіндісіне сілтінің аз мөлшерін құямыз, сонда ақ тұнба түзілуі тиіс:

AlCl₃+КОН=Al(OH)₃+3KCl

Тұздың екінші бөлігі – хлорсутек қышқылының қалдығы,оны анықтау ұшін күміс нитратының ерітіндісін құямыз.

Келтірілген реактивтер заттарды бір – бірінен айырып, тану ушін де пайдаланады.

3-есеп. Қатты заттар салынып, нөмірленген сынауықтардың қайсысында натриий хлориді, натрий иодиді, натрий бромиді және натрий карбонаты бар екенін анықтаңыздар.

Ш е ш у і: Оқушы бұл есепті мына ретпен шығара алады.

1. Берілген заттардың химиялық формулаларын жазу;

2. Формулаларына қарағанда заттар тұздар класына жатады, катиондары бірдей қышқыл қалдықтарын анықтау керек;

3. Қышқыл қалдықтарының реактивтері: Cl-AgNO₃, Br- хлор суы, І- хлор суы немесе бром суы, СО₃- қышқыл.

4. Тұздар мен реактивтердің арасында жүруі мүмкін реакцияларды кестеге жазу:

Берілген заттар	AgNO3	НСl	Хлор суы	Бром суы
NaCl NaBr NaI Na2CO3	Ақ тұнба Сары тұнба Сары тұнба Ақ тұнба	- - - газ	- Сарғыш түс Қызыл қоңыр түс	Қызыл қоңыр түс

5. Кестеге қарап анализдің ретін анықтау. Сынауды алдымен күміс нитратымен жүргізсе, төрт пробиркада тұнба түседі, әр пробиркада не бар екенін нақтылы анықталмайды. Сондықтан сынақты басқа реактивтен, мәселен, тұз қышқылынын бастаған дұрыс. Газ бөлінген пробиркада карбонат болғаны.

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂

Екінші сынауды бром суымен жүргізген тиімді, иодиді бар пробиркада иодтың қызыл қоңыр түсі білінеді, оны крахмал арқылы анықтайды.

2NaI + Br₂=2NaBr + I₂

Үшінші сынау хлор суымен жасалады. Қалған екі пробиркада бромидтің бар екенін ерітінді түсінің өзгеруінен байқалады:

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂

Бірінші сынау хлор суы немесе бром суымен басталуы мүмкін. Онда келесі сынаулар жүзеге басқаша асады.

Ажыратып, тану есептерін шығарғанда салыстыру, қарама – қарсы қою, анализ және синтез, индукция және дедукция, ойлау әрекеттері жүзеге асады, оқушының ойлауын дамытуға жәрдемдеседі.

Сапалық құрамын анықтап және ажыратып, тану есептері затқа тән реакцияларды жүргізу арқылы шығарылады, оларды кейде сапалық реакциялар деп атайды. Затқа тән реакцияларды жасау есептерінің мысалдары: «Көміртегі (ІV) оксидіне тән реакцияларды жасаңыздар», «Мыс сульфатына тән реакцияларды жасаңыздар». Мұндай есептерді шығару үшін заттың қай класқа жататынын тауып, сол кластын өкілдеріне тән жалпы қасиеттерді және берілген заттың ерекше қасиеттерін ескеру қажет.

Көміртегі (ІV) оксиді қышқылдық оксид, демек ол: а) сілтімен, ә) негіздік оксидпен, б) сумен әрекеттесе алады. Бұл жорамал тәжірибе арқылы тексеріліп, реакция теңдеулері жазылады.

Қоспаның құрамын анықтау және бөлу. Заттар таза күйінде сирек кездеседі. Оларды қоспаның құрамынан тауып, тазартуға тура келеді. Мысалы: «техникалық ас тұзында сульфаттың қосымшасы болатынын қалай анықтайды», «мырыш хлоридің мыс (ІІ) хлориді мен қорғасын (ІІ) хлоридінің қосымшаларынан қалай тазартады?»

Соңғы есептің шешуі: Есептің шартын қарағанда мыс және қорғасын металдарының атомдарынан құтылуы керек. Бұл – активті қатарда мырыштан кейін орналасқан активтілігі төмен металдар. Оларды мырыш арқылы ығыстырып, тұңбаға түсіруге және сүзіп тазартуға болады. Қоспаны толық тазарту үшін мырышты артық мөлшерде алу керек. Осындай теориялық талқылаудан кейін тәжірибелер жасалады.

Химиялық құбылысты бақылау және түсіндіру. Оқушылар күнделікті тұрмыста, табиғатта және химиялық тәжірибелерді жасағанда сан алуан құбылыстарды байқайды. Солардың ішкі мәнің аңғарып, дұрыс түсіну үшін соған қатысты эксперименттік есептерді шығаруға көбірек машықтану керек.

1-есеп. Жартысына дейін бром суы құйылған сынауыққа мырыш ұнтағын салыңыздар. Шыны таяқшамен араластырып, жайлап қыздырындар. Сұйықтықты тұндырып қойыңыздар. Егер түссіз сүйықтық түзілсе, оны екі сынауыққа бөліп құйындар.

Бір пробиркаға хлор суын, екіншісіне күміс нитратының ерітіндісін құйыңыздар. Болып жатқан өзгерістерді бақылап түсіңдіріңіздер.

Ш е ш у і: есептің бірінші бөлігіеде реакцияға алынған заттар, тәжірибенің қойылу тәртібі және байқалатын құбылыстар толық баяндалған. Екінші бөлігінде тек реакцияға алынған заттар ғана айтылған. Жүзеге асатын құбылысты оқушының өзі байқап түсіндіру керек. Бұл есепті шығарғанда анализ және синтез әдісін пайдаланған тиімді.

1. Бром – галоген, мырыш активті металл. Бром басқа галогендер сияқты металдармен әрекеттесіп, тұз түзеді:

Br₂ + Zn = ZnBr₂

Мырыш жеткілікті мөлшерде алынса ғана реакция ақырына дейін жүріп, бромды судың түсі жойылады. Реакцияға кіріспей артылып қалған мырыш қнтағы сынауықтың түбі шөгеді. Алынған мөлдір сұйықтық – мырыш бромидінің ерітіндісі.

2. Мырыш бромидінің ерітіндісінің бір бөліміне хлор суын құйғанда ерітіндінің түсі өзгереді. Периодтық жүйеде хлор бромнан басым. Ол бромды тұздарының ерітіндісінен ығыстырып шығарады, ерітіндінің түсі қоңыр тартады.

Cl₂ + ZnBr₂ = ZnCl₂ + Br₂

2Br^- - 2e = Br₂

Cl₂ + 2e = 2Cl^-

3. Мырыш бромиді ерітіндісінің екінші бөлігіне күміс нитратынын ерітіндісін қосқанда ашық сары тұңба түзеді. Бұл – химиялық реакция жүргендігінің белгісі. Реакцияға екі тұз алынады, реакция нәтижесінде жаңадан екі тұз пайда болуы тиіс.

ZnBr₂ + AgNO₃ = 2AgBr + Zn(NO₃)₂

Реакциядан шыққан тұздар – күміс бромиді мен мырыш нитраты. Тұздардың, қышқылдардың және негіздердің суда ерігіштігі кестесіне қарасақ, мырыш нитраты суда жақсы ериді. Олай болса, сарғыш тұңба күміс бромидінікі болу керек, оны реакция теңдеуінде бағдарша арқылы көрсетеміз.

Галогендер тақырыбы өтілгеннен кейін осыған ұқсас есептер шығару үшін оқушылардың химиядан әзірлігі жеткілікті болуы тиіс. Мұндағы мәселе, логикалық тәсілдерді дұрыс жүзеге асыруға, алған білімдері ұқсас жағдайда пайдалана білуде болып отыр. әрине, бром мен мырыштын өзара реакциясын теңдеуі оқулықта бұрын кездескен жоқ. Оқушыларға галогендердің металдармен әрекеттесетіні жайлы жалпы заңдылық таныс болғандықтан, соны нақтылы құбылысқа пайдалана білу қажет.

Мектеп практикасында эксперимент есептердің шешудің логикалық жағынан жете көңіл бөлінбейді.

Оқушылар өздерінің жазба есебінде қандай мәліметтерге сүйеніп қорынтындыға келгенің жазбай, реакция теңдеулерін келтірумен тынады.осыдан барып есепті ой елегінен өткәзбестен, үстірт шығаруға әдептеніп, есептің алдына қойылған оқу тәрбиелік және дамыту міндеттері орындалмай қалады. Химиялық құбылыстарды бақылау және түсіндіру есептерінің мазмұны алуан түрлі болуы мүмкін, соған орай шығару әдістері де өзгеріп отырады.

2-есеп. Әкті судың ерітіндісі аузы ашық ыдыста ұзақ уақыт қалдырылса, лайланады. Бұл құбылысты қалай түсіндіріге болады.

Ш е ш у і: Есептің шартында бір ғана зат және химиялық құбылыстын салдары берілген. Оның себебін түсіну үшін әкті су ауаның бір бөлігінен әрекеттескен шығар деген жорамал жасалады. Ауа – газдар қоспасы, оның құрамында азот, оттек, инертті газдар, су буы, көмірқышқыл газы бар. Әкті су еритін негіздерге (сілтілер) жатады. Сілтілер қышқылдармен, қышқылдық оксидтермен және тұздармен әрекеттеседі. Ауаның тұрақты құрамына кіретін заттардың ішінде қышқыл мен тұз жоқ. Тек қышқылдық оксидтерге жататын көмірқышқыл газы ғанабар. Ендеше, су көмірқышқыл газымен әрекеттеседі:

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

Жорамалдың ақиқаттығы әкті суға көмір қышқыл газын жіберу арқылы тексеріледі.

Дәріс №6