Жобаның атауы: Электролиттік диссоциация Бұл виртуалды зертхана келесі тақырыптар бойынша химия сабақтарында пайдалануға арналған: Мақсаттар: Тәжірибелік бөлім “Acid-base solutions” PhET симуляциясы қышқылдар мен негіздерді зерттеудің тиімді құралы болып табылады. 1-қадам: Симуляцияны іске қосыңыз. Сізге таңдауға екі режим беріледі: “Intro” және “My solution”. Бірінші режимді сынап көрейік. “Intro” режимі Мұнда қышқылдар мен негіздердің қасиеттерін, сондай-ақ күшті және әлсіз ерітінділердің айырмашылығын зерттеуге болады. 2-қадам. Экранда ерітіндісі бар стақан бейнеленген. Зерттеу үшін тізімнен бес түрлі ерітіндінің бірін таңдауға болады. 3-қадам. Күшті қышқылды зерттеуден бастайық. Ұлғайтылған әйнек арқылы ерітіндіні қараңыз. Мұнда берілген иондар әртүрлі түстермен бейнеленген. Оларды төменде берілген химиялық теңдеумен салыстырыңыз. 4-қадам. Енді құралдардың көмегімен қышқылдар мен негіздердің негізгі қасиеттерін анықтаңыз. Алдымен күшті негіздің қасиеттерін қарастырайық. Ерітіндінің рН деңгейін рН метрмен немесе лакмус қағазы арқылы анықтауға болады. 5-қадам. Ерітіндінің электрөткізгіштігін арнайы өлшеу құралының көмегімен тексеруге болады. Ол үшін электродтарды ерітіндіге батырыңыз. Шамның шығаратын жарық мөлшері ерітіндінің өткізгіштігін салыстыруға көмектеседі. Шам неғұрлым қатты жанса, ерітіндінің электр өткізгіштігі соғұрлым жоғары болады. 6-қадам. Дәл осы қадамды әлсіз негіз ерітіндісімен және сумен қайталаңыз. Әрбір жағдайда шамның жарқырауының жарықтығын салыстырыңыз. Сіз шамның күшті негіз ерітіндісінде қатты жанғанын байқайсыз, ал суда ол мүлдем жанбайды. Демек бұл күшті негіздің электр өткізгіштігі әлсіз негізге қарағанда жоғары және суға қарағанда әлдеқайда жоғары екенін растайды. 7-қадам. Бұл режим сонымен қатар қышқылдар мен негіздердің неге “күшті” және “әлсіз” болып бөлінетінін түсінуге көмектеседі. Күшті қышқылдың мысалын қарастырайық. Графикте диссоциацияланбаған қышқылдың, конъюгат негізінің және ерітіндідегі гидроний иондарының қатынасы көрсетілген. Диссоциацияланбаған қышқыл неғұрлым көп болса, соғұрлым ол әлсіз болады. Тиісінше, гидроний иондары неғұрлым көп болса, қышқыл соғұрлым күшті болады. 8-қадам. Диссоциацияланбаған қышқыл мен оның конъюгат негізінің тепе -теңдік концентрациясының өзгеруіне назар аудара отырып, әлсіз қышқылдың әрекетін зерттеңіз. 9-қадам. Күшті және әлсіз қышқылдарды анықтағаннан кейін, күшті негіздерді әлсіз негіздермен салыстыру арқылы анықтамаларыңызды тексеру және нақтылау үшін симуляцияны қолдануға болады. “My solution” режимі Бұл режимде ерітіндінің күші мен концентрациясы арасындағы айырмашылықты түсіну үшін қышқылдар мен негіздердің ерітінділерін жасау арқылы тәжірибе жасай аласыз. 10-қадам. Бұл экран алдыңғы режимге ұқсайды және барлық құралдарға ие, бірақ мұнда ең қызықты бөлігі: сіз өзіңіздің ерітіндіңізді жасай аласыз! Бұл ерітіндінің рН деңгейіне қалай әсер ететінін көру үшін қышқылдың әртүрлі бастапқы концентрациялары мен күшімен тәжірибе жасауға мүмкіндік береді. 11-қадам. Сіз белгілі бір рН бар ерітіндіні құрудың қанша әдісі бар екенін есептей отырып, өзіңізді тексеру үшін экранды пайдалана аласыз. Мысалы, рН көрсеткіші 3 болатын ерітінді жасап көріңіз, рН өлшегішті ерітіндіге салыңыз да, “Graph” радио түймесін таңдаңыз. 12-қадам. рН 3 ерітіндісін жасаудың бір жолы – Strength бөліміндегі батырманы “strong” нұсқасына ауыстырыңыз, ал бастапқы концентрацияны 0,001 моль/л-ге теңестіріңіз. Қышқылдың толығымен диссоциацияланғанын және гидроний иондарының концентрациясы 0,001 моль/л екенін байқайсыз. 13-қадам. рН 3,0 болатын әлсіз қышқыл ерітіндісін жасау үшін бастапқы концентрацияны 1,0 моль/л дейін арттырыңыз және Strength бөліміндегі батырманы “weak” нұсқасына ауыстырыңыз. Содан кейін жүгірткіні пайдаланып рН мәнін 3-ке келтіріңіз, қышқыл толығымен диссоциацияланбаса да, гидроний иондарының концентрациясы қайтадан шамамен 0,001 моль/л болатынын байқай аласыз. Ерітіндінің бастапқы концентрациясын да, қышқылдың беріктігін де өзгерту арқылы рН 3 ерітінділерін жасаудың қосымша жолдарын зерттеуге болады. Бұл жаттығу рН көрсеткішті қышқылдың немесе негіздің беріктігін анықтау үшін қолдануға болады деген қате пікірді жоққа шығарады. Шын мәнінде, рН бұл ерітіндідегі гидроний иондарының концентрациясының көрсеткіші болып табылады. Қорытынды Бұл симуляция оқушыларға қышқылдар мен негіздер химиясын меңгеруге мүмкіндік беретін виртуалды зертхана болып табылады. Интерактивті тәсіл оқушыларға күшті және әлсіз ерітінділердің қасиеттерін өз бетінше зерттеуге көмектеседі, рН мен гидроний иондарының концентрациясы арасындағы байланысты түсініп, ерітіндінің концентрациясы мен беріктігін ажырата білуге үйретеді. Терминдер сөздігі