122Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
KIMYO TA'LIMIDA KIMYOVIY KINETIKA VA KATALIZ NAZARIYALARINI O'QITISHNING ILMIY METODOLOGIK ASOSLARI
Sh. R. Sharipov
JDPI kimyo fanlari nomzodi
D. K. Muradova JDPI dotsenti
M. O'. Kamolova
JDPI magistratura talabasi
ANNOTATSIYA
Ushbu maqolada asosan kimyo fanini o'qitishda o'qituvchini pedagogik mahoratiga oid tajribalarni qo'llash metodlarini nazariy asoslari keltirilgan.
Kalit so'z: pedagogik mahorot,reaktsiya tezligi, kimyoviy muvozanat, kimyoviy tajriba, harorat, kimyoviy formula.
ABSTRACT
This article presents the theoretical foundations for the application of experiments on the pedagogical skill of a teacher in teaching chemistry.
Keywords: pedagogical skills, reaction rate, chemical equilibrium, chemical experiment, temperature, chemical formula.
KIRISH
Mustaqil O'zbekistonning kelajagi bo'lgan yosh avlodni tarbiyalash, nihoyatda katta diqqat e'tiborni talab qiladigan ichki ziddiyatli jarayondir. Shunday ekan, o'qituvchi o'quvchi yoki talabaning shakllanish jarayonini zo'r havas va sinchkovlik bilan kuzatishi lozim. U pedagogik jarayonlarni boshqarar ekan, pedagogik bilim va mahorat egasi bo'lishi lozim. Shundagina har qanday fan o'qituvchi o'z mutaxassisligi bilan birgalikda pedagogik asoslarini nazariyasini ilmiy asosda bilishi va dars jarayonlariga tadbiq eta olishi lozim. Bo'lajak metodist o'qituvchi pedagogik nazariyalarni ilmiy asosda o'rganish jarayonida: pedagogik hodisalarning mohiyatini va dialektikasini, pedagogik mehnat metodi, kasb va texnologiyasini va professional pedagogikani tushunib yetadi. Pedagogik bilim va mahorat egasi bo'lgan o'qituvchi
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
avvalo, pedagogika fanining metodologik asoslarini, shaxs rivojlanishining qonuniyatlari va omillarini, kadrlar tayyorlash milliy dasturining mohiyati, maqsad va vazifalarini bilishi kerak. Ta'lim tizimida mehnat qilayotgan pedagoglarning ko'pchiligi ta'lim va tarbiya jarayonida pedagogik mahoratning zaruriyati va ahamiyatini tobora chuqur anglab bormoqdalar [1-3]. Bugungi kunga kelib, bir qator tadqiqotchilar kimyo fanni bo'yicha, xususan, anorganik va organik kimyo bo'yicha ham metodologik materiallardan o'rinli foydalanmaslik oqibatida ilmiy nazariy, ilmiy-amaliy va ilmiy-metodik tadqiqotlarning saviyasi sayozlashib qolganligini ta'kidlashmoqda. Ta'lim tizimi paydo bo'libdiki, uning mazmunini didaktika tamoyillari bilan belgilab kelingan va baholangan. Ta'lim jarayonida didaktika tamoyillari muammosi jahon pedagoglarining hamma davrlarda ham diqqat e'tiborida bo'lib kelgan. Bu borada mutaxassislar erishgan yutuqlar bilan birga, shuni ham ta'kidlab o'tish joizki, hozirga qadar ta'lim tamoyillari tizimida metodolgiyaning ilmiy asoslari mukammal ishlab chiqilmagan.
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
Bugungi kunda kimyo o'qtish metodikasi yo'nalishida tayyorlandigan bo'lajak metodist o'qituvchilar ikkita yo'nalish metodolgik o'rganmoqda:
1.Kimyo faning umumiy nazariyalari (anorganik, organik, analitik, polimerlar kimyosi va kimyoviy texnologiyalarning nazariy asoslari).
2.Kimyo o'qitish metodikasini nazariy asoslari: Kimyo o'qitish jarayonida oquvchilarda milliy istiqlol g'oyasi, vatanparvarlik, baynalminal, mehnat, ekologik tarbiyalarni shakllantirish. Kimyo o'qitishda o'quvchilarni rivojlantirish. Kimyo kursida ilmiy dunyoqarashni shakllantirish manbalari va vositalari. Kimyo o'qitish jarayonida o'quvchilarni tarbiyalashga har tomonlama yondashish. Kimyo o'qitish jarayoni kimyoning muammoli o qitilishi, o'quvchilarni rivojlantirish vositasi ekanligi, o'qitish metodlarining funksiyalari haqida va uning rivojlanish bosqichlari xamda faning ilmiy asosida rivojlantirgan ulug' fan olimlar va metodist olimlarimizning fanni rivojlantirishga qo'shgan ilmiy nazariy asoslarini, ilmiy meroslarini metodologiyasini yosh avlodga o'rgatishga asoslanmoqda. Bunda asosan bo'lajak metodist o'qituvchilarimiz quydagi kimyo o'qitish metodikasining nazariy asoslarini metodologiyasi bo'yicha ko'nikma va malakalarga ega bo'lishadi:
l.Kimyo o'qitishning umumiy metodlari; 2.Illyustrativ tushuntirish metodi, evristik va izlanish metodlari; 3.Kimyo o'qitish metodikasini monologik va diologik metodlari; 4.O'qitishning og'zaki bayon etish metodlari; 5. Tavsiflash, ma'ruza,
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
izohlash, dialogik metodlar; 6. Kimyo o'qitishda namoyish qilinadigan eksperimentdan foydalanish; 7. Kimyo o'qitishda laboratoriya tajribalaridan foydalanish; 8.Kimyo o'qitishda o'quvchilarning mustaqil bajariladigan amaliy ishlaridan foydalanish; 9.Kimyo o'qitishda o'quv ko'rgazmalardan foydalanish; 10.Kimyo o'qitishda masalalardan foydalanish; 11.Kimyoviy ishlab chiqarish asoslari; 12.Kimyo va atrof muhit muhofazasi masalalarini o'rganish metodikasini nazariyasi va metodologiyasini o'rganishga asoslanmoqda. Shunga asoslanib yosh metodist o'qituvchilar maktabda kimyo talimini nazariyalari asosida metodlarni tadbiq qilish orqali amalga oshiradilar. Bunig uchun o'qituvchi maktab kimyo talimini o'zi qanday tuzilgan va u nimalarga asoslanishini nazariy asoslarini chuqur o'rganishlari zarur. Qaysiki, maktab kimyo talimi, bu maktabda kimyo ta'limining ahamiyati uning fan-texnika taraqqiyotida, ishlab chiqarish sohalari va kundalik hayotda tutgan o'rni bilan belgilanadi. Umumiy o'rta ta'lim maktablarida kimyo fanini o'qitish orqali o'quvchilarning ilmiy dunyoqarashini, mantiqiy fikrlay olish qobiliyatini, aqliy rivojlanishini, o'z-o'zini anglash salohiyatini shakllantirish va o'stirish, ularda milliy va umuminsoniy qadriyatlarni tarkib toptirish hamda ijtimoiy hayotlari va ta'lim olishni davom ettirishlari uchun zarur bo'lgan bilimlar beriladi.
Maktabda o'rganiladigan kimyoning mazmuni imkoni boricha o'quvchilar atrofini o'rab turgan muhitdagi hayot, turmush va ishlab chiqarish hamda o'quvchilarning turmush tajribasi bilan bog'langan bo'lishi lozim. O'quv dasturi kimyo fani o'qitishda oddiydan murakkabga tomon tuzilgan bo'lib, dastavval modda, moddalarning xossalari, kimyoviy til, eng muhim kimyoviy tushunchalar va qonunlar, nazariyalar, kimyoviy ishlab chiqarish texnologiyasi, kimyo sanoati erishgan yutuqlar, tabiat va jamiyatda kimyoviy ishlab chiqarishning o'rni, ta'siri haqidagi bilimlarni berish va amaliy malakalarni hosil qilishga katta ahamiyat berilgan.
Maktabda kimyo talimini o'rgatishda asosan o'qituvchi kimyoning nazariyalarini tajribalar asosida isbotlash orqali o'quvchilarda nazariyani shakllantirilib boriladi.
O'quvchilarda kimyoviy tushunchalarni vujudga keltirishda asosan modda va uning xossalar hamda ular orasida boradigan kimyoviy reaksiyalarni nazariyaga asoslanib hosil bo'lgan moddalarni aniqlash va formulalarini ionli va molekular tenglamalarini tuza olish qobilyatini vujudga keltirishga yo'naltirish orqali asta-sekinlik bilan oddiydan murakkabga qarab evristik va dedukitsion metodlardan foydalanib amalga oshirish kimyo talimini sifatini oshirishga olib keladi.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 \ ISSUE 11 \ 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
Ushbu jarayoni amalga oshirishda Jizzax shahridagi 22-sonli ixtisoslashgan maktabda sinov tajribalar o'tkazish orqali natijalar olindi. Maktabda o'tkazilgan pedagogik tajribalarda asosan o'quvchilaráa kimyoviy tushunchalarni shakllantirishda kimyoviy reaksiyalarni sodir bo'lishi, rangsiz eritmalarda ko'zga ko'гinmaydigan jarayonlarda reaksiya tezliklari va kimyoviy muvozanat qanday sodir bo'lishi, hamda katalizator va temperatura oshirilganda kimyoviy jarayonlar qanday sodir bo'lishi haqida tushunchalar berildi. Bunda asosan oldin o'quvchila^a kimyoviy kinetika haqida umumiy tushunchalarni klassik metodlar orqali o^gatildi. Bunda asosan o'quvchila^a oldin kimyoviy reaksiyalarni turlari haqida bilimlar shakllantilda, so'ngгa reaksiyani hosil bo'lish tezliklari, ularga tasiri etuvchi faktor moddaning konsentiratsiyasi, temperaturasi oshirilganda va katalizator qo'shilganda reaksiyalarda qanday o'zgaгishlaг sodir bo'lishi va uning aniqlash metodlari hamda shu kinetkaga oid o'zining qonuniyatlarini yaratgan olimlarni ilmiy nazariyalarini keltirsh orqali o'quvchilaráa kimyoviy kinetikasini qonunlari va nazariyalari vujudga keltirildi. Shundan, so'ng o'quvchila^a kimyoviy reaksiya tezligi haqida qoidalari keltirib, reaksiyaning tezligini quyidagi formula asosida topilishi ko'reatib o'tiladi..
V0'rtacha = C—— = — Bunda CM = n bo'lgani uchun, agar gazning hajmi va
t2 - tx —t V
miqdoгi ma'lum bo'lsa, гeaksiyaning o'гtacha tezligi Vo,rtacha = formula bilan topiladi.
O'quvchilaг probirkada o'tkaziladigan reaksiyalarda sodir bo'ladigan reaksiyalarning tezliklarini o'lchashni va muvozanatga kelishini o^gatishda fizikadagi tezliklarni takrorlashlari orqali yunaltiriladi. masalan mashinani, poezdlarni, samolyotlarni tezliklarini o'lchash fizik formulalar orqali aniqlash mumkinligini tushuntirgandan, so'ng probirkada boradigan reaksiyalarni kinetikasini tajribalar o'tkazish orqali shakllantiriladi. Buning uchun quyidagi tajribalarni ko'reatish orqali nazariyalar vujudga keltiriladi:
1-tajriba. Reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bogliqligi.
Ushbu tajribani bajarishda shunday reaksiya o'tkazilishi kerakki, ma'lum vaqtdan keyin reaksiyada cho'kma yoki eritma rangi o'zgarishini ko'z bilan ko'гa bilish kerak, bunday reksiyalarga natriy tiosulfatga sulfat kislota tasir ettirilsa, ma'lum vaqtdan so'ng oltingugirt ajralishini ko'rishimiz mumkin. Bunda
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
o'quvchilarda shu cho'kmani tushish vaqti va boshlang'ich holatlarini aniqlashlari orqali kimyoviy reaksiyani tezliklarini topishlari mumkin.
Buni tajribani o'quvchilarga quyidagicha bajartiramiz.
Natriy tiosulfat bilan sulfat kislota o'rtasidagi reaksiya quyidagi tenglama bilan ifodalanishini doskaga yozib, boradigan jarayonlarni va hosil bo'layotgan moddalarni (cho'kmani reaksiya tenglamalarida ko'rsatish orqali nazariya shakllantiriladi va undan, so'ng tajribani o'quvchilarga demonstratsion usulda tajriba ko'rsatish orqali amalga oshiriladi:
Na2S2 02 + H2SO± -> Nci2SO± + S02 Î +H2O + S i
Oltita probirka olib, ularni shtativga uchtadan qilib alohida-alohida qo'ying. Birinchi uchta probirkaning har biriga H2SO4 ning suyultirilgan (1:200) eritmasidan 3 ml dan quying. Ikkinchi uchta probirkalardan birinchisiga 3 ml Na2S2O3 eritmasi va 6 ml distillangan suv, ikkinchisiga 6 ml Na2S2O3 eritmasi va
3 ml suv hamda uchinchisiga esa 9 ml Na2S2O3 eritmasidan quying. H2SO4 va Na2S2O3 eritmalarini o'lchashda alohida-alohida o'lchov silindrlaridan foydalaning. H2SO4 va Na2S2O3 eritmalari quyilgan probirkalarni shtativga juft-juft holatda joylashtiring.
Birinchi juftlik probirkalardagi H2SO4 va Na2S2O3 eritmalarini bir-biriga aralashtiring, chayqating va vaqtni belgilang. Eritmalar aralashtirilgandan boshlab loyqa hosil bolguncha o'tgan vaqtni sekundomer orqali aniqlang. Xuddi shunday tarzda qolgan juftlik probirkalardagi H2SO4 va Na2S2O3 eritmalari o'rtasidagi tajribalarni bajaring.
1-jadval
Tajriba natijalarini quyidagi jadvalga yozing:
Pro-birkalar raqami Hajmi (ml hisobida) Na2S2O3 ning shartli konsen-tratsiyasi Vaqt, x, sek. Reaksiya-ning nisbiy tezligi V = 100/ x
Na2S2O3 eritmasi H2O H2SO4 erit-masi
1. 3 6 3 1 15 6.7
2. 6 3 3 2 12 8.3
3. 9 0 3 3 8 12.5
Na2S2O3 ning nisbiy konsentratsiyasini absessalar o'qida, reaksiyaning nisbiy tezligini esa ordinatalar o'qida aks ettirgan holda, reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog liqlik grafigini chizing va tegishli
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
xulosangizni yozing. Ushbu tajribada olingan qiymatlar asosida grafik chiziladi, grafikni chizishda olingan natijalarni qiymatlarini o'nlik logarifimi olinadi va shu grafik asosida kimyoviy reaksiyalar moddalarni konsentiratsiyaga bog'liqligi haqidagi umumiy xulosalar chiqariladi.Ushbu tajriba asosida reaksiyada eritma ma'lum vaqtdan so'ng loyqalana boshlaydi, shu loyqalanish vaqti reaksiyani tugash vaqti hisoblanadi. Boshlang'ich vaqtga nisbatan olingan qiymatlar grafik va formulalar asosida hisoblanib grafikni chizdirish orqali o'quvchilarda quyidagi qoida vujudga keladi: Kimyoviy reaksiyaning tezligi reaksiyaga kirishadigan moddalar konsentratsiyalari ko 'paytmasiga to 'g'ri proporsionaldir.
Bu hulosa massalar ta'siri qonuni deb yuritiladi va bu qonunni 1867 yilda norvegiyalik olimlar Gulberg va Vaagelar tomonidan yaratilgan. Gomogen kimyoviy reaksiyalar tezligi bilan reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasi o'rtasidagi bog'lanish massalar ta'siri qonuni bilan ifodalanadi. Masalan, A modda B modda bilan o'zaro reaksiyaga kirishib, bir xil fazada C moddani hosil qilsa: aA + bB = cC. Ushbu reaksiya uchun massalar ta'siri qonunining matematik ifodasi quyidagichadir:
v = k [A]a [ß]
Kimyoviy reaksiyaning tezlik konstantasi reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentratsiyasiga bog'liq emas, aksincha reaksiyaga kirishayotgan moddalarning tabiatiga va reaksiyaning borish sharoiti temperatura, bosim, katalizatorga bog'liqligi haqida umumiy xulosalarga kelishligi aytib o'tiladi.
Shundan so'ng o'quvchilarga kimyoviy reaksiyalarni temperaturaga ta'siri bo'yicha tushunchalar berilib, molekulalarni harakat tezliklari turli temperaturada turlicha harakatda bo'lishi va temperatura ko'tarilgan sari reaksiya tezliklari oshishi natijasida reaksiyani unumi ham ortishi bo'yicha ma'lumotlar keltiriladi.
Haroratning ortishi reaksiyaning tezligining ortishiga sabab bo'ladi. Vant-Goff qonuni buning isbotidir. U quyidagicha ta'riflanadi:
Harorat har 10°Cga o'zgarganda reaksiyaning tezligi 2-4 marta o'rtacha 3 marta o'zgaradi.
h-±
Bu qonuning matematik ifodasi quyidagicha: V2 = Vh -y 10 yozamiz.
t1, t2 - boshlang'ch va oxirgi harorat (°C).
V2, V - birinchi va ikkinchi haroratdagi tezligi.
y - reaksiyaning harorat koeffitsenti.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
10 - o'zgarmas son.
Reaksiya tezligining harorat o'zgarishi bilan o'zgarishini S.Arrenius yaratgan faollanish nazariyasi asosida tushuntirish mumkin. Haroratning ko'tarilishi reaksiya tezligining ortishiga olib keladi, bu esa reaksiya tezligi konstantasining ortishiga bogliq. O'z navbatida reaksiya tezligi konstantasi faollanish energiyasiga bog'liq. Molekulalar kimyoviy ta'sirlanishga uchrashi uchun o'rtacha energiyadan ko'proq kinetik energiyaga ega bo'lishi kerak. Bu energiya faollanish energiyasi deyiladi. Bunday energiyaga ega bo'lgan molekulalar faol molekulalar hisoblanadi. Kimyoviy reaksiyalar vaqtida har doim energiya to'sig'i yengiladi, uning cho'qqisida reaksiyaning oraliq mahsuloti faollangan kompleks hosil bo'ladi.
Faollanish energiyasi - reaksiyaga kirishayotgan moddalarni faol kompleksdan ajratib turadigan energiya to'sig'idir. Faollanish energiyasi juda yuqori bo'lganda, energiya to'sig'ini yenga oladigan molekulalar soni kam, reaksiya tezligi esa juda kichik bo'ladi. Reaksiya tezligi konstantasining faollanish energiyasiga bog' liqligi - i Arreniusning quyidagi tenglamasi ifodalaydi:
bu yerda: Z - hajm birligidagi molekulaning 1 sekunddagi to'qnashuvlar soni;
e - natural logarifm
(e = 2,7 156...); R - universal gaz doimiysi (R = 8,31 J/mol K);
T - mutloq temperatura, K;
p - to'qnashayotgan molekulalar oriyentatsiyasiga bog'liq sterik ko'paytuvchi.
Arrenius tenglamasining boshqa ko' rinishlari ham ma' lum:
Ea- faollanish energiyasi; K1, K2 - boshlang'ich (T1) va berilgan (T2) temperaturadagi reaksiya tezligi konstantasi ekanligini o'qituvchi ketirilgan formulalarni doskada taxlil qilib, tajribalar o'tkazib, olingan natijalarni formulalarga qo'yib hisoblaydi, topilgan qiymatlarni nazariyaga mosligini aniqlash orqali reaksiya tezligiga haroratni ta'siri o'rgatiladi. Buning uchun talabalarga vaqt o'tishi bilan asta sekinlik bilan kimyoviy reaksiyalar sodir bo'ladigan tajribalarni talabalarni o'zlari bajarish uchun imkoniyat yaratib berish zarur. Buning uchun talabalarga quydagi tajribani bajarishlarini taklif etamiz: Tajriba:
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
Uchta probirkaga H2SO4 eritmasidan 5 ml dan va yana boshqa uchta probirkaga Na2S2O3 eritmasidan 5 ml dan quying. Probirkalardagi H2SO4 va Na2S2O3 eritmalarini juft-juft holida probirkalar shtativiga joylashtiring.
Birinchi juftlik H2SO4 va Na2S2O3 eritmalari quyilgan probirkalarni stakandagi sovuq suvga soling. Suvning haroratini termometr yordamida aniqlang va 3-4 daqiqadan so'ng probirkalardagi eritmalarni bir-biriga aralashtiring. Sekundomer orqali necha sekundda loyqa hosil bo'lishini aniqlang. Xuddi shunday tajribani stakandagi suvning haroratini 10oC ga ko'targan holda ikkinchi juftlik probirkalardagi H2SO4 va Na2S2O3 eritmalari o'rtasida hamda haroratini 20oC ga ko'targan holda uchinchi juftlik probirkalardagi H2SO4 va Na2S2O3 eritmalari o'rtasida amalga oshiring.
2-jadval
Tajriba natijalarini quyidagi jadvalga yozing:
Pro-birka Na2S2Ö3 H2SO4 Stakan-dagi Loyqa hosil Reaksiya-ning
raqami eritmasi eritmasi suvning bo'lishi uchun nisbiy tezligi,
miqdori, miqdori, ml harorati, oC ketgan vaqt, x, V = 100/ x
ml sekund
1 5 5
2 5 5
3 5 5
Olingan natijalar asosida kimyoviy reaksiyalarni temperaturaga qanday bog'liqligi haqida umuiy xulosalar chiqarishga yo'naltirish zarur. Bunig uchun absissalar o'qida stakandagi suvning haroratini va ordinatalar o'qida reaksiyaning nisbiy tezligini aks ettirgan holda, reaksiya tezligining haroratga bog'liqligi grafigini chizing va tegishli xulosangizni yozing. Shu olingan grafikdagi natijalarni hisoblashda o'nli logarifim qiymatlardan foydalanishlari kerak. Olingan natijalar asosida tuzilgan grafikni burchagini tangins qiymati, shu reaksiyani aktivlanish energiyasini hosil qilishini o'rgatish orqali kimyoviy reaksiyalarni qanday mexanizmda borishi haqida umumiy tushunchalar, kimyoviy reaksiyani tezliklari nimalarga bog'liqligi haqida ma'lumotlarni berishga asoslaniladi. Shundan so'ng, metodist o'qituvchi kimyoviy reaksiyalar haqidagi tushunchalarni o'quvchilarda kengaytirish maqsadida ularga kimyoviy reaksiyalarni tezliklariga oid masalalarni yechish usullarini o'rgatish orqali mustahkamlashlari zarurdir.
Masala: 50°C da reaksiyaning tezligi 4 mol/l-sek ga teng. Shu reaksiyaning 80°C dagi tezligini aniqlang? Temperatura koeffitsenti 3 ga teng.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
Berilgan:
ti=50°C
t2=80°C
K =4
h
mol/lsek
_r=3_
Yechish: Bizga hamma ko'rsatgichlar berilgan ^ ni topamiz.
80° C-50° C
= Vr
bo'ladi.
10 _
= 4 mol/l - sek - 3
10
= 108mol /1 - sek ga
teng
t-t
2 li
Masala: Reaksiyaning temperatura koeffitsenti 3 bo'lganda reaksiyani 50°C dan necha °C ga ko'tarilganda reaksiyaning tezligi 81 marta tezlashadi? Berilga
h-h 10
n:
r =3 ti=50°C K =81
K =1 r1
t2=?
Yechish: Quyidagi formulaga qo'yamiz. Vh = Vh -r
h - h
vtl = V -r 10
x-50° C
81 = 1-
x-50° C
34 =
Asos bir xil bo' lgani uchun ularni tashlab yuboramiz va quyidagi holat yuzaga keladi
x- 50°C
4 = .. „„ _ 4 10 = x-50°c 10
40 = x-50 ° C
x = 40 + 50 = 90° C ga ko'tarishimiz kerak ekan.
Shundan so'ng, har qanday kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirish va sekinlashtirish mumkinligi haqida umumiy tushunchalar keltiriladi. Bundan oldin katalizator o'zi nima va u nimalarga bog'liqligi, reaksiyani tezlashtirishini sabablari nimadan iboratligi haqida bilimlar berish orqali amalga oshirish kerak. Buning uchun talabalarga oldin katalitik reaksiyalar va katalizatorlar turlari va ularni sanoatda qollanilishi haqida ma'lumotlar keltiriladi. Ammo talabalar bunday nazariyalarni o'rganishlari uchun ma'lum birorta tajribalarni o'tkazishlari orqali amalga oshirishlari kerak, chunki talabalar o'z ko'zlari bilan ko'rmasdan turib umumiy xulosalar chiqar olmaydilar, qaysiki katalizator reaksiyada ishtirok etib, o'zi yana reaksiya natijasida ajralib chiqishini tajribada ko'rishlari kerak. Buning uchun nazariyani yaxshi bilgan metodist o'qituvchi quydagi tajribalarni bajarishlariga imkoniyatlar yaratishi kerak. Tajriba:
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
1. Probirkaga ozginadan alyuminiy kukuni va maydalangan yod soling. Shisha tayoqcha bilan aralashtiring. Amalda reaksiya sodir bo'lmasligini qayd eting. Probirkaga 1-2 tomchi suv tomizing va uning reaksiya tezligiga qanday ta'sir etishini kuzating.
Alyuminiy va yod o'rtasidagi reaksiya tenglamasini yozing.
2. Ikkita probirka olib, ularning har biriga 2-3 mldan vodorod peroksid eritmasidan quying. Gaz ajralib chiqish tezligiga e'tibor bering. Probirkalardan biriga ozgina MnO2 qo'shing. Qanday hodisa kuzatiladi?
Reaksiya tezligiga katalizatorning ta'siri to'g'risidagi oz xulosangizni yozing.
3. Ikkita probirkaga indigokarmin eritmasidan soling va biriga ikki tomchi FeCl3 eritmasidan quying. Ikkala probirkada indigokarminning rangsizlanish vaqtini yozib oling. Bajargan ishingizni izohlab bering.
4. Ikkita probirkaning har biriga3 ml dan KCNS eritmasi va uch tomchidan FeCl3 eritmasidan quying. Bu probirkalarning biriga katalizator simfatida mis (II) sulfat eritmasidan ikki tomchi qo'shing. So'ngra ikkala probirkaga Na2S2O3 eritmasidan 3 ml dan soling. Har ikkala probirkada rangsizlanish qancha vaqt o'tganidan keyin kuzatilishini taqqoslab ko'ring. Natriy tiosulfat temir (III)- rodanidni temir (II) rodanidga qadar qaytaradi, o'zi esa Na2S4O6 ga o'tadi; reaksiya tenglamasini yozing.
5. Ikkita probirkaga HNO3 eritmasidan 3 ml dan, Mn(NO3)2 ning 2% li eritmasidan 2 tomchi soling. Probirkalarning biriga katalizator sifatida ikki tomchi kumush nitrat AgNO3 eritmasi quying. So'ngra har ikkala probirkaga ammoniy persulfat (NH4)2S2O8 ning 30% li eritmasidan 5 ml dan soling. Ikkala probirkani suv solingan stakanga tushurib qo'ying. Stakandagi suvni qaynaguncha qizdiring. Probirkalarning qaysi birida avvalroq qizil rang paydo bo'lishini kuzating.
Reaksiyalarning tenglamasi:
2Mn(NO3)2 + 5(NH4)S2O8+8H2O^2HMnO4+10NH4HSO4 + 4HNO3
6. 0,5g quruq NH4NO3 ni probirkada qizdirib suyuqlantiring. So'ngra suyuq holatdagi ammoniy nitrat ustiga FeCl3 kristali tashlang. FeCl3 ning suyuqlantirilgan NH4NO3 da erishini va bu vaqtda ammoniy nitratning parchalanib ketishini kuzatasiz. Reaksiya tenglamasi quyidagidan iborat:
2NH4NO3 ^ N2 + 4H2O + O2
Shu tajribani katalizator (K2Cr2O7) ishtirokida takrorlang va tegishli xulosalar chiqaring.
7. Kichikroq kolbaga 15 ml distillangan suv solib, unga 2-3 minut oltingugurt (IV) oksid (SO2) gazi yuboring. Hosil qilingan sulfit kislota (H2SO3) eritmasini ikki
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 j ISSUE 11 j 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
probirkaga 5 ml dan quying. Probirkaning biriga bir necha tomchi glitserin qo'shing. Ikkala probirkani 600C ga qadar isitilgan suvli stakanga botiring. Probirkalar orqali baravar hajmda (30-40 pufakcha) kislorod o'tkazing (kislorodni gazometrdan yuborish kerak). So'ngra ikkala probirkaga baravar miqdorda bariy xlorid eritmasi soling (bariy xlorid eritmasiga bir necha tomchi HNO3 qo'shilgan bo'lishi kerak). Glitserin qo'shilgan probirkada kam miqdorda loyqa paydo bo'lganini kuzatasiz. Bajarilgan tajribada sodir bo'lgan reaksiyalar tenglamalarini yozib bering. Talabalarga katalizatorlarga oid tajribalarini yanada rivojlantirish uchun ularga avtokatalizatorlar haqida ma'lumotlar keltirish orqali quydagi tajribalarni bajarishlarini taklif etiladi.
8. Konus shaklidagi kolbaga 10 ml oksalat kislotaning (H2C2O4) 5% li eritmasidan solib, uning ustiga H2SO4 ning 0,1 n eritmasidan 5 ml qo'shing. So'ngra bu eritmaga byuretkadagi KMnO4 eritmasidan 1 ml soling. KMnO4 eritmasi ancha uzoq vaqtdan keyin rangsizlanadi (rangsizlangan vaqtni sekundlar hisobida yozib oling). So'ngra yana 1 ml KMnO4 eritmasini qo'shing; u ancha tez rangsizlanadi, yana 1 ml qo'shsangiz, u yanada tez rangsizlanadi va hokazo. Buning sababi shundaki, bu tajribada sodir bo'ladigan:
5H2C2O4+ 2KMnO4+3H2SO4^W CO2+ K2SO4+ 2MnSO4+ 8H2O reaksiyada hosil bo'ladigan Mn2+ ionlari katalizatorlik vazifasini bajaradi. Bunga ishonch hosil qilish maqsadida probirkaga avval MnSO4 eritmasi solib, yuqoridagi reaksiyani amalga oshiring. Bu yerda ham avtokataliz ro'y beradimi? Talabalarda kimyoviy reaksiya tezliklar va ularga tasir etuvchi faktor, temperatura, katalizator va moddalarni tabiati ta'sirlarida kimyoviy reaksiyalarlarda qanday jarayonlar sodir bo'lishini nazariyalarini tajribalar bajarishlari orqali nazariya o'rganilgandan so'ng ularga shu muvozanatda chiqib ketgan kimyoviy reaksiyalarni muvozanatga keltirish shartlarini bilishlari uchun metodist o'qituvchi talabalarga oldin muvozanat va uni siljitish omillarini va qonuniyatlarini tushuntirgandan so'ng, ularni tajribalar orqali ko'rishlari uchun ko'zlari bilan his qiladigan tajribalarni ko'rsatishlari orqali shakllantiradi.
Kimyoviy muvozanatda qanday sodir bo 'lishligi quyidagi qoidalarni keltirish orqali amalga oshiriladi:
- sistemada hech qanday tashqi o'zgarish kuzatilmaganda ham to'g'ri va teskari reaksiyalar to'xtamaydi;
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
- vaqt birligida reaksiyaga kirishgan dastlabki moddalarning molekulalar soni ayni vaqt ichida reaksiya mahsulotlaridan hosil bo'ladigan moddalar molekulalari soniga teng;
- Moddalardan birining konsentratsiyasini, temperatura yoki bosimning o'zgarishi kimyoviy muvozanatning siljishiga olib keladi ya'ni reaksiyada ishtirok etayotgan moddalarning konsentratsiyasi o'zgaradi.
Agarda:
- reaksiyada ishtirok etayotgan dastlabki moddalarning konsentratsiyalari kamayib, reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyalari ortsa, muvozanat chapga siljiydi.
- reaksiyad ishtirok etayotgan dastlabki moddalarning konsentratsiyalari ortib, reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyalari kamaysa, muvozanat o'nga siljiydi.
Muvozanatning siljishi to'g'ri va teskari reaksiyalarning tezliklari yana tenglashguncha, ya'ni moddalar yangi muvozanat konsentratsiyalari tenglashgunga qadar ya'ni muvozanat qaror topguncha davom etadi. Kimyoviy muvozanatning siljish yo'nalishini Le-Shatele (1884-yil) prinsipi aniqlaydi. Uning qoidasi quydagicha tushuntiriladi.
Agar muvozanat holatida turgan sistemaga, tashqaridan biror-bir ta'sir ko'rsatilsa ( temperatura, bosim konsentratsiya o'zgartirilsa) muvozanat shu kuchni kamaytiradigan tomonga siljiydi. Ushbu nazariy asoslarni o'quvchilarga tushuntirshda kimyoviy muvozanatni ko'zi bilan ko'rish orqali bajariladigan kimyoviy tajribalarni ko'rsatish orqali amalga oshiriladi.
Tajriba: To'rtta probirkaning har biriga FeCl3 va NH4CNS eritmalaridan 12 ml dan quying. Eritmalarni shisha tayoqcha bilan aralashtiring va ularni probirkalar shtativiga quying.
Birinchi probirkaga FeCl3 ning to'yingan eritmasidan, ikkinchi probirkaga NH4CNS ning to'yingan eritmasidan 3-4 tomchidan qo'shing. Uchinchi probirkaga esa NH4Q kristallaridan bir chimdim tashlang. Bu uchala probirkalardagi eritmalar rangining o'zgarishini to'rtinchi probirkadagi eritma rangiga solishtiring. Kimyoviy muvozanat siljishiga konsentratsiyaning ta'siri to'g'risidagi xulosangizni yozing. Reaksiya tenglamasining:
FeCl3 + 3NH4CNS ^ Fe(CNS)3 + 3NH4Cl
ekanligini bilgan holda tajribani o'tkazing va uni taxlilida muvozanatni siljishini ko'rsatib, asoslab bering. Ushbu tajribani o'quvchilarga tushuntirishda
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
rangli eritmalarda tajribalarni o'tkazishga asoslanamiz, temir ioniga radonit ioni tasir etirilganda qizil rangli eritma hosil bo'ladi. Bunda radionit ionlarini konsentiratsiyasi oshirilganda eritmani rangi o'zgarishi ko'rinadi. Bu bilan talabalar muvozanatda turgan sistemaga tashqarida biror kuch tasir etirilsa muvozanat, kuchga teskari tomonga siljishini eritmani rangi to'qlashishi, muvozanat unga, yangi modda hosil bo'ladigan tomonga siljishini ko'rishlari orqali kimyoviy muvozanatga oid bilimlar vujudga keladi. Ushbu nazariyani yanada rivojlantirib, kimyviy muvozanatga eritma muhiti ham ta'sir etishini aytib, quydagi tajribani talabalarga bajarishlarini tavsiya etib, o'zlari umumiy xulosa chiqarishlariga yo'naltirish kerak.
л
Tajriba: Xrom (VI) ioni ishqoriy eritmada sariq rangli xromat ioni — CrO -4
л
shaklida namoyon bo'ladi. pH kamaytirilishi natijasida CrO -4 protonlashadi va
л
kislotali muhitda zarg'aldoq rangli bixromat ioni — Cr2O7 - hosil bo'ladi:
Probirkaga 2—3 ml 10 % ii K2Cr7O7 eritmasidan quying va shu eritmaning ustiga tomchilatib konsentriangan ishqor eritmasidan soling, rang o'zgarishini kuzating. Eritma sariq rangga kirganda tomchilab konsentrlangan sulfat kislota qo'shing. Rang o'zgarishini kuzating. Sodir bo'layotgan hodisalarni tushuntiring. Talabalar o'zlarini fikir mulohazalarini bergandan so'ng, o'qituvchi talabalarni tushunchalarini rivojlantirish maqsadida bu tajribani quydagicha izohlashi kerak.
л
Xrom (VI) ioni ishqoriy eritmada sariq rangli xromat ioni — CrO -4 shaklida
л
namoyon bo'ladi. pH kamaytirilishi natijasida CrO -4 protonlashadi va kislotali
л
muhitda zarg'aldoq rangli bixromat ioni — Cr2O7 - hosil bo'ladi:
Shundan so'ng talabalarga muvozanatda turgan sistemani temperaturasi oshirilganda kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etadigan molekulalar harakati tezlashishi hisobiga yangi hosil bo'ladigan moddaning unimini oshishini ayirim hollarda sovutilganda esa sekinlashishi hisobiga reaksiya unimi kamayishi sodir bo'lishi haqida ma'lumotlar berish kerak. Kimyoviy tushuncha berilgandan so'ng, quydagi tajribani bajarishlariga yo'natiriladi.
a) qong'ir rangli gaz — azot (IV) oksid NO2 uy temperaturasida rangsiz gaz — azot qo'sh oksid N204 ga aylanadi va ular orasida kimyoviy muvozanat qaror topadi:
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
NO2 qo'ngir rangli va N204 rangsiz bo'lganligi tufayli rang o'zgarishiga qarab, muvozanatning qaysi tornonga siljiganligini aytish murnkin. Tajribani o'tkazish uchun ikki chekkasi shar shaklidagi naycha olinadi (26-rasm). Uning ichi NO2 bilan toldiriladi. Nayda 2N02 ^ N2O muvozanat qaror topadi. Biriga qaynoq suv, ikkinchisiga sovuq suv solingan ikkita stakan olib, birinchi stakanga nayning bir shari tushiriladi, ikkinchi stakanga esa nayning ikkinchi shari botiriladi. Sovuq suvga tushirilgan sharda qo'ng'ir rang susayadi, qaynoq suvga tushirilgan sharda esa qong'ir rang quyuqlashadi.
Bu reaksiyaning muvozanati + 150°C da batarnorn chapga siljiydi. —11°C da esa muvozanat o'ngga siljiydi. Bu tajribada qo'ng'ir rangning issiq suvda quyuqlashishi va sovuq suvda zaiflashishini Le-Shatelye prinsipi asosida tushuntirib bering.
b) yodning kraxmal bilan o'zaro ta'siridan ko'k ranghi murakkab tarkibli yodkraxmal hosil bo'ladi. Bu reaksiya ekzoterrnik reaksiyadir. Ikkita probirkaga 4— 5 tomchidan kraxmal eritmasi soling va 1 tomchidan suyultirilgan yod eritmasidan qo'shing. Eritma ko'k ranga bo'ya1adi. Probirkalaming birini qizdiring va rang o'zgarishini kuzating.
So'ngra, probirkani suv oqayotgan jo'mrakning tagida sovuting. Eritma rangida qanday o'zgarish ro'y beradi? Tajribani tushuntirib bering.
Probirkaga 4—5 ml magniy xlorid eritmasidan soling va asta-sekin cho'kma hosil bo'lguncha natriy gidroksid eritmasidan qo'shing. Cho'kmani chayqating, hosil bo'lgan suspenziyani boshqa ikkita probirkaga soling. Birinchi probirkani taqqo slash uchun qoldiring, ikkinchisiga cho'krna eriguncha ammoniy xlorid qo'shing. Magniy gidroksidning xlorid kislota va ammoniy xloridda erishini tushuntirib bering?
XULOSA
Ushbu tajribalar asosida nazariyalar asoslaniladi va kimyoviy kinetika va kataliz hamda muvozanaga oid o'tkazilgan tajribalar o'qitish jarayoni nuqtai — nazaridan o'quv tajribaning bajarilishi quyidagi bosqichlarni o'tishi zarur:
1. tajribining maqsadini anglash;
2. moddani o'rganish;
3. asbob yig'ish yoki tayyor asbobdan foydalanish;
26-rasm. NO, bilan N,0 o'rtasidagi muvozanatga tempcraturaning ta'siri.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
4. tajribani bajarish;
5. tajribani tahlil qilish va xulosa chiqarish;
6. olingan natijalarni tushuntirish va reaksiya tenglamalarini yozish;
7. hisobot yozish.
O'quvchilar tajribaning har bir shakli, texnikasi, metodikasi, uning uchun ajratilgan vaqt va tegishli uskunalarni tanlash kabi ishlarni mustaqil bajarishlari kerak.Tajribalardan olingan natijalarni qayta ishlash orqali nazariyani butunligi isbotlaniladi.
REFERENCES
1. Omonov H.T., Qurbonnazarov O.A. Kimyo, inson va biosfera. -Toshkent: O'zbekiston ziyolilarining ilmiy-ma'rifiy uyushmasi,1993.-26 b.
2. Sh.R.Sharipov, G'.N.Sharifov, F.Turdikulova, B.Raxmanov Kimyo fanini o'qituvchisining kreaktivlik qobiliyatini shakllantrish metodlari. Zamonaviy kimyoning dolzarb muommalari mavzusida Respublika anjumani materiallar to'plami. Buxora, 2020. 216-219.
3. Sharipov Sh.R.Sharifov G.N.Raxmanov B.Sh. Maktab kimyo kursida elektrolitik dissosatsiyalanish nazariyasini muommali ta'lim texnologiyasi asosida o'qitish\\ O'zbekistonda ilmiy-amaliy tadqiqotlar mavzusidagi respublika 21-ko'p tarmoqli ilmiy masofaviy onlayn konferensiya materiallari. 31oktabr 2020y. Toshkent. b.9-10
4. Sh.R.Sharipov. G'.N.Sharifov, F.Turdiqulova, B.Raxmonov Kimyo fanni o'qituvchisining kreaktivlik qobiliyatini shakllantirish metodlari. ZAMONAVIY KIMYoNING DOLZARB MUAMMOLARI" mavzusidagi Respublika miqyosidagi xorijiy olimlar ishtirokidagi onlayn ilmiy-amaliy anjumani to'plami. Buxoro, 2020 yil 4-5 dekabr. B.216-218.
5. Sharifov G.N.,Sharipov Sh.R. Kimyoviy nazariyalarni o'qitishning pedagogik asoslari. 2021 -yil "Yoshlarni qo'llab-quvvatlash va aholi salomatligini mustahkamlash yili" hamda "21 fevral Xalqaro ona tili kuni" munosabati bilan Ajiniyoz nomidagi Nukus davlat pedagogika instituti Masafodan o'qitish kafedrasi "Uzluksiz ta'lim tizimida masofadan o'qitishning integratsiyasi" mavzusida o'tkaziladigan Xalqaro ilmiy-nazariy anjuman to'plami. Nukus shahri. 20 fevral 2021y. S.248-249.
6. Sharifov G.N., Sharipov Sh.R. Kimyoviy nazariyalarni o'qitishning innovatsion asoslari. 2021 -yil "Yoshlarni qo'llab-quvvatlash va aholi salomatligini mustahkamlash yili" hamda "21 fevral Xalqaro ona tili kuni" munosabati bilan
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 2 | ISSUE 11 | 2021
ISSN: 2181-1385
Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor 2020-21: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2021-11-1291-1306
Ajiniyoz nomidagi Nukus davlat pedagogika instituti Masafodan o'qitish kafedrasi "Uzluksiz ta'lim tizimida masofadan o'qitishning integratsiyasi" mavzusida o'tkaziladigan Xalqaro ilmiy-nazariy anjuman to'plami. Nukus shaxri. 20fevral 2021y. S.269-270.
7. Karimova, S. B. (2021). TA'LIM TIZIMIDA INNOVATSION TEXNOLOGIYALARNING ROLI. Журнал естественных наук, 1(2).
8. Sattarova, G. Y., & Sultonmurodov, D. S. (2021). O'zbekiston Respublikasi rivojlantirishda korroziyadan himoya qilishning neft va gaz bilan ta'minlash tizimida Kimyo va kimyoviy texnologiya fanining o'rni va ahamiyati haqida. Журнал естественных наук, 1(2).
9. Isomiddinov, J. (2021). ALYUMINIY VA UNING QOTISHMALARIDAGI OKSIDLI PLYONKALARNING HIMOYAVIY XUSUSIYATLARINI OSHIRISH. Журнал естественных наук, 1(3).
