§ 26. Ерітінді құрамындағы заттардың массалық үлесін қалай анықтаймыз?

Жаратылыстану, 5 сынып. Оқулық: Верховцева Л.А. және т.б. (Алматыкітап баспасы, 2023). 3 тарау: Заттар және материалдар. 139–142-беттер.

Нені үйренесің

• Еріген кезде массаның жоғалмайтынын түсінуді.
• Ерітіндінің массасын табуды: оның барлық бөліктерінің массасын қосу.
• Заттың массалық үлесін пайызбен есептеуді.
• Кері есепті шығаруды: қажетті ерітінді үшін қанша тұз бен су алу керек.
• Ластанған тұзды қалай тазалайтынын түсіндіруді.

Ой қозғау

• 1 литр судың массасы неше грамм? 1000 г, яғни 1 кг. Ал 100 мл судың массасы — 100 г.
• 1 % дегеніміз не? Жүзден бір бөлік: $1% = \frac{1}{100}$.
• 200-дің 10 %-ы қанша? $200 : 100 \cdot 10 = 20$.
• 25 саны 100-дің қандай бөлігін құрайды? $\frac{25}{100} = 25%$.

💡 Пайыз — «жүздің нешеуі» дегенді білдіреді. Ерітіндінің қаншалықты қою екенін дәл осы тілмен айтады.

Тақырыпты талдаймыз

Қанттың массасы қайда кетеді

Шайға қант салып араластырдың, қант көзден ғайып болды. Шай жеңілдеп қалды ма? Жоқ! Қант ұсақ бөлшектерге бөлінді, бірақ олардың бәрі стақанда қалды. Таразы мұны растайды.

📌 Ерітіндінің массасы еріткіш пен барлық еріген заттардың массаларының қосындысына тең. Еріген кезде масса жоғалмайды да, көбеймейді де.

Рецепт бойынша ерітінді

Қандай ерітінді шығатынын дәл білу үшін оның барлық бөлігін алдын ала өлшейді. 5 г кофе, 10 г қант және 100 г су алайық. Суды өлшеудің қажеті жоқ: өлшеуіш стақанға 100 мл құй, бұл — 100 г.

Дайын сусынды өлшеудің де керегі жоқ, массасын есептейміз:

$m(\text{ерітінді}) = 5 + 10 + 100 = 115$ г.

Массалық үлес — «әр жүздегі» заттың мөлшері

Бұл кофе қаншалықты тәтті? Қанттың массасын бүкіл ерітіндінің массасымен салыстырамыз. Бұл — массалық үлес.

📌 Массалық үлес — ерітіндідегі заттардың арақатынасы, яғни зат ерітінді массасының қандай бөлігін құрайтынын көрсетеді. Оны пайызбен жазады: $\omega = \frac{m(\text{зат})}{m(\text{ерітінді})} \cdot 100%$

$\omega$ әрпі «омега» деп оқылады. Біздің кофеге есептейміз:

• қант: $\frac{10}{115} \cdot 100% \approx 8{,}7%$;
• кофе: $\frac{5}{115} \cdot 100% \approx 4{,}3%$;
• су: $\frac{100}{115} \cdot 100% \approx 87%$.

Барлығы бірге 100 %-ға жуық, солай болуы да тиіс.

⚠️ Жиі кететін қате. Заттың массасын судың массасына бөледі, ал бүкіл ерітіндінің массасына бөлу керек. Есіңде болсын: бөлгіште әрқашан бүкіл ерітінді тұрады: су мен оған еріген зат қосындысы.

Затаңбадағы «30 %» нені білдіреді

Суретте затаңба бар: «Сірке қышқылы, 30 %». Бұл дегеніміз — мұндай ерітіндінің әр 100 г-ында 30 г қышқыл мен 70 г су бар. Мұнда еріткіш — су, еріген зат — сірке қышқылы. «%» белгісі массалық үлесті, яғни ерітіндінің қойылығын көрсетеді.

📕 Оқулықта «100 мл суда 30 г қышқыл еріткен» деп жазылған, бірақ онда ерітінді 130 г болады, қышқылдың үлесі 30 % емес, шамамен 23 % шығады. 30 % болу үшін 100 г ерітіндіге 30 г қышқыл алу керек, біз жоғарыда дәл солай жаздық.

⚠️ Қою сірке қышқылы ауыз бен теріні күйдіреді. Дастарқандағы сірке шамамен 9 %, ал 70 пайыздық сірке эссенциясын үйде сумен сұйылтады және баладан алыс ұстайды.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Еріген кезде заттың массасы өзгере ме? Жоқ. Ерітіндінің массасы оның барлық бөліктері массаларының қосындысына тең.
• Массалық үлес дегеніміз не? Еріген зат ерітінді массасының қандай бөлігін құрайтынын көрсететін шама; пайызбен өрнектеледі.
• Массалық үлесті қалай табады? Заттың массасын ерітіндінің массасына бөліп, 100 %-ға көбейтеді.
• Үлесі белгілі болса, заттың массасын қалай табады? Ерітіндінің массасын үлеске көбейтеді: $m(\text{зат}) = m(\text{ерітінді}) \cdot \omega : 100%$.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

Шайға қант қосқан кезде оның массасы өзгере ме? Заттар ерітіндіге айналған кезде массасы өзгере ме? Осыны сыныптастарыңмен талқыла. Өз көзқарасыңды дәлелдеуге тырыс.

Қалай ойлаймыз. Көз алдыңа елестет: шай таразыда тұр, сонан соң қант қосылды. Қанттың граммдары қайда кете алады?

Жауап үлгісі.

• Қант салынған шай қантсыз шайдан ауыр: шайдың массасына қанттың массасы қосылды.
• Қант жоғалған жоқ, ол көзге көрінбейтін ұсақ бөлшектерге бөлінді. Дәлелі: шай тәтті болды.
• Қанттың өзі еріген кезде массасын жоғалтпайды да, көбейтпейді де. Мұны таразыда тексеруге болады.

Жауабы: шайдың массасы қанттың массасына артады; еріген кезде заттың массасы өзгермейді.

№ 2

Тәжірибе. Ерітінді құрамындағы әрбір заттың массалық үлесін анықтау. Өлшеуіш стақанға су құйып, электронды таразыға өлше. Мәнін дәптерге жаз. Ас тұзын жеке өлше. Мәнін дәптерге жаз. Тұзды суға ерітіп, содан кейін ерітіндіні өлше. Сұрақтарға жауап бер: ерітіндінің массасы өзгерді ме? Қалайша? Бұдан қандай заңдылықты шығара аласың? Заттың суда еріген кезіндегі массасы туралы қандай қорытынды шығаруға болады? Қорытындыны жаз.

🧪 Тәжірибе. Керек болады: өлшеуіш стақан, су, ас тұзы, электронды таразы.

Қалай ойлаймыз. Таразыдағы соңғы санды алғашқы екі өлшеудің қосындысымен салыстыр.

Шешуі.

1. Ерітіндінің массасы судың массасынан тұздың массасына дәл артық болды.
2. Заңдылық: ерітіндінің массасы = еріткіштің массасы + еріген заттың массасы.
3. Қорытынды: суда еріген кезде заттың массасы сақталады.

Жауабы: масса тұздың массасына артты; еріген кезде заттың массасы өзгермейді.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Асүйлік таразы жарайды. Оны бос табақпен қосып, «тара» (нөлдеу) батырмасын басыңыз: балаға сандарды салыстыру оңай болады.

№ 3

Заттаңбаға қара. Ол жерде ерітіндідегі сірке қышқылының (еріген заттың) пайыздық үлесі көрсетілген. Бұл нені білдіреді? Ерітінді сипаттамасында берілген «%» белгісі нені білдіреді?

Шешуі. «%» белгісі ерітіндідегі қышқылдың массалық үлесін көрсетеді. 30 % деген — ерітіндінің әр 100 г-ында 30 г сірке қышқылы бар, қалған 70 г — су дегені.

Жауабы: 100 г ерітіндіде 30 г қышқыл бар; «%» ерітіндінің массалық үлесін (қойылығын) көрсетеді.

№ 4

Заттың массалық үлесін есептеу не үшін қажет? Ойлан. Бұл білімнің өмірде қажеттілігі бар ма?

Жауап үлгісі.

• Дәріні дұрыс сұйылту үшін: тым қою ерітінді қауіпті, тым сұйығы көмектеспейді.
• Асүйде: қияр тұздауға арналған тұздық, тосапқа арналған шәрбат, сіркені сұйылту.
• Бақта: қажетті қойылықтағы тыңайтқыш тамырды күйдірмейді.
• Затаңбаларды оқу үшін: шырында қанша қант бар, сүттің майлылығы неше пайыз.

Жауабы: қажетті қойылықтағы ерітінділерді дайындау және оларды қауіпсіз пайдалану үшін.

№ 5

Бұл ерітіндіде ненің еріткіш, ненің еритін зат екенін анықта (сірке қышқылы 30 %).

Жауабы: еріткіш — су, еріген зат — сірке қышқылы.

№ 6

Құлпынай тосабын дайындау үшін қант шәрбаты қажет. Бұл үшін 1,5 кг қантты 1 л суға ерітеді. Бұл шәрбат құрамындағы қанттың массалық үлесі қаншаға тең? Су тығыздығы 1 г/мл-ге тең екенін ескер.

Қалай ойлаймыз. Тапсырманы ресімдеу ережесі бойынша жазамыз: «Берілгені» — сол жақта, «Шешуі» — оң жақта. 1 л су = 1000 мл = 1000 г = 1 кг.

Шешуі.

Берілгені: $m(\text{қант}) = 1{,}5$ кг; $V(\text{су}) = 1$ л, яғни $m(\text{су}) = 1$ кг. Табу керек: $\omega(\text{қант})$.

1. $m(\text{ерітінді}) = 1{,}5 + 1 = 2{,}5$ кг.
2. $\omega = \frac{1{,}5}{2{,}5} \cdot 100% = 60%$.

Жауабы: 60 %.

№ 7

Санжар бір стақан шайға 2 қасық қант, ал Маржан 1,5 қасық қант салды. Әрбір стақандағы қанттың массалық үлесі қандай? Стақандағы судың массасы 250 г, 1 шайқасық қанттың массасы 5 грамға тең.

Қалай ойлаймыз. Алдымен қасықтарды граммға айналдырамыз, содан кейін қантты суға қосамыз.

Шешуі.

Санжар:

1. $m(\text{қант}) = 2 \cdot 5 = 10$ г.
2. $m(\text{ерітінді}) = 250 + 10 = 260$ г.
3. $\omega = \frac{10}{260} \cdot 100% \approx 3{,}8%$.

Маржан:

1. $m(\text{қант}) = 1{,}5 \cdot 5 = 7{,}5$ г.
2. $m(\text{ерітінді}) = 250 + 7{,}5 = 257{,}5$ г.
3. $\omega = \frac{7{,}5}{257{,}5} \cdot 100% \approx 2{,}9%$.

Жауабы: Санжарда ≈ 3,8 %, Маржанда ≈ 2,9 %. Санжардың шайы тәттірек.

№ 8

Жарақатты зарарсыздандыру үшін йод тұнбасы пайдаланылады. Оның ішінде спирт құрамында йодтың 10 %-дық ерітіндісі бар. 20 г йод тұнбасында йодтың қанша массасы бар екенін есепте.

Қалай ойлаймыз. Енді үлес пен ерітіндінің массасы белгілі, ал заттың массасын іздейміз.

Шешуі.

Берілгені: $m(\text{ерітінді}) = 20$ г; $\omega = 10%$. Табу керек: $m(\text{йод})$.

$m(\text{йод}) = \frac{20 \cdot 10%}{100%} = 2$ г.

Жауабы: 2 г йод.

№ 9

Қияр тұздау үшін ас тұзының массалық үлесі 2 % болатын ерітінді қажет. Осындай 3 кг ерітінді жасау үшін, тұздың және судың қанша массасын алу керек екенін есепте.

Қалай ойлаймыз. Алдымен тұздың массасын табамыз, ал су — қалғаны.

Шешуі.

Берілгені: $m(\text{ерітінді}) = 3$ кг $= 3000$ г; $\omega = 2%$. Табу керек: $m(\text{тұз})$, $m(\text{су})$.

1. $m(\text{тұз}) = \frac{3000 \cdot 2}{100} = 60$ г.
2. $m(\text{су}) = 3000 - 60 = 2940$ г, яғни 2,94 кг (2 л 940 мл).

Жауабы: 60 г тұз және 2940 г су.

⚠️ Жиі кететін қате. 3 кг су мен 60 г тұз алады. Сонда ерітінді 3060 г болады, 3000 г емес. Суды азайту арқылы табамыз.

№ 10

Өзіңе белгілі табиғи ерітінділерді және адам қолымен жасалған ерітінділерді атап бер.

Жауап үлгісі. Табиғи: теңіз суы, тұзды көлдердің суы, бұлақтардың минералды суы, қайың шырыны, еріген оттегі бар өзен суы. Адам жасаған: газдалған сусын, шай, шәрбат, тұздық, йод тұнбасы, сірке, тыңайтқыш ерітіндісі.

Жауабы: мысалдар жоғарыда.

№ 11

Төмендегі тұжырымның қайсысы дұрыс: ерітіндінің массасы еріткіш пен еритін заттың массаларының қосындысынан артық; ерітіндінің массасы еріткіш пен еритін заттың массалары жиынтығына тең.

Жауабы: екіншісі дұрыс: ерітіндінің массасы еріткіш пен еріген заттың массаларының қосындысына тең.

№ 12

Теңіз суы буға айналған кезде адам үшін өте маңызды екі затты алуға болады. Оларды ата.

Қалай ойлаймыз. Буланудан кейін ыдыста не қалады? Ал буға айналып ұшып кеткен нәрсе кейін қайтадан сұйыққа айналады.

Шешуі. Ыдыста тұз қалады. Бу — таза тұщы су: оны суытсақ, тұзсыз су шығады.

Жауабы: ас тұзы және тұщы су.

№ 13

Тәжірибелік әрекетті түсіндір. Тұзды қалай тазалайды?

🧪 Тәжірибе. Керек болады: бір ас қасық тұз, аздап құм, бір стақан ыстық су, сүзгісі бар воронка (қағаз майлық), фарфор тостаған немесе металл қасық, қыздыру көзі.

Жауабы: суда ерітеміз → құмды сүземіз → суды буландырамыз.

⚠️ Ыстық су мен отты тек ересек адаммен бірге пайдалан. Буландырғаннан кейін ыдыс салқындағанша қолмен ұстама.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Үйде отты қолданбай-ақ болады: ерітіндісі бар шағын табақшаны терезе алдына бірнеше күнге қойыңыз. Су өздігінен буланып кетеді, ал түбінде тұздың кристалдары пайда болады.

№ 14

Қоспаны айырудың қандай әдісін қолдандық?

Жауабы: суда ерітуді, сүзуді және буландыруды.

№ 15

Мәтінді оқып, оған атау бер.

Қалай ойлаймыз. Негізгі ой не? Теңіз суын тоғандарға жібереді, күн мен жел оны буландырады, қалған тұзды машиналармен биіктігі 20 м-ге дейін жететін ақ төбешіктерге жинайды.

Жауап үлгісі. «Тұз егіні», «Күн мен жел тұзды қалай алады», «Теңізден шыққан ақ төбелер».

Жауабы: мысалы, «Тұз егіні».

№ 16

Әртүрлі қосымша мәліметтерді пайдаланып, мыналарды анықта: Арал теңізінің құрғап қалуына не себеп болды? Неге жер бетінде қалған тұз табиғатқа және адамға зиянды әсерін тигізеді?

Қалай ойлаймыз. Суретте жарылған құрғақ жердің ортасында тот басқан кеме тұр. Бұрын мұнда теңіз болған.

Жауап үлгісі.

1. Аралды екі өзен — Әмудария мен Сырдария қоректендірген. 1960 жылдардан бастап олардың суын мақта мен күріш суаруға арналған каналдарға көптеп ала бастады. Теңізге су аз жететін болды, ол буланып, көлемі күрт қысқарды.
2. Бұрынғы түбінде тұз бен егістіктерден түскен тыңайтқыштар мен улы химикаттар қалды. Жел оны шаңды дауыл ретінде көтеріп, жүздеген шақырымға таратады. Адамдар бұл шаңды жұтып ауырады, жер тұзданып, онда өсімдіктер нашар өседі.

🌟 2005 жылы Қазақстанда Көкарал бөгеті салынды. Ол Кіші Аралды бөліп тастады, онда судың деңгейі көтеріліп, балық қайта оралды.

Қайдан іздеу керек: энциклопедиялар, Арал маңы туралы сайттар, Арал туралы ғылыми-көпшілік фильмдер.

Жауабы: өзендердің суы суаруға алынды; бұрынғы түптегі тұзды жел таратады, ол адам денсаулығына, топыраққа және өсімдіктерге зиян келтіреді.

№ 17

Су нысанын адамдардың жөнсіз қолдануынан қорғау логотипін ойлап тап. Оны жаса, сыныпқа ұсын.

Жауап үлгісі. Жоспар:

1. Пішіні — су тамшысы немесе шеңбер.
2. Ортасында — балық немесе толқын, төменде — тамшыны аялап ұстаған алақандар.
3. Түстері: көгілдір (су), жасыл (өмір), ақ (тазалық).
4. Шеңбер бойына ұран: «Әр тамшыны сақта!»
5. Таныстыру кезінде түсіндір: алақандар — адамдардың қамқорлығы, балық — таза суға тәуелді өмір.

Әңгіме үлгісі: «Біздің логотип — алақандағы көгілдір тамшы. Тамшы — суды білдіреді, онсыз өмір жоқ. Алақандар суды әрқайсымыз қорғауымыз керегін көрсетеді. Тамшы ішінде балық жүзіп жүр: таза суда балықтар мен өсімдіктер өмір сүреді. Арал мысалы суды өлшемсіз алса, не болатынын көрсетеді. Біздің ұран: „Әр тамшыны сақта!“»

Жауабы: әрқайсысының өз логотипі болады; үлгісі жоғарыда.

№ 18

«Балық қаңқасы» сызбасын толтыр. Қысқа әрі нақты жаз. Тақырып: «Дұрыс үлес массасы бар ерітінді дайындау қажеттілік пе?»

Қалай ойлаймыз. Бас — тақырып, жоғарғы сүйектер — «жақтайтын» себептер, төменгі сүйектер — дәлелдейтін фактілер, құйрық — қорытынды.

Жауап үлгісі.

• Бас: «Дұрыс массалық үлесі бар ерітінді дайындау қажеттілік пе?»
• Жоғарғы сүйектер: дәрілер; тамақ және консервілеу; өсімдіктерге арналған тыңайтқыштар.
• Төменгі сүйектер: дәрінің қою ерітіндісі қауіпті; әлсіз тұздықта қияр бұзылады; тыңайтқыш артық болса, тамырды күйдіреді.
• Құйрық (қорытынды): бұл — қажеттілік, себебі денсаулық, өнім және дәм дәл құрамға байланысты.

Жауабы: қорытынды — қажеттілік.

Жадынама

• Еріген кезде масса жоғалмайды.
• Массалық үлесті суға емес, бүкіл ерітіндінің массасына қатысты есептейді.
• 30 % — ерітіндінің әр 100 г-ында 30 г зат бар деген сөз.
• Судың массасы = ерітіндінің массасы − заттың массасы.

Шағын тест