Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі




НазваниеҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
страница3/15
Дата конвертации21.02.2016
Размер1.65 Mb.
ТипДокументы
источникhttp://edu.semgu.kz/ebook/umkd/bbc22d62-82ba-11e3-9ea3-f6d299da70eeУММ химия элементов, каз..doc
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕДЕГІ ОРНАЛАСУ ЕРЕКШЕЛІГІ.

Сутек элементі периодтық жүйеде бірінші орында орналасқан. Сутектің ядросында бір протон болады, оны бір электрон айналып жүреді. Периодтық жүйеде сутек бірінші және жетінші негізгі топшалардың басына орналасқан, оның себебі бір жағынан ол сілтілік металдар сияқты көпшілік қосылыстарында +1 тотығу дәрежесін көрсетеді және өзінен активтігі кем металдарды қосылыстарынан ығыстырады. Екінші жағынан галогендер сияқты сутек күшті металдармен әрекеттескенде бір электрон қосып алып -1 тотығу дәрежесін көрсетеді және екі атомнан тұратын газ тәрізді жай зат түзеді.

СУТЕГІ МОЛЕКУЛАСЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫ.

Е σ босаң.1s Байланыс саны = (2-0)/2=1






1s 1s


σбайл1s


АО МО АО

Н Н2 Н


Сутегі молекуласының энергетикалық диаграммасы.

Сутек молекуласының пішіні сызық тәрізді болады.

Сутегі молекуласы бірдей екі атомнан құралған және атомдардың арасында бір сигма байланысы бар молекула түзіледі. Сутегі молекуласындағы сигма байланыс екі s-электрон (s-s) әрекеттесуі нәтижесінде түзіледі. Сутегі атомының электрондық формуласы – 1s1.


СУТЕГІН ӨНДІРІСТЕ ЖӘНЕ ЗЕРТХАНАДА АЛУ ТӘСІЛДЕРІ.

Зертханада сутекті мынадай жолдрмен алады:

  • Мырышпен сұйытылған күкірт немесе тұз қышқылының әрекеттесуі

Zn + 2HCl →ZnCl2 + H2

  • Амфотерлік металдар мен сілтінің әрекеттесуі

2Al + 6NaOH →2Na3AlO3 + 3H2

  • Суды электролиздеу. Судың электр өткізгіштігін күшейту үшін оған сілті немесе сілтілік металдардың сульфатын қосады.

2H2O→2H2+O2

Өнеркәсіпте сутекті мына жолдармен алады:

  • Метанды су буымен конверсиялау.

СН42О→СО+3Н2

СН4+2Н2О→СО2+4Н2

Катализатор ретінде никель қолданылады.

  • Арнаулы пештерде қызған көмір мен су буының әрекеттесуі.

  • Метанды жоғары температурада ыдырату.

СН4→С +2Н2

  • Сілтілік металдар тұздарының ерітіндісін электролиздеу арқылы сілті және хлор алу кезінде сутек қосымша зат ретінде бөлінеді.


СУТЕГІНІҢ ФИЗИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ.

Физикалық қасиеттері. Сутек молекуласы екі атомнан тұрады. Сутек түссіз, иіссіз, дәмсіз газ. Ол ауадан 14,5 есе жеңіл. 100 көлем суда 2 көлем сутек ериді. Атмосфералық қысымда және – 253 0С сұйық күйге айналады, ал – 259 0С қатады. Сутек суда нашар ерігенмен, никель, платина, палладий сияқты металдарда жақсы ериді. Сутектің екі модификациясы – ортосутек және парасутек болады. Оның себебі Н2 молекуласын түзетін сутектің екі ядросы (протоны) өз осін айналған кезде, ортосутек – бір бағытта, ал парасутек – қарама-қарсы бағытта айналады. Екеуінің де химиялық қасиеттері бірдей, ал физикалық қасиеттерінде – жылу сіңірімділігінде, қату, сұйылту температураларында шамалы айырмашылық бар. Қалыпты жағдайдағы сутектің үш бөлігі ортосутек, бір бөлігі парасутек болады.

Химиялық қасиеттері. Сутектің тотығу дәрежесі металеместермен қосылыстарында +1, активті металдармен қосылыстарында -1. Сутек металеместердің барлығымен дерлік әрекеттеседі. Металеместердің активтігіне қарай реакциялар әр түрлі жылдамдықпен жүреді.

Сутек қалыпты температурада фтормен, қыздырғанда хлормен, оттекпен және балқыған күкіртпен әрекеттеседі.

Н2 + F2→2HF

Н2 + Cl2→2HCl

2 + O2→2H2O

H2 + S→H2S

Бұл келтірілген реакцияларда сутек атомдары электрондарын беріп тотықсыздандырғыш қызметін атқарады. Электрондарын оңай беретін актив металдармен әрекеттескенде сутек электрон қосып алып тотықтырғыш қызметін атқарады. Сутек пен металдардың арасындағы реакция қыздырғанда жүреді және нәтижесінде металдардың гидридтері түзіледі:

2Na + H2→2NaH

Ca + H2→CaH2

Сутек күрделі заттармен де әрекеттеседі, әсіресе ол көптеген активтігі орта немесе төмен металдардың оксидтерінен оттекті қосып алуға немесе тұздардан галогендерді қосып алуға икем келеді.

CuO + H2→Cu + H2O

CuCl2 + H2→Cu + 2HCl


СУ. ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ МОЛЕКУЛАЛАРЫНЫҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫ, ҚАСИЕТІ, МАҢЫЗЫ.

Су – сутектің оксиді, формуласы Н2О. Су салмақ бойынша 11,2% сутектен, 88,8% оттектен тұрады. Су жер жүзінде ең көп таралған зат. Ол жер шарының ¾ - нің бетін жауып жатыр. Су үш түрлі агрегаттық күйде кездеседі. Сұйық күйде су мұхиттарда, теңіздерде, көлдерде, өзендерде, жер астында, қатты күйде су мұз, қар түрінде, газ күйінде будың, бұлттың, туманның құрамында болады. Су көптеген тау жыныстарының құрамына және әрбір өсімдік пен жануардың құрамына кіреді. Сусыз тіршілік болмайды. Тірі организмдерде жүретін барлық процестер судың қатысуымен жүреді.

Судың молекуласында оттектің атомы бір жақ шетінде, сутектің екі атомы екінші жақ шетінде болады, сондықтан судың молекуласы әжептәуір полюсті молекула (диполь ұзындығы 0,39 А0).


О




Н 1050 Н


Су молекуласындағы атомдар ядроларының орналасуы

Судың молекуласының бұрышты молекула болуы, оттек атомының sp3- гибридты күйде болуына сәйкес. Судың молекуласындағы, оттек атомының sp3- гибридты орбиталінің екеуі Н – О байланысының екеуін түзуге жұмсалады. Қалған екі sp3- гибридты орбиталдарының әр қайсысында айрылыспаған электрон қосағы болады.

Су бу күйінде ғана, Н2О формуласына сәйкес жеке молекула түрінде болады; сұйық судағы молекулалар ассоциацияланып жүреді, яғни жеке молекулалармен қабат, жалпы формуласы (Н2О)х сәйкес күрделі қосындылар аралас болады. Бұл күрделі қосындылар бір есе түзіліп, бір есе ыдырап жатады, оны мынадай схемамен көрсетуге болады: хН2О↔(Н2О)х. Су молекулаларының ассоциациялануының себебі: сутектік байланыс арқылы судың молекуласындағы сутек атомы екінші молекуладағы оттекпен байланысады:

Н Н Н

О – Н...............О – Н ............О – Н

Осылайша 2,3,4 және т.б. молекулалар бірігеді.


Физикалық қасиеттері. Таза су дәмсіз, түссіз, иіссіз сұйық зат. Судың қалыпты қысымда қайнау температурасы 1000С, қату температурасы 00С. +40С судың тығыздығы 1 г/см3. Мұздың тығыздығы 0,92 г/см3. Сондықтан мұз судың бетіне қатады. Таза су электр тоғын өткізбейді. Оның себебі ол сутек (Н+) және гидроксид (ОН-) иондарына өте аз ыдырайды. Бірақ табиғатта кездесетін сулар таза болмайды. Оларда еріген заттың мөлшері көп (4%-ке дейін) болады. Осындай суды қайта айдау арқылы химиялық зертханалар мен аптекаларда қолданылатын таза (дистилляцияланған) су алады.

Химиялық қасиеттері. Су химиялық активті заттардың бірі. Ол көптеген жай және күрделі заттармен әрекеттеседі.

  • Сілтілік және сілтілік-жер металдар судан сутекті ығыстырып шығарады.

2Na + 2H2O→2NaOH + H2

Ba + 2H2O→Ba(OH)2 + H2

  • Cу көптеген металл және бейметалл оксидтерімен әрекеттеседі:

СаО + H2O→Ca(OH)2

N2O5+ H2O→2HNO3

  • Cу негіздермен, қышқылдармен және тұздармен әрекеттесіп гидраттар, кристаллогидраттар түзеді:

KOH + 2H2O→KOH*2H2O

H2SO4+ 2H2O→ H2SO4* 2H2O

CuSO4 +5H2O→ CuSO4* 5H2O

Судың маңызы. Судың өсімдіктер, жануарлар және адам тіршілігінде зор маңызы бар. Сусыз тіршілік болмас еді. Су сутек пен оттекті алу үшін шикізат ретінде қолданылады. Су химия өнеркәсібінде күкірт, азот, тұз, фосфор қышқылдарын және басқа да толып жатқан химиялық заттарды алу үшін қолданылады. Суды, қатты отынды газ отындарына айналдыру үшін, органикалық синтездер жүргізу үшін қолданады. Көптеген процестердің жүруі үшін су катализатор қызметін атқарады.


Тақырыпты бекіту:

  1. Сутектің периодтық жүйеде бірінші және жетінші негізгі топшаларда орналасуы неліктен?

  2. Сутек табиғатта қандай қосылыстар түрінде таралған, оның физикалық қасиеттері қандай?

  3. Сутектің химиялық қасиеттері қандай?

  4. Сутекті зертханада және өнеркәсіпте алу реакцияларының теңдеулерін жазыңыз?

  5. Су табиғатта қайда кездеседі және оның қандай маңызы бар?

  6. Судың молекуласының пішіні және физикалық қасиеттері қандай?

  7. Судың химиялық қасиеттері қандай?

Ұсынылатын әдебиеттер:

  1. Бірімжанов Б.А., Нұрахметов Н.Н. Жалпы химия. – Алматы: Ана тілі, 1991.- 640 бет.

  2. Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. - Алматы, 2003.- 320 бет.

  3. Аханбаев К. Химия. – Алматы: Ана тілі, 1993. - 280 бет.

  4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.-М.: Высшая школа, 1988.

  5. Глинка Н.Л. Общая химия / Под ред. Рабиновича В.А.- Л.: Химия, 1988. - 704 с.

  6. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия.М.: Высшая школа, 2000.- 527 с.


2-4 Дәріс. VII топтың негізгі топша элементтері.

Мақсаты: VII топтың негізгі топша элементтерінің (галогендердің) жалпы сипаттамасымен, табиғатта таралуымен, молекулаларының құрылымымен, өндірісте және зертханада алу тәсілдерімен, физикалық және химиялық қасиеттерімен және галогендердің маңызды қосылыстарымен танысып білу.

Негізгі сұрақтар:

  1. Элементтерге жалпы сипаттама.

  2. Фтор және оның қосылыстары.

  3. Хлор және оның қосылыстары.

  4. Бром, иод және олардың қосылыстары.


Қысқаша мазмұны:

ЭЛЕМЕНТТЕРГЕ ЖАЛПЫ СИПАТТАМА.

Период жүйесінің VII топтың негізгі топшасында орналасқан фтор, хлор, бром, йод және астат элементтерін «галогендер» деп атайды. Галоген – грекше тұз түзуші деген сөз. Себебі олар металмен тікелей әрекеттесіп тұз (галидтер) түзеді. Галогендердің сыртқы электрондық деңгейінде жеті (ns2np5) электрон бар. Аяқталуға тек бір электрон жетіспейді – галогендер күшті тотықтырғыштар. Олардың электртерістігі өте жоғары. Олар таза бейметалдар.

Галогендердің екі атомдары әрекеттесіп жай заттардың молекуласын түзеді (F2, Cl2, Br2, I2). Екі дара p-электрон орбитальдарының бір-бірімен қаптасуы нәтижесінде бұл молекулалардың пішіндері сызық тәрізді болады.

Фтордан астатқа қарай электртерістіктері кемиді, тотықтырғыш қасиеттері төмендейді. Бейметалдық қасиеттері кеміп, йод пен астатта металдық қасиет пайда болады. Олар қосылыстарынан бірін-бірі ығыстырады, фтор барлық галогендерді; хлор – бром, йод астатты; бром – тек йод пен астатты. Топ бойынша үстіден төменге қарай атомның иондану энергиясы, электронға жақындығы, молекулалардың диссоциация энтальпиясы кемиді; атом радиусы, ион радиусы, Э2 молекуласында ядролардың арасындағы арағашықтық, балқу, қайнау температуралары артады.

Cl – Br – I – At қатарында атом радиусы өскен сайын молекулалардың поляризациясы артады нәтижесінде молекула аралық дисперсионды әрекеттесу артады. Бұл әрекеттесу галогендердің қайнау және балқу температурасын арттыруына әікеледі.

Сl2 – Br2 – I2 қатарында молекуладағы атомдар арасындағы байланыс тұрақтылығы кемиді.

Галогендер өте активті элементтер, сондықтан табиғатта бос күйлерінде кездеспейді. Олардың сутегімен қосылыстары суда жақсы еріп, қышқыл болып табылады. Галоген-сутегі қышқылдарының қышқылдық қасиеті фтордан астатқа қарай артады. Галогендердің ішінде ең активтісі фтор, ол қосылыстарда тек -1 тотығу дәрежесін көрсетеді, себебі фторда d-орбитальдар жоқ. Фтор +7 тотығу дәрежеде болмайды. Қалғандарының тотығу дәрежелері -1 ден +7-ге дейін өзгере алады.


s p d

↑↓






↑↓



























Галогендер оттегімен тікелей әрекеттесе алмайды. Оттекті қосылыстары қосымша әдіспен алынады. Галогендер суда нашар ериді. Сулы ерітінділерін суытқанда клатратты типті қосылыстар түзіледі Г2*8Н2О. Фтордың суда еруі мүмкін емес, себебі ол суды ыдыратады.

2F2+2H2O→4HF+O2

Барлық галогендер полярлы емес еріткіштерде жақсы ериді. Галогендерге молекулярлы типті кристалдық тор тән болады.

Активті галоген активтілігі төмен галогенді сутегі мен металл қосылыстарынан ығыстырып шығарады.

2KBr+Cl2→2KCl+Br2

Керісінше, оттекті қосылыстар активтілігі төмен галоген активтілігі жоғары галогенді ығыстырады.

Br2+2KClO3→2KBrO3+Cl2

I2+2HClO4→2HIO4+Cl2

Фтор және хлор – газ тәрізді заттар.

Бром – ұшқыш сұйық.

Йод – қатты сұры түсті кристалдық зат.


ФТОР ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОСЫЛЫСТАРЫ.

Фтор өте активті элемент болғандықтан табиғатта тек қосылыстар түрінде кездеседі. Фтордың маңызды қосылысы балқытқыш шпат минералы немесе флюорит CaF2. Сонымен қатар, фтор фторапатит Ca3(PO4)2*CaF2 және криолит AlF3*3NaF құрамына кіреді. Фтор өсімдіктер ішінде птязда көп. Ол мал және адам организмінде тіс эмалі мен сүйектерде болады. Фтор өте күшті металл емес және тотықтырғыш. Оның иондану энергиясы өте жоғары. Фторды бөліп алу үшін тек электр тогі пайдаланылады. Оны сүйық фторлысутегін немесе калий гидрофторидін электролиздеп алады. Фтор әдепкі температурада – жасыл сары түсті, өзіне тән айрықша иісі бар газ. Фтор барлық заттармен әрекеттесетіндіктен «фтор» - «бүліндіргіш» деп аталған. Басқа галогендермен, әсіресе хлормен салыстырғанда, оның айрықша активтілігі диссоциациялану энергиясының аздығынан және атомында d-орбитальдің болмауынан. Ол барлық элементтермен әрекеттескенімен азотпен, оттегімен тікелей әрекеттеспейді.

Фтор сутегімен қараңғы жердің өзінде қопарылыс бере әрекеттеседі:

H2 + F2→2HF

Ол сумен әрекеттескен кезде одан сутегін тартып алады да күлгін сәуле шығарып жанады:

2F2+2H2O→4HF+O2

Фтор атомосферасында көптеген металл еместер және металдар, оның ішінде алтын, платина да қыздырған кезде жанады. Фтор хлорды оның қосылыстарынан ығыстырады:

F2+2NaCl→Cl2+2NaF

Фтордың маңызды қосылысы – фторлы сутегі HF. Оны балқытқыш шпатқа күкірт қышқылымен әсер етіп алады:

CaF2+H2SO4→CaSO4+2HF.

Фторлысутегі – түссіз, өткір иісті газ. Ол ауада түтінденеді, тыныс жолдарын тұншықтырады. Бұл өте улы, теріні күйдіреді. Оның судағы ерітіндісін фторлы сутегі қышқылы немесе балқытқыш қышқыл дейді. Ол әлсіз қышқыл, диссоциацияланған кезде әр түрлі аниондар түзеді. Мұның себебі фторлы сутегі молекулалары арасында сутектік байланыс болуынан.

Балқытқыш қышқыл шыныға әсер етеді, онда ол шыны құрамындағы кремний (IV) оксидімен әрекеттеседі:

SiO2+4HF→SiF4+2H2O.

Балқытқыш қышқыл алтын мен платинадан басқа көптеген металдармен әрекеттесіп тұз – фторидтер түзеді. Оттекті қосылыстарынан оның оксиді F2O және диоксифториді F2O2 белгілі. Диоксифторид құрылысы жағынан пероксидтерге ұқсас F – O – O – F.

2F2 + 2NaOH→OF2+2NaF+H2O

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Похожие:

Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
Республикасы Білім және ғылым министрлігі Ғылым комитетінің Ш. Ш. Уәлиханов атындағы Тарих және этнология институты 2015 ж. 29 қазанында...
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
Республикасы Білім және ғылым министрінің 2011 жылдың 17 маусымындағы №261 бұйрығымен бекітілген магистратура мен докторантураға...
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconДиссертациямен Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің Орталық ғылыми кітапханасында танысуға болады
Жұмыс Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Е. А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университетінің қазақ әдебиеті...
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconДиссертациямен Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің Орталық ғылыми кітапханасында танысуға болады
Жұмыс Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Е. А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университетінің қазақ әдебиеті...
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті
Республикасы Білім және ғылым министрлігінің Білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті Алқасының 2003 ж. 23 маусымдағы (№8 хаттама)...
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
Республикасы Білім және ғылым министрінің 09. 07. 2010 жылғы №367 бұйрығымен бекітілген
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Республикасы Білім және ғылым министрінің 09. 07. 2010 жылғы №367 бұйрығымен бекітілген
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
Республикасы Білім және ғылым министрінің 09. 07. 2010 жылғы №367 бұйрығымен бекітілген
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Республикасының Білім және ғылым министрлігінің 2007 жылғы 11 наурыздағы №148 бұйрығымен бекітілген
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі iconҚазақстан Республикасы Білім және ғылым саласындағы бақылау комитеті төрағасының
Республикасы Білімжәне ғылым министрлігі Білім және ғылымсаласындағы бақылау комитеті ұсынатын ғылыми баспалар тізбесі
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница