Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі




НазваниеҚазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
страница7/15
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   10   ...   15

Тақырыпты бекіту:

  1. Төртінші негізгі топша элементтерінің электрондық-графикалық формулаларын жазып, олардың қалыпты және қозған күйдегі валенттіліктерін анықта. Олар қосылыстарда қандай тотығу дәрежелерін көрсетеді?

  2. Элементтердің реттік нөмірлерінің өсуіне қарай топша элементтерінің оттекті және сутекті қосылыстарының қасиеттері қалай өзгереді?

  3. Көміртектің аллотропиялық түр өзгерістері алмаз бен графиттің физикалық қасиеттерінің әр түрлі болуы неге байланысты?

  4. Көміртектің оттекті қосылыстарының алынуы, физикалық және химиялық қасиеттері қандай?

  5. Көмір қышқылы және оның тұздары карбонаттар мен гидрокарбонаттар қалай түзіледі?

  6. Кремнийдің табиғатта таралуын, физикалық қасиеттерін айтып, оның химиялық қасиеттерін көрсететін реакциялардың теңдеулерін жаз.

  7. Кремнийдің қосылыстарының алынуы, химиялық қасиеттері қандай?

  8. Германий топшасының элементтерінің алу жолдары мен химиялық қасиеттері қандай?

  9. Германий топшасының элементтерінің қосылыстарының алынуы, химиялық қасиеттері қандай?

  10. Төртінші негізгі топша элементтерінің және олардың қосылыстарының қолданылуы?

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.


14 Дәріс. Металдарды алу жолдары және жалпы қасиеттері.

Мақсаты: Металдардың алу жолдары мен жалпы қасиеттерін оқып білу.


Негізгі сұрақтар:

  1. Заттардың металдық күйі.

  2. Металдардың жалпы физикалық және химиялық қасиеттері.

  3. Металдардың коррозиясы.

  4. Металдарды кеннен алудың маңызды әдістері.


Қысқаша мазмұны:

ЗАТТАРДЫҢ МЕТАЛДЫҚ КҮЙІ.

Металдардың сыртқы қабатында бірден төртке дейін ғана электрондар болады. Сондықтан олар валенттілік электрондарын беріп оң зарядты иондарға оңай айналады. Бұл электрондар белгілі бір атомдарға тән болмай, барлық атомдарға ортақ болады. Металдардың кристалдық торлары нейтрал атомдар мен катиондардан тұрады. Металдарда ретсіз қозғалып жүрген электрондар катиондарға тартылып химиялық байланыс түзеді және олар катиондармен қосылып уақытша нейтрал атомдар түзуі мүмкін.

Ковалентті және иондық байланыстардан айырмасы металдардағы ортақтастырылған аздаған электрондар, біріншіден, көптеген катиондарды бір-бірімен байланыстырып тұрады, екіншіден металл бойымен еркін қозғалып жүреді. Осындай байланыстың ерекше түрін металдық байланыс дейді.


МЕТАЛДАРДЫҢ ЖАЛПЫ ФИЗИКАЛЫҚ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ.

Физикалық қасиеттері.

Металдардың физикалық қасиеттері металдық байланыс арқылы түсіндіріледі. Барлық металдар (сынаптан басқа) қалыпты жағдайда қатты заттар, түскен сәулені шағылыстыратындықтан олардың металдық жарқылы болады.

Металдар электр тогын және жылуды жақсы өткізеді. Олардың электр өткізгіштігі металдардағы бос электрондардың болуына байланысты. Бос электрондар потенциалдардың айырмасының шамалы әсерінің өзінен теріс полюстен оң полюске қозғала бастайды. Сонымен металдардың электр өткізгіштігі олардағы бос электрондардың болуына ғана байланысты емес, сонымен қатар металдардың ішкі құрылысына және электрондардың жылжуына көмектесетін жағдайларға да байланысты болады.

Металдар жылуды да жақсы өткізеді. Металдардың жылу өткізгіштігі электр өткізгіштігіне сәйкес келеді, яғни электрді жақсы өткізетін металдар жылуды да жақсы өткізеді.

Металдардың маңызды қасиеттеріне жарықтың немесе жылудың әсерінен электрондар бөліп шығаруы жатады.

Металдардың созылғыштық қасиеттерінің маңызы өте зор. Сыртқы күштің әсерінен өздерінің пішіндерін өзгертіп және сол өзгерген пішінін күш әсер етуін тоқтатқаннан кейін сақтап қалу қасиетін металдардың созылғыштығы дейді.

Тығыздықтарына байланысты металдарды жеңіл және ауыр деп шартты түрде екі топқа бөледі. Тығыздығы 5 г/см3-тен кем болатындарын жеңіл, ал қалғандарын ауыр металдар дейді. Ең жеңіл металл литий, ең ауыр металл осмий. Металдардың тығыздығы олардың атомдық массаларына, атомдық радиустарына, кристалдық торларындағы атомдардың орналасу тығыздығына байланысты.

Металдардың балқу температурасы олардың кристалдық торларындағы бөлшектерінің арасындағы байланыстардың мықтылығымен анықталады. Ең оңай балқитын металл сынап, ал ең қиын балқитын металл вольфрам.

Қаттылығы жағынан ең жұмсақ металдар нетрий мен калий, ал ең қатты металдар хром, вольфрам.

Металдарды түстеріне қарай шартты түрде қара және түсті деп екі топқа бөледі. Қара металдарға темір мен оның құймалары және темірмен құйма түрінде қолданылатын хром және марганец жатады. Қалғандарын түсті металдар дейді.

Түсті металдар сілтілік, сілтілік-жер, сирек кездесетін, самород металдар болып бөлінеді.

Сирек металдарға өздері жеке кендер түзбейтіндері (мысалы, Ве, Мо, W, V, Re) жатады. Самород металдарға бос кездесетін алтын, платина, күміс т.б. жатады.

Химиялық қасиеттері.

Металдардың химиялық активтігі олардың валенттілік электрондарын беру қабілетіне байланысты болады: электрондарын оңай беретін металдар күшті тотықсыздандырғыштар, қиын беретін металдар әлсіз тотықсыздандырғыштар.

Металдардың тотықсыздандырғыштық қасиеттері олардың стандартты потенциалдардың сандық мәнімен өлшенеді. Кернеу қатарында стандартты потенциалдардың алгебралық мәні азаюына байланысты олардың тотықсыздандырғыштық қабілеті артады.

Кернеу қатарында бұрын тұрған металл өзінен кейін тұрған металды тұзынан ығыстырады.

Кернеу қатарында сутектен бұрын тұрған металл оны қышқылдан ығыстырады.

Тотықтырғыш қышқылдарда ерімейтін металдар, мысалы алтын, «патша арағы» деп аталатын, үш көлем тұз қышқылы мен бір көлем азот қышқылында еріп тотығады.

Au + HNO3+3HCl→AuCl3+NO+2H2O

Металдар сумен қышқылдар сияқты әрекеттесуі керек. Бірақ судағы сутек иондарының концентрациясы өте аз болғандықтан онымен тек актив металдар әрекеттеседі. Амфотерлік металдар қышқылдар да, сілтіде де ериді.

Металдардың көпшілігі металеместермен әрекеттесіп оксидтер, галогендер, сульфидтер, фосфидтер, карбидтер, нитридтер түзеді.


МЕТАЛДАРДЫҢ КОРРОЗИЯСЫ.

Металдардың және олардың құймаларының сыртқы ортаның әсерінен бұзылуын коррозия дейді. Коррозия химиялық және электрохимиялық болып екіге бөлінеді.

Химиялық коррозия деп металдар мен құймалардың электр тогы пайда болмайтын таза химиялық реакциялардың нәтижесінде бұзылуын айтады. Химиялық коррозия металдардың газдармен, сұйық заттармен әрекеттесуінің нәтижесінде жүреді. Температураның жоғарылауына байланысты коррозияның жылдамыдығы артады.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының нәтижесінде жүйеде электр тогы пайда болу арқылы жүретін коррозияны электрохимиялық коррозия дейді. Электрохимиялық коррозия электролиттегі екі металдың жанасуы нәтижесінде жүреді. Бұл жағдайда гальвани элементі түзіледі. Сонымен электрохимиялық коррозия кезінде электрондар ағыны актив металдан активтігі кем металға қарай ауысады да, актив металл коррозияланады.

Металдарды коррозиядан сақтау жолдары өте көп. Ең бастылары мыналар:

  • Ортаны өзгерту.

  • Қорғаныш жабындары.

  • Металдарды коррозиядан сақтаудың жолдарына арнаулы әдістермен олардың беттеріне тұтас, тығыз қабаттар жасау жатады.

  • Металдарды коррозиядан сақтаудың ең көп тараған түрі оларды лактармен, сырлармен қаптау.


МЕТАЛДАРДЫ КЕННЕН АЛУДЫҢ МАҢЫЗДЫ ӘДІСТЕРІ.

Кеннен металды алу үшін оны бос жыныстардан бөліп байытады.

Металлургия өнеркәсібінде кеннен металл өндірудің мынадай тәсілдерін қолданады: пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия.

  1. Пирометаллургия әдісі бойынша кенді жоғары температурада тотықсыздандыру арқылы металл алады. Егер кен тұз түрінде болса, оны өотеу арқылы тотықтырады, сонан кейін көмір, көміртек (ІІ) оксиді, сутек арқылы тотықсыздандырады. Көміртек пен карбид түзетін металдарды оксидтерінен басқа актив металдар арқылы тотықсыздандырады. Бұл әдісті металлотермия дейді. Егер тотықсыздандырғыш ретінде алюминий қолданылса бұл әдісті алюминотермия дейді.

  2. Гидрометаллургия әдісі бойынша әр түрлі заттармен әрекет етіп (KCN, H2SO4) кендегі металды ерітіндіге көшіреді де, сонан кейін металды басқа актив металмен ығыстыру арқылы немесе электролиз жолымен бөліп алады.

  3. Электрометаллургия әдісі бойынша балқыған хлоридтерінен, оксидтерінен, гидроксидтерінен тұрақты электр тогының жәрдемімен өте актив металдарды, мысалы, сілтілік, сілтілік-жер металдарын, алюминийді катодта бөліп алады.


Тақырыпты бекіту:

  1. Металдық байланыс деген не және оның басқа байланыстардан қандай айырмасы бар?

  2. Металдардың бір-бірінен қандай негізгі айырмашылықтары бар?

  3. Электродтық потенциалдар деген не, оң және теріс потенциалдар қалай түзіледі?

  4. Металдардың стандартты потенциалдары мен кернеу қатары деген не?

  5. Металдардың жалпы физикалық қасиеттері қандай?

  6. Металдардың жалпы химиялық қасиеттері қандай?

  7. Металдардың алу жолдары?

  8. Құймалар деген не?

  9. Коррозия деген не? Металдарды коррозиядан қандай әдістермен қорғайды?


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.


15 Дәріс. III топтың негізгі топша элементтері.

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


Негізгі сұрақтар:

  1. Элементтерге жалпы сипаттама.

  2. Бор және оның қосылыстары.

  3. Алюминий және оның қосылыстары.


Қысқаша мазмұны:

ЭЛЕМЕНТТЕРГЕ ЖАЛПЫ СИПАТТАМА.

ІІІ топтың негізгі топша элементтеріне бор (B), алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl) жатады. Бұл элементтердің сыртқы электрондық қабаттарында ns2np1 болады.

Қалыпты жағдайда бұл элементтердің барлығының бір дара р-электрондары болады. Сондықтан олар химиялық қосылыстарда бір валентті болулары мүмкін, ал қоздырған кезде үш дара электрондар түзіледі де элеметтердің қосылыстардағы валенттілігі үшке тең болады. Топша элементтерінің ядро зарядтарының өсуіне қарай электрондық қабаттарының саны екіден алтыға дейін артады. Сондықтан негізгі топша элементтерінің жоғарыдан төмен қарай химиялық активтігі немесе тотықсыздандырғыштық қасиеттері артады. Осы бағытта элементтердің металдық қасиеттері де артады.

Химиялық қосылыстардағы бордың, алюминийдің, галлийдің, индийдің тотығу дәрежелері +3, ал таллийдің тотығу дәрежесі көбінесе +1 болады.

Үшінші негізгі топша элементтері оттекпен Э2О3 типтес оксидтер және соған сәйкес Э(ОН)3 типтес гидроксидтер (таллийдікі - TlOH) түзеді. Бор металемес болғандықтан гидроксидіне Н3ВО3 – ортобор немесе НВО2 – метабор қышқылы сәйкес келеді.

Химиялық байланыс түзуге үшінші негізгі топша элементтерінің қозған күйдегі бір s-, екі р-дара электрондары қатысады. Бұл орбитальдар өзара гибридтеліп жаңадан пішіндері бірдей үш гибридті sp2-орбитальдарын түзеді. Мұндай гибридті үш орбитальдар бір-біріне 1200 бұрыш жасай орналасқандықтан үшбұрышты пішінді болады. Сондықтан осы орбитальдардың қатысуымен түзілген молеклалардың пішіндері де үшбұрышты болады.


БОР ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОСЫЛЫСТАРЫ.

Бор табиғатта оттекті қосылстар түрінде кездеседі: бор қышқылы жерден шығатын ыстық суларда болады, бура және тағы басқа тұздар түрінде кездеседі.

Бордың екі аллотропиялық түрі белгілі – аморфты және кристалл. Аморфты бор қоныр түсті ұнтақ, кристалл бор – қара сұр кристалл зат, өте қатты. Қаттылығы жағынан алмазға пара-пар. Электр тогін шнашар өткізеді. Температураны жоғарылатқан сайын электр өткізгіштігі артады.

Қалыпты жағдайда бор инертті зат, қыздырса оттек, галогендер түгіл, күкірт, азот, көміртекпен де қосылады. Бор металдармен, әсіресе, сілтілік және сілтілік-жер металдарымен әрекеттесіп боридтер түзеді. Боридтердің көпшілігінін құрамы да, құрылымы да өте күрделі.

Бор суда ерімейді, концентрленген қышқылдар, патша сұйығы мен сілтілерде реакцияласып ериді:

4B+6H2SO4→4H3BO3+6SO2

2B+2NaOH+2H2O→2NaBO2+3H2

Бор сутекпен тікелей реакцияласпайды, бірақ магний боридін тұз қышқылымен әрекеттегенде газ түрінде борсутектердің (борандардың) бірнеше қоспасы бөлініп шығады.

6MgB2+12HCl→H2+B4H10+6MgCl2+8B

Борсутектер – көмірсутектерге, кремнийсутектерге де ұқсайды. Борсутектер – түссіз, өте сасық иісті, қалыпты жағдайда тұрақсыз, ауада өздігінен тұтанып кететін, улы заттар. Жанғанда В2О3 және су түзіледі.

Бордың галогенді қосылыстары элементтерді қыздырып, тікелей реакцияластырғанда түзіледі, жалпы формуласы ВГ3. Бұлар түссіз заттар, ауадағы дымқыл мен гидролизденетін болғандықтан түтінденіп тұратын сияқты көрінеді.

Бордың оттекті қосылыстары.

Борды қыздырса ауадағы оттекпен тікелей қосылысып оксидті түзеді : 4В+3О2→2В2О3

Бұл түссіз шыны тәрізді масса, суда еріп реакцияласып әуелі полиметабор (НВО2)3, сонан соң полиортобор Н5В3О7, ақырында ортобор қышқылының өзін түзеді: бұлай болу себебі, су қосылғанда (гидраттанғанда) В - О – В байланыстары біртіндеп үзіледі.

Бор қышқылы балықтың қабыршағы сияқты кристалданатын, ақ түсті зат, суық суда нашар ериді. Қыздырса ерігіштігі артады. Бор қышқылы әлсіз қышқылдар қатарына жатады.

Бор қышқылын қыздырса, ол біртіндеп құрамындағы суын жоғалтады.

Н3ВО3→НВО22О (1000, метабор қышқылы)

4НВО2→ Н2В4О72О (1400, тетрабор қышқылы)

Одан әрі қыздырса бор оксидіне айналады:

Н2В4О7→2В2О32О

Су араластырып қыздырса бұлардың барлығы қайтадан бор қышқылына айналады. Бор қышқылын бейтараптағанда оның өз тұзы емес, полибор қышқылының тұзы түзіледі; оның себебі бұл реакцияда су бөлініп шығатындықтан, борды сипаттаушы байланыс В - О – В қайта туып, полибораттар түзіледі.

Бор қышқылдарының тұздарын борат деп атайды.


АЛЮМИНИЙ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОСЫЛЫСТАРЫ.

Алюминийді алғаш 1828 ж. неміс химигі Ф.Велёр алюминий хлоридын калиймен тотықсыздандыру арқылы бөліп алған.

Таза алюминий күміс сияқты ақ түсті, жеңіл, өте созылғыш металл. Балқу температурасы 6600С. Элект тогы мен жылуды жақсы өткізеді.

Алюминий актив металдардың қатарына жатады. Алюминий күшті тотықсыздандырғыш. Қыздырған кезде алюминий хлормен, күкіртпен, азотпен, көміртекпен әрекеттеседі. Алюминий ауада тотығып өте жұқа және тығыз оксидпен қапталады. Бұл оксид алюминийді ары қарай тотығудан сақтайды. Сондықтан алюминий актив бола тұрса да суық және ыстық сумен әрекеттеспейді. Егер алюминийдің бетін оксидтен тазартса ол сумен қуатты әрекеттеседі. Алюминий сұйытылған тұз, күкірт қышқылдарымен әрекеттеседі. Алюминий ыстық концентрлі күкірт және азот қышқылдарымен әрекеттеседі. Суық концентрлі азот және күкірт қышқылдары алюминиймен әрекеттеспейді.

Алюминий амфотерлі элемент болғандықтан қышқылдарда ғана еріп қоймай, сілтілерде де жақсы ериді. Ұсатылған алюминийді 600-7000С шамасында қыздырғанда ашық жалынмен көп жылу бөле жанады.

Алюминий оксиді (Al2O3) – ақ түсті, суда іс жүзінде ерімейтін, қиын балқитын өте қатты зат. Алюминий оксиді амфотерлі қосылыс болғандықтан қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттеседі.

Алюминий гидроксиді (Al(OH)3) амфотерлі қосылыс болғандықтан қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттеседі.

Алюминий тұздары гидролизге ұшырайды, нәтижесінде қышқылдық ортаны көрсетеді.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   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