Химия Билет. 1 Билет Химия ылымыны пайда болуы, дамуы жне маызы
 Скачать 1.16 Mb.
|
Айырылу реакциясыАйырылу реакциясы нәтижесінде бір заттан екі немесе одан да көп заттар түзіледі (күрделі немесе жай). АВ--->А+В АВС---> А+В+С Мысалы: СаСО3^СаО + С02 бір зат = екі зат 4HN03 = 4N02+2H20+02 күрделі зат = бірнеше зат Орын басу реакциясыОрын басу реакциясы жай және күрделі зат арасында жүреді, жай зат күрделі заттың құрамындағы бір элемент атомының орнын басады. А+ВС -> АС+В Мысалы: Н2+СuО -> Н20+Сu жай зат + күрделі зат -> күрделі зат + жай зат Fe+CuS04 = FeS04+Cu жай зат + күрделі зат = күрделі зат + жай зат Алмасу реакциясыАлмасу реакциясы кезінде екі күрделі заттың кұрам бөліктері орын алмастырады: AB+CD = AD+BC Мысалы: CuO+2HCl = CuCl2+Н20 күрделі заттар = күрделі заттар AgN03+NaCl = AgCl+NaNO3 күрделі заттар = күрделі заттар 2. Химиялық элементтердің тотығу дәрежелері дегеніміз не? К2Cr2O7 FeSO4 тотығу дәрежелерін анықта Зат құрылысының сырын толық ашу мүмкін емес, өйткені зат молекуласын түзуші атомдар өте кішкене бөлшек әрі олардың өзара әсерлесуі тым жылдам жүреді. Сондықтан жүретін үдерістерді өзімізге түсінікті болуы үшін әр түрлі сызба модельдерді пайдаланамыз. Осыған дейін қарастырылған элемент атомдарының электртерістілігі, металдық және бейметалдық қасиеттері, олардың валенттілік электрондарын беру немесе қосып алуына негізделді. Ал атом ядросын айнала қозғалатын электрондардың толкындық қасиеті бар екендігі белгілі, олай болса, оның бір атомды тастап, екіншісіне мүлде өтіп кетуі мүмкін емес. Сондықтан болып жатқан осы шындықты біздің түсінігімізге жақындату үшін тотығу дәрежесі деген түсінікті пайдаланамыз. Элементтердің электртерістіліктерінің мәндеріне қарай элемент валенттілік электрондарын беріп жібереді немесе қосып алады деп есептегендегі түзілуге тиісті шартты зарядтың шамасын тотығу дәрежесі деп атайды. Мысалы: натрий атомы бір электронын беріп оң зарядталса, күкірт атомы екі электронды қосып, теріс зарядты бөлшекке айналады. Тотығу дәрежелері элементтің таңбасының үстіне араб цифрымен жазылып, зарядтың таңбасы оның алдына қойылады, оның мәні оң, теріс, бүтін, бөлшек және нөлге де тең болады. Жай заттардағы элементтердің тотығу дәрежелері нөлге тең. Натрийдің электртерістілігі 0,9, ал күкірттікі 2,5, қосылыс түзгенде электртерістілігі төмен элементтен электртерістілігі басым элементке қарай электрон бұлты ығысады. Химиялық формулаларда электртерістілігі төмен элемент бірінші, ал электртерістілігі жоғары элемент екінші орынға жазылады (аммиактан NH3 басқалары). Бинарлы қосылыстарды атаған кезде электртерістілігі басым элементтің халықаралық толық не қысқартылған атына -ид жалғауы жалғанып айтылады. Na2S - натрий сульфиді SiO2, кремний (IV) оксиді Si3N4 - кремний (IV) нитриді. Есте сақтайтын кейбір элементтің латынша аттарының түбірі: О - «окс»; Н - «гидр», S - «сульф», С - «карб»; N - «нитр», Si - «силиц», As - «арсен». Бұдан көпшілік қосылыстарда элементтің валенттілігі мен олардың тотығу дәрежелерінің абсолюттік мәндері тең екенін көреміз. Әдетте химиялық қосылыстарында тотығу дәрежелері:
Тотығу дәрежесі шартты шама болғанымен ол бойынша
Қосылыстардың құрамындағы элементтердің тотығу дәрежесін анықтау әдісімен танысайық. Мысалы, фосфор атомының сыртқы қабатында бес электрон бар, оған сыртқы қабатын аяқтауға 3 электрон жетпесе, ал оттек атомына 2 электрон жетпейді әрі атом радиусы кіші, электронды тарту күші көп. Сондықтан оттек атомы фосфорға қарағанда оңайырақ өзіне қарай электрондарды ығыстырады. Олай болса фосфор оксидінің формуласы Р2О5 фосфордың тотығу дәрежесі +5, ал оттектікі - 2 болады. Кез келген қосылыс электрбейтарап болатыны сендерге белгілі, себебі атомдар мен молекулалар зарядсыз бөлшектер. Сондықтан молекула құрамына кіретін элемент атомдарының тотығу дәрежелерінің алгебралық қосындысы нөлге тең. К2 +2Cr2O7 3. Құрамындағы элементтердің массалық үлесі мынадай: К39.69% Mn 27.87% O 32.46% тұздың қарапайым формуласын есепте. Берілгені: w(K) = 39,69% w(Mn) = 27,87% w(O) = 32,46% Табу керек: n (K): n (Mn) : n (O) Шешуі: Элементтердің индекстерін (n) табамыз: n (K) = 39,67/ 39= 1 n (Mn) = 27,87/ 55= 0,5 n (O) = 32,46/ 16= 2 n (K): n (Mn) : n (O) = 1: 0,5: 2= 2:1:4 формула: K2MnO4 – калий манганаты. №10 Билет 1. Сутекке жалпы сипаттама. Алыну жолдарын реакция теңдеуі арқылы өрнекте. Сутек Д. И. Менделеев жасаған периодтық кестеде бірінші орында тұр. Таңбасы - Н /оқылады аш деп/ Салыстырмалы атомдық массасы - 1, 008 жуықтап алғанда 1 тең Жай зат күйінде - Н2 Сутектің судағы массалық үлесі - 11% Жер қыртысында сутектің массалық үлесі - 1% Сутекті 1776 жылы ағылшын ғалымы Г. Кавиндиш алды, сутекке жай зат екенін анықтап оған «гидрогениум» деп ат берген француз ғалымы А. Лавуазье болды. Жер бетінде сутек көп қолданылатындықтан, оны алудың түрлі тәсілдері бар. Өнеркәсіпте сутекті алудың негізгі әдісі - суды тұрақты электр тогының көмегімен айыру болып табылады. 2H2O =2H2+O2 Метанның су буымен әрекеттесуі. Бұл реакция өте жоғары температурада жүреді. CH4+2H2O=CO2+4H2 --- 165кДж Бұл процесте бірден таза сутек бөлінбейді, оның көмірқышқыл газбен қоспасы алынады. Ал зертханада сутекті белсенді металдардан: магний, мырыш, темірді сұйытылған тұз HCl немесе күкірт H2SO4 қышқылымен әрекеттестіріп алуға болады. Сынауыққа бірненше мырыш түйіршігін салып оған сұйытылған тұз немесе күкірт қышқылын құяды, төмендегідей реакция теңдеуін көрсетеді: Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Сынауыққа ақ сұр түсті металл күйіндегі натрий немесе кальций 1 - 2 түйіршігін салып оған су құйғанда реакция шабытты жүреді. Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2 2Na+2H2O=2NaOH+H2 Сынауыққа жинап алған сутектің тазалығын тексеру үшін жанып тұрған спиртшамына апарса, таза сутек шабытты түрде реакцияға түсіп, «па» деген дыбыс шығарады. Егер сынауықта сутекпен бірге оттектің не ауаның қоспасы болса, ащы ысқырған дыбыс шығады. Зертханада сутек алу үшін арнайы аппарат қолданылады, ол аппаратты Кипп аппараты деп атайды. Кипп аппараты екі бөліктен тұрады. Ол ұзын тұмсықты үлкен құйғыдан және бір - бірімен қатынасып тұратын шар мен жарты шардан құралған. Оның жоғарғы бөлігінің төменгі жарты шармен жалғасатын жерінде арнайы қышқылға төзімді кеуек сақиналар болады.. Төменгі жағы шүмекпен жалғасқан. 2. Сілтілік металдар және галогендердің периодтық жүйеге орналасуы. Мысалдар. Сілтілік металдар ІА топшада орналаскан: литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Франций - радиобелсенді элемент. Олардың валенттілік электрондарының жалпы формуласы ns1 (n = 2-7). Олардың топтық атауы - сілтілік металдар — сумен әрекеттескенде күшті негіз - сілті түзуіне байланысты қойылған . Гидроксил тобымен (ОН) реакцияға түскенде сілті түзетін металдар сілтілік металдар деп аталады. Олардың негізгі қасиеттері:
Сілтілік металдарда валенттілік электрондары s-деңгейшесінді орналасқан, сондықтан оларды s-элементтері деп те атайды. S элементтері қалыпты жағдайда кристалдық күйде болады, басқа металдарға қарағанда тығыздықтары төмен (27-кесте). Литий, калий және натрий судан жеңіл (0,53 - 0,86 г/см3), сондықтан су бетінде қалқып жүреді. Олардың балқу және қайнау температуралары төмен, бұл олардың кристалдық торларындағы металдық байланыстың әлсіз болуынан. Бұл металдар және олардың қосылыстары жалын түсін төмендегідей өзгертеді: литий — карминс қызыл, натрий - сары, калий - күлгін түске бояйды. Бұл элементтердің сыртқы электрондық қабаттарында тек бір ғана электрондары бар, оларды оңай беріп жіберіп, өзінің алдында тұрған бекзат газдардың аяқталған электрондық құрылысын қабылдайды. Қосылыстарында үнемі бір валентті, тотығу дәрежелері -0, + 1, күшті тотықсыздандырғыштар. Тотықсыздандырғыштық қасиеттері топ бойынша жоғарыдан төмен қарай артады, себебі атом радиустары осы бағытта өседі. Литий сумен енжарлау, ал натрий белсендірек, калий шабытты әрекеттессе, рубидий қопарылыс бере реакцияласады. Бұл элементтердің оксидтері – негіздік оксидтер, ал гидроксидтері суда жақсы еритін сілтілер, олардың қасиеттері жоғарыдан төмен қарай артады. Литийді 1817 жылы А. Арфведсон, рубидий мен цезийді 1861 жылы Р. Бунзен, натрий мен калийді 1807 жылы Г. Дэви ашқан. Литий ұшақ құрылысында қолданылатын қорғасынды, алюминийлі құймалар алу үшін пайдаланылады, құймаларға қаттылық қасиет береді. Рубидий мен цезий фотоэлементтерді жасауда қолданыс табады, өйткені жарық әсерінен ядросымен нашар байланысқан электрондары оңай үзіліп кетеді. Галогендер VIIA топшада орналасқан, олар: фтор F, хлор С1, бром Вr, йод I, астат At. Астат - радиобелсенді элемент. Олардың валенттілік электрондарының жалпы формуласы ns2nр5 (n=2-6). Бұл элементтердің топтық атауы «тұз түзуші» деген түсінікке сәйкес келеді. Галогендердің соңғы электрондары р-деңгейшесіне түседі, сондықтан олар р элементтеріне жатады. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай олардың атом радиустары артады, қайнау температурасы мен тығыздықтары да осы бағытта өседі. Олардың агрегаттық күйлері газдан (F2, С12) сұйықтыққа (Вr2), ары қарай қатты (І2) күйге өзгереді, түстері де біртіндеп қоюлана түседі. Галогендер типтік бейметалдар, себебі олардың сыртқы валенттілік қабаттарының толысуына бір ғана электрон жетіспейді, оны қосқанда тотықтырғыштық қасиет көрсетіп, өзінен кейін тұрған бекзат газдардың электрондық кұрылысын алады. Галогендердің тотықтырғыштық қасиеттері топ бойынша жоғарыдан төмен қарай кемиді, себебі атом радиустары артқандықтан ядроның электрон тарту күші азаяды. Фтор қосылыстарында тек бір валенттілік қана көрсетеді, тотығу дәрежесі үнемі -1,0-ге тең, себебі ол электртерістіктілігі ең жоғары элемент; оның екінші энергетикалық деңгейінде екі ғана деңгейшесі бар, электрондардың дараланып көшетін орны болмағандықтан топ нөміріне сәйкес валенттілік көрсете алмайды. Қалғандары топ нөміріне жеткенше тақ мәнді валенттіліктерді (I, III, V, VII) көрсетеді, тотығу дәрежелері: -1, 0, +1, +3, +5, +7. 3. 30г тұзды 170г суда еріткенде түзілетін ерітіндідегі тұздың массалық үлесі қандай болады? Шешуі: 1) m ерітінді = m тұз + m су = 30 =170 =200г mтұз 30 г W = ------------*100% = ------------*100% = 15% m ерітінді 200г №11 Билет 1. Химиялық реакциялардың теңдеулері, зат массасының сақталу заңы. Химиялық реакция теңдеуі дегеніміз –химиялық реакцияны химиялық таңбалар және формулалар арқылы шартты түрде жазу. Химиялық реакцияның теңдеуінің сол жағына әрекеттесуші заттардың формуласын, ал оңжағына жаңадан түзілетін заттардың формуласын жазады. Әрекеттесуші заттар – реакцияға кіріскен реакцияласушы заттар неқысқаша реагенттер деп аталады. Сол сияқты жаңадан түзілген заттар реакциядан шыққан заттар немесе өнімдер деп аталады. Химиялық реакция теңдеуін жазудың өзіндік ережесі бар. Оны түсіну үшін судың түзілуреакциясын қарастырайық. Теңдеудің сол жағына реакцияғақатынасқан заттардың, яғни реагенттердің формулаларын жазып, олардың өзараәрекеттесетінін көрсететін (+) таңбасын және жаңа өнімге айналу бағытынсілтейтін бағдарша (→) қояды: Н2 +О2 → Теңдеудің оң жағына реакция нәтижесіндетүзілетін өнімдердің формуласы жазылады: Н2 + О2 → Н2О Теңдеудің сол жағындағы реагенттер өзара әрекеттесіп, теңдеудің оң жағындағы өнімдерге айналатындықтан, бастапқы оттек пен сутек атомдарының саны соңындағы судың құрамындағы оттек пен сутек атомдарының санына тең болуы шарт. Міне, осы шартты орындау үшін теңдеуде жазылған заттардың химиялық формуласының алдына коэффициенттер қойылады. Реакцияғаоттектің 2 атомы кіріссе, одан 2 молекула су шығады, сондықтан Н2О формуласының алдына 2 коэффициентін қою керек: Н2 +О2 → 2Н2О Алсудың екі молекуласының құрамына сутектің төрт атомы кіретінін ескерсек, сутекмолекуласының алдындағы коэффициенттің 2 екендігі табылады: 2Н2 + О2 → 2Н2О Химиялық реакция теңдеуінің сол және оң жағындағы атомдар саны өзара тең екендігін біле отырып, реагенттер мен өнімдердің формулаларын бөліп тұрған бағдаршаны теңдікбелгісіне (=) ауыстарады: 2Н2+ О2 =2Н2О Мұндай химиялық реакцияның толық теңдеуі былайша оқылады: «екі-аш-екі плюс-о-екі» тең«екі-аш-екі-о». Реакцияғакіріскен реагенттер мен одан шығатын өнімдердің формулалары әртүрлі болғанымен,олардың құрамдарындағы атомдар саны әрдайым бірдей болады. Атомдар саны бірдей болса, реагенттер мен өнімдердің массаларының да бірдей болғаны. Мұны химия ғылымында ең алғаш ашылған заттармассасының сақталу заңынан анық көреміз: Химиялық әрекеттесуге кіріскен заттардыңмассасы одан түзілетін заттардың массасына тең. Заттармассасының сақталу заңын атом-молекулалық ілім тұрғысынан да түсіндіругеболады. Химиялық реакцияға кіріскенбастапқы атомдар жойылмайды және жаңадан пайда болмайды, тек қайта топтасады. Реакцияға кіріскен атомдар реакция соңында да сақталады, олай болса олардыңжалпы массасы да өзгермейді. Реакцияның басындағы атомдар массасы қанша болса,оның соңында да сонша масса сақталады. 2. Натрий ПЖО (периодтық жүйедегі орны) және оның маңызды қосылыстары. Мысалдар |