Химия Билет. 1 Билет Химия ылымыны пайда болуы, дамуы жне маызы
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
2. Ерігіштік дегеніміз не? Ерігіштік өлшемін қандай шам алар арқылы анықталады? Ерігіштік — заттың белгілі бір еріткіште еру қабілеті. Белгілі бір жағдайдағы заттың ерігіштігінің сипаттамасы ретінде оның қаныққан ерітіндідегіконцентрациясы алынады. Сондықтан ерітіндінің құрамын қалай сипаттаса, ерігіштікті де сан жағынан солай сипаттайды. Мысалы, заттың белгілі бір температурада белгілі бір еріткіштегі ерігіштігін оның қаныққан ерітіндісіндегі еріген заттың массалық үлесімен не оның молярлық концентрациясымен (моль/л) сипаттауға болады. Ерігішті көбінесе, еріткіштің 100 массалық бірлігінде қаныққан ерітінді түзілгенше еритін еріген заттың масса бірлігімен көрсетеді. Оны кейде ерігіштік коэффициенті деп те атайды. Заттардың судағы ерігіштегі әр түрлі. Егер 100 г суда еритін заттың массасы 10 г-нан асса — жақсы еритін, 1 г-нан кем болса — нашар еритін, 0,01 г-нан аз болса — іс жүзінде ерімейтін зат деп есептеледі. Заттардың Ерігіштігін алдын ала болжауға мүмкіндік беретін теориялар әзірге жасалған жоқ. Дегенмен химиктер кейбір заңдылықтарды байқады. Мысалы, молекулалары полюсті немесеиондық байланыспен байланысқан заттар (су, спирт, сұйық аммиак) полюсті еріткіштерде жақсы еритіндігі, ал молекулалары полюссіз заттар (бензол,күкіртті көміртек) полюссіз еріткіштерде еритіндігі анықталды. “Ұқсас заттар бір-бірінде жақсы ериді” деген ескі қағида осы заңдылықты тұжырымдайды. Сонымен қатар заттар ерігенде мынадай құбылыстар байқалады: жылу бөлінеді не сіңіріледі, ерітіндінің көлемі азаяды (көлемнің контракциясы) және түсі өзгереді. Осы құбылыстардың барлығы еріген зат пен еріткіш молекулалары арасында химиялық әрекеттесулер бар екендігіне дәлел. 3. Массасы 620г натрий оксиді әрекеттескенде сілтінің қандай массасы және қанша мөлшері түзілетінін есептеңдер. Шешуі: Берілгені : m (NaO) =620г Na2O+H2O = 2NaOH Табу керек : m, n (NaOH)? Шешуі : 1) n(Na2O)=m/M=620/23+2 х 16=11моль 2) n(NaOH)=11 х 2=22моль 3) m(NaOH)=n х M= 22 х 40=880г №17 Билет 1. Заттың аморфты және кристалды жүйелері Аморфты зат (гр. а — жоқ; гр. morphe — пішін, форма; гр. substantia — зат) — борпылдақ дәнекер ұлпасы жасушалары мен талшықтарының аралықтарын толтырып тұратын, атқаратын қызметіне сәйкес қоймалжындығы өзгеріп отыратын гел тәрізді іркілдек пішінсіз масса. Әртүрлі мүшелердегі борпылдақ дәнекер ұлпасы жасушааралық тірі затындағы негізгі аморфты заттың мөлшері мен химиялық құрамы сол ұлпаның қызметі мен жағдайына байланысты ұдайы өзгеріп отырады. Негізгі аморфты зат — гликозаминді гликандардан, протеинді гликандардан, гликопротеидтерден, судан жөне түрлі бейорганикалық тұздардан тұрады. Бұлардың ішінде аморфты зат қүрамының негізін сульфаттанбаған гликозаминді гликандардың күрделі полимерлі түрі - гиалурон қышқылы құрайды. Бұл қышқылдың ұзын тармақталған полимерлі тізбегі әртүрлі бағытта иіліп, аралықтарында ұяшықтары мен өзектері болатын молекулалық тор жасайды. Кристалдар – атомдары мен молекулалары кристалдық тор түзетін қатты денелер. Кристалдар (грекше krystallos, оның алғашқы мағынасы мұз дегенді білдіреді) қатты денелердің тепе-теңдік күйі болып табылады. Белгілі бір термодинамикалық (қысым, температура) жағдайда кристалдық күйде болатын химиялық заттың нақты, тек өзіне тән кристалды атомдық құрылымы болады. Бұл құрылым атомдардың орналасуына байланысты кристалдардың сыртқы симметриясын және олардың анизотропиялық қасиеттерін бейнелейді. Табиғатта және техникада кездесетін қатты материалдардың көпшілігі – поликристалдар. Олар ретсіз орналасқан ұсақ кристалдардан (кристалиттер) құралады. Бұған көптеген минералдар, техникалық металдар мен қорытпалар жатады. Кристалдардың жеке ірі түрі монокристалл деп аталады. Табиғатта салмағы жүздеген килограмға жететін кварц, дала шпаты, флюорит кристалдарымен қатар мөлшері өте ұсақ алмас кристалы да кездеседі. Термодинамикалық тепе-теңдік жағдайда өсірілген кристалдардың пішіні белгілі бір симметриялы, дұрыс көпжақ түрінде болады. Олардың жақтары жазық болып келеді де, қырлары түзу сызық бойымен тұрақты бұрыш жасай қиылысады, яғни кристалдану кезінде кристалдардың жақтары өзіне-өзі параллель жылжиды. Бұл заңдылық геометриялық кристаллографияда бұрыштардың тұрақтылық заңы деп аталады. Геометриялық кристаллографияның ІІ заңы – бүтін сандар заңы — кристалдық заттардағы микропериодтылықтың макроскопиялық көрінісі болып табылады. Кристалдық тордың кез келген атомдық жазықтығы координаттық осьтер бағытында тор периодының бүтін сандарымен сипатталады. Кристалдың жақтары симметриялы болады, жақтары мен қырлары бір-бірімен симметрия амалдарының нәтижесінде беттесе алады. Әрбір амал симметрия осіне, жазықтығына не центріне байланысты орындалады. Кристалдық көпжақтар да симметрияның белгілі бір элементтерінің жиынтығымен сипатталады. Симметрияның 32 класы (32 нүктелік тобы) бар. Әрбір класс симметрияның белгілі бір элементтерімен сипатталады. Кристалдық тордың ерекшелігіне қарай кристалдың сыртқы пішіні белгілі бір класқа және сингонияға бөлінеді. Температураның не қысымның өзгеруіне байланысты кристалдардың құрылымы да өзгереді. Кейбір кристалды күйлер (фазалар) метастабильді (салыстырмалы тұрақты) күйде болады. Берілген зат құрылымының әр түрлі бірнеше кристалдық фазада болуы полиморфизм (мысалы, ақ және сұр қалайы, алмас және графит, кварцтың түрлері, т.б.) деп аталады. Қатты кристалдарға қарағанда, сұйық кристалдар мен аморфты денелерде (мысалы, шыны) атомдардың орналасу тәрітібі нашар сақталады. Кристалдардың өсуі кезіндегі тепе-теңдік шарттарының бұзылуы, кристалдану кезінде қоспалардың араласуы тәрізді әр түрлі әсерлердің салдарынан кристалдың идеал құрылымында ауытқулар байқалады. Кристалдық тор атомдарының орнын басатын аз мөлшерде қоспа атомдарын өндіру тәсілі кристалдың қасиеттерін өзгерту үшін техникада кең қолданылады. Мысалы, Al2O3 хром қосу арқылы кванттық электроникада пайдаланылатын лағыл (рубин) алынады. Кристалдардың бірқатар қасиеттері (жылулық, серпімділік, акустикалық) атомдардың өзара әсеріне байланысты анықталады. Мысалы, графитте атомдар жеке қабаттар түрінде орналасады. Оның көршілес екі қабаты арасындағы қашықтық бір қабаттағы атомдар арасындағы қашықтықтан үлкен болады. Сондықтан деформация кезінде графит жеке қабаттар бойынша біртіндеп ыдырайды. Бұл құбылыс графитті қарындаш ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Кристалдар электроникада, оның ішінде, кванттық электроникада ерекше орын алады. Аса қатты кристалдар (алмас, т.б.) материалдарды өңдеуде және бұрғылау ісінде пайдаланылады. Лағыл, сапфир, т.б. кристалдар сағат және басқа да дәл өлшеуіш аспаптардың негізгі элементі болып есептеледі. 2. Ерітінділер концентрациясы дегеніміз не және оны қандай тәсілдермен көрсетуге болады? Тұздардың алыну жолдары ... Ерітіндінің концентрациясын химияда әр түрлі тәсілдермен көрсетуге болады. Мысалы: проценттік, молярлық, т.б.Ерітіндінің концентрациясын көрсететін ең қарапайым әдіс проценттік концентрацияны қарастырайық. Күнделікті өмірде және іс жүзінде ерітіндінің концентрациясы процентпен көрсетіледі. Ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесі дегеніміз- еріген зат массасының ерітінді массасына қатынасы болып саналады. Тұздарды алу жолдары: 1) Металл мен бейметаллдан: Мg + Сl 2 = Мg СI 2 2) Негіздік оксид пен қышқылдық оксидтен : МgО + ЅО 3 = Мg ЅО 3 3) Негіздік оксид пен қышқылдар : СаО+ 2 НСІ = CāCỊ 2 + H 2О 4) қышқылдық оксид пен негіздің әрекеттесуінен : СО 2 + Са (ОН) 2 = CаCO 3 + H 2О 5) қышқыл мен негіздің бейтараптануынан H 2SО 4+2NaОH =Νa 2ЅО 4+H 2О 6) Тұз бен қышқылдың әрекеттесуінен : Ва СІ 2 + Н 2 ЅO 4 =BaЅО 4 + 2HCI 7) Тұз бен тұздың әрекеттесуінен СaCI 2+Аg 2СО 3=СaСО 3+ 2AgCI \ 8) Тұз бен сілтінің әрекеттесуінен CūЅО 4+2ŃaОH= Ńa 2ЅO 4+ Cū(OH) 2 9) металдың қышқылмен әрекеттесуінен Zň+2HCĪ=ZňCĬ 2 +H 2 10) металл мен тұз әрекеттесуінен : Си + НgCI 2=CuCI 2+ Hq 3. Массасы 7,4 г кальций гидрооксиді қанша грамм фосфор қышқылымен әрекеттеседі. Шешуі: 7,4 х Ca{OH}2 + H3PO4 74 98 x= 7.4*98/74= 9.8 грамм №18 Билет 1. Кристалл торларының түрлері және оның түйіндері дегеніміз не? Заттардың қасиеттерінің құрылысына тәуелділігі Кристалдық тордың базисіндегі бөлшектердің орналасуы, олардың табиғаты мен өзара әсерінің сипатына тығыз байланысты. Бірақ барлық жағдайда , кеңістік тордың түйіндеріндегі бөлшектер, өзара әсерлесу энергиясы ең кіші мәнге ие болатындай шартта жайғасады. Егер, көрші молекулалардың әсерлесуі кезіндегі центрлерінің ең жақын ар қашықтығы d, ro қаықтықтан үлкен болса, молекулалардың арасындағы тартылыс күштері басым жәнеолардың жалпы потенциалдық энергиясы теріс. Ал кері жағдайда, яғни, молекулалар біріне- бі рі жақындаған сайын олардың арасындағы тебіліс күштері – оң күштер арта бастайды және потенциялдық энергиялары жоғарылайды. Көбінесе бұл тебіліс күштері электрондар емес атом ядроларының есебінен пайда болады. Екі молекулалардың ара қашықтығы ro ге теңелгенде олардың жалпы потенциялдық энергиясы минимум болады, яғни, молекулалардың арасындағы тебіліс күштер және тартылыс күштері теңеледі. Жалпы, атомдар мен молекулалардың арасындағы әсерлесу күштері, гравитациялық және магниттік күштердің өте аздығына байланысты, таза электрлік деп саналады. Кристалдық тордың түйіндеріндегі атомдардың арасындағы химиялық байланыс энергиясы, олардың сыртқы қабаттарындағы валенттік электрондардың есебінен жүзеге асады. Бұл химиялық байланыс энергиясының мөлшері электростатикалық байланыс энергиясымен шамалас, яғни, 10-10 Дж жуық екендігі білінеді. Периодтық жүйеде элементтер, олардың атомдарындағы электрондар мен ядролардың әсерлесу сипатына сәйкес, екі топқа бөлінеді. Бірінші топқа сыртқы валенттік электрондары өзінің ядросымен әлсіз байланысқан элементтер,мысалы, сілтілі металдар жатады. Бұлар валенттік электрондарынан оңай айырылып, оң иондарға айналады. Электронды атомнан жұлыпалуға тең энергия байланыс энергиясы деп аталады және ол электронвольтпен өлшенеді. Екінші топқа сыртқы валенттік электрондар саны төрттен асатын элементтер жатады. Электронды қосып алу энергиясы өте жоғары элементтер галоидтар. Жалпы кристалдарды, өзара әсерлесу сипатына сәйкес, бір бөлшекке келетін байланыс энергиясы 0.1-ден 7 эВ аралығында өзгеріп отырады. Бұл энергия кристалдан электронды бөліп алу жұмысының мөлшерін көрсетеді. Кристалдар, өздерін құрайтын бөлшектердің табиғатына және олардың өзара әсерлесу сипатына төрт құрылымды төрге бөледі. Кристалдық тордың түйіндернде орналасқан бөлшектердің табиғатына және бөлшектердің арасындағы әрекеттесу күштерінің сипатына байланысты кристалдық торларды төрт түрге бөледі және осыған баййланысты кристалдардың төртеуі бар:
I Иондық кристалдар. Кристалдық тордың түйіндерінде түрліше таңбалы иондар орналасқан. Олардың арасындағы өзара әрекеттесу күштері негізінен электірлық (кулондық) болып табылады. Түрліше зарядталған иондардың арасындағы электростатикалық тартылыстан туатын байланыс гетерополярлық немесе иондық деп аталады. Иондық тордың мысалы ас тұзының (Na Cl) торын келтіруге болады. Бұл тор кубтық жүйеге жатады. Ақ шеңбер шектер оң зарядталған натрий иондары да, ал қара шеңбер шектерімен хлордың теріс иондары белгіленген. Иондық кристалл молекулалардан емес иондарынан тұрады. Тұтас кристаллды аса зор бір молекула деп қарастыруға болады. II Атомдық кристаллдар. Кристаллдық тордың түйіндерінде бейтарап атомдар орналасқан. Кристаллдағы бейтарап (сонымен молекуладағы да) атомдарды байланыстыратын байланыс гомеополярлық немесе коваленттік деп аталады. Гомеополярлық байланыс күштері де электірлік сипатта болады (бірақ кулондық емес). Ол күштерді тек кванттық механика негізінде ғана түсіндіруге болады. III Металдық кристаллдар. Кристаллдық тордың барлық түйіндерінде металдың оң иондары орналасқан. Олардың арасында газ молекулаларына ұқсас, иондар түзілген кезде атомдарда үзіліп қалған электрондар бейберекет қозғалып жүреді. Бұл электрондар оң иондарды шашыратпай ұстап тұратын «цемент» рөлін атқарады; басқаша болса, оң иондар арасындағы тебілу күштерінің әсерінен тор быт-шыт болған болар еді. Сонымен қатар иондар да электрондарды сыртқа шығармай тор ішінде ұстап тұрады. Металдың көпшілігінің торларын негізіне үш түрге жатады: көлемдік, центрленген куб, жағы центрленген куб және тағы тығыз гексогоналдық деп аталатын торлар. IV молекулалық (торлар) кристаллдар. Кристаллдық тордың түйіндерінде белгілі түрде бағдарланған молекулалар орналасады. Кристаллдағы молекулалардың арасындағы байланыс күштерінің тегі де газдарды идеалдықтан ауытқытатын молекулалар арасындағы тартылыс күштерімен бірдей. Сол себебтен оларды Ван-дер-вальстық күштер депатайды. Мысалы, мына заттардың молекулалық торлары болады: H2 , N2 ,O2 , CO2 ,H2 O. Сөйтіп, байырғы мұз да, құрғақ мұз да (қатты көмір қышқыл) молекулалық кристаллдар болып табылады екен. 2. Отттекті зертханада қалай алуға болатынын түсіндір. Калий перманганаттан қыздыру арқылы бөліп алу Бертолле тұзы арқылы бөліп алады 2КMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 +02 а)сынауықтағы сутегі асқын оксидін катализатор(өршіткі) салып қыздыру; ә) марганец (IY) оксидін сынауықта қыздыру; б)қоспа дайындау H2O2+MnO2, оттегін алу, тәжірибе нәтижесі қорытын- дыланып, катализаторға анықтама беріледі. Катализаторды бөліп алып, массасы өзгермегенін көрсету керек. Бертолле тұзынан да оттегін алғанда өршіткі қолданылады. 3. Массасы 4,6 г натрийді 150 г суда еріту арқылы алынған ерітіндідегі натрий сілтісінің массалық үлесі Массасы 4,6 г натрийді 150 г суда еріту арқылы алынған ерітіндідегі натрий сілтісінің массалық үлесі 4,6 г х г у г 2Na + 2H2O = 2NaOH +H2 46 г 36 г 80 г 1. Алдымен натриймен толық өзара әрекеттесуге қанша су кеткенін анықтаймыз: 46 г натриймен толық өзара әрекеттесуге 36 г су жұмсалса, ал 4,6 г натриймен толық өзара әрекеттесуге х г су жұмсалуы тиіс, мұнан 4,6 г_----- х г х= 4,6*36/46=3,6 г 2. Енді гидрооксид массасын табамыз: 46 г натрийдің толық өзара әрекеттесуінен 80 гидроксид пайда болады, ал 4,6 г натрийдің толық өзара әрекеттесуінен у г гидроксид пайда болуы керек? 4,6 г_----- y г x=80*4,6/46=8 г 3. Ерітінді массасын анықтаймыз: m(ерітінді) = m(H2O) + m(NaOH)=(150-3,6)+8=154,4 г. 4. Гидроксид массасын ерітінді массасына бөле отырып мынаны аламыз: W(NaOH)= m(NaOH)/(m(ерітінді) = 8/154,4 г=0,05 немесе 5%. Жауабы: сілті массасы 0,05 немесе 5%. №19 Билет 1. Ауа-газдар қоспасын қалай түсінесің? Атмосфералық ауаны ластанудан қалай қорғаймыз? Ауаның құрамына алғаш тәжірибе жасаған француз ғалым А. Лавуазье . Ауаның құрамы: Құрамды бөліктері Газдар құрамы Көлем бойынша Масса бойынша Азот Оттегі Инертті газдар Көміртек ()оксиді (көмірқышқыл газы) 38,08 20,95 0,94 0,03 75,50 23,10 1,30 0,046 Жердің ауа қабаты - атмосфера деп аталады. Атмосфера - қажетті табиғи қор. Ал атмосфераны ластайтын заттар өте көп. Әртүрлі өндірістік қондырғылар мен қозғағыштардың шектен тыс жұмыс істеуі ,,көліктерден шыққан түтіндер атмосфераның ластануына әкеп соғады,сөйтіп тірі ағзалардың тіршілігіне қауіп тудырады. Өйткені ауа уланып бұзылады. Міне, сондықтан қазіргі уақытта ауаны таза ұстау.ластаудан сақтау және космостық радиация тозаңдарынан қорғау мәселелеріне ерекше мән берілуі орынды. Адам денсаулығы - қоғамдық құндылық, бірақ адамның іс әрекеті адамзат тіршілік ортасының нашарлауына әкеліп, қазіргі кездің келелі мәселесіне айналып отыр. 2. Зертханада хлордың алыну жолдарын реакциялар теңдеуі арқылы өрнекте. зертханада 1) 4HCl(конц.) + MnO2 = Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O |