ХИМИЯ ПОЛНЫЙ Біріктірілген. Емтихан тест тапсырмалары пн бейорганикалы химия Оу курсы 1 курс фармация факультеті
 Скачать 0.65 Mb.
|
|
16. Ерітінділердің жылпы сипаттамалары. Еріткіш және еріген зат анықтамалары. Еру кезіндегі жылу құбылыстары. Сұйықтықта қатты заттардың ерігіштігі. Ерітінділердің жіктелуі. Ерітінді-кем дегенде екі құрамдас бөліктерден тұратын құрамы өзгермелі гомогенді жүйелер. Еріткіш-әр түрлі заттарды ерітіп ерітінділер түзуге қабілетті химиялық қосылыстар және көп мөлшерде болатын компонент. Еріген зат-бұл аз көлемді сандар болатын компонент. Ерігіштік-заттың белгілі бір еріткіште еру қабілеті.Белгілі бір жағдайдағы заттың ерігіштігінің сипаттамасы ретінде оның қатысқан ерітіндедегі концентрациясы алынады. Аналитикалық химияда көбінесе еріткіш сұйықтық болып келетін ерітінділер қолданылады.Маңызды еріткіштің бірі-су.Қатты затты сұйықтықта кеткенде бұл заттың молекулалары қатты фаза бетінен үзілуінде диффузия және Броуындық қозғалыс арқылы еріткіштің барлық көлемінде біркелкі таралады.Сондықтан оның әр түрлі бөлігінде де ерітінді біртекті.Қатты заттар еру процесінде жылу бөлінуі н/е жұтылуы мүмкін,кейде жалпы көлеміде өзгереді. Ерітінділердің жіктелуі: 1)Қаныққан ерітінді-еритін зат тұнбасымен динамикалық тепе-теңдік күйде болатын,заттың еру жылдамдығымен кристалдану жылдамдығы теңболатын ерітінді. 2)Қанықпаған ерітінді-концентрациясы Қаныққан ерітінділердің концентрациясынан төмен болатын,берілген жағдайлар өзгеріссіз болғанда еріген заттың қосымша мөлшерін ерте алатын ерітінді. 3)Аса қаныққан ерітінді-концентрациясы Қаныққан ерітіндінің концентрациясынан жоғары болатын,Т-термодинамикалық тұрақсыз ерітінді . 17. Ерітінділер. Ерітінді құрамын өрнектеу тәсілдері: массалық және көлемдік үлес. Молярлық концентрация. Ерітінділер— кем дегенде екі құрамдас бөліктерден тұратын құрамы өзгермелі гомогенді (біртекті) жүйелер. Ерітінділер газ тәрізді, сұйық және қатты болуы мүмкін. Олардың ішінде жан-жақты зерттелгені және жиі қолданылатыны сұйық, әсіресе, сулы ерітінділер. Сондықтан тұрмыста ерітінділер деп, көбінесе, сұйық күйдегі молекула-дисперстік жүйелерді айтады. Ерітінділердің құрамы құрамдас бөліктердің конценрацияларымен сипатталады. Ерітіндідегі- еріген заттың мөлшерін өлшемсіз бірлікпен үлес не пайызын, Нн өлшемді шамамен концентрациялармен көрсетеді. Ерітінділерлің құрамын белгілеу тәсілдері: 1)массалық үлес Wm=m(x)/m(ерт)×100% Еріген заттың массасының ерітіндінің жалпы шамасына қатынас. 2)Мольдік үлес: Wv=V(x)/V(ерт)×100% Көлемдік үлес-еріген зат көлемінің ерітіндінің жалпы көлеміне қатынасы. 3)Молярлық концентрация: Cm(x)=n(x)/v(моль/л) Еріген зат мөлшерінің ерітіндінің жалпы көлеміне қатынасы. 18. Ерітінділер. Ерітінді құрамын өрнектеу тәсілдері: эквивалеттік молярлық концентрация, титр, молярлық концентрация Ерітінділер— кем дегенде екі құрамдас бөліктерден тұратын құрамы өзгермелі гомогенді (біртекті) жүйелер. Ерітінділер газ тәрізді, сұйық және қатты болуы мүмкін. Олардың ішінде жан-жақты зерттелгені және жиі қолданылатыны сұйық, әсіресе, сулы ерітінділер. Сондықтан тұрмыста ерітінділер деп, көбінесе, сұйық күйдегі молекула-дисперстік жүйелерді айтады. Ерітінділердің құрамы құрамдас бөліктердің конценрацияларымен сипатталады.Молярлық эквиваленттік концентрация: Сэ(х)=m(x)/V(моль/л) N(x)=m(x)/Mэ(х) Мэ(х)=f(x)=f(x)M(x)( г/моль) Эквиваленттік фактор-қышқылдық негіздік реакцияда бір сутек ионына тән немесе тотығу-тотықсыздану реакциясында бір электронға тән заттың шамасын көрсететін сан. F(кышқыл)=1/Z(H+) F(негіз)=1/Z(OH-) F(тұз)=1/В×Z(Me n+) 2)Титр-еріген зат массасының ерітіндінің көлеміне қатынасы(г/л) T(x)=m(x)/v(г/мл) T(x)=Cm(x)×M(x)/1000 T(x)=Cэ(х)×Мэ(х)/1000 3) Моляльдік концентрация: Еріген заттың мөлшерінің еріткіш массасына қатынасы.(моль/кг) 19. Ерітінділердің коллигативті қасиеттері. Электролиттер мен бейэлектролиттер үшін Рауль заңдары. Криометрия. Ерітінділер— кем дегенде екі құрамдас бөліктерден тұратын құрамы өзгермелі гомогенді (біртекті) жүйелер. Ерітінділер газ тәрізді, сұйық және қатты болуы мүмкін. Олардың ішінде жан-жақты зерттелгені және жиі қолданылатыны сұйық, әсіресе, сулы ерітінділер. Сондықтан тұрмыста ерітінділер деп, көбінесе, сұйық күйдегі молекула-дисперстік жүйелерді айтады. Ерітінділердің құрамы құрамдас бөліктердің конценрацияларымен сипатталады. Ерітінділердің коллигативтік қасиеттері-еріген заттардың табиғатына тәуелсіз,тек еріген заттардың бөлшек сандарына тәуелді қасиеттер.Бұларға осмостық қысым,қаныққан бу қысымының салыстырмалы төмендеуі,қату температураларының төмендеуі мен қайнау температураларының жоғарылауы жатады. Ерітіндінің осы қасиеттері Колигативтік қасиеттері деп атайды.Ерітіндіде тоқ өткізетін заттар-электролиттер деп атацды.Ерітіндіде тоқ өткізбейтін заттар-Бейэлектролиттер деп аталады. Раульдің бірінші заңы(1886)-ерітіндінің бетіндегі еріткіштің қаныққан бу қысымының салыстырмалы төмендеуі еріген заттың мольдік үлесіне тең: P0-p/P0=n/n+n;delt P/P0=n/n+n0; Мұндағы P0-таза еріткіштіе бетіндегі қаныққан бу қысымы,Р-ерітіндінің бетіндегі қаныққан бу қысымы;n мен n0-еріген зат пен еріткіштің мөлшерлері;дельта Р-ерітіндінің қаныққан бу қысымының төмендеуі. Раульдің екінші заңы:ерітіндінің қайнау температурасының жоғарылауы мен қату температурасының төмендеуі еріген заттың моляльдік концентрациясына тура пропорционал болады. Дельта -Тқайнау=E×b(x) Дельта-Тқату=K×b(x) Еріген заттың моляльдік концентрациясын табу үшін: B(x)= 1000m(x)/M(x)×m(еріткіш) Криометрия-еріген заттың молярлық массасын ерітіндінің қату температурасының төмендеуі арқылы анықтау.Есептеу формуласы: Мзат=K×mзат×1000/m(еріткіш)×дельта Тқату 20. Электролиттер мен бейэлектролиттер үшін Вант-Гофф заңы. Осмос. Осмостық қысым. Гипо-, гипер- және изотондық ерітінділер. Плазмолиз, гемолиз, тургот құбылыстары. Осмос-еріткіш молекулаларының өздігінен жартылай сұйылтылған ерітіндіден концентрациялы ерітіндіге қарай өтуі.Жартылай өткізгіштерге-ішек,тері,қан тамырлары,жасуша,ұлпа қабықтары жатады. Осмостық қысым-еріткішті жартылай өткізгіш арқылы өтуге мәжбүр ететін күш.Қан плазмасының осмостық қысымы 0,75 Мпа(7,63атм) Вант-Гофф заіюңы-осмостық қысым еріген заттың молярлық концентрациясы мен температураға тура пропорционал. N=CRT;мұндағы С-молярлық концентрауия;R-газ тұрақтысы(8,31 дж/мольК) Изотонды ерітінділер-осмостық қысымдары бірдей ерітінділер.0,9% тік натрий хлориді ерітіндісі қан плазмасымен изотонды,оны физиологиялық ерітінді деп атайды. Гипертонды ерт-қан плазмасымен салыстырғанда қысымы жоғары ерітінділер Гипотонды-қан плазмасымен салыстырғанда қысымы төмен ерітінділер. Плазмолиз—жасушаны гипертонды ерітіндіге батырғанда судың дасуша ішінен ерітіндіге қарай өтуінен жасушаның жиырылу құбылысы. Гемолиз-жасушаны гипотонды ерітіндіге батырғанда судың ерітіндіден жасуша ішіне қарай еніп,жасушаның ісіну құбылысы.Бұл кезде жасуша жарылады. Тугор-Жасушаның пішінін,серпімділігін,тұрақтылығын сақатуға көмектесетін қысым. 21. Гидротикалық процестер. Судың иондық көбейтіндісі. Сутектік көрсеткіш (pH). Су әлсіз электролит, электр тоғын нашар өткізеді, тек аздап қана диссоциацияға түседі: 2Н2О ↔ H3О+ + OH-не Н2О ↔ H+ + OH- деп жазады. Судың электр өткізгіштігін өлшеу арқылы сутек- және гидроксид- иондарының концентрациясы 10-7моль/л екендігі анықталған. Тепе-теңдікке келген жүйе үшін әрекеттесуші массалар заңын пайдаланып, диссоциация константасын жазуға болады: К = [H+]× [OH-]/[H2O] = 1,8×10-16 екендігі 22°С температурада анықталған. Судың диссоциациялануы өте нашар болғандықтан, [H+]× [OH-] = [H2O]×1,8×10-16 деп жазуға болады, себебі су концентрациясы өзгермейді деп қараса, осыдан [H+]×[OH-]= Ксу – судың иондық көбейтіндісі.Температура өзгермесе бұл шама Ксу =[H+]×[OH-] = 10-7 × 10-7, яғни 10-14 болады не 1литр суда 1000:18 = 55,56моль болғандықтан: [H+]×[OH-] = [H2O]×К = 55,56×1,8×10-16 = 10-14 Су – бейтарап зат. Сондықтан сутек және гидроксид иондарының концентрациялары бірдей, әрқайсысы 10-7г-ион/л тең. Қышқыл ерітінділерде сутек иондары көбірек, сілтілік ерітінділерде гидроксид иондары көбірек; бірақ ерітіндіде қышқыл не сілті болсын бәрібір H+ және OH- иондары концентрацияларының көбейтіндісі әрдайым тұрақты болады. Сутектік, гидроксидтік көрсеткіш.Ерітіндінің қышқылдығын не сілтілігін жоғарыда қолданғандай теріс мәнді көрсеткіші бар сандармен жазғанда, жұмыс кезінде ыңғайсыз, қиындық туғызады, сондықтан оларды сутек иондарының, не гидроксид иондарының теріс таңбамен алынған ондық логарифмдерімен көрсетеді. Ол сутектік не гидроксидтік көрсеткіш деп аталып, рН, рОН арқылы белгіленеді: рН = − lg [H+]; рОН = − lg [ОH-]. 22. С. Аррениустың электролиттік диссоциация теориясы. Электролиттік диссоциация теориясы бойынша қышқылдар, негіздер және тұздар Электролиттік диссоциация теориясы 1887 жылы Швед ғалымы Сванте Арренус ұсынған. Электролит-сулы ерітінділер мен балқыған күйлерінде иондарға ыдырайтын.сондықтан электр тогын өткізетін заттар.Мысалы:NaCL,KBr,KI т.б Бейэлектролит-сулы ерітінділер мен балқыған күйлерінде иондарға ыдырайтын,сондықтан электр тоғын өткізбейтін заттар.Мысалы:қант,глюкоза т.б Электролиттік диссоциация -Суда ерітіндіде электролиттің иондарға ыдырауы. .Электролиттерге қышқыл, негіз, тұздың судағы ерітінділері жатады; бұларда электр тогы иондар арқылы тасымалданады. Э ерітінділерінен ток өткенде электродтарда тотығу-тотықсыздану процестері – электролиз жүзеге асады. Электролиз Фарадей заңдарына сәйкес жүреді, ол таза металдар, хлор, күшті сілтілер алуда кеңінен қолданылады. Диссоциациялану дәрежесіне () қарай Электролит әлсіз (3%-ға дейін) және күшті (30%-дан артық) болып екі негізгі топқа бөлінеді. Әлсіз Электролит. диссоциацияланған ерітінділерде иондарға жартылай ыдырайды. Тұздар — химиялық қосылыстар класы; қышқыл молекулаларындағы сутекатомдарының орны толықтай немесе жартылай металл атомдары не ОНтоптарына ауысқан қосылыстар; қалыпты жағдайда иондық құрылымдағы кристаллзаттар. Тұздар ерте заманнан белгілі. 1812 жылы Я.Берцелиус тұздардың электрхимиялықтеориясын құрды. Электролиттік диссоциациялану теориясы шыққаннан кейін, тұздардың суда ерігенде металл атомдары катиондарын және қышқыл қалдығы аниондарын түзетін күрделі заттар екені анықталды. Мысалы, NaNO3Na+1+NO31. Негіздер– ерітінділерінде бір немесе бірнеше гидроксид иондарын түзіп, диссоциацияланатын күрделі заттар. Егер элемент бірнеше гидроксид түзетін болса, оның тотығу дәрежесі рим цифрымен көрсетіледі. Мысалы, Cu(OH)2 – мыс (ІІ) гидроксиді, CuOH – мыс (І) гидроксиді. Қышқылдар сутек атомынан және қышқыл қалдығынан құралған күрделі зат, олар екі топқа бөлінеді: Оттекті және Оттексіз Оттекті: HNO³, H²SO(4), H²CO³, H²SiO³, H³PO(4), H²SO³ Оттексіз: HCl, H(I), HBr, HF, H²S. 23. Электролит ерітінділерінің ерекшілігі. Иондану дәрежесі мен константасы, иондану дәрежесі мен константасына әсер ететін факторлар. Освальдтың сұйылту заңы. Оствальттың сұйылту заңы:1888 жылы неміс ғалымы Вельгельм Оствальд К альфа арасындағы байланысты анықтады. K=C×альва квадрат/(1-альфа) Мұндағы С-ерітінді концентрациясы,Альфа-иондану дәрежесі,К-иондану константасы. Оствальдтың сұйылту заңының тұжырымдамасы:Әлсіз электролиттің диссоциациялану дәрежесі концентрацияның квадрат түбіріне кері пропорционал немесе сұйылтудың квадрат түбіріне тура пропорционал. Диссоциацияланудың қаншалықты толық жүретіндігін диссоциациялану дәрежесі (α) көрсетеді, α-ны сандық үлеспен (0-1) немесе пайызбен (0-100%) беруге болады. Диссоциацмялану дәрежесіне әсер ететін факторлар: 1)электролиттің табиғаты: Егер Альфа>30% асса,мұндай электролиттер күшті электролиттер .Суда ерігенде бұл электролиттер толық дисоциацияланады.Оларға иондық,коваленттік байланыс жатады. 2)Электролиттьк концентрациясы Концентрация азайған сайын диссоциациялану дәредесі артады. 3)Температураның әсері: Температура жоғарылаған сайын диссоциациялану дәрежесі артады. Иондану константасы-К-әрбір электролиттің ерітіндідегі молекулаларының беріктігін көрсететін шама. Иондану константасына әсер ететін факторлар: 1)Электролиттің табиғаты:Әрбір электролиттің табиғаты Әрбір электролиттің жеке К болады. Т=25°с,KCH3COOH=1,75×10-3 дәрежесі;KHNO3=43,6,KNaOH=5,9 2)Электролиттің концентрациясы Әлсіз электролиттің концентрациясы Ku әсер етпейді.Күшті электролиттерде концентрация ұлғайған сайын,иондардың бір-бірімен электростатикалық тартылысы артады.Иондар бір бірінің қозғалысына кедергі жасайды. 3) темпеоатураның әсері:Температура өскен сайын,К өседі.Сондықтан әр температураға сәйкес К болады. 24. Тұздар гидролизі. Гидрозделену дәрежесі мен константасы. Катион бойынша гидролизденетін тұздарға мысал келтіріңіз. Тұздар гидролизі - бұл әлсіз электролиттің пайда болуына әкелетін су иондарымен тұз иондарының химиялық өзара әрекеттесуі. Гидролизге жататын тұздар- А) әлсіз негізді күшті қышқылдың түзілуі одан ерітінді реакцияаны ортасы қышқылды орта болып табылады(Ph<7) б) күшті негегізді әлсіз қышқылдардың түзілуі реакцияның ортасы сілтілі болып табылады(Ph>7) гидролизге тұздардың анионы жатады в) тұздың сумен әрекеттесуі нәтижесінде әлсіз қышқылдың әлсіз негізбен түзілген уақытында гидролизге тұздардын анионы мен катионы бірдей уақытта түзіледі. Мұндай жағдайда реакцияның ортасы тұз түзетін қышқылдың және негізің күшіне байланысты. Егер Ка=Кв, онда орта бейтарап болады. Ал, ктион мен анион бірдей жағдайда гидролизденеді. Егер, Ка<Кв онда тұздың катионы анионға қарағанда жоғары дәрежеде гидролизденеді ерітіндіде Н+ концентрациясы гидроксид ионының концентрацияамынан көп реакция ортасы әлсіз қышқылды болып табылады PH<7 егер, Кв>Ка онда тұз анионы катионға қарағанда жоғары дәрежеде гидролизденеді, сондықтан ОН- ионының концентрациясы Н+ қарағанда көп болады ерітіндінің реакция ортасы әлсіз сілтілі болады Ph>7 күшті қышқылды және күшті негізді түзілген тұздар гидролизге ұшырамайды. Бейтараптанудың гидролиздену реакциясы практикалық тұрғыдан соңына дейін жүреді және қайтымсыз болып табылады H(+)+OH(-)=H2O әлсіз қышқыл мен және күшті негізбен түзілген тұздардың гидролизденуі контсанта гидролизімен Кh сипатталады Kh=KH2O\Ka Ka=қышқылдың иондан константасы, Кн2о-судың иондық көбейтіндісі. Әлсіз негізбен түзілген тұз гидролизі константа гидролизімен Кh-cипатталады 〖kh=KH2O\Kв〗_ Ондағы, Кв-негздің иондану константасы Біріккен гидролизде(катиондар және анионда Кh анықталады Kh =Kн20\Kа*Kв Гидролиздену дәрежесі-гидролизге ұшырайтын молекулалар санының ерітіндідегі молекулалардың жалпы санының қатынасына тең. h=n\N Kh=Cm* h^2 немесе h=√(Kh\Cm) Катион бойынша гидролизденетін тұз ZnCI2+HOH—Zn(OH)CL(-) + HCL Zn(2+)+HOH—ZnOH(+) + H(+) ерітіндіде сутек ионының концентрациясы өседі сондықтан ерітінді реакциясы қышқылды болады Cu(NO3)2 ↔ Cu2+ +2NO-3; Cu2+ +2NO-3 + HOH ↔ CuOH+ +2NO-3 + H+; Cu(NO3)2 + HOH↔ Cu(OH)NO3 + HNO3. 25. Тұздар гидролизі. Гидрозделену дәрежесі мен константасы. Анион бойынша гидролизденетін тұздарға Тұздар гидролизі - бұл әлсіз электролиттің пайда болуына әкелетін су иондарымен тұз иондарының химиялық өзара әрекеттесуі. Гидролизге жататын тұздар- А) әлсіз негізді күшті қышқылдың түзілуі одан ерітінді реакцияаны ортасы қышқылды орта болып табылады(Ph<7) б) күшті негегізді әлсіз қышқылдардың түзілуі реакцияның ортасы сілтілі болып табылады(Ph>7) гидролизге тұздардың анионы жатады в) тұздың сумен әрекеттесуі нәтижесінде әлсіз қышқылдың әлсіз негізбен түзілген уақытында гидролизге тұздардын анионы мен катионы бірдей уақытта түзіледі. Мұндай жағдайда реакцияның ортасы тұз түзетін қышқылдың және негізің күшіне байланысты. Егер Ка=Кв, онда орта бейтарап болады. Ал, ктион мен анион бірдей жағдайда гидролизденеді. Егер, Ка<Кв онда тұздың катионы анионға қарағанда жоғары дәрежеде гидролизденеді ерітіндіде Н+ концентрациясы гидроксид ионының концентрацияамынан көп реакция ортасы әлсіз қышқылды болып табылады PH<7 егер, Кв>Ка онда тұз анионы катионға қарағанда жоғары дәрежеде гидролизденеді, сондықтан ОН- ионының концентрациясы Н+ қарағанда көп болады ерітіндінің реакция ортасы әлсіз сілтілі болады Ph>7 күшті қышқылды және күшті негізді түзілген тұздар гидролизге ұшырамайды. Бейтараптанудың гидролиздену реакциясы практикалық тұрғыдан соңына дейін жүреді және қайтымсыз болып табылады H(+)+OH(-)=H2O әлсіз қышқыл мен және күшті негізбен түзілген тұздардың гидролизденуі контсанта гидролизімен Кh сипатталады |