Білім алушыларды химия туралы жалпы түсінікті қалыптастыру және қазіргі химияның маңызды бөлімдерін оқып, үйрету


Қышқылдардың, сілтілердің, тұздардың диссоциациялануы

Loading...


бет6/11
Дата05.04.2020
өлшемі1.79 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Қышқылдардың, сілтілердің, тұздардың диссоциациялануы

Қышқылдар


Кейбір бейорганикалық қышқылдар: фосфор (Н3Р04), кремний (H2SiO3), бор (Н3В03) және көптеген органикалық қышқылдар қатты заттар болып келеді. Күкіртті сутек (H2S) және галогенді сутек (НГ) қышқылдары - газдар. Қышқылдарды суда еріткенде түссіз ерітінділер түзеді, олар иондарға ыдырайды (диссоциацияланады).

Қышқылдардың диссоциациясы:

HCl→H++Cl-

HNO3→H++NO3-

Көп негізді қышқылдар сатылап диссоциацияланады.

Қышқылдан қанша ион сутек ерітіндіге бөлінсе, қышқыл қалдығының заряды сонша (теріс) зарядты болады.

H2SO4→H++HSO4-

HSO4-→H++SO42-

-------------------------------

H2SO4→2H++SO42-

Бұл жолы барлық жағдайда Н+ (протон) бөлінгенін көреміз.

Диссоциациялану теңдеуінің екі жағындағы иондар зарядтарының шамалары өзара тең болуы керек.

HSO4-→H++SO42-

(-1 =+1+(-2))

Электролиттік диссоциация теориясы бойынша қышқылдар дегеніміз диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіге сутек катиондарын бөлетін күрделі заттар.


Негіздер


Барлық негіздердің агрегатгық күйлері қатты болады (аммиактың судағы ерітіндісі - NH4OH сұйықтық). Сілтілік металдар және сілтілік-жер металдары ішінде барий гидроксиді суда жақсы ериді (сілтілер), иондарға жақсы ыдырайды.

Негіздердің диссоциациясы:

NaOH↔Na++OH-

Ca(OH)2↔Ca2++2OH-

Осы теңдеулерде көріп отырғанымыздай негіздердің барлығы гидроксид ионын бөле диссоциацияланады.

Көп негізді қышқылдар сияқты кеп қышқылды негіздер де сатылы диссоциацияланады.

Ba(OH)2↔Ba2++OH-

(BaOH)+↔Ba2++OH-

Негізден анша гидроксид-ион ерітіндіге бөлінсе, негіз қалдығы сонша (оң зарядты) болады.

Электролиттік диссоциация тұрғысынан негіздерге мынадай анықтама беруге болады.

Негіздер дегеніміз диссоциациялану нәтижесінде ерітіндіге гидроксид аниондарын бөлетін электролиттер.

Қышқылдар мен негіздердің бұдан басқа да көптеген теориялары бар, солардың бірін ҚазҰУ-нің профессоры М. И. Усанович ұсынған.


Тұздар


Тұздар - ерігіштіктері әр түрлі болатын катты заттар. Оларды кышқылдар мен негіздердің әрекеттесу нәтижесінің өнімі ретінде қарастыруға болады.

Орта тұздар


Қышқыл кұрамындағы сутек атомдары металл атомдарына жөне негіз құрамындағы гидроксид-иондар қышқыл қалдықтарына толық алмасқанда түзіледі (MgS04, ВаСl2, Ca(N03)2).Тұздардың диссоциациясы: Орта тұздар металл катиондары мен қышқыл қалдықтарының аниондарына айырылады:

MgS04 → Mg2+ + SO42-

ВаСl2→ Ва2+ + 2Cl-

Ca(N03)2→ Са2+ + 2N03-

Электролиттік диссоциация теориясы тұрғысынан тұздар дегеніміз диссоциациялануы нәтижесінде ерітіндіге металл катиондары мен қышқыл қалдығының аниондарын бөлетін күрделі электролиттер

.Қышқыл тұздар Қышқыл құрамындағы сутек атомдары металл атомдарына толық алмаспағанда түзіледі (Na2HP04, NaHS04, Са(НС03)2). Қышқыл тұздар сатылап диссоциацияланады:

Na2HP04↔ 2Na+ + НРО4-

НР042-↔ Н+ + Р043-

Na2HP04↔2Na+ +Н++ Р043-

Қышқыл тұздар диссоциациясы нәтижесінде металл және сутек катиондары мен қышқыл калдықтарының аниондары түзіледі.

Негіздік тұздар Негіздердің құрамындағы гидроксид-иондары қышқыл қалдық иондарына толық алмаспағандағы өнім. Негіздік тұздар суда нашар ериді, алайда, олар да аз мөлшерде болса да суда ерігенде иондарға ыдырайды (негізінен бірінші сатысы):

Mg(OH)Cl↔ [Mg(OH)+] + Cl-

Mg(OH)↔ Mg2++ OH-

Негіздік тұздар диссоциациясы нәтижесінде негіз калдығының катионы мен қышқыл қалдығының аниондары түзіледі.Электролиттік диссоциацияны сапалық жағынан сипаттау



Электролиттер

Сапалық сипаттау




Н+

OH-

Катион

Анион

Қышқылдар

+










Негіздер




+







Тұздар







+

+

Қышкылдық жөне негіздік тұздардың диссоциациялануының теңдеулерінен көріп отырғанымыздай, олардың диссоциациялануы анықтамаға сәйкес келмейді.

Қышкыл тұздардан металл катондарымен катар аз да болса сутек катионы, ал негіздік тұздардан қышқыл қалдық аниондарымен қатар гидроксид - иондары да (екінші сатысында) түзіледі. Олай болса, тұздар деп негіздер мен қышқылдар қалдықтарынан тұратын күрделі заттарды айтамыз. Кейбір органикалық заттар қышқылдар мен негіздердің ерітінділерінде түстерін өзгертеді, оларды индикаторлар деп атайды.

Электролиттер ерітінділеріне индикаторлардың әсері


Индикаторлар

Әр түрлі ерітінділердегі индикаторлардың түсі




бейтарап

қышқыл

сілті




Лакмус

күлгін

қызыл

көк




Метилоранж

қызыл сары

қызғылт

сары




Фенолфталейн

түссіз

түссіз

таңқурай түсті



Диссодиациялану дәрежесі. Күшті және әлсіз электролиттер

Диссоциациялану үдерісін сандық жағынан да сипаттауға болады.

Диссоциацияланудың қаншалықты толық жүретіндігін диссоциациялану дәрежесі (α) көрсетеді, α-ны сандық үлеспен (0-1) немесе пайызбен (0-100%) беруге болады.


α = диссоциацияланган молекулалар саны/жалпы еріген молекулалар саны

Диссоциациялану дәрежесінің мәніне қарай электролиттер үш топка бөлінеді:

α > 30% - күшті;

3% < α < 30% - орташа күшті;

α < 3% - әлсіз.

Күшті электролиттерге ерімтал тұздар, қышқылдар (HNO3, H2S04, HCl), сілтілер (NaOH, КОН, Ва(ОН)2) жатады. Бұлар суда ерігенде иондарға толық ыдырайды.

Әлсіз электролиттерге: Н2С03, H2S, Н3Р03, СН3СООН, NH4OH, Н20 жатады. Олар суда еріген кезде иондарға толық ыдырамайды.

Орташа күшті электролиттер: Н3Р04, H2S03, HN02, т. б.

Диссоциациялану дәрежесіне заттың және еріткіштің табиғаты, ерітіндінің концентрациясы, температура әсер етеді.

c1=c•α•n

Мұндағы:c1 - ерітіндідегі иондар концентрациясы;

с - заттың молярлы концентрациясы; α - диссоциациялану дөрежесі;

n - ерітіндіге өтетін иондардың моль саны.

Ион алмасу реакциялары

Сода кесегін тұз қышқылына салсак мына реакция жүреді:

Na2C03 + 2HCl = 2NaCl + Н20 + C02

Бұл реакцияның молекулалық теңдеуі.

Реакцияның толық иондық теңдеуін жазсақ: 2Na+ + С032- + 2Н+ + 2C1- = 2Na+ + 2Сl- + Н20 + С02

Реакциялардың иондык теңдеулерін жазғанда зат молекуласындағы атом саны коэффициент ретінде ионның алдына қойылады.

Енді қыскартылған иондық теңдеуін жазамыз, ол үшін өзгермеген, яғни тендеудің екі жағындағы бірдей иондарды алып тастап, қалғанын жазамыз.


С032- + 2Н+ = Н20 + С02

Реакция газ бөле жүреді.

Мыс сульфатының ерітіндісіне натрий гидроксидінің ерітіндіін құйғанда жүретін реакция

CuS04 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2S04

Cu2+ + S042- + 2Na+ + 20H- = Cu(OH)2↓ + 2Na+ + S042-



Cu2+ + 2OH-= Cu(OH)2

NaOH+HCl = NaCl + Н20

Na+ + OH- + Н+ + CI- = Na+ + CI- + H20



Н+ + OH- = НОН

NaCl + KN03 ↔ NaN03 + KCl

Na+ + CI- + К+ + N03- ↔ Na+ + N03- + K+ + Cl-



Реакция нәтижесінде өзгеріске ұшыраған иондар болмайды, сондықтан реакция аяғына дейін жүрмейді. Осындай реакциялар үшін теңдік орнына қайтымдылық белгісі ↔ қойылады. Осы мысалдардан мынадай қорытынды шығады. Реакция аяғына дейін журу ушін мынадай шарттар орындалуы керек:газдың бөлінуі; тұнбаның пайда болуы;әлсіз электролиттің түзілуі. Осы қорытынды зат құрамындағы иондарды анықтағанда қолданылады. Заттың еритін, ерімейтінін 2-форзацтағы түрлі түсті кестеден қараңдар.Иондардың түсі немесе химиялық қасиеттеріядегі ерекшеліктерше қарай бейорганикалық қосылыстарды сапалық анықтауға болады.


Катион

Реактив

Байқалатын реакция

H+

индикатор
1)лакмус
2) метилоранж
Me (белсенді)

қызыл түске боялады
қызарады
+ + Me (белсенді) Н2↑ + Ме2+

Na+

жалында

сары түске боялады

К+

жалында

күлгін түске боялады

Ag+

хлоридтер
бромидтер
иодидтер

Ag+ + CI- = AgCl↓ ақ тұнба
Ag+ + Br- = AgBr↓ сары тұнба
Ag+ +I- = AgI↓ сары тұнба

NH4+

сілті, қыздыру

NH4+ + OH- = NH3+↑ + H2
аммиак бөлінеді

Ва2+

сульфат иондары
бар қосылыстар

Ва2+ + SO2 = BaS04↓ ақ тұнба

Cu2+

гидроксид-ион

Cu2++ 20Н- = Сu(ОН)2↓ көк түсті тұнба

Аl3+

гидроксид-ион

Аl3+ + ЗОН- = Аl(ОН)3↓ ақ тұнба
сілтінің артық мөлшерінде ериді

Ғе2+

гидроксид-ион
K3[Fe(CN)6]
сары қан тұзы

Fe2+ + 20Н- = Ғе(ОН)3↓ жасыл түсті тұнба
ЗҒе2+ + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2↓+ 6К+
көк түсті тұнба (турунбул)

Ғе3+

гидроксид-ион
K4[Fe(CN)6
қызыл қан тұзы
родания-көк

Ғе3++ ЗОН = Ғе(ОН)3↓ қызыл қоңыр түсті тұнба
4Fe3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)e] +12К+ берлин көгі
Ғе3+ + CNS- = FeCNS қызыл қан түсті ерітінді



Лекция

Тұздар гидролизі

Тұздар – химиялық қосылыстар класы; қышқыл молекулаларындағы сутек атомдарының орны толықтай немесе жартылай металл атомдары не ОН топтарына ауысқан қосылыстар; қалыпты жағдайда иондық құрылымдағы кристалл заттар.[1]

Тұздар ерте заманнан белгілі. 1812 жылы Я.Берцелиус тұздардың электрхимиялық теориясын құрды. Электролиттік диссоциациялану теориясы шыққаннан кейін, тұздардың суда ерігенде металл атомдары катиондарын және қышқыл қалдығы аниондарын түзетін күрделі заттар екені анықталды. Мысалы, NaNO3Na+1+NO31. [2]

Тұздардың формулаларын құру


Тұздарды бинарлы косылыстарға балап, металл мен қышқыл қалдықтарының валенттіліктерін олардың таңбаларының үстіне жазамыз да, валенттілік бойынша формула құру алгоритмін пайдаланамыз.

Натрий сульфатының формуласын құрумен танысайық:

NaSO4



  1. валенттіліктерінің ең кіші ортақ еселігін табу.

  2. ортақ еселікті әр топтың валенттілігіне бөліп, индекс етіп жазу:

2:1 = 2 (Na); 2 : 2 = 1 (S04).

сонда тұздың формуласы Na2S04. Ал натрийдің осы қышқылмен түзген екінші тұзында Na HS04 натрий мен қышқыл калдығының валенттіліктері өзара тең болғандыктан (I), тұздың формуласы NaHS04күйінде қалады.


Тұздардың түрлерi


Тұздар орта, қышқыл, негіздік, қос және кешенді болып бөлінеді.

  • Орта тұздар – сутек атомдары толық ауысса (Na2CO3, K3PO4, MgSO4);

  • қышқыл тұздар – сутек атомдары металл атомдарымен біртіндеп алмасса (NaHCO3, K2HPO4);

  • негіздік тұздар – құрамына гидроксил тобы енсе (MgOHCl, A1(OH)2Cl), қос тұздар – сутектің орнын бірнеше металл катиондары басса (KAl(SO4)2, NaK2PO4);

  • кешенді тұздар – құрамында кешенді катион ([Cu(NH3)4]SO4) немесе кешенді анион (K[Fe(CN)6]) болса түзіледі.

Тұздар көбіне халықаралық номенклатура бойынша аталады. Тұздар суда ерігенде иондарға ыдырап, ерітінділері электр тогын өткізеді.

Гидролиз тұрғысынан тұздар 4 топқа жіктеледі:

  1. күшті негіз бен күшті қышқылдан;

  2. күшті қышқыл мен әлсіз негізден;

  3. әлсіз негіз бен күшті қышқылдан;

  4. әлсіз негіз бен әлсіз қышқылдан түзілген.

Күшті қышқыл мен күшті негізден түзілген тұздардан [KCl, NaCl, Ca(NO3)2] басқасы гидролизденеді. Тұздар қышқылдармен, сілтілермен және өзара ион алмасу реакцияларына түседі, металдармен әрекеттеседі. Тұздарды алудың 10-нан аса жолы бар. Тұздар табиғатта кең таралған. Тұздар қатты (ас тұзы) және еріген күйінде көл, теңіз, мұхит суларында, өсімдіктер мен жануарлар организмінде кездеседі. Тамақ өнеркәсібінде, ауыл шаруашылығындамедицинадаметаллургияшыны, т.б. өнеркәсіп салаларында, тұрмыста кеңінен қолданылады.

Тұздардың химиялық қасиеттері


Тұздар негізінен катты заттар, олардың суда ерігіштігі арнайы кестеде беріледі (химия кабинетінде ілініп тұрады) және «ерігіштік кестесі» деп аталады. Онда суда еритін заттар «е», аз еритіндері - «а.е», ерімейтіндері - «ем», суда тұрақсыздары сызықшаман (-) белгіленген. Тұздардың ішінде нитраттар жақсы ериді, ал барий сульфатыкальций карбонатыкүміс хлоридіқорғасын (II) сульфиді т. т. іс жүзінде ерімейді. Калий мен натрийдің барлық түздары суда ерімтал келеді.

Тұздардың металдар мен әрекеттесуі белсенді металдар белсенділігі төмен металдарды олардың тұздарының құрамынан ығыстырып, орын басу реакциясы жүреді, нәтижесінде жаңа тұз бен бос күйіндегі металл алынады. Мысалы, сынауыққа мыс сульфатының ерітіндісін құйып, оған темір шеге салсақ, оның беті біраздан кейін қызыл мыспен қапталады:

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

Бұл типті реакциялардың сұлбасы мынадай:



тұз + металл (белсенді) = тұз (жаңа) + металл (белсенділігі төмен)

Осы реакция кері бағытта жүре ме? Жоқ, жүрмейді, себебі мыс металдардың белсенділік қатарында сутектен кейін тұр. Мұндай типті реакциялар жүру үшін мына шарттар орындалуы керек.

  1. Белсенділік қатарында бұрын тұрған металл өзінен кейін тұрған металдарды олардың тұздарынан ығыстырады.

  2. Реакцияға алынған және түзілген тұз ерімтал болу керек, егер түзілген тұз ерімейтін болса, тұз металл бетін қаптап қалады да, реакция жүрмейді.

  3. Тұздардың қышқылдармен әрекеттесуі

  4. Сынауыққа мәрмөр түйірлерін салып, үстіне тұз қышқылын құйсақ, төмендегі реакция жүреді, нәтижесінде газ бөлінеді:

СаС03+2НСl=СаСl22С03

Н2С0320+С02↑ (реакцияның жүру белгісі)

2NaCl+H2S04=Na2S04+2HCl↑

Жалпы сұлбаны былай беруге болады:



тұз + қышқыл = тұз (жаңа) + қышқыл (жаңа)

Реакция типі - алмасу, мұндай реакциялардың жүру шарттары:

Реакцияға қатысқан қышқыл реакция нәтижесінде түзілетін қышқылдан күшті және тұрақты болу керек.

Тұздардың өзара әрекеттесуі

Сынауыққа барий хлоридінің ерітіндісін құйып, оған натрий сульфатының ерітіндісін коссақ, ақ түсті тұнба пайда болады, ол мына реакцияның жүргендігінен:


BaCl2+Na2S04=BaS04↓+2NaCl

NaCl+AgN03=AgCl↓+NaN03

Реакция типі - алмасу, мұндай реакциялардың жүру шарттары мынадай:

Реакцияға қатысатын тұздардың екеуі де ерімтал болуы керек.

Түзілген тұздардың біреуі тұнбаға ( ↓ ) түсуі керек.

Сұлбасы мынадай:



тұз + тұз = тұз (жаңа) + тұз ↓(жаңа)

Тұздардың металдармен әрекеттесуі

Тәжірибені қарастыратын болсақ . Мыс хлоридінің көгілдір ерітіндісіне темір шегені батырса , біраз уақыт өткенде ерітіндінің түсі жасылданып, шегенің бетіне қызыл сары мыс қонғаны байқалады.Белсендірек темір мысты тұзынан ығыстырып шығарады:


Fe=CuCl2=FeCl2+Cu

Әрбір металлдың басқа металдарды оның тұздарынан ығыстырып шығаруы, металдардың кернеу қатарына тікелей байланысты. Бұл былай өрнектеледі

Метал+тұз+жаңа тұз+бос металл

Мысалы: Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu

Тұздар гидролизі

Тұздардың гидролизі – тұздың құрамындағы иондары мен су молекулаларының арасында жүретін, нәтижесінде әлсіз электролит молекуласы не иондары түзілетін реакциялар.[3]

Тұздар түзілу табиғатына қарай мынадай топқа бөлінеді:
I. Күшті негіз бен күшті қышқылдан KCl, K2S04, NaN03, NaCl;
ІІ. Күшті негіз бен әлсіз қышқылдан Na2S, Na2C03, K2S03, Na3P04;
ІІІ. Әлсіз негіз бен күшті қышқылдан Al2(S04)3, FeS04, ZnCl2.

I.Натрий хлориді (NaCl) — NaOH күшті негіз (к.н.) және HCl күштіқышқыл (к.қ.) әрекеттескенде түзілетін тұз.


NaCl --> Na+ + CI-
НОН --> Н+ + ОН-
Диссоциация нәтижесінде пайда болған әр аттас иондар электростатикалық күштердің әсерінен тартылады. Сонда түзілген электролиттер күшті болғандықтан (NaOH, HCl) құрамдас бөліктеріне толық диссоциацияланады, сондықтан су иондарының концентрациялары өзгермейді

Сондықтан күшті негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұздар гидролизге ұшырамайды, оның ортасы бейтарап болады.



IІ.Натрий карбонаты Na2CO3 - NaOH күшті негіз (к.н.) бен әлсіз көмір (Н2СО3) қышқылы (ө. к.) әрекеттескенде түзілген тұз.
Na2CO3 --> 2Na+ + CO32-
НОН --> Н+ + OH-


Натрий карбонаты суда ерігенде түзілген С032- ионының сумен әрекеттесуі әлсіз электролит

ионы НСО3- және ОН ионын береді. Олай болса орта негіздік, себебі түзілген натрий гидроксиді (NaOH) толық диссоциацияланады.

Күшті негіз бен әлсіз қышқылдың тұзы гидролизденгенде тұз құрамындағы қышқыл қалдық

анионы су құрамынан сутек катионын қосып алып, ерітіндіге гидроксид ионы босап шығады,

сондықтан орта негіздік (сілтілік) болады.



Гидролиздену реакциясының молекулалық теңдеуі: Na2C03 + НОН = NaHC03 + NaOH

IІI.Алюминий хлориді АlСl3 - Аl(ОН)3 әлсіз негіз (ө.н.) бен HCl күшті кышқыл (к.қ.)

әрекеттескенде түзілген тұз.



АlСl ->3 Аl3+ + 3Cl-
НОН -> Н+ + ОН-


АlСl3 ерігенде түзілген Аl3+ иондары судың ОН- иондарымен бірігіп (Аl0Н)2+ ионын түзеді,

сутек ионы ерітіндіде қалады, ал түзілген қышқыл иондалады.

Тұздардың гидролизге ұшырауы және олардың судағы ерітіндісіндегі ортасы тұздың

құрамындағы иондардың қасиеттеріне тәуелді. Гидролизге тек ерімтал тұздар ғана түседі,

гидролиз қайтымды үдеріс.

Бейтараптану реакциясы тек күшті қышқыл мен күшті негіздің әрекеттесу реакциясы, яғни

осы жағдайда ғана С(Н+) = С(ОН-) орындалып, орта бейтарап болады.[4]
Лекция Кешенді қосылыстар

Кешенді қосылыстар, координациялық қосылыстар – жай химиялық қосылыстардың әрекеттесуі нәтижесінде түзілетін құрамы күрделі химиялық қосылыстар. Кешенді қосылыстарға кристаллогидраттар CuSO45H2O, аммиакаттар CaSO44NH3, ашудас KAl(SO4)212H2O, т.б. күрделі қосылыстар жатады. Кешенді қосылыстар теориясын алғаш (1893) Швейцария химигі А.Вернер ұсынды және оны координациялық теория деп атады. Бұл теорияға сәйкес Кешенді қосылыстарда орт. орын алып тұрған ион немесе атом кешен түзуші деп, ал оның айналасына жиналған, яғни координацияланған иондарды немесе молекулаларды лигандалар деп атайды. Кешен түзушінің айналасына координациаланған лигандалардың жалпы саны оның координациялық саны деп аталады. Кешенді ионның заряды сыртқы иондар зарядының қосындысына тең, бірақ мәні кері болады. Кешен түзушінің зарядын табу үшін Кешенді қосылыстардың құрамына кіретін басқа иондардың барлығының зарядының алгебр. қосындысын шығарып, оған теріс мән қояды. Негізгі кешен түзушілерге хим. элементтердің периодтық жүйесінің қосымша топшаларында орналасқан d-элементтері жатады. Маңызды лигандтарға жататын полюсті молекулалар: H2O, NH3, CO, NO, NH2OH, т.б., аниондар: F, Cl-, Br-, Қ-, O2-, OH-, CN-, т.б. Полюсті молекулалар Кешенді қосылыстардың сыртқы сферасында аниондар немесе катиондар болуы кешен ионының зарядына байланысты. Егер қосылыстағы кешен ионының заряды оң болса, сыртқы сферада аниондар орналасады, ал кешен ионының заряды теріс болса, сыртқы сферада катиондар орналасады. Кешенді қосылыстардың атауы кейбір электрбейтарап молекулалардың – лигандалардың қалыптасқан аты бойынша аталады, мыс.: H2O – аква, NH3 – амин, NO – нитрозил, т.б. Егер лигандалардың саны бірнешеу болса, олардың санын грекше көрсетеді: 2 – ди, 3 – три, т.б. Кешенді қосылыстар су ерітіндісінде диссоциацияланады. Кешенді қосылыстар хим. талдауда, сирек кездесетін маңызды металдарды бөліп алуда, тазартуда т.б. қолданылады. Кешенді қосылыстардың өсімдіктер мен жануарлар организміндегі биол. зат алмасу процестеріндегі маңызы зор. [1]

Лекция

Тотығу –тотықсыздану реакциялары

Тотығу-тотықсыздану реакциялары (ТТР) - реакцияға қатысушы заттардың құрамындағы элементтердің тотығу дәрежелерінің өзгеруімен жүретін реакциялар.[1]

18 ғасырдың аяғында А.Лавуазье жанудың оттекті теориясын ұсынған кезден бастап тотығу заттардың оттекпен қосылуы, ал тотықсыздану оттекті бөліп алу процестері деп қаралған. 1920 – 1930 ж. химиядаэлектрондық түсініктің қалыптасуына байланысты оттек қа-тыспайтын реакциялардың да Тотығу-тотықсыздану реакциялар болатындығы анықталды. Тотығу-тотықсыздану реакциялар процестері көбінесе электрондық теңдеулермен өрнектеледі. Зарядтардың сақталу заңына қайшы келмес үшін Тотығу-тотықсыздану реакциялар кезінде тотықтырғыштың қосып алған электрондар саны тотықсыздандырғыштың берген электрондар санына тең болуы керек деген жалпы ереже сақталады. Тотығу-тотықсыздану реакцияларын коэффиценттер қойып теңестірудің екі әдісі бар: электрондық тепе-теңдік және электрон-ион. Электрондық тепе-теңдік әдісі бойынша берілген және қосып алған электрондар саны элементтердің реакцияға дейінгі және реакциядан кейінгі тотығу дәрежесінің негізінде анықталады.

Электрон-ион әдісі бойынша жалпы иондық реакцияларды құру ережесіне сәйкестеп реакция сұлбасын құ-рады. Күшті электролитті ион түрінде, бейэлектролит пен әлсіз электролиттерді, газдарды және тұнбаларды молекула күйінде жазады. Бұл әдіс реакция жүрген ортаның табиғатына байланысты. Себебі реакция бағытына орта күшті әсерін тигізеді. Мыс., +H2OHCl1+HO+1Cl болатын Тотығу-тотықсыздану реакцияларындағы тепе-теңдік қышқылдық ортада солға, ал негіздік ортада оңға ығысады. Күшті тотықтырғыш Mn+7 қышқылдық ортада Mn2+-ге дейін, сілтілік ортада Mn+6, бейтарап ортада Mn+4O2 молекуласына дейін тотықсызданады. Тотығу-тотықсыздану реакцияларының стехиометр. коэффицеттерін табудың бұлардан басқа А.Гарсиа, электронды баланс, матем. әдістері де бар. Химияда Тотығу-тотықсыздану реакциялар өте көп таралған. Мысалы, аммиаказот қышқылы, күкірт қышқылын алу, электролиз (анодта электрхимиялық тотығу, катодта электрхим. тотықсыздану), жану процесі, металдар коррозиясы, фотосинтез, т.б. маңызды биологиялық құбылыстар Тотығу-тотықсыздану реакциялар процесіне жатады. Тотығу-тотықсыздану реакциялар өнеркәсіпте және техникада көміртек (ҚҚ, ҚV) оксидтерін, таза металл, т.б. алуда кеңінен қолданылады.


Заттардың тотығу-тотықсыздану қасиеттерін анықтау


Біз күкірттің бірнеше қосылыстарын білеміз: күкіртті сутек H2S, күкірт қышқылы H24, күкірт (VI) оксиді SО3, күкіртті қышқыл H23, күкірт (IV) оксиді SО2. Міне, осы заттардың әрқайсысының тотығу-тотықсыздану реакцияларындағы атқарар рөлін тек олардың формулаларына қарап анықтауға болады. Ол үшін осы қосылыстардағы элементтердің тотығу дәрежелерін пайдалануға болады.

Көрсетілген қосылыстардағы күкірттің тотығу дәрежелері: - 2 (H2S), +4 (H23, SO,), +6 (H24, SО3) мәндерін көрсетеді, енді осы сандарды сан өсіне салып, тотығу дәрежелерінің өзгерулерін қарастыралық:



Элемент ең төменгі тотығу дәрежесінде тек тотықсыздандырғыш, ең жоғарғы тотығу дәрежесінде тек тотықтырғыш, ал аралық тотығу дәрежесінде болса әрі тотықтырғыш, әрі тотықсыздандырғыш болады.

Бөлшек (атом, молекула) электронды бергенде оның оң тотығу дәрежесі артса, қосқанда оң тотығу дәрежесі кеміп, теріс тотығу дәрежесінің абсолюттік мәні артады.

1 зертханалық жұмыс



ХИМИЯ ЗЕРТХАНАСЫНДАҒЫ САҚТЫҚ ШАРАЛАРЫ ЖӘНЕ ЖҰМЫС ІСТЕУ ТЕХНИКАСЫ

Химиялық зертханада жұмыс істегенде төмендегі ережелерді қатаң сақтау қажет:

1. Алдын ала оқып, жұмыстың мазмұнымен толық танысу керек.

2. Тәжірибеге қажетті ыдыстар, құрал-жабдықтар мен реактивтерді дайындап алғаннан кейін жұмысты бастауға болады.

3. Жұмыс ретін және барысын нұсқау бойынша жүргізеді.

4. Тәжірибе барысындағы өзгерістерді мұқият бақылап, жұмыс орнын таза ұстау керек.

5. Тәжірибе нәтижесін арнайы жұмыс дәптеріне жазу керек.

6. Дәптерде күні, айы, тақырыбы, жұмыс барысы (сызбанұсқа немесе құрал суреті), байқалған құбылыстар, реакция теңдеулері, есептеулер және қорытындылар жазылады.



Химиялық реактивтер және оларды дұрыс пайдалану.

Зертханалық жұмыстарға қажетті реактивтер арнайы столдар мен шкафтарда сақталады. Тазалығы жағынан реактивтер: химиялық таза (х.т,), анализ үшін таза (а.ү.т.), таза (т) деп бөлінеді. Осыдан басқа реактивтер: спектральды таза (сп.т.), ерекше таза (е.т.), тазартылған (т) және техникалық (техн) болып бөлінеді. Реактивтерді пайдаланғанда олардың қасиеттерін білген жөн (оталғыштығы, улылығы, қопарылыс беретін қоспалар түзуі). Ерітінділерді және құрғақ тұздарды шыны ыдыстарда сақтайды, ол ыдыстарды шыны, резина немесе ағаш тығынмен жабады. Әрбір реактиві бар ыдыста реактивтің аты, сапасы (х.т., а.ү.т. немесе т.б.) және концентрациясы көрсетіледі. Егер жазуы (этикеткасы) болмаса, ол реактивті пайдалануға болмайды.



Реактивтерді қолдану ережелері

1.Тәжірибе үшін реактивті мүмкіндігінше аз алу керек (уақыт және реактив үнемделеді).

2. Артық алынған реактивті қайта ыдысына салуға немесе кұюға болмайды.

3. Реактивті алғаннан кейін ыдысты тығынмен жауып орнына қояды.

4. Құрғақ реактивтерді темір немесе фарфор қасықшамен немесе шпательмен алу керек.

5. Егер реактивті питеткамен алса, оны жуу керек.

6. Улы және оталғыш заттармен аса сақтықпен жұмыс істеу керек.

Химия зертханасындағы сақтық шаралары

1.Қауіпті заттармен тәжірибені оқытушының рұқсатымен жүргізеді.

2.Тартпа шкафта жұмыс істегенде оның терезесін 1/4-1/5 бойына дейін көтеріп, жұмыс біткенде жауып қою керек.

3.Тәжірибені кір ыдыста жасауға тыйым салынады.

4.Аммиак, хлор, бром, иод, азот қышқылы, т.б. ұшқыш заттар бөліне жүретін жұмыстарды тартпа шкафта жүргізу керек.

5.Қышқылдарды және сілтілерді бір ыдыстан екіншісіне құюға зертхана қызметкерлеріне ғана рұқсат беріледі.

6.Рұқсатсыз химиялық ыдыстан су ішуге болмайды.

7.Егер оталғыш сұйықтықтар немесе заттар жанса, спирт шамы тез өшірілуі, электр қондырғылары суырылып тасталуы, оталғыш заттар басқа жерге әкетілуі тиіс, жанған сұйықты асбест, жай көрпемен жабады, жанған фосфорды сулы құммен немесе сумен өшіреді.

8.Киім жанса, көрпеге немесе пальтоға орап өшіру керек, еш уақытта қашуға болмайды.

9.Электр сымы жанса, тез электр тогын өшіріп, мүмкін әдіспен (құм, су, асбест көрпесі) өшіреді.

10.Ашық жалынмен жұмыс істегенде оталғыш сұйықтары бар ыдыстарды 1 м қашықтыққа кою керек.

11.Оңай от алатын сұйықтықтарды ("оос" - бензин, спирт, эфир) бір ыдыстан екінші ыдысқа құйғанда ашық жалыннан 3 м қашықтықта болуы керек.

12.Концентрлі азот қышқылы кейбір оталғыш органикалық заттармен жанасқанда (скипидар, эфир майы, майлы қағаз, ағаш үгіндісі, ескі шүберектер, қиқымдар, т.б.) жануы мүмкін.

13.Электролиз кезінде барлық контакт жақсы изоляцияланған болуы керек.

14.Оталғыш немесе қопарылғыш заттардың қалдықтарын кабинаға немесе қоқыс салатын жерге тастауға болмайды. Оларды арнайы ыдысқа жинап, этикеткасын жазып қояды.

Таразы және онымен жұмыс жүргізу

Химиялық зертханада жиі қолданылатын таразымен жұмыс істеу тәртібін білу қажет. Әдетте, жуықтап өлшеуге арналған таразы, технохимиялық және аналитикалық таразылар қолданылады, жуықтап өлшеуде 1-2 г айырмашылық болады, ал техникалық таразыда массаны 0,01 г дәлдікпен өлшейді. Қобдишаға салынған гірлер жиынтығын (қатарын) ұсақ гірлер деп атайды. Әр түрлі таразыларға әр түрлі гірлер қолданылады. Гірлерді таразыға салғанда және алғанда арнайы пинцетпен ұстайды. Бір заттың массасын білу үшін оны таразының сол жағындағы табақшаға қояды. Алғашқыда ірі гірлер, сонан соң таразы тепе-теңдікке келгенше кішісін қояды. Затты ыдысқа немесе қағазға өлшеген жөн. Өлшеуді бастағанда, таразы дұрыс істеп тұрғанына көз жеткізу керек. Ол үшін арретирда төмен түсіріп стрелканың "0"-ден ауытқуын байқау керек. Егер таразы дұрыс істеп тұрған болса, ол стрелка шкала бойынша солға және оңға бірдей ауытқиды.

Егер таразы дұрыс істемесе, оны дұрыстау үшін жоғарыдағы бір қосымша винттерді бұрау керек. Таразы дұрыс істеп тұрғанына көз жеткізген соң өлшеуді бастауға болады. Өлшенетін затты сол жақтағы табақшаға салады, ал гірлерді оң жакқа қояды, ұсақ гірлерді алғанда және салғанда арретир жабулы болуы керек, табақшалар қозғалмай тесікте тұрған күйінде таразы арретирленген деп аталады. Гірді қойғаннан кейін, арретирді қайта қояды да, келесілерді салады, сөйтіп тепе-теңдікке келтіреді. Стрелка екі бағытта бірдей қозғалса өлшеуді тоқтатута болады. Массаны жазып алады. Өлшегенде мына ережелерді сақтау керек:

1.Егер техникалық таразы бұзылған болса зертхана қызметкеріне айту керек.

2.Таразы табақшасына ыстық, сулы және кір ыдыстарды қоюға болмайды. Сұйық затты өлшегенде, ол таразыға және гірлерге тимеуін қадағалау керек.

3.Басқа қобдишадан гірді алуға болмайды. Егер өлшенетін гірлер жетпесе, ереже дұрыс сақталмағаны.

4.Егер бір зертханалық жұмыста бірнеше рет өлшеу жүрізілсе бір таразымен және бір гірлермен пайдаланған дұрыс.

5.Өлшеп болған соң таразыны тазартып кету керек.

6.Жұмыс біткен соң таразыны, гірлерді тексеріп, таразыны арретирлеп, жұмысқа қоспаған күйде қалдыру керек.

Қыздыру аспаптары

Қыздыру үшін зертханада әр түрлі аспаптар қолданылады: спиртовка, газ, электр плиталары және т.б.



Спиртовка әдетте шыныдан жасалған қақпағы бар ыдыс. Оларға денатурат спирт құйылады және білтесі болады. Шамның жалыны онша ыстық емес, спирт ұшпас үшін жұмыс біткеннен соң спирт шамын қақпағымен жабу керек.

Химиялық ыдыстар және оларды пайдалану тәртібі

Химиялық тәжірибелерді жүргізу үшін химиялық шыныдан жасалған ыдыстар қолданылады, олар температураның өзгерісіне төзімді. Көбірек қолданылатын ыдыстарға: сынауықтар, стақандар, колбалар, конус тәрізді және Вюрц колбасы, реторталар жатады. Шыны ыдыстарға кристализатор, түрлі воронкалар, сағат шынысы, аллонж жатады. Фарфор табақшалар, тигельдер қолданылады.

Шыны ыдыстарды (реторта, сынауық) қыздырғанда ұстатқышты қолданады. Фарфор тигельде затты күшті қыздыру үшін сымнан жасалған фарфор түтікшелері бар үш бұрыш қолданылады. Қатты заттарды ұсату үшін қалың қабырғалы фарфор ыдыс, келі және келсап қолданылады. Сұйықтық көлемін өлшеу үшін өлшеуіш ыдыстар: колба, цилиндр және мензуркалар пайдаланылады. Өлшеуіш колбалардьң мойнында белгісі бар, олардың көлемі әр түрлі 2л, 1л, 500 мл, 250 мл, 200 мл, 100 мл, 50 мл, 25 мл болуы мүмкін. Сұйықтықтың белгілі көлемін өлшеп алу үшін пипеткалар қолданылады.

Химиялық ыдыстарды таза ұстау үшін "ерш" деп аталатын әр түрлі щеткалар пайдаланылады. Ыдыстарды кептіру үшін шкафтар немесе кептіргіш тақта пайдаланылады.



Зертханада ыдыстарды тығынмен жабу керек. Әдетте үш түрлі тығындар пайдаланылады: ағаш қабығынан жасалған, резина және шыны тығындар. Әр ыдысқа тығын дайындау керек. Қабық (ағаш) тығынның сәл үлкендеуін алып, арнайы преске салып, қысып кішірейтіп нығыздап алады. Тығындарды жуып, таза ұстау керек. Резина тығындар тығыз, ыдысты жақсы жауып тұрады, бірақ резинаға бензин, бензол, ацетон, күкіртті көміртек, күшті қышқылдар (әсіресе күкірт және азот қышқылдары) әсер етеді. Аталған заттар бар ыдыстарды жабу үшін резина тығындарды қолдануға болмайды. Кейде тесілген тығындар қажет болады. Тығынды тесу үшін арнайы бұрғылар және бұрғы станок қолданылады. Шыны тығындар сирек пайдаланылады.
2 зертханалық жұмыс. Бейорганикалық қосылыстардың алыну жолдары және олардың жалпы қасиеттері.

Жұмыстың мақсаты. Бейорганикалық қосылыстардың негiзгi кластары, оларды алу жолдары, химиялық қасиеттерiн зерттеу.

Тәжірибелер: аспаптар мен реактивтер: қызыл фосфор, шыны таяқша, сыйымдылығы 200 мл шыны банка, фосфорды жағуға арналған темір қалақша, лакмус қағазы, дистилденген су, натрий ацетаты , күкірт қышқылы , натрий гидроксиді , кальций оксиді ,кальций хлориді , алюминий (ІІІ) хлориді , темір (ІІІ) хлориді , мырыш сульфаты , мыс (ІІ) сульфаты , Кипп аппараты, мырыш сульфаты , барий суы , қорғасын ацетаты , қорғасын оксиді, фенолфталейн.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Loading...


©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін ызмет
Жалпы ережелер
ызмет стандарты
дістемелік кешені
бекіту туралы
туралы хабарландыру
біліктілік талаптары
кіміні аппараты
Конкурс туралы
жалпы біліктілік
ойылатын жалпы
мемлекеттік кімшілік
жалпы конкурс
білім беретін
Барлы конкурс
республикасы білім
бойынша жиынты
ызмет регламенті
ткізу туралы
конкурс атысушыларына
біліктілік талаптар
атысушыларына арнал
идаларын бекіту
Республикасы кіметіні
облысы кімдігіні
рсетілетін ызметтер
мемлекеттік ызмет
стандарттарын бекіту
Конкурс ткізу
мемлекеттік мекемесі
дістемелік сыныстар
Мектепке дейінгі
дебиеті маманды
дістемелік материалдар
білім беруді
ауданы кіміні
жалпы білім
конкурс туралы
мектепке дейінгі
рметті студент
облысы бойынша
мыссыз азаматтар
Мемлекеттік кірістер
дарламасыны титулды
Конкурс жариялайды
дістемелік кешен
мерзімді жоспар
разрядты спортшы
мелетке толма
ызметтер стандарттарын
директоры бдиев

Loading...