\\Ъ 5 И. Нугыманүлы, Ж. Ә. Шоқыбаев



бет114/162
Дата19.12.2023
өлшемі2.23 Mb.
#486989
1   ...   110   111   112   113   114   115   116   117   ...   162
Нұғманұлы учебник

}-тэжірибе. Сынауықта 3 - 4 мл концентрлі күкірт қышқылына мырыштың 2 - 3 түйірін салады. Реакция жүргені байқалмайды. Қышқылды суда ерітіп, 2 - 3 түйір мырыш салады. Газ кѳпіршіктері бѳлінеді, реакция қуатты жүреді.


2-тәжірибе. Концентрлі сірке қышқылын ацетонда ерітіп, метилоранж қосады. Ештеңе байқалмайды. Сірке қышқылын суда ерітіп, метилоранж ерітіндісін тамызады. Ерітінді қызыл түске боялады.


3-тәжірибе. Қатты күйіндегі кальций гидроксидімен фенолфталеинді араластырады. Ѳзгеріс байқалмайды. Кальций гидроксидін суда ерітіп, үстіндегі мѳлдір ерітіндісін бѳліп алады да.

260

фенолфталеин тамызады. Ерітіндіде таңқурай жемісінің (малина) түсі пайда болады.


4-тджірибе. Қатты күйіндегі натрий сульфаты мен барий хлоридін араластырады, ештеңе байқалмайды. Түздарды суда ерітеді және ерітінділерін араластырады, ақ түнба түзіледі

Бүл тэжірибелерден оқушылар қатты қүйіндегі заттар бір-бірімен эрекеттеспейді, еріген заттар арасында ғана алмасу реакциялары жүзеге асады деген қорытындыға келеді. Содан кейін ғана эр түрлі заттар ерітінділерінің электрѳткізгіштігі сыналады. Электролиттер және бейэлектролиттер жонінде түсінік беріледі.




Электролиттік диссоциациялану теориясының негізгі


үгымдарын қалыптастыру. Баяндалып откен екі әдістемелік тәсілді жүзеге асырғанда қойылған кѳрнекі корсету жэне зертханалық тәжірибелерді бақылаудан оқушыларда кейбір ерітінділердің электр тогын откізіп, енді біреулерінің откізбейтіні, химиялық реакциялардың еріген заттар арасында ғана жүретіні неліктен деген сүрақ туады. Бүл сүраққа жауап беру үшін мына үғымдар қалыптастырылады: ерітіндіде иондар түзілу механизмі; диссоциациялану дэрежесі жэне оған сүйылтудың әсері, күшті жэне элсіз электролиттер, элемент атомы мен ионының айырмашылығы, электролиттер арасындағы алмасу реакциялары және олардың ақырына дейін жүру жағдайлары; түздар гидролизі, бейорганикалық қосылыстар қасиеттерінің иондық қүрамына тәуелділігі.

Электролиттердің иондану механизмін түсіндіру үшін бүл қүбылыстағы су молекуласының ролі қарастырылады. Модельдерін, 9-сынып оқулығындағы 2-суретті (6-8), тақтаға сызылған сызбанүсқаларды пайдаланып, су молекуласының қүрылысы талданады. Су молекуласын түзуге сутегінің s-электроны, оттегі атомының 2/7-электрондары қатысады. р-электрондарының бүлттары гибридтеніп, бір-біріне 105“-қа орналасқан. Сутегі атомдарының бүлттарымен байланыс түзгенде 105° бүрышты пішіні бар молекула түзіледі. Электрон жүптары оттегі атомдары жағына ығысып орналасуына байланысты молекула полюстГ болады, оны шартты түрде +, -таңбасымен белгілейді.


Иондық кристалл торы бар заттарды суға еріткенде судың полюсті молекулалары оң иондарға теріс полюсімен, теріс иондарға оң полюсімен тартылады. Мүны қолдан жасалған жылжымалы





261

кестені талдау арқылы нақтылай түседі. Кестелерден су молекулалары эсерінен натрий хлориді кристалл торының бұзылуы анық кѳрінеді. Бүл арада су молекуласының диэлектрлік ѳткірлігі жонінде айтылады, ол 20®С температурада 81 грамга тен- Иондар арасындағы байланыс су ішінде осыншама есе әлсірейді де, бір-бірінен ажырап кетеді. Иондар ерітіндіге жеке күйінде емес, ѳз айналасындағы су молекулаларымен химиялық қосылыс түзіп, гидраттанган түрде бѳлініп шығады.

Бұдан соң оқулықты пайдаланып, қышқылдардың полюсті ковалентті байланысы бар молекулаларының иондарға ыдырау механизмі түсіндіріледі. Мұнда диполь - диполь әсерлесуі нэтижесінде қышқыл молекуласы ионданады, содан кейін гидраттанады. Қышқылдан бѳлінетін сутегі катионы (протон) су молекуласының құрамына еніп, гидроксоний ионын түзеді, отгегі мен протон донор-акцепторлы механизммен байланысады:


HCI+ Н2О-+Н3О Ч СГ


Қышқыл молекулаларының суда еру ерекшелігі ерігенге дейін натрий хлоридіндегі тэрізді иондары болмайды. Олар еру кезінде химиялық байланыс сипатының ѳзгеруінен түзіледі. Түзілген сутегінің ионы (протон) бос күйінде жүре алмайды. Қышқылдар ерігенде әрдайым гидроксоний ионы түзіледі, оңайлату үшін ғана сутегінің жеке ионы түрінде жазылады.


Электролиттердің иондарға ыдырау процесінің механизмін түсіндіргенде эрекеттің энергетикалық жағына назар аударылады. Иондық кристалдарды бұзу үшін энергия жұмсалады, иондар гидраттанғанда энергия бѳлінеді, ол оң және теріс зарядталған иондар гидраттану энергиясының қосындысына тең болады. Ерудің жалпы жылу эффектісі Q:


Q=(QK+ QA- ) - Qo


Ок+ QA- - иондардың гидраттану энергиясы, Qo кристалл тордың энергиясы.


Гидраттанган иондар пайда болуының мэні сусыз мыс (II) хлоридін еріту тэжірибесі арқылы түсіндіріледі. Мұнда баса назар аударатын мэселе сусыз мыс (П) ионының да, хлор ионының да түсі болмайды. Гидраттанган мыс (II) ионының түсі кѳгілдір болады. Мыс





  1. ионы мен су молекуласының арасында донор-акцепторлы химиялық байланыс түзіледі де, эр ион судың торт молекуласын

262

қосып алады: Си(НгО)4^^. Мыс тұзының, мысалы сульфаттың ерітіндісін суалтқанда гидраттанған иондар күйінде кристалданады. Кристалл торының түйіндерінде Си(Н20)4^^ иондары орналасады. Мұндай заттарды - кристаллогидраттар, ал құрамындағы суды кристалдық су деп атайды.

Электролиттердің иондарға ыдырауын қарастырудан оқуіпылар жасайтын қорытынды: 1) еріген немесе балқыған күйінде электролиттердің иондарға ыдырауы электролиттік диссоциация деп аталады; 2) иондарға ыдырау су молекуласының қатысуымен жүзеге асады; 3) иондар су молекуласымен гидраттану реакциясына түседі, соның нэтижесінде гидраттар түзіледі. Мэселен, күкірт қышқылы сумен моногидрат жэне дигидрат түзеді; 4) диссоциациялану кезінде еритін зат бѳлшектерінің арасындағы иондық жэне полюсті ковалентті байланыстар үзіледі, иондар мен су молекуласының арасында химиялық байланыс түзіледі.


Айтылғандардың негізінде электролиттік диссоциациялану теориясының неғізгі қағидалары түсіндіріледі.





    1. Электролитгер ерігенде оң жэне теріс зарядталған иондарға ыдырайды, оң иондар зарядтарының қосындысы теріс иондар зарядтарының қосындысына тең болады.




    1. «Ион» гректің «кезеген» деген мағынаны білдіретін сѳзінен шыққан. Иондар - заряды бар атомдар немесе атомдар тобы. Олар ерітіндіде ретсіз қозғалып жүреді. Тұрақты электр тогын ерітінді арқылы ѳткізгенде оң зарядталған иондар катодқа тартылады да катиондар, теріс зарядты иондар анодқа тартылатындықтан аниондар делінеді.




    1. Катодта жэне анодта электр тогының эсерінен тотығу жэне тотықсыздану процестері жүзеге асады.




  1. Электролиттік диссоциациялану - қайтымды процесс. Иондардың концентрациясы артқанда иондануға кері процесс - мольдену жүзеге асады. Электролит ерітінділеріне массалар эсері заңын қолдануға болады.

Иондар электрондық құрылысы жэне қасиеттері жағынан атомдарға ұқсамайды. Бұл түсінікті нақтылау үшін натрийдің атомы мен ионы, хлордың атомы мен ионы салыстырылады.





+„N a

I s W 2р® 3s’

+„Na^ ls’’ 2s’’2p‘’

+iiNa

2ё, 8ё, 1ё,

+!№■" 2ё, 8ё

Натрий атомы

Натрий ионы



263

Натрий атомы сыртқы қабатындағы 3s электронын оңай беріп, ауада тотығады жэне сумен шабытты эрекеттеседі. Натрий ионы электрон бере алмайды, ауада тотықпайды жэне сумен эрекеттеспейді.
+ітС1 ls^2s^ 2р® 3s^ Зр* +17CI ■ Is^ 2s^2p®3s^3p®

+17CI 2ё, 8ё, 7ё, +17СГ 2ё, 8ё, 8ё


Хлор атомы Хлор ионы


Хлор атомы сыртқы қабатына бір электронды қосып алып, хлорид ионға дейін оңай тотықсызданады. Хлорид ион электрон қосып алмайды, тотықтыргыш қасиет кѳрсетпейді.


Электролиттік диссоциацияланудың негізгі қағидаларымен танысқан соң барлық электролиттер иондарға толық ыдырай ма деген мэселе туады. Бұл мэселені шешу үшін диссоциациялану дэрежесі туралы үғым қалыптастырылады. Ол үшін түз жэне сірке қышқылының концентрациялары бірдей ерітінділерінің электр ѳткізғіштігі сыналады. Түз қышқылында электр шамының жарық жанғаны байқалады, демек оның ерітіндісінде электр тогын тасымалдайтын иондардың кѳп болғаны. Концентрлі сірке қышқылының электр ѳткізгіштігін сынағанда электр шамы жанбайды. Біртіндеп су қосқанда, алдымен шамның жанғаны, соңынан жарығының күшейгені байқалады. Концентрлі қышқылда иондар аз болады, сүйылтқанда иондарға ыдыраған молекулалар саны кѳбейіп, электр ѳткізгіштік артады. Тағы да біраз электролиттердің электр ѳткізуін сынау арқылы оқушылар эр түрлі электролиттер ерітінділеріндегі иондар саны бірдей болмайтынына кѳз жеткізеді. Олардың мѳлшерін белгілеу үшін диссоциациялану дэрежесі үғымының енгізілгенін айтады.


Диссоциациялану дэрежесі (а) иондарға ыдыраған бѳлшектердің ерітуғе алынған бѳлшектердің жалпы санына қатынасымен кѳрсетіледі. Ол электролиттердің күшін сан жағынан сипаттайды. Барлық сілтілер, азот қышқьиіы, күкірт қышқылы, бромсутек қышқылы, иодсутек қышқылы күшті қышқылдарға жатады, олардың диссоциациялау дәрежелері 30 пайыздан жоғары, а-20 пайызға жуық фосфор қышқылы мен күкіртті қышқыл орта күші

264

бар электролиттерге, а - 1,4% сірке қышқылы, 0,1% күкіртсутек қышқылы әлсіз қышқыддарға жататыны айтылады. Суда еритін тұздардың бэрі күшті электролиттер.

Диссоциациялану дәрежесі туралы білімді бекіту үшін жаттығулар орындалады. Оларда берілген ерітіндіде иондардың массасы немесе концентрациясы бойынша диссоциациялану дәрежесі табылады немесе мольдік концентрациясы, кѳлемі жэне диссоциациялану дәрежесі керсетілген ерітінділердегі иондардың массасы, т.б. анықталады.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   110   111   112   113   114   115   116   117   ...   162




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет