«Бейорганикалық химияның фундаменталды сұрақтары» пәнінен дәрістер жинағы Әдістемелік нұСҚау шымкент, 2015 ж
Кіріспе. Химия пәні. Заттар классификациясы
жүктеу/скачать 1.65 Mb.
|
| Кіріспе. Химия пәні. Заттар классификациясы.
Жоспар: Химияның негізгі заңдары мен түсініктері. Атом-молекулалық ілім Авогадро заңы. Көлем қатынас заңы. Кіріспе. Химия пәні. Химия-қоғамның ғылыми техникалық прогресін анықтайды және барлық уақытта адамнын тіршілік әрекетіне қызмет етеді.Химиялық реакциялар көптеген өндірістік процестерде қолданылады. Химия жалпы бейорганикалық, органикалық, аналитикалық, физикалық, коллоидтық жене т.б. бөлімдерден тұрады. Жалпы химия химиялық өзгерістердің барлығына қатысы бар заңдылықтармен теориялық мәселелерді зерттейді. Бейорганикалық химия элементтердің жөне олардың қосылыстарының құрамы мен қасиеттерін қарастырады. Органикалық, химия органикалық заттардың құрамын, құрылысын, қасиеттерін және олардың қатысымен жүретін реакцияларды оқытады. Химия әрбір адамның өмірінде, оның тіршіліктегі әрбір-іс әрекетінде үлкен рол атқарады. Химияның заңдарын пайдалана білудің маңыздылығы өндіріс тиімділігін жоғарылату мен өнім сапасын жақсарту проблемасын шешуде мәнге ие. Химия – зат жайлы, олардың құрылысы, қасиеттері мен бірінің біріне айналуы туралы ғылым. Химияның негізгі түсініктері. Ядро зарядтары бірдей болып келетін атомдардың белгілі бір түрін химиялық элемент деп атайды. Әртүрлі элементтер атомдарының өлшемдері мен массалары әртүрлі болады. Атомдық масса – ол массаның атомдық бірлігімен өрнектеледі және ол химиялық элемент массасының орташа мәні. Молекулалық масса – массаның атомдық бірлігінде өрнектелген молекуланың массасы. Ол молекуланың құрамына кіретін барлық атомдар массасының қосындысына тең. Мысалы, күкірт қышқылының Н2SO4 молекулалық массасы тең: 1,008 х 2 + 32 + 16 х 4 = 98 Моль- ол массасы 12 г 12С көміртекте қанша атом болатын болса, берілген заттың да сонша құрылымдық бөлшегі болатын зат мөлшері. Бір моль заттың массасын оның молярлық массасы деп аталады. Оны М әрпімен белгілеп, г/моль деп өрнектейді. Химияның негізгі заңдары. Массаның сақталу заңы. Массаның сақталу заңы –химиялық реакцияларға түскен заттардың массасы, реакция нәтижесінде түзілген заттардың массасына тең. Мысалы, метан оттекте жанғанда көмір қышқыл газы мен су түзілетін реакцияны қарастырайық: СН4 +2О2 → СО2 + 2Н2О Массаның сақталу заңына сәйкес: n(СН4) +2n(О2) = n(CО2 ) + 2n(Н2О), мұндағы n(СН4) мен 2n(О2) - әрекеттесуші заттардың массасы; n(CО2 ) мен 2n(Н2О) – реакция өнімдерінің массасы. Заттардың құрам тұрақтылық заңы Құрам түрақтылық заңын француз ғалымы Ж. Пруст (1808 ж.) тұжырымдады. Алыну тәсілдеріне қарамастан кез келген таза заттың қүрамы мен қасиеті тұрақты болады.. Заттардың құрам тұрақтылық заңы – қандай жолмен алынған болса да, таза химиялық қосылыстардың сапалық және сандық құрамы әрдайым тұрақты болады. Бұл заңды тек молекулалық құрылымдарға қолданады.Мысалы, көміртек диоксидін үш жолмен алуға болады: С + О2 СО2 2СО + О2 2СО2 t° СаСОз СО2 + СаО Әрбір таза көміртек диоксидінің құрамында 27,27 масса С пен 72,73 масса О2 бар. Бұл атомдардың әрқайсысының массасы тұрақты болады. Молекулалық кұрылымдағы қосылыстардың құрамы оның алыну жолына тәуелсіз тұрақты болып келеді. Ал молекулалық қүрылымы жоқ қосылыстардың қарастырылып отырған агрегаттық күйдегі кұрамы оның алыну жолына тәуелді.. Еселі қатынас заңы. Кейбір элементтер қосылысқанда бір ғана емес, бірнеше қосылыс түзеді. Демек, бұл қосылыстарда ол элементтердің салмақ мөлшері де әр түрлі қатынаста болады. Мысалы, сутек пен оттек екі қосылыс — су және сутектің пероксидін (Н2О2) түзеді. Мыс оттекпен екі қосылыс - қара түсті СuО және қызыл түсті Сu2О түзеді. Сутек пен оттекті қосылыстарында сутектің бір салмақ бөлігіне оттектің қосылып тұрған салмақ бөліктерінің біреуі екіншісінен (пероксидте - судағыдан) екі есе артық 8:16=1:2. Осы сияқты Сu пен О2 де екі түрлі оксидтерде оттектің бірдей салмақ бөліктері еселі қатынаста болады. 32:64=1:2 Осы жағдайларды зерттеп Дальтон (1803ж.) қорытынды жасаған: екі элемент бір — бірімен бірнеше қосылыс түзетін болса, ол қосылыстарда, сол элементтердің біреуінің бірдей етіп алынған салмақ бөлігіне екіншісінің сай келетін салмақ бөліктерінің өзара қатынасы, кішкене бүтін сандар қатынасындай болады. Бұл еселі қатынас заңы деп аталады.Авогадро заңы. Көлем қатынас заңы. Газ күйіндегі заттардың молекулалық салмақтарын анықтау. Газды заттардың арасындағы реакцияларды ең алғаш рет француз химигі Жозеф Луи Гей-Люссак зерттеген. Тәжірибе жүзінде ол химиялық реакцияға түскен газдардың көлемдерінің қатынасы бүтін сандардың қатынасындай болатындығына көз жеткізді. Мысалы, 3 көлем Н2 жөне 1 көлем N2 әрекеттескенде 2 келем NН3 түзіледі. ЗН2 + N2 2NН3 Тұрақты температурада және қысымда химиялық реакцияға қатысушы газдардың көлемдерінің өзара қатынасы жай бүтін сандардың қатынасындай болады. Бұл көлем қатынас заңы. Ал 1811 жылы итальян ғалымы А. Авогадро газ күйінде заттармен жүргізілген тәжірибелерге сүйеніп келесі заңды ашты: Газ күйіндегі қандай заттың болса да, бір молі бірдей жағдайда, бірдей көлем алады. Мысал ретінде әр түрлі газдардың қалыпты жағдайда (қысым 760 мм с.б., I = 0°С) алатын көлемін есептеп шығарайық. 1 л сутек массасы (қ.ж.) 0,09 г тартады, оның бір молінің (2,016 г) колемін пропорциясынан шығарамыз: 1л -0,09г х ----2,016 г х=2,016 х 1л / 0,09=22,4л сонымен, сутектің бір молі, демек басқа да кез келген газдың бір молі (қ.ж.) 22,4 л көлем алады. Бұл газдың молдік көлемі. Авогадро заңын пайдаланып газдардың молекулалық массаларын анықтауға болады. Бұл заң бойынша бірдей t° және Р алынған әр түрлі газдардың бір көлеміндегі молекулалар саны да бірдей болады. Бұдан екі газдың бірдей көлемдерінің массаларының қатынасы олардың молекулалық массаларының қатынасындай болады. Бірдей жағдайда газдардың бірдей көлемдеріндегі молекулалар саны тең болатыны білеміз. Олай болса, көлемдерін бірдей етіп алған екі газдың молекулаларының қатынасы олардың молекулалық массаларының катынасындай болады. m/ m1=M/ M1 мұнда, m - бір газдың, m1 екінші газдың массалары, М мен М1 - солардың молекулалық массасы. m = NМ ;m1 = NM1 N - бірдей көлемдердегі бірдей мөлшердегі молекулалар саны. Авогадро заңы негізінде қалыпты жағдайдағы газдардың көлемін, массасын, тығыздыіын (1л массасы), молекулалық массаларын табады. Атом-молекулалық ілім. Химия ғылымының негізі болып атом-молекулалық ілім, материяның сақталу заңы, Д.И.Менделеевтің периодтық заңы химиялық құрылыстың теориясы болып табылады. 1741 жылы М.В. Ломоносов атом туралы түсініктерді жүйелі атом-молекулалық ілімге айналдырды. Бұл ілім заттарды және олардың бір түрден екінші түрге айналуын дұрыс түсінуге мүмкіндік береді. Атом-молекулалық теориядан кейінгі химия тарихындағы ерекше маңызды ірі табысАтом-молекулалық ілім заттарды және олардың бір түрден екінші түрге айналуын түсіндіреді.Атом және молекуланының нақты анықтамалары 1860 жылы Карлеруэде берілді.Атомның әрбір жеке түрі - ол элемент. Молекула - заттың химиялык кұрам тұрақтылық заңы қасиеттерін сақтап тұратын ең кіші бөлігі.Химиялық өзгерістерде молекулалар атомдарға бөлінгенмен атом өзінің қасиетін сақтайды. Атом-молекулық ілімнің негізгі қагидалары: Молекулалық және беймолекулалық құрлысты заттар болады. Молекулалар арасындағы бос кеңістік мөлшері заттардың агрегаттық күйіне және температураға байланысты. Газ молекулаларының арасында өте үлкен қышқылдық болады. Сондықтан газдар оңай сығылады. Сұйықтықтың сығылуы қиынға соғады, өйткені молдекулалар арасындағы бос аралық аз болып келеді. Қатты заттардың молекулалар арасында кеңістік оданда аз болғандықтан сығылмайды. Молекулалар үздіксіз қозғалыста болады. Молекула қозғалысының жылдамдығы артады. Молекулалар арасында өзара тартылу және тебілу күшті әсер етеді. Бұл күштер қатты заттарда көбірек, газдарда – азырақ болады. Молекулалар атомдардан тұрады, олар да молекулалар тәрізді үздіксіз қозғалады. Молекула атомдарға әлдеқайда еркін, тезірек және көбірек қозғалады. Атомдардың бір түрінің басқа түрлерінен массасы, тағы басқа қасиеттері жөнінен айырмашылықтары болады. Осыған байланысты бір-біріне бірдей ұқсас атомдар – элементер деп аталады. Физикалық құбылыстарда молекулалар сақталады, химиялық құбылыстар кезінде молекулалар өзгеріске түседі. Заттар классификациясы. Химия бізді қоршаған материялық дүниені зерттрейтін жаратылыстану ғылымдарының қатарына жатады. Жаратылыс дегеніміз бізді айнала қоршаған материалдық дүние. Материя әрдайым қозғалыста болады. Материяның қозағалысының түрлері көп:Заттың бір орнынан екінші орынға қозғалуынан бастап, оның қызуы және салқындауы, жарық шығаруы, химиялық өрекеттесуі, тіршілік процесстері, ең ақыры ойлау осының барлығы материалық қозғалысының түрлері. Материаның түрақты физикалық қасиеттері бар әр бір түрі зат деп аталады. Мысалы, көміртек, оттек, шыны, темір тағы басқа жеке заттар.
Металдар Бейметалдар Бейорганикалық Органикалық қосылыстар қосылыстар Материяның нақты көрінісі (заттар) өте көп, материя қозғалысының түрлері де жеткілікті, сондықтан осыған сәйкес жаратылысты зерттейтін ғалымдар да түрлі салаға бөлінеді. Химия материя қозғалысының химиялық түрін зерттейді, бір заттан екінші жаңа зат түзілуіне байланысты туатын материя қозғалысының түрін зерттейді және химия заттардың құрамын, құрылысын, қасиеттерін, өзгеріс жағдайын және өзгерістермен қабат болатын құбылыстарды зерттейтін ғылым. Физикалык және химиялық құбылыстар. Заттарда болатын өзгерістерді қүбылыстар деп атайды. Бұл құбылыстар физикалық жөне химиялық болады. Физикалық құбылыстар заттардың агрегаттық күйі және пішінінің озгеруі физикалық қасиеттерге жатады: қайнау жөне балқу температурасы, түсі, күйі, түрі, иісі жатады. Зат үш түрлі агрегаттық күйде бола алады: қатты, сүйық және газды. Физикалық қүбылыс кезінде заттың химиялық қүрамы озгермейді. Бір заттың екінші затқа айналуын химиялық құбылыс немесе химиялық реакция дейді. Табиғатта неше түрлі химиялық реакциялар жүреді. өлі және тірі дүниеде болып жататын тотығу, шіру, жану, тірі организмдердегі зат алмасу процестері химиялық қүбылыстарға жатады. Кендерден металдар алу, электролиз, аммиак, тұз, күкірт қышқылдарын, сода өндіру, сабын алу кезінде жүретін құбылыстар химиялық реакцияларға жатады. Заттарда физикалық және химиялық кұбылыстар көбінесе қатар жүреді. Бақылау сұрақтары: 1.Заңдарға(массаның сақталу заңы,еселік қатынас заңы, заттардың құрам тұрақтылық заңы, көлем тұрақтылық заңдарға мысалы келтіріңдер мысалыны реаккциямен түсіндіріңдер. 2.Атом-молекулық ілімнің негізгі қағидаларына жатқа біліңдер. 3.Заттар классификациясы. жүктеу/скачать 1.65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|