Оттегі жетіспеген жағдайда

жүктеу/скачать 0.87 Mb.

бет	4/10
Дата	17.06.2016
өлшемі	0.87 Mb.
	#141947

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Оттегі жетіспеген жағдайда

4Р +3О₂ 2Р₂ О₃ Р₄ О₆ деп те жазады.
Ақ кристалл зат улы суда еріп фосфорлы фосфит қышқылда пайда етеді.

Р₂О₃ +3Н₂О 2Н₃ РО₃ тұздары фосфиттер күшті тотықсыздандырғыш.

Оттегі мол болған жағдайда

4Р +SO₂ 2P₂O₅ кейде Р₄ О₁₀ белгіленеді бір модификациясы бар.

Р₂О₅ – ақ кристалл зат. Сумен күшті әсерлеседі. Сол себептен құрғатушы есебінде де қолданылады. Сумен әрекеттескенде

Р₂О₅ + Н₂О 2НРО₃метафосфор

Р₂О₅+3Н₂О Н₃ РО₄ ортофосфор
Ортофосфор немесе фосфор қышқылы ең көп тарқалған.

Фосфор қышқылы ақ қатты зат _t_-балқу42,4⁰С сумен әрқандай қатнаста араласа алады. Сулы ерітінділерде орташа күшті үш негізді қышқыл саналады.

К₃РО₄ – ортофосфат немесе фосфат калий

К₂НРО₄ – гидрофосфат калий

КН₂РО₄ – дигидрофосфат калий
Фосфор қышқылы өндірісте алынуы

1). Са₃ (РО₄)₂ +3 Н₂SO₄3CaSO₄ +2H₃ PO₄

CaSO₄ – ті фильтрмен ажратады.
2). Тазарақ фосфор қышқылы

4Р +SO₂ 2P₂ O₅

P₂O₅ +3H₂O 2H₃ PO₄
Фосфор қышқылы : минерал тыңайтқыштар алуда, тамақ өнеркәсібінде.
Фосфорлы тыңайтқыштар
Фосфор азотқа ұқсас өсімдіктердің өсуі және жасауы үшін маңызды элемент саналады. Топыраққа минерал тыңайтқыш есебінде енгізіліп тұрылады.

Фосфорлы тыңайтқыштарда фосфориттер құрамына кіретін кальций фосфатынан алады.

Фосфорит ұны - Са₃ (РО₄)₂ қиын ериді. Қышқылды топырақтарда өсімдіктерге сіңуі мүмкін.

Фосфат кальцийге күкірт қышқылын әсер етіп – жай (простой) суперфосфат Са (Н₂РО₄)₂ алады. – Бұл ериді өсімдіктерге жақсы сіңеді.

Са₃ (РО₄)₂ +2Н₂SO₄  Ca (H₂РО₄)₂ +2CaSO₄.

Фосфордың мөлшерін тыңайтқышта көбейту үшін фосфоритті фосфор қышқылымен өңдейді :

Са₃ (РО₄)₂ +4Н₃ РО₄3Са (Н₂ РО₄)₂ двойной (екілемші) суперфосфат деп аталады – алынған тыңайтқыш.
Преципитат – СаНРО₄ х 2Н₂О
Жоғары концентрациялы фосфорлы тыңайтқыштар. Суперфосфор қышқылы негізінде алынады. Полифосфор қышқылдары араласпасы (суперфосфор қышқылы) : Н₄ Р₂ О₇, Н₅ Р₃ О₁₀, Н₆Р₄О₁₃ және басқалар. Бұл қышқылдар фосфор қышқылын Н₃РО₄ –ді вакумда қыздыру жолымен алынады.

Полифосфор қышқылдарының аммиакпен өзара әсерлесуі нәтижесінде аммоний полифосфаттары пайда болып олар комплексті азот – фосфорлы тыңайтқыштар есебінде қолданылады.

Азотпен бірге фосфор басқа да комплексті кешенді тыңайтқыштар құрамына да кіреді. Мысалы аммофос – NН₄H₂ PO₄ диаммофос (NH₄)₂ HPO₄.
Лекция 13

Тақырып: Мышьяк, сурьма висмут.
Табиғатта тарқалуы. Жер қыртысында олар сәйкестігі бойынша 5х10^-4; 4х10^-5

2х1^-5 %. Табиғатта күкіртпен қосылыс көрінісінде АS₂ S₃ Sв₂S₃ Вi₂ S₃ ұшырайды.

Қасиеттері.

Мышьяк бірнеше аллтропиялық модификациялары болып ең тұрақтысы серый – кристаллический – металлдың жылтырлығы бар модификациясы. Сурьма – күміс – ақ металл, висмут – қызғыштығы бар күміс рең металл.

АS –Sв – Ві қатарында металлдық қасиет күшейіп металл еместік қасиет азаяды.

АS – металл емес

Sв – металл мен металл емес аралығында орналасқан металлдығы көбірек

Ві – металдық қасиеттер көрсетеді.

Қыздырғанда т:д. +3 болған АS₂O₃ Sв₂О₃ Ві₂О₃ қышқылдық оксид амфотер, негізді- реттігі бойынша.
АS₂O₃ +3H₂O H₃ ASO₃

Sв₂О₃ және Ві ₂O₃суда ерімейді.

+5 т.д. ие болып АS₂O₅ – қышқылдық қасиет көрсетеді.

АS₂O₅+ H₂O Н₃ АSО₄

Сурьма және висмут (V) оксидтері – тұрақсыз +5 т.д. – не ие мышьяк сурма және висмут қосылыстары тотықтырушы қасиеттерді көрсетеді. Висмутаттар күшті тотықтырушылар.
2Mn (NO₃)₂ +5 NaВiО₃ +16НNO₃ 2HМnO₄ +5Ві (NO₃)₃ +5 NaNO₃ + H₂O

Mn⁺² –5e Mn⁺⁷ 2

Вi⁺⁵ +2е Ві³⁺ 5
Тотықсызданғанда Ві (NO₃)₂ және ВіОNO₃пайда болады. Олар тұрақты қосылыстар.

Алынуы және қолданылуы.

2АS₂ S₃ +90₂  2АS₂ O₃ +6 SO₂

АS₂ O₃ +3c 2AS +3CO

Қорғасын рудаларын өңдеуде қосымша өнім есебінде висмутты ажратып алады.

Мышьяк сурьма және висмутты әртүрлі балқытпалар алуда қолданылады. Металлдық сурьма типографиялық жұмыстарда қолданылатын және подшипниктер шығаруда қолданылатын қорғасын мен қалай балқытпаларының құрамына енгізіледі.

Мышьяк ,сурьма ,висмуттың кейбір қосылыстары жарым өткізгіштік қабілеттерге ие болатындығы үшін электрондық техникада қолданылады.

Сурьма және висмут қосылыстары әсіресе мышьяк қосылыстары улы пестицидтер сипатында ауыл шарушылықда өсімдіктерді қорғау үшін

22 элемент металл еместер : сутегі, инерт газдар (Не,Ne,Ar,Kr,Xe,Rh)

галогендер (К,Cl, Вr,Y,At) оттегі, S, Se, Te, N, P,AS,C,Si,В.

Басқаларының барлығы металлдар
Металл және металл еместердің қысқаша қасиеттік ерекшеліктері

1). Жай заттардың физикалық қасиеттері металл еместер – газ, сұйық, қатты . Металлдар – Нg басқа қатты. Метталл еместер жылу, электр өткізуі төмен.Метталлдар қарама қарсы. Метталл еместердің қаттылары морт.

2). Жай заттар құрылысы: металл еместер – бір атомды екі атомды көп атомды.Қатты кристал торы буындарында – молекулалар (атом емес) С,Si ғана атом.Метталлдар кристалл решеткаларында- тек атомдар.

3). Электрон құрылысы металл емес көпшілік 4-8 электрон.Металлдарда 1-3.

4). Период системада металл еместер оң, жоғарыда металлдар –кристал рим. – атомдар. Кристал көлемінде электрондар әрекет еркін жасайды.

ІV топ негізгі топша элементтері химиясы. (С, Si, Ge, Sn, Рв)

Сыртқы қабат электрон концентрациясы

S P

негізгі қозғалған

қосылыстарында -4 +2 +4 т.д. көрсете алады.

Лекция № 14

Тақырып: ІV топ негізгі топша элементтері жалпы сипаттамасы

Көрсеткіш	С	Si	Ge	Sn	pв
Тәртіп нөмірі	6	14	32	50	82

Атомдық масса 12,011 28,0855 72,590 118,710 207,2

Табиғи изотоптары ¹²С, ¹³С ²⁸Si, ²⁹Si, ³⁰Si ⁷⁰Ge ⁷²Ge ⁷³Ge 10 изотоп ²⁰⁴рв ²⁰⁶рв ²⁰⁷рв ²⁰⁸рв ⁷⁴Ge ⁷⁶Ge
Сыртқы қабат электрон 2S² 2p² 3S²3p² 4S²4p² 5S²5p² 6S²6p²

Характерлі тотығу дәежесі –4 +2 +4

Лекция № 15

Тақырып: Көміртегі және көміртек материалдары

Жер қыртысында 0,1%. Табиғатта еркін түрде –алмаз, графит күйінде. Табиғатта жай зат күйінде және қосылыс күйінде көптеген табиғи заттар құрамына кіреді. Қоңыр және тас көмір сланец, торф, мұнай, тау жыныстары және минералдар. Әк СаСО₃, сидерит – ҒеСО₃- атмосфера ауасында СО₂ (0,012 % масс үлес).

Қаиеттері: үш аллатропиялық модификация алмаз, графит, карбин.

Графит электр тогын өткізеді. Карбин жарым өткізгіш -СС-СС

Көмір –кокс 96-98% С жоғары үшеуінен басқа осы 2 форма

Шиша көміртек

Химиялық қасиеттері:

1. Металлеместермен

С+О₂ СО₂ 2С+О₂ 2СО

С+2Н₂ ^t-pa CH₄ C+2S ^t-pa CS₂

2C+N₂^жоғ (СN)₂

_t-paдицциан

HCN синил қышқылы

СО+NH₃HCN+H₂O

HCN- әлсіз қышқыл. Қышқыл және тұздары өте улы КСN – цианид.

НСNS тиоциан қышқылы КСNS тиоцианат.
2. Металлдармен

3С +4Аl ^t^-^paAl₄C₃

2C+Ca ^t-paСаС₂

Карбидтер қиын еритін қатты заттар

3. Тотықсыздандырғыш қасиеті

С + SnO Sn + CO

карботермия

Қолданылуы. Щойын алуда. Ағаш көмір кремний алуда тотықсыздандырғыш ретінде қолданылады. Графит – электродтар ядролық реакторда нейтрондарда баяулатушы Алмаз –қымбат тас, бриллиант – бұрышталған шлифталған алмаз.

Жасанды алмаз – кесу үшін қолданылады.

Көмірдегі адсорбция.

Сұйықтарды газдарда адсорбция жасайды.

Адсорбция – Екі система шегарасына заттардың концентрациялануы. Қатты - сұйық. Адсорбент-– жүзіне жұтушы зат адсорбат -жұтылған зат. Адсорбент және адсорбат арасында химиялық реакция жүрсе хемосорбция деп аталады.

Ағаш көмірінен алынатын (древесный) актив көмір көп жерлерде қолданылады. Қант тазалауда противогаздарда, медицинада қолданылады. Адсорбциялық қабілетке ие : Аl₂O₃, симкагель ХSiO₂yH₂O.

Көміртегінің оттекті қосылыстары

СО өте улы – угарный газ оттекті жетіспеген жағдайда

СО+О₂ 2СО₂

Осы қасиетінен пайдаланып заправка газ құрамына қосады.

генераторлы газ СО+N₂

су газы СО+Н₂

Күшті тотықсыздандырушы

3СО + Ғе₂О₃ 2Ғе +3СО₂
Металлдармен әрекеттеседі.

4СО +Ni Ni (CO)₄ тетракарбонил никель карбонилдар жоғары дәрежеде таза металлдар алу үшін қолданылады.

СО – тұз пайда етпейтін – индиферент оксид.

Алынуы : өндірісте

СО₂+С2СО

СО₂ – түссіз газ. Қатты СО₂– құрғақ мұз. Жануды қолдамайды.

СО₂ + Н₂О  Н₂СО₃

СО₂ + ВаО  ВаСО₃

СО₂+ 2КОН  К₂СО₃+ Н₂О

СО₂ + КОН  КНСО₃ – СО₂ көп болса.

Өндірісте алынуы:

СаСО₃ = СаО + СО₂

С + О₂  СО₂

Лабороторияда.

Na₂CO₃ + H₂SO₄  Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

СО₂ сода алуда, қант алуда, газ суларында өртсөндіргіштердің заправкасы, мұзқаймақ сақтау.

Көмір қышқылы : Екі негізді әлсіз қышқыл

Н₂СО₃ Н⁺+НСО₃^-

НСО₃^- Н⁺+СО₃^2-

Сулы ерітінділерде ғана болады.

Н₂СО₃+ 2NaOH Na₂CO₃+H₂O

Н₂СО₃+ ВaСl₂ ВaCO₃+2HCl
Көмірқышқылы тұздары :

Орта және қышқылды гидрокарбонаттар. Карбонаттардың

Na,K, NH₄басқалары суда ерімейді. Барлығы ақ түске ие болады. Карбонат ерітінділері – негіздік реакция береді. Лакмус көкке боялады.

СаСО₃+ НСl CaCl₂ + CO₂+H₂O

Алынуы және СО₂хСО₃^-2 сапалы реакциясы
С

О₂ +ВаСl₂ +H₂OВаСО₃ + 2 НСl

CO₂+Ca (OH)₂ CaCO₃+H₂O

Na₂CO₃+2HCl2NaCl+CO₂+H₂O

CO₂ +Ва (OH)₂ВаСО₃+Н₂О

Барлық гидрокарбонаттар суда жақсы ериді.
Na₂CO₃ x 10H₂O сода

Na₂CO₃кальцинирленген сода.

Шиша, өндірісінде, сабын, жуу порошоктарын алу үшін, бояу, металлургия.

NaHCO₃ – ішімдік содасы, азық аухат, медицина, тұрмыста. Ішімдік содасы өрт сөндіру препараттары құрамында да болады.

К₂ СО₃ –поташ, шиша, сабын, сурет

СаСО₃ -әк, мрамор, мел негізгі компоненті құрылыста. Топыраққа да құрылымын жақсылау үшін салса болады.

Көміртегінің табиғаттағы айлануы СО₂ арқылы.

Кредит № 2 (15 сағат)

Лекция № 16

Тақырып: Кремний Si.
Табиғатта тарқалуы. Оттегіден кейін ең көп тарқалған элемент. Жер қыртысында 27,6%. Ең көп тарќалған көрінісі –кремнезем. SiO₂x SiO₂әр ќандай ќұмныњ негізгі компоненті (кварц ќұмы, тау хрусталі, кремень, яшма, агат, опал т.б. аттары бар).

Көп жағдайда силикат және алюмосиликаттар күйінде ұшырайды.

Алюмосиликаттар – дала шпаты

Каолин

слюда

нефелин
Гранит –тау жынысы = дала шпаты + слюда + кварц кристаллдары араласпасы

Каолин –аќ лай (глина)

Каолин темір ќосылыстары – жай лай

Ќасиеттері : металлдың жылтырауыќтығы бар тоќ күлгін кристалл зат 1 модификациясы бар структурасы алмаз структурасына ұќсайды. Біраќ бұл жарым өткізгіштік ќасиеті бар. Атомдар арасындағы кейбір ковалент байланыстар оңай үзіліп кристаллдағы электрондар әрекетшең жағдайға келеді.

Химиялыќ ќасиеттері: металл еместік ќасиеті көбірек

1). Металл еместермен ќалыпты жағдайда жалғыз фтормен реакцияласады.

Si +2F₂=SiF₄

2). Металлдармен ќыздырғанда

Si+2Mq =SiMq₂ – сислицид

SiMq₂+2Н₂SO₄=SiH₄+2MqSO₄

3). Негіздер, ќышќылдармен реакцияласады.

Si +2KOH + H₂O =K₂SiO₃ +2H₂ HF мен әрекеттеседі басќа ќышќылдармен реакцияға кіріспейді.
4). Тотығу реакциясы (жанады)

Si +O₂=SiO₂

Кремний (IV) оксид. Түссіз кристалл зат суда ерімейді – омен әрекеттеспейді.

SiO₂ – ќышќылды оксид. Химиялыќ тұрғыдан – инерт зат. Негіздермен балќытќанда ғана реакцияға кіріседі.

SiO₂+2КОН =К₂SiO₃+H₂O

SiO₂+Na₂CO₃=Na₂SiO₃ + CO₂

Кремнезем SiO₂– жай және кварцты әйнек алуда, цемент, керамика, фарфор т.б. материалдар алуда ќолданылады. Яшма, агат, опал –дардан ювелир єшекейлерін дайындайды.

Кремний ќышќылы.

Єлсіз екі негізді ќышќыл Н₂ SiO₃SiO₂-ні сумен єрекеттестіріп алып болмайды.

Н₂ SiO₃Н⁺+НSiO₃^-

Алу К₂SiO₃ +2HCl= Н₂ SiO₃+2KCl

Н₂ SiO₃– әртүрлі поликремний ќышќылдарының ең ќарапайымы

Х SiO₂х у Н₂О кремний ќышќылы ќұрығанда силикагель эффектив адсорбент алынады. Ол газ жұтушы ретінде, суды тазалауда. Майларды тазалауда, су буларын жұтќызуда ќолданылады.

Силикаттар – кремний ќышќылы тұздары

Табиғи силикаттар асбест 3 МqOx2 SiО₂ х 2 Н₂О

тальк 3 МqOx4 SiО₂ х Н₂О

Натрий силикаты (анығырағы хNa₂O x y SiО₂) Na₂SiО₃ – суда жақсы ериді. Еритін шиша деп те аталады. Өндірісте кварцты құмды содамен араластырып балқытып алады.

Натрий силикаты шиша өндірісінде қолданылады. Оның әртүрлі қоспасы бар сулы ерітіндісі (сұйық шиша) отқа шыдамды цемент растворы, бетон, жылу және дыбыс изоляторларын алуда, қағаз, картон, сабын, жуушы порошоктар, силикатты бояу, клей алуда қолданылады.

К₂SiO₃ қасиеттері бойынша натрий силикатына ұқсас. Шиша және керамика өндірісінде қолданылады. СаSiO₃– отқа шыдамды материалдар, керамика, фарфор алуда.

Күрделі құрамды силикаттар – алюмосиликаттар – олар негізінен табиғи минералдар

Калийлі дала шпаты –К₂О х Al₂O₃x6SiO₂

Натрий дала шпаты – Na₂Ox Al₂O₃x6SiO₂

Каолин - Al₂O₃x2SiO₂х2 Н₂О

Смода - К₂О х 3Al₂O₃x6SiO₂ х Н₂О

Нефелин - Na₂Ox Al₂O₃x2SiO₂

Бұлар шиша, керамика, цемент алуда адсорбент – (цеолит) сипатында қолданылады.

Шиша, керамика, цемент

Табиғи кремний бар материалдардан : шиша, керамика және цемент алады.

Шиша негізгі компоненті SiO₂әдеттегі айна шишасы Na₂O,СаО, SiO₂және (қосымшалар Al₂O₃,MqO және басқалар). Жай айнаның формуласы : Na₂Ox СаOx6SiO₂Al₂O₃термо шыдамды, химиялық шыдамды В₂О₃ термошыдамды және оптикалыққасиеттерін жақсартады.

Керамика – фарфор және фаянс фарфор SiO₂ , Al₂O₃ және К₂О

Цемент – СаО, SiO₂ және Al₂O₃

Лекция №17

Тақырып: Германий, қалай, қорғасын.
Германий, қалай, қорғасын табиғатта кремний және көміртегіге қарағанда әлдеқайда кем тарқалған. Олар сәйкес 7х10^-4 , 4х10^-3 және 1,6 х10^-3%.

Германий металлдың жалтырағы бар күміс, күлгін зат. Жарым өткізгіш болып белгілі электроөткізгіштік қасиетке ие. Металл еместік қасиеттен металдық қасиеті көбірек.

Қалай күміс түстес жұмсақ ақ металл

t_балқу231,9⁰С. металлдық қалай суытқанда сұр (серый) түске өтіп порошок көрінісінде ыдырайды. Бұл құбылыс “қалай чумасы” деп аталады.

Қорғасын жұмсақ көк –сұр метал t_балқу237,4 ⁰С

Германий, қалай, қорғасын оттегі тарапынан тотығуға берілмейді (шыдамды).

Қыздырғанда реакцияға кіріседі.

1). Ge +O₂ GeO₂ 2Рв +O₂ 2РвО

қорғасын ауада жұқа оксид пленкасын пайда етіп. Ол әрі қарай тотығудан сақтайды.

2). Ge+4H₂SO₄ Ge (SO₄)₂+2SO₂+4H₂O

Ge+4HNO₃ H₂GeO₃+4NO₂+ H₂O

германий қышқылы

Sn+4HNO₃ H₂SnO₃+4NO₂+ H₂O

қалай қышқылы

Сұйық қышқылдарда металдық қасиет

Sn+2HClSnCl₂+H₂

3Sn+HNO₃3Sn (NO₃)₂+2NO+ H₂O

Қорғасын НCl және Н₂SO₄ те ерімейді. Жүзінде РвСl₂ РвSO₄ пленкалары пайда болып реакцияның ары қарай жүруіне кедергі жасайды.

Рв +4HNO_{3 =}Рв (NO₃)₂ +2NO₂+2 H₂O

Қалай және қорғасын сулы сілтілерде қыздырғанда ериді.

Sn +2 NaOH+2 H₂ONa₂ [Sn (OH)₄]+H₂

Pв +2NaOH +2 H₂ONa₂ [Рв(OH)₄]+H₂
Германий, қалай, қорғасын тотығу дәрежесі +2 және +4 болған оксидтер, гидроксидтер түзеді. Германий үшін +4 тұрақты ал қорғасын үшін +2 +2 тотығу дәрежесіндегі оксидтері және гидроксидтері МеО және Ме (ОН)₂ амфотер қасиеттерге ие.

SnO +2HClSnCl₂+ H₂O

SnO +2КОН+ H₂OК₂[Рв (ОН)₄]
GeO және Ge(OH)₂ – лерде қышқылдық қасиет ал рво және Рв (ОН)₂ де негіздік негіздік қасиет күштірек.

+4тотығу дәрежесінде германий, қалай және қорғасын келесі оксидтер және гидроксидтер түзеді:

GeO₂,Н₂, GeO₃ (GeO₂xnH₂O), SnO₂, H₂SnO₃(SnO₂xnH₂O) РвО₂, Рв (ОН)₄ (РвО₂x nH₂O)

Ge- Sn-Рв қатарында оксидтер және гидроксидтер негізділігі күшейеді. GeO₂-қышқылды SnO₂-амфотер, РвО₂ – амфотер бірақ негізді қасиеті күштірек.

Қорғасын Рв₃О₄ қосылысы – қорғасын сурикі деп аталады.

2 РвО+ РвО₂ Рв₃О₄ алынады.

Балқыту арқылы

Қорғасын тотығу дәрежелері екеуінде +2 біреуінде +4

Германий және қалай үшін +4 т.д. әсіресе тән. Олардың (ІІ) – лік қосылыстары оңай тотығып, күшті тотықсыздандырушылар саналады.

5 SnSO₄+2KМnO₄+8H₂ SO₄5Sn (SO₄)₂ +2MnSO₄ +K₂ SO₄+8H₂O
Sn⁺² –2e Sn⁺⁴2 5

Mn⁺⁷ +5e Mn⁺² 5 2

Қорғасын үшін +2 т.д. өте тұрақты. Бұл қорғасын (ІV) қосылыстарының күшті тотықтырғыш қасиеттерін шарттандырады.

Әсіресе РвО₂

5РвО₂+2Mn (NO₃)₂ +6 HNO₃ 5Рв (NO₃)₂+2HMnO₄+8 H₂O

Рв⁺⁴+2е Рв⁺² 2 5

Mn⁺²-5e Mn⁺⁷5 2
Германий және оның қосылыстары жарым өткізгіштік приборларды жасау үшін қолданылады. (диод,транзистар, интеграл схема, жұқа пленкалы резисторлар фоторезиторлар). GeO₂ арнайы оптикалық шиша және шиша талшық алу үшін қолданылады.

Қалай және қорғасын әртүрлі балқытпалар құймалар алуда қолданылады. Рв₃О₄бояу. РвО₂аккуммляторда РвО хрустал алуда қолданылады.

Лекция №18

Тақырып: ІІІ негізгі топ элементтері химиясы
В бор, Аl алюминий, Ga галий, Іn индий, Тl талий. Бордан басқа элементтердің барлығы металл. Жалпы сипаттама.

Лекция №19

Тақырып : Бор және оның қосылыстарының химиясы.
Бор. Жер қыртысындағы бордан, массалық үлесі 3-10^-4%. Еркін түрде бұл элемент табиғатта кездеспейді. Ең көп ұшырайтыны

Na₂В₄О₇х10Н₂О.

Кристалл түзілісімен ерекшеленетін бірнеше аллотропиялық модификациялары бар. Кристалл бор қара немесе тоқ күлгін түс, қаттылығы бойынша жалғыз алмазға жол береді. Аморф бор – қоңыр түсті порошок.

Химиялық қасиеттері

Инерт. Температура жоғарылаған сәрі активтігі жоғарылайды.

1). Металлеместермен реакция

4В +3 О₂ 2В₂О₃

Жай жағдайда фтормен, қыздырғанда басқа галогендермен

2В +3Сl₂ 2ВСl₃

1000⁰C – тан жоғарыда

2В + N₂  2 ВN
В₂Н₆айланба жолмен ғана алынады
2). Металлдармен әрекеттесіп боридтер

2Ni + В Ni₂В

3). Борды қызарғанша қыздырса су буымен әсерлеседі.

2В+6Н₂О  2Н₃ВО₃ + 3 Н₂

4). Қышқылдармен

В+3НNO₃ H₃ВО₃+3NO₂ күшті тотықтырушы емес қышқылдармен әрекеттеспейді.

Бор оксиді, бор қышқылы

В₂О₃ – шиша тәріздес ақ түсті зат

В₂О₃+3Н₂О  2Н₃ВО₃
Орто бор қышқылы суда аз еритін ақ кристалл зат. Өте әлсіз қышқыл.

Н₃ВО₃  Н⁺ + Н₂ВО₃^- бірінші басқышта ғана диссоциаланады

Қыздырғанда жайлап суды жоғалтады

Н₃ВО₃ НВО₂ Н₂В₄О₇В₂О₃

метабор тетрабор

қышқылы қышқылы

4Н₃ ВО₃ +2NaOH  Na₂В₄О₇ +7 Н₂О

Судан Na₂В₄О₇х10 Н₂О көрінісінде ажралады. Өндірісте бор қышқылын бурадан алады.

Na₂В₄О₇ +Н₂SO₄+5H₂O Na₂SO₄ +4H₃ВО₃

Алынуы

В₂О₃ + 3Mq 2В +3MqO

2ВCl₃ +3H₂  2В+6НCl

таза кристал бор
Қолданылуы.

Көпшілік балқытпалардың құрамына бор компонент есебінде кіреді. Механикалық мықты, ыстыққа шыдамды полатты алуда қолданылады. Жарым өткізгіш материал есебінде де қолданылады. ¹⁰В изотопы нейтрондарды ұстау қабілетіне ие болғандығы үшін ядролық реакциялар жылдамдықтарын реттеуге де қолданылады. ВN қаттылығы алмаздай, мықтылығы және ыстыққа шыдамдылығы бойынша аллаздан да жоғары Абразив материал (шлифовка жасау үшін) есебінде жоғары дәрежеде қатты бор карбиді В₄С қолданылады.

В₂О₃ борды алу үшін және арнайы шишаларды алу үшін қолданылады. Н₃ВО₃ және Na₂В₄О₇х10 Н₂О-лар шиша керамика, цемент, бояу, жуу материалдары тыңайтқыштар алуда, Н₃ВО₃ медицинада дезинфекциялаушы зат есебінде. Бура ерітіндісі антисептик есебінде древесина бөктіріледі (пропитывают).

Лекция №20

Тақырып: Алюминий

Жердегі ең көп тарқалған металл жер қыртысындағы массалық үлесі 8,8%

Табиғатта – алюмосиликат – Аl₂O₃xSiO₂

Боксит - Аl₂O₃xnН₂О

Криолит – Na₃ [Al F₆]

Корунд – Аl₂O₃

Қасиеттері. Ақ күміс тәріздес металл t_балқу 660⁰С d2,7г/см³. Пластик жылулықты, электр тогін жақсы өткізеді.

Химиялық қасиеттері. Актив метал, бірақ сыртында жұқа оксид пленкасы пайда болуы нәтижесінде активтігі төмендейді.
1). Жай жағдайда хлор, броммен әрекеттеседі.

2Аl +3Cl₂2AlCl₃

Қыздырғанда

4Аl+3O₂2Al₂O₃

2Аl+3У₂2AlУ₃

2Аl+N₂2AlN

4Аl+3CAl₄C₃
2). Сумен

2Аl+3 Н₂О 2Al (OH)₃+3H₂

оксид пайда болса (жүзінде) реакция жүрмейді.
3). Қышқылдармен

2Аl +6HCl 2AlCl₃+3 Н₂

2Аl +3H₂SO₄ Al₂(SO₄)₃+3 Н₂

Азот және концентрленген Н₂ SO₄алюминий активтігін төмендетеді. Қорғау пленкасы қалыңдап реакция жүрмейді.

). Негіздермен реакцияласады

2Al +6NaOH +6H₂O Na₃ [Al (OH)₆] +3 H₂

негіздер оксид пленкаларды еріткені үшін реакция жүреді.
5). Метал оксидтерін тотықсыздандырады.

2Аl+Cr₂O₃ Al₂O₃ +2Cr

8Al+3Fe₃O₄ 4Al₂O₃ +9Fe

Бұл реакциялар жоғары температурада жүреді (2500-3000⁰С) алюмотермия деп аталады.

Алюминий оксиді және гидроксиді

Аl₂O₃– глиноземақ ұнтақ порошок

2Аl (OH)₃Al₂O₃ +3H₂O

суда ерімейді

Аl (OH)₃ айланба жолмен алынады

АlCl₃ +3NH₃x H₂OAl (OH)₃+3NH₄Cl Al₂O₃, Al (OH)₃ – амфотер қасиетке ие. Негіздік қасиеттері.

Аl₂O₃ + 6 KOH +3H₂O 2K₃[Al (OH)₆]

Al (OH)₃ +3KOH K₃ [Al (OH)₆]

Балқытқанда Аl₂ O₃ +2NaOH 2NaAlO₂ + H₂O

Алюминий тұздары : АlCl₃ Al₂ (SO₄)₃ Al (NO₃)₃ гидролизге ұшырайды сулы ерітінділері қышқылдық реакция көрсетеді.

Al₂S₃ Al₂ (CO₃)₃ бұлар да гидролизге ұшырайды.

Al₂S₃+6Н₂О Al (OH)₃ +3 H₂ S

Алюминий екілемші тұз пайда етеді.

КАl (SO₄)₂ x 12 H₂O калий алюминиилі квасцы

Алюминий өндірісі. Өндірісте

Аl₂O₃ + криолит Na₃ [AlF₆] тұтқан араласпаның балқытпасын электролиз жасау жолымен алады t 950⁰C

Криолит бұл қоспада ерітуші ролін ойнайды. Онда Аl₂O₃жақсы ериді.

Қолданылуы. Алюминий – алюминий балқытпалар алуда кеңінен қолданылады.

Дюралюминий, магнолин, силумин

Cu 1,4-13% Mq 5-13% Si

Алюминий жұқа фольга жасау үшін де қолданылады.

Кристалл Аl₂O₃– корунд абразив материал рубин – сапфир ювелир қымбат тастар.

Лекция №21

Тақырып: Галий, индий, талий.
Массалық үлесі 1,5х10^-3, 1х10^-5, 3х10^-4 % t_балқу29,8⁰С (Ga); 156,4⁰С (In); 304⁰С (Te)

Химиялық қасиеттері

1). 2Ga +3Cl₂2GaCl₃ 4In +3O₂2In₂O₃

Хлор және броммен t-да, қалған метал еместермен қыздырғанда әсерлеседі.

). Қышқылдармен

2Ga +6HCl2GaCl₃ +3H₂

In +6HNO₃In (NO₃)₃ + 3NO₂+3H₂O

Таллий НСl және H₂SO₄ те ерімейді.

TlCl, Тl₂ SO₄ пленкалары пайда болып одан ары реакция жүрмейді.

3Тl +4НNO₃ 3TІ NO₃ + NO+2 H₂O

). Сілтілермен

2Ga +6 NaOH +6 H₂O 2Na₃ [Ga (OH)₆] +3 H₂

Галлий сілтілермен әрекеттеспейді. Галий, индий, таллий сумен әрекеттеспейді.

Оксидтері, гидроксидтері

Ga₂O₃ Ga (OH)₃ – амфотер қосылыстар

In₂O₃ In (OH)₃ – амфотер, негізгі қасиет басымрақ Тl₂O₃ Tl (OH)₃– негіздік қосылыстар

2Ga (OH)₃ + 3H₂SO₄ Ga₂(SO₄)₃ +6 H₂O

Ga (OH)₃ +3KOHK₃ [Ga (OH)₆]

Tl⁺¹₂O Tl₂O+ H₂O 2TІOH күшті сілті

Қолданылуы. Балқытпалар алуда қолданылады. Ядролық реакторларда. Жарым өткізгіш материалдарын алуда.

Tl подшипник алынатын балқытпаларға қосылады.

Балқытпа (70% рв 20%Sn 10% Tl) HCl және азот қышқылдарында да ерімейді. Талий қосылыстары өте улы. Шашты түсіреді. Ауылшаруашылығында қосылыстары улы ядрохимикаттар есебінде қолданылады.

Лекция №22

Тақырып: ІІ топ негізгі топша элементтері химиясы.
Берилий Ве, Магний Мq, Кальций Са, Стронций Sr, Барий Ва, Радий Ra.

Сыртқы энергетикалық деңгейде атомдарының 2S электроны бар nS^2.Химиялық реакцияларда осы электрондарды оңай беріп тотығу дәрежесі элементтің +2 болған қосылыстарды пайда етеді.

Бұл топшаның барлық элементтері металлдарға кіреді. Кальций, стронций, барий және радий сілтілік жер металлдары деп аталады.

Табиғатта тарқалуы. 6х10^-4% (Ве); 2,1% (Mq); 3,6% (Ca); 0,04% (Sr) 0,05% (Ва); 1х10^-10% Ra. Еркін түрде табиғатта кездеспейді (ұшырамайды) СаСО₃ -әк, мел, мрамор

СаSO₄ – ангидрит

СаSO₄х2 Н₂О – гипс

СаҒ₂ – флиорит; Са₅ (ро₄)₃ Ғ –фторапатит

МqCO₃ – магнезит

МqCO₃, СаСО₃ – доломит

КСl, MqCl₂x6H₂O – карналий т.б. минералдар магний қосылыстары көп мөлшерде теңіз суында ұшырайды.

3ВеО х Аl₂O₃x6SiO₂ – берилл минералы түстілері изумруд, аквамарин қымбат баға тастар саналады.

ВаSO₄ SrSO₄, ВаСО₃, SrCO₃ табиғи минералдар. Радий табиғи радиоактив заттарда ұшырайды.

Лекция №23, №24, №25

Тақырып: Берилий, магний, кальций, стронций және барий қосылыстары химиясы.
Қасиеттері. Стронций сары қалғандары күміс түсті ақ металлдар сілтілік жер металлдары актив. Барлығы күшті тотықсыздандырушы Ве ғана активтігі төмен, оның сыртқы қабатында қорғанысты оксид пленка пайда болуына байланысты.

Жай заттармен реакцияласады.

2Ве + О₂ 2ВеО Са + S Ca S

Ве және магний оттегімен қыздырғанда ғана ал қалғандары жай температурада әрекеттеседі оңай галогендермен әрекеттеседі.

Ме +Сl₂ МеСl₂

Қыздырғанда барлығы сутегі, азот, көміртегі кремниймен әрекеттеседі.

Са + Н₂СаН₂ 3Мq + N₂Mq₃N₂

Ca+2cCaC₂

CaC₂ +2 H₂O Ca (OH)₂ +C₂ H₂

Балқытылған металлдар басқа металлдармен интерметалдық қосылыстар пайда ету үшін байланысуы мүмкін Мысал : CaSn3, Ca₂ Sn

Су берилиймен әрекеттеспейді, магний қыздырғанда, қалғандары актив жай t-да әрекеттеседі.

Мq +2 H₂O ^t-ra Mq (OH)₂ +H₂

Ca + 2 H₂O Са (ОН)₂ + Н₂

Қышқылдармен

е +2НСl ВеСl₂+H₂

Сұйық, азот қышқылымен

4Са 10НNO₃ (сұйық) 4Са (NO₃)₂ + NH₄NO₃ +3 H₂O концентрленген HNO₃ және H₂SO₄– та Ве пассив. Қалғандары әрекеттеседі. Концентрленген қышқыл қайтарылған продукттері

Н₂S (H₂SO₄үшін) N₂O (НNO₃үшін)

Сілтілермен

Ве +2NaOH +2 H₂ONa₂[Ве(ОН)₄] +Н₂ Mq және басқа сілтілік жер металлдары сілтілермен әрекеттеспейді.

Оксидтар және металл тұздарымен

5Са +V₂O₅ 2V +5CaO

2Mq +TiCl₄ Ti +2MqCl₂, металлургияда бұл реакциялар қолданылады.

Оксидтер және гидроксидтер

ВеО Ве (ОН)₂ Амфотер қасиеттерге ие

Ве (ОН)₂+2КОН К₂ [Ве (ОН)₄]

Ве (ОН)₂₊ 2НСl  ВеCl₂+H₂O

Қалғандарының барлығы таза негіздік қасиеттерді көрсетеді. Гидроксидтері суда еріп сілтілік қасиет көрсетеді.

Ве, Mq және сілтілік жер металлдарының ерекшеліктері. Олардың тұздары алауға тұтылса – алау түсін бояйды.

Кальций – кірпіш қызыл

Стронций – кармин қызыл

Барий – жасыл сарғыш

Берилий және барий тұздары – улы әсіресі берилий тұздар өте қауіпті тыныс жолдарын буады, теріні қызартады.

Стронций тұздары да зиянды. Организмде кумулятив, жиналу қасиетіне ие болып кальций орнын иелей бастайды да сүйектерді морт етіп қояды. СаCl₂ – медицинада қолданылады.

Судың қаттылығы.
Кальций және магний тұздарын құрамында тұтқан су – қатты су деп аталады. Қатты су сабындағанда көбіктенбейді.

Қайнатқанда су қаттылығы кетсе уақытша қатты су деп аталады.

Уақытша қатты суда Са (НСО₃)₂. Мq (HCO₃)₂ гидрокарбонат тұздары болады.

Қайнатқанда

Са (НСО₃)₂ СаСО₃+Н₂О +СО₂

Тұрақты қатты суда кальций және магний хлорид және сульфат тұздары болады.

Қатты суға сода және сөндірілген әкті қосып жұмсартса болады.

1). Са (НСО₃)₂ + Са (ОН)₂ 2СаСО + Н₂О

Мq (HCO₃)₂ + Ca (OH)₂MqCO₃ + СаСО₃+2Н₂О

СаСl₂+Na₂CO₃CaCO₃+2NaCl

MqCl₂ +Na₂CO₃MqCO₃+2NaCl
2. Суды жұмсарту 2-ші жолы оны катионит арқылы өткізу.

2RNa + Ca²⁺ R₂Ca +2Na⁺

катионит

2Rna +Mq²⁺R₂Mq +2 Na⁺

Суды жұмсарту 3- ші жолы оны айдау

Лекция №26

Тақырып: І топ негізгі топша элементтері химиясы.
Li литий, Na натрий, К калий, Rв рубидий, С₃ цезий, Ғr франций

Сыртқы электрон қабатында nS электрон бар +1 тотығу дәрежесін көрсетеді. Бұл элементтер сілтілік металлдар деп аталады. Табиғатта тарқалуы : Na 2,64% К-2,60 Li 6,5x10%^-1 Rвх0,031 СS –7x10^-4%. Еркін түрде ұшырамайды.

Галийт NaCl сильвин КСl

Глаубер тұзы Na₂SO₄x10H₂O карналлит RCl, MqCl₂x6 H₂O. Cильвинит NaCl x KCl.

Франций – аз зерттелген радиоактив элемент

Қасиеттері : күміс түсті ақ металлдар тығыздығы үлкен емес. d_li0,534г/см³ (20⁰С). Жұмсақ металлдар. Оңай балқиды t^cs_б28,5⁰С t^li_б180,5⁰С Электр тогын жақсы өткізеді.

Лекция №27, №28, №29, №30

Тақырып: Литий, натрий, калий, рубидий және цезий химиясы.
Li, Na,K,Rв,CS,Fr осы қатарда химиялық активтігі өседі. Реакцияларда олар күшті тотықсыздандырушы.

Химиялық қасиеттері :

Жай заттармен

4Li +O₂2Li₂O
2 Na +O₂ Na₂O₂

K, Rв, СS оттегімен әрекеттесіп үсте пероксидтер түзеді.

К+О₂КО₂

Ауада тотығып жанып кетпеуі үшін сілтілі металлдар керосин астында сақталады.

2Na + Вr₂2 NaВr

қыздырғанда : металл еместермен реакцияға кіреді.

2Na + S Na₂S

Сілтілік металлдар басқа металлдармен әрекеттесіп интерметалдық қосылыстар түзеді.

Li₂ Sn₃ Na₃Sn
2. Сумен әрекеттеседі. Актив әрекеттесу

2Na +2 H₂O 2NaOH +H₂

Сумен әрекеттесу активтігі Li CS қарай артады. Калий әрекеттескенде жанып кетеді. Рубидий мен цезий қопарылыс арқылы әрекеттеседі.

. Қышқылдармен әрекеттесу

2Na +2HCl 2NaCl + H₂

концентрленген H₂SO₄ пен әрекеттескенде

8Na + H₂SO₄ 4Na₂SO₄ + H₂S + 4 H₂O

Осы реакциямен параллель SO₂ және S пайда болу реакциясы да жүреді.

Азот қышқылымен әсерлескенде N₂O, N₂, NH₃, NH₄ NO₃, NO, NO₂

Сұйық азот қышқылымен әрекеттескенде негізінен аммиак немесе аммоний нитраты , ал концентрленген HNO₃ пен әрекеттескенде N₂ немесе N₂O пайда болады.
8Na +10 HNO₃ (сұйық)  8 NaNO₃ +NH₄NO₃ + 3H₂O

8K +10HNO₃ (концентрленген) 8К NO₃ + N₂O +5H₂O

Әдетте бір уақыттың өзінде бірнеше продукт пайда болады.
4. Металл оксидтары және тұздары
ВеО + 2Na Ве + Na₂O CaCl₂ + 2 Na Ca+2NaCl металл алуда қолданылады.

Алынуы. NaCl балқытпасын электролиз жасайды.

Калий алынуы :

КCl + Na K + NaCl

Электролиз –балқытпаны KCl, KOH, Li алынуы : Литий хлорид балқытпасын электролиз жасап және литий оксидін алюминиймен тотықсыздандырып рубидий және цезийді олардың галогенидтерін металдармен тотықсыздандырып (вакумда) 2RвСl + Ca 2Rв+СаСl₂

2 CSCl+Ca2 CS+CaCl₂Ca орнына Мq қолданса да болады.

Қолданылуы.

Ең көп қолданылатыны натрий. Ол металлдар және балқытпалар өндірісінде қолданылады (К, Zr,Ta балқытпалар қорғасын және сынаппен) Na₂O₂ NaCN, NaH алуда. Калий мен балқытпасы жылу тасушы есебінде ядролық реакторларда.

Басқа сілтілік металлдар аз қолданылады. К, Rв,СS фотоэелементтер жасауда қолданылады.

Литий тритий алуда қолданылады.

⁶₃Li + ¹₀n ³₁ H + ⁴₂ Hl

Сүнгуір қайықтарда

2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂
Калийлы тыңайтқыштар КСl, KNO₃ K₂SO₄ ауылшаруашылықта қолданылады. К және Na сабын және жуушы құралдарды дайындауда қолданылады.

Сілтілік металлдардың маңызды қосылыстары Li₂O,Na₂O,K₂O,Rв₂О, СS₂O

Негіздік қасиеті күшейеді

Li +O₂Li₂O тура алынады қалғандары айланба жаолдармен алынады.

Na₂O₂ + 2Na2Na₂O 2NaOH + 2Na 2 Na₂O + H₂

Na₂O + H₂O 2NaOH

Na₂O + CO₂Na₂CO₃ K₂O + 2HCl 2KCl + H₂O

Пероксид қосылыстары Ме₂ О₂ МеО₂
Na₂O₂ O – O

Na Na
Na₂O₂ + 2 H₂O  4 NaOH + O₂

Na₂O₂ + 2 H₂SO₄  2 NaHSO₄ +H₂O₂
Гидроксидтер МеОН ақ кристалл заттар барлығы сілтілер. Суда жақсы ериді LiOH – жан СSOH қарай негіздік қасиет күшейеді. Гидроксидтер, сілтілік металлдар немесе олардың оксидтері сумен әрекеттесуі нәтижесінде пайда болады.

Практикалық маңызы зор КОН және NaOH өнеркәсіпте концентрленген. NaCl және КСl сулы ерітінділерін электролиз жасап алады.

- +

2 Н₂О + 2е Н₂+2ОН^-NaCl 2Cl^- -2e Cl₂

2Cl^- -2e Cl₂

+ 2H₂O +2e H₂+2OH^-

2Cl^- +2H₂O Cl₂+ H₂+ 2OH^- немесе :

2NaCl +2H₂O Cl₂ + H₂ +2NaOH
NaOH және КОН тарды кеміруші сілтілер (едкий) деп атайды.
Натрий және калий тұздары.
К₂О + 2НNO₃2KNO₃ + H₂O: 3KOH +H₃PO₄K₃PO₄+3 H₂O
2K +S K₂S 2Na+У₂ 2NaУ
Тұздары суда жақсы ериді

Na₂CO₃ + H₂ONaHСO₃ +NaOH

CO₃^2-+ H₂OHCO₃^- +OH^-

Гидролиз нәтижесінде негіздік реакция береді.

Na алауда сарыға К – күлгін түске бояйды. Бұл қасиет оларды сапалы анықтауға мүмкіншілік береді.

NaCl – ас тұзы

Na₂CO₃ – cода, кальцинирленген сода

Na₂CO₃х 10 Н₂О – кристаллдық сода

NaHCO₃- гидрокарбонат натрий, ішімдік сода

Na₂SO₄x10 Н₂О – глаубер тұзы

NaNO₃ –натрийлі селитра

К₂СО₃-поташ

КNO₃ – калийлі селитра т.б
Кредит №3 (7 сағат)

Лекция №31

Тақырып: І – ІІІ топ қосымша топша элементтері химиясы.
Жалпы сипаттама. Салыстырмалы характеристика.
Лекция №32

Тақырып: Мыс, күміс, алтын
І топ қосымша топшасы Сu, Aq, Au

Сыртқы электрон қабаты (n-1)d¹⁰ nS¹

+1 +2 +3 тотығу дәрежесін көрсетеді.

Алтын және +4 +5 тотығу дәрежесінде көрсете алады

Ең тұрақты тотығу дәрежелері Сu үшін +2

Aq үшін +1

Аu үшін +3
Сu жер қыртысындағы массалық үлес 0,01%

СuFeS₂ – халькопирит

Сu₂S – халькозин

CuS –ковеллин

Сu₂O-кулрит СuCO₃ – Сu (OH)₂ – малахит
Мысалы :Мыс балқу t 1084,5⁰C d8,96г/см³ химиялық активтігі кем металл қыздырғанда

2Сu + O₂ 2CuO

сумен, сілтілермен, тұз қышқылы және сұйылған Н₂SО₄ пен әрекеттеспейді.

Концентрленген HNO₃ Н₂SО₄ – термен реакцияға кіріседі.

НNO₃ сұйығымен де әрекеттеседі.

Сu +8 HNO₃ (сұйық) 3 Сu (NO₃)₂ +2NO+ 4 Н₂О

Сu +2 HNO₃ (концентрленген) Сu (NO₃)₂ +NO₂+ 2 Н₂О
CO₂ –сі бар ылғал ауада мыс жүзі жасыл түстегі негіздік карбонатпен жабылған болады.

2Сu +O₂ +CO₂ + Н₂ОCu (ОН)₂хСuCO₃ +2тотығу дәрежесі ең тұрақтысы

СuO Мыс (ІІ) оксиді – қара зат.

Алынуы .

Сu (OH)₂ CuO + H₂O

Сu (OH)₂ cуда аз еритін көк түсті зат. Қышқылдарда оңай ериді, қыздырғанда сілтілердің концентрленген ерітіндісінде еріп амфотерлік қасиеттерді де көрсетеді.
Cu (OH)₂ + H₂ SO₄ =2 H₂O+ Сu SO₄

Cu (OH)₂ + 2KOH K₂ [Cu (OH)₄]

Мыс (ІІ) үшін комплекс қосылыстар пайда ету характерлі. Координациондық сан 4 және 6 болуы мүмкін.

Cu (OH)₂ +4NH₃ [Cu (NH₃)₄] (OH)₂

Cu (II) тұздарының сулы ерітінділері көк түске ие [Cu (H₂O)₆]²⁺

Тұздарының практикалық маңызы ең үлкені мыс сульфаты гидраты CuSO₄x5H₂O – мыс купоросы

Мыс (1) қосылыстары табиғатта жиі ұшырайды : Сu₂O, Cu₂S. Сулы ерітінділері тұрақсыз диспропорционирлеу реакциясына ұшырайды.
2CuУ Сu + CuУ₂

Оңай тотығып мыс (ІІ) оксидіне айланады.

4СuCl + O₂ + 4HCl 4CuCl₂ + 2H₂O

Мысты ашу үшін сульфидті рудалардан пайдаланылады. Металл массалық үлесі 1% көп жыныстарды өндеу рентабелді саналады.

Cu₂S + 2O₂2CuO + SO₂

2CuO +Cu₂S 4Cu +SO₂

Алынған мыс 97-98% Cu техникалық металл. Электролиттік мыс 99,98 –99,999%.

Қолданылуы. Негізінен электротехникалық өнеркәсіпте өткізгіш ретінде, балқытпалар дайындауда.

Бронза – құрамында 4-30% қалай болады. Қаттылығы бойынша мыс және қалайдың бірнеше есе асып түседі. Оңай балқиды. Алюминийлі берилийлі бронзалар қаттылығы, серпімділігі мықтылығы бойынша ажралып тұрады. Халық шаруашылығында Pв, Mn, Sв, Ғе, Ni, Si бар бронзалар кең қолданылады.

Мыс – никельді балқытпаларының құнды қасиеттері бар. Олар күміс ақ түсті болып ыдыс, әшекейлер, монеталар жасауда қолданылады (мельхиор Ni 18-20%) нейзильбер (Сu, Ni,Sn) балқытпасы әдебий бұйымдар, мед инструмент жасауда.

Константан, мангонин (n 40% Ni) үлкен электр қарсылыққа ие болғаны үшін электр өлшеуші приборлар жасауда қолданылады. Коррозияға шыдамды латундер (Сu,Sn, 50%). Латундерге жақсы қасиеттер беру үшін оған Аl, Ni,Si,Mn және басқа металлдар қосылады.
Күміс және алтын. Жер қыртысында 1х10^-5 және 5х10^-7%. Күміс таза күйінде және минерал аргентит Аq₂S күйінде ұшырайды. Алтын негізінен таза күйінде ұшырайды.

Күміс және алтын жұмсақ, пластикалық металлдар. Күміс ақ, алтын сары t^Aq_б962⁰С, t^Au_б1064⁰С, d_Aq10,5г/см³, d_Au19,3г/см³

Күміс ең жақсы электр тогін өткізетін металл күміс және алтын химиялық тұрғыдан өте активтігі аз сол себептен қымбат баға металлдар қатарына жатады.

Аq +2HNO₃ (концентрленген) АqNO₃ + NO₂ +H₂O

Алтын жалғыз патша арағында ғана ериді.

Аu+3HNO₃ +3HCl AuCl₃ + 3NO₂ +3 H₂O

AqNO₃ – суда жақсы ериді. Сілті әсер етілсе АqOH жоқ болғандығы себепті. Аq₂O тұнбаға түседі.

2АqNO₃ +2NaOH Aq₂O+2NaNO₃ + H₂O

АqNO₃ + HCl AqCl +HNO₃

АqNO₃+HBr AqBr +HNO₃

АqNO₃ + HУr  AqУ НNO₃
Au₂ O₃ Au (OH)₃ амфотер қосылыстар
Аu (OH)₃ + KOH K [Au (OH)₄]

Аu (OH)₃ + 4HCl H [Au Cl₄] + 3H₂O

Бос жыныстардан алтын күмісті механикалық жолмен ажратады. Кедей тапшы рудалардан еркін алтын, күмісті химиялық жолмен ажратады.

Руда + NaCN O₂

KCN ауа
Аq +8NaCN + O₂ +2 H₂O 4Na [Aq (CN)₂] +4NaOH

Aq₂S +4 NaCN2Na [Aq (CN)₂] + Na₂S

2Na [Aq (CN)₂] +Sn Na₂ [Sn (CN)₄] +2Aq

Na [Au (CN)₂] +Sn Na₂ [Sn (CN)₄] +2 Au

теле

Аu және Аq радиотехникалық бұйымдар контактарында, фотографияда (күміс) АqNO₃ және АuCl₃ күмістеуге, алтындауда қолданылады (бұйымдарды).

Лекция №33

Тақырып: Мырыш кадмий, сынап

ІІ қосымша топшада орналасқан. Сыртқы электрон қабықтары (n-1) S², p⁶,d¹⁰, nS².

Химиялық байланыстар пайда етуде жалғыз сыртқы қабат электрондары қатнасқаны үшін ZnCd және Нq +2 т.д. көрсетеді (сынап +1 – ді де)

Мырыш. Жер қыртысында мырыштың массалық үлесі 5х10^-3%. Қосылыстар құрамында ғана кездеседі. ZnS, ZnCO₃. Күміс түсті ақ металл t_б419,5⁰С. Электр тогін, жылулықты жақсы өткізеді. Ауада оксид немесе, карбонат пленкасын пайда етіп металлдық жалтырауқтықты жоғалтады.

Химиялық қасиеттері. Актив металл

Қыздырғанда металл еместермен реакцияға түседі.

2Zn + O₂ 2ZnO

Сұйық және концентрленген қышқылдарда және сілтілерде (амфотер) ериді

Zn+ 2HCl Cl₂ + H₂

4Zn + 10HNO₃ (сұйық) 4Zn (NO₃)₂ +NH₄ NO₃+H₂O

Zn+2 NaOH +2H₂O Na₂ [Zn (OH)₄] +H₂

Қосылыстарында +2 т.д көрсетеді.

ZnO –ақ, суда ерімейді. ZnO және Zn (OH)₂ амфотер қосылыстар.

ZnO +2НСl ZnCl₂ + H₂O

ZnO +2 KOH + H₂O K₂ [Zn (OH)₄]

Zn (OH)₂ +4NH₄OH [Zn (NH₃)₄] (OH)₂ + H₂O

Zn (OH)₂ +6NH₃ [Zn (NH₃)₆] (OH)₂

Алынуы

2ZnS +3O₂2ZnO +2SO₂

ZnCO₃ ZnO +CO₂

ZnO + C Zn + CO

Таза мырыш металлын алу үшін мырышты күкірт қышқылында ерітіп электролиздеп алады.

Қолданылуы. Балқытпалар алуда : латунь (мыспен балқытпа), неизильбер (мыс және никельмен балқытпа). Машиналар жасауда, электрод алуда металдарды коррозиядан қорғау үшін оларды қаптауда ZnO бояу өндірісінде, және жарым өткізгіштер алуда

ZnCl₂ флюс компоненті сипатында металдарды дәнекерлеуде. Ағаштарды шәруден сақтайды, Ол сіңірілсе ZnSO₄ электролиздерде электролит есебінде, микротыңайтқыш сипатында

Кадмий және сынап. 5х10^-5% және 7х10^-6 % мырышпен бірге ұшырайтын маңызды минералдары СdS CdCO₃. Сынап жеке және киноварь НqS күйінде ұшырайды.

Екеуі де күміс түсті ақ металл. Сынап сұйық t_б-38,9⁰С t_б^с^d321⁰C

Сынап көп металлдарды ерітіп (Zn, Sn,Na,Cu, Au) сұйық және қатты амальгамалар пайда етеді.

Сd – актив Нq- актив емес металл

1). Қыздырғанда металл еместермен әрекеттеседі.

2 Нq + O₂2 НqO Cd + O₂CdCl₂

). Сd + H₂SO₄ CdSO₄ + H₂

сұйық
Сd +2 H₂SO₄ CdSO₄+ SO₂+2H₂O

концентрленген

Ең маңызды қосылыстары

СdO Cd (OH)₂ амфотер қосылыстар бірақ негіздік қасиеттері күштірек

Сd (OH)₂+ 6NH₃[Cd (NH₃)₆] (OH)₂

2Нq + O₂2HqO
2HqO 400⁰C 2Hq + O₂
Сынаптың гидроксидтері жоқ

Hq (NO₃) +2NaOH HqO +2NaNO₃ H₂O
HqCl₂ – сулема суда еритін ақ кристалл зат әлсіз электролит

Сынап +1 т.д. көрсететін қосылыстар да түзеді. Оларда сынап катионы 2 атомнан тұрады. Нq₂²⁺. Ерітінділерде де осы катиондар болады. Металлды сұйық және концентрленген азот қышқылында еріткенде :

6Нq + 8HNO₃ (сұйық) 3Нq₂(NO₃)₂ +2NO +4 H₂O

HqCl₂ +HqHq₂Cl₂каломель

Алынуы

СdO + H₂ SO₄CdSO₄ + H₂O

CdSO₄+ZnZnSO₄ +Cd

HqS + O₂Hq + SO₂

Кадмий және Нq қосылыстары улы.

Қолданылуы : балқытпа алуда Сd металдарда қорғаушы қаптау ретінде де қолданылады.

Сынап электрод есебінде. Люменисцент лампасы сынап буларымен толтырылады. Амальгамалары металлургияда кейбір металлдарды ажратып алу үшін қолданылады. (мысалы алтын). НqО бояу алуда қолданылады. Оның бояуы су кеме түптерін бояуда қолданылады. Балдырлар жабыспайды НqCl₂ ауыл шаруашылығында ядохимикат есебінде қолданылады.

Лекция №34

Тақырып: IIІ топ қосымша топша элементтері
Sc, иттрий У, және екі әулет әрқайсысы 15 элементтен лантаноидтар ₅₇La-₇₁Lu, актиноидтар ₈₉Ас-₁₀₃Lr. Бұл әулеттер элементтері кейбір қасиеттері бойынша ұқсас Sc, У, La Ac сыртқы электрондық қабықтары (n-1)d¹nS². T. Д. +3

Актиноидтар +2 +7 –ге дейін т.д.көрсетеді. Скандий – ашық сары түсті металл, иттрий – күміс ақ –металл. Актив қыздырғанда көпшілік металл еместермен реакцияласады.

4Sc +3O₂═2Sc₂O₃ 2У+3Сl₂ ═2 УCl₃

Бұлар балқытпаларға қосылады (Sc,У) Лактаноид, актиноидтар ақ түсті металлдар химиялық актив.

4La +3 O₂═2La₂O₃2La+6H₂O═ 2La (OH)₃ 3H₂

Лактоноидтар қосымша ретінде балқытпаларға. Магнит дайындауда. Электрондық приборлар деталдарында

Актиноидтар -барлығы радиоактив табиғатта И және Тh көп ұшырайды. Ядролық энергетикада Th,И және Рu шикізат есебінде қолданылады.

Лекция №35
Тақырып: ІV – V топ қосымша топша элементтері химиясы

Жалпы салыстырмалы сипаттама .
Лекция №36
Тақырып: ІV – қосымша топша элементтері
ІV топ қосымша топша элементтері титан, цирконий Sn, және гафний және резерфордий сыртқы электрон қабаты (n-1)d²ns²қосылыстарында топша элементтері +1 – ден +4 – ке дейінгі т.д. көрсетеді.

Титан тарқалуы бойынша 9-шы элемент –0,6%.

Минералдары : рутил TiO₂

ильменит Ғе ТіО₃

перовоскит СаТіО₃

Ақ күміс түсті металл, тығыздығы 4,5г/см³. Еру балқу t═1668⁰C

Титан химиялық тұрғыдан тұрғын. Жүзінде оксид пленканың пайда болуы нәтижесінде инерттік байқалады.

Қыздырғанда титан көптеген металл еместермен (галоген, оттегі, сутегі, азот) әрекеттеседі.

Ті +2Cl₂═ ТіCl₄ 2Ti +N₂ ═ 2TiN
Титан көптеген агрессив заттардың әсеріне тұрақты (тұз ерітінділері, қышқыл, негіздер). Азот қышқылында пассивтеніп, HNO₃ және HCl да қыздырғанда ғана ериді.

2Ті +6HCl ═ 2TiCl₃+3H₂

Фторид қышқылында еруі мүмкін
Ті +6НҒ ═Н₂ [TiF₆] +2H₂

TiO₂ – химиялық аз белсенді зат

Амфотер қасиетке ие. Қыздырғанда және балқытқанда
TiO₂+Н₂SO₄^t-pa Ti (SO₄) O + H₂O

TiO₂+ 2КОН ^{балқытқанда}K₂TiO₃+ H₂O

Ti (OH)₄ (TiO₂x H₂O) – амфотер қосылыс қышқыл және негіз ерітінділерінде ериді.
2 Ті (SO₄) O + Zn +2 H₂SO₄═Ti₂ (SO₄)₃ + Zn SO₄+2 H₂O

Ti (SO₄) қосылыстары күшті тотықсыздандырушы

Титанды алу:

TiO₂+2Сl₂ +C═ TiСl₄+ CO₂

_сұйық

ТіСl₄ +2Mq ═ Ti + 2МqCl₂

Алынған титанды тазалау :

Ті +У₂═ ТіУ₄

ТіУ₄_1300-1500⁰_CТі +У₂
Ті және балқытпалары (хром, Аl,V бар) корозияға шыдамды. Олар жеңіл және берік сол себептен конструкциондық материалдар есебінде қолданылады. Химия өнеркәсібінде авиа және ракета құрылысында қолданылады.

TiO₂ бояу, резина, пластмасса, қағаз бояуда

TiO₂ және ВаТіО₃ диэлектрикалық қасиеттері болғаны үшін электроизоляциондық материалдар дайындауда қолданылады.

ТіС кесуші құрал есебінде және ыстыққа шыдамды және ыстыққа пысық балқытпаларды алу үшін қолданылады.

Цирконий және гафний. Жер қыртысында

0,02 және 3,2 х 10^-4%.

Циркон Z rSiO₄

Баделеит ZrO₂

Ал гафний минералдары әдетте цирконий минералдарымен бірге ұшырайды.

t_б ^Z^r═1855⁰C t_б^H^f═2230⁰C

Оксид пленкаларының пайда болуы нәтижесінде химиялық активтігі өте аз.

Қыздырғанда концентрленген H₂ SO₄ – де ериді, НҒ және патша арағында ериді.

Z r +6HF═H₂[Z rF₆] +2H₂

Қосылыстарында +4 т.д көрсетеді. Тотықтары және гидроксидтері амфотерлік қасиет көрсетеді. Бірақ қышқыл негіздермен қатты (жесткий) жағдайларда ғана әрекеттеседі.

Z rO₂+2KOH ═K₂Z rO₃+ H₂O

Hf (OH)₄+2HCl═ Hf (Cl)₂ O + 3 H₂O

Металлдық цирконийді алу титанды алуға ұқсас. Гафнийді циркониймен бірге жолаушылас алады.

Цирконий және гафний нейтрондарды ұстау, жұту қабілеттері болғаны үшін ядролық реакторларда конструкциондық материалдар есебінде қолданылады.

Цирконий және балқытпалары химиялық машиналар құрылысында және әртүрлі балқытпаларға (мыс, темір т.б) ыстыққа және коррозияға шыдамдылығын арттыру үшін қолданылады.

Цирконий порошогы қопарылғыш заттарда тез жану қабілетіне ие болғандығы үшін детенатор есебінде қолданылады.

Z rO₂ыстыққа шыдамды материалдар – керамикалық заттар алуда, электроизоляторлар алуда қолданылады.

Z rO₂, НfO₂ – арнайы шишалар алуда шихта компоненттері

Z rС НfС абразив материел (егеу) және керамика өндірісінде қолданылады.
Лекция №36, №37

Тақырып: V топ қосымша топшасы
Ванадий, ниобий, тантал, дубний (105)

Сыртқы электрон қабаттары

V3d³ 4S² Nв 4d⁴5s¹ Ta 5d³6s² қосылыстарында көрсететін т.д. +1-ден +5 ке дейін.
V жер қыртысында 0,015 %. Бірақ тарқалған (рассеянный) элемент. V – ға бай минерал жоқ. Титан, темір рудаларына жолдас күйде ұшырайды.

V – күміс күлгін металл d═5,96г/см³ t_б═1920⁰С

Химиялық қасиеттері.

Қарапайым жағдайда пассив

Қыздырғанда 4V+5O₂═2V₂O₅

2V+5F₂═2VF₅

Бөлме t-да НҒ және патша арағында ериді.

Қыздырғанда

2V+10HNO₃═V₂O₅ +10NO₂ +5 H₂O

Ең көп тарқалған, қосылыстарында +4 +5 т.д.

V₂O₅ – қызыл, улы қышқылдық оксид, бірақ әлсіз негіздік қасиетте көрсетеді.
V₂O₅+2КОН ═2КVO₃+ H₂O

V₂O₅+4KOH ═K₄V₂O₇+2 H₂O

V₂O₅+6KOH ═ 2K₃VO₄ +3 H₂O
Тотықтырушы қасиеті

V₂O₅+6НCl (концентрленген) ═ 2 (VO) Cl₂ +Cl₂ +3 H₂O

хлорид

ванадила

VO₂ – амфотер

VO₂ + H₂SO₄═(VO) SO₄ + H₂O

VO₂+2NaOH ═ Na₂ V₄ O₉ + H₂O

Ванидийді алу

V₂ O₅ +10Al ═ 6V+5Al₂O₃
Ваннадий балқытпаларға қосылады. Осы қосылған болат өте берік және серпімді болады. (Al + 2 –3% V) өте қатты балқытпа саналады. (Ni + V) химиялық төзімді.

V₂ O₅арнайы шишаларды дайындауда

SO₂ SO₃каталитикалық тотықтыруда және күкірт

^V₂^O₅

қышқылын алуда қолданылады.

Кредит №4 (8 сағат)

Лекция №38

жүктеу/скачать 0.87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Жаратылыстану факультеті

Оттегі жетіспеген жағдайда

Оттегі жетіспеген жағдайда

Лекция № 14

Лекция № 15

Орта және қышқылды гидрокарбонаттар. Карбонаттардың

Лекция № 16

Алу К2 SiO3 +2HCl= Н2 SiO3 +2KCl

Шиша, керамика, цемент

Лекция №17

Сұйық қышқылдарда металдық қасиет

Лекция №18

Лекция №19

Лекция №20

Тақырып: Алюминий

Алюминий оксиді және гидроксиді

Лекция №21

Лекция №22

Лекция №23, №24, №25

Оксидтер және гидроксидтер

Лекция №26

Лекция №27, №28, №29, №30

Сүнгуір қайықтарда

Лекция №31

Тұздарының практикалық маңызы ең үлкені мыс сульфаты гидраты CuSO4x5H2O – мыс купоросы

Лекция №33

Тақырып: Мырыш кадмий, сынап

Алу К₂SiO₃ +2HCl= Н₂ SiO₃+2KCl

Тұздарының практикалық маңызы ең үлкені мыс сульфаты гидраты CuSO₄x5H₂O – мыс купоросы