Жаратылыстану факультеті



бет3/10
Дата17.06.2016
өлшемі0.87 Mb.
#141947
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Құрамында фтор тұтқан ең маңызды минералдар

флюорит СаҒ2

криолит Na3 [AlF6]

фторапатит Са5 (РО4)3 Ғ
Хлор ас тұзы (галит) NaСl құрамына кіреді. КСl сильвин т.б. табиғи қосылыстар құрамына да кіреді. Теңіз суы құрамында да әртүрлі хлоридтер көрінісінде ұшырайды.

Бром және иодтың негізгі табиғи көздері көл және теңіз сулары. Хлоридтар құрамында да бромидтер және иодидтар көрінісінде араласпа сипатында да ұшырайды. Иод мұнаймен жамбастас жүретін бұрғылау суларында ұшырайды.



Қасиеттері. Қалыпты жағдайда галогендер 2 атомнан құралатын жай заттар: фтор Ғ2 хлор Сl2, бром Вr2, иод У2. Бөлме жағдайында (қалыпты қысым және t= 20 0C) фтор ашық сары газ, хлор – сары жасыл газ, бром – қызыл қоңыр сұйықтық, иод - тоқ күлгін кристалл зат. Олар өткір иісті.

Хлор, бром, иод сумем әсерлесіп ериді. Хлордың, бромның, иодтың судағы ерітінділерін сәйкес түрде хлорлы, бромды, иодты су деп атайды.

Бром және иод органикалық ерітушілер спирт және бензол т.б.да жақсы ериді.

Галогендер физикалық қасиеттері.



Қасиет


Ғ2

Сl2

Вr2

У2

Тығыздығы г/см3

Балқу t-сы 0С

Қайнау t-сы 0С


0,001693

-219,6


-188,1

0,003214

-101,0


-34,1

3,102

-7,25


59,2

4,940

113,6


185,5

Галогендер улы заттар. Олардың булары парлары тыныс жолдарын қызартып ауыртады. Көп мөлшерде болса, тынысты тарылтып буындырады. Газ күйіндегі фтор және сұйық бром өте ауыр теріні күйдіруі мүмкін. Сол себептен олармен жұмыс істеуде қауіпсіздік шаралары көрілуі керек.


Лекция №4

Тақырып : Хлор және оның қосылыстары химиясы.


Хим қасиеттері. Галогендер жоғары химиялық активтікті көрсетеді.

Ғ2 – Сl2 - Вч2 – У2 қатарында активтік азаяды.



  1. Металлдармен өзара әрекеттеседі.

2Na + Cl2 2 NaCl; 2Al + 3У2 2АlУ3 реакцияға металдармен актив кіріседі.

  1. Металл еместермен өзара әсерлесуі

Cl2 + H2 = 2HCl 5Вr2 + 2ЗР = 2Р Вr5
Хлордың сутегімен реакциясы қыздырғанда немесе жарық әсерінде жылдамдасады – радикалды механизмде (жұптаспаған электроны бар) жүреді.

Cl2 жарық 2 Cl .



Сl . + H2 HCl + H .
H. + Cl2 HCl + Cl .
Мұндай реакция тізбекті реакция деп аталады. Ең актив галоген фтор кейбір инерт газдармен де (криптон, ксенон және радон) реакцияға кіріседі.

Хе + 2 Ғ2 = Xe F4




  1. Сумен өзара әрекеттеседі.

Ғ2 + Н2 О = 2 H F + O

Ажыралып жатқан оттегі атомы, молекулалық О2 және О3 озонды пайда етеді және фторидпен әрекетесіп оттегі дифторидін

пайда етеді.

О + Ғ2 = О Ғ2

Басқа галогендер сумен активтігі азырақ жағдайда әрекеттеседі

Cl2 + H2 HCl + HClO


Бром сумен хлорға ұқсас әрекеттеседі бірақ активтігі кемірек.


  1. Сілтілермен әсерлесуі

Сl2 + 2 KOH = KCl + KClO + H2 O

Cілтіні 100C – қа дейін қыздырсақ реакция өнімдерінің ішінде КClO3 пайда болады.

3 Сl2 + 6 KOH = 5 KCl + KClO3 + 3 H2 O


  1. Тотықтырушы қасиеттері

Еркін галогендер – күшті тотықтырушылар.

Тотықтырушы қасиет Ғ2 –Сl2 –Вr2 – У2 қатарында азаяды. Сол себептен галоген оңырақ тұрған галогендерді ығыстырып шығарады Ғ Сl Вr У – ты

Сl бром иодты

Вr иодты


Мысалы

2 KВr + Cl2 = Вr2 + 2 KCl

2 KУ + Cl2 = У2 + 2 КСl; КУ + Вr2 = У2 +2 КВr
Фтор басқа галогендерді қатты немесе балқытылған тұздарынан ығыстырып шығарады. Басқа галогендердің қатысуымен жүретін реакциялар ерітінділерде де жүреді.

Тотықтырушы қасиеті күштірек галоген әлсізрегін тотықтыруы мүмкін. Мысалы төмендегі реакцияда хлор тотықтырушы бром тотықсыздандырушы

Вr2 +5Cl2 +12 KOH = KВrO3 +10 KCl +6 Н2О

Алынуы.


Фторда, балқытылған фторидтер СаҒ2, КНҒ2 арқылы электр тогын өткізу арқылы алады.

Хлорды лабораториялық жағдайда

4HCl + MnO2 = Mn Cl2 + Cl2 + 2 H2O

16 HCl +2 KMnO4 = MnCl2 +5Cl2 +2 KCl + 8Н2О


Өндірісте хлордың негізгі массасын NaCl – дың сулы ерітіндісінен электр тогын өткізу арқылы алады.

Бром және иодты өндірісте бромид және иодид ерітінділері арқылы хлор өткізу арқылы алады.




Лекция 5

Тақырып: Сутекті галогендер жене оттекті галогендер химиясы.

Сутекті галогендер : НҒ, НСl, HВr, НУ



Алынуы


СаҒ2 + Н2SO4 = Ca SO4 + 2 HF

Сутекті хлор (хлорсутек) өндірісте :

Н2 + Сl2 = 2 HCl

Лабораторияда :

2 NaCl + H2 SO4 = NaHSO4 + 2HCl

қатты


Бром сутек және иод сутек өндірісте катализаторлар қатысуында жай заттардан алады.

Қасиеттері :

НҒ – ренгсіз сұйықтық t қайн = + 19,50C

Басқа галоген сутектер қалыпты жағдайда – түссіз газдар. Фторсутекте қайнау температурасының жоғары болуы сутекті байланыстардың барлығымен түсіндіріледі.

Н – Ғ ….. Н – Ғ ….. Н – Ғ

Галоген сутектер суда өте жақсы ериді. Сулы ерітінділері қышқылдар НҒ, HСl, HВr, HУ қышқылдық қасиет оңға жылжыған сайын күшейеді. НҒ - әлсіз қышқыл қалғандары күшті. НҒ байланыс мықты болғаны үшін және сутекті байланыс болғаны үшін әлсіз қышқыл. Фтор сутек және оның қышқылы өте кеміруші зат. Оларды шиша ыдыстарда сақтап болмайды. Себебі НҒ шиша құрамына кіретін кремний диоксидімен әрекеттеседі.

4 НҒ + SiO2 = SiF4 + 2 H2 O

Іші парафинмен қапталған ыдыстарда немесе пластмасса ыдыстарда сақтайды.

НСl – түссіз сұйықтық

200 С концентрленгені 40 %

Өндірісте жай заттардан алынған хлорсутекті суға жұттырып алынады. Барлық қышқылдарға тән қасиеттерге ие



Mq + 2 HCl = MqCl2 + Н2

НСl + Na2O= 2 NaCl + H2O

HCl + Cu (OH)2 = CuCl2 + 2 H2O

HCl + Рв (NO3)2 = РвСl2 +2 HNO3

Бром сутекті және иод сутекті қышқылдарда барлық қышқылдарға тән қасиеттерге ие.

Тұздары – металл галогенидтері : фторид, хлорид, бромид, иодид.

Сілтілік металлдар және NH4F басқа бромид, иодидтер суда жақсы ериді.

Газ тәріздес НСl, HВr,НУ және олардың қышқылдары, түздары тотықсыздандырғыш қасиеттерді көрсетеді. НСl дан HУ қа қарай тотықсыздандырғыш қасиеті күшейеді.

Мысал


4НУ + MnO2 = У2 + MnУ2 + 2 Н2О

10КВr + 2 KMnО4 + 8H2SO4 = Вr2 +2 MnSO4 +6 K2SO4+8 H2O

HF және фторидтер тотықсыздандырғыш қасиет көрсетпейді.

Галогенид иондарға сапалы реакциялар





Cl- + Aq+= AqCl Вr - + Aq+ = AqВr

ақ ашық сары



У - + Aq+ =AqУ

сары


Хлордың оттекті қышқылдары

Галогендер оксидтер, оттекті қышқылдар және олардың тұздарын пайда етеді. Бұлардың ішіндегі ең маңыздылары хлордың оттекті қышқылдары және оның тұздары есептеледі.



HClO – хлорнаватистый к/г гипохлорит

HClO2 – хлористая күші хлорит

HClO 3 – хлорноватая артады хлорат

HClO 4 – хлорная перхлорат




HClO - әлсіз қышқыл сулы ерітінділері бар. Оңай жарықта ыдырайды.


НСlO = HCl +O

Тұздары гипохлориттер деп аталады

КСlO – калий гиппохлорит

HClO2 – хлорит қышқыл орташа күшті

Қышқыл – NaClO2 – натрий хлориті

HClO 3 – сулы ерітінділерде ғана сақталатын күшті қышқыл

КСlO3 – бертоле тұз

HClO 4 – Ең күшті анорганикалық қышқылдардың бірі

саналады. Тұрақсыз болса да еркін күйде ұшырауы мүмкін.

Сусыз хлор қышқылы (HClO4) қыздырғанда және орг. заттармен

жанасқанда жарылыс береді. Сулы ерітінділері тұрақты.

Тұздары перхлораттар деп аталады.

Өндірісте алынуы

КСlO4 +H2SO4 = HClO 4 + KHSO4

Хлордың оттекті қышқылдары (және басқа галогендердің) және олардың тұздары тотықтырушылар. Тотығу – тотықсыздану реакцияларына мысал.

NaУ +3 НСlO = NaУO3 +3 НСІ

6 NaУ + КClO3 + 3 H2 SO4 = 3У2 + КСl +3 Na2 SO4 +3 H2O

Тотықтырушы қасиет қышқылдар және олардың тұздарында

НClO – HClO2 – НСlO3 – HClO4

қатарында әлсізденіп барады

гипохлорит күшті тотықтырушы

перхлорат әлсіз тотықтырушы


Галогендер және олардың анорганикалық қосылыстарының

қолданылуы.


Галогендер және олардың қосылыстары өндірісте, ауыл шаруашылығында және тұрмыста кең қолданылады.

Ғ2 уран (VI) фторидін UF6 алуда қолданылады. Ол уран изотоптарын ажратуда қолданылады. Ол көптеген органикалық және анорганикалық қосылыстарды фторлаушы агент есебінде де қолданылады. ОҒ2 және СlҒ тотықтырушы сипатында ракета жанармайларына қосылады.

НҒ – көптеген анорганикалық және органикалық фторидтерді алу үшін бастапқы шикізат саналады. Криолит Na3 [AlF6] алюминий өндірісінде қолданылады. Оны алу үшін НҒ қолданылады. НҒ жәрдемінде шыныларды өңдейді.

Сl2 – химиялық өндірісте. Хлорлы су мата және қағаздарды ағартуда қолданылады. Хлормен суды (ішімдік) залалсыздандырады.

Хлорсутекті қышқыл НСl анорганикалық хлоридтер өндірісінде, көмір қышқылы дәрі, хлор жұтқан бояу, көптеген органикалық заттар өндірісінде қолданылады.

NaCl – ас тұзы ретінде. Хлор, хлор сутекті қышқыл, натрий, сода натрий гидроксиді, сабын, бояулар, өндірісінде қолданылады. КСl калиилі тыңайтқыш есебінде қолданылады.

КВr және NaВr медицинада және фотографияда қолданылады. AqCl және AqВr жарық нұры әсерінде ыдырау қабілетіне ие, сол себептен олар жарық сезгіш материалдар сипатында фотографияда қолданылады.

КСlО және NaClO мата және қағаздарды ағартушы сипатында кең қолданылады. Ағартуды көміртегі (ІV) оксидін тұз ерітіндісі арқылы өткізу жолымен жүргізеді :

КСlО + CO2 + H2O = KHCO3 + HClO

Пайда болған гипохлорит қышқылы оттегінің атомар күйіндегі атомын ажратуымен ыдырауы нәтижесінде барлық нәрсе ағарады. Атомар оттегі – күшті тотықтырушы

Са (СlО)2 + CaCl2 дезинфекциялаушы қоспа және ағартушы есебінде қолданылады.

2 Са (ОН)2 +2 Сl2 = Ca (OCl)2 + CaCl2 + 2H2O

Бертоле тұзы күкірт (шырпы) өндірісінде қолданылады.

У2 – иод титан, хром және басқа металлдарды тазалау үшін қолданылады. Медицинада дезинфекциялаушы есебінде.

Лекция 6.

Тақырып: VI топ негізгі топшасы элементтері химиясы.

Оттегі О, күкірт S, селен Se, теллур Те және полоний Ро.

Жалпы аталуы – Хальхогендер

Электрон түзілісі : Хальхогендер атомдарының сыртқы электрон қабатында алты электроннан nS2, np4 бар.

Оттегі атомы сыртқы электрон қабатында

2S2 2p4


  1. S P












Екі жұптаспаған электрондар есебіне оттегі атомы екі ковалент байланыс пайда етеді. Бұл жағдайда ол –2 тотығу дәрежесін көрсетеді. Мысал : Н2О, Аl2O3, H2SO-24. Электротерістігі ең үлкен элемент фтор мен пайда еткен қосылысында оттегіге оң тотығу дәрежесін береді. О+2 Ғ2. О- О байланысы бар қосылыстар мәлім мысалы : Н2О2 , Ва О2. Бұл қосылыстарда оттегінің тотығу дәрежесі –1 деп қабылданады.






O

S

Se

Те

Ро


Тәртіп нөмірі.

Сал. атомдық масса Табиғи изотоптары.



8

15,999


160

170

180


16

32,06


32s 33s

34s 36s



34

78,9


74se,76se

77se,78se

80se,82se


52

127,6


120, 120-126

128,130


массалы изотоптар


84

209


өте аз

210-218


массалы изотоптар

Сыртқы энергетикалық қабат электрондары

2S22p4

3S23p4

4S24p4

5S25p4

6S26p4

Характерлі тотығу дәрежесі

-2

-2+4+6

-2+2+4+6

-2+2+4+6

-2+2+4+6

Оттегіден басқа халькогендер сыртқы энергетикалық қабатында еркін – бос орбиталдары бар. Мысалы күкірт атомында сыртқы энергетикалық деңгейде электрондар төмендегіше орналасуы мүмкін



S P d

негізгі

3


S P d




3 қозғалған

S P d





3

осыған сәйкес :

тотығу дәрежесі –2 +4 +6 болуы мүмкін


Лекция 7

Тақырып : Оттегі


Тарқалуы : оттегі жердегі ең көп тарқалған элемент. Жер қыртысындағы массалық үлесі 47,2 %. Көптеген табиғи қосылыстар құрамына –су, оксидтер, гидроксидтер, тұздар, ауа құрамы (21 %) – енеді. Оттегі барлық өсімдіктер және жануарлар организмдері құрамына кіреді.

Қасиеттері. Екі жай зат оттегі О2 және О3 – озон пайда етеді. Олар оттегінің аллатропиялық модификациялары саналады. О2 – молекулалық оттегі – иіссіз, түссіз газ. t балқу = -218,8 0 C. Қайнау

t-сы –183 0 С. Сұйық оттегі көк түсті. Суда аз ериді. 20 0 С t – да ең жоғары судағы массалық үлесі 0, 004 %.

Химиялық активтігі жоғары.


  1. Көптеген жай заттар : металлдар және металл еместермен реакцияға кіріседі. Көбінесе оксидтер : сирек, жағдайда пероксидтер пайда болады.

О2 + 2Са = 2 CaO 2C + O2 =2 CО

C + O2 = CO2 2Na + O2 = Na2 O2



Практикалық тұрғыдан бірнеше инерт газдардан басқа барлық

химиялық элементтермен оксидтер түзеді. Хлор, бром, алтын оксидтері айланба (косвенный) жолдармен алынуы мүмкін.

Көпшілік металлдардың ауа оттегісі әсерінде бүлінуі – коррозия деп аталады.


  1. Күрделі заттармен әсерлесуі көптеген күрделі заттармен оттегі әрекеттескенде тотықтырушы сипатында әсер етеді. Заттардың жануын қолдайды. Жану процессі механизмін бірінші болып Лавуазье зерттеді.

СН4 +2 О2 = СО2 + 2 Н2О

2 Н2 S + 3 O2 = 2 SO2 +2 H2O

Тірі организмдер тыныс алу үрдісінің негізінде органикалық заттардың оттегімен тотығуы нәтижесінде көміртегі (ІV) оксиді және су пайда болу реакциясы жатады. Органикалық заттардың шіру үрдісінде де оттегі қатнасады.

Тотығу реакциясы катализаторлар қатысуында тездеседі.

Рt

4NH3 +502 = 4NO + 6 H2 O



Осы басқыш арқылы азот қышқылын өндіреді.

Алынуы.


Лабораторияда

2 КMnO4 t-pa K2 MnO4+ MnO2 + O2

2 KClO3 t-pa 2 KCl +3 O2

2K NO2 2K NO2 + O2

ең қолайы :

2 Nа2О2+ 2H2O = 4 NaОН + O2

Өндірісте : Ауадан : Ауаны сұйылтып айдайды (компоненттерге ажралады)

Қолданылуы : Металлургияда - өндірістік қолданылуы

2 ZnS + 3 O2 = 2 ZnO+ 2 SO2

Шойын, болат алуда қолданылады.

Химиялық өндірісте : NO, SO2 және SO3 алу үшін.

Н2 немесе С2 Н2 жандырып металлдарды кесу немесе пісіру істерінде қолданылады. Сұйық оттегі ракеталық жанармайды тотықтырушы ретінде қолданылады.

Сүнгуір қайықтарда, космоста, су астында, шахталарда өте жоғары биіктіктерде, медицинада қолданылады.

Озон : Аз мөлшерде ауа құрамында ұшырайды. Найзағай жарқылдағанда пайда болады. Атмосферада 20-25 км биіктікте “озон қабаты” “озон белдігі” жерді УФ нұрланудан сақтайды.

Озон О3 көк түсті өткір иісті газ.

Балқу t – cы = - 192,7 0 С. tқайнау = - 111,90C. Суда оттегіге қарағанда жақсы ериді.

Озон – күшті тотықтырушы, өйткені ыдырағанда

О3 = O2 + O Атомар О ажратады.

К + О3 = КО3 озонид


Озонды озонаторда – электр разряды жәрдемінде алса болады.

3 О2 = 2 O3

Маталарды ағарту. дезинфекциялау. Суды залалсыздандыру. Көп мөлшерде зиян.

Лекция 8


Тақырып: Күкірт S.

Тарқалуы. Жетерлі дәрежеде кең тарқалған жер қыртысының шамамен 0,05%. Таза күйінде және көптеген минералдар құрамында (сульфидтер). Олардан ең көп ұшырайтындары : Пирит – ҒеS2, холькопирит – Fe CuS2, киноварь НqS, мирабилит, Na2SO4x10х H2O. Гипс Са SO4x2H2O. Күкірттің органикалық қосылыстары мұнай құрамына кіреді.

Қасиеттері.

Бірнеше аллатропиялық модификациялары бар :  - күкірт немесе ромбылық в – күкірт немесе моноклиникалық . Бұлар криссталдары формасы мен және бірнеше физикалық қасиеттерімен бір – бірінен ажыралып тұрады.

Ромбылық күкірт – лимон сары түсті tбалқу 112,80С ;d2,07г/см3

Маноклиникалық күкірт тоқ сары түсті. tбалқу119,30С; d1,96г/см3 -және в-күкірт кристалдары S8 молекулалардан түзілген.









Балқытылған күкіртті тез суытсақ тұрақты болмаған және бір аллатропиялық модификациясы пайда болады. Ол – пластикалық күкірт деп аталып ұзын Sx молекулалардан тұрады. (х-саны бірнеше мыңға тең).

Күкірт буында S8,S6, S4, S2 және S молекулалары болады.

Күкірт суда ерімейді бірақ көміртекті күкіртте СS2 – жақсы ериді.

Күкірт жай зат есебінде әрі тотықтырушы әрі тотықсыздандырушы қасиет көрсетеді. Өйткені ол +4 +6 және -2 тотығу дәрежелерін көрсетеді.

Химиялық қасиеттері.

1. Металлдармен әрекеттеседі

2Na + S Na2S Fe + SFeS

Бұл реакциялар қыздырғанда жүреді.

2. Металл еместермен

S+O2 SO2 H2+SH2S

қыздырғанда жүреді
3. Қышқылдармен

S +4 HNO3SO2 +4NO2+2H2O

конц

4. Сілтілермен :



қыздырғанда

3S+6 NaOH 2Na2S + Na2SO3 +3 H2O

Бұл реакция диспропорционирлау реакциясы деп аталады.
Алынуы. Таза күкіртті құм балшықтардан тазарту жолымен алады. Ол үшін есе қатты қыздырылған су буымен оны балқытып, балқыма қатты жыныстан оңай ажралады. Алынған түйір күкіртті айдау жолымен және тазалайды. Минерал пириттен қыздыру жолымен
Ғе S2 Ғе S + S

FeS – тен айдау жолымен арылады.


Қолданылуы Н2 SO4 алу негізгі қолданылуы

Na2SO3 ,Ca (HSO3)2 –алу. Бояу, резина, порох, күкірт, дәрі, алуда, ауалы шар, зиянкестерге қарсы күресте қолдынылады.


Күкірт сутек және күкірт оксиді.

S + H2 Н2S



жоғ t-pa
Түссіз газ иісі шіріген жұмыртқа. Өте улы суда ериді.

Химиялық қасиеттері. Күшті тотықсыздандырушы сулы ерітіндісі - әлсіз қышқыл.


1. 5Н2S +2KМnO4+3Н2SO4 5S +2 MnSO4+K2SO4+8H2O

H2S +6 HNO3SO2 +6 NO2+4H2O

2H2S +3022SO2+2H2O 2H2S +O2 2S+2H2O

артықша


2. 200С – та судағы ең жоғары ерітіндісі 0,36% күкіртсутекті қышқыл - әлсіз қышқыл Н2S. Екі басқышта диссоцияланады

1- ші басқыш Н2 S H++HS-





HS- H+ +S2-

2-ші басқыш мардамсыз дәрежеде орындалады. Тұздары 2NaОН+H2S NaHS +H2O

артықша

Гидросульфидтер күкірт сутегі артықша болғанда пайда болады


3. Тұздармен әрекеттесуі

Н2S + Рв (NO3)2 Рв S + 2HNO3

Күкірт сутегін сапалы ашу үшін қолданылатын реакция саналады.

Алынуы.

Н2+S t-pa H2S

Лабораториялық жағдайда

Fes + HCl FeCl2 + H2 S


Күкірт (ІV оксиді) SO2
Түссіз өткір иісті газ

Тойынған сулы ерітіндісі 10,3% -200C

SO2 +n H2O SO2 x n H2 O

Бұл гидратты күкіртті қышқыл деп –Н2SO3 аталуы да мүмкін.

Әлсіз қышқыл – орта тұздары К2SO3 қышқыл тұздары КНSO3



+4

SO2 болғандығы үшін (+4)тотығу дәрежесі Т. Д. бұл әрі тотықтырушы әрі тотықсыздандырушы болуы мүмкін.

SO2 +2H2S 3S +2 H2O
5SO2 +2KMnO4+2H2O 2H2 SO4 +2 MnSO4+K2SO4

Бірінші реакцияда SO2 – тотықтырушы

Екінші реакцияда SO2 – тотықсыздандырушы

Тотықсыздандырғыш қасиетке бейімірек болады (SO2)

Алынуы:

Лабораторияда



Сu+ H2SO4  СuSO4+SO2+2H2O

S+O2SO2

2KHSO3+H2SO4 K2SO4 +2SO2+2H2O
Өндірісте

2Рвs +3 O2 2Рво +2SO2

Күкірт (VІ) оксиді SO3:

Түссіз сұйықтық t-балқу16,8 0С

t-қайнау44,7 0С

Бұл да қышқылдық оксид

SO3+H2O H2 SO4

SO3 – тотықтырушы, реакцияларда SO2 дейін тотықсызданады

Алынуы

2SO2 + O2 kaт-р 2SO3
Катализаторлар – ванадий немесе темір қосылыстары

Күкірт қышқылы


Қою түссіз сұйықтық Р1,83г/мл (200С)

t-балқу 10,3 0С ; tқайнау 296,20С

Хим қасиеттері :


  1. Металлдармен реакция

Сұйық Н2 SO4

Fe + H2SO4FeSO4+H2

Cu, Aq, Au – сұйық Н2SO4 пен реакцияға кіріспейді.

Концентрленген Н2SO4 күшті тотықтырушы саналады.

Сu+2H2SO4CuSO4 + SO2+2Н2О

Mq +2 H2SO4MqSO4+ SO2+2Н2О

немесе

Mg4+5H2 SO44MqSO4+H2S +4H2O



Актив металлдар әрекеттескенде ғана

Н2S және S пайда болады қалған жағдайларда SO2 пайда

болады.

Н2SO4 жоғары концентрациясы (олеум) темірмен реакцияға



кіріспейді (металлдың пассивтенуі нәтижесінде). Пассивтену

процессі металл жүзінде берік –бір тұтас оксид немесе басқа

қосылыстан пайда болған пленка пайда болады да металлдың

ары қарай қышқылмен реакцияласуына не жол қоймайды.

Осыған байланысты конц Н2 SO4 полат цистерналарда

тасымалдау мүмкіншілігі бар. Концентрленген Н2 SO4. темірден

басқа алюминий, никель, хром,титан металлдарында

пассивтендіреді.



  1. Металл еместермен әрекеттеседі

S+2 Н2 SO4 3SO2 +2H2O

Конц


Конц Н2 SO4үшін тотықтырушы қасиет қайтарушылар

тотықсыздандырушылармен реакцияларда көрінеді.

2 КВr +2 Н2 SO4  Вr2+SO2+K2 SO4+2H2O


  1. Негізгі оксид және негіздермен

Қышқылдық қасиет көрсетеді.

Екі негізді болғандығы үшін орта түз және қышқылды тұздар пайда болады.

Аl2O3 + 3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O

амфотер


2КОН + Н2 SO4  K2 SO4+ 2 H2O

сульфат


КОН + Н2 SO4  KНSO4+ H2O

гидросульфат

калий

Қышқыл артықша мөлшерде алынғанда гидросульфаттар пайда болады. Көп тұздары ерітіндіден кристаллогидраттар көрінісінде ажратылады. Аl2(SO4)3x18 H2O



Na2 SO4 x10 H2O

  1. Тұздармен әрекеттеседі

СаСО32 SO4 СаSO4+CO2 +H2O

ВаСl2 + H2SO4  ВаSO4 +2HCl

Соңғы реакция күкірт қышқылы және тұздарына сапалы реакция болып табылады. Конц азот қышқылында да ерімейтін ВаSO4 пайда болады.

5. Сумен әрекеттеседі

nH2O + H2SO4  H2SO4x nH2O осы реакцияға негізделіп құрғатушы есебінде кең қолданылады.

Қанттың көмірленуінде суда тартып алады.

N C12 H22O4 + H2SO11  12nC + H2SO4 x 11nH2O

6. Қышқыл диссоциациясы

сулы ерітінділерде

1 басқыш H2SO4 H+ + HSO4- гидросульфат ион


2 басқыш H SO4- H+ + SO42сульфат ион


Сулы ерітіндіде толық диссоциалануы себепті - өте күшті

Сусыз H2 SO4 аз диссоцияцияланады әлсіз


Күкірт қышқылы өндірісі : 3 басқыш стадия

1). Күкірт диоксидін алу

3). Триоксидға тотықтыру

4). Үш оксидті жұттыру


1). 4ҒеS2 +1102  2 Fe2O3+8SO2

2). SO2 +2O2 2 SO3

3). SO3 2SO4  Н2SO4+ SO3

98% олеум


Қолданылуы. Минерал тыңайтқыштар, волокно талшық, пластмасса, бояу, қопарылғыш заттар, металлургияда мыс алуда, никель, уран басқа металдарды алуда қолданылады. Газдарда құрғату үшін. Тұздары мыс темір купоростары а/ш –да.

Гиппс СаSO4x 2H2O құрылыста

СаSO4х 0,5 Н2О алебастр құрылыста

Алебастр сумен араласса тез қатып гипсқа айналады.



СаSO4х 0,5 х Н2О+1,5 Н2О СаSO4 x 2H2O

Na2SO4 шиша өндірісінде .Ол табиғи глаубер тұзы құрамында ұшырайды. Na2SO4х 10Н2О – глаубер немесе миробилит деб аталады.

К2SO4 және (NH4)2 SO4 минерал тыңайтқыштар.

К Аl (SO4)2 x 12H2O Алюмокалийлі квасқы, ашутас теріні аштау үшін дубящий. Маталарды бояуда да істелінеді.

Ва SO4 қағаз, резина ақ минерал бояулар өндірісінде медицинада қолданылады.




Лекция 9


Тақырып: Селен, теллур.

Табиғатта тарқалуы. Көп емес. Жер қыртысында 6х10-5 және 1х10-6 %. Бытыранқы элементтер қатарына кіреді. Өздерінің рудалары жоқ. Күміс, мыс, қорғасын, күкірт және басқа элементтердің табиғи қосылыстарына қоспа ретінде ұшырайды.

Қасиеттері.

Селен және теллур бірнеше аллотропиялық модификациялары бар. Олардың ішіндегі тұрақтылары күлгін кристалл селен және күміс –күлгін кристалл теллур – металлдық жалтыр көріністі.

те

Балқу tse-cы 217 tб-у 4500С



Химиялық қасиеттер:. Күкіртте ұқс ас бірақ тотықтырушы қасиеті төмендеу ал тотықсыздандырушы қасиеті күштірек.

Себебі валент электрондар ядродан қашығырақ орналасқан.




Те +2 Н2О ТеО2 +2Н2


Концентрленген НNO3 және Н2SO4 пен тотықсызданады.
Se +4 HNO3 H2SeO3 + 4NO2+H2O
Se0 – 4e Se+4 4 1

N+5 +1e N+4 1 4


Cутекті қосылыстары :

Сутекті күкіртке ұқсас Н2Se H2 Te

Қалыпты жағдайда жағымсыз иісті газдар .Улы.

t-pa


Se + H2 H2Se алынуы

К2Те +Н2SO4 K2SO4 + H2Te

H2Se, H2 Te сулы ерітінділері - әлсіз қышқылдар тұздары Na2Se натрий селениді, Рв Те қорғасын теллуриді
Оттекті қосылыстары.

Se + O2 SeO2; 2H2Se+3O2 2 SeO2+2H2O

Теллур да осылайша реакцияға кіріседі. SeO2 және ТеО2 ақ кристалл затта,р сумен әрекеттесіп әлсіз қышқылдар пайда етеді.

SeO2 + H2O H2SeO3 TeO2 +H2O H2TeO3

Селенді теллурлі

қышқыл қышқыл


Бұл қышқылдар сулы ерітінділерде ғана болып жасай алады.

SeO3 және ТеО3

Н2 SeO4, H2 TeO4

күшті орташа күшті

Н2 SeO4 концентрленген күкірт қышқылымен салыстырғанда күштірек тотықтырушы қасиетке ие.

Қолданылуы. Se және Те жарым өткізгішті приборлар жасауда және

әртүрлі балқытпаларға қасиетін өзгерту үшін қоспа ретінде.

Лекция 10


Тақырып: V топ негізгі топша элементтері химиясы.

(N, P, AS, Sв, Вi)

Сыртқы электрон қабаты nS2np3 3-тен +5 –ке дейін тотығу дәрежелерін көрсете алады.

S p


7 N 2S2 2p3

Жұптаспаған 3 электрон есебіне 3ковалент байланыс жасай алады. Бұдан басқа бөлінбеген жұп электроны есебіне және донор – акцепторлы 1 және ковалент байланыс жасай алады.





S P d

13 Р 3


Фосфор атомында бос d орбиталдары бар. Осыған ұқсас электрон орбиталдар АS Sв және Ві-тарда да бар.


Жалпы сипаттама


Көрсеткіштер


N

P

AS



Ві

Тәртіп номірі

7

15

33

51

83

Атом массасы

14,0067

30,9738

74,9216

121,75

208,9804

Табиғи изотоптар

15N14N

31p

75AS

121123

209 Вi

Сыртқы қабат электрондары

2S22p3

3S23p3

4S24p3

5S25p3

6S26p3

Характерлі Т.д

-31-2

-1 +1


+2+3

+4+5


-3 +3

-3 +3

-3 +3

-3 +3

Лекция 11

Тықырып: Азот және оның қосылыстары химиясы.
Азот табиғатта тарқалуы. Ауаның негізгі компоненті. Көлемдік үлесі 78%. Көптеген табиғи анорганикалық заттар құрамына кіреді. Жер қыртысындағы массалық үлесі 0,01%.

Қасиеттері.

N 1 Б екі П байланыс болғандығы үшін молекулалық азот өте берік – реакцияға кірісу қабілеті өте аз N2 – түссіз, иіссіз газ. Суда аз ериді. 200 С та 100г суда 15,4мл азот ериді.

N2 – жоғары температурада ғана реакцияға кіріседі.



t-pa

3Мq +N2  Mq3 N2 нитрид Литий нитриді ғана бөлме температурасында пайда болуы мүмкін.

6 Li + N2 2Li3 N
30000 C оттегімен реакцияға кіріседі.

N2 + O2  2NO


Басқа оксидтерді де пайда етеді. Жоғары қысымда және t-да Н2-ге қосылып аммиак

N2 +3H2 2NH3
Катализатор қатысуында реакция тездеседі.

(Ғе + К2О немесе Ғе + Аl2O3)

Алынуы және қолданылуы.

Лабораторияда

t-pa

NH4 NO2 N2 + 2H2O



Өндірісте : ауадан сұйылтып кейін айдау арқылы нег,ізгі массасы аммиак алу үшін қолданылады және электролампаларды толтыру үшін химиялық реакцияларда инерт атмосфера жасау үшін (О2 болуы кедергі жасаса) (Полярография).
Аммиак және аммоний тұздары.
Қасиеттері. Аммиак түссіз өткір иісті газ -33,40С сұйық күйге өтеді.

Химиялық қасиеттері.

1). Сумен әрекеттесіп NH3 x nH2O (n1,2,3….) Қалыпты жағдайда 100г суда 87,5г немесе (115л) NH3 ериді. Аммиак сулы ерітіндісі сілтілік реакция береді. Фенол фтолейн– малина түске енеді.

NH3 x H2O NH4+ +OH-

NH4OH – гидроксид аммоний - әлсіз негіз себебі [OH-] көп емес 10%-ті сулы ерітіндісі – нашатыр спирті – медицинада – тітіркендіргіш

2). Қышқылдармен

NH3 + НСl NH4 Cl; 2NH3 + H2 SO4 (NH4)2 SO4

Аммоний аммоний

хлорид сульфат


NH4Cl NH4+ +Cl-

H Н +

 

H : N : + Н+ H : N : Н



 
H Н

4 байланыс бірдей, біреуі басқаша табиғатта пайда болғанымен


NH4 Cl + NaOH  NH4 OH + NaCl


NH3 + H2O


Аммиак иісі шығады – сапалы реакция
3). Тотықсыздандырғыш қасиеттері.
4 NH3 +O2 2N2 +6 H2 O

Cr2O3



4 NH3 +5O2 4 NO +6 H2O
2 NH3 + 3Вr2  6 HВr + N2

2NH3 +3 CuO 3Cu+N2+3H2O

Бұл реакциялар әдетте қыздырғанда жүреді.

Алынуы. Лабораторияда

2NH4 Cl + Ca (OH)2 2NH3 + CaCl2 +2 H2O

Өндірісте.

Fe + AlO3

2 + N2  2 NH3

p

Қолданылуы. Азот қышқылын алу үшін сода алу үшін



Аммиак (сұйық), оның сулы ерітіндісі аммоний тұздары (NH4 NO3, (NH4)2 HPO4, NH4H2 PO4,(NH4)2 SO4 және басқалар) азотты тыңайтқыштар есебінде қолданылады.

Сұйық аммиак ерітуші сипатында да қолданылады : көп заттар ерітіледі әсіресе калий, натрий ерітіліп амидтер алынады.


N2 H4 –гидразин күшті тотықсыздандырғыш электр тогының химиялық көздерінде қолданылады.

Нашатыр – медицинада.


Азот оксидтері.

N2O, NO, N2 O3 - диазот үш оксиді NO2 – азот диоксид (N2O4) N2O5. Азот (І) оксиді, азот (ІІ) оксиді, азот (ІІІ) оксиді, азот (ІV) оксиді, азот (V) оксиді.


N2O – азот (І) оксиді – жағымды иіссіз, түссіз газ.

Алынуы. t-pa



NH4NO3 N2O +2H2O
Медицинада наркотикалық зат есебінде қолданылады “веселящий газ”

NO N2 + O2 жоғ 2NO

t-pa
Өндірісте :

4NH3 +502 pt 4NO +6 H2O
NO түссіз газ

2NO + O2 2NO2

ауа
NO2 немесе N2O4 бұлар аралас ұшырап бір-біріне оңай өтіп тұрады.

2NO2 N2 O4


-11,20C қатады. Қатты күйде N2O4 ғана болады. Сұйық күйде –11,20C  +210C аралығында және газ күйінде 210C жоғарыда екі оксид аралас күйде болады. 1350C жоғарыда жалғыз NO2 ғана болады.

NO2 – қоңыр, улы газ, көз және тыныс жолдарын қызартады. Химиялық өндірістің зиянды шығындысы саналады.

Лабораторияда алынуы.

t-ра

2Рв (NO3)2 4NO2 +2Рво +О2

Cu + 4HNO 3  Cu (NO 3)2 +2 NO2 +2H2O
Химиялық қасиеті.
2NO2 + H2O HNO3 +HNO2
Оттегінің артықша мөлшері қатысуында жалғыз азот қышқылы пайда болады.
4NO2 +O2 +2 H2O 4 HNO3
Азот (ІІІ) және (V) оксидтері N2O3 және N2O5 тұрақсыз. Бөлме t-да ыдырайды.

N2O3  NO2 + NO 2 N2O5 4 NO2 2
Суда ерігенде

N2O3 + H2O  2 НNO2

N2O5 + H2O  2 НNO3
НNO2әлсіз қышқыл, тұздары нитриттер деп аталады. NаNO2, KNO2 т.б.
Азот қышқылы.
Түссіз сұйықтық, сақталғанда сарғаяды tқайн 82,60С. tбалқу - 41,60С. Сумен әрқандай қатнаста араласады. Сулы НNO3 өте күшті қышқыл. Толық диссоцияланады.

НNO3 Н+ +NO3-

Қышқылдың барлық қасиетері тән :

1. негізгі оксид және негіздермен реакцияға кіріседі :

ВаО +2 НNO3  Ва (NO3)22О :

КОН + НNO3KNO3+H2O

2. Тұздармен өзара әсерлеседі.

СаСО3 +2 НNO3 Са (NO3)2 + CO2 + H2O

3. Термиялық ыдырау жарықта қыздырғанда азот қышқылы бір бөлігі ыдырайды.

4НNO3 4 NO2 + O2 + 2H2O

NO2 ажралып жатқан азот қышқылына қоңыр сары түс береді.
4. Тотықтырушы қасиеттері. Күшті тотықтырушы қасиет көрсетеді (концентрлі және сұйылғандары да)

S+6 HNO3  H2 SO4 +6NO2 +2H2O



конц

Көптеген металдарды тотықтырып NO2, NO, N2O, N2, NH3 және NH4NO3 пайда етеді. Бұл өнімдердің пайда болуы

1). Қышқыл концентрациясы

2). Металл активтігіне байланысты болады.

Концентрленген HNO3 кейбір металлдарда мысалы : Fe, Al, Cr

пассивтендіреді.

HNO3 + HCl  1:3 патша арағы деп аталады. Барлық нәрселерді Аu және pt-ны да ерітеді. Күшті тотықтырушы қасиетке ие.
Аu +3 HNO3 +3 HCl AuCl3 +3NO2 +3 H2O
Азот қышқылының металдармен тотықсызданғандағы өнімі.


Металл

Қышқылдық тотықсызданған негізгі өнімі

Концентрленген НNO3

сілтілік және сілтілік жер мет. актив металлды Мq, Zn, Fe, Al, Cr, Au, Pt,

Cu, Aq,Pв, Ві және басқа аз актив металл
Сұйық HNO3

Сілтілік және сілтілік жер металл Мq, Zn,Fe актив металлдар

Сu,Aq,Pв,Ві және басқа аз активті металлдар



N2O немесе N2

реакцияға кірмейді.

NO2
NH3 немесе NH4 NO3
NO



Мысалдар

3Сu +8HNO3 3см (NO3)2 +2 NO +4H2O

сұйық

Cu –2e Cu2+ 2 3
N+5 +3e N+2 3 2

4Са +10НNO3  4Ca (NO3)2 + N2 O+5 H2O


Ca0 –2e Ca+2 2 4

N+5 +Se N+1 8 1


Алынуы :

Өндірісте азот қышқылын аммиактан



pt

2NH3 +2,502  2NO +3 H2O

Cr2O3+Fe2O3

NO +O2 NO2

4NO2 +2 H2O + O2 4 HNO3
Лабораторияда NaNO3 +H2SO4  NaHSO4 + HNO3. Азот қышқылын араласпадан айдау жолымен ажратып алады.
Нитраттар. Азот тыңайтқыштары.
Металлдарға, негізгі оксид және негіздерге азот қышқылын әсер етіп нитраттарды алса болады.
4Zn +10 HNO3 4Zn (NO3)2 + NH4 NO3 +3H2O
CuO +2 HNO3 Cu (NO3)2 +H2O
Al (OH)3 +3 HNO3 Al (NO3)3 +3 H2O
Нитраттарда да азот, азот қышқылындағыдай +5 т.д көрсеткенімен, ерітінділерде нитраттар күшті тотықтырушы қасиеттерді көрсетпейді. Олардың тотықтырушы қасиеттері балқытпаларда ғана күштірек амалға асады.
Ғе2О3 +3 КNO3 + 4 KOH 2K2 FeO4 +3 KNO2 +2 H2O күшті қыздырғанда нитраттар ыдырайды

1). Сілтілік, сілтілік жер металлдары нитритке және оттегіге ыдырайды

2КNO3 2KNO2 +O2
2). Күміс, алтын, платина (ІІ) сынап (І) және (ІІ) төмендегіше

2 AqNO3 2Aq +2NO2 + O2


3). Басқа нитраттар

2Сu (NO3)2 2CuO +4 NO2 +O2


NaNO3 –чилийская селитра (натриилі)

КNO3 – индийская селитра (калиилі)

NH4 NO3 – аммонийлі селитра

Са (NO3)2 – известі, норвегия селитра (кальцийлі)

Селитралар ауыл гаруашылығында тыңайтқыштар есебінде.

КNO3 x NH4NO3 – қопарылғыш заттар дайындауда қолданылады.


Азоты тыңайтқыштар.

Азот өсімдіктердің өсуі - өмір сүруі үшін өте керек болған элементтердің бірі саналады.

Азотты тыңайтқыштар – органикалық минералды

Минерал тыңайтқыштар – тук деп аталады. Тук өндірісі

Азотты тыңайтқыштар NH4

(NH4)2 SO4

Селитралар КNO3, NaNO3, NH4 NO3 Ca (NO3)2 және Са (СN)2

Комплекс тыңайтқыштар бірнеше тыңайтқыштар араласпасы.


Лекция №12

Тақырып:Фосфор
Тарқалуы. Жер қыртысында 0,08 %. Табиғатта фосфор минералдары Са5(РО4)3 Ғ және фтораппатит.

Са3 (РО4)2 фосфорит ұшырайды.



Қасиеттері. Қасиеттерімен әжептеуір өзгершеленетін бірнеше аллатропиялық модификациялары ұшырайды.

Ақ фосфор – Р4 жұмсақ кристалл зат

t – балқу  44,10С күкіртті көміртегі СS2-де жақсы ериді. Оңай жанады. Өте улы .

Ақ фосфорды қыздырса қызыл фосфорға айланады. Ол бірнеше модификациялар араласпасы болып әртүрлі ұзындықтағы молекулалардан тұрады.

Қызыл фосфор алыну әдісі және жағдайына байланыста ашық қызылдан күлгін және тоқ қоңыр түске дейін өзгеруі мүмкін. Балқу t-cы5850 –6000С.

Қара фосфор –ең тұрақты модификация сыртқы көрінісі бойынша графитқа ұқсас. Ақ фосфордан өзгешелігі қызыл және қара фосфор күкіртті көміртегіде ерімейді улы емес, өртке қауіпті емес.

Фосфор азотқа қарағанда химиялық активрек. Активтігі аллатропиялық модификациясына байланысты болады. Ең активі ақ фосфор активтігі ең азы, қара фосфор. Химиялық реакцияларда әдетте фосфор молекуласын Р4 деп жазады. (ақ фосфорда). Қызыл және қара фосфорды Р деп жазады. Егер модификациясы беймәлім болса да Р деп жазады.



Химиялық қасиеттері. Жай зат металл еместермен

1). Р+3 Вr2 2PВr5 оттегі, күкірт, галогендермен реакцияға кірісуі мүмкін. Сутегімен реакцияға кіріспейді.


2). Металлдармен

3Мq +2P 3 Mq (OH)2 +2PH3

фосфин
Фосфин химиялық қасиеттері бойынша аммиакка ұқсайды.
3). Сілтілермен

0 -3 +1

Р4 +3 NaOH +3H2O  PH3 + 3 NaH2 PO2

Алынуы :

Өндірісте

а) фосфориттен және фтораппатиттен

Са3 (РО4)2 ажратып алынады.

2 Са3 (РО4)2 +10С +6 SiO2 Ca SiO3 +P4 +10CO

Электр печінде

Араласпасы болған үшін ақ фосфор сары түсте шығады. Сол себептен оны сары фосфор деп өндірісте атайды.

Фосфордың оттекті қосылыстары.



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




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет