Тақырыбы: Бейметалдарға жалпы сипаттама
Сабақтың жоспары:
Кіріспе. Бейметалдарға жалпы сипаттама
Сутегі. Сутегі атомы, изотоптары. Сутегінің табиғатта таралуы. Периодтық жүйедегі орналасу ерекшелігі.Физикалық және химиялық қасиеттері. Сутегін өндірісте және зертханада алу тәсілдері
Сутек молекуласына валенттілік байланыс әдісі және МОӘ тұрғысынан сипаттама. Судың физикалық және химиялық қасиеттері.
Ауыр су, оның қасиеті, алынуы және қолдануы.
Суды тазарту тәсілдері
Сабақтың мақсаты мен міндеті, құзыреттіліктері: студенттердің білімін, ой-өрісін кеңейту және оның химия пәніне деген қызығушылығын арттыру.
Сабақтың қысқаша мазмұны:
Бейметалдар - металл еместер қатарына: сутек,бор, көміртек, кремний, фосфор, мышьяк, оттек, күкірт, селен, теллур, галогендер,
асыл газдар жататын химиялық элементтер тобы; оларды металдардан бөліп топтауға қолданылатын атау.[Табиғаттағы белгілі бейметалдар саны металдарға қарағанда аса көп емес. Периодтық жүйедегі бейметалдардың орнын анықтау үшін бор элементінен астатка дейін көлденең сызық жүргізсе, кестенің жоғарғы оң жақ бұрышын ала негізгі топшаларда бейметалдардың орналасқаны байқалады. Периодта бейметалл элемент атомының ядро заряды біртіндеп өседі де, атом мөлшері кішірейеді. Сондықтан электрон қосып алуға бейімділігі жоғары және тотықтырғыштық қасиеті басым болады. Ал бейметалл орналасқан негізгі топшаларда (IV—VII) атомның радиусы неғұрлым кіші болса, ол ең сыртқы электрондарды күшті тартады. Демек, тотықтырғыштық қасиеті басым болады. Мысалы, фтор мен хлор атомын салыстырсақ, ең күшті тотықтырғыш — фтор. Бейметалдардың тотықтырғыш қабілеті электртерістіктің сан мәніне байланысты. Тотықтырғыш қасиеттердің өзгеруіндегі осы заңдылық сол бейметалдар түзетін жай заттарға да тән.
Нағыз бейметалдар негізгі топшалардың элементтері болады, сыртқы электрондық қабаттары аяқталуға жақын жөне атомдық радиустары кіші болып келеді. Сондықтан олар сыртқы қабатына электрон қабылдауға бейім келеді. Бұл қасиеттері периодтарда солдан оңға қарай, ал топтарда төменнен жоғары қарай артады. Электрондарды оңай қосып алып, олар негізінен тотықтырғыштық (т-т-ш) қасиет көрсетеді.
Бейметалдар өр түрлі агрегаттық күйде кездеседі. Күкірт, фосфор, кеміртек қатты күйде болады. Олардың кристалдық торларының түйіндерінде атомдар орналасқан.
Ал молекулалық кристалдық торлы заттар газ күйінде жүреді, мысалы, 02, Н2, N2, Сl2, т.б. Бейметалдар жылу мен токты өткізбейді, суда нашар ериді. Олардың кейбіреулері бос күйінде кездеседі (S, 02, Н2, т. б.), ал көпшілігі қосылыстар күйінде жүреді.
Көміртек байланысқан күйінде мұнайда, тас көмірде, табиғи жәнө мұнайға серік газдардың құрамында болады. Оның бос күйіндегі жай заттары алмаз, графит жөнө карбин. Көмірдің қоры Екібастұз, Қарағанды көмір бассейндерінде көптеп кездеседі, сол жерлерде өндірістік көлемде алынады.
Сутегі (лат. Hydrogenium, H) – элементтердің периодтық жүйесінің IA тобындағы химиялық элемент, атомдық номері 1, атомдық молекуласы 1,00797. Сутек иіссіз, ең жеңіл газ, суда ерімейді, палладий, платина, никель, т.б. металдарда жақсы сіңіреді; балқу t - 259,1 °C, қайнау t – 252,6 °C. Сутектің молекуласы екі атомнан тұрады (Н2), диссоциациялану дәрежесі 35000С-та 20%, ал 50000С-та 96%-ға тең. Тотығу дәрежелері +1,-1.
Күшті тотықсыздандырғыш болғандықан Асыл (инертті) газдар мен асыл металдардан басқа элементтердің көпшілігімен химиялық қосылыстар түзеді.
F2 –мен (қараңғыда - 2520С-та),
Cl2-мен (жарықта) ,
O2-мен ( 550 °C –тан жоғары) әрекеттесіп тікелей қосылыстар (HF, HCl, H2O) түзеді. Сутекті көптеген металдардың (Cu, Fe, W, Re, т.б.) оксидтеріментотықсыздандырады.
Мысалы:
CuO +H2 =Cu + H2O және Fe3O4 +4H2 =3Fe+ + 4H2O, т.б.
Сутек азотпен әрекеттесіп,
аммиак (N2+3H2=2NH3 ),
күкіртпен күкіртсутек ( Н2+S=H2O ),
көміртекпен жоғары температурада метан (C+2H2=CH4) түзеді.
Сілтілік және сілтілік жер металдармен әрекеттесіп гидридтер (LiH, NaH, CaH2, BaH2,т.б.) түзеді. Сутектің аса маңызды реакциясына CO-мен әрекеттесіп, температура, қысым, катализатор әсеріне байланысына әр түрлі органикалық қосылыстар (HCHO, CH3OH т.б.) түзу жатады.
Сутек элементінен тұратын жай зат — сутегі, ол екі атомнан тұрады, формуласы Н2; М(Н2)=2, М=2 г/моль. Бұл түссіз, иіссіз, дәмсіз, өте жеңіл (р=0,09 г/л) газ күйіндегі бейметалл, оның қайнау (-252,76°С) және балқу (-259,2°С) температурасы өте төмен. Суда нашар ериді (100 көлем суда 2 көлем газ (t=20°С).
Кәдімгі жағдайда сутегі тұрақты зат, ал қыздырғанда кейбір жай заттармен реакцияға түседі. Сутегі оттегінде көзге көрінбейтін жалынмен су түзе жанады. Бұл үдеріс баяу жүреді.
2Н2+ 02 = 2Н20 + 572кДж
Жай заттардан күрделі зат олардың тікелей әрекеттесуі аркылы алынса синтез деп аталады.
Бұл реакцияны жүргізу үшін калың қабырғалы сынауық алып, оны үшке бөліп сыртынан белгілеп алып, 1 бөлік О2, жәнө 2 бөлік Н2 жинап аламыз да (суды ығыстыру арқылы) оны орамалмен ораймыз. Сынауықтың аузына жанған шырпы апарғанда қопарылыс бере реакция жүреді. Сутегі оттегімен шабытты әрекеттеседі, нәтижесінде су түзіліп, жылу бөлінеді.
V(Н2): V(02) = 2 : 1 болғанда ғана олар қопарылыс береді, сондықтан осындай қатынаста алынған газ қоспасын «күркіреуік газ» деп атайды. Сутегі хлормен реакцияласқанда өткір иісті хлорлы сутек газын береді.
Н2 + Сl2 = 2HCl↑.
Қыздырылған күкірт арқылы сутегін өткізсек, жағымсыз иісті күкіртті сутек газы түзіледі:
Н2+ S H2S↑
Бейметалдардың сутекпен қосылыстарын атау үшін сутекті қосылыс түзуші, элемент атына ды, ді, ты, ті, лы, лі жалғаулары жалғанып, сутек сөзі қосылып оқылады.
Мысалы: HCl - хлорлы сутек; НВr - бромды сутек; H2S - күкіртті сутек; НҒ - фторлы сутек.
Кейбір бейметалдардың сутекті қосылыстарының тарихи қалыптасқан атаулары бар:
Н20 - су;
NH3 - аммиак;
СН4 - метан;
РН3 - фосфин;
SiH4 - силан.
Сутегі өте белсенді металдармен әрекеттескенде гидридтер деп аталатын тұз төрізді қатты заттар түзіледі:
H2+2Na=2NaH натрий гидриді
Н2+Са=СаН2 кальций гидриді
Сутектің металдармен қосылыстарын атау үшін металл атына гидриді деген сөз қосылып оқылады.
Достарыңызбен бөлісу: |