ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «теориялық бейорганикалық химия»

Семей

МАЗМҰНЫ

1. 
   Глоссарий
   
2. 
   Дәрістер
   
3. 
   Практикалық және зертханалық сабақтар
   
4. 
   Студенттердің өздік жұмыстары
   

1. 
   Глоссарий
   

1. 
   Авогадро тұрақтысы N_A - кез келген жүйенің (N) бөлшектер санының жүйе заттарының мөлшеріне қатынасы n: N/n = N_A моль^-1 = 6,0210²³ моль^-1.
   
2. 
   Адиабатты процесс – сыртқы ортамен алмасу процесі жүрмейтін процесс.
   
3. 
   Атомдық (электрондык) орбиталь (АО) - квант сандарының белгілі мәндеріне сәйкес келетін электрон күйі.
   
4. 
   Гетерогенді жүйелер – бөліктің айырым бетімен бөлінетін заттар жиынтығы.Мысалы, СаСО₃(қ) және СО₂(г).
   
5. 
   Гомогенді жүйе – бөліктің айырым беті болмайтын зат немесе заттар жиынтығы (ерітінділер, газдар қоспасы, ыдыстағы газ, мұз не металл кесегі,т.б.).
   
6. 
   Жүйе – зерттеу үшін, кеңістіктен және қоршаған ортадан жекелей алынған бөлщек.
   
7. 
   Заттың эквиваленті - 1 моль сутегі атомдарымен (0,5 моль оттегі атомдарымен) қосыла алатын не сондай сутегі (оттегі) атомдарының мөлшерін химиялық реакцияларда ығыстырып шығара алатын мөлшері.
   
8. 
   Иондану энергиясы: атомнан электронды жұлып алу үшін жұмсалатын энергия, эВ. (1 эВ = 96,48 кДж/моль). Келесі электронды жұлып алуға көбірек энергия қажет,себебі оң зарядтың мәні артады: І₁  І₂  І₃ 
   
9. 
   Изотонды коэффициент – іс жүзіндегі қысым, қайнау, қату температураларының өзгеруі, олардың теориялық мәндерінен қанша есе артық екенін көрсетеді.
   
10. 
    Ішкі энергия – жүйенің толық энергиясы, яғни жүйені құрған бөлшектердің зат мөлшерінің толық энергиясы.
    
11. 
    Моль – заттың мөлшерінің бірлігі, көміртегі-12 атомының 0,012кг массасындағы атомдар санына тең, яғни 6,0210²³ .
    
12. 
    Парциалды қысым - газдар қоспасының жалпы қысымының сол газға келетін үлесі.
    
13. 
    Фаза – бірдей физикалық, химиялық қасиеттері бар және жүйенің басқа бөлімдерінен бөліп алынған біркелкі беттік қабаттан тұратын бөлік.
    
14. 
    Химиялық кинетика – химиялық реакцияның жылдамдығы мен механизмі туралы ілім.
    
15. 
    Эквивалент масса – заттың 1 эквивалентінің массасы.
    
16. 
    Электрондық аналогтар - элементтердің валенттілік электрондары элементтерге қатысты жалпы формуламен сипатталатындай болып орбиталдарға орналасады.
    
17. 
    Электртерістік (ЭТ) – элемент атомының химиялық қосылыста басқа элементтің электрондық тығыздығын өзіне ығыстыра алатын қабілеттілігін көрсететін мән.
    
18. 
    Электрон қосылғыштық энергиясы: Бос атомға электрон қосылуы үшін қажет энергия, эВ. Оның мәні оң да, теріс те (теріс мән асыл газдар мен кей элементтерде) болады. Электрон қосылғыштық энергиясы ең көп галогендер мен оттегі.
    

1.1 Химия ғылымы дамуының қысқаша тарихы ( 7.1.3 әдебиеттен 5-12беттер)

1.2 Химияның негізгі заңдары

1.3 Газдардың негізгі заңдары

1.2 ХИМИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ

яғни 1,6666× 10^-27 кг.

Жай және күрделі заттардың салыстырмалы молекулалық массасы (М_r ) - өлшемсіз шама, заттың табиғи изотоптары құрамының орташа массасының көміртегі – 12 атомының 1/12 массасына қатынасы.

Заттың эквиваленті - 1 моль сутегі атомдарымен (0,5 моль оттегі атомдарымен) қосыла алатын не сондай сутегі (оттегі) атомдарының мөлшерін химиялық реакцияларда ығыстырып шығара алатын мөлшері.

Осыдан : 1) әртүрлі газдардың бірдей жағдайда (t,p) бірдей көлемдеріндегі молекулаларының саны бірдей болады; 2) Қалыпты жағдайда (қ.ж.) газдардың молярлық көлемі 22,4л/моль болады. Олай болса, 1 моль газдың қ.ж. көлемі 22,4л.

Масса сақталу заңы; энергия сақталу заңы; құрам тұрақтылық заңы; еселік және көлемдік қатынастар заңдары; Авогадро заңы, эквиваленттер заңы.

Бұл заңдар стехиометриялық заңдар деп аталады, себебі олар барлық заттардың массалары мен көлемдерін есептеуге қолданылады.

1 моль, 1/2 моль, 1/3 моль, 1/2 моль, 1/4 моль және эквивалент массалары 35,5г/моль, 16г/моль, 4,67 г/моль, 6 моль, 4 моль болады .

Элементтің эквивалентін және эквивалент массасын анықтау үшін олардың сутектік және оттектік қосылыстарына ғана қарамайды, қосылыстағы эквиваленті және эквивалент массасы белгілі басқа заттар арқылы да анықтайды. Мысал 2. 5,6г темір күкіртпен 8,8г темір сульфидін түзсе, темірдің эквиваленті және эквивалент массасы қанша болатынын есептеу керек, егер күкірттің эквивалент массасы 16г/моль екені белгілі болса. Есептің шарты бойынша 5,6г темірге 8,8 – 5,6 = 3,2г күкірт келіп тұр. Эквиваленттер заңы бойынша 5,6г темір ------- 3,2г күкіртке эквивалентті

М_э г/моль ------- 16 г/моль

Осыдан, М_э (Fe) = 28г/моль. Темірдің эквивалент массасы оның атомдық массасынан екі есе кіші болғандықтан, 1 моль темірде 2 эквивалент бар, сондықтан темірдің эквивалнті ½ моль болады.

Күрделі заттардың эквивалент массасын эквивалент заңына сүйеніп мына формулалармен анықтайды: М_э (оксидтің) = М_оксид /элемент атомдарының саны × оның валенттілігі

М_э ( қышқыл) = М_қышқыл / қышқыл негіздігі

М_э ( негіз) = М_негіз / негіздің қышқылдығы

М_э ( тұз ) = М_тұз / металл атомдар саны × металл валенттілігі

мұндағы М_э және М – эквиваленттің және қосылыстардың мольдік массалары. Қышқылдардың негіздігі қышқыл негізбен әрекеттескенде қышқыл молекуласының беретін протон санымен анықталады. Негіздердің қышқылдығы негіз қышқылмен әрекеттескенде негіз молекуласының қосып алатын протондар санымен анықталады. Тотықтырғыштың (тотықсыздандырғыштың) эквиваленті деп тотықсызданғанда (тотыққанда) 1 моль электрондарды қосып алатын (беретін) мөлшері. Тотықтырғыштың (тотықсыздандырғыштың) эквивалент массасы реакция кезінде қосып алған (берген) электрондар санына олардың молекулалық массасын бөлгенге тең.

Х,г металл --------- 0,7л сутегімен әрекеттеседі

Х = 0,7×28/11,2 = 1,75г.

Мысал 5. Күкіртті сутек күкірт қышқылына дейін тотықса, оның эквиваленті және эквивалентінің молярлы массасы қанша болады? Шешуі:

H₂S + 4H₂O = SO₄^2- + 10H⁺ + 8e , Э = 1/8 моль, М_э = 34/8 = 4.26г/моль.

2HCl + Ca(OH)₂→ CaCl₂ + 2H₂O

HCl- дың екі сутек атомына бір Са(ОН)₂ сәйкес келіп тұр. Сондықтан сутегінің бір атомына 1/2 Са(ОН)₂ молі сәйкес, яғни кальций гидроксидінің эквиваленті 0,5 моль болады. f_экв саны эквиваленттік фактор болып саналады, оны былай белгілейді f_экв(В) (В- белгілі бір зат). Келтірілген мысалда f_экв Са(ОН)₂ =1/2. Кей заттардың эквиваленттік факторын формула арқылы табуға болады. Қышқылдар үшін эквиваленттік фактор оның негіздігіне қарама-қарсы негіздік-қышқыл молекуласындағы металл ионына алмасатын сутек ионының саны. Негіздердің эквиваленттік факторы олардың қышқылдығына қарама-қарсы қышқылдың-негіздігі қышқыл қалдығына алмасатын ОН^- ионының саны:

f_экв(қышқыл)= 1/N(H⁺)

f_экв(негіз)= 1/N(OH^-)

N – Н⁺ не ОН^- саны

Эквиваленттік фактор бір зат үшін әр түрлі реакцияларда әр түрлі болады. Мысалы: H₃PO₄ + 3NaОН → Na₃РО₄ + 3Н₂О

N – (Н⁺)= 3. Сонымен эквиваленттік фактор фосфор қышқылы үшін мынаған тең: (H₃PO₄) = 1/N (Н⁺)= 1/3; H₃PO₄ + 2NaОН → Na₂НРО₄ + 2Н₂О

N (Н⁺)= 2, f_экв(H₃PO₄)= ½

Тұздар үшін (мысалы орта) эквиваленттік фактор металл атомының санын оның тотығу дәрежесінің көбейтіндісін металл атомдарының санына бөлгенге тең: f_экв(тұз)= 1/N(Ме)∙Z(Ме); N(Ме)- металл атомының саны;

Z (Ме)- металдың тотығу дәрежесінің мәні.

Мысалы: алюминий сульфатының эквиваленттік факторы: f_экв(Al₂(SO₄)₃)=1/6;

Зат эквивалентінің молярлық массасы В (г/моль)- эквиваленттік факторды молярлық массаға көбейткенге тең:

М(f_эквВ) = f_экв (В) ∙ М(В) (1)

Бір негізді қышқылдар мен бір қышқылдық негіздердің эквивалентінің молярлық массалары, олардың молярлық массаларына тең.

М(f_эквВ) = М(В), Мысалы: NaОН эквивалентінің молярлық массасы:

М(f_экв NaОН) = М(NaОН) = 40 г/моль

Тұздар үшін, мысалы: алюминий сульфатының Al₂(SO₄)₃ эквивалентінің молярлық массасы:

М[f_экв Al₂(SO₄)₃] = f_экв [Al₂(SO₄)₃]∙ М[Al₂(SO₄)₃] = 342/6

Зат эквиваленті (моль)- зат массасының эквивалентінің молярлық массасына қатынасы: n(f_экв B) = m(B)/ M (f_экв B) (2)

Химиялық реакцияға түсетін заттар өзара бір-бірімен эквиваленттік қатынаста әрекеттеседі, яғни эквиваленттер заңына бағынады:

А + В = С + Д реакциясы үшін, мына қатынас орындалады:

n(f_экв А) = n(f_экв В) = n(f_экв С) = n(f_экв Д)

Сонымен А мен В заттары әрекеттесуі үшін:

n(f_экв А) = n(f_экв В), (2) теңдеуді қолданып, эквивалент заңының салдары: