Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Мая 2014 в 10:24, шпаргалка
Работа содержит ответы на вопросы для экзамена по "Неорганической химии" на казахском языке.
Тотығу дәрежесі деп – атомда электрон жұбының терісэлектрлігі жоғары атомға ығысқан кездегі зарядты атайды. Тотығу дәрежесі “n” әріпімен белгіленеді. Молекуладағы атомның тотығу дәрежесін анықтау үшін мынадай жағдайларға сүйену қажет:
Молекула құрамындағы атомдардың тотығу дәрежелерінің алгебралық қосындысы әрқашан нольге тең.
+1 +6 -2
Na2 S O4 2*(+1) + 1*(+6) +4*(-2) = 0
Фтордың тотығу дәрежесі барлық қосылыстарында “–1” – ге, оттегінікі “-2”-ге тең.
OF2, F-1 ¬ O+2 ® F-1, nO=+2; H2O2 H+1 ®O-1 ¸ O-1¬ H+1; nO= -1
Cутегінің тотығу дәрежесі гидридтерден басқа қосылыстарында “+1” – ге тең.
СаН2 Н-1 - Са - Н-1 nH= -1.
Тотығу дәрежесі бөлшек сан болуы мүмкін:
Н+1N-1/3; K+1O3-1/3 (калий озониді)
Көптеген жағдайларда тотығу дәрежесі валенттілікке, яғни атомдардың байланыстар санына тең болмайды.
Әрекеттесетін заттардың құрамындағы атомдардың тотығу дәрежелері өзгере жүретін реакциялар тотығу – тотықсыздану реакциялары деп аталады.
С0 + С20 ® СО2
Тотығу дәрежелерінің өзгеруі электрондардың ауысуына байланысты. Тотығу-тотықсыздану реакцияларының электрондық теориясының негізгі жағдайлары:
1) Тотығу – молекулардың, атомдардың
немесе иондардың электрон
Zn –2 ® Zn2+
H2 –2 ® 2H+
2Cl- -2 ® Cl2
2) Тотығу-тотықсыздану атомдардың, молекулардың немесе иондардың электрон қосып алу процесі.
S + 2 ® S2-
Cl2 +2 ® 2Cl-
3) Электрон беретін атомдар, молекулалар немесе иондар тотықсыздандырғыштар деп аталады. Реакция кезінде олар тотығады.
Электрон қосып алатын атомдар, молекулалар немесе иондар тотықтырғыштар деп аталады. Реакция кезінде олар тотықсызданады.
Тотығу процесі - әрқашан тотықсызданумен қатар жүреді және керісінше. Сондықтан тотығу-тотықсыздану реакциялары екі қарама-қарсы процесс тотығу мен тотықсызданудың бірігуі болып табылады.
Электрондық баланс әдісі – бастапқы және соңғы зат атомдарының тотығу дәрежелерін салыстыруға негізделген.
Оның негізінде тотықсызданатын берген электрон саны тотықтырғыштың қосып алған электрон санына тең болу ережесі жатыр.
Ионды – электронды әдіс. Ионды – электронды әдіспен тотығу – тотықсыздану реакцияларын теңестіру үшін төмендегідей ережелер қолданылады:
1) Тотығу – тотықсыздану
KMnO4 + KJ + H2SO4 ® MnSO4 + J2 + K2SO4 + H2O
2) Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты анықтап, тотығу – тотықсыздану үрдісінде шынайы қатысатын иондарды көрсете отырып, химиялық реакцияның иондық сызбанұсқасын құраймыз:
MnO4- - ионы Mn2+ - ке дейін тотықсызданып, J- - ионы J0 –ге дейін тотығады. Реакция кезінде сутегі ионының қатысуы реакцияның қышқылдық ортада өтетіндігін көрсетеді. Бұл әрі қарай тұжырым жасауға көмектеседі.
3) Әрбір жартылай реакция тңдеуі
үшін электронды – иондық
Әрбір жарты реакция теңдегіндегі электрон саны ион зарядтарының қосындысына тең болу керек.
екінші жартылай реакция
тотығу
тотықсыздану
Әрбір жартылай реакция теңдеунің көбейткішке көбейтіп, тотығу – тотықсыздану үрдісіндегі электрон санын теңестіреміз. Осыдан кейін әрбір жартылай реакция теңдеуін қосып, толық реакция теңдеуін аламыз.
4) Алынған коэффициенттерді
2KMnO4 + 10KJ + 8H2SO4 ® 2MnSO4 + 5J2 + 6K2SO4 + 8H2O
Егер орта қышқылдық болса, оттегі атомдарының саны су молекуласымен байланыстырылады. Сілтілік ортада оттегі атомының саны гидроксил ионымен немсе су молекуласымен теңеседі, ал бейтарап ортада тек су молекуласымен теңестіріледі.
Ионды – электронды реакцияның артықшылығы:
16 Комплексті қосылыстар
КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАР
Валенттік жайындағы ілім химияға әбден
орныққаннан кейін химиялық қосылыстардың
барлығы қарапайым не атомдык қосылыстар
және комплексті немесе молекулалық қосылыстар делініп екіге бөлінгендей
болды.
Біздің осы уақытқа дейін оқып келген
қосылыстарымыздың басым көпшілігі элементтердің
атомдары қосылысудан түзілген атомдық
қосылыстар. Бірақ осымен қатар біз кейбір
күрделі қосылыстармен де таныспыз, олар:
кристаллогид.раттар (Nа25О4-•SН2О), аммиакаттар
(СиSО4-4NН3), ашудас (КА1(SО4)2-•І2Н2О), тиоарсенаттар
(1NазАS4), криолит (Nа3А1Ғб) , фторсиликаттар
(N2SіҒб) 8), кремний фтор-сутек қышқылы (Н2SіҒб).
Комплексті қосылыстар туралы ілімнің
негізін жасаған Швейцария ғалымы Альфред
Вернер (1893 жыл). Вернердің пікірі бойынша
қосылыстарды бірінші ретті (қарапайым)
және жоғары ретті деп екі топқа бөлуге
болады. Жоғары ретті қосылыстар бірінші
ретті (қарапайым) қосылыстардың өзара
бірігуі нәтижесінде түзіледі. Олардың
кейбіреулері қатты күйінде де және еріген
күйінде де түрақты болады, ал енді біреулері
қатты күйінде тұрақты болғанымен ерітіндіде
құрам бөліктіне ыдырап кетеді. Мысалы,
Nа2SіҒ6 және СиSО4-4NН3 қатты және еріген
күйінде тұрақты, ал АІ2(SО4)-К2SO-24Н2О қатты
күйінде тұрақты, ерітіндіде алюминий
A13+, калий К+ және сульфа 4 SО4~ иондарына
ыдырайды. Мұндай қатты күйінде де және
еріген күйінде де түрақты болып келетін
жоғары ретті қосылыстар комплексті қосыл
ы с т а р деп аталады.Қомплексті косылыспен
танысу үшін мынадай мысал келтірейік.
НҒ мен SіҒ реакцияласқанда:кремний фторсутек
қышқылы түзіледі. Мүндай химиялық қосылыстың
түзілуін валенттікке сай химиялық байланыстың
түрлерімен түсіндіре алмаймыз, шынында
НҒ мен SіҒ4 молекулала-рының қүрамындағы
атомдардың валенттіктері қанық, бұл молекулаларда
химиялық байланыстың негізі — электрон
жұбын түзетін не бұлттары тоғысып қаптасатын
жалқы электрон жоқ. Солай бола түрса да
бүл екі газ жап-жақсы реакцияласады, су
ерітіндісінде екеуі түгел қосылысады.
Мүндағы қосылысудың ретін түзілген Н2SіҒб
қасиеттері көрсетеді; бұл екі негізді
күшті қышқыл, былай диссоциацияланады:
SіҒб" ионының түзілуі нейтрал молекула
SіҒ4 фтор ионымен Ғ' қосылысатындығын
көрсетеді. Айталық, НҒ мен SіҒ4 арасындағы
реакцияны көрнекі түрде былай жазуға
болады:
н+Гғ- ғ- "" Sі4+н+ Іғ+ ғ+
Демек, SіҒ4 құрамындағы кремний НҒ құрамындағы
Ғ~ ионын өзіне тартып алады. Осы арадағы
теріс зарядты фтор иондары, әрине, кейін
тебіседі, бірақ оң зарядты кремнийдің
оларды өзіне тартуы басым болғандықтан,
оң 4 зарядты бір кремний теріс зарядты
алты фтормен бірігіп, өткенде көрсеткендей
комплекс түзеді, ол комплекс теріс 2 зарядты
ион болып шығады. Комплекс иондары әдетте
квадрат жақшаға алып жазылады.
17.үшінші топтың элементтері үш валентті металдар (катиондар) болмақ , яғни: В3+ , Al3+ Sc3+, Ga3+ , Ү3+ , In3+ , La3+ , Т13+ , Ас3+ . Үшінші периодта орналасқан элементтердің валенттілік электрондарының формулаларын жазып, олардағы дара электрондар сандарын және электрондық қабаттың аяқталуына қанша электрон калғандығын анықтап көрелік.Бір топта орналаскан элементтердің валенттілік электрондарының сандары бірдей, ал электрондық қабат саны, яғни атом радиустары жоғарыдан төмен қарай артады; олай болса, сыртқы қабаттарынан электрондарды беріп жіберуге бейімділіктері артады.
Алюминий (лат. Aluminium),– ашудас, Al – элементтердің периодтық жүйесінің ІІІ тобындағы химиялық элемент, рет нөмірі 13, атомдық массасы 26,9815. Электрондық құрылымы: 13А1=1s22s22р63s23р'. 2) 8) 3. Бір тұрақты изотопы бар. Жер қыртысында таралуы бойынша элементтер арасында 4, металдар арасында 1-ші орында. Табиғатта жүздеген минералдары кездеседі, оның көпшілігі – алюмосиликаттар болып келеді. алюминий алу үшін пайдаланылатын негізгі шикізат – боксит. Алюминийді бос күйінде алғаш рет 1825 жылы даниялық физик Ханс Кристиан Эрстед алған. Алюминий – күміс түсті ақ металл, жылуды және электр тогын жақсы өткізеді, созуға, соғуға икемді, меншікті салмағы 2,7 г/см3; балқу температурасы 660ӘС, қайнау температурасы 2500ӘС; коррозияға берік, қалыпты температурада тұрақты, себебі бетіндегі алминий оксидінен тұратын жұқа қабыршақ оны тотығудан қорғайды. Сондай-ақ ол амфотерлі элемент, сондықтан қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттеседі. Алюминий – практикалық маңызы зор металл. Ол негізінен жеңіл құймалар өндіру үшін пайдаланылады. Алюминий құймалары авиа, авто, кеме, ядролық реактор, химиялық аппараттар жасауда, құрылыста, т.б. салаларда, таза металл түрінде электртехникасында ток өткізгіш сымдар, тұрмысқа қажетті бұйымдар дайындау үшін қолданылады. Техникалық қасиеттері жағынан өте бағалы құймасы – дюралюминий. Оның құрамында 94% алюминий, 4% мыс және аздаған магний, марганец, темір, кремний болады
Алюминийдің бормен қосылып борид түзеді:
АІ + 2В =А1В2
Алюминий сутекпен тікелей әрекеттеспейді!
Алюмннийдің сырткы қорғауыш оксидтік
қабатын жонып тастаса, сумен
2А1 + 6Н2О =2АІ(ОН)з + ЗН2
Алюминий қьшқыл, сілтілермен әрекеттесіп,
амфотерлік қасиет көрсетеді:
2А1 + 6НС1 = АІСІз + ЗН2
8АІ + 30НNОз =8А1(NОз)3 + 3NН4NО3 +9Н2О
сұйытылған
Өте сұйытылған және концентрлі NНОз,Н3SО4 алюминийге әсер етпейді.
NaAlO2+2H2O↔NaOH+Al(OH)3
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
18. Судың электролиттік
Судың диссициациялануы. Сутектік корсеткіш.
Су- әлсіз амфотерлік электорлит. Судың диссоциациялану теңдеуі:
2Н2О-->H3O++OH- немесе H2O-->H++OH-
Осыдан Н+ және ОН- иондарнының концентрациясы бірдей сол ушин диссоцияация кезінде судың концентрациясы іс жүзінде тұрақты болады. Демек диссциация тұрақтысының мәніде тұрақты қалады:
K=[H+][OH-]/[H2O]=1.8*10-16
Судың диссоциация дәрежесі өте кіші болғандықтан,судың диссоциауияланбай қалған молекулаларының тепе-теңдік концентрациялары [H2O] судың жалпы концентрациясына тең, яғни 1000/18=55.55 моль)л. Онда :
K=[H+][OH-]=K[H2O]=1.8*10-16*
мұндағы Kw -судың иондық көбейтіндісі.
Кез-келген сулы ерітіндісінің ортарсын сутек иондарының концентрациясымен [H+]немесе гидроксид - иондарының концентрациясымен [OH-] сипаттауға болады:
а) егер [H+]=[OH-]=10-7 моль/л болса, онда орта бейтарапты;
б) егер [H+]>[OH-],[H+]>10-7моль/л болса, онда орта қышқылды;
в) егер [H+]<[OH-],[H+]<10-7моль/л болса, онда орта сілтілі;
Сутек иондары концентациасының теріс ондық логарифмін пайдаланады. Оны сутектік көрсеткіш деп атайды.
pH=-lg[H+]
қышқылдық ерітінділерде pH<7, бейтараптыда pH=7, сілтілікте pH>7
рН-- мұндағы р -potenz- дат сөзі , математикалық дәреже дегенді білдіреді, ал Н- сутектің нышаны. дат биохимигі С.Серенсен енгізді.
рН өлшеудің әртүрлі әдістері бар. Электролиттік сулы ерітінді ортасының сапалық сипатын индикатор көмегімен анықтайды.
Индикатор- ол ерітіндінің рН тәуелділікте өзінің бояуын қайтымды өзгерте алатын заттар.
Индикатор:
Лакмус (қышқ.ор.рН<7 5,0-ден 8,0-ге дейін) қызыл; (бейт.ор. рН=7) күлгін; (сілтілі ортада рН>7) Көк
Метилоранж (қышқ.ор.рН<7 3,1-ден 4,4-ге дейін) қызғылт;
(бейт.ор. рН=7) ақ сары; (сілтілі ортада рН>7) сары
Фенолфталеин (қышқ.ор.рН<7 8,2-ден 10-ге дейін) түссіз;
(бейт.ор. рН=7) түссіз; (сілтілі ортада рН>7) қызыл күрең
Химиялық және биохимиялық процестердегі рН шамасының маңызы үлкен, өйткені ортаның сипатына байланысты бұл процестер әртүрлі жылдамдықпен және көп бағытта жүруі мүмкін. Сондықтан, ерітінділердің рН анықтау медецинада ,ғылымда техникада, ауыл шаруашылығында аса маңызды. Қанның немесе асқазан сөлінің рН өзгерісі медицинадағы ауру түрін анықтауға көмектеседі. Топырақтағы ерітіндінің реакциясын зерделеу ауыл шарушалағын тиімді жүргізуге көмектеседі.
Тұздар гидролизі.
Су мен тұздардың алмаса ыдырау процесі әлсіз электролиттердің бейтарпты молекулаларының түзілуімен қатар жүретіндерді тұздардың гиролизі деп атайды.
Гиролиз - қайтымды процесс. Сондықтан Ле Шателье принципі негізінде түсіндірілуі мүмкін:температураның жоғарылауы гидролиздің ынтықтылығын (тез жүруін )көтереді, өйткені ол эндотермиялық процесс; сумен сұйылту (судың сіңірілуімен байланысқан) гидролиздің күшеюіне ықпал етеді.
1. Күшті негіз және күшті
2. Күшті негіз және әлсіз
CH3COONa+H2O->CH3COOH+NaOH
әлсіз электролит
Теңдеуді ионды түрде жазу:
СН3СОО-+H2O->CH3COOH+OH-
19.Жер қыртысындағы күкірттің мөлшері біраз (0,03%) әрі жиі кездеседі. Жаратылыстағы күкірт бос күйінде және қосылыс түрінде болады. Бос күйіндегі күкірт біздің елде Еділ бойында кездеседі. Күкірттің қосылыстары: а) сульфидтер – темір колчеданы Fe2S, мыс колчеданы CuFeS2 , қорғасын жылтыры PbS, мыс жылтыры Cu2S, мырыш алдамышы ZnS,; сульфаттар: гипс- CaSO4* 2H2O, ауыр шпат- BaSO4, тенардит- Na2SO4, мирабилит - Na2SO4*10H2O в) с.қ. өсімдіктер мен жануарлардың организімінде кездеседі. Күкірттің физ.қасиеттері көбіне оның аллотропиясымен байланысты. Аллотропияның екі түрі де-полиморфизм, және полимерия –күкіртте бар. Күкірттің полиморфизмі. Күкірт бірнеше түрлі кристалды пішіндер түзеді. Соның лаб. Жағдайында жиі кездесетін бір екі түрімен танысайық. Күкірт сары түсті, қатты кристалдық зат, тығыздығы 2,07, балқу тем.-112,8, суда ерімейді, күкірт көміртекте, бензолда жақсы ериді. Осы ерітіндідегі еріткішті буға айналдырса, еріген күкірт мөлдір, сары түсті,ромбалық жүйеге жататын октаэдр пішінді кристалдар түзеді. Мұны ромбалық күкірт дейді.
Күкірттің полимериясы: полимерия молекуласының құрамындағы атомдар санының өзгеруі. Кәдімгі күкіртті баяу қыздырып, бақыласа біраз қызық құбылыстар көрінеді. Әуелі 112,8 балқып, сары түсті су сияқты сұйықтыққа айналады, одан әрі 160градус шамасында түсі қошқыл тартып күңгірттене бастайды, ал 250 С маңында қойылып төңкергенде ыдыстан төгілмейтін болады. Қыздыра берсек қайнайды түсі қоңыр қалпында қалады. Балқып қайнауға жақындаған күкіртті жіңішке етіп сорғалатып салқын суға құйса бұл резина тәрізді жұмсақ, жіп тәрізді болып созылатын массаға айналады. Күкірттің бұл модификациясын пластикалық дейді. Кәдімгі жағдайда күкірттің молекуласы 8 атомнан тұрады. Күкірт металдармен -2, металл еместермен +4,+6 т.д. көрсетеді. Күкірт мал дәрілеу үшін күкіртті майлар ретінде тері ауруларына қарсы пайдаланады. Ол көптеген медициналық дәрілер құрамында болады. Техникада күкірттің аса көп мөлшері каучукты вулканизациялап, резина алу үшін пайдаланады.