Айма›ов О. А., Тлеуова З. Ш., љазбекова Т. Т. Химияныў теориялыљ негіздері



бет1/16
Дата03.12.2017
өлшемі2.48 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16
Айма›ов О.А., Тлеуова З.Ш., љазбекова Т.Т.

ХИМИЯНЫў ТЕОРИЯЛЫљ НЕГІЗДЕРІ

Кйкшетау

2005


Айма›ов О.А., Тлеуова З.Ш., љазбекова Т.Т.

ХИМИЯНЫў ТЕОРИЯЛЫљ НЕГІЗДЕРІ

Кйкшетау 2005
Айма›ов О.А., Тлеуова З.Ш., љазбекова Т.Т.

ХИМИЯНЫў ТЕОРИЯЛЫљ НЕГІЗДЕРІ

Кйкшетау, 2005. 239 бет.

ISBN 9965 - 678 - 68 - 5

°сынылып отыр“ан о›у ›±ралында бейорганикалы› жЩне органикалы› химия курстарыныЈ маЈызды бйлімдері болып табылатын ЁC химия заЈдары, атом ›±рылысы, элементтердіЈ периодты› жЇйесі жЩне оныЈ заЈы, органикалы› реакциялар, олардыЈ жЇру механизмдері, стереохимия жЩне ›осымша кейбір теориялы› мЩселелері ›арастырыл“ан.

Б±л о›у ›±ралы химия курсын о›итын жо“ар“ы о›у орындарыныЈ студенттеріне жЩне о›ытушыларына арнал“ан.

Пікір жаз“андар: химия “ылымдарыныЈ докторы, профессор

ТЩшенов Ш.љ. (Л.Н. Гумилев атында“ы

Евразия ±лтты› университеті, Астана)

химия “ылымдарыныЈ докторы, профессор

Баешов А.Б. (А.Иассауи атында“ы

Халы›аралы› ›аза› - тЇрік университеті,

ТЇркістан)

ISBN 9965 - 678 - 68 - 5 © Айма›ов О., Тлеуова З., љазбекова Т.


Мазм±ны
КіріспеЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK3

I-Бйлім. Бейорганикалы› химияныЈ теориялы› негіздері

Атом-молекулалы› ілімЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..4-14

Бейорганикалы› ›осылыстардыЈ негізгі кластарыЎKЎKЎKЎKЎK.15-19

Атом ›±рылысыЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK20-40

Д.И.МенделеевтіЈ периодты› заЈы жЩне химиялы› элементтердіЈ периодты› жЇйесіЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.. 41-55

Химиялы› байланыс жЩне молекулалар ›±рылысыЎKЎKЎKЎK.. 56-90

Химиялы› реакциялар жылдамды›тары жЩне олардыЈ жЇру заЈдылы›тарыЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.91-105

ЕрітінділерЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.106-118

Электролиттер ерітінділеріЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK..119-132

Тоты“у-тоты›сыздану реакцияларыЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 133-141

Комплексті ›осылыстарЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 142-164


ІІ ЁC бйлім. Органикалы› химияныЈ теориялы› негіздері.
Органикалы› химияда“ы электронды› ±“ым жЩне химиялы› байланыстыЈ таби“атыЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.165-166

Органикалы› реакциялар жЩне олардыЈ тЇрлеріЎKЎKЎKЎKЎK..167-177

Органикалы› реагенттерЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.178

Органикалы› реакциялардыЈ механизміЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK179-196

Органикалы› ›осылыстардыЈ реакция“а тЇсу ›абілетін аны›тайтын факторларЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 197-209

Органикалы› ›осылыстардыЈ ›ыш›ылды› жЩне негіздік ›асиеттеріЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 210-212

Стереохимия негіздеріЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK.213

Оптикалы› изомерияЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 214- 220

Кймірсутектері ›атарыныЈ стереоизомерлеріЎKЎKЎKЎKЎKЎK 221- 222

Циклді ›осылыстардыЈ стереохимиясыЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 223-225

КестелерЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 226-236

Пайдаланылатын о›улы›тарЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK 237-238

Мазм±ныЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎKЎK239

Кіріспе


Химия жаратылыстану “ылымы саласында заттар туралы тЇсініктердіЈ теориялы› негіздері жЇйесін жЩне химиялы› процестерді ›амтиды. Заттар еЈ алдымен йзіндік массасы бар бйлшектер тЇрінде бола алады. Ол бйлшектер, атап айт›анда, элементарлы бйлшектер / электрондар, протондар, нейтрондар/, атомдар, атомдар ядросы, молекулалар, молекуланыЈ агрегатты кЇйлері / кристалдар, с±йы› заттар, газдар / т.б.

Б±л “ылым саласы заттардыЈ жЩне олардыЈ йзгеріске ±шырауы нЩтижесінде ›±рамы мен ›±рылысыныЈ йзгеруін де аны›тайды. Олай болса, химиялы› процесстер барысында заттардыЈ ›±рамы, ›±рылысы йзгереді. Сонымен ›атар Щрекеттесуші жЇйеде де энергетикалы› йзгерістер жЇреді.Б±л процестерде химиялы› байланыстыЈ Їзілуі кезінде атомдардыЈ ›айта топтасуы жЇре отырып тЇзілген ›осылыстарда жаЈа химиялы› байланыстар пайда болады.

љазіргі химия жеке “ылыми ба“ыттарды біріктіреді, олар жалпы, бейорганикалы›, аналитикалы›, органикалы›, физикалы› химия, биохимия жЩне та“ы бас›а химиялы› ба“ыттар.

Химия “ылымыныЈ негізі- атом ЁC молекулалы› ілім, атом ›±рылысы, элементтердіЈ периодты› жЇйесі жЩне периодты› заЈы былайша айт›анда бейорганикалы› химияныЈ теориялы› негіздері екені белгілі. Сондай ЁC а›, органикалы› заттардыЈ ЩртЇрлілігін, олардыЈ ›±рылыстарыныЈ кЇрделілігін “ылыми т±р“ыда тЇсіндіретін органикалы› химияныЈ теориялы› негіздері болып табылады.

Органикалы› химияныЈ теориялы› негіздеріне сЇйене отырып, органикалы› ›осылыстардыЈ ›асиеттеріне жан ЁC жа›ты талдау жасау“а болады. Реакция“а тЇсетін органикалы› ›осылыстардыЈ ›асиеттері мен реакциялан“ышты› ›абілетін зерттеуде атом ›±рылысы жЩне химиялы› байланыстыЈ маЈызы ерекше. Олай болса, еЈ алдымен химия ілімініЈ теориялы› ірге тасы ЁC бейорганикалы› жЩне органикалы› химияныЈ теориялы› негіздеріне ерекше кйЈіл бйлінуі ›ажет.
І. Бйлім. Бейорганикалы› химияныЈ теориялы› негіздері.

1. Атом - молекулалы› ілім


Барлы› заттар атомдардан т±рады. Заттар йте кіші бйлшектерден т±ратыны туралы атомды› гипотеза ежелгі Грецияда пайда болды. Ал атомды› ЁC молекулалы› ілімніЈ “ылыми негіздері тек ХVІІІ ЁC ХІХ “.“. белгілі болды. Химия“а санды› зерттеу Щдістерін ХVІІІ “асырдыЈ екінші жартысында М.В. Ломоносов енгізді.

Атомдар ЩртЇрлі болады. Мысалы, кйміртегі, азот жЩне оттегі атомдарыныЈ мйлшері ЩртЇрлі, физикалы› жЩне химиялы› ›асиеттерінде де айырмашылы› бар. Атомдар элементарлы бйлшектерден т±рады.


Элементарлы бйлшектер сипаттамасы

Кесте 1.1

БйлшекБелгіленуіЗаряд,Кл Тынышты› массасы, кгЭлектронеЇ,е , вЇ- 1,60219 · 10-199,10953 · 10-31ПротонР , 11 Р, 11 Н+1,60219 · 10-191,67265 · 10-27Нейтронn , 10 n01,67495 · 10-27

Атом ядро мен электроннан т±ратын элементарлы бйлшектердіЈ Щрекеттесу жЇйесі. Атом типі ядро ›±рамымен аны›талады. Ядро нуклон деп аталатын протон мен нейтроннан т±рады. Элемент ядро заряды бірдей атомдар жиынты“ы. Элемент атомыныЈ ядро ›±рамында нейтрон саны ЩртЇрлі болса массасы да ЩртЇрлі болады. М±ндай атомдарды изотоптар деп атайды. Атом ЁC элементтіЈ химиялы› ›асиетін са›тап т±ратын еЈ кіші бйлшегі.

Атомдар химиялы› Щрекеттескенде молекула тЇзеді. Молекулалар бір атомды (мысалы, гелий молекуласы Не, екі атомды (азот N2, СО кйміртегі оксиді), кйп атомды (Н2О су, С6Н6 бензол) жЩне полимерлі болып келеді. Со“ан сЩйкес атомдар ЩртЇрлі ›атынаста байланысып кйптеген заттар тЇзе алады. МолекуланыЈ ›±рамы мен ›±рылысын таЈдап алын“ан жа“дайда“ы зат кЇйі мен ›асиеті аны›тайды. Мысалы, СО2 кйміртегі диоксиді ›алыпты жа“дайда газ, сумен Щрекеттеседі, ал SiO2 кремний диоксиді ›атты полимер зат, суда ерімейді. Химиялы› ›±былыстарда молекула б±зылады, біра› атомдар са›талады. Кйптеген химиялы› процестерде атом мен молекулалар арты› оЈ немесе теріс заряды бар иондар“а айналады.

Негізгі химиялы› тЇсініктер мен заЈдар.

Эйнштейн теЈдеуіне сЩйкес Е=mc2, (м±нда“ы е ЁC энергия, m ЁC масса, с ЁC жары› жылдамды“ы) Щр процесте энергияныЈ бйлінуі немесе сіЈірілуіне байланысты масса йзгереді. Егер денені ›ыздырса›, энергия артып, масса кйбейеді. Химиялы› реакцияда жылу бйлінгенде йнім массасы бастап›ы зат массасынан кіші болады. Біра› химиялы› реакцияларда с2 мЩнініЈ Їлкендігіне байланысты бйлінетін немесе сіЈірілетін энергия“а сЩйкес масса мЩні аз болады. Мысалы, 36,461 г сутегі мен хлордан хлорсутек тЇзілгенде массасы 10-9 г энергия бйлінеді. Сонды›тан энергиямен келетін немесе бйлінетін массаны есептеуге болады.

Химиялы› процестерде масса йзгеруін ескермеуіне байланысты химияда екі негізгі салдар бар. Б±л салдар заттар массасыныЈ са›талу заЈы жЩне энергия са›талу заЈы деп аталады.

Заттар массасыныЈ са›талу заЈы

Реакция“а ›атыс›ан заттардыЈ массасы реакция нЩтижесінде шы“атын йнімдер массасына теЈ. М.В. Ломоносов б±л заЈды 1748 ЁC 1756 ж.ж. ашты. Химия осы заЈ ашыл“аннан кейін сапалы› тЇрден санды› “ылым“а айналды.

Энергия са›талу заЈы:

Шрекеттесу кезінде жЇйеніЈ энергиясы т±ра›ты болады, тек бір тЇрден бас›а тЇрге кйшеді.

Реакция нЩтижесінде энергия бйлінеді немесе сіЈіріледі, я“ни реакция йнімдеріндегі энергия ›оры бас›а заттардыЈ энергиясымен салыстыр“анда аз немесе кйп болып келеді. Химияда затта“ы энергия ›оры ›±рамында жылуы бар бйлінетін немесе сіЈірілетін энергияны жылу деп атайды. Осы заЈ негізінде химиялы› реакцияныЈ жылу эффектісін зерттейтін бйлімін химиялы› термодинамика деп атайды. инеркЩсіпте энергия са›талу заЈы негізінде жылу балансы жЇргізіледі.

љ±рам т±ра›тылы› заЈы:

Алыну жолына ›арамастан кез ЁC келген химиялы› ›осылыстыЈ санды› ›±рамы бірдей болып келеді.

(Ж. Пруст, 1801 ЁC 1808 ж.ж.). љосылыс ›±рамына кіретін элементтер массаларыныЈ ›атынасы т±ра›ты. Б±л заЈ тек газ жЩне с±йы› тЇрдегі заттар“а ›олданылады. Ал ›атты кЇйдегі заттар ›асиеттері б±л заЈ“а негізделмеген. Себебі кез ЁC келген ›атты заттыЈ кристалл ›±рылысында атоммен толтырылма“ан бос ›уыстар, бас›а элементтердіЈ атомды› ›оспалары, идеалды ›±рылыстан ауыт›уы бай›алады. Мысалы, висмуттыЈ таллиймен ›осылысында таллийдіЈ масса бірлігіне 1,24 ЁC тен 1,82 ЁC ке дейін висмуттыЈ масса бірлігі сЩйкес келеді. ТіО2 титан диоксидінде титанныЈ масса бірлігіне 0,65 ЁC тен 1,67 ЁC ге дейін оттегініЈ масса бірлігі сЩйкес келіп, келесі формуламен беріледі: ТіО1,9-2,0. Б±л формула зат ›±рамыныЈ шекарасын кйрсетеді.

ЭлементтіЈ изотопты› ›±рамын йзгерткенде оныЈ массалы› ›±рамы да йзгереді. Мысалы, суда 11%, ал ауыр суда 20% сутегі болады.

Еселік ›атынас заЈы. (Дж. Дальтон, 1808ж.) Егер екі элемент бір ЁC бірімен бірнеше молекулалы› ›осылыс тЇзетін болса, онда бір элементтіЈ белгілі бір т±ра›ты массасына келетін екінші элементтіЈ массаларыныЈ йзара ›атынасы кіші бЇтін сандардыЈ ›атынасындай болады.

Кейбір элементтер ›осылыс›анда бір “ана емес, бірнеше ›осылыс тЇзеді, демек б±л ›осылыстарда ол элементтердіЈ салма› мйлшері де ЩртЇрлі ›атынаста болады. Мысалы, оттегі кйміртегімен екі ›осылыс тЇзеді, біріншісі ЁC кйміртегі оксиді, оныЈ ›±рамында 42,88% кйміртегі жЩне 37,12% оттегі, ал екіншісі ЁC кйміртегі диоксиді, онда 27,29% кйміртегі жЩне 72,71% оттегі бар. Оксидтер тЇзуге ›ажетті оттегі массасынын есептейміз. Ол Їшін оксидтердегі оттегі мен кйміртегі мЩнініЈ бір ЁC біріне ›атынасын аны›таймыз. Кйміртегі диоксидіндегі оттегініЈ масса бірлігі кйміртегі оксидімен салыстыр“анда есе Їлкен, я“ни 1:2 ›атынаста болады.
љосылыстарљ±рамы, %КйміртегініЈ масса бірлігіне сЩйкес келетін оттегініЈ бірлік массасыКйміртегіОттегі Кйміртегі (ІІ) оксиді42,8857,121,33Кйміртегі диоксиді27,2972,712,66

Еселік ›атынас жЩне ›±рам т±ра›тылы› заЈдары ›атты кЇйдегі заттар Їшін ›олданылмайды. Титан оттегімен бірнеше ауыспалы ›±рамды оксидтер тЇзеді, оныЈ ішіндегі еЈ маЈыздылары ТіО1,46 ЁC 1,56 жЩне ТіО 1,9 ЁC 2,0. Осы формулалардан еселік ›атынас заЈы б±л жа“дай Їшін ескерілмейтіні бай›алады.

Кйлемдік ›атынас заЈы.

Реакция“а ›атыс›ан жЩне оныЈ нЩтижесінде тЇзілген газдардыЈ кйлемдерін зерттей келіп, француз “алымы Гей ЁC Люссак газдардыЈ кйлемдік ›атынас заЈын ашты.

Реакция“а ›атынас›ан газдардыЈ кйлемдерініЈ йзара ›атынасы жЩне реакция нЩтижесінде тЇзілген газдардыЈ кйлемдеріне ›атынасы кіші бЇтін сандардыЈ ›атынасындай болады. Мысалы, екі кйлем сутегі бір кйлем оттегімен Щрекеттескенде екі кйлем су буы тЇзіледі. Б±л сандар реакция теЈдеуіндегі стехиометриялы› коэффициенттермен сЩйкес. инеркЩсіпте ›олданылатын газ анализі Щдісі осы заЈ“а негізделген.

Авогадро заЈы. (А. Авогадро ,1811ж.). Бірдей температура мен ›ысымда ЩртЇрлі газдардыЈ бірдей кйлемдеріндегі молекулалар саны бірдей болады.

Б±л заЈ “ылым“а молекула заттардыЈ кіші бйлшегі туралы ›а“ида енгізді. Сонымен ›атар атом элементтіЈ еЈ кіші бйлшегі ретінде кйз›арас та са›талды. Авогадро газ тЩрізді жай заттардыЈ молекулалары екі атомнан т±рады деп кйрсетті.

Авогадро заЈынан мынадай салдар шы“ады: бірдей жа“дайда ЩртЇрлі газдардыЈ бірдей молекулалары бірдей кйлем алады.

ШртЇрлі газдар молекулалары мйлшерлерініЈ бір ЁC бірінен Їлкен айырмасы бола т±рса да (мысалы, Н2 мен С5Н12) бірдей сандары неге бірдей кйлем алады? ОныЈ себебі ›алыпты температура мен ›ысымда газдар молекулаларыныЈ ара›ашы›ты“ы молекулалар мйлшерінен бірнеше есе Їлкен болады. Сонды›тан газдар кйлемі бірдей жа“дайда молекулалар мйлшеріне емес, олардыЈ ара›ашы›ты“ына “ана байланысты болады. Газдар ›ысымын арттырып, температурасын йте тймендеткенде олардыЈ молекулалары бір ЁC біріне шегіне жете жа›ындасады. М±ндай жа“дайларда газдар с±йы› немесе ›атты кЇйге айналуы мЇмкін. Б±л с±йы› немесе ›атты заттардыЈ кйлемдері молекулалардыЈ йздерініЈ алатын кйлемдеріне байланысты болады.

Авогадро заЈынан келесі йте маЈызды салдар шы“ады: барлы› заттардыЈ моліндегі молекулалар саны бірдей, олай болса ЩртЇрлі газдардыЈ моліндегі молекулалар саны бірдей бол“анды›тан олар бірдей жа“дайда бірдей кйлем алады. Мысалы, ЩртЇрлі газдардыЈ ›алыпты жа“дайда алатын кйлемін есептейік. ТЩжірибе бойынша ›алыпты жа“дайда 1 л сутектіЈ массасы 0,09 г, 1 л оттектіЈ массасы 1,43 г, 1 л азоттыЈ массасы 1,25 г. ГаздардыЈ Щр›айсысыныЈ молініЈ массасын бір литр массасына бйліп, ›алыпты жа“дайда олардыЈ бірдей кйлем алатынын табамыз:


Vн2 = 2 г / моль / 0,09 г / л = 22,4 л / моль
Vо2 = 32 г / моль / 1,43 г / л = 22,4 л / моль
VN2= 28 г / моль / 1,25 г / л = 22,4 л / моль

Сонымен кез ЁC келген газ молі ›алыпты жа“дайда 22,4 л кйлем алады. Б±л кйлемді газдардыЈ молдік кйлемі деп атйды, оныЈ есеп шы“аруда маЈызы зор.

Атомды› жЩне молекулалы› масса.

ЗаттыЈ барлы› бйлшектерініЈ массасы зат массасын ›±райды. Химияда масса ретінде тынышты› массасы ›арастырылады. Масса тынышты› масасында бір ЁC біріне теЈ болатын заттыЈ инерциялы жЩне гравитациялы ›асиеттерін сипаттайды. МассаныЈ салыстырмалы жЩне абсолютті тЇрі бар. Салыстырмалы атомды› массаны йлшеуге атомды› масса бірлігі (а.м.б.) енгізілді: 1а.м.б. = m(12С ) /12 = 1,6606 . 10-27 кг.

6

ЭлементтіЈ салыстырмалы атомды› массасы (›ыс›аша атомды› масса) дегеніміз сол элемент атомы массасыныЈ кйміртек атомы массасыныЈ 1/12 бйлігінен неше есе ауыр екенін кйрсететін сан. Салыстырмалы атомды› масса йлшемсіз сан жЩне Аr Щрпімен белгілейді. М±нда“ы “ r „латынныЈ relatuvus ЁC салыстырмалы деген ±“ым береді. Мысалы, Аr (O)= 15,9994, Ar (H)= 1,00794. ЭлементтердіЈ салыстырмалы атомды› массалары «Д.И. МенделеевтіЈ элементтерініЈ периодты› жЇйесі» кестесінде берілген.



Салыстырмалы молекулалы› масса (›ыс›аша молекулалы› масса) дегеніміз оныЈ молекуласы массасыныЈ кйміртегі атомы массасы 1/12 бйлігінен неше есе ауыр екенін кйрсететін сан. Салыстырмалы молекулалы› масса йлшемсіз сан жЩне Мr Щрпімен белгіленеді. ЗаттыЈ салыстырмалы молекулалы› массасы оныЈ ›±рамына кіретін элементтердіЈ салыстырмалы атомды› массаларыныЈ ›осындысына теЈ.Мысалы, ортофосфор ›ыш›ылыныЈ салыстырмалы молекулалы› массасын аны›таймыз:
Mr (Н3РО4) = 1,0079 · 3 + 30,9738 + 15,9994 · 4 = 97,9951.
Зат мйлшері. Кез ЁC келген зат белгілі ›±рылымды› бірліктерден т±рады. Мысалы, ас т±зы натрий хлориді ЁC NaCl кристалл зат молекуласынан, газ метан ЁC СН4 молекуласынан т±рады.

Б±л ›±рылымды› бірліктерді формулалы› бірлік деп атайды да, ФБ Щрпімен белгілейді. Формулалы› бірлік ЁC шынайы болатын бйлшектер, олар“а электрондар, атомдар, молекулалар, иондар, кристалл заттардыЈ шартты молекулалары жЩне полимерлер жатады. Бйлшектер санын сипаттау Їшін зат мйлшері ±“ымы енгізіледі. Зат мйлшері ЁC заттыЈ формулалы› бірлігі саныныЈ Авогадро санына ›атынасын айтады:

n = NФБ / NА ;

м±нда“ы, NФБ ЁC заттыЈ бйлшек саны, n ЁC зат мйлшері, NА ЁC Авогадро саны,

NА = 6,02. 1023 теЈ мЩн болып келеді.Авогадро т±ра›тысы 126С кйміртегі изотопыныЈ 12 грамында“ы атомдар санын немесе массасы 1 г заттыЈ атомды› бірлік мйлшерін аны›тайды.Сонды›тан да а.м.б.=1 /NА=1/6,02.1023 =1,66.10-24г

Зат мйлшері мольмен йлшенеді. Моль дегеніміз 126С кйміртегі изотопыныЈ 12 грамында ›анша атомдар болса, ›±рамында сонша формулалы› бірлігі болатын зат мйлшері.

«Моль» тЇсінігін ›олдан“анда ›андай ›±рылымды› бірлік екенін на›ты кйрсету ›ажет. Мысалы, Н сутегі атомыныЈ молі, Н2 сутегі молекуласыныЈ молі, Н+ ионыныЈ моль, еЇ электрон молі.

ЗаттыЈ молярлы› массасы жЩне молярлы› кйлемі.

Молярлы› масса ЁC заттыЈ формулалы› бірлігі молініЈ массасы. Ол заттыЈ массасы мен мйлшері ар›ылы есептеледі:

М = m / n

Молярлы› масса г/мольмен йлшенеді. Кез ЁC келген заттыЈ бір молінде ›±рылымды› бірлігі бірдей саны болса, онда молярлы› масса заттыЈ салыстырмалы молекулалы› (немесе атомды›) массасына пропорционал:
М = К . Мr

М±нда“ы К ЁC 1 г/ мольге теЈ пропорционалды› коэффициент. 126С кйміртегі изотопыныЈ Аr = 12, ал атомныЈ молярлы› массасы 12 г/ мольге теЈ.

Демек, екі массаныЈ сан мЩні сЩйкес келеді де, К=1 теЈ болады. Олай болса, г/мольмен берілген заттыЈ молярлы› массасы сан мЩні жа“ынан салыстырмалы молекулалы›( атомды›) масса“а теЈ. Атомарлы› сутектіЈ молярлы› массасы - 1,008 г / моль, молекулалы› сутектікі ЁC 2,016 г/ моль, оттектікі ЁC 31,999 г /мольге теЈ.

Авогадро заЈы бойынша ›алыпты жа“дайда кез ЁC келген газдыЈ молекулалар саны бірдей болса, олар бірдей кйлем алады. Кез ЁC келген заттыЈ 1 молінде бйлшектер саны бірдей. Осыдан, белгілі температура мен ›ысымда кез ЁC келген газ кЇйіндегі заттыЈ 1 моль бірдей кйлем алады. љалыпты жа“дайда, я“ни 101,325 кПа атмосфералы› ›ысымда жЩне 273 К температурада 1 моль газ ›андай кйлем алатынын есептеуге болады. Мысалы, ›алыпты жа“дайда 1 л оттегініЈ массасы 1,43 г теЈ. Бір моль оттегініЈ кйлемі 32 /1,43 = 22,4 л теЈ болады.

Демек, молярлы› кйлем дегеніміз заттыЈ алатын кйлемініЈ зат мйлшеріне ›атынасын айтады. љалыпты жа“дайда кез ЁC келген газдыЈ молярлы› кйлемі 22,4 л/ мольге ( Vn = 22,414 л/мольге) теЈ.

Газ кЇйдегі заттардыЈ молярлы› массасын аны›тау.

ЗаттыЈ салыстырмалы молекулалы› массасын аны›тау Їшін еЈ алдымен оныЈ молярлы› массасын (г/моль) есептеп алады. Газ кЇйіндегі заттыЈ молярлы› массасы Авогадро заЈы бойынша табылады. Б±л заЈ бойынша бірдей температура мен ›ысымда алын“ан ЩртЇрлі газдардыЈ бірдей кйлеміндегі молекулалар саны да бірдей болады. Б±дан екі газдыЈ бірдей кйлемдерініЈ массаларыныЈ ›атынасы олардыЈ молекулалы› массаларыныЈ ›атынасындай болады:

m1 / m2 = М1 / М2

м±нда“ы, m1 жЩне m2 газдардыЈ белгілі кйлемдерініЈ массалары, М1 жЩне М2 бірінші жЩне екінші газдыЈ молярлы› массалары.

Бірдей жа“дайда“ы бір газдыЈ белгілі кйлем массасыныЈ екінші газдыЈ сондай кйлемініЈ массасына ›атынасы бірінші газдыЈ екінші газбен салыстыр“анда“ы ты“ызды“ы деп аталады. Олай болса, ты“ызды›ты D Щрпімен белгілеп, теЈдеуді былай жазамыз.

D = М1 / М2 , б±дан М1 = М2 . D

ГаздыЈ молярлы› массасы бас›а газбен салыстыр“анда“ы оныЈ ты“ызды“ын екінші газдыЈ молярлы› массасына кйбейткенге теЈ.

Кйбінесе газдардыЈ салыстырмалы ты“ызды“ын еЈ жеЈіл газ сутек ар›ылы аны›тайды. СутектіЈ молярлы› массасы 2 г/ мольге теЈ. Олай болса, молярлы› масса есептеуге келесі формуланы ›олданамыз:
М1 = 2 . Dн2 , б±дан Dн2 = М1 / 2

ГаздыЈ молярлы› массасын ауа ар›ылы да аны›тайды. Ауа газдар ›оспасынан т±рса да оныЈ орташа молярлы› массасы 29 г/моль. Онда теЈдеуді былайша жазамыз:


М1 = 29 . Dауа, б±дан Dауа= М 1/ 29

Газ кЇйіндегі заттардыЈ молярлы› кйлемі туралы ма“л±матты ›олдана отырып, заттыЈ молярлы› массасын (салыстырмалы молекулалы› массасын) аны›тау“а болады. Ол Їшін газ кЇйіндегі заттыЈ берілген массасыныЈ ›алыпты жа“дайда“ы кйлемін табады. Кейін 22,4 л осы заттыЈ массасын аны›тайды. Алын“ан мЩн осы заттыЈ молярлы› массасы деп аталады. Мысалы, 0°C жЩне 101,325 кПа ›ысымда 0,7924 г хлор 250мл кйлем алады. ХлордыЈ салыстырмалы молекулалы› массасын есепте. 22,4 л кйлемдегі хлор массасынын аны›таймыз:

22400 мл /m = 22400 мл . 0,7924/250 ЎЦ 71 г.

Демек, хлордыЈ молярлы› массасы 71 г/моль, ал салыстырмалы молекулалы› массасы 71 ЁC ге теЈ. ГаздардыЈ кйлемін ›алыпты жа“дайдан йзгеше жа“дайда йлшеуге болады. Газ кйлемін ›алыпты жа“дай“а келтіру Їшін Бойль ЁC Мариотт жЩне Гей ЁC ЛюссактыЈ газ заЈдарыныЈ біріктірілген теЈдеуін ›олданамыз:


РV / Т = Р0V0 / Т0 ,

м±нда“ы V ЎЄ р ›ысым мен Т температурада“ы газ кйлемі, V0 ЎЄ P0 (101,325 кПа) ›ысым мен Т0 (273,15 К) температурада“ы газ кйлемі.ГаздардыЈ молярлы› массасын идеал газ кЇйі теЈдеуі,я“ни Клапейрон ЁC Менделеев теЈдеуімен есептеуге болады:


РV = mRT / М ,
м±нда“ы Р ЁC газ ›ысымы, Па; V ЁC оныЈ кйлемі, м3; m ЁC зат массасы, г; М ЁC оныЈ молярлы› массасы, г/ моль; Т ЁC абсолютті температура, К; R ЁC универсалды газ т±ра›тысы ЁC 8,314 Dж/ (моль · К)

Егер газ кйлемі мен ›ысымы бас›а йлшем бірлікпен берілсе,онда Клапейрон ЁC Менделеев теЈдеуініЈ мЩні йзгереді. љалыпты жа“дайда“ы заттыЈ 1 молініЈ газ кЇйіндегі біріктірілген заЈы бойынша келесі формуламен есептеледі:

R = (P0 . V0 / T0 ) газдыЈ 1 молі Їшін

Мысалы, кйлемі 100 л 10 атм ›ысымда алын“ан газ параметрін есептеу Їшін, ›андай газ т±ра›тысыныЈ мЩнін ›олдану“а болады. Газ т±ра›тысы мЩнін ›алыпты жа“дай“а сЩйкес табамыз Р0 ЎЦ 101,3 кПа ЎЦ 760 мм сын. ба“. ЎЦ 1 торр ЎЦ 1 атм. 1 моль газдыЈ ›алыпты жа“дайда“ы кйлемі V0 ЎЦ 22,4 л, температурасы То = 273 К. Демек, R = 1· 22,4 / 273 = 0,082 атм· л/ (моль· К)

Парциалды газ ›ысымы. ГаздардыЈ молекулалы› массасын аны›та“анда су жЩне ›аны››ан су буы Їстінде жинал“ан газ кйлемі йлшенеді. Осы жа“дайда газ ›ысымын йлшегенде су буыныЈ парциалды ›ысымына тЇзету енгізіледі. љалыпты жа“дайда ЩртЇрлі газдар кез ЁC келген ›атынаста араласады. Олай болса ›оспа ›±рамына кіретін Щр газ йзініЈ парциалды ›ысымымен сипатталады.

Дальтон ±сын“ан парциалды ›ысым заЈыЎЄ›оспа ›±рамына кіретін бір ЁC бірімен химиялы› Щрекеттесетін газдар ›оспасыныЈ ›ысымы газдардыЈ парциалды ›ысымыныЈ ›осындысына теЈ. 20°C температурада жЩне 104,1 кПа ›ысымда су бетінде 570 мл газ жиналады. М±нда“ы ›ысым газдыЈ парциалды ›ысымымен ›аны››ан су буыныЈ ›ысымынан т±рады. 20°C температурада“ы ›аны››ан су буы ›ысымы 2,34 кПа. Демек, газдыЈ парциалды ›ысымы 104,1 ЁC 2,34 = 101,76 кПа теЈ болады. илшенген газ кйлемін ›алыпты жа“дай“а келтіріп, келесі мЩнді аны›таймыз:


V0 = P · V · To / Po· T = 101,76 · 570 · 273 / 101,325 · (273 + 20) = 533 мл

Барлы› газ заЈдары ЁC Дальтон заЈы, Гей ЁC ЛюссактыЈ кйлемдік ›атынас заЈы жЩне Авогадро заЈы жуы›тандырыл“ан заЈдар. Б±л заЈдар йте аз ›ысымда, молекулалар ара›ашы›ты“ы олар мйлшерінен кйп бол“анда жЩне молекулалар бір ЁC бірімен Щрекеттеспеген жа“дайда іске асады.

Эквивалент. Зат мйлшерініЈ эквиваленті. Эквивалент заЈы.

Химиялы› элементтер бір ЁC бірімен Щрекеттесіп ›осылыс тЇзгенде, онда“ы элементтердіЈ мйлшерлері Щр уа›ытта т±ра›ты болатынын ›±рам т±ра›тылы› заЈы кйрсетеді. Сонды›тан химия“а эквивалент тЇсінігі енгізілді. Эквивалент ЁC екі элементтіЈ немесе екі заттыЈ бір ЁC бірімен ›алды›сыз Щрекеттесетін теЈ мйлшерін кйрсетеді.

ЭлементтіЈ эквиваленті дегеніміз сутегі атомдарыныЈ 1 молімен Щрекеттесетін немесе сондай молді ›осылыстан ы“ыстырып шы“аратын мйлшерін айтады.

Мысалы, иодсутекте НІ сутегініЈ 1 молімен ›осылып т±р“анды›тан иодтыЈ эквиваленті 1 мольге, кЇкіртсутекте H2S сутегініЈ екі молімен ›осылысатынды›тан кЇкірттіЈ эквиваленті 1 :2 мольге, аммиакта NH3, азоттыЈ эквиваленті 1 : 3 мольге, силанда SiH4, кремнийдіЈ эквиваленті 1 : 4 мольге теЈ. ЭквиваленттіЈ 1 эквивалентініЈ массасын оныЈ эквиваленттік массасы дейді, ал ол г/мольмен кйрсетіледі. Жо“арыда келтірілген ›осылыстарда иодтыЈ, кЇкірттіЈ, азоттыЈ, кремнийдіЈ сЩйкес эквиваленттік массалары мынадай: 127 г/моль, 32 :2 = 16 г/моль, 14 : 3 = 4,76 г/ моль, 28 : 4 = 6,5 г/моль.

ЭлементтіЈ эквиваленттік массасын оныЈ эквивалентініЈ молярлы› массасы деп атайды.

ЭлементтіЈ эквивалентін немесе эквиваленттік массасын аны›та“анда оныЈ сутегімен ›осылыс тЇзуі міндетті емес. љосылыста“ы элементтерді талдау ар›ылы аны›тал“ан массалы› мйлшерлері жЩне біреуініЈ эквиваленті белгілі болса екінші элементтіЈ эквивалентін табу“а болады. Химиялы› реакция кезінде бір элементтіЈ ›осылыста“ы екінші элементтіЈ ›анша мйлшерін ы“ыстыр“аны белгілі болса, бір элементтіЈ белгілі эквиваленті ар›ылы екіншісінікі табылады.

Мысалы, 7,1 г хлор калий бромидінен 16 г бром ы“ыстырып шы“арады. ХлордыЈ эквиваленті 35,5 г / моль екенін ескеріп, бромныЈ эквивалентін есептеп шы“ар. 17,1 г хлор 16 г бромды ы“ыстырса, 35,5 г/ моль ›анша бромды ы“ыстыратынын есептеу ар›ылы бромныЈ эквиваленттік массасын жЩне эквивалентін табамыз:


Каталог: Книги
Книги -> Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі
Книги -> Практикумы (цитология, эмбриология және гистология негіздері)
Книги -> А. Ж. Сейтембетова
Книги -> Қазақ әдебиетінің
Книги -> П. наумов омыртқалылар зоологиясы
Книги -> КАзАқстан республикасы білім, мәдениеТ және денсаулық сақтау министрліп сәкем сейфуллин атындағы
Книги -> Қазақстан республикасы білім және ғылым
Книги -> М. С. Байтенов Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігінің
Книги -> Педагогика тарихы


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет