avangard-pressa.ru

БейорганикалыҚ ҚосылыстардыҢ негізгі кластары - Химия

М.Б. Усманова , А.А. Тастанбекова

ХИМИЯ

Барлық мамандықтарға арналған

өзіндік жұмыс жасаудың әдістемелік құралы

Өскемен

УДК 546: (075.8)

Усманова М.Б. Химия пәні бойынша барлық мамандықтарға өзіндік жұмыс жасауға арналған әдістемелік құрал./Усманова М.Б., Тастанбекова А.А/ Техникалық университет студенттеріне арналған оқу құралы. - Өскемен : ШҚМТУ, 2007. - бет

Оқу-әдістемелік құрал студенттердің оқу үрдістерінің маңызды бөлімі өздік жұмыстарын ұйымдастыру үшін әр тақырып бойынша қысқаша теориялық материал және тестік есептер келтірілді.

Қарастырылып отырған құрал тек қана техникалық университет студенттеріне ғана емес, арнаулы орта білім беретін оқу орындарының және жоғарғы сынып оқушылары, оқытушыларының да пайдасына жарайды.

Аннотация

Учебно-методическое пособие состоит из нескольких разделов. Каждый раздел содержит вкратце теоретические вопросы по общей химии; тестовые вопросы. (Все перечисленное необходимо для правильной организации самос­тоя­тель­ной работы студентов).

Пособие предназначено для студентов технических вузов, также может быть использована преподавателями колледжей и учителями средних школ.

© Д. Серікбаев атындағы

Шығыс Қазақстан

Мемлекеттік Техникалық

Университеті, 2010

МАЗМҰНЫ

Кіріспе 4

1Зертханалық жұмыс «Зертханалық жұмысты орындау кезінде

есте ұстайтын сақтық ережелерімен мен орындау тәртібі» 5

2 Зертханалық жұмыс «Бейорганикалық қосылыстардың негізгі кластары» 7

3 Практикалық сабақ. «Атом құрылысы» Д.И.Менделеевтің периодтық

Жүйесі 15

4 Зертханалық жұмыс Химиялық эквивалент «Мәрмәрдің эквиваленттік

массасын анықтау» 17

5 Зертханалық жұмыс Термохимия және термодинамика негіздері 20

«Бейтараптандыру реакциясының жылу эффектісін анықтау»

6 Зертханалық жұмыс «Химиялық кинетика» 24

Зертханалық жұмыс №6А Химиялық тепе-теңдік

7 Зертханалық жұмыс Ерітінділер концентрациясы 30

«Белгілі концентрациялы ерітінді әзірлеу»

8 Зертханалық жұмыс Электролиттік диссоциация теориясы 33

« Ерітіндідегі ион алмасу реакциялары, ерігіштік көбейтіндісі»

9 Зертханалық жұмыс «Тұздар гидролизі» 36

10 Зертханалық жұмыс Кешенді қосылыстар 39

11 Зертханалық жұмыс «Тотығу – тотықсыздану реакциясы» 41

12 Зертханалық жұмыс «Гальвани элементі» 46

13 Зертханалық жұмыс «Электролиз» 50

14 Зертханалық жұмыс «Металдардың химиялық қасиеттері» 53

15 Зертханалық жұмыс «Темір, Кобальт, Никель» 57

16 Зертханалық жұмыс «Металдар коррозиясы» 60

17 Зертханалық жұмыс «Металдарды коррозиядан қорғау» 63

18 Зертханалық жұмыс «Судың кермектілігі» 65

19 Зертханалық жұмыс «Көміртек топшасының элементтері» (C,Si) 68

20 Зертханалық жұмыс «Құрылыста пайдаланылатын байланыстырушы 70

материалдар»

21 Тестік жаттығулар студенттердің өзіндік жұмыс істеулеріне арналған 75

бөлім

22 Студенттердің емтихан тестері 108

23 Тестік жаттығулардың жауаптары 129

Қолданылған әдебиеттер 131

Қосымшалар 132

КІРІСПЕ

Химия басқа да жаратылыстану пәндерімен сабақтаса келе, студенттердің өмірге деген ғылыми қөзқарасын қалыптастырып, химиялық заттардың өзгерістерінің заңдылықтарын меңгеріп, оны қазіргі заманғы талапқа сай техникалық материалдар өндіруге, пайдалана білуге жол ашады. Ол үшін химияның теориялық негіздері мен химиялық есептер шығару әдістерін үйреніп, химиялық тәжрибелер, одан белгілі бір қорытынды шығара білуі керек.

Осы көрсетілген міндеттері орындау үшін пән бойынша білім беру жоғары ғылыми-әдістемелік негізде құрылуы тиіс.

Зертханалық және практикалық сабақтарда және аралық аттестацияларға әзірлену үшін әдістемеде әр тақырып бойынша қысқаша теориялық материалдар беріледі. Зертханалық жұмысты қоярда оқытушы студенттердің мамандықтарына сайларын іріктеп алады.

Осы үрдісінде студенттердің өздік жұмысы ерекше орын алады. Оқу -әдістемелік құрал «Химия» пәні бойынша олардың осы жұмысын жолға қою мақсатында жазылды. Студенттердің білімін жүйелі тексеріп отыруға тестік бақылаулардың маңызы зор, сондықтан әр тақырып бойынша тестік сұрақтар мен есептер және жазба жұмыстарын орындауға арналған тапсырмалар келтірілген. Бұл тапсырмаларды орындау олардың қарастырылып отырған тақырыпты меңгеруі дәрежесін анықтайды.

Оқу-әдістемелік құрал соңында студенттер өз білімін тексеруі үшін тестік есеп, сұрақтардың жауаптары және кейбір сұрақтардың жауаптары және кейбір анықтама кестелері берілді.

1 ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚ «БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ НЕГІЗГІ КЛАСТАРЫ»

Теориялық бөлім

Сурет 1 – Заттардың жіктелуі [5]

Сурет 2 – Оксидтердің жіктелуі [5]

А – Негіздік оксидтер, Б – Қышқылдық оксидтер, В – Амфотерлік оксидтер Сурет 3 – Оксидтердің түрлері [5]

Сурет 4 – Қышқылдардың жіктелуі [5]

Сурет 5 – Негіздердің жіктелуі [5]

Сурет 6 – Қышқылдардың алынуы және химиялық қасиеттері [5] А – Негіздер, В – Амфотерлі негіздер Сурет 7 – Негіздердің түрлері [5] Сурет 8 – Тұздардың жіктелуі [5]

А – Орта тұздар, Б – Қышқыл тұздар, В – Негіздік тұздар

Сурет 9 – Тұздардың түрлері [5]

БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ НЕГІЗГІ КЛАСТАРЫ

Материя қозғалысының химиялық формасымен танысу заттар туралы және олардың өзгерістерінің жалпы заңдылықтарын анықтауға мүмкіншілік береді. Химияның әр тарауы біздің дүние танымымызды кеңейтеді.

«Бейорганикалық қосылыстардың негізгі кластары» тақырыбы олардың өзара байланыстарын көрсетеді (бір генетикалық қатар ішінде және қарама-қарсы қатар арасында).

Заттар қасиеттері олардың құрамы мен құрылысына тәуелді екендігін көрсетеді. Бұл тақырыпта «Себеп пен салдар», «Қарама-қарсылықтардың күресі мен бірлігі» сияқты философиялық категорияларды терең түсіндіруге көптеген мысалдар табылады. Металдар мен бейметалдардың генетикалық қатарын пайдалану арқылы кезкелген бейорганикалық қосылыстардың алыну тәсілдері мен химиялық қасиеттері туралы болжау айтуға болады.

Оксидтер

Оксидтердеп құрамы екі элементтен тұрып, оның бірі оттек болып келетін (тек оттек атомдары бір-бірімен байланыспауы тиіс) күрделі затты атайды.

Н-О-О-Н

сутектің пероксиді Na – О – O – Na – натрий пероксиді

Графикалық формуласын жазу үшін:

а) элемент валенттіліктерін анықтау керек:

ІІІ ІІ

Al2O3

ә) егер оттек атомының саны тақ болып, оксид түзуші элемент атомы еселеніп келсе, оттек атомдарының бірі оксид түзуші элемент атомдары арасына келіп түседі:

= Al – O – Al =

б) жетіспеген оттек атомдарының санын екіге бөліп, екі элемент атомымен қос байланыс арқылы байланыстыру қажет:

O = Al – O – Al = O

в) формуланың дұрыстығын әр элемент атомына келген сызықтар санын санау арқылы тексеруге болады (сызықтар элемент валенттіліктерін көрсетеді).

Оксидтердің аталуы Егер оксид түзуші элемент тұрақты валенттілік көрсететін болса, оксид түзуші элемент атына «оксид» деген сөзді қосып атайды, ал элемент айнымалы валенттілік көрсетсе, оның валенттілігі рим цифрымен жақша ішінде жазылады.

Мысалы: Na2O – натрий оксиді, Al2O3 – алюминий оксиді

CO – көміртек (ІІ) оксиді, CO2 – көміртек (ІV) оксиді

Тұрақты тотығу дәрежесін көрсететін металдар (сілтілік және сілтілік-жер) барлық қосымша топша элементтерінің төменгі тотығу дәрежесіне сәйкес оксидтері- негіздік болса, бейметалдар мен айнымалы валенттілік көрсететін элементтердің және барлық қосымша топша элементтерінің жоғарғы тотығу дәрежелеріне сәйкестері қышқылдық оксидтер болады. Өтпелі металдар (берилий, алюминий) және барлық қосымша топша элементтерінің аралық тотығу дәрежелеріне сәйкес оксидтері амфотерлі (екідайлы) болады.

Қосымша топша элементі (Мn) оксидтерін қарастырайық:

(4 период 7-В топшасының элементі)

ІІ ІІІ VII

Mn Mn Mn

MnO Mn2O3 Mn2O7

негіздік амфотерлі қышқылдық

оксид оксид оксид

Mn(OH)2 Mn(OH)3 HMnO2 HMnO4

негіз негіз қышқыл қышқыл

Кез келген бейорганикалық зат екі түрлі өзгеріске түседі:

1) өзінің генетикалық қатары ішінде (алынуы),

2) қарама- қарсы генетикалық қатардағы заттармен әрекеттесуі (химиялық қасиеттері).

Оксидтердің алынуы.Оксидтердің алыну әдістеріне лайықты реакция теңдеулерін жазу үшін элементтің генетикалық қатарын жазу керек. Сонда, оксидтер генетикалық қатарда екінші орында тұрады:

а) металл- негіздік оксид – негіз – негіздік тұз – орта тұз

ә) бейметалл – қышқылдық оксид – қышқыл – қышқылдық тұз – орта тұз,

Қандай қосылыстың болмасын алыну тәсілдерін қарастырғанда, оларды өзінің генетикалық қатарындағы заттардан алуға болатынын ескерген жөн.

Мысалы CO2 – көміртек (IV) және MgО – магний оксидтерін алуға лайықты реакция теңдеулері төмендегідей болады:

C – CO2 – H2CO3 – Ca(HCO3)2 – CaCO3

1) C + O2 = CO2

2) H2CO3 = H2O + CO2

3) Ca(HCO3)2 +2 HCI = CaCI2 + H2O + CO2

4) CaCO3 = CaO + CO2

Mg – MgO – Mg(OH)2 – (MgOH)2CO3 – MgCO3

1) Mg + O2 2MgO

2) Mg(OH)2 MgO+ H2O

3) (MgOH)2CO3 2MgO+ H2O + CO2

4) MgCO3 = MgO + CO2

Химиялық қасиеттері. Оксидтердің химиялық қасиеттерін мына қосылыстар мысалында қарастырайық (MgO, SO3, Al2O3) .

1) Заттардың химиялық қасиеттерін көрсететін реакция теңдеулерін жазу үшін қасиеті жөнінен қарама-қарсы генетикалық қатарындағы заттарға әсерін қарастыру керек.

Mg S 1) MgO + H2O = Mg(OH)2

MgOSO3 2) MgO + SO3 = MgSO4

Mg(OH)2 H2SO4 3) MgO + Н2SO4 = MgSO4 + H2O

MgCO3 CuSO4

Негіздік оксидтер қышқылдық оксидтермен және қышқылдармен әрекеттессе, қышқылдық оксид бұған керісінше, негіздік оксидтер және негіздермен әрекеттеседі және тотығу-тотықсыздану реакцияларына қатысуы мүмкін.

Сумен тек сілтілік металдар мен сілтілік-жер металдар оксидтері және бейметалдардың көпшілік оксидтері әрекеттеседі:

1) SO3 + Na2O = Na2SO4

2) SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O

3) SO3 + H2O = H2SO4

4) SO3 + H2S = 4S + H2O (тотығу-тотықсыздану)

Екідайлы (амфотерлі) оксидтер металдар және бейметалдардың да генетикалық қатарындағы заттармен әрекеттесіп, әрі негіздік, әрі қышқылдық оксидтердің қасиеттерін көрсетеді.

Na Al(III) S

Na2O Al2O3SO3

негіздік екідайлы қышқылдық

оксид оксид оксид

Al(OH)3

H3AlO3

NaOH H2SO4

немесе

HАlO2

Қышқылдық оксид қасиеті:

Al2O3 + Na2O 2NaAlO2

Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O

Негіздік оксид қасиеті:

Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

Гидроксидтер

Байланыстың полюстілігіне байланысты гидроксидтер қышқылдарша, негіздерше және әрі негіздерше, әрі қышқылдарша: (жағдайға байланысты) (амфотерлі гидроксидтер) диссоциацияланады:

ОН - + Э + Э – ОН ЭО - + Н +

Негіздер деп металл катиондарына (сонымен бірге NH +4 – аммоний) және гидроксид аниондарына диссоциоцияланатын күрделі заттарды атаймыз.

Негіздер – суда еритін (сілтілік және сілтілік-жер металдарының), суда ерімейтін (Cu(OH)2, Fe(OH)2), күшті (NaOH, Ba(OH)2), әлсіз (NH4OH); бір (КОН) және көп атомды (Ca(OH)2, Fe(OH)3) негіздер, амфотерлі болып бөлінеді (Al(ОН)3).

Негіздердің графикалық формуласы. Графикалық формуласын жазу үшін:

а) гидроксид иондарының сандары бойынша элемент валенттілігін анықтауға болады

ә) элемент таңбасын валенттілігін көрсетер сызықтармен жазу қажет

Al

б) Гидроксид иондарын тіркеп жазу керек

О – Н

Al О – Н

О – Н

Негіздерді атау. Гидроксид аты екі сөзден тұрады – элемент аты ілік септігінде алынып, «гидроксиді» деген сөз қосылады элементтің тотығу дәрежесі жақша ішінде көрсетіледі.

Негіздерді алу тәсілдерін алдын ала болжау үшін металдардың генетикалық қатарын пайдаланады.

К 1) 2К + 2H2O = 2KOH + H2

(сумен сілтілік және сілтілік-жер металдары

К2О әрекеттеседі).

2) К2О + H2О = 2 KOH

(сумен сілтілік және сілтілік-жер металдарының

КОН оксидтері әрекеттеседі).

3) К2СO3 + КОН ®

(реакция аяғына дейін жүрмейді)

К2СO3 К2СО3+ Ва(OН)2 = ВаСO3¯ + 2КОН

Суда ерімейтін негіздерді ерімтал тұздарына сілтімен әсер ету арқылы алуға болады.

Cu 1) Cu + H2О жүрмейді

CuO 2) CuO + H2O жүрмейді

Cu(OH)2 3) CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl

CuCl2

Негіздердің химиялық қасиеттері. Негіздердің де, сілтілердің де химиялық қасиетін алдын-ала болжауға болады. Ол үшін қарама-қарсы қасиетті заттардың генетикалық қатардағы заттар арасындағы реакцияларды қарастыру керек

К Cl2 1) 6КОН + 3Cl2 = 5 KCl + KClO3 + 3H2O

K2O Cl2O7 2) KOH + Cl2O7 = 2КClO4 + H2O

KOHHClO4 3) KOH + HClO4 = КClO4 + H2O

K2CO3 Cu(ClO4)2 4) 2KOH + Cu(ClO4)2 = Cu(0H)2 + КClO4

Амфотерлі негіздер (Al(OН)3) әрі қышқылдық, әрі негіздік қасиет қөрсетеді.

Na Al S 1) 2Al(OH)3 + Na 2О 2NaAlO2 + 3H2O

қышқыл

Na2OAl2O3 SO32) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O

қышқыл

NaOH Al(OH)3 H2SO4 3) 2Al(OH)3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 + 3H2O

(негіз)

4) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2O негіз

Суда ерімейтін негіздер қыздырған кезде айырылса, еритіндері айырылмайды

КОН ; Cu(OH)2 CuO + H2O

Қышқылдардеп диссоциациялаған кезде сутек катионы мен қышқыл қалдық анионына ыдырайтын күрделі затты айтамыз.

Қышқылдар бір негізді (HCl), көп негізді (H3PO4), оттексіз(H2S) және оттекті (H2SO4), күшті (HCl, HNO3, H2SO4) және әлсіз(H2S,HCN),орташа күшті (HNO2, H3PO4), ұшқыш (HCI, HBr, H2S, H2CO3) және ұшпайтын (H2SO4, H2SiO3, H3PO4) болып бөлінеді.

Графикалық формуласы. Оттекті қышқылдардың графикалық формуласын жазу үшін:

а) қышқылдың негізділігін, элементтердің валенттіліктерін анықтап,

б) металл атомымен алмаcатын сутек атомдарын оттекпен байланыстырып, валенттіліктерін көрсетіп, бірінің астына бірін жазып,

в) оттек атомдарын қышқыл түзуші элемент атомымен байланыстырып,

г) жетіспеген оттек атомын валенттілігін көрсетіп, қышқыл түзуші элементпен байланыстырып,

Қышқылдарды атау. Оттекті қышқылдың аты қышқыл түзуші элементтің тотығу дәрежесіне байланысты, егер қышқыл түзуші элемент жоғарғы валенттілігінде болса, элемент атына ешбір жалғау жалғанбайды. Мысалы, H2SO4 – күкірт қышқылы, H3PO4 – фосфор қышқылы. Қышқыл түзуші элементтің тотығу дәрежесі төмендеу болса, онда элемент атына -ті, -ты, -лау, -лылау жалғаулары жалғанады. Мысалы: – күкіртті қышқыл. Хлор бірнеше оттекті қышқыл береді, олардың аттарын есте сақтаңыздар.

Егер элемент бір тотығу дәрежесіне сәйкес екі қышқыл түзсе, сутек атомы саны қайсысында көп болса, оған – «орто» деген префикс қосып, ал қайсысында аз болса, оған – «мета» деп қосып атайды.

Егер қышқыл түзуші элемент атомы бірден өзгеше болса, оның саны көрсетіледі:

Қышқылдарды алу. Оттекті қышқылдарды алудың тәсілдерін төмендегі сызба нұсқа арқылы көрсетуге болады:

Р 1) Р + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2↑ + H2O

Р2О5 2) Р2О5 +3 Н2О → 2Н3РО4

H3PO4 3) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4

Ca3(PO4)2

Cl2 Оттексіз қышқылдардың алу кезіндегі генетикалық

↓ қатарына оксид енбейді.

HCl Cl2 + H2 → 2HCl

NaCl 2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl

Химиялық қасиеттері. Қышқылдардың химиялық қасиеттерін болжау үшін қышқыл түзуші элементтің өзінің генетикалық қатарын және қасиеті жөнінен қарама-қарсы қатарды жазу керек, күкірт қышқылының қасиеттерін қарастырайық:

Zn

Ескерту:

Қышқылдардың металдарға қатысына байланысты екі топқа бөлуге болады.

1) металдармен әрекеттескенде сутек катиондары (Н+) – тотықтырғыш болатын қышқылдар: HCl, HBr, HJ, H2S, H3PO4, H2SO4 (сұйық). Бұл қышқылдар кернеу қатарында сутекке шейін орналасқан металдармен әрекеттесіп, сутегіні ығыстырады:

2) қышқыл түзуші элемент атомдары тотықтырғыш болатындар:

HNO3 – кез келген концентрациясы, H2SO4 – концентрлісі.

Бұл қышқылдар кез келген металдармен, бейметалдармен (P, S, C) және тотықсыздандырғыш қышқылдармен де әрекеттеседі. Мұндай реакциялар жүрген кезде сутегі еш уақытта бөлінбейді.

Тұздар

Тұздар орта, қышқыл, негіздік, қос және комплексті (кешенді) болып бөлінеді: Na2CO3 – орта тұз, NaHCO3 – қышқыл тұз, CuOHNO3 – негіздік тұз, KАl(SO4)2 – қос тұз, [Cu(NH3)4]SO4 – комплексті (кешенді) тұз.

Орта тұз қышқыл құрамындағы сутек металл атомына толық алмасқанда түзіледі; (H2SO4→Na2SO4) немесе негіз құрамындағы гидроксид тобы қышқыл қалдығына толығымен алмасқанда түзіледі (Fe(OH)2→FeSO4).

Тұздардың аталуы. Оттексіз қышқылдардың тұздарын атау кезінде металл аты ілік септігінде аталып, соңынан қышқыл түзуші элемент аты латын тілінде алынады да – «ид» жалғауы жалғанады, ал металл валенттілігі жақша ішінде көрсетіледі: FeCl2 – темір (ІІ) хлориді, Sb2S3 – сурьма (ІІІ) сульфиді.

Оттекті қышқылдардың жоғарғы валенттіліктеріне сәйкесінің тұздарын атау үшін металл атын кейде атау, кейде ілік септігіне қойып, қышқыл түзуші элемент аты латын тілінде алынып, – «ат» жалғауы жалғанады, ал қышқыл түзуші элемент валенттілігі жоғарғы валенттілігінен төмен болса, – «ит» жалғауы жалғанып аталады:

Na2SO4 – натрий (натрийдің) сульфаты, Na2SO3 – натрий (натрийдің) сульфиті.

Егер анион құрамына қышқыл түзуші элемент атомы еселеніп кірсе, онда оның саны ерекше аталады:

.

Егер қышқыл түзуші элемент бірнеше қышқыл түзсе, онда оның тұздарының атын есте сақтау керек:

Халықаралық номенклатура бойынша металл атына оттек атомының саны грекше аталып, қышқыл түзуші элемент атына – «ат» жалғауы жалғанып аталады:

NaClO4 – натрий тетраоксохлораты.

Графикалық формуласы. Орта тұздың графикалық формуласын құру үшін элемент валенттіліктерін анықтап, оң жағына қышқыл қалдығының графикалық формуласын жазып, ал сол жағына металдың валенттіліктерін сызықшалармен көрсетіп, қышқыл қалдықтарымен қосып жазады:

Формула дұрыстығын тексеру үшін, әр элемент атомына қатысты сызықшаларды санап, валенттіліктерімен салыстыру керек.

Алыну әдістері. Орта тұздың алыну тәсілдерін жазу үшін, металл мен қышқыл қалдығындағы қышқыл түзуші элемент валенттіліктерін анықтап, қарама-қарсы қасиетті екі генетикалық қатарды жазу керек, оны мына мысалдар көмегімен қарастырайық

1) 2 Na + S = 2Na2S

1) Na + H2SO4 = Na2SO4 +H2

2) Na + CuSO4 = Cu + Na2 SO4

Натрийдің активтілігіне байланысты ерітіндіде басқа қосымша реакциялар жүруі мүмкін, сондықтан бұл реакция теориялық дұрыс болғанына қарамастан іс жүзінде былай жүрмейтін болғандықтан, реакция теңдіктері жазылмайды.

3) Na2O + SO2 = Na2SO3

Na2O + SO3 = Na2SO4

4) Na2O + H2 SO4 = Na2 SO4 + H2O

5) NaOH + 3S = 2Na2S +Na2SO3 + 3H2O

6) 2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O

2NaOH + SO3 = Na2SO4 + H2O

7) 2NaOH + H2 SO4 = Na2 SO4 + H2O

8) 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

9) Na2CO3+ CuSO4 = CuCO3↓ + Na2SO4

10) Na2CO3+ H2 SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑

Химиялық қасиеттері. Орта тұздың химиялық қасиеттерін алдын ала болжау үшін де қарама-қарсы қасиетті генетикалық қатарды жазу керек.

Металл Бейметалл | | Негіздік оксид Қышқылдық оксид | | Негіз Қышқыл | | Негіздік тұз Қышқылдық тұз | | Орта тұз Орта тұз

Мысалы, мыс (ІІ) нитратының қасиетін қарастырайық:

1) Cu(NO3)2 + Na2S = CuS↓ + 2NaNO3

2) Cu(NO3)2 + H2S = CuS↓ + 2HNO3

3) Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaNO3

4) Cu(NO3)2 + Zn = Cu + Zn(NO3)2

4NO2

5) 2Cu(NO3)2 CuO + 2N2O5

O2

6) Cu(NO3)2 + HOH = CuOHNO3↓ + HNO3

Реакция теңдіктерін жазған кезде, олардың аяғына дейін жүру шартын есте ұстау керек.

Қышқыл тұз деп қышқыл құрамындағы сутек атомы металл атомына толық алмаспаған кезде түзілетін қосылысты айтады. Қышқыл тұзды көп негізді қышқылдар ғана түзеді:

H3PO4 → NaH2PO4 → Na2HPO4

Қышқыл тұздарды атау үшін металл атын атау септігіне, не ілік септігінде атап, сутек атомының саны грек санымен айтылып – «гидро» деген сөз қосылып, анион аты аталып, тәуелдік жалғауы – ы, не – і жалғанады.

NaH2PO4 – натрий дигидрофосфаты.

Графикалық формуласы. Қышқыл тұздардың графикалық формуласы орта тұздардікі сияқты құрылады:

Алыну әдістері. Қышқыл тұзды алу реакцияларын жазу үшін өзінің генетикалық қатарын пайдалану керек:

Химиялық қасиеттері. Қышқылдық тұздардың химиялық қасиетін кальцийдің гидрокарбонаты мысалында қарастырайық:

Негіздік тұздар. Негіз (көп қышқылды) құрамындағы гидроксо–тобы қышқыл қалдығына толық алмаспаған кезде түзілетін затты негіздік тұз деп атаймыз. Құрамында бір ғана гидроксо–тобы бар заттар негіздік тұз түзбейді.

Fe(OH)3 → Fe(OH)2NO3 → Fe(OH)(NO3)2

Аталуы. Негіздік тұзды атаған кезде металл атомы атау, не ілік септігінде айтылып, гидроксо-тобының саны грекше аталып, қышқыл қалдығы соңынан аталады.

Fe(OH)2NO3 – темірдің (ІІІ) дигидроксонитраты.

Графикалық формуласы. Мұндай тұздардың графикалық формуласын құрғанда сол жағына қышқыл қалдығы, ал оң жағына негіз қалдығы жазылады

(FeOH)3(PO4)2

Алыну әдістері. Негіздік тұзды алу реакция теңдіктерін жазған кезде өзінің генетикалық қатарын пайдалану керек:

Химиялық қасиеттері. Енді темірдің (ІІІ) гидроксохлоридінің химиялық қасиеттерін қарастырайық:

Орта мектеп оқушыларына тұздар анықтамасы былай беріледі: тұздар молекуласы металл атомдарымен қышқыл қалдықтарынан тұрады,– деп, бұл анықтамаға қарасақ негіздік тұздар қамтылмай қалады, сондықтан:

– тұздар деп молекуласы негіз және қышқыл қалдықтарынан тұратын күрделі зат деуге болады.

Қорыта келе, бейорганикалық қосылыстардың алыну және қасиеттеріне лайықты реакция теңдеулерін жазу кезінде есте ұстайтын мәліметтерге тоқталайық.

металл + су = сілті + H2 1. Металдардың активтік қатарын мына жағдайларда есте сақтау қажет.

а)

2Na + H2O = 2NaOH + H2

Me + H2O = MeO + H2 Сілтілік және сілтілік жер металдары сумен әрекеттесіп ( өздігінен сілті және сутегі түзеді). Активтік қатарда көрсетілген металдардан басқа сутегіге дейінгі металдар, төмендегі сұлбамен жүреді:

Fe + H2O = FeO + H2

Активтілігі төмен металдар сумен әрекеттеспейді.

Металл + қышқыл = тұз + H2 Cu + H2О ≠

ә)

Тотықтырғыш қышқылдардың (HNO3 және H2SO4 конц) металдармен әрекеттесуін есте ұстап, активтік қатарда сутекке шейінгі металдардың сутегіні ығыстыратынын білу керек:

Металл + тұз = жаңа металл + жаңа тұз Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

б)

Металдардың активтік қатарында сол жағында (активтірек) тұрған металл оң жағындағысын ығыстыра алады, тұз ерімтал болғаны жөн.

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

негіздік оксид + су = негіз 2.

Осы сұлбамен тек I-II A – топшасының (берилий - басқасы) элементтерінің оксидтері ғана әрекеттеседі.

CaO + H2O = Ca(OH)2

CuO + H2O ≠

негіз + қышқылдық оксид = тұз + су 3.

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O

негіз + тұз = жаңа негіз + жаңа тұз 4.

3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl

Cu(OH)2 ↓ + FeCl3 ≠

тұз + тұз = жаңа тұз + жаңа тұз 5.

AgNO3 + NaCl = NaNO3 + AgCl ↓

AgCl ↓ + Ca(NO3)2 ≠

Қышқыл + тұз = жаңа тұз + жаңа қышқыл 3,4,5 – мысалдарда реакцияға алынған негіз және тұз суда ерімтал болуы, ал реакциядан түзілген негіз немесе тұздың біреуі суда ерімейтін зат болуы қажет.

6.

а) HCl + Na2SiO3 = 2NaCl + H2SiO3 ↓

ә) HCl + Na2CO3(қ) = NaCl + H2CO3 + CO2 ↑

б) H2SO4 конц + 2NaCl қр = Na2SO4 + 2HCl

Қышқыл мен тұз әрекеттесуі үшін 3 шарт орындалуы:

– жаңадан түзілген қышқыл тұрақсыз (H2CO3), болмаса суда ерімейтін (H2SiO3) реакцияға қатысқан қышқыл түзілетіннен күшті болуы;

- егер қышқылдардың екеуі де (қатысқаны да, түзілетіні де) күшті болса, түзілетін қықыл ұшқыш болуы;

H2SO4 конц + 2NaCl кр = 2HCl ↑ + Na2SO4

HCl + Na2SO4 ≠

- реакция нәтижесінде түзілетін тұз немесе қышқыл судан нашар еруі тиіс

H2S + 2AgNO3 = Ag2S ↓ + 2HNO3

Бұл реакцияға алынған қышқыл (H2S) түзілетін қышқылдан (HNO3) әлде қайда күшті болғанымен, реакция нәтижесінде суда нашар еритін заттың (Ag2S) түзілуіне байланысты реакция жүреді.

6 ХИМИЯЛЫҚ КИНЕТИКА. ХИМИЯЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК

Теориялық бөлім

Химиялық кинетика реакциялардың жүру механизмдері мен жылдамдықтарын зерттейді.

Система (жүйе) деп зерттелуге алынған заттар және зат қоспаларынан тұратын ортаның белгілі бір бөлімін айтады.

Фаза деп құрамы және қасиеттері бірдей жүйенің басқа бөлімінен беттік қабаты арқылы бөлінген бөлімін айтады.

Гомогенді жүйе бірдей фазалардан тұрады (нақты ерітінділер, газ қоспалары т.б.).

Гетерогенді жүйе әртүрлі фазалардан тұрады (көмірдің жануы, металдардың қышқылдармен әрекеттесуі).

Реакция жылдамдығы әрекеттесетін заттар табиғатына, концентрацияларына, температураға, катализатор қатысына, ал гетерогенді реакциялар жылдамдығы заттардың жанасу бетіне де тәуелді.

Реакциялардың жылдамдығының концентрацияға тәуелділігі.

Химиялық реакция затты құрайтын кішкене бөлшектердің (молекула, атом, ион) активті соқтығысулар нәтижесінде болады.

Соқтығысулар саны ерітінді концентрациясы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым көп болады да, жылдамдық артады. Мысалы:

(1)