§  3.  АТОМИСТИКАНЫҢ  ҚАЙТА  ТУУЫ

мамандығы  болды.  Бос  уакытын  өз 
бетінше  білім  толыктыруға,  метеоро- 
логиялық  бакылауларға  жұмсады.
Дальтон  1793  жылы  Манчестерге, 
колледжға  мұғалімдік  кызметке  шакы- 
рылды.  Осы  калада  ол  философиялык 
коғамның  әуелі 
хатшысы, 
соңынан 
президенті  болып  сайланды.  Осы  кезде 
сұйыктыктың  булану  серпімділігінің, 
газдардың  ерігіштігінін.  заңын  табады.
21  жасынан  бастап  үзбей  метеороло- 
гиямен 
айналысады, 
78 
жасында 
метеорологиялык 
200 000.  бақылау 
жұмысын  аяқтағаннан  кейін,  көп  уза- 
май  кайтыс  болады.  Дальтон  дүние> 
жүзіне  атағы  жайылған  ғалым  болға- 
нымен,  өмірінің  аяғына  дейін  жок- 
шылық  көрген.
§  4.  АТОМДЫҚ  МАССАНЫ  ІЗДЕУ
Заттар  массасының  сакталу 
заңына  сәйкес  химиялык  реак- 
цияларда  заттың  массасы  өз- 
гермейді,  а.л  заттың  ең  кіші 
бөлігі 
атом 
болғандықтан,  •. 
атомның  массасы  өзгермейтін 
Джон  Дальтон
болу  керек.  Екінші  жағынан, 
(1766— 1844)
химиялык  косылыстар  түзген-
дегі  элементтердің  салмак  катынастары  жайындағы  заңдарды 
тұсіндіру  үшін,  әсіресе  атомдык  гипотезаны  дәлелдеу  үшін, 
атомдардың  массасын  білу  керек  болды.  Мұны  Дальтон  өзінің 
негізгі  міндеті  деп  есептеді.  Бірақ  атомдардың  абсолюттік  масса- 
сын  тікелей  өлшеп  табудың  мүмкіншілігі  болмағандыктан,  олар- 
дың салыстырмалы  массасын  (келісім  бойынша  а т о м д ы к  масса 
деп  атайды)  іздеді.  Салыстыру  үшін  атомдардын  ең  жеңілі  сутек- 
тің  атомдык  массасы  бірге  тең  болады/
Атомдык  массаны  табу  үшін  бір  элементтің  сутекті  қосылысы- 
ның  химиялык  анализінің  нәтижесін  пайдаланады.  Бұл  косылыс- 
тың  кұрамындағы  элементтердің  масса  қатынасы  «күрделі 
атомның»  кұрамындағы  сутек  пен  екінші  элементтің  атомдарының/ 
массаларының  катынасын  көрсетеді,  яғни  «күрделі  атом»  кұра- 
мындағы  екінші  элементтің атомдары  сутек  атомдарынан  неше  есе 
ауыр  екенін  көрсетеді.  Мысалы,  ол  кезде  анализі  белгілі  косылыс 
су  болатын,  ондағы  сутек  пен  оттектің  масса  катынасы  1:8, 
демек,  судың  «күрделі  атомындағы»  сутек  пен  оттектің  атомдары- 
ның  массалары  да,  сондай  катынаста  болады.
Ендігі  киыншылык,  оттектің  атомдык  массасын  табу  үшін 
оттектің  бір  атомы  сутектің  бір  атомынан  неше  есе  ауыр  екенін 
табу  керек,  ал  ол  үшін  судың  «күрделі  атомында»  сутек  пен 
оттектен  неше  атомнан  бар  екенін  білу  керек.  Шынында  да, 
судың  «күрделі  атомында»  сутек  пен  оттек  атомдарының  ка­
тынасы:
25

н  о
1:1  болса,  оттектіқ  атомдык  массасы  8  болады,
1 : 2 »  
» 
» 
» 
4 
»
2:1 
» 
» 
» 
» 
16 
»
Дальтон  судың  «күрделі  атомында»  сутектің  1  атомы  мен 
оттектің  1  атомы  косылыскан  деп  ойлады,  сондықтан  оттектің 
атомдык  массасы  8  деп  алынып,  бұл  қате  атомдык  масса  кепке 
дейін  колданылды.  Бұл  кате  жорамал  тэты  баска  киыншылыктар 
туғызды.  Н.  Л.  Глинка  өзінің  «Жалпы  химия»  деген  окулығында 
мынадай  мысал  келтіреді.  Анализ  бойынша:
аммиакта 
1  с.  б.  сутекте 
4 2/ з  
с.  б.  азот  келеді,
ал  азот  оксидінде  8  с.  оттекте  7 
» 
» 
'»
Енді  аммиактың  күрамына  карап  азоттың  атомдык  массасы 
4 2/3  десек,  онда  азот  (III)  оксидінің  «күрделі  атомында»  бір 
атом  оттекпен  (8  с.  б.)  1,5  атом  азот  (4 2/з +  2  Бз =  7  с-  б.) 
косылыскан  деуімізге  тура  келеді,  яғни  азоттың  атомы  екіге 
бөлініп  жарты  атомдап  реакцияласатын  болғаны.
XIX  ғасырдың  бірінші  жартысының  беделді  химигі  Б е р ц е ­
л и у с   (Швеция)  өзін  Дальтонның  атомистикасын  колдаушьн 
мын,  элементтердің  дәл  атомдык  массаларын  аныктау  өмірімнің 
ең маңызды  міндеті деп  жариялаған  болатын.  Берцелиус  1813  жы- 
лы  элементтердіц осы  кезде  колданып  жүрген  белгілерін  (символ- 
дарын)  ұсынды,  1818  жылы  49  элементтің  өзінше  тапкан  атом­
дык  массаларын  жариялады  -  ( 
табудағы 
жаңағы 
айтылған, 
киыншылыктардан  Берцелиус 
та  аттап  ,кете  алмады.
Дальтон 
атомдык  масса- 
ларды табу керек деген мәселені 
дұрыс  көтерген,  бірак  оны  то- 
лык 
шешуге 
мүмкіншілігі 
болмады.
Мұндағы 
киыншылыктың 
кілті 
химиялық 
қосылыстың 
«күрделі  атомының»  кұрамын- 
дағы  атомдар  санын  табуда. 
Атомдык 
теорияның 
өзінен 
бұрынғы  химия  жаңалыктарын, 
заңдарды  бір  тұрғыдан  түсін- 
діріп,  оларға  негіз  болды,  бірак 
атомдык  теорияның  өзінен  ту- 
ған  мәселені  шешуге  әлі  кел- 
меді.
Бұл 
ки ы нш ы лы ктарды  
шешу  үшін  химияға,  атомдык 
теорияға  косцімша,  молекула 
жайында,  әсірірсе  жай  заттың
-сурет).,  Бірак  атомдык  масса
£<з
Б е л г іл е р і
Ьерцещсша Дальтнша
Апимиктерш
А л т ы н
190
А и
0
О
Қорғасын
90
РЬ
©
Ъ
К ә м ір т е к
5.1
с
•
%
Қалай ы
Sn
UD
К у к і р т
13
S
Ө
С
К ү м іс
190
Ag
©
М а г н и й
20
Mg
CD
М ы с
5в
Си
.  ©
9
О т т е к
7
О
О
П л а т и н а
190
Pt
©
С у т е к
1
Н
О
Сынап
15
 7
Hg
о
9
Т е м ір
50
Ғе
©
c f
1-сурет.  Химиялык  элементтердін. 
атомдык  массалары,  Дальтон, 
Берцелиус  алхимиктер  ұсынған 
белгілері

молекулаеы  жайында,  түсінік  керек  болды.  Ол  үшін  реакция- 
ласушы заттардын, масса қатынастарын зерттеу аз, олардың көлем 
катынастарын  зерттеу  керек  екен.
§  5.  МОЛЕКУЛА  ЖАЙЫ НДАҒЫ  ТҮС! НІКТІҢ  ҚАЙТА  ТУЫП  ӨРКЕНДЕУІ
Ерте  кезде  ғылымның  дамуына  кездейсок  уақиғалардың  да 
әсері  болды.  Реакцияласушы  газдардын,  колем  қатынасын  зертте- 
ген  француз  ғалымы  Г е й - Л ю с с а к   еді.  Жұмыстың  басталуы 
мынадай  жағдайдан  келіп  туды.  Немістің  атақты  жаратылыс 
зерттеушісі  Гумбольдт  жер  шарын  айналып  шығу  сапарына  әзір- 
ленді,  сонда  істейтін  ғылыми  жұмыстарының  бірі  әр  түрлі  жағ- 
дайдағы  ауаның  кұрамын  зерттеу.  Міне,  осыған  керекті  аспапты 
жасау,  ол  кезде  әлі  жас  физик  Гей-Люссакка  тапсырылды.  Гей- 
Люссак  осы  уакытқа  дейін  колданылып  келе  жаткан  эвдиометр 
деген  аспапты  жасайды.
Гей-Люссак  сол  эвдиометр  жәрдемімен  (1805  жылдан  бастап) 
реакцияласушы  және  реакциядан  шығатын  газдардың  көлемін, 
колем  катынасын  зерттеп,  мынадай  жағдайды  анықтайды:
1  колем  сутек  иен  1  колем  хлордан  2  колем  хлорсутек
шығады.
2 
» 
» 
1 
» 
оттектен  2 
»  су  буы  шығады.
3 
» 
» 
1 
» 
азоттан  2 
»  аммиак 
»
Ешбір  реакцияда  жарты  я  ширек  колем  жоқ,  сондықтан 
Гей-Люссак  газдардың 
к ө л е м   қ а т ы н а с   з а ң ы   деген  заң 
ұсынады  (1808  ж.).
Реакцияласушы  жэне  реакциядан  шығатын  газдардьщ  көлем- 
дерінің  өзара  цатынасы  кішкене  бүтін  сандар  цатынасындай 
болады.
Бұл  заң  көп  химиктердің  назарын  аударды,  қиындыққа  ұшы- 
рап  отырған  мәселе —  атомдық  масса  аныктаудың  кілтін  осы 
арқылы  қолға  түсірдік  пе  деп  үміт  етті.  Ол  үшін  алдымен  бұл 
заңда  табылып  отырған  фактінің  себебін  түсіндіру  керек  болды. 
Оны  түсіндірем  деген  Берцелиус,  атомдық  теорияға  сүйеніп, 
әр  түрлі  газдардың  бірдей  көлемдерінде  атомдар  саны  да,  бірдей 
болады  деген  жорамал  жасады.
Бұл  жорамал  дұрыс  болмады,  өйткені  газдардың  бірдей  колем 
ішіндегі  атомдар  саны  бірдей  болатын  болса,  онда  1  колем  сутек 
пен  1  колем  хлордан  түзілетін  хлорсутектің  де  көлемі  бірден 
артык  бола  алмайды  ғой,  өйткені  оның  күрделі  атомының  құрамы 
ең  кемі  сутектің  1  атомы  мен  хлордың  1  атомынан  туру  керек. 
Ал  Гей-Люссактың  тәжірибелеріне  қарасак,  2  колем  хлорсутек 
түзілген.  Осындай  үйлеспеушілік  баска  реакцияларда  да  табы- 
лады,  ақырында,  жорамалы  тәжірибемен  кайшы-келген  соң,  Бер­
целиус  өз  пікірінен  бас  тартты.
Міне,  осындай  дағдарыс  үстінде  өзінің  жаңаша  ұсыныстары- 
мен  Италия  физигі  А в о г а д р о   шыкты.  Авогадро  элементтің 
ең  ұсак  бөлігі  атом  екеніне  ешкімнің  таласы  жоқ,  бірақ  сол  эле-
27

Гей-Люссак 
Авогадро
(1778— 1850) 
(1776— 1856)
менттер,  айталык.  біздің  мысалымыздағы  сутек  пен  хлор,  газ 
күйінде  жай  зат  болып  кездескенде,  олардың  ең  кіші  бөлігі  сол 
атом  болады  деген  ұғымды  ешкім  дәлелдеген  емес  деді.  Авогадро- 
ның  пікірінше,  ол  газ  күйіндегі  жай  заттардың  кіші  бөлігі  атом 
емес,  екі  атомнан  түзілген  молекула.  Сөйтіп,  Ломоносовтың 
молекула  туралы  идеясына  Авогадро  кайта  оралып,  Берцелиус 
ж о р а м а л ы н а  
к а р с ы 
өз 
г и п о т е з а с ын  
( 1811 
ж. )
ұсынды:
Бірдей  жағдайда  алынған  әр  түрлі  газдардың  бірдей  көлем- 
деріндегі  молекулалардың  саны  да  бірдей  болады.
Сутек,  оттек,  азот,  фтор,  хлор  сиякты  жай  заттардыц  газ 
күйінде  молекулалары  екі  атомнан  тұрады.
Молекула  жайындагы түсінік қайта туганымен  бірден  таралып 
кете  алмады,  оган  Дальтон  мен  Берцелиустың  беделдері  бөгет 
болды.  Олар  әсіресе  біркелкі  атомдардан  түзілген  жай  заттың 
молекулалары  болады  деген  түсінікке  карсы  болды.
Берцелиустың  бұган  көне  алмауы,  ол  сол  кезде  екі  элементтіц 
атомдары  бірімен-бірі  қосылуы  үшін  біреуі  он,  екіншісі  теріс 
зарядты  болу  керек  деген  теория  ұсынган  болатын.  Берцелиустың 
катесі  оныц  барлык  элементтің  атомдары  тек  өзі  ұсынган  теория 
бойынша  ғана  косылысады,  олар  басқа  жолмен  қосыла  алуы 
мүмкін  емес  деген  пікірінен  туды.
Бұдан  біраз  уақыт  өткен  соң,  XIX  ғасырдың  40-жылдарында, 
француз  физигі  Ж. e  р  а  р д ы  ң  еңбектері  аркылы  Авогадроның 
идеясы  химиядан  орын  ала  бастайды,  ал  60-жылдарда  ғылымға 
толық  енді.
28

Авогадро  гипотезасын  одан  әрі  қуаттаған  —  Италия  ғалымы 
К а н н и ц ц а р о ,   1858  жылы  «Химия  философиясыныц  конспек- 
тісі»  деген  кітапша  жазып,  оны  Европа  елдерінің  галымдарына 
жіберген.  Канниццаро  осы  ецбепнде  молекула  жайындагы  ұғым- 
ды  колдай  отырып,  сол  тұргыдан  химиялык  негізгі  түсініктерді, 
атомдық және молекулалық масса аныктаудың тәсілдерін  келтірді. 
Осыдан  екі  жыл  өткен  соц,  1860  жылы,  Германияның  Карлсруэ 
каласында  барлық  елдердіц  химиктері  алгаш  жиналган  съезд 
болды.  Жиналғандар  екіге  бөлініп  айтысты.  Идеалист  ғалымдар 
атомдар  мен  молекулалардың  бар  екендігіне  сенбей,  молекула- 
лардыц  құрамын  анықтау  мүмкін  емес,  сондықтан  олардың 
формулаларын  да  табу  мүмкін  емес,  кез  келген  формуламен 
келісім  бойынша  кескіндей  берейік  деген.
Профессор  К а н н и ц ц а р о   бастаған  материалист  ғалым- 
дар  Авогадроның  пікірін  қуаттаған.  Бұл  айтыстың  нәтижесінде 
шындық  жеңді,  осы  съезден  бергі  жерде  молекула  мен  атомға 
жеке  мынадай  анықтама  берілетін  болды:
Молекула  — 
заттың  химиялык,  қасиеттерін  бойында  сақтай- 
тын  ең  кіші  бөлшегі.
 
Көпшілік  заттардың  молекулалары  дербес 
күйде  бола  алады.
Атом  — 
жай  ждне  күрделі  заттардың  молекулаларының  қүра- 
мына  кіретін  химиялык,  элементтің  ең  кіші  бөлиіегі.
Авогадроның  жай  газдардың  молекулалары  екі  атомнан  тұ- 
рады  дегені  де  дұрыс  болды.  Мысалға  сутек  пен  хлордың  ара- 
сындағы  хлорсутек  түзілу  реакциясын  алайык.  Молекулалар 
1,  2,  3  атомнан  тұрады  деп  карайык,  онда  бұл  газдар  арасын- 
дағы  реакция  теңдігі  былай  жазылады:
1)  Н +  С1==НС1  2)  Н2 +  С12 =  2НС1  3)  Н3 +  С13 =  ЗНС1
Бұл  теңдіктердің  ішінен  Гей-Люссактыц  тәжірибесіне  тура 
келетін  теңдік  екінші  теңдік  екенін  көреміз.
Атом  және  молекула  жайындағы  түсінік  осылайша  дамып 
а т о м - м о л е к у л а  
т е о р и я с ы н а  
айналдң, 
Бұл  теория 
өзіне  дейінгі  белгілі  химиялык  фактілер  мен  заңдардың  басын 
қосып  бір  тұрғыдан  түсіндіретін  теориялык  негіз  болды,  әрі  хи- 
мияның  ілгері  дамуына  жол  ашты.  Сондықтан  Энгельс:  «Химия- 
да  жаңа  дәуір  атомистикадан  басталады»— деген  болатын.
§  6.  ГАЗ  КҮЙІНДЕП  ЗАТТАРДЫҢ  МОЛЕКУЛАЛЫҚ 
МАССАЛАРЫН  ТАБУ
Бұл  арада  айтылатынның  көпшілігі  бұрыннан  таныс  болған- 
дықтан,  оған  еске  түсіріп,  қорытып  кету  ретінде  ғана  тоқтаймыз. 
Атомдық  массаларды,  одан  молекулалық  массаларды  есептегенде 
әуелі  өлшем  ретінде,  элементтердің  жеңілі  болғандыктан,  сутек 
атомының  массасын  алған,  сутек  пен  оттектің  атомдык  массала- 
рының  қатынасы  1  :  16  деп  алынатын.  Кейін  дәл  өлшеп  үйренген 
кезде  бұл  катынас  1  :  15,  87  немесе  1,008  :  16  екендігі  анықталды. 
Бельгия  химигі  С т а с т ы ң   (1860  ж.)  ұсынысы  бойынша,
29

оттектің  атомдык,  массасы  16  деп  алынды,  онда  сутектің  атомдык 
массасы  1,008  болады.
Сөйтіп,  атомдық  және  молекулалық  массалардың  өлшем 
бірлігі  болып  оттек  атомы  массасының  1/16  бөлігі  алынды  (оттек- 
тік  бірлік).  Қейіннен  оттек  элементінің  массаларында  айырма- 
шылығы  бар  үш  изотопы  ашылды:  О16  (99,759%,),  Q17  (0,037%) 
және  О18  (0,204%).  Осымен  байланысты  атомдык  және  моле- 
кулалык  массаларды  оттектік  бірлік  бойынша  табу  колайсыз 
болды.
1961  жылы Монреалда  болған  химиктердің халыкараЛық съезін- 
де  атомдық  массалардын,  көміртектік  шкаласы  қабылданды.  Бұл 
шкала  көміртектік  бірлікке  негізделіп  жасалған.  Көміртектік 
бірлік  көміртек  атомы  (массасы  С 12  изотопы)  массасының  1/12 
бөлігіне  тең  болады.
Элементтің  атомдық  массасын  (немесе  заттың  молекулалық 
массасын)  табу  үшін,  оның  атомының  (не  молекуласының)  көмір- 
тек  атомы  массасының  1/12  бөлігінен  неше  есе  ауыр  екендігін 
көрсететін  санды  табу  керек.
Элементтің  атомдык,  маСсасы  дейтініміз  көміртектік  бірлікпен 
көрсетілген  оның  атомының  массасы.
Заттың  молекулалық  массасы  дейтініміз  көміртектік  бірлікпен 
көрсетілген  оның  молекуласының  массасы.
Қазіргі  өлшемдердің  халыкаралык  жүйесінде  заттың  мөлше- 
рінің  өлшемі  ретінде  моль  кабылданған.
М о л ь  —  к ө м і р т е к т і ң   С 12  и з о т о п  ы н ы ң   0 , 0   12  к г - 
д а ғ ы   а т о м д а р   с а н ы  на  т е ң   қ ұ р ы л ы м   б і р л і к т е р і  
( м о л е к у л а л а р ,   а т о м д а р ,   и о н д а р ,   э л е к т р о н д а р ,  
т.   б. )   б о л а т ы н   з а т т ы ң   м ө л ш е р і .
Көміртектің  бір  атомының  массасын  (1,993-10  2Ь  кг)  біле 
отырып  оның  0,012  кг  болатын  атомдарының  санын  NyfcenTen 
шығаруға  болады:
N
А
0,012  кг/моль 
1,993-10-*  кг
=  6,02-1023  1 /моль
Бұл  сан  А в о г а д р о   т ұ р а қ т ы с ы   деп  аталады,  ол  кез- 
келген  заттың  1  моліндегі  кұрылым  бірліктерінің  (атомдардың, 
молекулалардың,  иондардың,  эквиваленттердің  т.  т.)  санын  көр- 
сетеді.
Химияда  заттардың  мөлшерінің  бір  ғана  өлшемі  қолданылады, 
ол  моль,  яғни  атомдардың  молі,  молекулалардың  молі,  иондар- 
дың  молі.  эквиваленттің  молі  т.  т.  М о л ь д і к   м а с с а   —  з а т  
м а с с а с ы н ың   о н ы ң   м ө л ш е р і н е   ( м о л і н е )   қ а т ы н а -  
с ы м е н  
а н ы қ т а л а д ы .  
Сондықтан 
мольдің 
өлшемдері 
кг/моль,  г/моль,  болып,  үлкен  М  әріпімен  белгіленеді.
Егер  бір  молекуланың  шамасы  белгілі  болса,  оның  мольдік 
массасының  салмағын  Авогадро  санына  көбейтіп  табуға  болады. 
Мәселен:  су  молекуласының  массасы  Мг  (Н20 ) =2,99* 10~26  кг 
6,02• 1023  і/моль =  0,018  кг/моль,  немесе  18  г/моль.  Жалпы  ал- 
ғанда  заттардың  мольдік  массасы  сол  заттың  салыстырмалы
30

атомдык  массасы  немесе  молекуланың  массасы  деп  алып,  г/моль 
өлшемімен  береді.  Мысалы:  С,  Fe,  СЕ,  Н20   атомдык  жэне  моле- 
кулалык  массалары  12,  56,  32,  18  демек  олардың  мольдік  мас- 
салары  12  г/моль,  56  г/моль,  32  г/моль,  18  г/моль  болады. 
Мысалы,  судың  1  молінің  салмағы—18,016  г,  озонный,  ( 0 3) 
1  молі — 48  г.
Түрлі  заттың  бір  моліндегі  молекулалар  саны  тең,  оның  да 
дәлелдеуін  кыскаша  кайталауға  болады.
m 
грамм  —  сутектің 
1 
молекуласының 
массасы 
дейік, 
ал  N  —  бір  моль,  яғни  2,016  г  сутектегі  молекулалар  саны 
болсын, 
сонда:
m-N =  2,016  г 
N i =   -^ І Е -....................................(1)
т
Енді  гп\  грамм  —  оттектің  1  молекуласының  массасы  дейік, 
ал  N i  —  бір  моль,  яғни  32  г  оттектегі  молекулалар  саны  бол­
сын,
сонда:
m i N, =  32  г 
N, =  ^ _ ........................(2)
Отектің  молекуласы  еутектің  молекуласынан  15,87  есе  ауыр 
екенін  білеміз,  демек  mi =  15,87  т.
Өткен  (2)  теңдеуге  пі\  мәнің  койсак:
N i =  
“ —   =   2,016-,  яғни  N i = N   болып  шығады.
15,87  т
т
Демек,  1  моль  сутек  пен  1  моль  оттектегі  молекулалар  саны 
тең  болады.
Авогадро  заңы  бойынша,  газ  күйіндегі  заттардың  молекула- 
ларының  тең  саны,  бірдей  жағдайда,  бірдей  көлем  алады.  Демек, 
г а з   к ү й і н д е г і   к а н д а й   з а т т ы ң   б о л с а   д а . б і р   м о л ь і  
б і р д е й  
ж а ғ д а й д а ,  
б і р д е й  
к ө л е м  
а  л а д ы .
Енді  газдың  кез  келген,  бірак  кесімді  көлемінің  массасы 
белгілі  болса,  оның  1  молінің  көлемін  есептеп  шығару  киын  емес. 
Мысалы,  1  л  сутек  калыпты  жағдайда  0,09  г  тартады,  оның 
1  молінің  (2,016  г)  көлемін  мынадай  пропорциядан  шығарамыз:
0,09:1  = 2 , 016:х 
х =   - | ^ -  =  22,4  л
Сонымен,  сутектің  бір  молі,  демек,  басқа  да  кез  келген  газдың 
бір  молі,  қальигты  жағдайда  22,4  л  көлем  алады.  Мұны  газ- 
дардың  м  о л  ь д і  к  көлемі  деп  атайды.
Енді  газ  күйіндегі  заттың  молекулалык  массасын  табудың 
әдістерімен  танысалык.  Авогадро  заңына  сүйене  отырып,  газды 
баска  газбен  салы.стырғандағы  тығыздығынан  молекулалык 
массасын  есептеп  шығаруга  болады.
Бірдей  жағдайда,  газдардың  бірдей  көлемдеріндегі  молекула­
лар  саны  тең  болатынын  білеміз,  олай  болса,  көлемдерін  бірдей
31

етіп  алған  екі  газдың  массаларының  катынасы,  олардың  моле­
кулалык  массаларының  катынасындай  болады:
т      М
in i 
Mi
мұнда  т  —  бір  газдың,  т\  —  екінші  газдың  массалары,  М  мен 
M]  —  солардың  молекулалық  массалары.
Қөлемдерін  бірдей  етіп  алған  екі  газды  бірдей  жағдайда  өл- 
шегендегі  массаларының  қатынасы  сол  газдың  біреуінің  екін- 
шісімен  с а л ы с т ы р ғ а н  т ы ғ ы з д ы ғ ы   деп  аталады.
Тығыздыкты  D  мен  белгілесек,  жақағы  жазылған  теңдеу  мы- 
надай  түрге  көшеді:
одан
M =  D-Mi
яғни,  газдың молекулалык  массасы,  басқа  газбен  салыстрғандағы 
тығыздығымен,  сол  басқа  газдың  молекулалык  массасының 
көбейтіндісіне  тең.
Іс  жүзінде  газдардың  тығыздығын  не  сутекпен  немесе  ауамен 
салыстырып  табады,  ал  сутектің ықшамдап  алынған  молекулалык 
массасы  2,  ауаныкі  29,  сонда  молекулалык  массаны  есептеп 
шығарудың  формулалары  мынадай  болады:
M =  2-D  (сутек  аркылы)
M =  29-D  (ауа  аркылы)
( 3 )
І-мысал.  Аммиактың  сутек  арқылы  табылған  тығыздығы  8,5  молекулалық 
массасын  табу  керек.
M =  2-D =  2 -8 ,5 = 1 7
2-мысал.  Бір  газдын  ауа  аркылы  табылған  тығыздығы  1,17  молекулалык. 
массасын  табу  керек.
М =  2 9 - 1,17 =  34
Бірақ  біз  газдың  молекулалык  массасын  табу  үшін  белгілі  бір  көлемін 
алып  өлшегенде  калыпты  жағдайдан  баска  жағдайда  өлшейміз,  ондайда  газдың 
көлемі,  әрине,  калыпты  жағдайдағыдан  (0°С  және  101,325  кПа)  баскаша,  оның 
калыпты  жағдайдағы  көлемін  білу  үшін  Бойль-Мариот  пен  Гей-Люссактың 
заңдарын  біріктірген  К л а п е й р о н   (1834  ж.)  тендеуін  пайдаланады.
PV =  
' т
Р  мен  V  тәжірибе  жағдайындағы,  Р 0  мен  Vo  —  калыпты  жағдайдағы  газдың 
кысымы  мен  көлемі,  Т  —  абсолют  температура.  Мұнан  калыпты  жағдайдағы 
көлем  есептеліп  шығарылады:
„  
P-V-273
Vo — 
Р0Т
(5)
Егер  бұл  теңдеуді  (4)  бір  мольге  шағатын  болсак,  ол  кай  газдың  болмасын 
бір  молі  0°С  пен  760  мм  бірдей  көлем  алатын  болғандыктан,  мұндағы
3 2

"  Деген  шама  ол  жағдайда  тұракты  болады,  оны  R  мен  белгілеп  универсал
газ  тұрақтысы  деп  атайды  (оның  сандык  мәні  8,3144  Дж/к-моль).  Менделеев 
(1876  ж.)  теңдеуге  (4)  R  енгізіп,  оны  мынадай  түрге  аударды:
PV =  RT
(
6
)
Бұл  теңдеуде  (6)  бір  мольге  (М)  шағындалды  дедік,  іс  жүзінде  біз  т  грамм 
алуымыз  мүмкін,  сондыктан  оны
P V =   - jJ p - R T  
(?)
*
етіп 
жазып, 
К л а п е й р о н   —  М е н д е л е е в  
теңдеуі 
деп 
атайды. 
Бұл 
теңдеуді  пайдаланып,  молекулалык  массасын  тікелей  есептеп  шығаруға  болады.
М =
m- RT
PV
(
8
)
Газ  күйіндегі  заттың  молекулалык  салмағын  табудың  тағы 
бір  әдісі,  ол  да  Авогадро  заңына,  мольдік  көлем  деген  түсінікке 
сүйенеді.  Ол  үшін  берілген  газдың  мольдік  көлемінің,  яғни  22,4  л 
массасын  табу  керек.
1- 
мысал.  400  мл  ацетиленнің  калыпты  жағдайдағы  массасы,  0,462  г.  Моле­
кулалык  массасын  табу  үшін  пропорция  құрамыз:
400:0,462 =  22 400:М;  М =  26
2- 
мысал.  Бензолдың  300  мл  көлем  алатын  буының  87°  және  83,2-  103Па 
қысымдағы  салмағы  0,65 
г. 
Молекулалык  массасын  табу  үшін  Клапейрон  — 
Менделеевтің  теңдеуін  (8)  колданамыз:
m- RT 
0,65-10~3 - 8,31 -360 
PV 
83,2-103-3-10~4
§  7.  АТОМДЫҚ  МАССАНЫ  ТАБУ
Сутек,  оттек,  азот,  фтор,  хлор  сияқты  жай  ғаздардың  моле- 
кулалары  екі  атомнан  тұратындығы  белгілі,  соңдықтан  олардың 
атомдық  массасын  табу  үшін  молекулалык  массаеын  екіге  бөлу 
керек.
Канниццаро  (1850  ж.)  атомдык  массаларды  табудың  жалпы 
әдісін  ұсынды.  Атомдык  массасы  ізделген  элементтің  (айталық 
көміртек)  ұшкыш косылыстарынан  мұмкіншілігінше көбірек алып, 
олардың  молекулалык  массаларын  табады  (2-кесте  2-бағана), 
одан  химиялық  анализ  аркылы  косылыстың  кұрамындағы  сол 
элементтің  проценттік  мәнін  табады  (2-кесте  3-бағана).  Осы  екі 
санға  сүйеніп,  әрбір  косылыстың  молекулалык  массасын  ізделіп 
отырған  элементке  тиесілі  бөлімін  есептеп  шығарады  (2-кесте
4-бағана).
Бұл  кестеден  молекулалык  массаның  көміртекке  тиесілі 
бөлімін  көрсететін  сандардың  ең  кішісі  12  екенін  көреміз,  бұл 
көміртектің  атомдық  массасы  болады.  Қалған  сандарды  қарасак 
олар  сол  12  ден  2,  3,  4,  6,  10  есе  артык,  демек,  ол  молекулалардың 
кұрамында  көміртектен  сонша  атом  бар.
2—2065
33

2-к.есте
Қ о с ы л ы с т а р
М о л е к у л .
м а с с а
К ө м і р т е к т і н ,
п р о ц е н т т і к
м ә н і
М о л .   м а с с а н ы н  
к ө м і р т е к к е  
т и е с і л і   б е л .
Қөміртек  (I)  оксиді
28
42,86
12
Бензол
78
92,31
72
Көміртек  диоксиді
44
27,27
12
Нафталин
128
93,75
120
Этил  епирті
46
52,2
24
Ацетон
68
62,07
36
Этил  эфирі
74
64,9
48
Ұшқыш  қосылыс  түзбейтін  элементтердің,  мысалы  метал- 
дардың,  атомдық  массасын  табу  үшін  Д  ю л о  н  г  пен  П т и д і  ң 
(1819  ж.)  заңын  пайдаланады.
f'3'аттың  қатты  күйдегі  меншікті  жылу  сыйымдылығының 
атомдык,  салмаққа  көбейтіндісі  6,3-ке  жуык,  турақты  иіама.
Атомдық  массаға  көбейтіндісі  атом  жылу  сыйымдылығы  деп 
аталатын  22-29  Дж/(моль-К)  аралығында  болады  (орташа 
26  Д ж /  (моль  ° К.)).
А-С « 2 6
бұдан 
26
А ~   Т Г  
. 
(9)
(А —  атомдык  масса,  С  —  меншікті  жылу  сыйымдылык.) 
Мысал.  Металдың  меншікті  жылу  сыйымдылығы  0,5  тең. 
Сол  металдын,  атомдык  массасы
Бұл  екі  әдіспен  де  табылған  атомдық  массалар,  әрине,  дәл 
бола  алмайды.
Осы  әдістердің  қайсысымен  болса  да  табылған  атомдык 
массаны  сол  элементтің  эквивалентімен  салыстырып  жөндеуге 
болады,  ал  элементтің  эквивалентін  оның  түрліше  косылыс- 
тарының  анализдерінен  есептеп  шығаруға  болады.  Элементтің 
атомдык  массасы,  оның  эквивалент!  және  валенттігі  арасында 
мынадай  байланыс  бар:
А =  Э-в 
(10)
(А —  атомдык  масса,  Э  —  эквивалент,  в  —  валенттік.)
Дәл  емес  атомдык  массаны  жөндеу  үшін  оны  эквивалентке 
бөледі,  шыккан  сан  валенттікті  көрсетеді,  валенттік  әр  уакыт 
бүтін  сан,  сондыктан  шыккан  санды  бүтін  санға  жеткізіп 
ыкшамдайды.  Эквивалентті  кайтадан  валенттікке  көбейтіп,  дәл 
атомдык  массаны  табады.
Элементтердің  периодты  системасы  атомдык  массаны  та- 
будың  жаңа  әдісін  тудырды,  ол  әдісті  тұңғыш  рет  Менделеевтің 
өзі  колданып,  бірқатар  элементтіқ  атомдык  массасын  түзеді.
34

Мысалы,  Менделеев  индий  элементініқ  атомдык  массасын 
түзеген.  Индийдің эквиваленті  38,3,  демек,  оның атомдык  массасы 
38,3;  76,6;  114,9;  153,2  т.  т.  болуы  мүмкін.
Атомдык  массасы  38,3  десек,  ол  хлордан  кейін,  яғни  калий- 
дің  орнында  1  топта  тұруға  тиіс  (ол  кезде  сегізінші  топ  ашыл- 
маған  болатын),  бірак  индийдін  ол  топтағы  элементтерге  еш 
ұксастығы  жоқ,  сондыктан  бұл  жорамал  дұрыс  болмады.  Енді 
атомдык  массаны  76,6  деп  алсак  (Менделеевтен  бұрын  индий- 
дің  атомдык  массасы  76,6  деп  саналатын),  онда  ол  селеннің 
орнына  VI  топка  орналасуы  тиіс,  бірақ  индий  бұл  топтың  да  эле- 
менттеріне  касиет  жағынан  жакындығы  жок.  Енді  атомдық 
массалардың келесісі  114,9 алсак, индий өзіне ұксас элементтердің 
арасына,  III  топка,  реттік  нөмірі  49-орынға  орналасады.  Демек, 
индийдің  атомдык  массасы  114,9  деп  аныкталды.
Атомдык  массаны  табудың  соңғы  кезде  шыккан  бірнеше 
дәл  әдістері  бар.  Атом-молекула  теориясы  дамып,  атом  мен  мо- 
лекуланың  табиғатта  анык  бар  бөлшектер  екендігін  дәлелдеуге 
осы  әдістер  де  канағаттанарлык  материал  берді.  Элементтердің 
дәл  табылған  атомдық  массалары  осы  кітаптағы  периодтык 
кестеде  келтірілген.
А т о м д а р д ы ң   а б с о л ю т   м а с с а с ы   ме н   м ө л ш е р і .  
Авогадро  саны  химияда  колданылатын  универсал  тұракты  сан- 
дардың  маңыздысының  бірі:  No =  6,024• 1023.  Б ұ л   к а й   э л е -  
м е н т т і ң   б о л с а   д а   б і р   м о л і н д е г і   а т о м д а р   с а н ы н  
к ө р с е т е д і .   Сол  сияқты,  әрбір  д а р а   з а т т ы ң   д а   б і р   м о - 
л і н д е г і   м о л е к у л а   с а н ы н   к ө р с е т е д і .   Қазіргі  кезде 
бұл  санды  табудың  біріне-бірі  тәуелсіз  әдісі  бар.  Бұл  сан  өте 
үлкен  сан,  оның  үлкен  екендігі  мынадай  мысалдан  көрінеді. 
Авогадро  санына  тең  етіп  бұршак  жиналған  дейік.  Әр  бұршактың 
көлемі  0,3  см3  болсын.  Сонда  біз  жинаған  бұршактардың  жалпы 
көлемі  0,3-6,024-1023 =  1,8-1023  сл3=1,8-10®  км3.  Қөлемі  осыған 
тең  куб тәрізді ыдыс  болса,  оның қабырғасының ұзындығы  565  км 
болар  еді.
Авогадро  санын  пайдаланып,  кез  келген  элемент  атомының 
а б с о л ю т   м а с с а с ы н   (грамм  аркылы  көрсетілген  атом  масса- 
сын)  және  ол  атомның  мөлшерін  есептеп  шығаруға  болады. 
Атомның  абсолют  массасын  табу  үшін,  оның  атомдык  массасын 
(А)  Авогадро  санына  бөледі:
Мысалы,  аргон  атомынын  абсолют  массасы 
=   44;.94°V
6,024 - ю23
=  6,63-10_23а,  калий  атомынын  абсолют  массасы  .  —ЗЭЛ_02_г_
6,024-1023
=  6,49-  10~23  г.
Бір  атомның  көлемін  табу  үшін,  ол  заттың  катты  күйдегі  бір 
молінің  көлемін  Авогадро  санына  бөлу  керек.  Бір  молінің  көлемін 
табу  үшін,  оның  молінің  массасын  тығыздығына  бөлеміз,  мысалы, 
мысты  алсақ  (тығыздығы 8,93 г/см3), 63,46:8,93 =  7,10 см3 болады.
35

Енді  7,10:6,024- 1023=  1,178-10-23  сл3,  бұл  мыстың  бір  атомының 
көлемі.  Әрбір  атомды  кубтың  ішіне  енгізілген  шар  деп  карауға 
болады.  Онда  атомдық  диаметрін  табу  үшін,  оның  көлемінен 
куб  түбірін  есептеп  шығарады:
d  см ж   \ j  1,178 • 10-23  =2,28-  10~“8  см.  Радиусын  табу  үшін  екіге
бөлеміз, демек,  мыс  атомының  радиусы  1,14-10~8  см яғни  0,114 нм
Радиустың  дәлірек  мәнін  рентгенометрия  әдісімен  аныктайды, 
бірақ  оның  жаңағы  жуықтап  тапқан  радиустан  үлкен  айырма- 
шылығы  жоқ.
Атомдардың  радиусы  өте  кішкене  болады,  мысалы,  осы  мыс- 
тын,  он  миллион  атомын  катар  тізсе,  тізбектің  ұзындығы  2,6  мм 
ғана  болады  екен.
§  8.  АТОМДАР  МЕН  МОЛЕКУЛАЛАРДЫҢ  ТАБИҒАТТА  АНЫҚ  БАРЛЫҒЫ
Атом-молекула  теориясының  арқасында  XIX  ғасырдың  екінші 
жартысында  химия  ғылымы  тез  дамып,  зор  табыска  жетті.  Бірақ 
сол  XIX  ғасырдың  аяқ  шенінде  Германияда  өріс  алған  идеалис- 
тік  философияның  ыкпалымен  В.  Оствальд  бастаған  бірнеше 
жаратылыс  зерттеуші  ғалымдар  атом  мен  молекуланың  барлы- 
ғына  күмән  келтіріп,  олардың  табиғатта  барлығына  карсы 
шыкты.
Олардың  пікірінше,  атом-молекула  теориясы  объективтік 
болмысқа  сәйкеспейді,  атом  және  молекула  дегендерді  ғалым- 
дар  химиялык  процесті  түсінуді  жеңілдету  үшін  өздері  ойлап 
шығарған.  Оставльд  және  оның  пікірін  колдаушылардың  тү- 
сінігінің  негізі  —  абстракты  энергия,  оларша  энергияның  мате- 
риямен  еш  байланысы  жок,  химиялык  элементтерді  материяның 
белгілі  түрлері  деп  карамай,  химиялык  энергияның  әр  түрлі 
формасы  деп  караған.
Бұларға  карсы  материалист  ғалымдар:  зат  ұсак  бөлшектер- 
ден  тұрады,  ол  ұсак  бөлшектер  —  атом  мен  молекулалар  — 
табиғатта  анық  бар  заттар  деп  санады.  Энергия  материяның 
козғалысынан  туады,  соның  көрінісі  деп  санады.
В.  И.  Ленин  «Материализм  және  эмпириокритицизм»  деген 
еңбегінде,  бұл  идеалистердің  пікірінің  ғылымға  жат  екенін, 
атом  мен  молекулалардың  бар  екендігіне  ғылымда  ашылған  жа- 
ңалыктардың  күмән  калдырмайтындығын  көрсетті.
XX 
ғасырдың  басында  ашылған  тамаша 
ғылыми  табыстар  атомдар  мен  молекулалар- 
дың барлығына толык сенім туғызды;  акырында 
бұған  Оствальдтың  да  көзі  жетті.
Идеалистерге  соккы  берген  тамаша  экспе- 
рименталдық  зерттеулердіц  бірін  француз  ға - 
лымы 
П е р р е н  
(1910 
ж.) 
жүргізді.
Қинетикалык  теория  бойынша  белгілі  бір 
температурадағы  газдың  туғызатын  кысымы 
газдың  молекулаларының  концентрациясына 
ғана  тәуелді.  Жер  бетінен  биіктеген  сайын
с
м
2-сурет.  Перрен 
тәжірибесі
■5Й

ауанық  қысымы  кемиді,  өйткені  ауадағы  молекулалар  концентра- 
циясы  азаяды.
Жер  бетінен  биіктеген  сайын  әр  түрлі  массалардың  молекула- 
ларының  концентрациясы  калай  өзгеретіндігін  есептеп  шығаруға 
кинетикалық  теория  мүмкіншілік  береді.  Молекулалар  өте  кіш- 
кене  болғандықтан,  олардың  әр  түрлі  биіктікте  қалай  тарап  ор- 
наласатындығын  білуге,  сөйтіп  кинетикалық  теорияның  есепте- 
рін  экспериментпен  дәлелдеуге  ол  кезде  мүмкіншілік  болмады.
.  Перрен  атмосфераның  моделін  жасады,  онда  дара  молекула- 
лардың  ролін  гуммигут  деген  заттан  жасаған  мөлшері  бірдей 
кішкене  түйіршіктер  аткарды.  Ондай  жасанды  «молекулаларды» 
микроскоп  аркылы  көруге  болады  (2-сурет).  Түйіршіктерді  бір 
ерімейтін  сұйықтыкпен  шайқап  араластырып  қойса,  олар  біраз 
уақыт  өткен  соң  ыдыс  бойына  белгілі  бір  заңдылықпен  орнала- 
сады.
Ыдыстың  әр  түрлі  биіктігіндегі  түйіршіктерді  санап,  олар- 
дың  концентрациясы  ыдыстың  бойымен  биіктеген  сайын  азая- 
тындығы  кинетикалық  теорияның  айтуына  сай  екендігі  анықтал- 
ды.  Демек,  Перреннің  моделіндегі  түйіршіктердің  козғалысы, 
кинетикалык  теорияға  сәйкес  молекулалар  козғалысын  елестетіп, 
ол  теорияның  молекулалар  жайында  айтқанының  дұрыс  екендігін 
дәлелдейді.
Перреннің  бұл  тәжірибесі  молекулалардың  анык  бар  екендігін 
жақсы  дәлелдейді.  Перрен  тәжірибесінен  кейін  Оствальд  атом- 
молекула  теориясын  ғылыми  дәлелденген  теория  деп  таныды.
Перрен  молекулалардың  бар  екендігін  дәлелдеумен  тынбады, 
1  мольдегі  молекулалар  санын  да  есептеп  шығарды:  оның  есебін- 
ше  1  мольде  6,5-1023  молекула  бар  екен.  Бұл  сан  одан  кейін  бас­
ка  әр  түрлі  әдістермен  есептеліп  6,024-1023  екендігі  дәл  анықтал- 
ды.  Бұл  санды  Авогадроның  құрметіне 
А в о г а д р о   с а н ы  
дейді.  Бұл  санды  пайдаланып,  толып  жатқан,  мысалы,  дара  моле- 
куланың,  атомның  граммен  есептелген  массасын  табуға  болады.
Қазіргі  кезде  молекулалардың  да,  атомдардың  да  шамала- 
рын  — диаметрі,  радиусы  т.  б.  өлшеп,  есептеп  шығарудын,  мүм- 
кіншіліктері  туды.
§  9.  ХИМИЯ  ТІЛІ
Химиялык  элементтерді  бір  белгімен  кескіндеу  алхимиктерден 
басталады.  Темір,  мыс,  қорғасын,  күміс,  алтын,  сынап  сияқты 
элементтерге  алхимиктердің  берген  белгісі  жоғарыда  (1-сурет) 
келтірілген. 
Элементтің 
атомдарын 
белгілеуге 
Дальтонның 
пайдаланған  белгілері  де  сол  суретте  көрсетілген.  Осы  күнгі 
біз  қолданып  жүрген  белгілер  —  элементтердің  латынша  аттары- 
ның  (1813  жылы  Берцелиус  ұсынған)  бас  әріптері.
Қазіргі  түсінік  бойынша  әрбір  белгі  (символ)  кай  элемент  еке- 
нін  көрсеткеннен  баска,  сол  элементтен  канша  алынғанын 
көрсетеді.  Мысалы,  О  деген  белгі,  баска  элемент  емес,  алынған 
оттек екенін,  сонымен  кабат ол оттектің бір  атомы,  яки  16  с.  б.  еке-
37

нін  көрсетеді;  Na  деген  белгі, 
алынған  натрий  екенін,  оның 
бір  атом,  23  с.  б.  екенін  көр- 
сетеді.
Сонымен  химиялық  белгі 
элементтің  атомын  сипаттайды. 
Химиялық 
формулалар.
Х и м   и я л ы қ  
ф о р м у л а  
м о л е к у л а н ы ң   с а п а л ы қ  
ж ә н е   с а л м а қ т ы қ   к ұ р а -  
мын   к ө р с е т е д і .   Молекула- 
лар  жай  және  курделі  болып 
келеді,  мысалы,  Оа  не  Оз  оттек 
элементінің  белгісі  емес,  О
2
  — 
жай  зат  күйіндегі 
(мысалы 
ауадағы) 
оттектің  молекула- 
сының  формуласы,  ал  0 3  озон 
деген  жай  заттың  молекула- 
сының  формуласы.  Бұл  форму­
лалар  біріншісінде  екі  атом 
оттек,  яғни  32  с.  б.,  екіншісінде 
үш  атом  оттек,  яғни  48  с.  б. 
бар  екенін  көрсетеді.  Күрделі  зат  Na2S 0 4  формуласы  натрий 
сульфаты  деген  косылыстың  бір  молекуласын  көрсетеді,  оның 
құрамында  натрийден  екі  атом,  күкірттен  бір  атом,  оттектен  төрт 
атом  бар  екенін  және  оның  молекулалық  массасы  142  к.  б. 
екенін  көреміз.
Енді  химиялық  формулалардың  мазмұнымен  танысалық:
1)  химиялық  формула  бойынша  химиялық  қосылыстың  құра- 
мындағы  элементтердің  процент  мөлшерін  есептеп  шығаруға 
болады.
Мысалы,  көміртек  тетрахлоридінің  ССЦ  проценттік  құрамын 
есептеп  шығарайық.
ССІ
4
  молекулалық  массасы  12-(-4-35,5= 154
Демек,  хлордың  %==  4- 
*—  =92,2;
Көміртектің  % =   ' ^ 00  — 7,8.
2)  Осыған  керісінше,  химиялық  қосылыстың  кұрамындағы 
элементтердің  проценттік  мәні  белгілі  болса,  формуласын  шы- 
ғаруға  болады.
Мысалы,  хромның  оттекті  қосылысының  біреуінде  .  хром 
68,4%,  оттек  31,6%  екен,  формуласын  шығарайық.
Ол  үшін  алдымен  қосылыстың  құрамындағы  элементтердің 
берілген 
масса 
қатынасын 
моль 
катынасына 
айналды- 
рамыз:
68,4  г  хром, 
6^ 4  =1,32  моль  болады,
38

31,6 
г 
оттек,  11^  =  1,98  моль  болады.
Қандай 
элементтің 
болмасын 
моліндегі 
атом 
саны 
бірдей  болады,  сондыктан  бұл  қосылыстың  молекуласындағы 
хром  мен  оттектің  атомдар  санынын  катынасы  1,32:1,98  бо­
лады.
Молекуладағы  атомдар  саны  бүтін  сан  ғаыа  болуы  тиіс, 
сондыктан  біз  бұл  арадағы  кіші  шаманы  —  1,32—  бірге  балап 
алсақ,  олардың  қатынасы  1:1,5  болады,  әрине  молекулада 
1,5  атом  оттек  болуы  мүмкін  емес,  сондыктан  екіге  көбейтіп, 
косылыеымыздың  молекуласында  хром  мен  оттек  атомдарының 
катынасы  2:3  дейміз.  Атомдардың  мұндай  катынасына  бірнеше 
формулалар  тура  келеді:  СгдОз,  Сг4Ов,  Cr6Og  т.  т.
Шынын  айтканда,  косылыстағы  элементтердің  проценттік  құ- 
рамын  білгенмен,  молекуладағы  атомдардың  дәл  санын  біле 
алмаймыз,  сондықтан  келтірілген  формулалардың  ең  қара- 
пайымына  (СггОз)  токтаймыз.  Қарапайым  формула,  яки  эм пи 
р и к а л ы к 
ф о р м у л а   — молекуладағы 
атомдар 
санынын, 
қатынасын  ең  кіші  бүтін  сандармен  көрсетеді,  бірак  атомдардың 
шын  санын  көрсете  алмайды.
3)  Молекула  құрамында  әрбір  элементтен  неше  атом  бар 
екенін  көрсететін  формуланы  н а к т ы   ф о р м у л а   не  м о л е- 
к у л а л ы к   ф о р м у л а   дейді.
Химиялык  косылыстың  накты  формуласын  табу  үшін,  оның 
масса  кұрамын  білумен  кабат,  тәжірибе  аркылы  аныкталған 
оның  молекулалык  массасын  да  білу  кажет.
Мысалы,  сірке  кышкылын  анализдегенде,  онда  4,2  с.  б.  кө- 
міртек,  0,70  с.  б.  сутек,  5,6  с.  б.  оттек  бар  екені  табылды.  Сутек 
аркылы  анықталған тығыздығы  D =  30.  Сірке кышқылының нақты 
формуласын  табу  үшін  бұл  масса  бөліктерін  мольге  айнал- 
дырамыз:
көміртек  -^ - = 0 ,3 5   моль
сутек 
=0,70  моль
оттек  4#- =0,35  моль 
lb
Содан  кейін  сірке  қышкылының  молекуласындағы  көміртек, 
сутек  және  оттектің  атомдарының  катынасын  табамыз:
0,35:0,70:0,35= 1:2:1
Демек,  сірке  кышкылының  карапайым  формуласы  СНоО, 
бұлай  болса  оның  молекулалык  массасы  30.  Бірак  біздің  шарты- 
мызда  оның  тығыздығы  D =  30  еді,  демек  М =  2• D =  2-30 =  60, 
онда  сірке  қышкылының  нақты  формуласы  СНзСООН  болады.
4)  Химиялык  формуланы  валентік  бойынша  кұрастыру  да 
оңай.  Валенттік  түсінігі  дара  атомдардан  баска  реакция  көзінде 
химиялык  қосылыстардың  құрамында  бүтін  тұтас  жүретін  атом-
39

дар  тобына  да  жатады.  Ондай  атомдар  тобын  р а д и к а л   деп 
атайды,  олардың  маңыздылары:
су  қ а л д ы ғ ы   не  г и д р о к с и д   ОН-  —  бұл:  судың  моле- 
куласынан  (НОН)  бір  атом  сутекті  тартып  алғанда  қалатын, 
теріс  бір  валенттік  калдық;
к ы ш к ы л д ы қ  
қ а л д ы к т а р   — қышқылдың 
молекула- 
сындағы  металға  ауыса  алатын  сутектерін  тартып  алғаннан 
калатыны,  олардың  валенттігі,  айрылған  сутек  атомдарының 
санымен  анықталады,  әр  уакыт  теріс  мәнді  болады.  Мысалы, 
ортофосфор  кышқылының 
Н3РО4 
үш  түрлі  калдығы  бар: 
Н2РО4 
—  бір  валентті,  НРО^  —  екі  валентті,  РОГ  —  үш  ва- 
лентті;
н е г і з д і к   к а л д ы қ   — негіздің  молекуласындағы  бір  не 
бірнеше  гидроксидті  тартып  алғаннан  қалатыны,  олардың  ва- 
ленттігі  айрылған  гидроксид  санымен  анықталады.  Әр  уакыт 
ол  оң  мәнді  болады.  Мысалы,  Ғе(ОН)3  молекуласынан  гидрок- 
силдерді  біртіндеп  тартып  алатын  болсақ,  мынадай  негіздік  кал- 
дықтар  қалады:  Ғ е (О Н )'2 —  оң  бір  валентті,  ҒеОН” — оң  екі 
валентті,  Ғ е " '— оң  үш  валентті.
Ішінде  гидроксид  тобы  бар  негіздік  қалдыктар  н е г і з д і к  
т ұ з д а р   деп  аталатын  тұздардың  кұрамына  кіреді.  Мысалы:
FeOHS04, 
Cu2(0 H )2C 0 3.
Дара  элементтердің  және  радикалдардың  валенттіктерін  біл- 
сек,  химиялық  қосылыстардың  көпшілігінің  формулаларын  тез 
құрастыруға  болады,  демек,  формулаларды  жаттаудың  керегі 
болмайды.
5) 
Құрылым  формулаларында  әрбір  валентік  сызықшамен 
көрсетіледі.  Мысалы:
О
Су
/
Н
'Н
Са
/ 0   -   Н
н - 0 \
о
о
:
0
о
0
 —  н
н — о
р*
S
S
/ \ .
к а л ь ц и й
г и д р о к с и д і
к ү к і р т
к ы ш к ы л ы
0  0
\   1 
А1
Ü
о
\
°ч  / 0
S
o /No
Al
а л ю м и н и й   с у л ь ф а т ы
Химиялық 
теңдік 
дейтініміз  —  х и м и я  л ы к  
б е л г і л е р  
ж ә н е   ф о р м у л а л а р д ы ң  ж ә р д е м і м е н   қ ы с к а   т ү р -  
де   ж а з ы л ғ а н   р е а к ц и я .   Теңдікті  дұрыс  жазып  әдеттен- 
ген  дұрыс,  ол  үшін:
а) 
реакцияға  қатынасушы  заттардың  формулалары  жазы- 
лып,  арасына  косу  белгісі,  соңына  стрелка  койылады,  оның  он, 
жағына  реакциядан  шығуға  тиісті  заттардың  формулалары 
жазылады,  мысалы:
Ғе20 3 +  H2S 0 4^ F e S 0 4 +  Н20
б)  жазылған  формулалар,  оларды  кұраушы  элементтердің

және  радикалдардың  валенттіктері  бойынша  тексеріліп,  дұрыс 
формулаларға  айналдырылады:
Ғе
2
0
3
 +  H
2
S 0
4
 =  Ғе
2
 (S 0 4) 
3
 +  Н
2
0.
в) 
енді  теңдікті  зат  сақталу  заңына  сәйкестендіреді,  ол  үшін 
реакцияға  алынған және реакциядан шыққан заттардың, теңдіктің 
екі  бөлігіндегі  атомдар  және  радикалдардың  саны  теңестіріліп, 
формулардың  алдына  коэффициент  қойылып,  стрелканың  орнына 
теңдік  белгісі  қойылады:
Ғе
2
0
3
 +  3H^S0
4
 =  Ғе
2
 (S 0 4) 
3
 +  ЗН
2
0.
Әрине,  бір  теңдікті  үш  рет  көшіріп 
жазудың 
қажеттігі  жок, 
бірак  қиын  теңдіктерді  жазғанда  қателеспес  үшін  осы  айтылған 
тәртіпке  әдеттену  керек.
Химиялык  теңдік  бойынша,  реакцияласушы  заттардың  масса 
катынастарын  есептеуге  болады,  ондай  есептердің  оқу  жұ- 
мысында,  әсіресе  өндірістік  маңызы  зор.  Ондай  есеп  шығарғанда 
есте  болатын  нәрсе,  әрбір  молекуланың  формуласы,  мысалы,  S 0 2 
күкірт диоксидіның бір  молекуласы екендігінен басқа, оның 64 с.  б. 
(көміртектік  бірлік,  грамм,  килограмм,  тонна  т.  б.)  екенін,  оның 
1  моль  екенін,  оның  көлемі  22,4  л  (калыпты  жағдайда)  екенін 
көрсетеді.
Мысалы,  10  л  оттек  алу  үшін  неше  грамм  бертолле  тұзы  ке­
рек  болады?
Ең  алдымен  есепте  айтылып  отырған  реакцияның  теңдігін 
жазамыз,  сонан  соң  есепте  аталған  заттардың  формулаларының 
астына  масса  не  көлем  есебімен  алынған  тиісті  сандарын  қоямыз:
2КС10
з
 =  2КС1 +  3 0 2
2-122,5  г  3-22,4  л
Енді  есепке  керекті  пропорцияны  жазып,  жауабын  аламыз: 
67,2:10 =  245:х; 
х =  36,6  г.
§  10.  ЗАТТАРДЫҢ  ТАЗАЛЫҒЫ  ЖАЙЫНДА  TYC1H1K
Қандай  болмасын  заттың  касиеттерін  сипаттағанда,  оған 
аралас  баска  зат  жок  деп,  жеке  өзін  — таза  затты  сипаттайды. 
Сондыктан  химиялық  жұмыстарда  заттың  таза  болуы  өте  маңыз- 
ды  мәселе.  Айталық,  анализдеп  құрамын  аныктаған  зат  таза 
болмаса,  оның  формуласы  кате  шығады,  таза  емес  заттар  реак- 
цияласса, 
реакцияның 
барысы, 
реакцияласушы 
заттардың 
касиеттері  жайында  дұрыс  мәлімет  алынбайды.
Сондыктан  химиялык  жұмыстарда  тұтынылатын  заттар  жет- 
кілікті  түрде  таза  болуы  кажет.  Табиғи  зат  болсын,  колдан 
жасалган  жасанды  зат  болсын,  оны  химияда  колдану  үшін 
алдымен  аралас  заттардан  ажыратып  тазалау  керек.
Зат  тазалаудың  негізгі  әдістері  —  кристалдандыру,  айдау  жэ- 
не  ерітіндіден  адсОрбциялау  (хромотография).  Бұлардан  баска
41

сирегірек  колданатын  әдістер  —  седиментация,  центрифугалау, 
магниттік  ажырату,  электрофорез  т.  б.
Кристалдандыру  аркылы  тазалау  кристалдардың  баска  затты 
ішіне  араластырмайтындығына  сүйенеді,  мысалы  теңіз  (Бал- 
қаш,  Алакөл  сиякты  ащы  көлдердің)  суының  бетіндегі  музы  та­
за  судың  мұзындай  тұіцы  болады.
Айдау  арқылы  тазалау  әрбір  зат  өзіне  тән  температурада  ға- 
на  кайнап,  буға  айналып  араласқан  заттарымен  ажырасатын- 
дығына  негізделген.
Енді  заттың  тазалығын  санағанда  ол  мәселеге  екі  жактан 
келуге  болады:  бір  жағынан  оның  химиялық  құрамын  тексереді, 
екінші  жағынан  онын,  қасиеттерін  қарайды.
Заттын,  құрамы  аркылы  тазалығын  анықтаудың  тиімді  әдісі, 
оның  құрамының  мөлшерлік  анализі  —  затты  құраушы  жеке 
элементтердің  проценттік  мөлшері,  молекулалық  формула  бойын- 
ша  есептегенмен  үйлесіп  келсе,  ол  заттың  тазалығын  көрсетеді.
Заттың  қасиеті  арқылы  тазалығын  бақылаудың  әдісі 
қ,аси- 
ет  т ұ р а к т ы л ы қ   з а ң ы н а  
(Пруст  1806  ж.)  негізделген.
Т а з а   з а т т ы ң  қ а с и е т т е р і   о н ы ң   т е г і н е   ж ә н е  
б ұ р ы н ғ ы   ө ң д е л у і н е   т ә у е л д і   е м е с .
Заттардың  көп  қасиеттерінің  ішінде,  оның  тазалығын  анық- 
тау  үшін  колайлысы  түрлі  әдіспен  өлшеніп,  нәтижесін  санмен 
көрсетуге  болатын  қасиеттер.
Таза  заттардың  осындай  қасиеттері  өлшеніп,  оны  сипаттау- 
шы  сандар  константа  түрінде  түрлі  анықтамаларда  (справоч- 
никтерде)  жарияланған.  Заттың  тазалығын  анықтау  үшін  экспе­
римент  аркылы  сол  касиеттерін  өлшеп,  одан  табылған  сандарды 
аныктамадағы  константамен  салыстырады.  Зерттеп  отырған  зат 
таза  болса,  касиет  тұрактылық  заңы  бойынша  оның  кайдан  әкел- 
гендігіне,  не  калайша  өңделгендігіне  қарамастан,  салыстыруда 
константаларда  айырмашылық  болмауы  тиіс.
Заттың  тазалығын  анықтау  үшін,  көбінесе,  мына  касиеттер 
тексеріледі:  балку  температурасы,  кайнау  температурасы,  тығыз- 
дығы,  сыну  көрсеткіші  жарық  сіңіру  спектрлері.
Заттың  тазалығын  санағанда  одан  басқа  заттың  косымшасы 
табылса,  осы .тараудың  басында  айтылған  зат  тазалау  әдістері- 
нің  бірін  немесе  бірнешеуін  колданып  тазалайды,  кейде  тазалау- 
ды  бірнеше  рет  қайталайды.  Әйтеуір  тазалығын  сынап  отырған 
заттың,  анықтап  отырған  касиетінің  көрсеткіші  өзгермейтін  хал- 
ге  келгенше  тазарта  береді.
Заттың  тазалығы  жайындағы  әңгімеде  есте  болатын  бір  жай 
бар.  Табиғатта  болсын,  өндірісте  болсын  мүлде  таза  зат  бол- 
майды.  Араласкан  заттардыц  мөлшері  әр  түрлі  болуы  мүмкін. 
Химиялык  өнеркәсіп  шығаратын  өнімдердің  тазалык  дәрежесін 
көрсететін  арнаулы  атаулар  бар.  Аралас  заттары  едәуір  өнім- 
дер  «техникалық»  деп  аталады.  Тазалык  дәрежесі  өскен  сайын 
біртіндеп  «таза»,  «анализ  үшін  таза»,  «химиялык,  таза»,  «ерекше 
таза»,  «спектрлік  таза»  деген  атаулар  беріледі.
Осы  сорттардың  барлығына  тағайындалған  мемлекеттік
4 2

стандарт  —  ГОСТ  (Одақтық  мемлекеттік  стандарт)  бар,  онда 
әрбір  затта  болуға  мүмкін  аралас  заттардың  мөлшерінің  шегі 
көрсетілген.  Мысалға  күкірт  кышқылын  алайык:
А р а л а с у ы   м ү м к і н   з а т т а р
сорттар
т а з а
а н а л и з   ү ш і н  
т а з а
х и м и я л ы қ
т а з а
1.  Ұшпайтын  қалдык
2.  Селен
3.  Ауыр  металдар  т.  б.
4.  Аммоний  тұздары
5.  Тұз  қышкылы
6.  Азот  оксидтері  (N20 3)  шакканда)
7.  Темір
8.  Мышьяк
0,01
0,001
0,0005
0,001
0,0005
0,0005
0,0003
0,00001
0,002
0,0005
0,0005
0,0003
0,0002
0,0002
0,0001
0.000003
0,001
0,0002
0,0002
0,0001
0,0001
0,0001
0,00005
0,000003
Сонымен  «таза  зат»  деген  түсініктің  абсолют  мәні  жок  түсі- 
нік.  Кей  жерлерде  «техникалық»  деп  аталатын  заттың  да  таза- 
лығы  жарамды  болуы  мүмкін,  кей  жағдайда  «химиялық  таза»— 
делінетін  затты  тағы  арнаулы  әдістермен  жіті  тазалау  кажет 
болады.  Бұрын  көпшілік  заттардың  тазалығы  «үш  тоғыз» 
(99,9%)  болса,  жеткілікті  болатын,  қазірде  жаңа  техникада  (ша­
ла  өткізгіштер,  атомдык  энергетика  т.  б.)  «он  тоғыз»-ға  (яғни 
99,99999999%)  дейін  таза  болуын  қажет  етеді.
III  тарау
ХИМИЯЛЫҚ  ЭЛЕМЕНТТЕРДІҢ  ПЕРИОДТЫҚ  СИСТЕМАСЫ
ЖӘНЕ  АТОМДАРДЫҢ  ЭЛЕКТРОНДЫҚ  ҚҰРЫЛЫМЫ
Атом-молекулалық  теориядан  кейінгі  химия  тарихындағы 
ерекше  маңызды  ірі  табыс  Д.  И.  Менделеев  ашқан  периодтық 
заң  болды.  Осы  заң  негізінде  элементтердің  периодтық  системасы 
жасалды.  Периодтық  заң  —  жаратылыстың  недізгі  заңдарының 
бірі,  оның  ашылуы  химияда  жаңа  дәуір  туғызды.  Периодтық 
заң  химиялық  элементтерді,  олардың  косылыстарын  зерттеуге, 
заттың, құрылысының қалай екенін іздеуге теориялык негіз  болды. 
Осымен  бірге  атомның  құрылысының  күрделілігін  теория  және 
эксперимент  аркылы  зерттеу  процесіндегі  ашылған  жаңалықтар 
периодтылықтың  мазмұнын  терең  түсінуге  мүмкіншілік  ту­
ры зды.

жүктеу/скачать 30,34 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: