«Химия тарихы» пәні бойынша

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН

“Химия тарихы” пәні бойынша

05 01 12 - «Химия» мамандықтарының студенттері үшін әзірлеген

Кафедра меңгерушісі ______________

Әдістемелік кеңесінің төрағасы:_______________________

050112 – мамандығын дайындайтын кафедра

меңгерушісімен келісілген _____________________________

Мазмұны

1. 
   Алғы сөз …….……………................................................................................
   
2. 
   Жалпы мәліметтер …………………………….………...................................
   
3. 
   Курстың мақсаты мен міндеті .....……………………….................................
   
4. 
   Курстың пререквизиттері, постреквизиттері .....………….............................
   
5. 
   Жұмыс оқу жоспарынан көшірме .……................................................ ..........
   
6. 
   Оқу сабақтарының құрылымы .…………………………................................
   
7. 
   Студентке арналған ережелер ..……………………........................................
   
8. 
   Оқу сағаттарының кредитке сәйкес тақырып бойынша бөліну кестесі ........
   
9. 
   Лекция сабақтарының мазмұны .......................................................................
   
10. 
    Практикалық сабақтар жоспары және орындау кестесі...................................
    
11. 
    СӨЖ жоспары және орындау кестесі................................................................
    
12. 
    ОБСӨЖ жоспары және орындау кестесі..........................................................
    
13. 
    Студенттердің білімін бақылау түрлері: .........................................................
    

б) жазбаша бақылау жұмысы

в) тест сұрақтары

14. 
    Студенттердің академиялық білімін рейтингтік бақылау жүйесі ..............
    
15. 
    Пән бойынша оқу процесінің картасы ...………………...............................
    

ОБСӨЖ – оқытушының басшылығымен студенттің өзіндік жұмысы, СӨЖ- студенттердің өзіндік жұмысы.

Оқыту бағдарламасы (Syllabus), семестрдің басында әрбір студентке беріліп, студенттің білімін тереңдетуге, пәнге деген ықыласының артуына, шығармашылық және зерттеушілік қабілеттері ашылып, одан әрі дамуына себебін тигізеді деп күтілуде.

Дәрістің қысқаша жазбасы студентке қайсы бір тақырыпты қарастыруда неге назар аудару керектігіне бағыт береді, санасына негізгі ұғымдар мен терминдерді енгізеді. Пәнді толықтай меңгеру үшін студент ұсынылған әдебиеттің барлығымен дерлік жұмыс өткізіп және өзіндік жұмысының барлық көлемін орындауы қажет.

Тапсырмалар мен жағдайлардың жиынтығы студенттерге кредиттерді тапсыруда пән бойынша өз білімдерін тексеруге және рейтингтік бақылауды тапсыруға, сынақ/емтиханды алуға арналған.
2. Жалпы мәліметтер.

Оқытушы Абдуразова П.Ә.

«химия-Биология» кафедрасы № корпус, 2-этаж, 11 кабинет

Кафедрада болу уақыты: 9.00-18.00

“Химия тарихы” пәнін химия және биология факультеттерінде оқытудың мақсаты химия ғылымын толық меңгеріп, оның ғасырлар бойы даму жолдарымен танысып соны ұғындыру.

“Химия тарихы” пәні химия ғылымының негізгі ингредиенттерін химиялық және физикалық жолдармен модификациялайды.

“Химия тарихы” пәні ЖОО оқу жоспарларына енгізілген. Бұл пәнді жете меңгеру арқылы дайындалған мамандардың өздігінше химияның тарихын, дамуын, пайда болуын меңгертіп, ғылыми-педагогикалық мәселелерді қамтып, өздігінше оларды шеше алатын қабілеттерді қалыптастыру.

Пәнді толық меңгеру үшін студент ұсынылған әдебиеттердің барлығымен жұмыс істеуі қажет

Материалды сабақ үстінде оқытушының көмегімен оқып меңгеру.

1. 
   Сабаққа кешікпеу керек.
   
2. 
   Сабақ кезінде әңгімелеспеу, газет оқымау, сағыз шайнамау, ұялы телефонды өшіріп қою керек.
   
3. 
   Сабаққа іскер киіммен келу керек.
   
4. 
   Сабақтан қалмау, науқастыққа байланысты сабақтан қалған жағдайда деканатқа анықтама әкелу керек.
   
5. 
   Жіберілген сабақтар күнделікті оқытушының кестесіне сәйкес өтелінеді.
   
6. 
   Тапсырмаларды орындамаған жағдайда қорытынды баға төмендетіледі.
   
   
   

Жетісай – 2009ж

1. 
   Химияның пайда болуы
   
2. 
   Философиялық тас
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Химия Египет пен гректерден VII-ғасырдың ортасында арабтарға тарады. Олар химияға «ал» деген жалғау жалғап «алхимия» деп атады. Алхимия Испания арқылы Европаға таралды. Химияның осы кездегі дамуын «алхимиялық кезең» деп атайды. Бұл кезеңнің химия ғылымы үшін орасан зор пайдасы болды. Алхимияның мақсаты- кез келген затты аса бағалы затқа- алтын мен күміске- «философиялық тас» деп аталатын затты қосу арқылы айналдыру еді. Көптеген ғалымдар, сондықтан, «философиялық тасты» іздеумен шұғылданды. Әркім өзінің істерін құпияда ұстады. Олардың ойынша «философиялық тас» адам өмірін ұзартуға мүмкіндік береді деп сенді. Осы кезде алхимия үш түрлі бағытта дамыды:

1. 
   араб алхимиясы (Гебер, тәжік ғалымы Авиценна-Әбу Насыр ибн Сина)
   
2. 
   діни бағыт
   
3. 
   алхимияны іс жүзінде пайдалану бағыты (Парацелье, Агрикола)-дәрі-дәрмек, тау ісі, металургия үшін пайдалану.
   

Орыс жерінде алхимия дамуын таппады. Өйткені ол кезде мұнда ешқандай химиялық өндіріс болмаған. Шыны, металл бұйымдар шетелдерден әкелінетін. Орыс жерінде бірінші аптека 1581 жылы Москвада Иван Грозный уақытында ашылды.

XVII-ғасырда іс жүзіндегі химиядан теория қалып қойды. Енді ғалымдар химияның теориялық жағын жасауға тырысты, яғни сол кездегі белгілі химиялық өзгерістерді түсіндіру керек болды. Алғаш мұндай қадымды жасаған ағылшын Роберт Бойль еді. Оның ойынша химиялық өзгерістер «элементтердің» өзгеруіне байланысты мәселе еді.

1700 жылдары неміс дәрігері және химигі Шталь флогистон теориясын ұсынды. Ол бұл теорияны жану процесін түсіндіру үшін пайдаланды. Бұл теория бойынша әрбір жана алатын заттың құрамында «флогистон» деп аталатын салмағы теріс бөлшек болады. Зат жанғанда флогистон бөлініп массасы артады. Мәселен металл+оксид+ флогистон. Алғашында бұл теория химияның теориясын дамытып, кейіннен кейбір химиялық процестерді түсіндірк алмағандықтан, теория дамуын тежей бастады. Сонымен бұл теория 18-ғасырдың соңында ғылыми құнын жойды.

Жаңа химия орыс ғалымы М.В. Ломоносовтың еңбектерінен басталады. Ол химияның негізгі заңы болып табылатын «зЗат массасының сақталу заңын» ашты, атом-молекулалық ілімінің негізін қалады.

Қазіргі кездегі химия Д.И. Менделеевтің жұмыстарынан нәр алады. Ол 1869 жылы периодтық заңды ашып, элементтердің периодтық жүйесін жасады. Сөйтіп, «Химия негізі» атты кітабында алғаш химияны периодтық заң тұрғысынан түсіндірді. Д.И. Менделеев сонымен қатар, ерітіндінің химиялық теориясының негізін қалады, осыған көптеген ғылыми еңбектер жұмсады.

Химияны дамытуда аса зор роль атқарған тағы бір теория-ол А.М. Бутлеров ашқан органикалық заттардың құрылыс теориясы. Органикалық заттардың орасан көптігін, әртүрлілігін осы теория тұрғысынан жақсы түсіндіруге болады. Химия өнеркәсібінің дамуында Қазақстанның да алатын орны ерекше.

Лекция 2

Химия ғылымы

Жоспар:

1. 
   Химия-жаратылысты зерттейтін ғылымдардың бірі
   
2. 
   Химия- заттар жайлы ғылым
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Жаратылыс дегеніміз- бізді айнала қоршаған материялық дүние. Бұл материялық дүние адам баласының сана-сезімінен тыс, оған тәуелсіз, өз бетімен жасап тұрған объективті болмыс, «... материя дейтініміз, ол біздің сезім мүшелерімізге әсер ету арқылы түйсік туғызушы; материя дейтініміз бізге түйсік арқылы берілітін объективтік болмыс».

Химия материя қозғалысының химиялық түрін зерттейді, яғни зат негізінен өзгеріп, бір заттан екінші жаңа зат түзілуіне байланысты туатын материя қозғалысының түрін зерттейді. Материя қозғалысының химиялық түрін-химиялық өзгеру процесін-көбінесе химиялық реакция дейді. Реакцияласушы және реакция нәтижесінде түзілетін заттардың санына және сапасына қарай химиялық реакциялардың төрт түрі болады.

Химия-заттардың бір-біріне айналып өзгеруін зерттейтін ғылым. Химия-заттардың құрамын, құрылысын, қасиеттерін, химиялық өзгерістерін, өзгеріс жағдайын, әрі өзгерістермен қабат болатын құбылыстарды зерттейтін ғылым.

Химиялық зерттеу әдістерінің бірі-бақылау, бірақ ол заттарды және түрлі құбылыстарды үстіртін бақылау және сипаттап жазумен қанағаттанбайды, сол құбылысты терең түсіндіруді мақсат етеді. Құбылысты түсіндіру үшін оның мазмұнына терең бойлап, ол құбылыстарды тауып, оның болу жағдайын анықтайды.

Міне, осы үшін жаратылыстың түрлі құбылыстарын, процестерін, қолдан жасалған жағдайда зерттейді, оны тәжірибе не эксперимент деп атайды.

Химик бір құбылысты не процесті зерттеп отырғанда, келген ойының, жорамалының дұрыс екенін білу үшін тәжірибе қойып шешеді. Ондай жорамалды гипотеза деп атайды.

Егер тәжірибе жүзінде гипотезаның дұрыстығы анықталса, ол тек бір құбылыс емес, жаңа құбылыстарды түсінуге жол ашатын болса, онан шығатын қорытындылар амқиқат шындыққа дәл келіп жатса, онда гипотеза теорияға айналады.

Сонымен, химия ғылымы алдына қойған міндеттерді шешуде бақылау, гипотеза. Тәжірибені негізгі зерттеу әдістері ретінде пайдаланып; олардың нәтижесінде анықталған мәліметтерді түсіндіру үшін теорияларды басшылыққа алады.

Күнделікті өмірде біз отынның жануын, металдардың тоттануын, судың булануын, қатуын, органикалық заттардың жерді құнарлататынын байқап жүрміз. Осыларды құбылыстар деп атайды. Табиғатта екі түрлі құбылыс жүреді. Егер құбылыс нәтижесінде заттың пішіні, агрегаттық күйі ғана өзгеретін болса, ол физикалық құбылыс. Құбылыс кезінде заттың құрамы өзгеріп бір заттан басқа зат түзілсе- онда химиялық құбылыс болғаны. Мысалы, судың буға айналуы, металдың балқуы физикалық құбылыс. Ал темірдің тоттануы, найзағай кезінде азоттан азот оксидінің түзілуі химиялық құбылысқа жатады. Өйткені су буға айналған кезде оның құрамы өзгермейді, жаңа зат түзілмейді, ал темір тоттанғанда қатты жылтыр металдар борпылдақ оксидке айналып жаңа зат түзіледі.

Бір заттың басқа затқа айналуы арқылы болатын барлық құбылыстарды химиялық деп есептейді де, заттың осы химиялық өзгеру процесін химиялық реакция деп атайды. Барлық химиялық реакциялар жылу қабылдап не бөле жүреді.

Сонымен химия- заттар жайлы, олардың өзгеруі кезіндегі құбылыстар және олардың қасиеттері, құрамы, құрылысы жайлы ғылым.

Химиялық құбылыстар ылғи табиғатта жүріп отырады. Өсімдік, жануар организімінде жүріп жатқан биологиялық процестердің негізі химиялық реакциялар. Мәселен, жасыл жапырақта күн сәулесі әсерінен көмірқышқыл газы мен судан углеводтар түзіледі. Мал және адам организмі қоректік заттардың химиялық ыдырауының, тотығуының нәтижесінде өмір сүре алады. Өсімдік және жануар организмінде қазіргі кезде 70-ке жуық химиялық элемент бар екендігі табылған. Олардың ролі әр түрлі. Сондықтан өсімдік пен мал организміндерін химиялық жолмен зерттейді.

Химия көптеген биологиялық ғылымдардың теориялық негізі. Соған орай мал мамандарын дайындауда химияның алатын орны өзгеше. Химияны жете меңгеру мал шаруашылығын жүргізуге қажет арнайы пәндерді де жақсы түсінуге мүмкіндік береді. Атап айтқанда, огрономия, физиология, микробиология, өсімдік қорғау, малды қорғау, ауыл шаруашылығы өнімдерін өңдеу, қоршаған ортаны қорғай білу пәндері химиямен тығыз байланысты.

1. 
   Химия ғылымы химия пәнінің бастауы
   
2. 
   Химия пәнінің басты міндеттері
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Химия пәні химия ғылымынан бастау алады, оның жетістіктеріне сүйенеді және осы жетістіктері химия пәнінің мазмұнын құрайды. Химия ғылым ретінде ХІХ-ХХ ғасырларда қалыптасып, өзінің басты ұғымдарын ұсынып, заңдарын ашты. Химиялық ұғымдар мен заңдар химия ғылымының, химия пәнінің теориялық негізі болып саналады.

Химияның басты міндеттерінің бірі- заттардың қасиеттерін зерттеу мен қоса, оларды адам игілігіне жұмсау, ауыл шаруашылығында, өнеркәсіпте қолдану мүмкіндіктерін анықтау. Әрбір затты пайдаға жарату үшін, оның қасиетін жан-жақты зерттеу қажет. Мысалы, таза магний оңай тұтанып, жарық шығарады. Осы қасиетіне орай оны фотосуретке түсіргенде жарқыл шығару үшін қолданған.

Адамдар заттарды ертеден ақ өз қажетіне жаратқан. Біздің ата-бабаларымызда табиғатта кездесетін асыл тастардан әшекейлік бұйымдар жасаған. Ал алаботаны өртеп, оның күлінен сақар алған, оны малдың майына қосып, сабын шылаған. Тотияйынды, ашудасты, сынапты дәрі-дәрмек ретінде пайдаланған.

Химияның басты міндеттерінің қатарына табиғатта кездеспейтін жаңа заттарды қолдан синтездеп алу жатады. Химиялық жолмен көптеген жасанды жаңа заттар алынып, олар шаруашылықтың сан түрлі саласында, күнделікті тұрмыста кең қолданылады. Солардың қатарында өздеріңе таныс пластмассалар, синтездік талшықтар, тыңайтқыштар, дәрі-дәрмектер, бояулар бар. Химия техниканың өркендеп дауыныда да, адамдардың тұрмысының жақсаруына да зор үлес қосады.

Химия пәнін қызығып, ынтамен оқып, тәжірибелер жасап үйреніп, білімдерің молайған сайын табиғаттың көптеген сырларын, күнделікті көріп жүрген заттардың қасиеттерін, олардың ерекшеліктерін терең түсіне бастайсыңдар. Заттың табиғатын танымай, қасиеттерін жете анықтамай тұрып қажетке жаратса, оның пайдасынан зияны көп болуы мүмкін. Химиялық закттарды орынды пайдаланбаса, олар қоршаған ортаны ластап, адамдар, жануарлар және өсімдіктер тіршілігіне зиянды әсерін тигізеді.

Химия адам өміріне жан-жақты араласып, жылдан-жылға маңызы арта түсетіндіктен, оны оқып-үйрену әр шәкіртке болашақта өз пайдасын тигізетіні анық.

Химия-заттарды, олардың қасиеттерін, соның ішінде олардың өзара айналуларын зерттейді. Заттар дейтініміз- денелерді құраушылар. Олар бір-бірінен өздеріне тән физикалық және химиялық қасиеттерімен ерекшеленеді.

Химияның міндеті-заттарды қолдану үшін қасиеттерін айқындау, адамдардың сұранысына қажет жаңа химиялық заттар алу, табиғи қорларды орынды пайдаланып, қоршаған ортаны қорғау.
Лекция 4

Химия дамуының алхимия кезеңі

Жоспар:

1. 
   Химияның даму кезеңдері
   
2. 
   Алхимия дәуірі
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

ХVIII ғасырдың ортасына дейін химия ғылым деп есептелмеген, оған дейін химия кәсіп, шеберлік ретінде ғана болған. Мысалы, біздің жыл санауымыздан үш ғасыр бұрын ерте замандағы мәдениетті ел-Египеттің Александрия дейтін қаласында Ғылым академиясы болған, онда «құдай өнері» - химияға арнаулы Серапис сарайы беріліпті- міс, бірақ сонда да, химияны нағыз ғылым деп есептемеген. Бергі заманда да кеннен металл алуды, шыны жасауды, кейбір қышқылдарды, тұздарды басқа да химиялық заттарды ала білген, бірақ мұнда қандай процестер жүретінін, оларды меңгеруді білмеген, өйткені ол кезде бұл химиялық процестердің ғылыми негіздері белгісіз еді.

Ертедегі Египетте, Қытайда, Үндістанда және Месопатамияда құнды заттардың бағасын шағатын өлшеуіш-алтын болды. Қолында алтыны бар адам басқа зат ұстаушыға да, зат істеушігеде үстем болды.

Сол заманда Александрияда, Аристотель ілімінің әсерінен жай маталарды алтынға ауыстыруға болады деген ағым туды. Ол үшін квинтэссенцияның бір түрі – «философия тасын» табу керек болды. «Философия тасы» алтын жасағаннан басқа кәріні жасартады, ауруды суықтырады деп ойлады.

Ол кездегі химияны кәсіп етушілердің барлығының мақсаты «философия тасын» іздеу болды.

Египетті және басқа шығыс елдерін арабтар жеңіп алғаннан кейін (641ж.) олардағы химиялық білімнің біразы арабтарға көшті. Арабтар ол кездегі химиялық білімді біраз байытты- азот қышқылын, бірнеше тұздарды, басқа жаңа заттарды ашты, Гебер Джафар Ибн Хайан (721-815ж), Әбубәкір Мұхаммед Әл-Рази (866-925ж), Әбуәлі Ибн Сина (980-1037) сияқты атақты ғалымдары болды. Арабтар химия деген сөзге жұрнақ қосып алхимия деп өзгертті. Арабтар Испанияны басып алғаннан кейін алхимиялық білімдер, әсіресе, философия тасын іздеу идеясы, Европа елдеріне тарады.

Орта ғасырларда Европа елдерінің химиктері осы алхимияның шырмауында болды. Химия тарихында алхимия дәуірі ұзақ уақытқа (1500 жылға) созылады. Қорытып айтсақ алхимия дәуірінен қалған пайдалы істер де бар:

1. 
   Алхимиктер, көп тәжірибе жасау нәтижесінде, химиялық хұмыс істеудің толып жатқан тәсілдерін тапты. (химиялық реакциялардың үш түрін, қоспаларды (сұйық) ажырату әдістерін);
   
2. 
   Жаңа заттар ашылды: қышқылдар (НСІ, Н₂SО₄, НNО₃, патша сұйығы), сілтілер (NаОН, Са(ОН)₂ ), түрлі тұздар және мышьяк, сурьма, висмут және фосфор сияқты элементтер.
   

1. 
   Теориялық негізі Аристотельдің жалған ілімі болғандықтан, алхимия ғылымға айнала алмады. Әсіресе Европадағы алхимия ғылымға қарсы ағым болып, діни көзқарасты қолдады.
   
2. 
   Философия тасына өзі ие болып, баюдан келіп туған құпиялық, зиянды әсерін тигізді. Әрбір алхимик жаңа бірдеңе тапса, оны халыққа басқа ғалымдарға жарияламауға тырысатын. Құпияларын әкесі баласына ғана айтып кететін болған.
   

1. 
   XVI-XVII ғасырда Европада химияның дамуы
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Бірақ химиялық практика біраз ілгері басқынменен, алхимиядан басқа теория болмады. Осы кезде, 1661ж. Роберт Бойль (1627-1691, Англия) ескіріп, кедергіге айналған алхимия қағидаларына қарсы шығып, оларды мықтап сынайды. Бойль жаңа теория ұсынбағанымен, химияны ғылыми жолға қо юға тырысады. «Химиялық элемент деген не?» деп сұрақ қойып, оған берген жауабы химиялық элементтің осы уақыттағы анықтамасына жуық келеді.

Флогистон дәуірі. XVI ғасырда Батыс Европада феодализм жойылып, оның орнына сауда, әсіресе өнеркәсіптік буржуазия келген кезде, өнеркәсіп, оның ішінде металлургия күшейеді. Металл өндіру технологиясы, жану, тотығу, тотықсыздану сияқты химиялық процестер ашылды. Осыларды іс жүзінде орындау қолдан келгенмен., оны жақсарту, тездету үшін теориялық негізін білу керек болды. Химияда ескірген, әрі жалғандығына жұрттың көзі жеткен алхимия ілімінен басқа еш теория әлі жоқ еді.

Неміс химигі Шталь тәжірибелік мәліметтерді қорытып флогистон теориясын ұсынды (1700ж). Бұл теория бойынша барлық жана, тотыға алатын заттардың құрамында флогистон (грекше phlogistos-жанушы) болады. Зат жанғанда, не тотыққанда, ондағы флогистон бөлініп шығады, мысалы, темірді қыздырғанда, флогистон бөлініп шығып қақ түзеді:

Темір → темір қағы+флогистон

Демек, флогистон теориясы жану не тотығу процесін айырылу реакциясы деп қарайды. Металл-күрделі зат, ал қақ-жай зат. Қақты қайтадан металға айналдыру үшін оған флогистон қосу керек. Көмір таза флогистоннан тұрады деп есептейтін, сонда:

Темір қағы + флогистон (көмір) → темір

Флогистон теориясының қате екені көрініп ақ тұр, бірақ химияның тарихи даму дәуірінде бұл теорияның бірқатар маңызы болды: біріншіден, тәжірибеден жиналған фактілерді бір жүйеге келтірді, екіншіден химияның алхимия түсініктерінен құтылуына себеп болды. Энгельстің айтуынша «...химия флогистон теориясы арқылы алхимиядан арылды...»

Кейін флогистон теориясына қайшы келетін фактілер көбейді, мысалы, темір қаққа айналғанда, оның салмағы флогистон бөлініп шыққандықтан кемудің орнына, өсіп шығады екен. Флогистон теориясы 100 жылдай өмір сүрді, қайшы фактілер көбейгендіктен химияның ендігі дамуына тұсау бола бастады.

Флогистон теориясына ғылыми соққы берген М. В. Ломоносов болды. Бұл теорияның терістігін кейін Лавуазье толық дәлелдеді.

Химияның ғылыми негізін қалаған орыстың ұлы ғалымы М.В. Ломоносов болды. Химия ғылымында жүздеген заң, теория, қағидалар бар, бірақ бұлардыңбарлығы кейін ашылған, ал Ломоносовтың өзі химияның алғашқы заңы, қай жағынан қарағанда да маңызды заңы- материяның сақталу заңын ашқан.

Сөйтіп, XVIII ғасырдың ортасында, данышпан ғалым М.В. Ломоносовтың еңбектерінің арқасында химия дәл ғылымдар қатарына қосыла бастады.

1. 
   Химияның жетістіктері
   
2. 
   Адам керегіне ұсталатын элементтер санын және шикізаттар қорын өсіру
   
3. 
   Жаңа заттар синтездеу
   
4. 
   Технология процестерін жақсарту
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Ешбір құрылыс, кірпіш, цемент, шынысыз мүмкін емес, ешбір адам тамақ, киімсіз, күнделікті тұрмыстық, мәдени керекті заттарсыз тұра алмайды. Ал, осы заттардың ешқайсысы химиясыз өндірілмейді.

Химияның және химия өнеркәсібінің өркендеуі жалпы шаруашылықтың техникалық прогресіне ерекше әсер етеді. Осы күнгі халық шаруашылығының алуан салаларының қайсысын алсақта, химияны химияның жетістіктерінің нәтижесін пайдаланбайтыны жоқ. Химия және оның жетістіктері, еліміздің көтерілуінде, материалдық-техникалық базасын жасауда өте үлкен орын алады.

Жалпы химия ғылымының дамуында біздің еліміздің химиктерінің еңбектері ерекше, бұлар бұрын да, қазір де, алдыңғы қатардан орын алады.

Ендігі жерде қазіргі заман химиясының негізгі табыстарын атап кетейік.

Адам керегіне ұсталатын элементтер санын және шикізаттар қорын өсіру.Бұл жөнінде жер қыртысында көп мөлшерде бар элементтерді қолдануды күшейту мен қатар, сирек және бытыраңқы кездесетін элементтерді іске асыру күшейді, айталық ХІХ ғасырдың аяғында белгілі 82 элементтен тек 26 элемент қана қолданылатын болса, қазіргі кезде белгілі 105 элементтің басым көпшілігінің ғылыми немесе техникалық маңызы бар. Қазіргі кезде мәлім болған 1000-нан аса изотоптар бар олардың да, біразы іс жүзінде қолданылады, оның ішінде атомдық энергияны алуға қолданылатындары бар.

Химиялық және оған байланысты өнеркәсіптерде шикізат ретінде жаратылыстық қатты заттар мен қатар, табиғи мол газдар және сұйық шикізат қолданылатын болды. Ол жанғыш қазбалар, ағаш, силикат, тұздар, түрлі кендер. Сонымен қабат ауа, табиғи және өнеркәсіптік газдар, теңіздермен көлдерден және жерден шығарылатын ащы сулар.

Соңғы кезде шешілуге таяу тұрған ірі мәселенің бірі-шикізатты толық пайдалану. Бұрын, шикізаттағы басты элемент пайдаланылып аралас жүрген элементтерге назар салмай олар қалдық болып кететін. Мысалы күкірт қышқылы өндірісінің қалдықтарында-қақ және тозаң түрінде-мыс, мышьяк, алтын, селен, теллур, таллий элементтер бар, ал күкірт қышқылымен салыстырғанда селен 300, теллур 800, таллий 500 есе қымбат.

Жаңа заттар синтездеу . Химия ғылымының соңғы кездердегі өте ірі табысының бірі-жаңа заттар синтездеу. Әсіресе органикалық қосылыстардың бұрын бірін-біріне айналдыруға келмейді деп жүрген кластарын айналдырудың жолдары табылып, олар өндірістік масштабта игерілді. Соның нәтижесінде үлкен молекулалы қосылыстардың синтезі кең өріс алып, одан алынған синтетикалық материалдардың табиғи материалдарға қарағанда артық, әдемі, төзімді екені дәлелденіп жатыр.

Жаңа заттар синтездеуде анорганикалық химияның да, көп табыстары бар. Қазір белгілі химиялық қосылыстардың саны 3 миллионға жуық, оның 300 мыңы анорганикалық қосылыстар. Осы қосылыстардың көпшілігі табиғатта кездеспейтін, адам қолымен жасалған синтетикалық қосылыстар. Осы соңғы 10 жылдың ішінде 500 мың қосылыс синтезделді, яғни жылына 50мың қосылыс алынған десек, соның 8 мыңы анорганикалық қосылыстар екен. Солардың маңыздылары: түрлі керекті қасиетті (оңай не қиын балқитын, өте қатты не жұмсақ; отқа, суға, қышқыл мен сілтіге берік) құймалар, мысалы, карбид, нитрид, борид, фосфид және силицид сияқты аса қатты құймалар-осы анорганикалық химияның табыстары.

Комплексті қосылыстар синтезі өте үлкен өріс алуда. Әсіресе ерекше маңыздысы-сирек кездесетін және радиоактивті элементтер технологиясы жөнінде зор табыстар. Мұндағы негізгі міндет-комплекстердің құрылысын және олардағы химиялық байланыстың табиғатын зерттеу.

Бұл жаңа заттарды синтездеуде химияның алдына күн сайын жаңа талаптар, жаңа міндеттер қойылуда, мысалы, реактивтік двигательдер мен снарядтарға лезде жанатын өте калориялы сұық отын синтездеу және керек болды.

Химиялық синтездің алға қойып отырған мақсаты-қажетті қасиеті бар заттардың қандайын болса да қолдан жасап алу.

Технология процестерін жақсарту. Химиялық процестерді жақсарту, жаңарту жөніндегі ғылыми-зепрттеу жұмыстарының бірқатар табыстары соңғы кезде өнеркәсіпке енгізілді. Бұл табыстардың ең бастылары: химиялық реакцияларға зор әсер ететін катализаторлар, күшті қысымдар-10-1000 атмосфера жиі қолданылады. Көп реакцияларда катализаторлар мен қысым қабат қолданылады.

Бірқатар процестерге-металдың өзін, оның карбидін, азот қосылыстарын алғанда-жоғарғы 1000-3000⁰ температуралар қолданылады. Соңғы кезде жоғары температураны 3000⁰-тан асыратын болды. Кей процестерде төмен температура, абсолюттік нолге жуық температура қолданылады.

Бірқатар химиялық процестерде оған әсер етушібасқа факторларды-реакцияласушы заттардың концентрациясын өсіру, жанасатын бетін ұлғайту, ультракүлгін сәулелерін түсіру, электр зарядтарымен әсер ету, циклон, плазма қолданылады.

Электр энергиясы арзандаған сайын электрохимиялық, электротермиялық өндірістер көбейді.

Химиялық, механикалық, термиялық әрекеттерге төзімді материалдардың алыну, мысалы, арнайы құймалар, резиналар, пластмассалар, химиялық тұрақты желім, замазка бұрын қолданылмаған химиялық процестерді өткізуге мүмкіншілік туғызды. Процестің өнімділігін арттыру үшін ауа орнына оттек қолданылатын болды.

Лекция 8,9

Химия өнеркәсібінің даму кезеңінің тарихы

Жоспар:

1. 
   1000 жылдық тарихы бар өндіріс орындары
   
2. 
   Химия ғылымының дамуы
   
3. 
   Қазақстан химия өнеркәсібі
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Россияда осыдан 1000 жыл бұрын химиялық өндірістің кейбір түрлері болған, ол тұз қайнату, минерал бояуларын жасау. ХІV ғасырда Россияда мылтық дәрісі шығарылған. Кейінде ашылған жаңалықтардың маңыздыларын атап кетейік:

І Петрдің уақытында химия, металлургия өндірістері біраз өркендейді, бояулар, азот қышқылы, күкірт, ашудастар өндіріледі. Петрдің өзі кендердің химиялық анализін жасайды.

1742ж. Россия ғылым академиясы ашылды.

1748ж. М.В. Ломоносов химияның негізгі заңы-материя сақталу заңын ашты.

1748ж. М.В. Ломоносов бірінші химиялық лоборатория ұйымдастырып, зерттеу, әрі оқыту жұмыстарын бастады.

1755ж Москвада бірінші университет ашылды.

1764ж. Россия академигі Лаксман сода алуды жолға қойды.

1801ж. В.В. Петров электр доғасын ашты.

1805ж. Камералы әдіспен күкірт қышқылын алу заводы істей бастады.

1807ж. Двигубскийдің тұңғыш химия оқулығы шықты.

1811ж. Хром тұздарының бірінші заводы ашылды.

1840ж. Россия академигі Г.И. Гесс жылу эффектілері тұрақтылығы заңын ашты

1842ж. Н.Н. Зинин нитробензолды тотықсыздандыру арқылы аналин алудың жолын тапты. ХVІІІ ғасырдың аяғы мен ХІХ ғасырдың бірінші жартысында Россияда химиялық өндіріс ұйымдастырылды деп саналады.

1852ж. А.М. Бутлеров Органикалық қосылыстар құрылысының теориясын ұсынды.

1865ж. Москвада жарық газы заводы іске қосылды

1869ж. Д.И. Менделеев периодтық заңды ашты

1881ж. М.Г. Кучеров сірке альдегидін синтездеді.

1884ж. Петербургта Тентелев заводында күкірт қышқылын контакт әдісімен ала бастады.

1885ж. А.А.Летний және В.Г.Шухов әдістері бойынша мұнай крекингленді.

1888ж. Д.И. Менделеев көмірді жер астында газға айналдыруды ұсынды.

1889ж. Д.И. Менделеев пен В.В. Марковников мұнайды химиялық жолмен басмқа заттарға айналдыру жолдарын зерттеу үшін Бакуге барды.

1891ж. Д.И. Менделеев түтінсіз мылтық дәрісі-пироколлодийді ашты

1906ж. Е.И. Орлов көмірсутектерді контакт жолымен тотықтыруды ұсынды.

1915ж. Н.Д. Зелинский газтұтқыш жасады.

1916ж. И.Н. Андреев Ұсынысы бойынша аммиакты тотықтыру арқылы азот қышқылы алады.

Россияда бір жағынан бүкіл дүние жүзіне әйгілі, жалпы химияның дамуына ірі үлес болып қосылатын химияның ғылыми табыстары болса, екінші жағынан мешеу өнеркәсіп болған. Бірінші дүниежүзілік соғыс алдында, 1913жылы Россияда ірісі бар, орташасы бар небары 70 химиялық өндіріс болған, сонымен қатар жоғары білімі бар мыңдай ғана химиктер болған. Кейінен химия өнеркәсібінің тапшылығына көздері жеткен басшылар, алдымен химия өнеркәсібіне керекті шикізат қоры ұйымдастырылды. Сонан кейін техникалық жағынан күрделі заводтар салынды. Азот байланыстыру, алюминий, магний, фосфор, кальций карбиді, калий, мышьяк, темір тұздары, синтетикалық каучук, пластмасса, жасанды торқалар, органикалық синтез, фармацевтика препараттары, химиялық таза реактивтер, мұнайды басқа заттарға айналдыру, орман химиясы, гидролиз, түрлі тыңайтқыштар өндірістері, осының барлығы жаңадан ұйымдастырылды.

Сол кезде химия ғылымында да бір қатар жаңалықтар ашылды.

1926ж. Н.Д. Зелинский мұнай құрамындағы көмірсутектерін ароматтандырып одан изомерлеу жолдарын тапты.

1929ж. В.Г. Шухов пен М.А. Керелюшникова мұнайды крекинглеудің жаңа әдісін ұсынды.

1923ж. С.В. Лебедев каучукты синтездеудің әдісін тапты.

1932ж. М.Д. Иваненко атомдық ядроның протон-нейтрон теориясын ұсынды.

1939ж. болған ХVІІІ съезд химияға өте ерекше көңіл бөліп, «Химия өнеркәсібі жалпы өнеркәсіптің жетекші саласының біреуіне айналдырылсын... Үшінші бесжылдық-химия бесжылдығы» деген болатын.

Қазақстанның химия өнеркәсібі Октябрь револбциясына дейін айтарлықтай болған жоқ. Шымкентте кішкене сантонин заводы ғана болған. Химия ғылымы, химия өнеркәсібі болмағанмен , халық кейбір химиялық процестерді тауып, біліп керегіне жаратқан.

Бүгінде Қазақстанда қалыптасқан химия өнеркәсібі бүкіл советтер Одағы бойынша жетекші орындардың біріне ие болып отыр. Мысалы біздің республикамызда бүкіл елімізде өндірілетін сары фосфордың 90%-тен астамы, кальций карбидінің 70%, хром қосылыстарының 45%, фосфор тыңайтқыштарының 14%-тейі шығарылады.Мұнымен қатар кір алғыш заттар, жемдік фосфаттар, күрделі азот тыңайтқыштары, күкірт қышқылы, ацетилен, каучуктер, химиялық талшықтар, пластмассалар, хлор, сода, бор тұздары, ас тұзы, натрий сульфаты мен сульфиді, жанармайлар мен жағармайлар, сульфокөмір, этил спирті, өсімдік қорғайтын химиялық бұйымдар, дәрі-дәрмектер және басқа да 100-ден астам атаумен химиялық өнімдер шығарылады.

Қазақстанның химия өнеркәсібіне сай ғылымы мен білімі де дамып келеді. Қазақ ССР Ғылым Академиясының 5 ғылыми зерттеу институттары: Алматыдағы Химия ғылымдары институты, Органикалық катализ және электрохимия институты, Органикалық және көмір химия институты, Гурьевтегі Мұнай химия және табиғи тұздар институты осы заманғы теориялық және практикалық мәселелермен айналысып отырса, Қазақ ССР Халыққа білім беру минстрлігінің 3 жоғары оқу орны: Қазақ мемлекеттік университеті мен Қарағанды мемлекеттік университеті, Қазақ-Химия технология институты маман-кадрлар дайындаумен шұғылданады.

1. 
   Грецияда атом-молекулалық теориясының дамуы
   
2. 
   М.В. Ломоносовтың атом-молекула теориясына қосқан үлесі
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

ХVІ ғасырдың басында француз священнигі П. Гассенди атомды құдай жаратқан деп, атом ілімі мен шіркеу арасын жақындастыруға тырысты. 1626жылы Париж парламенті атомдық ілімді таратқан адам жазаға тартылып, басы кесілетіндігі туралы заң қабылдады.

Бірақ ғылымның дамуы, шіркеудің де, шіркеуді қолдаушы үкіметтердің де қатаң тыйым салуына қарамай, ерте заман атомистикасын, атом-молекула теориясына айналдырды. Бұл жөнінде орыстың ұлы ғалымы М. В. Ломоносов еңбектерінің ерекше маңызы бар.

М.В. Ломоносов 1741жылы шыққан алғашқы жұмысының бірі «Математикалық химияның элементтері» деген еңбегінде атом, молекула жайында пікірін ғылыми жұйе түрінде ұсынды. Ломоносовтың негізгі идеясы-барлық зат ұсақ бөлшектерден тұрады, олардың өзара ілесетіндіктен қабілеттігі бар, заттың қасиеті негізінде осы ұсақ бөлшектердің қасиетіне байланысты.

Ломоносов бөлшектердің кішісі- атомды- «элемент» деп, ірісі- молекуланы-«корпускула» деп атады. М.В. Ломоносов «Элемент-заттың өзінен айырмашылығы және ұсағырақ түрі жоқ бөлшегі... Корпускула-бір кішкене масса түзген элементтердің жинағы» деген. Молекулалардың (корпускулалардың) қасиеті оның құрамына кіретін атомдардың (элементтердің) қасиеттеріне және орналасу тәртібіне тәуелді. Әрбір заттың құрамы оны түзушы корпускуланың құрамына сәйкес. Әртүрлі заттардың корпускулаларының құрамы әр түрлі. Корпускулалар үнемі қозғалыста болады, ол қозғалыс механиканың заңдарына бағынады. Заттың жылынуы, сууы корпускуалар қозғалысына байланысты деді.

Ломоносовтың айтқандары өз заманында озық пікір болды, оны экспериментпен дәлелдеуге ол кездегі ғылымның даму сатысы мүмкіндік бермеді. Осыдан 60 жыл кейін тәжірибеден жиналған материал көбейіп, зерттеудің жаңа әдістері табылу нәтижесінде, Ломоностың пікіріне ұқсас пікірлер қайта туды, оларға экспериментік дәлелдер де табылды.

1. 
   Заттар массасының сақталу заңының пайда болуы
   
2. 
   Құрам тұрақтылық заңының дамуы
   
3. 
   Эквиваленттер заңының даму тарихы
   
4. 
   Еселі қатынастар заңының шығу тарихы
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

1756 жылы Ломоносов аузы бітелген ыдыста металдарды қыздыру тәжірибесін жасады. Ыдысты тәжірибеге дейін және одан соң өлшеп, «металдың салмағы өзгермейді» деген қорытындыға келеді, сөйтіп масса сақталу заңын эксперимент жүзінде дәлелдеді.

1774жылы Лавуазье металдардың тотығуын зерттеп, массалар сақталу заңын тәжірибе жүзінде нығайта түсті. Мысалы мырыштың оттекпен әрекеттесуін алсақ:

6,54 с.б. +1,6с.б. =8,14 с.б.

мырыш оттек мырыш оксиді

реагенттер мен өнімнің массалары бірдей болатынын көреміз.

ХІХ ғасырда М.В. Ломоносов ашқан заттар массаларының сақталу заңы тәжірибе жүзінде әлденеше рет дәлелденіп, оның ешбір кінәсі байқалмады.

Құрам тұрақтылық заңының дамуы: М.В. ломоносовтың корпускула мен олардан түзілген заттың құрамы сәйкес болады деген пікірінен корпускуланың құрамы тұрақты болатын болса, олардан түзілген заттың да, құрамы тұрақты болу керек деген қорытынды туады. Міне, осы тәжірибе жүзінде тексеруге ХVІІІ ғасырдың аяғында ғана мүмкіншілік туды. Түрлі заттардың салмақ құрамы жайындажиналған тәжірибелік матеиалдарды француз ғалымы Пруст зерттеп мынадай қорытындыға келген: «... Химиялық қосылыс дейтініміз... жаратылыс өзі тұрақты құрам берген зат...Перуден ташылған болсын, не Сібірде табылған болсын хлорлы күмістің құрамдары бірдей, күллі дүние жүзінде бір ғана түрлі хлолы натрий, бір ғана түрлі селитра болады». 1801 жылы Пруст ашқан заттың құрам тұрақтылық заңының анықтамасын былай айтуға болады: Қандай жолмен алынған болса да, таза химиялық қосылыстар құрамы әрдайым тұрақты болады.

Мысалы, көміртек диоксидін мынадай үш жолмен алуға болады:

С+ О₂→ СО₂, 2СО+ О₂ → 2СО₂, СаСО₃ → СаО +СО₂

Әрбір таза көміртек диоксидінің құрамында 27,29 масса көміртек пен 72,71 масса оттек бар.

Әдетте, сутек пен оттекті өлшеуіш ретінде пайдаланады, сутектің, 1,008 салмақ бөлігіне оттектің 8 салмақ бөлігі сәйкес келетіні белгілі, сондықтан:

Химияға эквиваленттен кейін эквивалент заңы енді. Элементтер бірімен-бірі эквиваленттеріне пропорционал масса мөлшерлерінде реакцияласады.

Қазіргі уақытта эквивалент жайындағы түсінік күрделі заттарға да қолданылады.

Күрделі заттың эквивалентті дегеніміз-басқа заттың эквивалентімен қалдықсыз реакцияласатын салмақ мөлшері.

Жалпы алғанда эквиваленттер заңын былай тұжырымдауға болады:

Жай немесе күрделі заттар қатысатын барлық химиялық реакцияларда заттардың өзара эквивалентті мөлшерлері әрекеттеседі.

Сутек пен оттектің қосылыстарында сутектің бір салмақ бөлігіне оттектің қосылып тұрған салмақ бөліктерінің біреуі екіншісінен, екі есе артық 8:16=1:2 . Осы сияқты мыс пен оттектің де екі түрлі қосылысында оттектің бірдей салмақ бөлігіне (16с.б.) сай келетін мыстың салмақ бөліктері еселі қатынаста болады. 32: 64= 1:2

1. 
   Атомистиканың қайта тууы
   
2. 
   Джон Дальтонның еңбектері
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

1. 
   Барлық зат өте кішкене бөлшектерден-атомдардан тұрады.
   
2. 
   Жай заттар одан әрі бөлінбейтін, біріне-бірі ұқсас, басқалардан айырмашылығы бар, жай атомдардан, ал күрделі заттар “күрделі атомдардан” тұрады. Күрделі атомдар реакция кезінде жай заттардың атомдарына ажырайды.
   
3. 
   Күрделі заттың “күрделі атомдары” әр түрлі жай атомдардың азғана санынан құралады. Мысалы, екі жай заттың (А және В) атомдары қосылып күрделі зат бере алады, ол “күрделі атомдардың” құрамы: АВ, А₂В, АВ₂ болуы мүмкін, демек, екі элемент арасында бірнеше қосылыс түзіледі.
   
4. 
   “Күрделі атомның” салмағы оны құраушы жай атомдардың массаларының қосындысына тең. Атомдардың массасы оларды сипаттаушы қасиеттерінің бірі, атомдардың салыстырмалы массасын білу өте қажет.
   

Дальтон 1793 жылы Манчестерге, колледжға мұғалімдік қызметке шақырылды. Осы қалада ол философиялық қоғамның әуелі хатшысы, соңынан президенті болып сайланды. Осы кезде сұйықтықтың булану серпімділігінің, газдардың ерігіштігінің заңын табады. 21 жасынан бастап үзбей метеорологиямен айналасады, 78 жасында метеорологиялық 200000 бақылау жұмысын аяқтағаннан кейін, көп ұзамай қайтыс болады. Дальтон дүние жүзіне атағы жайылған ғалым болғанымен, өмірінің аяғына дейін жоқшылық көрген.

1. 
   Атомның пайда болуы
   
2. 
   Молекуланы пайда болу тарихы
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Гей-Люссак сол эвдиометр жәрдемімен (1805 жылдан бастап) реакцияласушы және реакциядан шығатын газдардың көлемін, көлем қатынасын зерттеп, мынадай жағдайды анықтайды:

1көлем сутек пен 1 көлем хлордан 2 көлем хлорсутек шығады

2 » » 1 » оттектен 2 » су буы шығады

3 » » 1 » азоттан 2 » аммиак

Бұл заң көп химииктердің назарын аударды, қиындыққа ұшырап отырған мәселе- атомдық масса анықтаудың кілтін осы арқылы қолға түсірдік пе деп үміт етті. Ол үшін алдымен бұл заңда табылып отырған фактінің себебін түсіндіру керек болды. Оны түсіндіремін 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 көлем ішіндегі атомдар саны бірдей болатын болса, онда 1 көлем сутек пен 1 көлем хлордан түзілетін хлорсутектің де көлемі бірден артық бола алмайды ғой, өйткені оның күрделі атомының құрамы ең кемі сутектің 1 атомы мен хлордың 1атомынан тұру керек. Ал Гей-Люссак тәжірибелеріне қарасақ, 2 көлем хлорсутек түзілген. Осындай үйлеспеушілік басқа реакцияларда да табылады, ақырында, жорамал тәжірибемен қайшы келген моң, Берцелиус өз пікірінен бас тартты.

Міне, осындай дағдарыс үстінде өзінің жаңаша ұсыныстарымен Италия физигі Авогадро шықты. Авогадро элементтің ең ұсақ бөлігі атом екеніне ешкімнің таласы жоқ, бірақ сол элементтер, айталық біздің мысалымыздағы сутек пен хлор, газ күйінде жай зат болып кездескенде, олардың ең кіші бөлігі атом болады деген ұғымды ешкім дәлелдеген емес деді. Авогадроның пікірінше, ол газ күйіндегі жай заттардың кіші бөлігі атом емес, екі атомнан түзілген молекула. Сөйтіп, Ломоносовтың молекула туралы идеясына Авогадро қайта оралып, Берцелиус жорамалына қарсы өз гипотезасын (1811ж) ұсынды.

Біраз уақыт өткен соң, ХІХ ғасырдың 40-жылдарында, француз физигі Жерардың еңбектері арқылы Авогадроның идеясы химиядан орын ала бастады, ал 60-жылдарда ғылымға толық енді.

Авогадро гипотезасын одан әрі қуаттаған- Италия ғалымы Канницаро 1858 жылы, “Химия фиолософиясының конспектісі” деген кітіпша жазып, оны Европа елдерінің ғалымдарына жіберген. Каницаро осы еңбегінде молекула жайында ұғымды қолдай отырып, сол тұрғыдан химиялық негізгі түсініктерді, атомдық және молекулалық масса анықтаудың тәсілдерін келтірді. 1860жылы, Германияның Карлсруэ қаласында барлық елдердің химиктері алғаш жиналған съезд болды. Жиналғандар екіге бөлініп айтысты: Идеалист ғалымдар атомдар мен молекулалардың бар екендігіне сенбей, молекулалардың құрамын анықтау мүмкін емес, кез келген формуламен келісім бойынша кескіндей берейік деген.

Профессор Канницаро бастаған материалист ғалымдар Авогадроның пікірін қуаттаған. Бұл айтыстың нәтижесінде шындық жеңді, осы съезден бергі жерде молекула мен атомға жеке мынадай анықтама берілетін болды:

Авогадроның жай газдардың молекулалары екі атомнан тұрады дегені дұрыс болды. Мысалыға, сутек пен хлордың арасындағы хлорсутек түзілу реакциясын алайық. Молекулалар 1,2,3 атомнан тұрады деп қарайық, онда бұл газдар арасындағы реакция теңдігі былай жазылады:

Бұл теңдіктердің ішінен Гей-Люссактың тәжірибесіне тура келетін теңдік екінші теңдік екенін көреміз.

Атом және молекула жайында түсінік осылайша дамып атом-молекула теориясына айналды. Бұл теория өзіне дейінгі белгілі химиялық фактілер мен заңдардың басын қосып бір тұрғыдан түсіндіретін теориялық негіз болды, әрі химияның ілгері дамуына жол ашты. Сондықтан Энгельс: “Химияда жаңа дәуір атомистикадан басталады”-деген болатын.
Лекция 15,16

Химия тілі

Жоспар:

1. 
   Химиялық тіл
   
2. 
   Химиялық формулалардың пайда болуы
   
3. 
   Химиялық теңдіктің шығуы
   

1. 
   Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органикалық химия. М. ВШ., 1981ж.
   
2. 
   Грандберг И.И. Органическая химия. М.,1974г.
   
3. 
   Бірімжанов Б. Жалпы химия. Алматы: ҚазҰУ, 2001ж.
   
4. 
   Бірімжанов Б., Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы: Ана тілі-1992ж.
   
5. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.ВШ., 1988г.
   
6. 
   Усанович М.И. Из истории химии. Алматы: «Қазақ университеті»-2004ж
   
7. 
   Шоқыбаев Ж. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы: «Білім», 2003ж.
   

Химиялық элементтерді бір белгімен кескіндеу алхимииктерден басталады. Темір, мыс, қорғасын, күміс, алтын, сынап сияқты элементтерге алхимиктердің берген белгілері де бар. Қазіргі түсінік бойынша әрбір белгі қай элемент екенін көрсеткеннен басқа, сол элементтен қанша алынғанын көрсетеді. Мысалы, О деген белгі, басқа элемент емес, алынған оттек екенін, сонымен қабат ол оттектің бір атомы, яки 16с.б. екенін көрсетеді. Са деген белгі, алынған кальций екенін, оның бір атом, 40 с.б. екенін көрсетеді. Сонымен химиялық белгі элементтің атомын сипаттайды.

Енді химиялық формулалардың мазмұнымен танысалық:

1. 
   химиялық формула бойынша химиялық қосылыстың құрамындағы элементтердің процент мөлшерін есептеп шығаруға болады.
   

ССІ₄ молекулалық массасы 12+4*35,5 ═154

Демек, хлордың ℅═ 4*35,5*100/154═92,2

Көміртектің ℅═ 12*100/154═7,8

2. 
   Осыған керісінше, химиялық қосылыстың құрамындағы элементтердің проценттік мәні белгілі болса, формуласын шығаруға болады.
   

Ол үшін алдымен қосылыстың құрамындағы элементтердің берілген масса қатынасын моль қатынасына айналдырамыз: 68,4г хром, 68,4/52═ 1,32 моль болады,

31,6г оттек, 31,6/16═ 1,98 моль болады

Қандай элементтің болмасын моліндегі атом саны бірдей болады, сондықтан бұл қосылыстың молекуласындағы хром мен оттектің атомдар санының қатынасы 1,32: 1,98 болады.

Молекуладағы атомдар саны бүт сан ғана болуы тиіс, сондықтан 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, сондықтан екіге көбейтіп, қосылысымыздың молекуласында хром мен оттек атомдарының қатынасы 2:3 дейміз. Атомдардың мұндай қатынасына бірнеше формулалар тура келеді: Сr₂О₃, Сr₄О_6, Сr₆О₉ және басқа.

Шынын айтқанда, қосылыстағы элементтердің құрамын білгенмен, молекуладағы атомдардың дәл санын біле алмаймыз, сондықтан келтірілген формулалардың ең қарапайымына Сr₂О₃ тоқтаймыз. Қарапайым формула, яки эмпирикалық формула-молекуладағы атомдар санының қатынасын ең кіші бүтін сандармен көрсетеді, бірақ атомдардың шын санын көрсете алмайды.

3. 
   Молекула құрамында әрбір элементтен неше атом бар екенін көрсететін формуланы нақты формула не молекулалық формула дейді.
   

Мысалы, сірке қышқылын анализдегенде, онда 4,2 с.б. көміртек, 0,70с.б. сутек, 5,6с.б. оттек бар екені табылды. Сутек арқылы анықталған тығыздығы D=30. Сірке қышқылының нақты формуласын табу үшін бұл масса бөліктерін мольге айналдырамыз:

Көміртек 4,2/12= 0,35 моль

Сутек 0,70/1= 0,70 моль

Оттек 5,6/16=0,35 моль

Содан кейін сірке қышқылының молекуласындағы көміртек, сутек және оттектің атомдарының қатынасын табамыз:

0,35:0,70:0,35 = 1:2:1

Демек, сірке қышқылының қарапайым формуласы СН₂О бұлай болса оның молекулалық массасы 30. Бірақ біздің шартымызда оның тығыздығы D=30 еді, демек М=2 D=2*30 =60, онда сірке қышқылының нақты формуласы СН₃СООН болады.

4. 
   Химиялық формуланы валенттілік бойынша құрастыру да оңай. Валенттілік түсінігі дара атомдардан басқа реакция кезінде химиялық қосылыстардың құрамында бүтін тұтас жүретін атомдар тобына да жатады. Ондай атомдар тобын радикалдар деп атайды, олардың маңыздылары:
   

Қышқылдық қалдықтар-қышқылдың молекуласындағы металға ауыса алатын сутектерін тартып алғаннан қалатыны, олардың валенттігі, айрылған сутек атомдарының санымен анықталады, әр уақыт теріс мәнді болады. Мысалы, ортафосфор қышқылының Н₃РО₄ үш түрлі қалдығы бар: Н₂РО₄^/-бір валентті, НРО₄^//-екі валентті, РО₄^///-үш валентті.

Негіздік қалдық-негіздің молекуласындағы бір не бірнеше гидроксидті тартып алғаннан қалатыны, олардың валенттілігі айрылған гидроксид санымен анықталады. Әр уақыт оң мәнеге ие. Мысалы АІ(ОН)₃ молекуласынан гидроксилдерді біртіндеп тартып алатын болсақ, мынадай негіздік қалдықтар қалады: АІ(ОН)₂^ -оң бір валентті, АІОН^ -оң екі валентті, АІ-оң үш валентті.

Ішінде гидроксид тобы бар негіздік қалдықтар негіздік тұздар деп аталатын тұздардың құрамына кіреді. Мысалы:

АІОНСО₃ Са₂(ОН)₂СО₃

Дара элементтердің және радикалдардың валенттіліктерін білсек, химиялық қосылыстардың көпшілігінің формулаларын тез құрастыруға болады, демек, формулаларды жаттаудың керегі болмайды.

5. 
   Құрылым формулаларында әрбір валенттілік сызықшамен көрсетіледі. Мысалы:
   

Н О-Н Н-О

О Са СО

Н О-Н Н-О

Су кальций гидроксиді көмір қышқылы

О

Са СО