Оспанова М. Қ. Аухадиева Қ. С



Pdf көрінісі
бет1/14
Дата09.10.2019
өлшемі3,58 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Оспанова М. Қ.
Аухадиева Қ. С. 
Белоусова Т. Г. 
10
Жалпы білім беретін мектептің  
жаратылыстану-математика 
бағытындағы 10-сыныбына 
арналған оқулық
Алматы “Мектеп”
2-бөлім

©  Оспанова М.Қ., Аухадиева Қ.С., 
Белоусова Т.Г.
©  “Мектеп” баспасы, көркем
  безендірілуі
  Барлық құқықтары қорғалған
  Басылымның мүліктік құқық тары 
  “Мектеп” баспасына тиесілі
ISBN  
Оспанова М.Қ. т.б. 
Химия.  Жалпы  білім  беретін  мектептің  жаратылыстану-математика 
бағытындағы  10-сыныбына  арналған  оқулық  (2-бөлім).  /  М.Қ.Оспанова, 
Қ.С.Аухадиева, Т.Г.Белоусова. — Алматы: Мектеп. — 200 б., сур.
ӘОЖ 
КБЖ 
 О
О
ӘОЖ 
КБЖ 
О
000
00
000

3
ІХ тарау
АНАЛИТИКАЛЫҚ ӘДІСТЕР
Х тарау
17-ТОП  ЭЛЕМЕНТТЕРІ
ХІ тарау
2-ТОП  ЭЛЕМЕНТТЕРІ
ХІІ тарау
ОРГАНИКАЛЫҚ ХИМИЯҒА КІРІСПЕ
ХІІІ тарау
ҚАНЫҚПАҒАН КӨМІРСУТЕКТЕР
ХІV тарау
ГАЛОГЕНАЛКАНДАР
ХV тарау
СПИРТТЕР

4
Шартты  
белгілер:

*

— біліміңді  
тексер
— есептер
— күрделен - 
дірілген 
тапсырмалар
— қосымша 
материал
— өзіміз  
жасаймыз
— есте 
сақтаңдар 
— бұл қызық
— сен білесің 
бе?
— ойлан
— ең белгілі  
10 дерек
— өте маңызды

IХ тарау
АНАЛИТИКАЛЫҚ  
ӘДІСТЕР 


тарау
6
ХИМИЯДАҒЫ 
АНАЛИТИКАЛЫҚ  ӘДІСТЕР 
§ 52.  ЗАМАНАУИ  ЗЕРТТЕУЛЕРДЕГІ  АНАЛИТИКАЛЫҚ  ӘДІСТЕР
Заманауи зерттеулерде қосылыстарды бөлу 
мен  тазартуда,  сондай-ақ  олардың  құрамы 
мен құрылысын анықтауда физикалық және 
физика-химиялық  әдістердің  рөлі  артып 
келеді.
Талдаулардың түрлері
Элементтік  талдау  зат  құрамындағы 
химия лық элементтерді және олардың сандық 
құрамын анықтауды қамтиды.
Функционалдық талдау
 органикалық қосы-
лыстардың молекуласындағы функционал дық 
топтарды  және  олардың  сандық  құрамын 
анықтауды қамтиды.
Молекулалық  талдау  заттар,  қоспалар 
мен  материалдардағы  жеке  химиялық  қосы-
лыстарды,  олардың  сандық  құрамын  анық-
тауды қамтиды.
Фазалық талдау зат құрамында бір-бірінен 
физикалық  және  химиялық  қасиеттері  жағынан  ерекшеленетін, 
беттердің бөліну аймағында фазалардың бар-жоғын анықтайды.
Хроматографияның заманауи әдістері заттарды қоспалардан жылдам 
бөлуге және олардың сапалық құрамын анықтауға мүмкіндік береді.
Химиялық  қосылыстардың  құрылысын  анықтауда  молекулалық 
спектроскопияның маңызы зор. Оның көмегімен молекуладағы атом-
дардың арақашықтығын, симметриясын, молекуладағы функционал-
дық топтар мен молекуланың басқа да сипаттамаларын, сонымен қатар 
химиялық рекациялардың жүру механизмдерін анықтауға болады.
Электрондардың бір-бірімен және олардың атом ядросымен, сыртқы 
электрондар мен ішкі электрондар арасындағы әрекеттесуді, молекула 
құрылысын анықтайтын әдістер: ядролық магниттік резонанс (ЯМР), 
электронды парамагниттік резонанс (ЭПР), ядролық квдрупольді резо-
нанс (ЯКР), гамма-резонанстық спектроскопия. Қолданылу аясының 
кеңдігі жағынан ЯМР-спектроскопияның алатын орны ерекше.
Физика-химиялық әдістер синтездік химияда ғана емес, сонымен 

Элементтік талдау

Функционалдық тал-
дау

Молекулалық талдау

Фазалық талдау

 Масс-спектрометрия
Тірек ұғымдар
Бүгінгі сабақта:

заманауи зерттеу 
құралдарының қолдану 
аясын білетін боламыз; 

масс-спектрометрия 
әдісін қарастырамыз

7
қатар химиялық реакциялардың кинетикасы мен механизмдерін зерттеу-
де де олардың өзіндік орны бар. Химиялық реакцияның жылдамдығын 
зерттеуде  әрекеттесетін  заттардың  аз  концентрациясының  өзгерісін 
уақыт бірлігінде дәл анықтай білу — маңызды мақсаттардың бірі. Осы 
мақсаттарды шешуде зат табиғатына байланысты хроматографиялық 
әдістер, спектрлік талдаулардың түрлері мен электрохимиялық әдістер 
қолданылады.
Масс-спектрометрия — заттың ионданған молекуласының сұрып-
талып, тіркелуіне негізделген әдіс. Масс-спектрометрияны қолданып 
заттың молекулалық массасын, формуласын және құрылысын (органи-
калық қосылыстардағы байланыстың қанықпағандығын, циклді ядро-
ны және оның типін, функционалдық топтарды т.б.) анықтайды. Жал-
пы масс-спектрометрия молекуланың иондануы, иондарды массалары 
бойынша бөлу, иондарды тіркеу сияқты үш процестің жиынтығынан 
тұрады. 
Масс-спектр алудың бірінші шарты — кез келген органикалық не-
месе бейорганикалық заттарды құрайтын бейтарап молекулалар мен 
атомдарды иондарға айналдыру. Органикалық және бейорганикалық 
заттардың  иондануы  әртүрлі  жолдармен  жүзеге  асады.  Заттарды 
иондаудың әмбебап әдісінің бірі — электрондық соққы. Электрондық 
соққы кезінде органикалық затты жылдам электрондардың ағынымен 
шабуылдап, зат молекуласын электрондарынан айырады. Нәтижесінде 
молекула белгісіз заттың құрылысы мен қасиетін анықтауға мүмкіндік 
беретін бөлшектерге бөлінеді. Иондану кезінде көптеген кішігірім мо-
лекулалар бір ғана оң немесе теріс ионға ие болады. Молекула үлкен 
болған  сайын  оның  көп  зарядты  ионға  айналу  мүмкіндігі  жоғары. 
Түзілген  иондар  электр  өрісінің  әсерінен  анализаторға  түседі.  Ол 
жерде  масс-спектрлік  талдаудың  екінші  сатысы  иондарды  массасы 
бойынша, дәлірек айтсақ массаның зарядқа қатынасы 
m/z бойынша 
талдау жүреді. Масс-спектр алудың келесі шарты — иондарды масс-
спектрометрдің вакуумдық бөлігіндегі газ фазасына ауыстыру. Терең 
вакуум иондардың масс-спектрометр ішінде кедергісіз еркін қозғалуын 
қамтамасыз  етеді,  вакуум  болмаған  жағдайда  иондар  шашырап, 
қайтадан бейтарап бөлшектерге айналады.
Масс-спектрометрия массалары 1 млн-ға жететін үлкен молекула-
лы заттарды, мысалы нәруыздарды, полипептидтерді, синтетикалық 
полимерлерді сараптауда қолданылатын тиімді әдіс болып табылады. 
 
Физикалық және физика-химиялық әдістер зама-
науи зерттеулерде қосылыстарды бөлу мен тазартуда, 
олардың құрамы мен құрылысын анықтауда, сонымен 
бірге химиялық реакциялардың кинетикасы мен меха-
низмдерін зерттеуде қолданылады. Масс-спектро мет-
рия заттың ионданған молекуласын массалары бойын-

8
ша бөліп, тіркеуге негізделген әдіс. Масс-спектрометрияны қол данып 
заттың молекулалық массасын, формуласын және құрылысын анық-
тайды.
Мадрид политехникалық университетінің ғалымдары “электрондық 
мұрын” ойлап тапты. Бұл “мұрынды” программалау арқылы әр адам ның 
өзіне тән иісін “сезуге” және оны сол иісі арқылы анықтауға болады.
Электрондық  мұрынның  жұмыс  істеу  принципі  масс-спектро-
метриялық химиялық талдауға негізделген. Бұл аппаратты пайдаланатын 
нақты адамның өзіне тән жеке “жұпар иісінің коды” әзірленеді. Кодтың 
математикалық талдауы биометриялық құжатқа тірке леді. Авиакөлік жо-
лаушылары шегаралық тексеруден өтерде осы биометриялық құжатты 
пайдаланады.
  1.  Химиялық зерттеулерде қандай физика-химиялық әдістер қолданылады?
 
2.  Физика-химиялық әдістерді қолданып қандай зерттеулер жүргізуге болады?
 
3.  Масс-спектроскопия деген не, ол қандай мақсат үшін қолданылады?
 
4.  Масс-спектрді алу қандай процестерден тұрады?
 
5.  Масс-спектр алудың басты шарттары қандай?
 
6.  Масс-спектрометриялық біздің өмірімізде қолданылуын қалай елестетесің?
 
7.  “Электронды мұрын” тақырыбына хабарлама дайындаңдар. Қазіргі кезеңде бұл 
жоба неге маңызды?
§ 53.  ХРОМАТОГРАФИЯ
Хроматография  грек  тілінен  аударғанда 
(
chromatos — түс, бояу, ал грамма — санау, 
графия — жазу) түсті жазу дегенді білдіреді.
Хроматография  қоспаларды  бөлу  және  олар-
ды талдау әдісі болып табылады. Қоспаларды 
жеке құрауыштарға жіктеу әдісін 1903 жылы 
М.С. Цвет ашты. Бұл әдіс еріткіш пен әртүрлі 
заттардың  қағаз  (қағаз  хроматографиясы) 
немесе  басқа  тасымалдаушы  бетінде  әртүрлі 
жыл дам дықпен қозғалуына негізделген. 
Хроматография қағазды және жұқа қабатты 
болып бөлінеді. Екеуі бірге планарлы хрома-
тографияны құрайды (6-сызбанұсқа). 
6
-сызбанұсқа
Планарлы хроматография
Қағазды хроматография
Жұқа қабатты хроматография
Бүгінгі сабақта:
•  хроматографиялық 
әдістің қолданылуы 
мен маңызын түсінетін 
боламыз
•  Хроматография
•  Тасымалдаушы
•  Жылжымайтын фаза
•  Жылжитын фаза
•  Хроматограмма
Тірек ұғымдар

9
Планарлы хроматография — заттар қоспа сының бөлінуі сорбенттің 
жазық бетінде жүзеге асатын әдіс. Қағазды хроматографияда сорбент 
ретінде арнайы қағаз қолданылады. Жұқа қабатты хроматографияда 
заттардың бөлінуі енжар төсем бетіндегі сорбенттің жұқа қабатында 
немесе полимерлі материалдан жасалған кеуекті қабыршақтарда жүр-
гізіледі. Қағазды және жұқа қабатты хроматографияның талдау жүргізу 
техникасы  бірдей  деуге  болады  (67-сурет).  Қағазды  хроматография 
көптеген  органикалық  заттардың  аз  мөлшерін  зерттеу  үшін,  әсіресе 
биохимия мен табиғи қосылыстар химиясында қолданылатын маңызды 
әдіс. Бұл әдісті нәруыздардың гидролиз өнімінен аминқышқылдарын 
бөлуде, әртүрлі табиғи заттардың қоспасын зерттеуде, көптеген күрделі 
реакциялық  қоспалардың  құрамын  зерттеуде  қолдану  өте  жоғары 
нәтиже берді.
67-сурет. Хроматографияны орындау техникасы
Тасымалдаушы қызметін хроматографияға арналған арнайы қағаз 
немесе жоғары сапалы кәдімгі сүзгі (фильтр) қағазы атқарады. Қағаз 
қалыңдығы  мен  тығыздығы  жағынан  біртекті,  еріткіштің  белгілі 
жылдамдықпен  қозғалуын  қамтамасыз  ететін,  химиялық  тұрғыдан 
таза, құрамында заттарды бөлетін қозғалмайтын фазасы болуы керек.
Қойылатын мақсатқа сай қағаз түрөзгерген (модификацияланған) болуы 
да мүмкін. Мысалы, шыны талшықтан жасалған қағаздар жемірілуге 
бейім  реагенттердің  әсеріне  тұрақты  және  олардың  адсорбциялық 
қабілеті төмен болады.
Жылжымайтын  сұйық  фаза  қызметін  көп  жағдайда  фильтр 
қағазының  талшықтары  адсорбциялаған  су  немесе  басқа  полярлы 
еріткіш атқарады. 
Жылжитын фаза қызметін бутанол, бензил спирті, фенол, крезолдар 
мен олардың қоспалары сияқты полярлы еріткіштер атқарады. 
Қағазды  хроматографияны  қолдану  тәсілдері.  Қағазды  хромато-
графияны жүзеге асырудың бір өлшемді, екі өлшемді, айналмалы деп 
аталатын т.б. техникасы бар. Бір өлшемді, екі өлшемді хроматография 
өрлемелі және төмендейтін болуы мүмкін (68-сурет). 
Бір  өлшемді  өрлемелі  хроматографияда  қағаздан  тілік  жасап, 
оның  төменгі  шетінен  2  см  қашықтықта  басталу  сызығын  және 
аяқталу  сызығын  белгілейді.  Басталу  сызығына  микропипетка  не-

10
месе  капиллярдың  көмегімен  зерттелетін  зат  қоспасын  тамызады, 
қасына  зерттелетін  зат  құрамында  болуы  мүмкін  деп  болжаған  зат 
тамшысы енгізіледі. Дайын болған қағаз тілігін хроматография каме-
расына орналастырады. Камера ретінде кез келген шыны цилиндрді 
қолдануға болады. Оның түбіне жылжымайтын фазамен (су) қаныққан 
еріткіш (жылжитын фаза) құйылады. Қағазды төмен еркін түсетіндей 
камераның  қабырғаларына  тимей,  төменгі  жағы  сұйыққа  бататын-
дай етіп орналастырады. Бірақ басталу сызығы еріткішке жанас пауы 
керек. Хроматограмма алу процесі кезінде жылжитын сұйық заттар 
қоспаның  құрамына  кіретін  құрауыштарды  жеке  аймақтарға  бөле 
отырып, капиллярлық күштердің әсерінен жоғары көтеріледі. Қоспа 
құрауыштарының  қозғалу  жылдамдықтары  әртүрлі  болғандықтан, 
олар басталу сызығынан әртүрлі қашықтықтарда орналасады. Еріткіш 
ауқымы аяқталу сызығына жеткенде, тілікті камерадан алып, ауада 
кептіріп, айқындайды. Көбіне анықтауды қоспадағы құрауыштармен 
түсті қосылыс түзетін заттар көмегімен жүргізеді. Ол үшін қағаз тілігіне 
тиісті  реагент  ерітіндісін  шашады.  Хроматограммадағы  заттардың 
сапалық құрамын ультракүлгін сәуленің люминесценциясы бойынша 
да анықтауға болады. Аталған әдісті қатиондар қоспасын талдау үшін 
қолдануға болады. 
Бір өлшемді төмендейтін хроматограмма алу техникасы алғашқы 
әдістен  өзгеше  (69-сурет).  Жылжымайтын  еріткішпен  қаныққан 
жылжитын еріткіш камераның жоғары бөлігінде орналасқан астауға 
(кюветаға)  құйылады.  Камераның  түбіне  жылжитын  еріткішпен  қа-
нық қан  қозғал майтын  еріткіш  құйылған  шынышақша  (бюкс)  ор-
наластырылады.  Бұл  қағаздағы  еріткіштің  ұшып  кетуін  болдырмау 
үшін  жасалады.  Хрома тография  қағазы  тілігінің  жоғары  жағынан 
68-сурет. Бір өлшемді өрлемелі хроматография

11
5  см  қашықтықта  тиісті  ерітінділерді  тамызып,  қағазды  кептіреді. 
Содан  кейін  қағаздың  жоғары  жағын  үстіңгі  астау шаға  баты ра ды. 
Капиллярлық  күштердің  әсе рі нен  еріткіш  қағаз  бойымен  төмен  қа-
рай жылжиды. Еріткіш ауқымы қағаз дың төменгі бөлігіне жеткенде 
хрома тографиялау аяқталады. Хрома тограмманы ай қын дау алғашқы 
тәсіл дегі сияқты жүр гізіледі. Күрделі қос паны бір еріт кіш көмегімен 
бөлу  мүм кін  бол маған  жағдайда,  бөлу  коэффи циент тері  әртүрлі  екі 
еріткіш бірінен кейін бірі қолданылады (70-сурет). 
Қағаздағы  хроматограмманы  сапалық  және  сандық  анықтау. 
Қағаздағы заттардың бөлу қабілетін бағалау үшін қағаздағы таңбаның 
ортасынан  басталу  сызығына  дейінгі  қашықтықтың  (
x),  еріткіштің 
басталу сызығынан аяқталу сызығына дейінгі еріткіштің жылжыған 
қашықтығы (
x
f
) қатынастарымен сипатталатын коэффициент алына-
ды, яғни 
R
f
 = 
x/Х
f
 Бөлінетін заттардың бөліну коэффициенттерінде 
R
f
 
айырмашылығы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым заттар жақсы бөлінеді. 
R
f
  тасымалдаушының,  зерттелетін 
заттардың  табиғаты,  еріт кіштер  мен 
тәжірибені  жүргізу  жағдайлары 
сияқты  факторларға  тәуелді.  Сапалық 
талдау  тікелей  хроматограммаларда 
жүргізіледі. Сонымен қағазды хромато-
графиямен  химиялық  қосылыстардың 
барлық  кластарын,  соның  ішінде 
аминқышқылдары мен көмірсулардың 
0,001—1мкг дейінгі мөлшерінен бөлуге 
және талдауға болады, сезімталдығы өте 
жоғары,  қолданылатын  аппараттары 
қарапайым (71-сурет).
69-сурет. Төмендейтін хромотографияның мысалы: 
1 — еріткіш аймағы; 2 — бөлінген заттар; 3 — үлгінің орны
70-сурет. Ba
2+
, Pb
2+
, UO
2
2
 
+

Fe
3+
, Cu
2+
 иондарының бөліну 
сызбанұсқасы

12
 
Хроматография әдісі еріткіш пен әртүрлі заттардың 
қағаз (қағаз хроматографиясы) немесе басқа тасымал-
даушы  бетінде  әртүрлі  жылдамдықпен  қозғалуына 
негізделген.Хроматография  қағазды  және  жұқа 
қабатты  болып  бөлінеді.  Қағазды  хроматографиямен 
химиялық қосылыстардың барлық кластарын, соның 
ішінде  аминқышқылдары  мен  көмірсуларды  0,001—1мкг  дейінгі 
мөлшерінен бөлуге және талдауға болады, сезімталдығы өте жоғары, 
қолданылатын аппараттары қарапайым. 
  1.  Хроматографиялық  бөлу  әдістерінің  мәні  неде?  Қағазды    хроматографияны 
сипаттаңдар.
 
2.  Қағазды хроматографияда қолданылатын қағазға қандай талаптар қойылады?                                  
 
3.  Түссіз қоспалардың хроматограммалары қалай айқындалады?
 
4.  Әртүрлі заттардың қағазда бөліну қабілетінің сандық сипаттамасы қалай анықталады?
 
5. R
f
 көрсеткішімен бөлінетін заттардың қандай қасиеттері сипатталады, оның физи-
калық мәні неде?  R
f
 мәніне қандай  факторлар әсер етеді? 
 
6.  Қағазды хроматография қалай жүзеге асырылады және оған қандай құралдар 
керек? 
 
7.  Қағазды хроматографияның артықшылықтары мен кемшілігі неде?
 
8.  2 М ұз қышқылының ерітіндісімен қаныққан бутанол қатысында иондарды қағазды 
хроматографияда бөлді. Олардың R
f
 мәні Cd–0,6; Zn–0,6, Bi–0,5; Al–0,1; Cu–0,0. 
Қоспадан иондардың қайсысы анықталмай қалуы мүмкін:
 
  a) Zn,   Al, Са, ә) Cd, Zn, Ca, б) Вi, Al, Ca 
Қағазды хроматография әдісін 1944 ж. К.Г. Мартин және Р.Л.Синг 
ашты. Олар бұл әдісті аминқышқылдарының қоспасын талдау үшін пай-
даланды. Таралу хроматографиясын ойлап тапқаны үшін бұл екі ғалым 
Нобель сыйлығымен марапатталды. 
71-сурет. Қағазды хроматография

13
№ 4-ЗЕРТХАНАЛЫҚ  ЖҰМЫС 
Қағаз хроматографиясы
Реактивтер:
Құрамында Cu
2+
 және Fe
3+
 иондары бар тұз ерітінділері, 10%-дық 
K
4
[Fe(CN)
6
]
3
; этанол мен 5
М HCl (9 : 1) (көлем бойынша) қоспасы.
Химиялық құрал-жабдықтар:
Көк  ленталы  сүзгі  қағазы,  хроматографиялық  камера,  бүріккіш 
(пульверизатор) астауша (кювета) немесе стақан, ылғалсорғыш.
1
2
А
Жұмыстың орындалуы
Көк  ленталы  сүзгі  қағазынан  ұзындығы  40  мм,  ені  4  мм  тілікті 
кәдімгі қарындашпен белгілеңдер. Фильтрдің ортасына микропипет-
камен зерттелетін тұздардың ерітіндісінің әрқайсысынан 0,05 мл-ден 
тамызыңдар.  Ерітіндіні  фильтрге  төкпеңдер,  оны  қағазға  жайлап 
сіңетіндей  етіп  пипеткамен  тамызыңдар.  Бастапқы  дақты  абайлап 
қарындашпен  айналдыра  сызыңдар,  яғни  оның  қағаздағы  орнын 
белгілеңдер.  Фильтрді  кептіріп,  тілікті  кесіп  алыңдар.  Қағаздың 
тілігін  ылғалсорғыш  ішіндегі  еріткіші  бар  стақанға  батырыңдар. 
Еріткіш  ылғалсорғышқа  алдын  ала  стақанмен  қойылады,  өйткені 
ылғалсорғыштың  атмосферасына  еріткіш  таралуы  керек.  Тілікті 
стақандағы  еріткішке  батырып,  ылғалсорғыштың  қақпағын  жауып, 
біраз уақытқа қалдырыңдар. Еріткіш хроматограммаға жайылған кез-
де оны ылғалсорғыштан шығарыңдар. Еріткіштің таралған аймағын 
қарындашпен белгілеп, қағазды кептіріңдер. Иондарды анықтау үшін 
қағазға K
4
[Fe(CN)
6
]
3
 ерітіндісін бүріккішпен бүркіңдер. Нәтижесінде хро-
матограммада K
4
[Fe(CN)
6
]
3
 көк сақинасы, Cu
2
[Fe(CN)
6
] қоңыр сақинасы 
пайда болады. 
R
f
 = 
l/формуласы бойынша осы катиондардың жылжу 
коэффициентін есептеуге болады. Екі катионның да жылжуының бас-
тамасы бастапқы дақтың сыртқы сызығы (қарындашпен белгі ленген), 
ал  аяқталуы  пайда  болған  түсті  сақиналардың  сыртқы  шегарасы 
(l).  Еріткіштің  жылжу  аймағын  фильтрдің  ортасынан,  яғни  хрома-
тограмманың ортасынан есептеңдер.

14

Х тарау
17-ТОП  ЭЛЕМЕНТТЕРІ

Х
тарау
16
§ 54.  ГАЛОГЕНДЕР  ҚАСИЕТТЕРІНІҢ  ӨЗГЕРУ 
ЗАҢДЫЛЫҚТАРЫ
Периодтық жүйедегі VII топтың негізгі топ-
шасын галогендер құрайтыны сендерге белгілі. 
Галогендерге: фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I 
және қасиеттері аз зерттелген астат At жатады. 

2009-2010  жылдары  Біріккен  ядролық  зерттеу  ин-
ститутында,  Ресейде  (Дубнада)  алынған  117-элемент 
унунсептий  Uus  де  галогендер  топшасына  шартты  түрде 
орналастырылғанымен  оның  да  қасиеттері  астат  сияқты 
шартты түрде басқа галогендерден ерекше болуы мүмкін. 
Басқа топтардың бейметалдарына қарағанда 
галогендер өзара бір-біріне  көбірек ұқсайды. 
Олар — ең белсенді бейметалдар. Бұл элемент 
атомдарының  сыртқы  энергетикалық  дең-
гейінде жеті электрон орналасқан және оның 
аяқталуы  үшін  бір  ғана  электрон  жет пейді. 
Сондықтан  галогендер  күшті  тотық тырғыш 
қасиеттер көрсетеді (72-сурет).
72-сурет. Фтор және хлор атомдарының электрондық сызбанұсқасы
Галогендер металдармен және сутекті бинарлық қосылыстарында 
–1 тотығу дәрежесін көрсетеді, мысалы: NaF
–1
, KF
–1
, HCl
–1
.
Бүгінгі сабақта:

топ бойынша галоген-
дердің физикалық және 
химиялық қасиеттерінің 
өзгеруіндегі заңдылық-
тарды оқып-үйренеміз

Галогендер

Тотығу дәрежесі

Электртерістілік

Тотықтырғыш 

Тотықсыздандырғыш

Тығыздық
Тірек ұғымдар
17-ТОП   ЭЛЕМЕНТТЕРІ

17
“Фторос” — бүлдіруші деген мағына береді. Жай зат фтормен жұмыс істеу өте 
қауіпті: азғана жіберілген қателіктен адамның тістері түсіп, тырнақтары ұсқынсыз 
күйге түседі, сүйектері морт сынғыш, қан тамырлары үзілгіш келеді.
Тарихтың қайғылы беттері аз емес. Анри Муассан фторды ашқаны үшін Но-
бель  сыйлығымен  марапатталды.  Алайда  Париж  ғылым  академиясында  ашқан 
жаңалығы жарияланғанда оның бір көзі қара таңғышпен ораулы еді.
Сен білесің бе?
Галогендердің тотықтырғыш қасиеттері күшті болғандықтан таби-
ғатта бос күйінде кездеспейді, олар түрлі тұздардың құрамында кез-
деседі. Осыдан 
галогендер — тұзтудырушы деген сөз шыққан.
Галогендердің атомдық нөмірлері өскен сайын олардың ядро зарядта-
ры да артады, электрондық қабаттары көбейеді, соған сәйкес атом ради-
устары да үлкейеді. Осыған байланысты элементтердің электртерістілігі 
азайып, бейметалдық қасиеттері кемиді (7-сызбанұсқа).
7
-сызбанұсқа
Тотықтырғыш қасиеттерінің артуы
Тотықсыздандырғыш қасиеттерінің артуы
F           Cl           Br           I           At
Сондықтан  электртерістілігі  жоғары  элементтермен  (F,  O,  N) 
қосылыс түзгенде хлор, бром және йод атомдары оң тотығу дәрежесін 
+1, +3, +5, +7 көрсетеді, мысалы:
HClO
+1
,  IF
3
+3
, KClO
3
+5
, Cl
2
O
7
+7
.
Жай заттардың құрамы және физикалық қасиеттері. Галоген жай 
зат тары екіатомды молекулалардан тұрады: F
2
, Cl
2
, Br
2
, I
2
. Жай зат-
тар дың  молекулаларындағы  атомдар  арасындағы  химиялық  байла-
ныс — ковалентті полюсті. Галогендердің атомдық нөмірі артқан сайын 
жай заттардың балқу және қайнау температуралары, тығыздықтары 
артады, түстері қоюлана түседі (73-сурет, 40-кесте). Бұл ең алдымен 
молекулааралық күштердің күшеюіне байланысты. Барлық галогендер 
өткір иісті және өте улы заттар.
73-сурет. Галогендер: 
а — фтор, ә — бром; б — йод
а
ә
б

18
40
-кесте
Галогендердің қасиеттері
Галоген
Валенттілік 
электрон-
дары
Жай 
заттардың 
формулалары
Мольдік 
массасы, 
г/моль
Түсі, агрегаттық күйлері
Фтор
2
s
2
2
p
5
F
2
38
Кәдімгі жағдайда F
2
 — солғын сары 
түсті, газ. Бос күйінде көп мөл шер-
де алу қайғылы жағдайларға душар 
етеді
Хлор
3
s
2
3
p
5
Cl
2
71
Сары жасыл түсті, тұншықтырғыш 
иісті, улы газ
Бром
4
s
2
4
p
5
Br
2
160
Оңай буланатын қоңыр түсті сұйық-
тық (бромның буы күшті у, броммен 
күйген тері өте қатты ауырады және 
оңай шылықпен жазылмайды). Өте 
тез буланатындықтан дәнекерленген 
ампу ла ларда сақтайды
Йод
5
s
2
5
p
5
I
2
254
Қара сұр түсті металдық жылтыры бар 
қатты  кристалды  зат,  оңай  суб ли ма-
цияланып, қою күлгін буға айналады.
Аздап  қыздырғанда  йод  балқымай-ақ 
бірден  күлгін  түсті  буға  айналады.  Осыдан 
йод атауы шыққан, ол грек тілінен аударғанда 
“күлгін” деген мағынаны білдіреді. Заттың сұйық 
күйге өтпей бірден қаттыдан газтәрізді күйге 
өтуі  айдау  немесе  сублимация  деп  аталады 
(74-сурет).
74-сурет. Йодты айдау 
(сублимация)
Галоген  молекулалары  полюссіз,  сондықтан  олар  суда  аз  ериді, 
бірақ  органикалық  еріткіштерде  жақсы  ериді.  Мысалы,  20°С  тем-
пературада  1  көлем  суда  2,5  көлем  хлор  ериді.  Хлор  мен  бромның 
судағы ерітінділері сәйкесінше 
хлор суы және бром суы деп аталады. 
Үй  дәрілерінің  ішіндегі  йод  деп  аталатын  сұйықтық  —  бос  йодтың 
спирттегі ерітіндісі болып табылады. Бромның сулы ерітіндісі (бром 
суы) мен йодтың сулы ерітіндісінің (йод суы) түстері бірдей — қоңыр. 
Йод ерітіндісі крахмалдың көмегімен оңай анықталады, сапалық ре-
акция нәтижесінде қара көк түс пайда болады. Бұл йодтың крахмалға 
немесе крахмалдың йодқа сапалық реакциясы болып табылады.
Бромның ашылуы. “Бромос” — сасық деген мағына береді, оны ашқан Балар. 
Теңіз өсімдіктерінің күлінің судағы ерітіндісін зерттеу нәтижесінде (ерітінді арқылы 
хлор өткізгенде) табылған.
Сен білесің бе?

19
Йодты  (“йодос”  —  күлгін)  Куртуа  ашты.  Ғалымның  сүйікті  мысығы  теңіз 
өсімдіктерінің  спирттегі  ерітіндісі  және  концентрлі  күкірт  қышқылы  бар 
бөтелкелерге секіргенде ыдыстар сынып, сұйықтықтар араласады. Еденнен күлгін 
көк бу жоғары көтеріледі. Ол йод болатын.
Сен білесің бе?
 
Галогендер  ең  белсенді  бейметалдарға  жатады. 
Галогендердің  молекулалары  екі  атомнан  тұрады, 
кристалдық торы молекулалық. Галогендердің атомдық 
нөмірі  артқан  сайын  олардың  ұшқыштығы  кемиді: 
кәдімгі  жағдайда  фтор  —  хлор  сияқты  газ,  бром  — 
қоңыр түсті ұшқыш сұйықтық, ал йод — күлгін сұр 
түсті қатты зат. Йод азғана қыздырғанның өзінде балқымай, бірден 
күлгін түсті буға айналады. Заттардың сұйыққа айналмай, бірден қатты 
күйден  газ  күйіне  айналуын  құрғақ  айдалу  немесе  сублимация  деп 
атайды. 
  1.  Периодтық жүйедегі орнына қарай галогендерге жалпы сипаттама беріңдер.
 
2.  Галогендердің атом құрылысының ерекшеліктері мен сыртқы электрондық кон-
фигурациясына сипаттама беріңдер.
 
3.  Галогендер химиялық реакцияларда қандай химиялық қасиеттер көрсетеді?
 
4.  Табиғатта неліктен галогендер жай заттар түрінде кездеспейді?
 
5.  Атомдық  массаларының  өзгеруіне  байланысты  галогендердің  физикалық 
қасиеттеріне сипаттама беріңдер.
 
6.  Галогендердің атомдық нөмірлері артқан сайын тотықтырғыш қасиеттері қалай 
өзгереді? Себебін түсіндіріңдер?
 
7.  Құрылысы  бойынша  келесі  бөлшектердің  қандай  ұқсастықтары  мен  қандай 
айырмашылықтары бар:
 
  а) Cl
0
 және Cl

;  ә) Cl
0
 және Br
0
;  б) F
0
 және Ne
0
?
 
8.  Айдау деген не? Қандай галоген осы қасиетке ие?
 
9.  Неліктен фтор тек қана –1 тотығу дәрежесін, ал басқа галогендер –1, 0, +1, +3, +5, 
+7 тотығу дәрежелерін көрсетеді?
 
10. Галогендердің қосылыстарынындағы тотығу дәрежелерін есептеңдер:
 
  F2, KBr, OF
2
, HClO
3
, BaI
2
, NaClO, Br
2
, Ba(ClO
4
)
2
, KI, MgF
2
 
11. Келесі қосылыстардағы химиялық байланыстың түрін анықтаңдар: F2, OF2, Cl2O, 
I
2
, NaBr, CCl
4
, CaI
2
, HF.
 
12. Астат  элементі    периодтық  жүйенің  VIIA  (17)  тобында  орналасқан.Кестедегі 
мәліметтерге сүйеніп ,астаттың сипаттамаларын анықтаңдар:
Элемент
Балқу темпера-
турасы (°С)
Қайнау темпе-
ратурасы (°С)
Атом  
радиусы (нм)
Фтор
–219
–188
0,072
Хлор
–101
–35
0,099
Бром
–7
59
0,114
Йод 
114
184
0,133
 
  a) Астаттың атом құрамын жазыңдар. 
 
  ә) Астат атомына Бор диаграммасын құрастырыңдар.

20
 
  б) Астат атомының сыртқы электрон деңгейінің электрондық конфигурациясын 
жазыңдар.
 
  в) Астат: металл ма,әлде бейметалл ма?
 
  г) Астат молекуласының   формуласы қандай?
 
  ғ) Кестедегі мәліметтерге сүйеніп  астаттың балқу және қайнау температураларын 
болжаңдар. 
 
  д) Бөлме температурасындағы астаттың агрегаттық күйі қандай ?
 
  ж) Астаттың  атомдық радиусын болжаңдар.
 
  з) Астаттың: а) натриймен; б) сутекпен әрекеттесу реакцияларын жазыңдар.
  Йодпен тәжірибелер 
 
1. Сынауыққа бірнеше тамшы йод тамызып, аздап қыз-
дырыңдар.  Йодтың  құрғақтай  айдалуын  бақылаңдар.  Өз-
деріңнің бақылауларыңды қағазға түсіріңдер.
  2. Бірнеше тамшы йод тұндырмасына аздап су қосыңдар 
және осы ерітінді көмегімен тағамдардың құрамында крах-
малдың  бар-жоғын  анықтаңдар.  Ол  үшін  картоп,  сәбіз 
кесін ділеріне, ұнға, ақ және қара нанға, бұршаққа, күндіз 
үзіліп алынған жасыл жапыраққа йод ерітіндісін тамызып 
көрің дер. Бақылау қорытындыларын жазыңдар.


Тотықсыздандырғыш  қасиеттері
Химиялық  қасиеттері
Химиялық  қасиеттері.  
Кокстеу  өнімдері.  
Ультракүлгін сәуле шығару


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


©engime.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет