Сутекті ң изотоптары химиялық элементтің атомдык, мас
жүктеу/скачать 0,74 Mb.
|
ЭКЗ БЕЙОРГ.
|
1 билет: 2 билет: 3 билет: Сутек-Табиғатта сутек бос және қосылыс күйінде болады. Сутек ең көп тараған элемент. Сутек бос күйде атмосфераның жоғарғы қабаттарында өте аз мөлшерде кездеседі. Жанар таулардың мұнай скважиналарынан шығатын газдардың құрамында болады. Қосылыстардың кұрамындағы сутекті есептемесе, жердегі сутек өте сирек элементтердің бірі болар еді. Неміс дәрігері Парацельс (XVI ғасыр) күкірт кышқылына темір салса бір «жангыш ауаның» бөлініп шығатынын байқаған. Ағылшын химигі әрі физигі Роберт Бойль (1660 ж.) темір қиқымын күкірт кышкылымен әрекеттесіп одан бөлініп шыккан «жанғыш ауаны» бөлек жинап алып, жағып көрген;оның жанғанда қопарылыс беретіні де белгілі болды. Бірақ бұл ғалымдар қолдарындағы зат жаңа элемент екендігін, оның касиеттерін, жанғанда қандай затка айналатынын білмеген.Бұл мәселелерді ағылшын химигі Генри Кавендиш (1766 ж.) шешті. Бұл газ жанғанда бу түзідетін болғандыктан бері келе оны «гидрогениум» сутек деп атаған. С у т е к т і ң и з о т о п т а р ы химиялық элементтің атомдык, мас- сасы әр түрлі, бірақ протон саны бірдей атомдар түрі. 1932 жылы қалыпты сутектен баска онын, изотопы ауыр сутек табылды. Оны дейтерий (таңбасы D) деп атады,(бұл сутегінің екініші түрі болғандықтан, аты гректің «екінші» деген сөзінен алынған). Осыған байланысты жай сутектің атомы,атомдар ішінде ең қарапайымы болғандықтан (бір протон менбір электрон) оны «протос»—жабайы деген сөзден протий деп атады. Дейтерийдің протийден айырмашылығы ядросынын,кұрылысында. Дейтерийдің ядросы бір протон мен бір нейтроннан тұрады, сондықтан оның массасы протийден екі есе ауыр. Жаратылыста дейтерий көп емес, протийдің 6800 атомына оның 1 атомы келеді. Сутектің көп жиналған жері су болғандыктан дейтерий де суда болады. Құрамында дейтерий бар су молекулаларын ауыр су деп атайды. Ауыр су атомдык энергия алуда колданылады. Соңғы кезде Резерфорд сутектің үшінші изотопы тритийді (латынның үшінші деген сөзінен) қолдан жасаған.Тритий (танбасы Т) казірде атмосферадагы сутектенде ,жаңбыр — кар суынан да табылды. Атмосферадағы азотқа космос сәулелерінің әсерінен түзілетін болар деп есептейді. Сутекті алу тәсілдерін химиялық және электро-химиялық деп үшке бөлуге болады. Зертханаларда сутегін және басқа да газдарды (С02, H2S, т.б.) қажеттілігіне қарай алып түру үшін арнайы құрылғы қолданылады, ол «Кипп аппараты» деп аталады. Бұл екі бөлімнен тұратын калың кабырғалы шыныдан жасалған құрал: * астыңғы бөлігі өзара байланысқан шар мен жарты шар пішінді етіп жасалған (1), * ал үстіңгі бөлігі ұзын түтігі бар шар тәрізді үлкен құйғы (2). * Астыңғы бөлігінің шар және жарты шары арасында қышқылға төзімді материалдан жасалған зат түйірлерін (Me, СаС03, FeS т. б.) үстап түратын сақинасы (3), Сутекті лабораторияда алудың тағы бір әдісі: ұнтак түріндегі алюминийдің кайнап тұрған суға әрекеті; бұған бірнеше тамшы КМnO4 ерітіндісі араласса сутек оте көп мөлшерде және тоқтаусыз шығады. Физикалық және химиялық касиеттері. Сутек түссіз, иіссіз, дәмсіз, ауадан 141 /2 есе жеціл газ л. салмағы 0,09 г. Суда еруі нашар (көлеммен алғанда 2:100).Платина, палладий сиякты кейбір металдарда жаксы ериді (900:1). Мұның сұйылу және кату температуралары өте төмен (сұй- ылуы —253°, қатуы — 259°).Сутек газдар арасында ең жеңілі болғандықтан, оның молекулаларының козғалуы баска молекулалардан жылдам, оның диффузия жылдамдығы баска молекулалардан артық, сондықтан жылу өткізгіштігі де жоғары. Сутектің екі модификациясы — орто сутек және парасутек — болады.Оның себебі Н2 молекуласын түзетін сутектің екі ядросы (протоны) өз осін айналған кезде, ортосутек — бір бағытта, ал парасутек — карама-карсы бағытта айналады. Екеуінің де химиялық қасиеттері бірдей, ал физикалык қасиеттерінде — жылу сіңірім Кипп аппаратында, кату, сұйылу температураларында шамалы айырмашылық бар. Қалыпты жағдайдағы сутектің үш бөлігі ортосутек, бір бөлігі парасутек болады. Сутектің молекулалары полюссіз болғандықтан оның реакцияласқыштығы нашар; бірақ кыздыру әсерінен молекула ішіндегі атомдар арасындағы байланыс әлсіреп атомдар үзіліп шыққанда жақсы реакцияласады. Сутек химиялық реакцияларда кейде металдык, кейде бейметалдық қасиет көрсетеді. Сондықтан ол периодтық кестеде әрі металдардың (I), әрі бейметалдардын, (VII) тобына жазылады. Ол кейбір реакцияларда металдар сияқты он, зарядты ион түзеді; бір металдың екінші металды ығыстырғанындай, кейбір металдарды ығыстырып шығарады (Н. Н. Бекетов 1865 ж.) Екінші жағынан сутегінін, физикалык күйі, органикалык косылыстарда оны бейметалдардыц (гало- гендердің) ығыстырып шығаруы және кейбір күшті металдармен реакцияласуы, оны бейметал сияқты етеді. Сутек көп реакцияларда сыртындағы жалғыз электронын беріп, оң-зарядты ионға айналуға бейім болады.Сутек көп косылыстарда сутектік байланыс, кейде металдык байланыс та түзеді. Сутектің химиялык активтігі кей жағдайда өте өсіп кететіндігі байқалады. Бұл сутекпен реакцияласатын зат сутек баска бір реакция нәтижесінде (мысалы, кышқыл мен мырыштың реакцияласуынан) бөлініп шығатын жерде, бірге болатын жағдайдa байкалады. Ол «бөлініп шығу моментіндегі» сутектің активтігінің өсу себебі, мұндай жағдайда сутектің молекулалары емес атомдары реакцияласады. Өйткені, сутек бөлініп шығу кезінде жеке атом түрінде шығады. Ал сол бөлініп шыққан жерінде, онымен реакцияласатын зат болса, ол атомдар Н2 молекуласын түзбейақ, сол бөлінігі шыкқан моментінде тез реакцияласады. Гидриттері--- Тұз тәрізді гидридтер сілтілік (Li—Cs) және сілтілік-жер(Са—Ва) металдарының сутекпен қосылыстары, бүлар түссіз кристалдық заттар. Тұз тәрізді гидридтерде сутек теріс зарядты ион Н түрінде болады. Бұлар галоген тұздарына ұқсас иондык қосылыстар. Тұз тәрізді гидридтер химиялық актив заттар; олар 240 сумен өте жаксы реакцияласып, сутекті бөліп шығарады,мысалы:NaH + НоО = NaOH + Н2 СаН2 + 2Н20 = Са(0НЬ + 2Н2 А у м а л ы гидридтер үлкен периодтың 3—5 орнындағы элементтердің (және лантаноидтер мен актиноидтердің) сутекпен әрекеттесуінен шығады. Бұл нақты химиялық косылыстар емес,бірак сутек өте көп мөлшерде сіңірледі. Температураны көтергенде еіңірілген сутек бөлініп шыға бастайды. Металл тәрізді гидридтер үлкен периодтың 6—10 орындарындағы элементтер (және мыс) сутекті ішіне сіңіріп еріткеннен пайда болады. Сутек сіңгенде металдың сыртқы түрі сақталғанмен көлемі едәуір ұлғаяды. Өткен топтағыдай емес,температураны көтергенде сутектің ерігіштігі өседі. Полимерлік гидридтер. Үлкен периодтардың 11-13 орындарындағы элементтер және Be, Mg, В, Al молекула күйіндегі сутекті өз іштерінде ерітпейді (Cu басқасы) және онымен тікелей реакцияласпайды. Бұл аталған элементтердің кейбіреулерінің (Cu, Ag, Au, Be, Mg, Zn, Al) гидридтері түрліше бөгде жолдармен алынды. Алынған заттар қалыпты жағдайда тұракты- лығы нашар, аморфты, қатты заттар. Бұлай болуы олардың полимерлік сипатын көрсетеді. Ұшқыш гидридтер. Үлкен периодтардың 14—17 орындарындағы элементтер және кіші периодтардағы оларға ұқсас элементтер. Өткен топтағы элементтер сияқты сутекті өз іштерінде ерітпейді, кей жағдайда онымен тікелей реакцияласпайды да. Алайда, түрліше бөгде жолмен алынған гидридтер, тұрақты косылыстар катарына жатады, бірак периодтық системаның топтарының бойымен жоғарыдан томен карай ол тұрақтылык нашарлайды. гидрид түзуші элементтің периодтық системасындағы орнына тәуелді; 2-сурак Периодтық жүйенің үшінші тобының негізгі топшасына бор (В), алюминий (Al), гал- лий (Ga), индий (In), таллий (Tl) кіреді. Олардың сыртқы элек- трондық қабатының құрылысы – ns2np1, олар р-элементтеріне жатады. Сыртқы қабаттарындағы екі s-электрондары жұптасқан түрде болады да, ал р-қабатшасында бір дара электроны болады. Сондықтан топша элементтерінің қалыпты күйдегі валенттіктері бірге тең. Сырттан энергия жұмсау арқылы s-қабатшасындағы жұп электронның біреуін көршілес р-қабатшасына көшіріп, дара электронның санын үшке жеткізуге болады. Таллийге +1 тотығу дəрежесі де тəн. Тек металдардан ғана тұратын I A жəне II A топшаларынан өзгеше, III A топшасының құрамына металдармен бірге (Al, Ga, In, Tl) бейметалл бор В кіреді. БОР. Жер қыртысындағы бордың массалық үлесі 3∙10-4 %-ды құрайды. Бос күйінде табиғатта кездеспейді. Екі түрлі изотоптан тұрады: 10 В (19,57 %), 11 В (80,43 %). Бор əртүрлі минералдар түрінде кездеседі, соның ішіндегі практикалық маңызы бар бура – Na2B4O7∙10H2O жатады. Қасиеті. Бор кристалдарының құрылысымен ерекшеленетін бірнеше аллотропиялық түр өзгерістерін түзеді. Бордың крис- талдық модификациясы – қара жəне қара сұр түсті зат. Ол өте қатты (қаттылығы жағынан тек алмазға ғана орын береді), электрөткізгіштігі төмен, алайда температураны жоғарылатқанда электрөткізгіштік қасиеті күрт жоғарылайды. Борды аморфты күйде алуға болады. Аморфты бор – қоңыр түсті ұнтақ. Химиялық жағынан бор бірыңғай салғырт, оның белсенділігі температураны жоғарылатқанда артады.Бор оттекте бор оксидін түзе, жанады:4В + 3О2 = 2В2О3 Қалыпты жағдайда бор фтормен əрекеттеседі, ал қыздырғанда басқа да галогендермен галогенидтер түзе əрекеттеседі: Сутекпен бор тікелей əрекеттеспейді. Бордың сутекпен қосылыстары – борандар, олардың ең қарапайым қосылысы В2Н6 жа- нама жолмен алынады. Бордың негізгі қосылыстары. Бор оксиді – шыны түстес ұнтақ зат, ол қышқылдық оксид жəне суда ериді, сумен əрекеттесіп ортобор қышқылын түзеді: B2O3 + 3H2O = 2H3BO3 ∆H = - 76,5 кДж Бор немесе ортобор қышқылы ыстық суда жақсы еритін ақ түсті кристалдық зат. Ол өте əлсіз қышқыл, тек бірінші саты бойынша ғана диссоциацияланады: Н ВО ↔H+ + H BO -. Қыздырғанда бор қышқылы біртіндеп сусызданып, оксидке айналады: Н3ВО3→ НВО2 (метабор қышқылы) → Н2В4О7 (тетрабор қышқылы) → В2О3 4-билет:
Хлор-жер қыртысындағы ең көп таралған екінші галоген (фтордан кейін). Ол хлоридтер түрінде кездеседі, мысалы, NaCl, KCl, MgCl 2 және т.б. Хлор теңіз суында да кездеседі, оның концентрациясы шамамен 1,9% құрайды. Хлор өсімдіктер мен жануарлардың тіршілігі үшін өте маңызды, өйткені ол көптеген биологиялық молекулалардың құрамында2. Хлорды әртүрлі тәсілдермен алуға болады, мысалы: - Хлоридтердің күшті тотықтырғыштармен тотығуына негізделген химиялық әдістермен, мысалы, оттегі, марганец, нитраттар және т. б. мысалы, Пиролюзиттің (MnO 2) 1774 жылы шел ашқан тұз қышқылымен (HCl) реакциясы2: MnO2 + 4HCl →MnCl2 + 2H2O + Cl2 - Хлорид ерітінділерінің немесе балқымаларының электролизіне негізделген электрохимиялық әдістермен. Мысалы, хлор, натрий және сутегі алу үшін өнеркәсіпте қолданылатын NaCl ерітіндісінің электролизі2: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2 Хлор-өткір иісі бар сарғыш-жасыл газ. Ол ауадан ауыр және сұйықтыққа оңай сығылады. Хлордың электртерістігі жоғары (3,16) және -1-ден +7-ге дейін әртүрлі тотығу дәрежелері бар қосылыстар түзе алады. Хлор күшті тотықтырғыш болып табылады және асыл газдардан, азоттан және көміртектен басқа көптеген элементтермен әрекеттесуі мүмкін. Хлор органикалық заттармен әрекеттесіп, олардағы сутегі атомдарын алмастырады2. Хлор әртүрлі салаларда қолданылады, мысалы: - Химия өнеркәсібінде хлороформ, сірке қышқылы, поливинилхлорид, хлорбензол және т. б. сияқты құрамында хлор бар қосылыстар өндіруге арналған. - Металлургияда металдарды қоспалардан тазарту үшін, мысалы, титан, цирконий, гафний және т. б. өндірісінде. - Медицинада және фармакологияда дәрі-дәрмектерді синтездеуге арналған, мысалы, антибиотиктер, антигистаминдер, безгекке қарсы және т. б. - Ауыл шаруашылығында топырақты, суды, тұқымдарды және өсімдіктерді зиянкестер мен аурулардан дезинфекциялау үшін. - Күнделікті өмірде маталарды, қағазды, теріні және т. б. ағартуға арналған. Сутегі хлориді (HCl) — хлор сутегімен әрекеттескенде немесе хлор суда ерігенде пайда болатын өткір иісі бар түссіз газ. Сутегі хлориді күшті қышқыл болып табылады және металдармен, негіздермен, тұздармен және т.б. әрекеттеседі. сутегі хлориді химия өнеркәсібінде хлоридтерді өндіру үшін, мұнайды күкірттен тазарту үшін, металды өңдеу үшін және т. б. қолданылады. 2. Тұз қышқылы (HCl (aq)) — сутегі хлоридінің судағы ерітіндісі. Тұз қышқылы сонымен қатар күшті қышқыл болып табылады және металдармен, негіздермен, тұздармен және т.б. әрекеттеседі. тұз қышқылы химия өнеркәсібінде хлоридтерді өндіру үшін, медицинада және фармакологияда асқазан сөлінің қышқылдығын реттеу үшін, тамақ өнеркәсібінде өнімдерді консервілеу үшін, күнделікті өмірде әкті кетіру үшін және т. б. 2. Тұздар-қышқылдың негізге, металға немесе басқа қышқылға реакциясы кезінде түзілетін қосылыстар. Тұздар қышқыл қалдықтарының сипатына байланысты әр түрлі болуы мүмкін. Мысалы, хлоридтер-тұз қышқылының негізге, металға немесе басқа қышқылға реакциясы нәтижесінде пайда болатын тұздар. Хлоридтер MCl формуласын бөліседі, мұндағы M-катион. Мысалы, NaCl, KCl, MgCl 2 және т. б. Хлоридтер әртүрлі салаларда қолданылады, мысалы, химия өнеркәсібінде құрамында хлор бар қосылыстар өндіру үшін, металлургияда металдар алу үшін, ауыл шаруашылығында топырақты ұрықтандыру үшін, тамақ өнеркәсібінде өнімдерге дәм беру үшін және т.б. 2. II топтың қосымша кіші топтық элементтері-қорғасын (Pb), кадмий (Cd) және мырыш (Zn). Олар II топтың негізгі кіші тобының элементтерінің астында химиялық элементтердің периодтық жүйесінде (PSHE) орналасқан - бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) және радий (Ra)1. Бұл элементтердің келесі ортақ қасиеттері бар: - Олардың барлығы күміс-ақ түсті металдар (сұр-көк реңктері бар қорғасыннан басқа). - Олардың барлығында сыртқы деңгейде екі электрон бар, сондықтан олардың тотығу саны көптеген қосылыстарда +2 болады. - Олардың барлығы текше бетке бағытталған торы бар қарапайым заттарды құрайды (алтыбұрышты тығыз қаптамасы бар қорғасыннан басқа). - Олардың барлығы MO формуласымен оксидтер түзеді, мұндағы M - металл және M(OH) формуласы бар гидроксидтер2. Оксидтер мен гидроксидтер негізгі сипатқа ие және тұз түзу үшін қышқылдарда ериді. - Олардың барлығы хлоридтер (MCL2), сульфаттар (mso4), карбонаттар (MCO3) және т. б. сияқты әртүрлі аниондары бар тұздар түзеді. тұздар суда ерігіштігінің әртүрлі дәрежесіне ие металл мен анионнан. Дегенмен, бұл элементтердің физикалық және химиялық қасиеттерінде де кейбір айырмашылықтар бар. Мысалы: - Қорғасын-бұл топтағы ең ауыр және жұмсақ металл, оны пышақпен оңай кесуге болады және балқу температурасы төмен (327°C). Ол сондай-ақ барлық металдардың ең төменгі электр өткізгіштігі мен электртерістігіне ие. - Кадмий-ағзада жиналып, иттрий немесе остеопороз сияқты ауыр ауруларды тудыруы мүмкін улы металл. Ол сондай-ақ әдеттен тыс жоғары жылу сыйымдылығына ие және батареялар мен ядролық реакторларда қолданылады. - Мырыш-мырыш шаңының қорғаныш қабатын қалыптастыру үшін ауада оңай тотығатын белсенді металл. Ол сондай-ақ коррозияға төзімділігі жоғары және тоттан қорғау үшін темір немесе мыс сияқты басқа металдарды жабу үшін қолданылады. 5-билет: 1) Фосфор-периодтық жүйенің V тобының химиялық элементі, атомдық нөмірі 15, атомдық массасы 30,973762.Фосфор атомының құрылымын қарастырсақ. Фосфор атомының сыртқы энергетикалық деңгейінде бес электрон бар. Графикалық түрде ол келесідей көрінеді:1s22s22p63s23p33d0. Фосфор" атауы грек тілінен шыққан. "phos" - жарық және" phoros " – тасымалдаушы. Ресейде "фосфор" терминін 1746 жылы М.В.Ломоносов енгізген.Құрамында фосфор бар көптеген заттар тыңайтқыштарда кездеседі. Жер қыртысының жалпы мөлшері шамамен 0,08% құрайды.Фосфор табиғатта тау жыныстары мен минералдарда кездеседі. Фосфордың негізгі минералдары-фосфориттер мен апатиттер, соңғыларының ішінде фторапатит Ca5(PO4)3F ең көп таралған. Фосфориттер Оралда, Еділ бойында, Сібірде, Қазақстанда, Эстонияда, Беларуссияда кең таралған. Фосфор-тірі организмдердің қажетті элементі. Ол сүйектерде, бұлшықеттерде, ми тінінде және нервтерде болады. Фосфор бірнеше аллотропиялық түр өзгерістер тұзеді, оларға ақ,сары қызыл және қара фосфор жатады, олардың ішіндегі ең танымалдары ақ, қызыл және қара фосфор. Ақ фосфор қызыл фосфорды тез суытудың нәтижесінде түзіледі, ол өте улы болады, ауада өздігінен жанады. Ақ фосфорды суда ерімейтін болғандықтан су астында сақтайды. Қызыл фосфор ақ немесе сары фосфорға қарағанда аз белсенді зат суда аз ериді, ауада өздігінен тұтанбайды және жанбайды. Аз улы. Қара фосфор өте сирек қолданылады. Фосфорды апатиттен немесе фосфориттен алады. Фосфорды бос күйде алу үшін фосфоритті құм және көмірмен араластырып электр пеште 1500 градусқа дейін қыздырады,онда болатын реакциялардың жалпы теңдігі былай жазылады: 2Са3 (РО4)2 +10С+6SiO 2=6CaSiO3 +P4 +10CO↑ Фосфордан едәуір мөлшері зиянды жәндіктерді жою үшін пайданылатын әр түрлі фосфор органикалық препараттар өндірісіне жұмсалад. Фосфордың оттекті қосылыстар, фосфор қышқылы және оның тұздары кеңінен қолданады. Оттекті қосылыстары P2O5 және P2O3.Алынуы: 4P + 5O2 → 2P2O5. 4P + 3O2 → 2P2O3 Қышқылдарына келетін болсақ: P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 Р2О3 + 3Н2О → 2Н3РО3 фосфор және ортофосфор қышқылы Сілтімен бейтараптандырылған сутегі атомдарының санына байланысты ортофосфор қышқылы тұздардың үш түрін құра алады: дигидрофосфаттар (мысалы, натрий дигидрофосфаты NaH2PO4), гидрофосфаттар (мысалы, калий гидрофосфаты K2HPO4) және ортофосфаттар (мысалы, кальций фосфаты Ca3(PO4)2). 2) Периодтық жүйенің II B топшасына мырыш Zn, кадмий Cd жəне сынап Hg жатады. Бұл элементтердің электрондық қабаттарының саны əртүрлі болғаны- мен, сыртқы екі қабатындағы электрондардың орналасу реті бірдей. Барлығының сыртқы қабатында 2 электрон, ал сырттан санағанда екінші қабатта 18 электрон орналасқан. Бұл элементтер химиялық қосылыстарда +2 тотығу дəрежесін көрсетеді, тек сынап қана қосылыстарда +2-мен қатар +1 тотығу дəрежесін көрсетеді. Мырыш – күмістей ақ металл. Электр тогы мен жылуды жақсы өткізеді. Ауада мырыш оксидтер мен карбонаттардың қорғаныш қабықшасымен қапталғандықтан, оның металдық жылтыры тө- мендейді. Мырыш – химиялық белсенді металл. Қыздырғанда бейметал- дармен (күкірт, хлор, оттек) жеңіл əрекеттеседі, мысалы: 2Zn + O2 = 2ZnO Таза мырыш суда аздап ериді, бірақ оның бетінде пайда болған мырыш гидроксиді металды əрі қарай еруден сақтайды: Zn + 2HOH = Zn(OH)2 + H2 Сілтінің сулы ерітінділерінде, сұйытылған жəне концентрлі қышқылдарда ериді, мысалы: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Мырыш оксиді ZnO – суда ерімейтін ақ түсті зат. Мырыш оксиді жəне мырыш гидроксиді Zn(OН)2 сілтілермен де, қышқылдармен де əрекеттесетін екідайлы қосылыстар: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + Н2О Мырышты құймалар өндірісінде, мысалы жез (мыспен құйма- сы), нейзильбер (мыс пен никель құймасы) өндірісінде қолданады, ал оларды конструкциялық материал ретінде машина жасауда пайдаланады. Коррозиядан қорғау үшін болаттан жəне шойыннан жасалған бұйымдарды мырышпен қаптайды. Кадмий жəне сынап маңызды минералдары – CdS жəне CdСО3. Олар мырыш минералдарына ұқсас келеді. Сынап табиғатта бос күйінде жəне киноварь HgS минералының құрамында кездеседі. Кадмий жəне сынап – күмістей ақ түстес металдар. Сынап бал- қу температурасы төмен болғандықтан, кəдімгі жағдайда сұйық күйде болады. Бұл ең оңай балқитын металл. Бұл металдар қыздырғанда бейметалдармен əрекеттеседі, мы- салы: 2Hg + O2 = 2HgO Cd + Cl2 = CdCl2 Кадмий екідайлы қасиет көрсететін кадмий оксидін CdO жəне кадмий гидроксидін Cd(OH)2 түзеді, алайда олардың негіздік қа- сиеті басым келеді. Бұл қосылыстар қышқылдарда оңай ериді, ал сілтілердің концентрлі ерітінділерінде еруі қиынырақ болады. Сынапты қыздыру арқылы оттекпен тотықтырғанда сынап (II) оксиді HgO түзіледі, оны 400°С-ден жоғары температурада қыз- дырғанда ол жай заттарға ыдырайды: 2HgO = 2Hg + O2 Сынап гидроксидтер түзбейді. Кадмий мен сынап қосылыстары өте улы! Кадмийді құймалар алу үшін қолданады. Кадмийді сонымен қатар металдардың бетіне қорғаушы қабат ретінде пайдаланады. Сынап буымен люми- несцентті шамдар толтырылады. Амальгамдар металлургия са- ласында кейбір металдарды, мысалы алтынды бөліп алу үшін пайдаланылады. 6 билет:
Оттегі –химияның ең маңызды элементі және Жер бетіндегі көптеген тірі ағзалардың тыныс алуын қамтамасыз етеді. Оттегісіз біз бірнеше минут қана өмір сүре аламыз. Жасушалар мен талшықтар өмір тіршілігіне қажетті өздеріндегі энергияны босата отырып, органикалық заттарды тотықтыру үшін оттегіні пайдаланады. Оттегінің физиологиялық әсері өте көп қырлы, алайда, оның емдік әсерінде маңызды рөлді ағза талшықтардағы оттегі жетіспеушілігін орнына қайта келтіру қабілеті атқарады. Адам ағзасының барлық мүшелері мен талшықтары қалыпты жұмыс істеуі үшін біздің айналамыздағы ауаның құрамында кем дегенде 21% таза оттегі болуы керек. Үлкен қала – бұл өте жылдам өмір ырғағы (біз күн сайын энергия жоғалтамыз), газдалған ауа (созылмалы гипоксия)! Ірі мегаполис тұрғындарының оттегіне мұқтаждықтары орасан зор. Экологиялық ахуалдың жалпы деңгейде нашарлауы ірі қалаларда ауадағы таза оттегі мөлшері кейде 10-12%-дан артпауына алып келді. Осының салдарынан гипоксия (оттегі жетіспеушілігі) туындайды. Оттегінің алынуы Оттегін өнеркәсіпте ауаны қысып сұйылтады да, азот пен оттегінің қайнау температураларының айырмашылығына қарай буландырып бөліп алады. Осылайша алынған оттегі көгілдір түсті баллондарда сақталады, себебі сұйық оттегі ашық-көгілдір түсті болады. Ал зертханалық алу әдістері кейбір оттегіге бай күрделі қосылыстарды айыруға негізделген Тұрмыста жиі қолданылатын «марганцовканы» айыру. Ол үшін құрғақ сынауыққа аздаған түйірлерін салып, оның аузын газ шығатын түтігі бар тығынмен жауып қыздырамыз. Оттегінің қасиеттері Физикалық қасиеттері Оттегі (O2) түссіз, суда аз еритін (20°С-та судың 100 көлемінде 3,1 көлем O2 ериді) газ күйіндегі зат. Қалыпты жағдайда (0°С, 1 атм=101,3 кПа) 1 л оттегінің салмағы 1,43 г, ал 1 л ауа — 1,29 г болады. Химиялық қасиеттері Оттегі қыздырған кезде көптеген заттармен әрекеттеседі, бұл үдеріс жану деп аталады, ол жылу мен жарықты бөле жүреді. Жай заттармен әрекеттесуі: Бейметалдармен әрекеттесуін көру үшін оттегі толтырылған сынауыққа көмірдің түйірін салсақ, ол жарқырап жана бастайды: С + O2 = СO2 Бұдан басқа күкірт, фосфор, т.б. бейметалдар да оттегінде жанады: S + O2 = SO2; 4Р + 5O2 = 2Р2O5 Кейбір металдар да оттегінде жанып оксидтер түзеді. Мысалы, оттегімен толтырылған сынауыққа магний ұнтақтарын сепсек, оның жарқырап жанғанын көруге болады: 2Mg + O2 = 2МgО Оксидтерді атағанда элемент таңбасынан кейін жақшаның ішіне валенттілігі көрсетіледі де оксиді деген сөз қосылады. Мысалы, SO2 — күкірт (IV) оксиді, SО3 күкірт (VI) оксиді. Халықаралық номенклатура (атау әдісі) бойынша оксидтердің құрамындағы элемент атомдарының сандары грек сандарымен көрсетіліп аталады: CO — кеміртек монооксиді, СО2 — көміртек диоксиді, МnO2 — марганец диоксиді, Мn2O7 — димарганец гептаоксиді. Кейбір күрделі заттар да оттегінде жанып оксидтер береді, мысалы, тамақ пісіргенде ас үйдегі газ пешінде қолданылатын пропанның (С3Н8) жануы: С3Н8+ 5O2 = ЗСO2+ 4Н2O Автогендік әдіспен металдарды кесу мен жалғауда мына реакция жүреді: 2С2Н2 + 5O2 = 4СO2+ 2Н2O Металлургия өндірісінде өртеу пештерінде күрделі заттардың тотығу реакциялары жүреді: 2ZnS+3O2 = 2ZnO + 2SO2 Cu2S + 2O2 = 2CuO + SO2 Сонымен, оттегі жай және күрделі заттармен әрекеттескенде жану реакциялары жүріп, нәтижесінде әр түрлі оксидтер түзіледі. Оттегінің табиғаттағы айналымы және қолданылуы Табиғатта оттегі негізінен фотосинтез нәтижесінде түзіледі, ол жапырақтарда және теңіз балдырларында жүретін үдеріс. 6СO2 + 6Н2O → С6Н12O6 + 6O2↑ Осы оттегімен адамдар мен жануарлар тыныс алады, одан басқа жер қыртысындағы минералдар түзіледі. Табиғатта оттегінің қатысуымен тоттану, шіру, aшy сияқты бүліну үдерістері де жүріп жатады. Оттегінін, атмосферадағы қоры 1,5•1015 т, оның 1•1010 тоннасы жану үшін жұмсалады. Тыныс алу жеке ағзаның өмірі үшін, ал шіру — эволюция (даму) үшін маңызды үдерістер. Оттегінің аллотропиялық түр өзгерістері. Озон Оттегі табиғатта екі түрлі жай зат күйінде кездеседі, оның бірі O2, екіншісі O3, ол озон деп аталады. Енді озонмен жете таныссақ, озон найзағай ойнағанда ауада пайда болады. Сонда электр заря- дының әсерінен мына реакция жүреді: 3O2 → 2O3 Бір элементтің бірнеше жай зат күйінде болу құбылысы аллотропия деп аталады. Озонның формуласы О3, салыстырмалы молекулалық массасы 48, оттегінен 1,5 есе ауыр (48 : 32 = 1,5), суда аз еритін, -112°С-да қайнайтын, -193°С-да балқитын газ күйінде қою-көк түсті, ал қатты күйінде көктен қара-күлгін түске дейін боялады. Озонның химиялық қасиеттері Озон оттегіне қарағанда химиялық белсенді зат. Ол тіпті алтын, күміс, платина сияқты асыл металдарды да тотықтыра алады Нөсер жаңбырдан кейін орманға барсақ, онда ауа тазарып дем алу жеңілдейді, себебі ауада пайда болған озон айырылып, ауаны тазартады. Озонның атмосферадағы мөлшері өте аз — 0,004%. О3 → O2 + «О» Озоннан молекулалық және атом күйіндегі оттек бөлінеді, соңғысы күштірек тотықтырғыш, ауадағы бактерияларды жояды. Озон осы қасиетіне қарай ауыз суды, құдыктарды, өндірістік сарқын суларды тазарту үшін (залалсыздандыру) және ағартқыш зат ретінде қолданылады. Атмосфераның жоғары қабатында, жерден 25 км биіктікте (стратосферада) күн сәулесінің әсерінен жерді қорғап тұратын өте жұқа озон қабаты әр түрлі кері әсерлердің салдарынан «тесіліп», сол жерлерден күннің ультракүлгін сәулелері жер бетіне жетіп, ондағы әр түрлі табиғи апаттарға әкеліп соғады. Олар: жер бетінің температурасының біртіндеп артуы, мәңгілік мұздақтар мен мұхиттардағы мұзтауларының еруі, терінің қауіпті ісігі көбейеді. Озонды зертханада озонатор деп аталатын құралда алуға болады. Тыныс алу, жану, тотығу, шіру үдерістеріне қатысады. Ашық көк түсті өзіне тән иісі бар, суда жақсы еритін, ауадан 1,655 есе, оттегіден 1,5 есе ауыр газ. Озон оттегіне қарағанда химиялық белсенділігі жоғары зат, бактерицидтік, ағартқыштық қасиеттері бар. Ол озонның ыдырауы нәтижесінде атом күйіндегі оттек бөлінуімен түсіндіріледі: O3 ↔️ O2 + «O». Концентрациясы 10−5%-дан артқанда улы болады. АЛЫНУЫ: формулыыы тұрмыста жиі қолданатын калий перманганатын айыру: 2KMnO4->K2MnO4 + MnO2 + O2 Сутек пероксидін өршіткі қатысында айыру 2H2O2= 2H2O + O2 ^ Сілтілік металдар Сілтілік металдар дегеніміз бірінші топтың элементтері (литий-Li, натрий-Na, калий-K, рубидий-Rb, цезий-Cs, франций-Fr). Сілтілік металдар сумен әрекеттескенде өте күшті-сілті түзгендіктен, оларды сілтілік металл деп атайды. Олардың валенттік электрондар саны тек ns1 тең. Сонымен қатар, сілтілік металдар жоғары химиялық белсенділікке ие болғандықтан, оларды табиғатта бос күйінде кездестіру мүмкін емес. Сілтілік металдар кез-келген метал немесе бейметалмен өте шабытты әрекеттесетін болғандықтан, оны керосинде сақтайды. Жоғарыдан төмен қарай: Металдардың қаттылығы төмендейді, яғни жұмсақ металға айналады. Электрөткізгіштігі жоғарыдан төмен қарай азаяды. Меншікті жылу сыйымдылықтары төменге қарай азаяды. Табиғатта таралуы. NaNО3 - чили селитрасы; NaCl - галит, ас тұзы; Na2CО3 • 10Н2О - сода; Na2SО4 • 10Н20 – глаубер тұзы; NaCl*KC1 - сильвинит, т.б. NaCl – ас тұзы, тұзды көлдердің негізгі құраушысы (Арал, Балқаш). KCl•NaCl –сильвинит; KCl•MgCl2•6H2O –карналлит; K2CO3 (поташ) кейбір өсімдіктердің күлдерінде Металл катиондарының жалын түсін өзгертуі Алынуы Натрий,калийді басқа сілтілік металдар сияқты балқытылған хлоридтерден немесе сілтілерден электролиз жолымен алады: 2NaCl = 2Na+ + Cl20 ↑ 2KCl + Na = 2K + NaCl KOH + Na = K + NaOH Маңызды қосылыстары Na2О Натрий оксиді типтік негіздік оксид. -сумен әрекеттесіп күйдіргіш натрийді түзеді. Na2О + Н2О = 2NaOH -қышқылдық оксидтермен әрекеттесіп тұздарды түзеді: Na2О + SiO2 = Na2SiО3 -қышқылдармен әрекеттесіп тұз және су түзеді: Na2О + Н2SO4 = Na2SО4 + Н20 Натрий гидроксидінің алынуы Зертханада натрий гидроксидін натрийді және оның оксидін сумен әрекеттестіру арқылы алады: 2Na + 2Н2O = 2NaOH + Н2 Na2O +Н2O = 2NaOH Өндірісте натрий гидроксиді оның тұздарының ерітінділерінің электролизі нәтижесінде түзіледі. Физикалық қасиеттері NaOH - ақ түсті қатты зат, күйдіргіш натр деп аталады, себебі қағазды, теріні күйдіреді. Натрий гидроксиді суда жақсы еритін су тартқыш (гидроскопиялық) зат болғандықтан жақсы жабылған ыдыста сақтау керек. Қолға тигенде сабындай болып сезіледі, натрий гидроксидін суға еріткенде көп мөлшерде жылу бөлінеді, сондықтан оны кәрлен ыдыста еріту керек. Химиялық қасиеттері Қышкылдық және екідайлы оксидтермен тұз және су түзе әрекеттеседі. 2NaOH + СO2 = Na2CO3 + Н2 2.Қышқылдармен де осы тектес заттар береді; NaOH + HС1 = NaCl + Н2 3.Тұздармен реакцияласуы: a) орта тұздармен: 3NaOH + ҒеС12 = NaCl + Ғе(ОН)2 ә) қышқыл тұздармен: NaOH + NaHSO4 = Na2SO4 + Н2O в) негіздік тұздармен: 2NaOH + А1(ОН)С12 = А1(ОН)3 + 2NaCl Маңызды қосылыстары: Натрий қосылыстары: Натрий оксиді (Na2O), Күйдіргіш натр (NaOH), Тас тұзы (NaCl), Натрий сульфаты (Na2SO4), Глаубер тұзы (Na2SO4*10H2O), Натрий карбонаты (Na2CO3), Сода (Na2CO3*10H2O), Натрий гидрокабонаты (NaНСO3), Чили силитрасы (NaNO3), натрий цианиді (NaCN), натрий хлораты (NaClO3) КАЛИЙ ТЫҢАЙТҚЫШТАРЫ- өсімдік қорегі ретінде қолданылатын құрамында калийі бар минералды заттар. Калий тыңайтқыштары табиғи калий тұздарынан алынады.. Калий тыңайтқыштары суда жақсы ериді өсімдіктер тез сіңіреді, түрлі ауруға төзімділігін күшейтеді және дақылдар өнімділігін арттырады.Картоп ,қантқызылшасы, көкөніс, темекі дақылдарына калий тыңайтқыштары көбірек қажет. Кейінірек Франция, Канада, АҚШ-та калий тұздары ашылды, хлорлыкалий,калий селитрасы, калий сульфаты жәнет.б. өндірілебастады Алғашқы калий тұздарының ірі кенорны 19 ғ-дың 40-жылдары Штасфуртта (Германия) табылды. 7 билет:
BeCl = Be2++2Cl- 2 катодта Be2+ + 2e- = Be0 анодта 2Cl- - 2e- = Cl 0 2 Бериллий, магний жəне сілтілік жер металдарын олардың қосылыстарын термиялық тотықсыздандыру арқылы алуға болады.Ве(ОН)2 де екідайлы қасиет көрсетеді: Ве(ОН)2 + 2КОН = К2[Be(OH)4] Be(OH)2 + HCl = BeCl2 + 2H2O ВеО екідайлы, балқытқанда қышқылдық та, негіздік те оксидтермен əрекеттеседі: ВеО + SiO2→BeSiO3 BeO + Na2O→Na2BeO2 Магнийдің жəне сілтілік жер металдарының оксидтері негіздік қасиет көрсетеді. ВеО – СаО – SrO – BaO қатарында негіздік қасиет артады: ЭО + СО2→ ЭСО3 ЭО + SiO2→ЭSiO3 ЭО + SO2→ЭSO3 2.Азот төмендегідей оксидтер түзеді: N2O – азот (I) оксиді немесе диазот оксиді; NO – азоттың (II) оксиді немесе азот монооксиді; N2O3 – азоттың (III) оксиді немесе диазот үшоксиді; NO2 – азоттың (IV) оксиді немесе азот диоксиді; N2O4 – диазот тетраоксиді; N2O5 – азоттың (V) оксиді немесе азот пентаоксид. Азот қышқылы HNO – бұл тығыздығы жоғары (1,53г/см3) 3 түссіз сұйықтық, қайнау температурасы 82,6oС жəне қату темпе- ратурасы -41,6oС. Ауада түтінденеді, сумен өте жақсы араласады.Азот қышқылы күшті қышқылдар қатарына жатады. Сулы ерітінділерінде ол толығымен сутек катионы мен нитрат анионына диссоциацияланады: HNO ↔️H+ + NO -. Ол қышқылдарға тəн барлық қасиеттерді көрсетеді.Азот тыңайтқыштары. Азот қышқылымен металға, негіздерге, негіздік оксидтерге əсер етіп, нитраттар алу- ға болады, мысалы: 4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O Азот – өсімдіктер тіршілігі мен өсуіне қажетті химиялық эле- менттердің бірі (биогенді элемент). Негізінен топырақтың құ- рамындағы азоттың мөлшері өсімдіктерге жеткіліксіз, сондықтан оған азот тыңайтқыштары қосымша қолданылады. Азот тыңайт- қыштары ретінде сұйық аммиак, аммиакты су, аммоний тұздары (NH4)2SO4, нитраттар (селитралар), кальций цианамиді CaCN2 қолданылады. Азот тыңайтқыштарына сонымен қатар кейбір ор- ганикалық азот құрамды заттар, мысалы мочевина H2NCONH2, жатады. 8 билет:
Табиғатта таралуы. Кремний жер бетінде таралуы жағынан оттектен кейінгі екінші элемент (29,5 %). Кремний диоксиді не IV A топшасы элементтері месе кремнезем SiO2 түрінде кең тараған. Табиғатта ол кварц минералы түрінде жəне оның басқа түрлерінде (кварц құмы, тау хрусталі, кремень, яшма, агат, опал жəне т.б.) де кездеседі. Крем- незем – кез келген құмның негізгі құрам бөлігі. Кремнийдің көп мөлшері жер қыртысында силикаттар (крем- ний қышқылының тұздары) жəне алюмосиликаттар түрінде кезде- седі. Табиғи силикаттарға асбест жəне тальк минералдары жата- ды. Көптеген табиғи минералдарды алюмосиликаттар құрайды. Олар: далалық шпат, каолин, слюда, нефелин. Табиғатта алюмосиликаттар жеке жəне қоспа түрінде де кез- деседі. Мысалы, тау жынысы – гранит далалық шпат, слюда жəне кварц кристалдарының қоспасынан тұрады. Таза каолин – бұл ақ балшық, ал темірі бар каолин – жай балшық. Қасиеттері. Кремний – металдық жалтыры бар, сұр түсті ұнтақ зат. Ол алмаздың құрылымына ұқсас, бір тұрақты алло- тропиялық түр өзгерісін түзеді. Алмаздан өзгешелігі, кремний жартылай өткізгіш болып табылады. Бұл атомдардың арасын- дағы кейбір ковалентті байланыстардың жеңіл үзілуімен жəне осының əсерінен кристалдағы электрондар қозғалысының пайда болуымен түсіндіріледі. Кремний химиялық қасиеттері бойынша бейметалл, алайда кейде ол металдық қасиет те көрсете алады. Бейметалдармен əрекеттесуі. Кремний біршама салғырт ке- леді. Кəдімгі жағдайда ол тек фтормен ғана əрекеттеседі: Si + 2F2 = SiF4. Металдармен əрекеттесуі. Металдармен қыздырғанда сили- цидтер түзеді, мысалы магний силициді: Si + 2Mg = Mg2Si. Кейбір силицидтер қышқыл əсерінен ыдырайды, бұл кезде силан SiН4 газы бөлініп, металл тұзы түзіледі: Mg2Si + 2Н2SО4 = SiН4 + 2MgSО4 Қышқылдармен жəне сілтілермен əрекеттесуі. Кремний кон- центрлі сілті ерітінділерінде еріп, кремний қышқылының тұздары. Силикаттар – кремний қышқылының тұздары, мысалы Na2SiO3 – натрий силикаты, CаSiO3 – кальций силикаты. Күрделі құрамды силикаттар да кездеседі, мысалы Ca3Si2O7 – кальций пи- росиликаты, Ca2SiO4 – кальций ортосиликаты. Құрамы мұндай силикаттардың жалпы формуласы – хМО∙уSiО2, мұндағы МО – металл оксидінің формуласы. Бұл силикаттар поликремний қышқылының тұздары болып табылады. Табиғи силикаттарға асбест 3MgО∙2SiО2·2Н2О жəне тальк 3MgО∙4SiО2·2Н2О жатады. 2. VБ топ элементтерінің жалпы сипаттамасы. Ванадий, ниобий, тантал. Элементтердің жалпы сипаттамасы: Периодтық жүйенің V B топшасы элементтерін ванадий V, ниобий Nb жəне тантал Ta құрайды. Бұл d-элементтері, электронды аналогтар. Бұл топ- шаға 105-інші элемент – нильсборий Nc да кіреді. Алғаш рет нильсборий изотопы 1979 жылы кеңес ғалымдары жəне амери- калық ғалымдар бір-бірінен тəуелсіз жасанды жолмен алды. Нильсборий химиялық қасиеттері жағынан танталға ұқсас екені анықталды, алайда нильсборий мен оның қосылыстарының қа- сиеттері аз зерттелген. V B топшасы элементтерінің валентті элек- тронды конфигурациясы – (n-1)d3ns2. Ниобий атомында элек- тронның «секіруі» байқалады, бір электрон сыртқы энергети- калық деңгейден соңғы деңгейдің алдындағы деңгейдің d деңгей- шесіне өтеді, алайда бұл топшаның элементтерінің барлық атом- дарында валентті электрондардың жалпы саны беске тең болады. Ванадий, ниобий жəне тантал атомдарының электрондық құры- лысына сəйкес, өзінің қосылыстарында тотығу дəрежелері +1- ден +5-ке дейін көрсетеді. Ванадий – күмістей ақ сұр түсті металл, созылғыш, алайда оның созылғыштығы металдың құрамында бейметалл (оттек, азот) қоспаларының болуынан төмендейді. Қарапайым жағдайларда ванадийдің беттік қабатында оксидті қабықшаның түзілуіне бай- ланысты химиялық белсенділігі төмен. Қыздырғанда ол кейбір бейметалдармен əрекеттеседі: 4V + 5O2 = 2V2O5 2V + 5F2 = 2VF5 V2O5 сумен əрекеттескенде қышқылдар түзіледі: HVO3 – мета- ванадий қышқылы; H3VO4 – ортованадий қышқылы жəне H4V2O7 – диванадий қышқылы. V2O5 қышқылдармен əрекеттесіп тотықтырғыштық қасиет көрсетеді, мысалы: V2O5 + 6HCl(конц.) = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O V2O5 + 2HСl(сұйыт.) = 2VO2Cl + H2O Олар сілтілермен əрекеттесіп, əртүрлі ванадаттар түзеді: V2O5 + 6KOH = 2K3VO4+ 3H2O (калий ортованадаты) V2O5 + 4KOH = K4V2O7+ 2H2O (калий диванадаты немесе пированадаты) 3V2O5 + 6KOH = 2K3V3O9+ 3H2O; (калий триметаванадаты) V2O5 + 2KOH = 2KVO3+ H2O (калий метаванадаты) Ванадий (IV) оксиді VО2 екідайлы болып табылады. Ол қыш- қылдармен де, сілтілермен де əрекеттеседі: VO2 + H2SO4 = (VO)SO4 + H2O 4VO2 + 2NaOH = Na2V4O9 + H2O Ниобий мен тантал Ниобий жəне тантал сирек химиялық элементтер болып табы- лады, олардың жер қыртысындағы массалық үлестері 1·10-3 жəне 2·10-4 %-ды құрайды. Табиғатта ниобий мен тантал басқа метал- дардың минералдарының құрамында кездеседі. Ниобий жəне тантал – сұр түсті металдар. Олар созылғыш, қиын балқиды, химиялық тұрақты, бөлме температурасында тек фторсутек пен азот қышқылдарының қоспасында ериді: 3Э + 5HNO3 + 12HF = 3H2[ЭF4] + 5NO + 10H2O Ниобий мен танталдың қасиеттері ұқсас жəне табиғатта да бірге кездеседі. Сондықтан бұл металдардың өндірісінде олардың қосылыстарын бөліп алады да, сосын оларды əртүрлі əдістермен өндіреді. 9 билет:
Азот. Жаратылыста азот дербес күйінде және косылыс кұрамында кездеседі. Барлык химиялык элементтердің ішінде (инертті газ- Дарды санамағанда) осы жалғыз азот, баска элементтермен қосылғысы келмегендей, олардан аулак дербес күйде атмосферада болады. Жер шарының кей жерлерінде Оңтүстік Америка (Чили), Закавказье, Орта Азияда азоттың минералдық косылыстар түрінде біркатар қорлары бар (NaN03 KN03 түрінде). Азо'г белок заттарының кұрамында болады. Азоттың атомдарымен иондары күн атмосферасынан табылған. Уран мен нептунда ол аммиак түрінде кездеседі. Алу жолдары: Азот аз мөлшерде, лабораторияда керек болтан кезде, оны мына әдістердің бірімен алады. 1. Аммиакты кыздырған мыс оксидінің арасымен өткізеді: 3CuO + 2NH3= 3Cu + 3H20 + N2 2. Аммоний нитритін айырады: 378 NaN02+ NH4Cl= NaCI+ NH4N02 NH4N02= 2H20 + N2 Қасиеттері: Таза азот —түссіз, иіссіз, дәмсіз, суда аз еритін газ. Ауадан сәл жеңілірек. Химиялык қасиеті жағынан азот — инертті, қалыпты жағдайда ол реакцияласпайды. Инерттілігі екі атомды молекуласының N2 өте беріктігіне байланысты; бұл молекуланы айыру үшін 711,2 кДж/моль энергия жұмсау керек. Азотты 3000° С дейін кыздырғанда да молекулалық азоттың 0,1% ғана диссоциацияланады. N2 молекуласының берік болу себебі ондағы атомдар үш байланыспен біріккен (N==N), Азот калыпты жағдайда тек кана литиймен, ал қыздырғанда басқа металдармен және кейбір бейметалдармен әрекеттесіп, тотыктырғыштық қасиет көрсетеді, тек фтор мен оттекпен әрекеттескенде ғана тотыксыздандырғыш болады. Азотты электр шамдарын толтыруға қолданады, бірақ ауадан алынатын азоттың дені синтетикалық аммиак, кальций цианамидын синтездеу үшін жұмсалады. СУТЕКТІ ҚОСЫЛЫСТАРЫ Азоттың сутекпен бірнеше қосылысы бар: аммиак NH3, гидразин N2H4, азидсутек қышқылы HN3 және бұлардың туындылары. Бұлардың ішіндегі өте маңыздысы аммиак. А м м и а к . Органикалык заттардың шіруі нәтижесінде түзіліп бөлініп шығады, ауада әрдайым азғана мөлшерде араласқан түрде, әсіресе халык тұратын жерде болады. Аммиакты алудың бірнеше әдісі бар, олардың ішінде маңыздысы, әрі осы кезде көп колданылатыны —аммиаксинтезі деп аталатын азот пен сутекті тікелей қосатын әдіс: N2+ 3H25=t2NH3 Аммиак алудың екінші бір әдісі цианамид әдісі, ол кальций карбидінің азотпен тікелей қосыла алатындығына негізделген. Алдымен кальций карбидін алу үшін кальций оксидін (СаО) не әктасты (СаС03), тас көмірмен араластырып электр пеште қыздырады: СаО+ ЗС= СаС2+ СО. Қыздырған кальций карбидінің бір жеріне туралап азотты үрлейді. Сол арада карбид пен азот реакцияласады: CaC2+ N2= CaCN2+ C Лабораторияда аммиакты мына реакция бойынша алады: Ca(0H)2+ 2NH4Cl = CaCl2+ 2NH3+ 2H20. 2. Аммиак калыпты жағдайда ауада тотыкпайды, бірак оттек ішінде жанады, реакцияның теңдігі: 4 N H 3 + 3 0 2 = 6 H 20 + 2 N 2 Катализатор катынасында аммиактын кұрамындағы тек сутек кана емес, азот та тотығады: 4NH3+ 502= 4N0 + 6H20 Басқа тотыктыргыштардан аммиакты хлор және бром тотык- тыра алады: 2ЫН:)+ ЗГ2= 6НГ+ Н2 АММОНИЙ ТҰЗДАРЫ Аммиак суға ерігенде оның қосып алу реакциясына бейімділігінен срітіндіде МН4: — аммоний ионы және гидроксид иондарының түзіледі Аммоний тұздарын газ түріндегі аммиакпен сусыз қышқыл- дарды тікелей реакцияластырып та алуға болады: NH3+ HC1= NH4C1 Аммоний тұздары сілті ерітіндісінің әрекетінен оңай айры- лады: NH4+0H--»NH3,+ H20 Аммоний тұздары көп жерлерде колданылады. Оның ішіндегі маңыздылары аммоний сульфаты — (NH4)2S04, аммоний нит раты — NH4NO3. Бұлар тыңайтқыштар болғандықтан өте көп мөлшерде өндіріледі. Аммоний хлориді NH4C1 немесе м ұ с ә т і р мата бояуда, металл дәнекерлеуде және гальвани- калық элементтерде қолданылады. 2)ІV топ қосымша топша элементтері титан, цирконий Zr, және гафний және резерфордий сыртқы электрон қабаты (n-1)d2 ns2 қосылыстарында топша элементтері +1 – ден +4 – ке дейінгі т.д. көрсетеді. Титан тарқалуы бойынша 9-шы элемент Минералдары : рутил TiO2 ильменит Ғе ТіО3 перовоскит СаТіО3 Қыздырғанда титан көптеген металл еместермен (галоген, оттегі, сутегі, азот) әрекеттеседі. Ті +2Cl2═ ТіCl4 2Ti +N2 ═ 2TiN Азот қышқылында пассивтеніп, HNO3 және HCl да қыздырғанда ғана ериді. 2Ті +6HCl ═ 2TiCl3+3H2 Фторид қышқылында еруі мүмкін Ті +6НҒ ═Н2 [TiF6] +2H2 TiO2 – химиялық аз белсенді зат Амфотер қасиетке ие. Қыздырғанда және балқытқанда TiO2 +Н2SO4 t-pa—>Ti (SO4) O + H2O TiO2 + 2КОН бал-да —>K2TiO3+ H2O TiO2 бояу, резина, пластмасса, қағаз бояуда колданылады. Ті және балқытпалары корозияға шыдамды. Олар жеңіл және берік сол себептен конструкциондық материалдар есебінде қолданылады. Химия өнеркәсібінде авиа және ракета құрылысында қолданылады. Цирконий мен гафний периодтық жүйенің ІV тобына титанның топшасына кіреді. Цирконий 1789 жылы М.Кларпорт циркон деген минералды ашты. 1923 жылы гафнийді циркон минералынан Д.Хевеши, Д.Костер (Дания) ашты. Металдардың химиялық активтлігі жоғары болғандықтан оларды таза түрінде алу өте қиын. Кәдімгі температуралы ауада олар өзгермейді, бірақ қыздырғанда оттек және азотпен әрекеттесіп, оксидтер мен нитриттер түзеді Цирконийдің төменгі оксидтері Zr2О3 және ZrО белгілі. Гафний - НfO2 деген жоғары оксид түзеді, балқу температурасы 2990°С. Цирконий мен гафнийдің оксидтері суда ерімейді.Оларға сәйкес гидраттарды екі жолмен алуға болады: кейбір тұздардың ерітінділерін гидролиздеу арқылы немесе тұздарға сілтілермен әсер ету арқылы. Бірінші жағдайда гидраттар түзіледі, олар матақышқылдарға сәйкес келеді, мысалы, Zr(SО4)2 + ЗН2О → Zr(ОН)2↓ + 2Н2SО4; екінші жағдайда — ортоқышқылдарға Zr(SО4)2 + 4NaОН → Zr(ОН)4 + 2Nа2О4. Гидроксидтер амфотерлі қасиеттер көрсетеді. ZrO2 және НfО2 күшті қышқылдарды қосып (жай қосу керек, қыздыру) немесе сілтілермен балқытып ерітуге болады: ZrO2 + 2H2SO4 → Zr(SО4)2 + 2Н2О ZrO2 + 2NaOH → Na2ZrO3 + Н2О Цирконий мен гафнийдің оксидтерін сілтімен балқытқанда цирконий мен гафний қышқылдарының тұздары – цирконаттар мен гафнаттар түзіледі: ZrO2 + 2NaOH t→ Na2ZrO3 + H2O HfO2 + 2NaOH t→ Na2HfO3 + H2O Цирконий мен гафний силикаттары табигатта минерал түрінде кездеседі: ZrSіО4 — циркон, HfSіО4 — гафнон. Цирконий мен гафнийдің оксидтері қышқылдарда ерігенде тұздар түзіледі: ZrO2 + 2H2SO4 → Zr(SO4)22H2O HfO2 + 2H2SO4 → Hf(SO4)22H2O 10 билет: 1. VIА топ элементтерінің жалпы сипаттамасы. Күкірт. Табиғатта таралуы. Алынуы. Қасиеттері. Күкірттің оттекті, сутекті қосылыстары. Күкірт қышқылдары, алынуы қасиеттері, тұздары. Элементтердің жалпы сипаттамасы. Периодтық жүйенің VI тобының негізгі топшасының р-элементтеріне оттек О, күкірт S, селен Se, теллур Те жəне полоний Ро кіреді. Бұл топ элементтерінің жалпы атауы – халькогендер. VI А топшасы элементтерінің электронды конфигурациясы – ns2 np4 . Сыртқы энергетикалық деңгейдегі екі жұптаспаған электронның болуы қозбаған күйінде валенттігі 2-ге тең болатынын көрсетеді. Сыртқы деңгейлердің құрылысын салыстыру арқылы S, Se, Те жəне Ро-де оттектен өзгеше d-деңгейшесінде бос орбитальдар бар екенін көрсетеді. Оттектің сыртқы электрондық қабатында бос орбитальдардың болмауыоғанжұптаспаған электрондар санын көбейтуінемүмкіндік бермейді, сондықтан оттек тұрақты 2 валенттік көрсетеді. Топшаның қалған басқа элементтерінің сыртқы энергетикалық деңгейінде d-деңгейшесінде бос орбитальдары бар, оған қозған күйінде осы деңгейдің s- жəне р-электрондары ауыса алады. Осылай төртке жəне алтыға тең болатын валенттік мəндері түсіндірілед, Күкірт Табиғатта таралуы. Күкірт табиғатта кең таралған. Жер қыртысындағы бұл элементтің массалық үлесі 0,05 %-ды құрайды. Күкірт жай зат түрінде (бос күкірт) табиғатта кездеседі жəне əртүрлі қосылыстардың құрамына кіреді. Құрамында күкірті бар минералдарды екі топқа – сульфидтерге (колчедандар, жалтырлар, алдамыштар) жəне сульфаттарға бөледі. Бірінші топ минералдарына FeS2 – темір немесе күкірт колчеданы (пирит), FeCuS2 – халькопирит, HgS – киноварь, PbS – қорғасын жалтыры, ZnS – мырыш алдамышы жатады. Екінші топ минералдарына CaSO4 •2H2 O – гипс, Na2 SO4 •10H2 O – глаубер тұзын (мирабилит) жатқызуға болады. Күкірттің органикалық қосылыстары мұнайдың құрамына кіреді. Қасиеттері. Күкірт сары түсті қатты зат, диэлектрик, суда ерімейді, күкірт көміртекте СS2 оңай ериді. Оттек сияқты күкірттің де бірнеше аллотропиялық түр өзгерісі бар, ол оның тұрақты – S – S – гомотізбек түзетін мүмкіндігіне 54 Элементтер химиясы негізделген. Қатты күйінде күкірт молекуласы молекулалық кристалдың екі типін түзеді: ромбалық немесе α – күкірт (а) жəне моноклиндік немесе β – күкірт (ə Кристалдардың пішіні бойынша ғана емес, сонымен қатар физикалық қасиеттері бойынша да айырмашылығы бар кристалдық заттар. Ромбалық күкірт – тұрақтымодификациясы. Ромбалық жəне моноклинді күкірттің молекулалық массасын эксперимент жүзінде анықтау күкірт молекуласының модификациялық өзгешелігіне қарамастан оның сегіз атомнан тұратынын көрсетеді: 1. Металдармен əрекеттесуі. Күкірт нағыз бейметалл ретінде көптеген металдармен сульфидтер түзе əрекеттеседі: S + 2Na = Na2 S Fe + S = FeS Бұл реакциялар тек жылудың əсерімен жүреді. 2. Бейметалдармен əрекеттесуі. Күкірт көптеген бейметалдармен (оттекпен, сутекпен, көміртекпен, галогендермен жəне басқалармен) əрекеттеседі: S + O2 = SO2 Н2 + S = H2 S Күкірттің қатысуымен жүретін реакциялар жылудың əсерімен жүреді. 3. Сілтілермен əрекеттесуі. Қыздырғанда күкірт сілтілердің сулы ерітінділерімен əрекеттеседі, мысалы: 3S + 6NaOH = 2Na2 S + Na2 SO3 + 3H2 O Бұл диспропорциялану реакциясы. 4. Қышқылдармен əрекеттесуі. Күкірт күшті тотықтырғыштар болатын қышқылдармен, мысалы концентрлі күкірт жəне азот қышқылдарымен əрекеттеседі: S + 4HNO3 = SO2 +4NO2 + 2H2 O S + 2H2 SO4 = 3SO2 + 2H2 O Алынуы. 1. Бос күйіндегі күкіртті қоспалардан (құм, саз) тазартады. Ол үшін оны қыздырылған су буында балқытады, нəтижесінде сұйық күкірт қатты қоспалардан жеңіл бөлінеді. Қату барысында кесек күкірт алынады, оны əрі қарай арнаулы пештерде қайта айдап тазартады. 2. Күкіртті оның табиғи қосылыстарын балқыту, мысалы күкірт колчеданын жоғары температураға дейін қыздыру арқылы алады. Күкірт колчеданы темір (II) сульфиді мен күкірт түзу арқылы ыдырайды: FeS2 = FeS + S. Нəтижесінде басқа газдармен бірге ұшып шыққан күкіртті салқындатып барып, ажыратып алады. 3. Күкіртті күкіртсутекті тотықтыру арқылы алуға болады: 2H2 S + O2 = 2S + 2H2 O 4. Күкіртті күкірт кендерінен металдарды балқыту кезіндегі қосымша өнім – күкірт диоксидін SO2 көміртекпен тотықсыздандыру арқылы алады: SO2 + С = СО2 + S 5. Металлургия өндірісінің қалдық газдарының құрамында күкірт пен күкіртсутек қоспасы бар. Бұл қоспаны катализатор қатысында жоғары температурада жібереді: SO2 + H2 S = 3S + 2H2 O Тотығу-тотықсыздану реакциясы нəтижесінде күкірт пен су түзіледі. Күкіртсутек. Күкірт пен сутектің қосылысы күкіртсутек деп аталады. Ол мұнай мен табиғи газда өте жиі кездеседі, сонымен қатар минералды қайнарларда жəне вулкандардан шығатын газдарының құрамында болады. Күкіртсутекті күкіртті металдарға, мысалы темір сульфидіне сұйытылған қышқылдармен əсер ету арқылы алады: FeS + 2HCl = FeCl2 + H2 S Күкіртсутек – шіріген жұмыртқаның иісі бар түссіз газ. Ол өте улы, тыныс алғанда ол гемоглобинмен байланысып, параличке əкеледі, кейде өлімге де əкелуі мүмкін. Күкіртсутек ауадан ауыр, суда жақсы ериді: судың бір көлемінде күкіртсутектің 2,5 көлемі ериді. Бұл жарық жерде біраз уақыт тұрса айырылып, күкірт бөлініп шыққандықтан лайланып кетеді. Химиялық реакцияларда күкіртсутек өзін өте күшті тотықсыздандырғыш жəне əлсіз қышқыл (сулы ерітінділерде) ретінде көрсетеді. Күкіртсутек екі типті тұз түзеді: орта – сульфидтер, Na2 S жəне қышқылдық – гидросульфидтер, NaHS. Бұл тұздарды газ тəрізді күкіртсутекті сілті немесе тұз ерітінділерін жіберу арқылы алуға болады, мысалы: VI A топшасы элементтері 59 2NaOH + H2 S = Na2 S + H2 O NaOH + H2 S = NaHS + H2 O Күкіртсутектің артық мөлшерін қолданғанда гидросульфидтер түзіледі. Барлық гидросульфидтер (NaHS, КHS, Сa(HS)2 ) суда жақсы ериді. Сульфидтер суда əртүрлі ериді. Сілтілік, сілтілік жер металдарының сульфидтері жəне аммоний сульфиді ериді. Қалған металдардың сульфидтері суда ерімейді Күкірт қышқылы – түссіз, иіссіз, ауыр майлы сұйықтық (20°С температурада тығыздығы 1,83 г/мл), суда жақсы ериді. Концентрлі күкірт қышқылын суда еріткенде көп мөлшерде жы- 62 Элементтер химиясы лу бөлінеді, сондықтан оны суға (керісінше емес!) абайлап тамшылатып, ерітіндіні араластырып отырып құяды. Күкірт қышқылының химиялық қасиеттері көп жағдайда оның концентрациясына байланысты болады. Құрамында H2 SО4 мөлшері 70 %-дан төмен болса, судағы күкірт қышқылының мұндай ерітіндісі сұйытылған деп, ал ол мөлшерден жоғары болса, онда концентрлі күкірт қышқылы деп аталады. Концентрлі күкірт қышқылы өте күшті тотықтырғыш болып табылады. Ол көптеген металдарды тотықтырады. Қышқылдың тотықсыздану өнімі күкірт (IV) оксиді, күкірт жəне күкіртсутек (қышқылдың концентрациясы мен металдың белсенділігіне байланысты) болады. Мысалы: 2H2 SO4 (конц.) + Cu = CuSO4 + SO2 + 2H2 O 4H2 SO4 (конц.) + 3Zn = 3ZnSO4 + S + 4H2 O 5H2 SO4 (конц.) + 4Mg = 4MgSO4 + H2 S + 4H2 O Күкірт қышқылы өте күшті электролит, сондықтан екі сатысында да толығымен диссоциацияға ұшырайды. Күкірт қышқылы негіздік жəне екідайлы оксидтермен жəне гидроксидтермен тұз түзе əрекеттеседі. Екі негізді қышқыл ретінде H2 SO4 екі түрлі тұздар түзеді: орта – сульфаттар жəне қышқылдық тұздар – гидросульфаттар, мысалы: H2 SO4 + 2NaOH = Na2 SO4 + 2H2 O H2 SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2 O (сілті жеткіліксіз болғанда) 2. Фтор, хлор, бром, иодтың жалпы қасиеттері. Жай, сутекті, оттекті қосылыстардың қасиеттері. Периодтық жүйенің VII тобының негізгі топшасына немесе галогендер топшасына фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At кіреді. Галогендер атомдарының сыртқы энергетикалық деңгейінде жеті электрон – ns2 np5 болады, Табиғатта таралуы. Өздерінің реакциялық белсенділігіне байланысты галогендер табиғатта бос күйінде кездеспейді, алайда олар табиғатта кеңінен жəне барлық жерде X- ион түрінде кездеседі. Галогендердің ішінде табиғатта ең көп тарағаны – хлор. Құрамында хлоры бар көп тараған қосылыстар мен минералдар – тас тұзы (галит) NaС1, сильвинит NaС1•КС1, бишофит MgCl2 •6H2 O, карналлит KCl•MgCl2 •6H2 O жəне басқа да табиғи қосылыстар. Теңіз суында көп мөлшерде (0,8 ден 3,5 %-ға дейін) хлор (əртүрлі хлоридтер түрінде) бар. Таралуы жағынан хлордан кейін фтор болып табылады. Маңызды фтор құрамды минералдар – флюорит (балқытқыш шпат) CaF2 , криолит Na3 [AlF6 ] жəне фтораппатит Ca5 (PO4 ) 3 F. Бром мен йодтың негізгі табиғи көздері теңіз суы болып табылады. Йод қосылыстары мұнай алу үшін бұрғыланатын суларда жəне теңіз балдырларында болады. Жер қыртысында галогендердің массалық үлесі: хлор – 0,045 %, фтор – 0,027 %, бром – 1,6∙10-4 %, йод – 3∙10-5 %-ды құрайды. Астат табиғи радиоактивті заттар ыдырауы өнімдерінде аз мөлшерде кездеседі. Галогендердің қасиеттері. Бос күйінде галогендер екі атомдық молекуладан тұратын жай заттар түзеді: фтор F2 , хлор Cl2 , бром Br2 жəне йод I2 . Бөлме температурасында фтор – өткір иісі бар ақ сары түсті газ, хлор – өткір тітіркендіргіш иісі бар сары жасыл түсті улы газ, бром – қара қызыл ерітінді, ал оның буы – өткір иісті сары сұр түсті, йод – қара көк түсті кристалдық зат. Галогендер – улы заттар. Оның буымен дем алу тыныс алу мүшелерін тітіркендіреді, ал оның көп мөлшері тұншығуға əкелуі мүмкін. Газ түріндегі фтор жəне сұйық бром терінің қатты күйігіне əкеледі. Галогендермен жұмыс жасағанда қауіпсіздік ережелерін қатаң сақтаған дұрыс. Хлор, бром жəне йод сумен əрекеттесе отырып ериді. Олардың сулы ерітінділері хлорлы, бромды жəне йодты су деп аталады. Фтор суды ыдыратады. Бром мен йод та спиртте, бензолда жəне басқа да органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Галогендердің оттекті қосылыстарынан хлордың оттекті қышқылының жəне олардың тұздарының маңызы өте зор. +1 +3 +5 +7 HClO; HClO2 ; HClO3 ; HClO4 қатарында: Хлорлылау қышқыл НС1О əлсіз қышқыл болып табылады. Олардың тек сулы ерітінділері бар, əсіресе жарықтың əсерінен тез ыдырайды: НС1О = НС1 + О. Хлорлы қышқыл НС1О2 – күші орташа қышқыл. Ол сулы ерітінділерінде де тұрақсыз. Хлорлау қышқыл НС1О3 күшті қышқылдарға жатады. Оның тек сулы ерітінділері болады. ХлорқышқылыНС1О4 – күштібейорганикалыққышқылдардың бірі. Ол бос күйінде де кездеседі, алайда тұрақсыз қышқылдардың бірі. Сусыз хлор қышқылы қыздырғанда жəне органикалық зат - тармен байланысқанда жарылыс береді. Хлор қышқылын алудың өнеркəсіптік бір жолы концентрлі күкірт қышқылымен перхлораттарға əсер ету (хлор қышқылының тұзы): КClO4 + H2 SO4 = НС1О4 + КHSO4 Хлордың оттекті қышқылдары (басқа галогендердің де) жəне олардың тұздары тотықтырғыштар, мысалы: NaI + 3HCl = NaIO3 + 3HC1 6NaI + KClO3 + 3H2 SO4 = 3I2 + KCl + 3Na2 SO4 + 3H2 Фторсутек НF көптеген органикалық жəне бейорганикалық фторидтерді алуға шикізат ретінде пайдаланылады. Мысалы, НF алюминий өндірісіне қажетті криолит Na3 [AlF6 ] алу үшін қолданады. Хлорсутек қышқылы НС1 бейорганикалық хлоридтер, көмір қышқылы, дəрілер, бояғыштар, құрамында хлоры бар көптеген органикалық заттар өндірісінде қолданылады. Адам ағзасында тұз қышқылы ішек сөлінің жасушалары арқылы бөлінеді. Ауру тудыратын бактерияларды жоюға, ақуыздарды қорытуға мүмкіндік беретін болғандықтан, оның физиологиялық рөлі жоғары. Натрий хлориді NaС1 – ас тұзы. Сабындар, бояғыштар, натрий гидроксиді, сода, натрий, хлорсутек қышқылы, хлор өндірісінде кең қолданылады. Калий хлориді КС1 калий тыңайтқыштары ретінде қолданылады. Калий жəне натрий бромиді KBr, NaBr медицина мен фотосурет саласында қолданылады. Күміс хлориді жəне бромиді AgCl, AgBr жарықтың əсерінен ыдырау қабілеттілігіне байланысты фотографияда суретке түсіруге сезімтал материал ретінде қолданылады. Калий жəне натрий гипохлоритін КС1О, NaС1О қағаздарды жəне маталардыағарту үшін пайдаланады. Ағартудытұз ерітіндісі арқылы, көміртек (VI) оксидін жіберу арқылы жүргізеді: КС1О + СО2 + Н2 О = КНСО3 + НС1О 12-билет: 1)ІІІА топшасында кең таралған элементтер – бор, алюминий және сирек кездесетін элементтер – галий, индий, талий орналасқан. Олардың атомдарының сыртқы деңгейінде үш электроннан s2p1 болады. Қозбаған күйде р-электрон ғана жұптаспаған. Бірақ бұл элементтердің тотығу дәрежесі +1 болатын көптеген қосылыстары өте тұрақсыз, олар көбінесе +3 тотығу дәрежесін көрсетеді, өйткені электрондарды s-тен р-күйге ауыстыру үшін аз энергия қажет. Тек талий көбінесе +1 тотығу дәрежесін көрсетеді. Бұл топшаның барлық элементтері Э2О3 типті оксидтер түзеді. Оларға Э(ОН)3 типті екідайлы гидроксидтер сәйкес келеді. Алюминий гидроксидінің екідайлық қасиеттері күшті, ал галий гидроксидінің екідайлық қасиеттері әлсіз, индий гидроксиді сілті ерітіндісінде өте қиын ериді, ал талий гидроксиді екідайлық қасиет көрсетпейді. Бор – бейметалл элемент. Қосылытарда ол көбінесе коваленттік байланыс түзеді. Бұл топша элемент атомдарының жоғарыдан төмен қарай радиустары артады, иондану энергиясы кемиді, электрондарды беру және тотықсыздану қабілеттері артады. Реакцияларда бұл элементтердің атомдары тотықсыздандырғыштар, бейметалл бордан басқасы, тотықтырғыш та бола алады. Бордан алюминийге өткенде метадық қасиет күрт күшейеді, галийде аздап әлсіреді де, қайтадан талийге өткенде біртіндеп өсе бастайды. Мұның себебі: галий, индий және талий атомдарында сырттан санағанда екінші деңгейде 18 электроннан болады. Сондықтан алюминийден галийге қарай қасиеттерінің сызықты өзгеруі бұзылады. 2) Галогендер VIIA топшада орналасқан, олар: фтор F, хлор Сl, бром Вr, йод I, астат At. Астат - радиобелсенді элемент. Олардың валенттілік электрондарының жалпы формуласы ns2 nр5 (n=2-6). Бұл элементтердің топтық атауы «тұз түзуші» деген түсінікке сәйкес келеді. Галогендердің соңғы электрондары р-деңгейшесіне түседі, сондықтан олар р элементтеріне жатады. Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай олардың атом радиустары артады, қайнау температурасы мен тығыздықтары да осы бағытта өседі. Олардың агрегаттық күйлері газдан (F2, С12) сұйықтыққа (Вr2), ары қарай қатты (І2) күйге өзгереді, түстері де біртіндеп қоюлана түседі. Галогендер типтік бейметалдар, себебі олардың сыртқы валенттілік қабаттарының толысуына бір ғана электрон жетіспейді, оны қосқанда тотықтырғыштық қасиет көрсетіп, өзінен кейін тұрған бекзат газдардың электрондық кұрылысын алады. Галогендердің тотықтырғыштық қасиеттері топ бойынша жоғарыдан төмен қарай кемиді, себебі атом радиустары артқандықтан ядроның электрон тарту күші азаяды. Фтор қосылыстарында тек бір валенттілік қана көрсетеді, тотығу дәрежесі үнемі -1,0-ге тең, себебі ол электртерістіктілігі ең жоғары элемент; оның екінші энергетикалық деңгейінде екі ғана деңгейшесі бар, электрондардың дараланып көшетін орны болмағандықтан топ нөміріне сәйкес валенттілік көрсете алмайды. Қалғандары топ нөміріне жеткенше тақ мәнді валенттіліктерді (I, III, V, VII) көрсетеді, тотығу дәрежелері: -1, 0, +1, +3, +5, +7. 13 билет: 1)Хром, жай зат және оның қосылыстары, құрылысы, құрамы, қолданылуы, қасиеттері, алу жолдары. Дәрістің мазмұны: Хром және оның қосылыстары, қасиеттері, алу жолдары. Жер қыртысында хром крокоит және хром теміртас кендері түрінде кездеседі. Арнаулы электр пештерінде хром теміртасы көмірмен қосып қыздыру арқылы құрамында 60-65 пайыз хром болатын темірмен хромның кұймасы феррохромды алады. Хром ақсұр, түсті, өтте қатты, ауыр, жылтыр металл. Кәдімгі температурада ауада, суда өзгермейді, өйткені оның бетінде пайда болатын, өте жұқа, тығыз, мықты хром оксидінің қабаты оны бұл орталарда ары қарай бұзылудан сақтайды. Жоғары температурада хром көптеген металл еместермен әрекеттесіп, оларды тотықтырады, ал өзі тотықсыздандырғыш болады. 2) Платина кентастары — платиндық металдар — платиноидтар (Pt, Pd, Іr, Rh, Os, Ru) шоғырланған табиғи түзілімдер. Жаралуы жағынан Платина кентастарының кендері түпкі және қорымды, ал заттық құрамы платиналық, кешендік болып бөлінеді. Оларда платиноидтардың мөлшері: платиналықта 2 — 5 г/т-дан бірнеше кг/т-ға, кешенді түпкіде 0,1 г/т-дан жүздеген г/т-ға, қорымдыда ондаған мг/м3-тан жүздеген г/м3-қа дейін жетеді. Түпкі кентастар — платина металдарының ең негізгі көзі. Пластик. металдардың 98,5%-ы осы кентастардан өндіріледі. Олардың басты өндірістік және минералдық типтерінің кен орындары тек қана қат-қабатты мафит-ультрамафиттік магмалық тау жыныстары кешендерімен байланысты. Платиноидтардың 100-ден аса минералының ішінен көп тарағандары: поликсен, иридийлі палладий, палладийлі платина, осмийлі иридий, сперрилит, ферроплатина, невьянскит, қалайылы платина, т.б. Платина кентастарының түп кендері платформалы және қатпарлы аймақтардағы жер қыртысының терең жарылыстарын бойлай орналасқан ультранегізді интрузиялармен байланысты. Олар 0,5 — 1,0 км-ден 3 — 5 км-ге дейінгі тереңдікте жаралады. Кентастың басты минералдары пирротин, халькопирит, пентландит, кубанит. Кентастардағы басты металдар — платина мен палладий. Платина кентастарының ашық және көмілген күйде кездесетін, ультранегізді интрузиялардың үгілуінен жаралған қорымды кендері мезозой мен кайнозойдағы аллювийлік, элювийлік-аллювийлік тау жыныстарда шоғырланған. жүктеу/скачать 0,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|