Тақырып Бейметалдардың бейорганикалық химиясының теориялық негіздері

Бейметалдардың жай заттарының қүрылысы мен қасиеттерінің арасындағы тәуелділікті көрсететін кесте сызылады. Галогендер, оттегі жэне азот түзетін жай заттардың қатты күйінде молекулалық кристалл торы, коміртегі, бор жэне кремний түзетін жай заттардың атомдык кристалл горы болатыны, соған сэйкес физикалық қасиеттеріндегі үқсастықтары мен айырмашылықтары анықталады. Жай заттарының химиялық қасиеттері сызбанұсқа сызу жэне мысалдар келтіру арқылы талқыланады.

Бейметалдар түзетін сутекті қосылыстардың қүрылысы мен қасиеттері металдардың сутекті қосылыстарымен салыстырылады:
R⁺¹H^-1    R⁺²H₂^-1   R⁺³H₃ ^-1   R ^-4ң₄⁺¹

R^-3H₃⁺¹   H₂⁺¹R^-2   H⁺¹R^-1

Бүл қатарға сэйкес сутекті қосылыстарға мысалдар келтіріп талқылағанда мына мәселелерге көңіл аударылады.

1. 
   Сутегінің металдармен қосылыстарындағы тотығу дэрежесі минус бірге тең, бүлар - молекулалық қүрылысы болмайтын тұз тэріздес қосылыстар. Сумен толық гидролиз реакциясына түседі. Гидридтердегі сутегі ионы тотықсыздандырғыш қасиет танытады.
   
2. 
   Бейметалдардың сутегімен қосылыстары молекулалардан қүралады, кэдімгі жағдайда газдар немесе үшқыш күйінде болады. Бүл қосылыстардагы сутегінің тотығу дэрежесі оң болғандықтан тотықтырғыш қасиеттер білдіреді. Металдармен эрекеттескенде электрондарды косып алып, бос күйіндегі сутегіне айиалады.
   

Н+

H₂O+NH3 = NH₄⁺ + ОН^-

Н+

Н₂0+ HF = Н₃0⁺+ F

Реакцияда су негіздіқ, фторсутегі кышқылдық қасиет білдіреді, бүл құбылыстың мэні • де фтордағы ядро зарядының артуымен түсіндіріледі.

1. 
   Сутекті қосылыстар үш түрлі аталады: а) сутегінің теріс тотыгу дэрежесіндегі қосылыстары гидридтер делінеді. Кейде, сутекті қосылыстардың бэрін осылай атайды, бірақ ол номенклатура негіздеріне сай келмейді; э) бейметалдардың сутекті қосылыстары, сутегі фториді, сутегі хлориді, сутегі нитриді, т.б. деп аталуы керек еді, бірақ оқулықтарда орысшадан аударылған бір сөзбен берілетін атаулары қолданылады: фторсутек, хлорсутек, күкіртсутек, т.б. деп берілген; б) кейбір қосылыстар үшін тарихи қалыптасқан атаулары қалып қойған, мысалы аммиак (сутегі нитриді деудің орнына), су (сутегі оксиді деудің орнына).
   
2. 
   Бейметалдардың сутекті қосылыстарының қышқылдық қасиеттері топ бойында ядро зарядтарыиың артуына байланысты күшейеді.
   

Оттекті қышқылдарды қарастыру мына жоспарга сэйкес жүзеге асырылады: 1) оттекті қышқылдардың қүрамы; 2) бір периодта жэне бір топта орналасқан элементтер түзетін қышқылдар күшшің өзгеру заңдылықтары; 3) оттекті қышқылдардың химиялық қасиеттері; 4) қышқылдардың қолданылуы жэне маңызы.

Химияны терең білгісі келетін оқушылар үшін оттекті қышқылдардың құрамын жиынтық қосылыс ретінде қарастырып, орталық атомның координация саны жөнінде түсінік беруге болады. Бұл қышқыл түзуші элемент атомының радиусы мен қышқылдық қасиет арасындағы тэуелділікті ашуға, кейбір қышқылдардың ерекшелігін түсінуге жэрдемдеседі. Мәселен, оқушылар бір топта орналасқан элементтер түзетін оттекті қышқылдар қасиеттері ядро зарядының өсуіне байланысты күшейеді деген жалпы заңдылықты қолданып, күкірт қышқылынан селен қышқылы, селен қышқылынан теллур қышқылы күшті деген түжырым жасайды. Бүл түжырым селен қышқылының күшін түсіндіргенімен теллур қышқылына қолданылмайды. Теллур қышқылындағы орталық элементтің координация саны алты (Н₆Те0₆), соған орай анионның теріс зарядтары артып, протондарды берік үхтап тұрады да қышқылдық күші кемиді.

Протолиттік теория түрғысынан қышқылдық жэне негіздік қасиеттердің салыстырмалы түсінік екені нақтылынып, екі қасиеттің де ор затта болуы мүмкін екені жөнінде ұғым қалыптастырылады Оқушылардың химиядан алган білімін қорытындылау мектеп бітіру емтиханын ойдағыдай тапсыруға әзірлейді. Сондықтан теориялық және деректі білімді бір жүйеге түсірумен бірге сарамандық сабақтар өткізуге, эксперимент жэне сан есептерін шығаруға баса назар аударылады.

Оқушылардың химиялық тіл жөніндегі білімін қорыту. Осы кезге дейінгі химияны оқыту эдістемесінде білім мен біліктің қалыптасуы жөнінде жүйелі баяндалады да, соларды сақтайтын жэне тасымалдайтын тілдік құралдарға аз көңіл бөлінеді. Сондықтан оқушылардың білімі жаттанды болып келеді. Олар жеке таңбаның, терминнің және сөйлемнің мағынасын жетік игермейді.

Өйткені олардың заттық және үғымдық мағыналары, сапалық жэне сандық мэндері химия курсында біртіндеп ашылады да, өзара байланысы нақтылы сараланбайды. Зерттеулер нэтижесі оқушылардың жеке дара күйіндегі жэне формула құрамындағы химиялық таңбаның мэні мен мағынасын үстірт түсінетінін көрсетті. Мәселен, химиялық элемент, атом жэне жай зат ұғымдары біркелкі таңбаланатындықтан оқушылар олардың арасындағы тәуелділікті жэне айырмашылықты нақтылы ажырата алмайды.

Бүл олқылықты болдырмас үшін мүғалімнің химиялық білім мен ғылыми тілдің ара қатынасын нақты түсініп, үтымды пайдалану жолдарын үзбей іздестіргені жөн. Ғылыми білім үғымдар жүйесінен түрады. Бұл жүйе тіл арқылы оқушылардың санасына сіңіріледі, оқушының білімі ғылымның тілі арқылы көрініс табады, жаңарады, молаяды жэне қолданылады.

Сондықтан химия тілі және оның мағынасы жөнінде әр класта алынған білімді бір жүйеге түсіріп, қорытындылаудың оқу-тәрбиелік маңызы зор.

Бұл қорыту мына жоспармен жүзеге асырылады: 1) химиялық символиканың мэні мен мағынасын түсіну; 2) химиялык терминология мен номенклатурадан алынған білімді қорыту; 3) тексті түсіне білу жэне ғылыми тілді пайдалану; 4) химиялык символика, номенклатура жэне терминология арасындағы семантикалық байланыстарды ашу.

Химиялык символика 8-сыныптагы «Химиялық алғашқы үғымдар» тақырыбындағы арнайы сабақтарда атом-молекулалық ілімнің деңгейінде оқылады. Содан кейінгі тақырыптарда білім берудің құралы ретінде пайдаланылады. Алғашқы тақырыпта химиялық таңбаның, формуланың жэне теңдеудің элемент, зат жэне химиялык реакция ұғымдарына негізделген жеке мэндері ашылады. Бүл арада мүғалімнің химиялық символиканың негізі - әріп таңбалар екенін, олардың үлт тіліндегі эліппе әріптерінен мағыналық жагынан айырмасы болатынын нақтылауға жете назар аударуы тиіс. ¥лт тіліндегі әріптердің дербес күйінде мағынасы жоқ, өзара бірігіп қана белгілі бір мағынаға ие болады. Химиялық элементтің латынша жэне грек тіліндегі атауларының бір немесе екі әрпінен алынған химиялық таңбаның қайшылыққа толы бірнеше мағынасы бар. Олар 26-кестеде келтірілді. Бір таңбаның оннан астам мәні біртіндеп эр теорияның түрғысынан қалыптасады. Сондыктан мағына үздіксіз жылжып өзгеріп, таңбаның сыртқы пішіні бір қалпында қалатындықтан химиялық таңба мен оның мағынасының арасында қайшылық туады. Химиялық таңба әр үғымды (химиялық элемент), әрі затты (жай зат), әрі заттың  химиялық бөлінбейтін бөлшегін (атом), атомның тотығып, тотықсызданып өзгерген күйлерін, эр түрлі санын белгілейді. Осының бәрін    қорытып,    бір   жүйеге   түсіруге    25-кесте көмектеседі.

Химиялық таңбаның сапалық жэне сандық мағынасы

 

	Атом саны	Белгілейтін ұғымы	Таңбасы
1	Бір түрге жататын барлық атом	Химиялық элемент
		Мысалы:
		күкірт	S
		темір	Ғе
2	6,02 • 16" атомдар	Атомның молі
		Күкірт	S
		Темір	Ғе
3	Бір атом	Күкірт	S
		Темір	Ғе
4	Алынған         үлесіндегі	Күкірт	S
	атомдар саны	Темір	Ғе

Оқушылардың назары мыналарға аударылады:

1. 
   Төрт жағдайда химиялық элемент таңбасының сыртқы пішіні бірдей, бірақ сапалық және сандық, заттық жэне үғымдық мағыналары эр түрлі.
   
2. 
   Бірінші жағдайда темір мсн күкірттің таңбалары химиялық элемент ұгымын белгілейді, сандық мэні сол элементке тиесілі элемдегі барлық атомды қамтиды.                                                     і
   
3. 
   Екінші жағдайда үғымның мазмұны тарылып, көлемі мольге дейін кішірейеді, атом саны түрақты шамаға (Авогадро саны) келеді.
   
4. 
   Үшінші жагдайда темір мен күкірттің таңбалары бір атомын гана белгілейді.
   
5. 
   төртіншіжагдайда химиялық таңбалар көзбен көрін, қолмен ұсақауга келетін жай заттарды өрнектейді. Мүлдагы атом саны алыніан затгыц массасына тэуелді, атомның мольдік массасына пронорцпоііалды өзгереді.
   

Химиялық формуланың қүрамына кірген таңбаның беретін мэліметтері арта түседі. Бүл заттың құрамындағы атомдардың тотығу дәрежелерінің өзгеруіне байланысты екеніне оқушылардың көздерін жеткізу керек. Сырт қарағанда Н₂, Cl₂, NaH, HC1, НСІО, НСЮ₂, НСІОз, НСІО₄ формулаларындағы хлор мен сутегі таңбаларының мэндері бірдей тэрізді көрінеді. Сондықтан осы формулалар арқылы өрнектелген заттардагы хлор атомының электрондық күйін және қасиеттерін орта мектепті бітірген оқушылардың қалай игергенін білу үшін арнайы зерттеу жүмыстарын жүргіздік. Нэтижесінде 620 оқушының 39, 25 пайызы хлор атомының минус бір, плюс бір жэне плюс бес тотығу дэрежесіндегі электрондық қүрылысын жэне қатысатын тотығу-тотықсыздану реакцияларын білмейтін болып шықты. Бүл мысалдан оқушылардың эр кезеңде өтілген материалдарды біріктіріп, қорытынды жасай алмайтыны байқалады. Мәселен, тұз қышкылындағы хлордың тотықсыздандырғыш, Бертолле түзындағы хлордың тотықтырғыш қасиеттер көрсететінімен оқушылар бос хлорды алу кезінде танысқан болатын. Сондықтан шолып қорытындылау кезінде осы реакцияны еске түсіріп, электрондық түрғыдан қайта талдау қажет.