Заттың құрылымы, валенттілік жəне тотығу дəрежесі туралы ұғымдардың қалыптасуы
Орындаған: Нурғожа Д.Е.
Заттың құрылымы
Химиялық байланыстар туралы оқу материалы мектептегі химия курсын ғылымның алғы шебіне жақындатады, теорияның жетекші ролін ашып береді. Атомдардың молекулаларға және басқа күрделі бөлшектерге бірігу себебін түсіндіреді. Заттың құрылысы мен қасиеттерінің арасындағы себеп салдар байланысын ашады. Химиялық қосылыстың реакцияға түсу бейімділігін сипаттайды. Химиялық байланыстар табиғатының бірлігі, санның сапаға ауысуы,мазмұн мен түр арасындағы тәуелділікті көрсетуге жәрдемдеседі.
Әр сутегі атомындағы сыңар электрондардың жұптасуынан химиялық байланыс пайда болады. Осыған орай аттас зарядты электрондар қалайша жұптасады деген сұрақ туады. Бұл қайшылықты түсіну үшін электронның толқындық табиғаты , бұлт түзетіні, спиннің болатыны ескеріледі. Сутек атомының жалғыз электроны шар тәрізді бұлт түзетіні оқушыларға белгілі. Электрондарының спиндері қарама –қарсы сутегінің екі атомы бір- біріне жақындасқанда электрон тұлттарының түйіскен жерінде тегіс зарядтың тығыздығы артып, атом ядролары сол араға тартылады. Бұл тартылыс аттас зарядталған электрондардың тебілу күшінен басым болғандықтан тұрақты молекула түзіледі.
Әр сутегі атомындағы сыңар электрондардың жұптасуынан химиялық байланыс пайда болады. Осыған орай аттас зарядты электрондар қалайша жұптасады деген сұрақ туады. Бұл қайшылықты түсіну үшін электронның толқындық табиғаты , бұлт түзетіні, спиннің болатыны ескеріледі. Сутек атомының жалғыз электроны шар тәрізді бұлт түзетіні оқушыларға белгілі. Электрондарының спиндері қарама –қарсы сутегінің екі атомы бір- біріне жақындасқанда электрон тұлттарының түйіскен жерінде тегіс зарядтың тығыздығы артып, атом ядролары сол араға тартылады. Бұл тартылыс аттас зарядталған электрондардың тебілу күшінен басым болғандықтан тұрақты молекула түзіледі.
Полюссіз ковалентті байланысы бар қосылыстарға галогендер түзетін жай заттар, оттегі, күкірт, азот, фосфор, көміртегі және кейбір күрделі заттар жатады. Олардың көпшілігі газ түрінде кездеседі, суда аз немесе нашар ериді.
Полюсті ковалентті байланыс түзілу механизмі жағынан полюссіз байланыстарға ұқсас, мысал ретінде периодтық жүйеде қатар тұрған фтор, оттегі және азот элементтерінің сутектік қосылыстары қарастырылады. Бұл қосылыстардағы байланыстарды түзуге фтордың бір р- электроны, оттегінің екі р- электроны, азоттың үш р- электроны қатысады. Электрон бұлттарының түйісіп қаптасуынан түзілген электрон жұптары терісэлектірлігі басым атомдарға қарай ойысып орналасады:
Н:Ғ-1 Н:О-2 :Н Н:N -3:Н
Н
Валенттілік ұғымының қалыптасуы және дамуы.
Валенттілік ұғымы химия ғылымының дамуында маңызды роль атқарады.Химия ғылымы тарихында валенттілік ұғымы дамуының төрт кезеңі атап өтіледі: 1) ұғымның шығу және қалыптасу кезеңі ( 1850-01860), 2) құрылымдық теория кезеңі (1861- 1895); 3)координациялық теория және үлес валенттілік кезеңі, 4) электрондық теория кезеңі. Бұл кезеңдір химияны оқыту барысында белгілі дәрежеде қайталанылады.
Валенттілік
Электрондық формулаға қарағанда азот оттегі атомдарымен бес электрон жұбы арқылы байланысқан, азоттың сыртқы екінші қабатына он электрон келеді. Екінші электрондық қабатта сегізден артық электрон орналасуы мүмкін емес, оның оның үстіне азот атомындағы 2s2 электрон жұбын ажырату үшін көп энергия жұмсау қажет.
Тотығу дәрежесі туралы ұғымның қалыптасуы.
Атомдардың терісэлектрлігіне және тотығу дәрежесіне сүйеніп химиялық формула құрудың алгоритмі түсіндіріледі.Терісэлектрлігінің өсуіне қарай элементтер таңбаларын жазу; 2. Теріс тотығу дәрежесінің мәнін табу; 3.Оң тотығу дәрежесін арнықтау; 4.Табылған тотығу дәрежелерінің ең кіші еселіктері бойынша индекстерді есептеп шығару.
Қорытынды
Валенттілік, тотығу дәрежесі, химиялық байланыс және заттың құрылымы ұғымдарының арасындағы өзара байланыстар.
Орта мектептің химия курсында химиялық байланыс, валенттілік және тотығу дәрежелері арасындағы тәуелділік нақтылы ашылмайды. Заттың құрылымы бойынша анықталатын координация саны туралы жеке деректер келтіріледі. Методикалық әдебиеттерде валенттіліктің бүтін санмен рим цифрлары арқылы белгіленетіні, таңбасы болмайтыны айтылады. Тотығу дәрежесінің оң, теріс және ноль, бөлшек сан түрінде болып, араб цифрларымен көрсетілгендігіне назар аударылады.Валенттілік пен тотығу дәрежелерінің сан мәндеріндегі үйлеспеушілікті түсіну үшін мұғалім үш түрлі валенттілік болатынын есте ұстаған жөн.
Валенттілік заттардың өзара әрекеттесулерінің саны, ол үшін түрлі әдіспен: а) заттың элементтік құрамы; ә) қосылыстағы атомдардың өзара орналасуының геометриялық құрылымы; б) заттардың электрондық құрылысы бойынша анықталады.
Тотығу дәрежесі дегеніміз қосылыстағы элементтің стехиометриялық валенттігі, металдық қасиеттері бар элементтер үшін оң таңбамен,бейметалдық қасиеттері бар элементтер үшін теріс таңбамен алынады. Бір элементтің ( эквиваленті бірдей ) элементтердің атомдары өзара әрекеттесіп , жай заттар түзілгенде стехиометриялық валенттілік те , тотығу дәрежесі де нольге тең болады.
Атомдардың әрекеттесуге бейімділігі олардың қосылыстағы орналасуының геометриялық құрылымы бойынша анықталған валенттілікті координация деп атайды. Ол осы қарастырып отырған атомды қоршаған көршілес атомдардың санымен анықталады.
