Шпаргалка по "Неорганической химии"

Тұздардың химиялық қасиеттері

Тұздар негізінен катты заттар, олардың суда ерігіштігі арнайы кестеде беріледі (химия кабинетінде ілініп тұрады) және«ерігіштік кестесі» деп аталады. Онда суда еритін заттар «е», аз еритіндері - «а.е», ерімейтіндері - «ем», суда тұрақсыздары сызықшаман (-) белгіленген. Тұздардың ішінде нитраттар жақсы ериді, ал барий сульфаты, кальций карбонаты, күміс хлориді,қорғасын (II) сульфиді т. т. іс жүзінде ерімейді. Калий мен натрийдің барлық түздары суда ерімтал келеді.

Тұздардың металдар мен әрекеттесуі белсенді металдар белсенділігі төмен металдарды олардың тұздарының құрамынан ығыстырып, орын басу реакциясы жүреді, нәтижесінде жаңа тұз бен бос күйіндегі металл алынады. Мысалы, сынауыққа мыс сульфатының ерітіндісін құйып, оған темір шеге салсақ, оның беті біраздан кейін қызыл мыспен қапталады:

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

Бұл типті реакциялардың сұлбасы мынадай:

тұз + металл (белсенді) = тұз (жаңа) + металл (белсенділігі төмен)

Осы реакция кері бағытта жүре ме? Жоқ, жүрмейді, себебі мыс металдардың белсенділік қатарында сутектен кейін тұр. Мұндай типті реакциялар жүру үшін мына шарттар орындалуы керек.

Белсенділік қатарында бұрын тұрған металл өзінен кейін тұрған металдарды олардың тұздарынан ығыстырады.

Реакцияға алынған және түзілген тұз ерімтал болу керек, егер түзілген тұз ерімейтін болса, тұз металл бетін қаптап қалады да, реакция жүрмейді.

Тұздардың қышқылдармен әрекеттесуі

Сынауыққа мәрмөр түйірлерін салып, үстіне тұз қышқылын құйсақ, төмендегі реакция жүреді, нәтижесінде газ бөлінеді:

СаС03+2НСl=СаСl2+Н2С03

Н2С03=Н20+С02↑ (реакцияның жүру белгісі)

2NaCl+H2S04=Na2S04+2HCl↑

Жалпы сұлбаны былай беруге болады:

тұз + қышқыл = тұз (жаңа) + қышқыл (жаңа)

Реакция типі - алмасу, мұндай реакциялардың жүру шарттары:

Реакцияға қатысқан қышқыл реакция нәтижесінде түзілетін қышқылдан күшті және тұрақты болу керек.

Тұздардың өзара әрекеттесуі

Сынауыққа барий хлоридінің ерітіндісін құйып, оған натрий сульфатының ерітіндісін коссақ, ақ түсті тұнба пайда болады, ол мына реакцияның жүргендігінен:

BaCl2+Na2S04=BaS04↓+2NaCl

NaCl+AgN03=AgCl↓+NaN03

Реакция типі - алмасу, мұндай реакциялардың жүру шарттары мынадай:

Реакцияға қатысатын тұздардың екеуі де ерімтал болуы керек.

Түзілген тұздардың біреуі тұнбаға ( ↓ ) түсуі керек.

4.VII топ элементтерінің жалпы сипаттамасы.Атомдардың электрондық құрылымы.Химиялық қасиеттері.Хлор.Табиғатта таралуы.Алынуы.Физикалық және химиялық қасиеттері.Хлорсутегі.Тұз қышқылы,алынуы.Физикалық және химиялық қасиеттері.Хлордың оттекті қосылыстары.Период жүйесінің VII A – топшасында орналасқан фтор,хлро,бром,йод және астат элементтерін «галогендер» деп атайды.Галоген – грекше тұз түзуші деген сөз,себебі олар металмен тікелей әрекеттесіп тұз(галидтер) түзеді.Галогендердің сыртқы электрондық деңгейінде жеті электрон бар.Аяқталуға тек бір электрон жетіспейді,галогендер күшті тотықтырғыштар.Олардың электртерістігі өте жоғары.Олар таза металл еместер.Фтордан астатқа қарай электртерістігі кемиді,тотықтырғыш қасиеттері төмендейді.Метал еместік қасиеттері кеміп,йод пен астатқа металдық қасиет пайда болады.Олар қосылыстарынан бірін – бірі ығыстырыды.Галогендер өте активті элементтер,сондықтан табиғаттан бос күйлерінде кездеспейді.Олардың сутегімен қосылыстары суда жақсы еріп,қышқыл болып табылады.Галоген – сутегі қышқылдарының қышқылдық қасиеті фтордан астатқа қарай артады. Ең активтісі фтор,ол қосылыстарда тек -1 тотығу дәрежесін көрсетеді.қалғандарыныңтотығу дәрежесі 1-+7 дейін өзгере алады.Галогендер оттегімен тікелей әрекеттесе алмайды.Оттекті қосылыстары қосымша әдіспен алынады.Хлордың екі изо тобы бар:3417СІ ,3717СІ.Ол тек қосылыс түрінде кездеседі.Жер бетінде оның мөлшері 0,25％.Хлор табиғатта натри ,калий хлоридтері түрінде кездеседі.Жер бетінен хлоридтер еріп өзен сулар арқылы теңізбен мұхиттарға түседі.Теңіз суланған жерлерде хлоридтер тас тұздар түзеді.Тас тұздар түссіз кристалдар.Оның бай кен орындары Украйнада, Кавказда, Сібірде бар.Натрий хлориді тұзды көлдерде көп.Натрий  хлориді мал адамға да қажет. Малды азықтандырған кезде азыққа қажет мөлшерде натрий хлоридін қосады. Топырақта түз көбеюі өсімдік өсуіне кесірін тигізеді. Мұндай жағдайда жердің құнарын арттыру үшін гипстеу CaSO4 2H2O -  мен өңдеу керек. Өнеркәсіпте хлорды натрий хлориді ерітіндісін электролиздеп алады. Электролиз кезінде хлор – анион анодқа тартылып тотықсызданады:

                    2CI- – 2e  → CI0 

Лабораторияда оны алу үшін концентрлі тұз қышқылына күшті тотықтырғышпен әсер етеді. Көбінесе, тотықтырғыш ретінде калий перманганаты KMnO4,марганец(IV)оксиді, калий хлораты KCIO4 қолданылады:

16HCI-1   + 2 KMn+7O4  =  5CI20  +  2MnCI2 +  2KCI  +  8HO2

Хлордың қасиеттері.Хлор сары жасыл деген сөз.Ол өткір иісті,сары жасыл газ ауадан 2,5 есе ауыр.Аздаған өысым және  34 градуста күлгін сары сүйыққа айналады,судың 1 көлемінде 5 көлемі ериді.судағы ертііндісі хлор суы д.а.Химиялық активтілігі жағынан фтордан кейінгі күшті тотықтырғыш.2K+ CI2 = 2KCI

Хлор толтырылған ыдысқа сурма ,мыс, темір т.б. элементтер салынса жанып хлоридтер түзеді.H2+ CI2=2HCI

Бұл реакция күн сәулесі әсерінен тізбекті реакция түрінде өте жылдам жүреді.Таза хлор дезинфекция,ауыз суын залалсыздандандыру үшін пайдаланылады.Пептицидтер,тұз қышөылын,пластмассалар,бояужәне дерлікзаттар алу үшін қолданылады.

Хлорсутегі және тұз қышқылы.Хлорсутегін лабораторияда натрий хлоридіне күкірт қышқылын әрекеттестіріп алады:

2NaCI+ H2SO4 =Na2SO4 +2 HCI     (700-800t)

Техникада синтез әдісімен алады:H2 + CI2 = 2HC

Хлорсутегі өткір иісті,түссіз газ,тыныс жүйесінің сілекей қабығын тітіркендіреді,ауадан ауыр.Олауада түтінденеді,өйткені ауадағы су буымен әректтесіп тұз қышқылын түзеді.Тұз қышқылы түссіз,өткір иісті,сұйық зат.құрамында 42％HCI болады.Техникада құрамында 32-37％HCI бар қышқыл өндіріледі.Т.Қ адам,мал организімі үшін маңызы зор,асқазан сөлінің құрамына кіреді.Тұз қышқылы бояу ,дәрі дәрмек,аммони хлоридін,хлорсутегін өндіру үшін қажет.

Хлордың оттекті қосылыстары.Хлор от тегімен тікелей әрекеттеспейді,ал оның оттекті қосылыстарын қосымша жолмен алады.Оттекті қосылыстарында хлор оң тотығу дәрежесін көрсетедіХлордың мына оттекті қышқылдары белгілі:хлорлылау HCIO,хлорлыHCIO2 ,хлорлауHCIO3 ,хлорHCIO4 қышқылдары.Хлорлылау қышқылыHCIO суда еріген кезде түзіледі:

CI2 + H2O = HCIO + HCI

Хлорлылау қышқылы тұрақсыз ,ертіндіде ыдырап кетеді:

HCIO = HCI + O

Хлорлылау қышқылдың тұздарын гипохлоридтер дейді.Олар хлорды сілті ертіндісіне сіңірген кезде түзіледі:

CI2 + 2KOH =KCIO +KCI +H2O

ҚұрамындаKCIO  және KCI бар ертіндіні Жауель суы деп атайды.

KCIO + H2O +CO2 =HCIO +KHCO3

Құрғақ кальций гидроксидіне хлормен әсер ету арқылы хлорлы не ағартқыш әк деп аталатын қоспа алады:

2CI2 + 2Ca(OH)2 = Ca(CIO)2 + CaCI2 + 2H2O

Ca(CIO)2 + H2O + CO2 = 2HCIO + CaCO3

Хлорлы қышқыл хлорлылау қышқылға қарағанда күштілеу ,ал тотықтырғыш қасиеті төмендеу тұрақсыз зат.оның тұздарын хлориттер дейді.Хлорлау қышқыл біршама тұрақты күшті қышқыл.Хлорлау қышқылдың тұздарын хлораттар дейді.Хлор қышқылы тұздарын перхлораттар дейді.Осы айтылғандардан хлордың тотығу дәрежесі артқан сайын олардың тұрақтылығы артып тотықтырғыш қасиеті кемиді.

HCIO→HCIO2→HCIO3→HCIO4

5.ДИСПЕРСТІ ЖҮЙЕЛЕРДІҢ  ЖІКТЕЛУІ ЖӘНЕ ЖАЛПЫ СИПАТТАМАСЫ.

Дисперстік жүйелер. Ерітінділер. Дисперстік жүйелер табиғатта және техникада кең тараған. Бір зат екінші заттың ішінде бірыңғай таралған болса оны дисперстік жүйе деп атайды.

Дисперстік жүйелер дисперстік орта және дисперстік фазадан тұрады. Дисперстік орта — біртекті дисперстік фаза тараған зат. Ондай ортада тараған кішкентай зат бөлшектері дисперстік фаза болып табылады. Мысалы, лай суда су - дисперстік орта, ал ондағы топырақтың бөлшектері - дисперстік фаза болады. Тұманды күнде ауа — дисперстік орта, ондағы судың буы - дисперстік фаза болады. Сүтте - еріген май бөлшектері -дисперстік фаза, ал сұйықтық - дисперстік орта. Сол сияқты мысалдар табиғатта өте көп.

Дисперстік жүйелер дисперстік фаза бөлшектерінің мөлшеріне байланысты суспензия эмульсия коллоид ерітінділер және шынайы ерітінділер деп бөлінеді.

Суспензия мен эмульсия бөлшектершің мөлшері 100 нм-ден (нанометр, 1 нм —100 -9 м) үлкен болады.

Суспензия да дисперстік фаза - қатты зат, ал дисперстік орта - сұйықтық болады. Ондағы қатты зат сол сұйықта ерімейді. Суспензия жасау үшін қатты затты ұнтаққа айналдырып ұсақтап, оны сұйыққа (суға) салып араластырады. Өте үлкендеу бөлшектер шөгеді, ал кішіректері сұйықта бірыңғай таралып тұрады.

Эмульсия да дисперстік фаза мен дисперстік орта өзара араласпайтын сұйық заттар. Эмульсияға мысал ретінде сүтті кептіруге болады. Сүтте майдың бөлшектері қалқып жүреді.

Коллоид ерітінділер - құрамындағы дисперстік фаза бөлшектерінің мөлшері 1-ден 100 нм-ге дейін болатын дисперстік жүйелер. Олар суспензия, эмульсиялар мен шынайы ерітінділер арасындағы жүйелері.

Шынайы еріттдіде еріген зат мөлшері 1 нм ден кіші болады. Мұнда еріген зат атом, ион не молекула түрінде болады да бір фазалық жүйе, яғни гомогенді болып табылады.

Сонымен, ерітінді деп екі не одан да көп компоненттен (бөлшектен) тұратын гомогенді жүйелерді айтады.

Ерітінділер еріген заттан және еріткіштен тұрады.

Ерітінділер концентрациясы. Ерітінді концентрациясы деп еріген заттың белгілі бір еріткіш көлеміндегі немесе массасындағы мөлшерін айтады.

Ерітінді концентрациясын жуық және нақты анықтайды. Жуық түрде ерітінділер концентрациялы жене сұйылтылған деп бөлінеді.

Концентрацияны нақты түрде бірнеше әдіспсн анықтайды массалық үлес мольдік үлес молярлі, моляль, нормаль концентрациялар.

Еріген зат немесе еріткіштің мөлшерінің жалпы еріген зат пеи еріткіш мөлшерлерінің қосындысына қатынасы мольдік үлес болып табылады.

Еріген заттың мольдік үлесі:

Еріткшітің мольдік үлесі:

мұнда, п1 – еріткіштің моль саны п2  -  еріген заттың моль  саны.

Нормаль концентрация еріген зат массасы эквивалиентінің ерітінді көлеміне қатынасын көрсетеді. Яғни 1 л ерітіндідегі еріген заттың эквивалентін көрсетеді.

Д.И.МЕНДЕЛЕЕВТІҢ ЕРІТІНДІЛЕР ТУРАЛЫ ТЕОРИЯСЫ

Д.И.Менделеев күкірт қышқылының этил спиртінің басқа тағы бірсыпыра заттың ерітшділерінің қасиеттерін оның ішінде физикалық қасиеттерін зерттей келіп, оның барлық қасиеттерін дұрыс түсіну үшін, еріген зат пен еріткіштің арасында болатын химиялық әрексттесудің зор мәнінің барлығын көрсетті.

Д.И.Менделеев, ерітінділерде еріген зат пен еріткіш арасында химиялық қосылыс түзіледі, ол қосылыстар тұрақсыз болғандықтан аздап ыдыраған күйде болады деген.

ҚАТТЫ ЗАТТЫҢ СУДА ЕРІГІШТІГІ

Қатты заттарды алатын болсақ олардың ерігіштігін 93-сурегтегі ерігіштік схемасынан көруге болады. Онан ерігіштікке температураның әсерін де көруге болады. Мысалға алынған тұздардың 0 градустағы ерігіштіктері әр түрлі, ішінде ең жақсы еритіні Кl, ең нашар еритіні КСlО3. Температураны көтерген сайын тұздардың көпшілімнің ерігіштігі өседі. 70 градустан асқан кезде КNО3 ерігіштігі бәрінін басым болады. Кейбір заттардың (мысалы NаСl) ерігіштігі баяу өседі, кейбіреулерінікі (мысалы Са(ОН)2) кеміп те кетеді (44 сурет). Кейбір заттардың ерігіштік схемасында сынық көрінеді, ол еріген заттың құрамында өзгеріс болғандықтан мысалға кристалло гидрат Nа2SО4*10Н2О алсақ (95 сурет) температураны көтерген сайын ерігіштіктің өте артатынын көреміз. Бірақ 32,4° келгенде қисықта сынық пайда болады, өйкені бұл температурада кристаллогидрат сусыз тұзға (Nа2SО4) айналады, бұл сусыз тұздың ерігіштігі температураны көтергеннен өспейді, қайта кемиді. Қатты заттардың еруі термодинамикалық тұрғыдан  алғанда энтальпиялық және энтропиялық факторлардың әсеріне тікелей тәуелді.     Еру   өздігінен  жүретін   процесі,  болғандықтан,   жүйенің изобара-изотермиалық потенциалы кішірейеді,   яғни

∆Gеру= (Нeру —∆Sеру) <0

 

6.V топ элементтерінің  жалпы сипаттамасы.Атомдардың электрондық  құрылымы.Азоттың табиғатта  таралуы,алынуы.Химиялық  қасиеттері.Азоттың оттекті қосылыстары.Азот  оксидтеріне жалпы сипаттама.Азотты қышқыл.Нитриттер.Азот ІІІ қосылыстарындағы тотығу – тотыұсыздану екі жаұтылығы.Азот ұышұылы.Молекуласының Электрондық құрылымы.Алынуы,физ, химиялық қасиеттері.Нитраттар. V топ элементтеріне метал емес азот пен фосфор және  оларға ұқсас мышьяк ,сурма,висмут жатады.Бұл элементтер атомының сыртқы электрондық деңгейінде бесэлектрон бар.S2P3.Р электрондар дара.Сол себепті олардың тотығу дәрежелері +3және S  электрондар даралануы нәтижесінде +5 болады.Рет номері өскен сайын метал еместік қасиеті төмендеп,металдық қасиет пайда болады.Бұл топша элементтері галогендермен ЭГ3 қосылыстар түзеді.Азот деген сөз гректің тіршілікті қолдамайды деген сөзінен шыққан.Табиғатта көбінесе бос күйінде болады.Ол жер атмосферасының көлем бойынша 78 ％алады.Азот байланысқан күйдетопырақта ,органикалық заттар құрамында болады.Ол өсімдік белогы құрамына, көмір,троф,нитрат құрамында кездеседі.Өнеркәсіпте азотты ауадан алады.Алдымен ауаны ұысып сұйыққа айналдырады,содан біртіндеп қысымды азайтқанда қайнау температурасы жоғарылау азот бірінші үша бастайды.Лабараторияда аммони нитритін ыдырату арқылы алады:NH4NO2→N2 +2 H2O