Атом-молекулалық ілім негіздері. Х имияның негізгі заңдары

Модуль  №1: Атом-молекулалық ілім негіздері. Х имияның негізгі заңдары.

Тақырыптар: «Атом молекулалық ілім», «Химияның негізгі заңдары. Стехиометрия. Химиялық эквивалент»

Мақсаты: Атом молекулалық ілімді естеріне түсіру. Химияның негізгі іргетасты жалпы заңдарына жататындар: зарядтың сақталу заңы, масса мен энергияның сақталу заңы және дамудың периодтылығы заңы. Ал стехиометриялық заңдарға жататындар: құрам тұрақтылық заңы, зат массасының сақталу заңы, еселік қатынас заңы, көлемдік қатынас заңы, Авогадро заңы эквивалент заңдары жайлы білімдерін толықтырып, эквивалент жайлы оны анықтау әдістері туралы түсінік қалыптастыру.

Нгізгі сұрақтар:

1. Атом-молекулалық ілімнің негізгі қағидалары
2. Химияның негізгі заңдары
3. Стехиометрия, стехиометрия заңдары
4. Химиялық эквивалент, эквивалент заңы

Химия заттардың құрамы мен құрылымы өзгеру арқылы өтетін процестерді және осы процестердің ішінде, сол сияқты материя қозғалысының басқа формалары арасындағы өзара айнылымдар мен ұштасатын заттардағы өзгерістерді зертейді. Химияның негізгі зерттеу нысаны зат және оның өзгерістері. Химияның негізгі іргетасты жалпы заңдарына жататындар: зарядтың сақталу заңы, масса мен энергияның сақталу заңы және дамудың периодтылығы заңы. Ал стехиометриялық заңдарға жататындар: құрам тұрақтылық заңы, зат массасының сақталу заңы, еселік қатынас заңы, көлемдік қатынас заңы, Авогадро заңы эквивалент заңы.

Құрам тұрақтылық заңы бойынша заттардың құрамы алу әдісіне байланыссыз тұрақты болады.

Зат массасының сақталу  заңы – реакцияға дейінгі заттардың массасы ракциядан кейін заттардың массасына тең болады.

Еселік қатынас заңы – екі элемент бір-бірімен бернеше қосылыс түссе, сол элементтердің бірдей етіп алынған салмақ мөлшеріне сай келетін, сол бөлігінің өзара қатынасы кішкентай бүтін сандардың қатынасындай болады.

Авогдаро заңы – кез келген газдың бірдей температурада, бірдеу қысымда алынған бірдей көлемінде біркелкі молекула саны болады.

Эквивалент заңы бір-бірімен әрекеттесуші заттардың массаларының  (немесе көлемдерінің)  қатынастары олардың эквиваленттік массаларына (көлемдеріне) тура пропорционалды. Элементтер бір-бірімен өздерінің эквивалентіне сай келетін салмақ мөлшерінде қосылысады.

Негізгі әдебиет: [2] 5-22 бет.

Қосымша әдебиет: [11] 11-45 бет.

Тақырып: «Газ заңдары. Негізгі газ процестері.»

Газ көлемімен қысымының байланысын зерттеуге арналған тәжрибелер мынаны көрсетеді. Тұрақты  температурадағы берілген газдың көлемі қысымына кері пропорционал, яғни көлем мен қысымның көбейтіндісі тұрақты шама. PV=const. Бұл теңдік Бойль заңын түсіндіреді. Химиялық бір-бірімен әректтеспейтін газдар қоспасының қысымы осы қоспаны құрап тұрған парциальды қысымдар қосылыстарына тең. Идеальды газ күйін сипаттау үшін Менделеев Клапейрон теңдеуін қолданамыз: . Біріккен газ күйінің теңдеуін теңдеуін Бойль-Мариотт және Гей-Люссактың біріккен газ теңдеуі дейміз. Кез келген газдың тығыздығын теңдеумен анықтаймыз.

Негізгі газ процестері. Изохорлы процесс. Көлем тұрақты болады. Изобарлы процесс.   Қысым тұрақты болады. Изотермиялы процесс. Температура тұрақты болады. Адиабаттық процесс - .

Негізгі әдебиет: [2] 11 бет.

Қосымша әдебиет: [11] 26-29 бет.

 

2. БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ НЕГІЗГІ КЛАСТАРЫ

Мақсаты: Бейорганикалық қосылыстардың негізгі қосылыстары туралы білімдерін дамытып, бейорганикалық қосылыстар туралы білімдерін толықтыру.

Негізгі сұрақтар:

1. Бейорганикалық қосылыстардың негізгі типтері
2. Бейорг. қосылыстардың жіктелуі
3. Бейорг. қосылыстардың аталуы.
4. Бейорг. қосылыстардың құрылымдық формуласы

Бейорганикалық қосылыстардың  номенклатурасы олардың құрамы мен  байланыс типіне қарай аталады. Бинарлы  гетероатомды қосылыстар орыс тілінде  бинарлы ковалентті немесе электрооң  бөлігі ионды қосылыстарда бірінші  болып электротеріс бөлігі соңынан электро оң бөлігі аталады, және элементтің латынша атына – ид жұрнағы қосылып, тәуелдік жалғау жалғанады.

PbS – қорғасын сульфиді

CaS – кальций карбиді

CO – көміртегінің (ІІ) оксиді.

Оттекті қосылыстар. Оттекті қосылыстардың  халықаралық атауы оксидтер. Оттегі барлық элемент атомдарымен қосылыс түзеді және электротерістік бөлігін құрайды.

• О – О – атом тобы бар пероксидтер кездеседі. Na₂O₂ – натрий пероксиді. Сонымен қатар супероксидтер болады, мысалы КО₂ калий супероксиді.

 

  Галогенді қосылыстар

 

Халықаралық номенклатура бойынша галогендерді галидтер деп атайды. Мысалы NaJ – натрий галиді, КВr – калий галиді. Сонымен қатар галидтердің жеке аттары бар.

AgCl –  күміс хлориді; 

KJ –  калий иодиді;

NaBr – натрий бромиді.

Егер галидтің құрамына айнымалы валенттілік көрсететін элемент кірсе, онда атауының алдына префикс (грек сандары) қойылады.

 

Кесте 3

Формула	Электр теріс бөлігінің аталуы
ЭF	Монофторид
ЭCl2	Дихлорид
ЭBr3	Трибромид
ЭJ4	Тетраиодид
ЭB5	Пентабромид
ЭF6	Гексафторид
ЭF7	Гептафторид
ЭF8	Октафторид

 

 

 

 

  Басқа бейметалл қосылыстары

 

Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің VІ тобының негізгі топша элементтерімен (электротеріс бөлшек) қосылыстар –  сульфидтер, селенидтер, теллуридтер  деп аталады немесе оларды жалпы  түрде халькогенидтер деп атайды.

V топтың негізгі топшасы элементтері мен қосылыстар пниктогенидтер деп жалпы атпен аталса, азот қосылыстары нитрид, фосфор қосылыстары фосфид, мышьяк қосылыстары арсид (арсенид), сурьма қосылыстары стибид (антимонид) деп аталады.

IV топтың негізгі топшасы элементтердің қосылыстары: көміртегі – карбид, кремний – силицид (силид) деп аталады. Бор қосылыстары борид деп аталады.

 

Кесте 4

Формуласы	Халықаралық номенклатура бойынша  аталуы	Формуласы	Халықаралық номенклатура бойынша  аталуы
Li3N	Литий нитриді	OsSi2	Осмий силициді
Na3P	Натрий фосфиді	Fe5Si3	Темір силициді
Mg3As2	Магний арсиді	MgB2	Магний бориді
Ni5Sb2	Никель стибиді	Ta2B	Тантал бориді
W2C	Вольфрам карбиді

 

  Бейметаллдардың сутегімен қосылыстары

 

Егер бейметалдардың сутекті қосылыстарының судағы ерітіндісі қышқыл болса, оларды атағанда бейметалл атына сутек деген сөз қосып атайды:

HCl – хлорсутек;                                       НBr – бром сутек;

HJ – иод сутек;                                         Н₂S – күкірт сутек;

H₂Te – теллур сутек.

Бұлардан басқа  бейметаллдардың сутекті қосылыстары  дәстүрлі атаулармен аталады.

Н₂О – су;                           СН₄ – метан;

NH₃ – аммиак;                  SiH₄ – силан;

РН₃ – фосфин;                  В₂Н₆ – диборан;

С₂Н₆ – этан;                      Si₂H₈ – дисилан;

AsH₃ – арсин;

Металдардың сутекті қосылыстары  гидрид деп аталады. Себебі сутегі бұндай қосылыстарда электротеріс.

LiH – литий гидриді;

СаН₂ – кальций гидриді.

  Үш және одан да көп элементтерден тұратын қосылыстар

 

Оксоқышқылдарды дәстүрлі немесе жартылай жүйелік атауды ең алғаш Лавуазье ұсынған.

Оттекті қышқылдар (оксоқышқылдар)

Қышқылдардың аталуы қышқыл түзуші элементтің қандай тотығу дәрежесінде  болуына байланысты жұрнақ қосылады:

Ең төменгі тотығу дәрежесінде  болса, -лылау жұрнағы, орта тотығу дәрежесінде –лы, -ты, -ті, жоғарғы тотығу дәрежесінде жұрнақсыз қышқыл деген сөз қосылып айтылады. Егер қышқыл түзуші элемент бір тотығу дәрежесінде бірнеше (байланысқан су молекуласы саны әр түрлі) қосылыс түзсе, онда қышқыл деген сөзге перфикстер жалғанады:

Мета – байланысқан су молекуласы аз болса;

Мезо – байланысқан су молекуласы орташа болса;

Орто – байланысқан су молекуласының  саны максимальды болғанда.

Көпшілік элементтер үшін тотығу дәрежесі екіден көп болуына байланысты «гипо», «пер» деген қосымшалар қолданылады. Мұндай жүйенің қолайсыздығы қанша оттегі атомы болатынын, сутегі атомы оттегі атомымен байланыса ма, жоқ па көрсете алмайды.

Қазіргі кезде дәстүрлі атау тек  кейбір өте жиі қолданылатын қышқылдар  үшін ғана сақталған:

H₂SO₄ – күкірт қышқылы;

H₂SO₃ – күкіртті қышқыл;

H₃PO₄ – фосфор қышқылы;

H₂CO₃ – көмір қышқылы.

Негізінен қышқылдарды атауда жүйені қолдану тиімді. Мұндай атау екі  сөзден тұрады. Алдымен сутек деген  сөз аталып, оған керегіне байланысты «ди», «три» және т.б. сандық қосымшалар қосылып, ал екінші болып координациялық номенклатура бойынша құрылған анион аты беріледі. Ол төрт бөліктен құралады. Бірінші барлық орталық атоммен байланысқан радикалдар аты, оған орталық атомның латынша атын – ат жұрнағы жалғанып беріледі. Егер бірнеше лиганда болса, олар алфавиттік ретпен аталады.

Кесте 5

	Дәстүрлі немесе жартылай жүйе бойынша	Жүйе бойынша
H2MnO4     НСlO4   HClO3   HClO2   HClO	Марганецті қышқыл     Хлор қышқылы (хлорная кислота) Хлорлы қышқыл (хлороватая кислота) Хлорлау қышқылы (хлористая кислота) Хлорлылау қышқылы (хлоноватистая кислота)	Сутек тетраоксоманганат (VI) Сутек тетраоксоманганат (2-) Дисутек тетраоксоманганат Сутек тетраоксохлорат (VII)   Сутек триоесохлорат (V)   Сутек диоксохлорат (ІІІ)   Сутек монооксохлорат (І)

 

Кесте 6

Формула	Аталуы	Формула	Аталуы
HClO	Хлорлылау қышқылы	H3BO3	Ортобор қышқылы
HClO2	Хлорлау қышқылы	H2SiO3	Метакремний қышқылы
HClO3	Хлорлы қышқыл	H4SiO4	Ортокремний қышқылы
HClO4	Хлор қышқылы	H3JO5	Мезоид қышқылы
HNO3	Азот қышқылы	H2MnO4	Маргенцті қышқыл
HNO2	Азотты қышқыл	HMnO4	Марганец қышқылы
H2SO4	Күкірт қышқылы	HAsO3	Метамышьяк қышқылы
H2SO3	Күкіртті қышқыл	H3AsO4	Ортомышьяк қышқылы
H2SeO4	Селен қышқылы	HPO3	Метафосфор қышқылы
H2CO3	Көмір қышқылы	HPO4	Ортофосфор қышқылы

 Бір-бірінен қышқыл түзуші элемент санымен айырылатын қышқылдар полиқышқылдар деп аталады.

H₂S₂O₇ – қос күкірт қышқылы;

H₄P₂O₇ – пирафосфор (қосфосфор) қышқылы;

H₂B₄O₇ – төрт бор қышқылы.

НЕГІЗДЕР. ОН – тобын халықаралық номенклатура бойынша гидроксид деп атайды. NaОН – натрий гидроксиді, Са(ОН)₂ – кальций гидроксиді.

Егер металл бірнеше  гидроксид түзсе, онда гидроксид  деген сөздің алдында грек сандары  аталады немесе металл атынан соң  цифрімен валенттілігі қойылады.