Семей. ӘЗІРЛЕГЕН. Дәріс 1. Химиялық негізгі түсініктері және заңдары.

Стр 1 из 14Следующая ⇒

Қ АЗАҚ СТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘ НЕ Ғ ЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ қ аласының ШӘ КӘ РІМ атындағ ы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

СМЖ 3 дә режелі қ ұ жаты

20. 06. 2017

№1 басылым

Дә ріс

042-18. 10. 1. 44/01-2017

Дә ріс

ДӘ РІС

БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ЖӘ НЕ АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯ

5В080100 – «Аграномия» мамандығ ы ү шін

Семей

Алғ ы сө з

Ә ЗІРЛЕГЕН

Қ ұ растырушы ________ «17» __05___2017ж

Р. С. Абекова педагогика ғ ылымдарының кандидаты, доцент м. а.

«Химия жә не химиялық технологиялар» кафедрасы

2 КЕЛІСІЛДІ:

2. 1. «Химия жә не химиялық технологиялар» кафедра отырысында

Хаттама №10 «17» __05___2017ж.

Кафедра мең герушісі_________________ Б. Х. Мұ сабаева

2. 2. Инженерлік-технологиялық факультетінің оқ у-ә дістемелік бюросының отырысында қ арастырылды

Хаттама № 5/1 «20» __06___2017ж.

Тө райымы _______________ А. Н. Нұ рғ азезова

3 БЕКІТІЛДІ:

Факультет деканы _______________ А. Л. Қ асенов

4 «08» 09 2016ж 1 басылым орнына

Дә ріс 1. Химиялық негізгі тү сініктері жә не заң дары.

Мазмұ ны:

1. Химиялық негізгі тү сініктері жә не заң дары.

2. Заттардың эквивалент.

1. Қ азіргі кезде химияда зат массасы жә не зат мө лшері деген ұ ғ ымдар пайдаланылады. Зат массасының ө лшем бірліктері: грамм, килограмм, тонна.

Бұ лардың ішінде халық аралық ө лшемдер жү йесінде (СИ) масса бірлігі ретінде килограмм қ олданылады. Зат мө лшерін бө лшектер: молекула, атом,

ион, электрон санымен кө рсетеді. СИ жү йесінде зат мө лшерінің ө лшем бірлігі

моль.

Моль дегеніміз массасы 0, 012 кг-ғ а тең кө міртегінде (¹²С) қ анша атом

болса, сонша қ ұ рылымдық бө лшектері (молекула, атом, ион, электрон т. б. )

бар жү йедегі зат мө лшері.

Кө міртегінің келтірілген масассасындағ ы атомдардың саны 6, 02∙ 10²³-ке

тең. Демек, 1 моль затта - 6, 02∙ 10²³ бө лшектер саны бар. Бұ л сан Авогадро

саны деп аталады. Немесе Авогадро тұ рақ тысы, N_A=6, 02∙ 10²³ моль^-1.

«Моль» ұ ғ ымы анық тамасынан кезкеген қ ұ рылымдық бө лшектің саны

Туралы айтуғ а болады. Мысалы, атом кү йіндегі сутегінің 1 молінде 6, 02∙ 10²³

сутегі атомдары, 1 моль молекулалық сутегінде 6, 02∙ 10²³сутегі молекула-

лары, сутегі иондарының 1 молінде 6, 02∙ 10²³сутегі иондары бар.

Салыстырмалы атомдық масса (A_r) - кө міртектік бірлікпен ө лшенеді. Ол элемент атомының массасы кө міртегі атомының массасының 1/12-нен неше есе артық екенін кө рсетеді.

Заттың салыстырмалы молекулалық массасы (М_r) дегеніміз зат молекула массасының кө міртегі атомының массасының 1/12 бө лігіне қ атынасы.

Мольдік масса дегеніміз зат массасының зат мө лшеріне қ атынасы М=m/n, оның ө лшемі г/моль немесе кг/моль, мольдік масса сан жағ ынан са-

лыстырмалы молекулалық массағ а тең. Мольдік массаны мына формуламен есептеуге болады: М=m_а ∙ N_A.

Мольдік кө лем дегеніміз газ кө лемінің зат мө лшеріне қ атынасы М=V_m/n, оның ө лшем бірлігі л/моль немесе м³/моль. Массасы берілген газдың кү йі температурамен, кө леммен жә не қ ысыммен анық талады. Егер P=1, 01325∙ 10⁵ Па=101, 325 кПа жә не t⁰С=0⁰С болса, бқ һ ұ л жағ дайды қ алыпты жағ дай деп атайды. Бұ л жағ дайдағ ы (қ. ж. ) кө лемді (V₀), ал қ ысымды (Р₀) деп белгілейді. Қ алыпты жағ дайдағ ы газдар кү йін идеал газдар заң ы анық тайды.

а/ Бойль-Мариотт заң ы: тұ рақ ты температурада газдың берілген массасының кө лемі қ ысымғ а кері пропорционал:

V₁ /V₂ = Р₂/Р₁ немесе V₁ Р₁= V₂ Р₂(1 тең деу)

б/ Гей-Люссак жә не Шарль заң ы: тұ рақ ты қ ысымда газдың берілген массасы температура t⁰С ө згергенде алғ ашқ ы 0⁰С-дағ ы кө лемінің 1/273 бө лігіне ө седі.

V= V₀(1+1/273∙ t⁰) немесе V= V₀ +(273+ t⁰) /273 (2 тең деу)

ескере отырып, бұ л заң ды басқ аша ө ректеуге болады:

Т= t+273; V/Т = V₀/273 (3 тең деу)

Егер V₀/273 тұ рақ ты шама екенін ескерсек, V/Т=const. Демек, тұ рақ ты қ ысымда массасы берілген газдың кө лемі абсолютті температурағ а тура пропорционал. Егер кө лем тұ рақ ты болса, қ ысымның температурағ а тә уелділігі (2) жә не (3) тең деулерге ұ қ сас тең деулермен ө рнектеледі:

Р=Р₀ (1+ t /273) (4 тең деу)

Р₀/273= const; Р/Т = Р₀/273 немесе Р= const. (5 тең деу)

в/ Авогадро заң ы: Ә ртү рлі газдың бірдей кө лемдерінде, бірдей темпера-тура мен бірдей қ ысымда молекула саны да бірдей, сондық тан газ тә різдес заттардың молі бірдей жағ дайда бірдей кө лем алады. Идеал газдардың (қ. ж. )

мольдік кө лемі: V_m=22, 414∙ 10³ м³/моль=22, 414 л/моль

Егер газдың мольдік массасы белгілі болса тығ ыздығ ын есептеуге болады. Газдың (қ. ж. ) 1 литрінің массасы: r = М/22, 4 г/л (6 тең деу)

Бойль-Мариотт жә не Гей-Люссак, Шарль заң дарын біріктіре отырып идеал газдың кү йін сипаттайтын тең деуді табуғ а болады. Ол ү ш шама –қ ысым(Р), кө лем(V), температура(Т) кіреді:

V₀∙ Р₀/273= Р₁V₁ = const. (7 тең деу)

Егер V₀∙ Р₀/273 шамасы 1 кг газ ү шін алынса, ол ә ртү рлі болады, ал егер 1 моль етіп алынса, ол барлық газдар ү шін тұ рақ ты. Бұ л шама универсал газ тұ рақ тысы деп аталады да R деп белгіленеді. Демек газ мө лшері 1 моль болса, енді оны (7) тең деуге енгізсек:

РV/Т=R немесе РV= RТ (8 тең деу)

Бұ л тең деу Менделеев-Клапйрон тең деуі деп аталады. Егер 1 моль газ алынса (8) тең деудің тү рі:

РV= пRТ (9 тең деу)

n=m/М онда РV=m/М ∙ RТ (10 тең деу)

Бұ л (10) тең деуден кез келген шаманы, мысалы, мольдік массаны (М) есептеуге болады. R-сандық мә ні жә не ө лшемі кө лем мен қ ысымның ө лшем бірлігіне тә уелді.

Халық аралық СИ жү йесінде қ ысым (Па), масса(кг), зат мө лшері(Моль), ал кө лем(м³) алынса, онда 1 моль газ ү шін R-ді есептеуге болады:

R= V₀∙ Р₀/273=(1, 01325∙ 10⁵∙ 22, 414∙ 10³)/273=8, 314 Дж/моль ∙ К

2. Заттардың эквивалентін анық тау.

Заттардың эквиваленті деп, олардың сутек атомы не ионының 1 моль мө лшерімен ә рекеттесетін, не орнын басатын мө лшерін атайды. Мысалы, мына реакцияда:

2 HCl + Ca(OH)₂→ CaCl₂ + 2H₂O

HCl- дың екі сутек атомына бір Са(ОН)₂ сә йкес келіп тұ р. Сондық тан сутегінің бір атомына 1/2 Са(ОН)₂ молі сә йкес, яғ ни кальций гидроксидінің эквиваленті 0, 5 моль болады. ½ саны эквиваленттік фактор болып саналады, оны былай белгілейді f_экв(В) (В- белгілі бір зат). Келтірілген мысалда f_экв Са(ОН)₂ =1/2. Кей заттардың эквиваленттік факторын формула арқ ылы табуғ а болады. Қ ышқ ылдар ү шін эквиваленттік фактор оның негіздігіне қ арама-қ арсы негіздік-қ ышқ ыл молекуласындағ ы металл ионына алмасатын сутек ионының саны). Негіздердің эквиваленттік факторы олардың қ ышқ ылдығ ына қ арама-қ арсы қ ышқ ылдың -негіздегі қ ышқ ыл қ алдығ ына алмасатын ОН^- ионының саны): f_экв(қ ышқ ыл)= 1/N(H⁺)

f_экв(негіз)= 1/N(OH^-) N – Н⁺ не ОН^- саны

Эквиваленттік фактор бір зат ү шін ә р тү рлі реакцияларда ә р тү рлі болады. Мысалы:

H₃PO₄ + 3 NaОН → Na₃РО₄ + 3Н₂О

N – (Н⁺)= 3. Сонымен эквиваленттік фактор фосфор қ ышқ ылы ү шін мынағ ан тең: (H₃PO₄) = 1/N (Н⁺)= 1/3;

H₃PO₄ + 2 NaОН → Na₂НРО₄ + 2Н₂О

N (Н⁺)= 2, f_экв(H₃PO₄)= ½

Тұ здар ү шін (мысалы орта) эквиваленттік фактор металл атомының санын оның тотығ у дә режесінің кө бейтіндісін металл атомдарының санына бө лгенге тең:

f_экв(тұ з)= 1/N(Ме) ∙ Z (Ме)

N(Ме)- металл атомының саны;

Z (Ме)- металдың тотығ у дә режесінің мә ні.

Мысалы: алюминий сульфатының эквиваленттік факторы: f_экв(Al₂(SO₄)₃)=1/6;

Зат эквивалентінің молрлық массасы В (г/моль)- эквиваленттік факторды молярлық массағ а кө бейткенге тең:

М(f_эквВ) = f_экв (В) ∙ М(В) (1)

Бір негізді қ ышқ ылдар мен бір қ ышқ ылдық негіздердің эквивалентінің молярлық массалары, олардың молярлық массаларына тең. М(f_эквВ) = М(В)

Мысалы: NaОН эквивалентінің молярлық массасы:

М(f_экв NaОН) = М(NaОН) = 40 г/моль

Тұ здар ү шін, мысалы: алюминий сульфатының Al₂(SO₄)₃ эквивалентінің молярлық массасы:

М[f_экв Al₂(SO₄)₃] = f_экв [Al₂(SO₄)₃] ∙ М[Al₂(SO₄)₃] = 342/6

Зат эквиваленті (моль)- зат массасының эквивалентінің молярлық массасына қ атынасы:

n(f_экв B) = m(B)/ M (f_экв B) (2)

Химиялық реакцияғ а тү сетін заттар ө зара бір-бірімен эквиваленттік қ атынаста ә рекеттеседі, яғ ни эквиваленттер заң ына бағ ынады:

А + В = С + Д реакциясы ү шін, мына қ атынас орындалады:

n(f_экв А) = n(f_экв В) = n(f_экв С) = n(f_экв Д)

Сонымен А мен В заттары ә рекеттесуі ү шін:

n(f_экв А) = n(f_экв В)

(2) тең деуді қ олданып:

m(A) ‗ m(B) немесе m(A) ‗ M (f_экв А) M (f_экв А) M (f_экв B) m(B) M (f_экв B)

(3) тең деу эквиваленттер заң ының салдары.

Ө зін ө зі бақ ылауғ а арналғ ан сұ рақ тар:

1. Заттың эквиваленті дегеніміз не?

2. Эквиваленттің молярлық массасы дегеніміз не?

3. Кү рделі заттардың (қ ышқ ылдар, негіздер, тұ здар) жә не жай заттардың эквиваленттерінің молярлық массасы қ алай анық талады?

4. Эквиваленттер заң ы қ алай оқ ылады? Математикалық ө рнегі қ андай?

5. Неше моль жә не неше грамм болады:

а) 6, 02∙ 10² ацетилен С₂Н₂ молекулаларын.

б) 2, 00∙ 10²³ азот молекулаларын.

Ұ сынылғ ан ә дебиеттер:

1. Омаров Т. Т., Танашева М. Р. Бейорганикалық химия (таң дамалы тараулар) Алматы, 2008ж, -543 б 2. Шоқ ыбаев Ж. Ә. Бейорганикалық жә не аналитикалық химия. Алматы, «Білім» 2004 ж, -316 б. 3. Ділманов Б. М., Ділманова З. Б. Жалпы химияның теориялық негіздері. Аматы, 2009ж, -194 б. 4. Яшкарова М. Г., Омарова Н. М., Кабдулкаримова К. К., Мусабаева Б. Х. Бейорганикалық хмиядан зертханалық жұ мыстар. Семей, 2007, -79б. 5. Шоқ ыбаев Ж. Ә., Ө нербаева З. О. т. б. Бейорганикалық химия практикумы. Алматы, 2004 ж, -164 б.

6. Бишімбаева Г. Қ. Жалпы химия. Студенттердің ө здік жұ мыстарына арналғ ан оқ у-ә дістемелік қ ұ рал. Алматы, 2007 ж, -39 б. 7. Кабдулкаримова К. К., Омарова Н. М. Студенттің ө здігінен орындауына арналғ ан ә дістемелік қ ұ рал. Семей, 2007, -39 б. 8. Д. Шрайвер., П. Эткинс. Неорганическая химия. 1, 2 том. Москва«Мир» 2009г

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒