Бейорганикалық химия: Бейорганикалық қосылыстардың негізгі кластары арасындағы генетикалық байланыстар.

Химия

Тақырыптың тесті
Конспект

Бейорганикалық қосылыстар Барлық заттар жай және күрделі болып бөлінеді. Жай заттар бір ғана элементтерден тұрады, ал күрделі заттардың құрамына екі немесе одан да көп элементтер кіреді. Жай заттар екі түрлі: металдар және бейметалдар. Металдарда ерекше өздеріне тән «металдық» жылтыры болады, тапталғыш, иілімді, жылу мен электрөткізгіштіктері жақсы. Бөлме жағдайында барлық металдар (сынаптан басқасы) қатты күйінде кездеседі. Бейметалдарда металдарға тән жылтыры болмайды, олар үгілгіш, жылумен электрөткізгіштіктері нашар. Кейбіреулері кәдімгі жағдайда газ тәріздес болып келеді. Күрделі заттар органикалық, бейорганикалық және элементорганикалық болып бөлінеді. Бейорганикалық химия периодтық жүйедегі барлық элементтер химиясын қамтиды. Органикалық қосылыстардың қасиеттері бейорганикалық қосылыстардан ерекше, ал элементорганикалық қосылыстар аралық орын алады. Бейорганикалық заттар құрамына сәйкес (екіэлементтік, немесе бинарлык, қосылыстар мен көпэлементтік қосылыстар: оттекті, азотты т.б) және осы заттардың химиялық реакцияда орындайтын функциясына, яғни химиялық қасиеттеріне сәйкес (қышқылды-негіздік, тотығу-тотықсыздану т.б) әртүрлі кластарға жіктеледі.

Бейорганикалық қосылыстардың кластарының арасындағы генетикалық байланыс

Жай (металл, бейметалл) және күрделі (оксид, қышқыл, негіз, тұз) заттардың барлығының өзара байланысы генетикалық байланыс деп аталады (генезис — шығу тегі).

Енді осы генетикалық байланыстарды тұздарды алудың мысалында қарастырайық:

1. Кейбір металдар мен бейметалдар езара әрекеттесіп (синтез әдісі) тұз түзеді:

Fe + S = FeS

2. Негіздік оксидтер мен қышқылдық оксидтердің өзара әрекеттесуі де тұз береді.

СаО + СО2= СаСО3

3. Қышқыл мен негіздік оксидтің әрекеттесуінен де тұз түзіледі.

MgO + H24= MgSО4+ H2O

4. Негізбен қышқылдық оксидтердің әрекеттесуі де тұз тудырады.

ЗСа(ОН)2+ Р2О5= Са3(РО4)2+ ЗН2О

5. Қышқылдар мен негіздер әрекеттесуі арқылы да тұз алуға болады:

NaOH + HNО3=NaNО32О

6. Тұз бен қышқылдың әрекеттесуі жаңа тұз бен жаңа қышқыл береді, тұз тұнбаға түседі:

Са3(РО4)2+ 3H24= 3CaSО4↓+ 2Н3РО4

7. Тұз бен негіздің әрекеттесуі жаңа тұз бен жаңа негіз береді, олардың біреуі тұнбаға түсуі керек.

ҒеСl3+ 3NaOH = Ғе(ОН)3↓ + 3NaCl

8. Металл мен баска тұз әрекеттескенде де жаңа тұз бен металл түзіледі:

Fe + CuSO = FeSO + Cu

9. Тұз бен тұз әрекеттескенде жаңа екі тұз түзіледі, олардың біреуі тұнбаға түседі.

ЗВаСl2+ 2Na3PO4= Ва3(РO4)2↓+ 6NaCl

10. Металмен қышқыл әрекеттескенде тұз бен сутегі түзіледі.

Mg + 2HCl = MgCl2 + Н2

Бейорганикалық қосылыстардың маңызды кластарына қышқылдар, негіздер және тұздар жатады. Электролиттік диссоциациялану теориясы тарапынан қышқылдар ерітінділерде сутек ионын бөліп диссоциацияланатын заттар. Қышқылдар мен негіздердің протондық теориясы тұрғысынан қышқылдар сутегі ионын беруге қабілеті бар заттар, яғни протондар донорлары. Қышқылдарға тән химиялық қасиеттері – олардың негіздермен әрекеттесіп, тұзтүзу қабілеттері, мысалы:

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 2 HNO3 + FeO = Fe(NO3)2 + H2O 2 HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O

Электролиттік диссоциациялану теориясы тарапынан негіздер ерітінділерінде гидроксид-иондарды бөлу арқылы диссоциацияланатын заттар. Негіздердің маңызды химиялық қасиеттері – қышқылдармен (қышқылдық және амфотерлік оксидтермен) әрекеттесіп, тұзтүзу қабілеттері, мысалы:

KOH + HCl = KCl + H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O 2 NaOH + ZnO = Na2ZnO2 + H2O

Қышқылдар мен негіздердің протондық теориясы тұрғысынан негіздер сутек иондарын қосып алуға қабілеті бар заттар, яғни протондар акцепторлары. Мысалы: аммиак – сутек протонын қосып алып, аммоний – ионын NH4+ түзеді. Негіздер тәрізді аммиак қышқылдармен әрекеттесіп, тұз түзеді:

2 NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

Негіздермен (немесе негіздік оксидтермен ) әрекеттесіп, тұзтүзетін оксидтер қышқылдық деп аталады. Суды қосып алып (тікелей немесе жанама), қышқылдық оксидтер қышқылға айналады. Мысалы, күкірт (VI) оксиді SO3 сумен әрекеттесіп, күкірт қышқылын H2SO4 түзеді:

SO3 + H2O = H2SO4

Кремний диоксиді SiO2 қышқылдық оксид. Ол сумен тікелей әрекеттеспейді, бірақ оған кремний қышқылы H2SiO3 сәйкес келеді Қышқылдық оксидтерді алудың бір әдісі – сәйкес қышқылды сусыздандыру. Сондықтан қышқылдық оксидтерді ангидридтер деп атайды. Қышқылдармен де, негіздермен де әрекеттесіп, тұзтүзетін оксидтер амфотерлік деп аталады. Ондай оксидтерге мысалы, Al2O3, ZnO, PbO, Cr2O3 жатады. Тұзтүзбейтін оксидтер қышқылмен де, негізбен де әрекеттескенде, тұз түзілмейді. Мысалы, азот (I) оксиді N2O, азот (II) оксиді NO. Элементтердің оттегімен тағы да бір қосылыстары белгілі, олар құрамы бойынша оксидтер класына, ал құрылысы мен қасиеттері бойынша тұздарға жатады. Ондай заттардың мысалы ретінде металдар пероксидтерін айтуға болады. Мысалы, барий пероксиді BaO2, натрий пероксиді Na2O2. Табиғаты бойынша металдар пероксидтері әлсіз қышқылдың сутегі пероксидінің H2O2 – тұздары болып табылады.

Конспект сұрақтар
  1. Мырыш гидроксиді қай заттар әрекеттескенде пайда болатынын көрсетіңіз.
  2. сызбанұсқасы қай генетикалық қатарға сәйкес келеді:
  3. сызбанұсқасына сәйкес келетін генетикалық қатар:
  4. Берілген айналулар сызбанұсқасында   Х затының формуласы:
  5. Берілген айналулар сызбанұсқасында X затының формуласы:
  6. Берілген айналулар сызбанұсқасында X затының формуласы:
  7. Берілген айналулар сызбанұсқасында X затының формуласы:
  8. Формулалары көрсетілген заттардың қайсыларымен тұз қышқылы әрекеттеседі:
  9. Мыс (ІІ) сульфаты қандай заттармен әрекеттеседі:
  10. Берілген айналулар сызбанұсқасында   қай сатыда тотығу-тотықсыздану реакция жүретінін көрсетіңіз.
  11. Берілген айналулар сызбанұсқасында      қай сатыда өршіткі пайдаланатынын көрсетіңіз.
  12. Формулалары келтірілген заттардың қайсылары сілтімен әрекеттеспейді:
  13. Берілген айналулар сызбанұсқасында     X және Y заттарының формулаларын анықтаңыз:
  14. Берілген айналулар сызбанұсқасында     X пен Y заттарының формулалары:
  15. Массасы 6,2 г фосфордың жану реакция нәтижесінде түзілген фосфор (V) оксидін, көлемі 149 мл, тығыздығы 1,14 г/мл, массалық үлесі 14% бар калий гидроксиді ерітіндісінде ерітілді. Түзілген тұздың массалық үлесін анықтаңыз.
  16. Көлемі 11,2 л (қ.ж.) көмірқышқылы газы құрамында 1,25 моль калий гидроксиді бар ерітінді арқылы өткізілді. Түзілген тұздың массасы ... тең:
  17. Массасы 57,4 г құрамында Al және Al2O3  бар қоспасын сілті ерітіндісінің артық мөлшерімен өңдеген кезде, көлемі 16,78 л (қ.ж) газ бөлінді. Қоспаның құрамындағы алюминий оксидінің массалық үлесі:
  18. Күкірт қышқылы ерітіндісіне натрий гидроксиді бар ерітіндіні қосқан кезде массалары 3,6 г және 2,84 г сәйкесінше қышқылдық және орта тұздар түзіледі. Ерітіндідегі күкірт қышқылының және қосқан натрий гидроксидінің массаларын есепте:
  19. Массасы 1,2 г күмістің массалық үлесі 0,45 бар мыс және күмістің қоспасын концентрлі азот қышқылының ерітіндісімен өңдейді. Түзілген ерітіндіге натрий бромидінің ерітіндісін қосқан кезде пайда болған тұнбаның массасы:
Тақырыптың тесті