Х И М И Я Оқу құралы
А. Қ. Б а е ш о в а
Х И М И Я
Алматы 2011
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
А.Қ.Баешова
Х И М И Я
Оқу құралы
Алматы
Қазақ университеті
2011
Баспаға әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық
университеті химия факультетінің Ғылыми кеңесі
және Редакциялық-баспа кеңесі ұсынған
П і к і р ж а з ғ а н д а р :
химия ғылымдарының докторы, профессор С.М.Тәжібаева
химия ғылымдарының докторы, профессор У.Ж.Джусипбеков
химия ғылымдарының докторы, профессор Г.С.Полимбетова
Баешова А.Қ.
Химия: Оқу құралы. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. -
Оқу құралында жоғарғы оқу орындарында білім алатын студенттерге арналған химия пәні бойынша есептер және жаттығулар жинағы келтірілген.Әрбір тараудың басында есептерді шығаруға қажет ережелер, заңдар, формулалар және есептердің шығару әдістері, мысалдар келтірілген. Оқу құралы студенттердің өзіндік жұмысын орындауда көп пайдасын келтіреді.
1 ХИМИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ МЕН НЕГІЗГІ ЗАҢДАРЫ
1.1 Химияның негізгі түсініктері
Атом дегеніміз − жай және күрделі заттардың молекулаларының құрамындағы химиялық элементтердің ең кіші бөлігі. Атомдар бір-бірімен әрекеттескенде молекулалар түзіледі
Молекула дегеніміз - заттың химиялық қасиетін сақтайтын ең кішкене бөлшегі. Молекулалар әртүрлі атомдардан және тек бірдей атомдардан құрылады. Егер зат атомдардың бір түрінен құрылса, оны жай зат дейді. Ал әртүрлі атомдардан құрылған зат - күрделі зат деп аталады. Мысалы, О2 - жай зат, СаСО3 - күрделі зат.
Химиялық элемент дегеніміз - ядроларының заряды бірдей болатын атомдардың жиынтығы. Мысалы, оттек - элемент. О - атом, ядро заряды плюс 8.
Әрбір элементтің символы болады (Сu - мыс, Н - сутек, О - оттек, Ве - бериллий, Ті - титан, Ғе - темір, S - күкірт, Р - фосфор, Са - кальций).
Заттардың құрамын химиялық формуламен белгілейді. Химиялық формула жазу үшін заттың құрамындағы элементтердің символын жазып, оның санын көрсетеді: Na2O, CaO, H2SO4, NaOH. Атом біреу болса, индекс жазылмайды. Атом сандарын көрсетіп жазған формуланы заттың шынайы немесе молекулалық формуласы дейді, ал атом санын көрсетпесе, эмпирикалық немесе қарапайым формуласы дейді.
Ал егер элементтер арасындағы байланыстарды сызықтармен көрсетсе, графикалық немесе құрылымдық формула түзіледі:
Н - О - Н
Са = О
Кейбір элементтерден әртүрлі жай заттар түзіледі. Олардың осындай қабілетін аллотропия дейді. Мысалы, О3 - озон, О2 - оттек. Демек, озон - оттектің аллотропиялық өзгерісі.
Валенттілік. Заттардың молекулалары оларды құрастыратын элементтердің валенттілігіне сәйкес құрылады. Валенттілік дегеніміз - элемент атомының химиялық байланыс түзу қабілеті. Екі элементтің арасында түзілетін химиялық байланыстың саны осы элементтің валенттілігі болып табылады. Мысалы, сутек атомы әрқашанда бір байланыс түзе алады. Ол - бір валентті. Сондықтан мынадай қосылыстарда: NH3 - азот 3 валентті, H2S - күкірт 2 валентті. Кейбір элементтер сутекпен қосылыс түзе алмайды, сондықтан оның валенттілігін оттекпен түзген қосылысы бойынша анықтайды. Оттек атомы әрқашанда екі байланыс түзеді. Ол - әрқашанда 2 валентті. Сонда, Na2O, СаО, SiО2 деген қосылыстарда натрий - 1 валентті, кальций - 2 валентті, кремний - 3 валентті.
Химиялық формулалар күрделі заттардың құрамын көрсетеді. Химиялық формуладан заттың атын, оның бір молекуласын, молекуланы қандай атомдар құрайтынын, әр элементтің қанша атомдары құрайтынын, молекуланың молярлық массасын және әрбір элементтің қандай масса мөлшерінде қосылатынын білуге болады. Мысалы, H3PO4 формуласы бұл зат фосфор қышқылы екенін, оның бір молекуласын, құрамы сутек, фосфор, оттектен және осы элементтердің атомдарының санын және молярлық массасы - М (H3PO4) = 98 гмоль екенін көрсетеді.
Химиялық теңдеулер. Химиялық реакцияларды химиялық теңдеулер арқылы көрсетеді. Теңдеудің сол жағына реакцияға түсетін заттардың таңбалары мен формулалары, ал оң жағына реакция нәтижесінде түзілетін заттардың таңбалары мен формулалары жазылады. Теңдеудің сол жағы мен оң жағындағы әр элементтің атом сандары тиісті коэффициенттер қойылу арқылы теңестірілуі керек.
Салыстырмалы атомдық масса. Ar - табиғи изотоптық құрамы бар элемент атомының орташа массасының 12С көміртек атомының 112 массасына қатынасы. Мысалы, Ar(Н), Аr(O), (r - relative -салыстырмалы).
Салыстырмалы молекулалық масса. M r - табиғи изотоптық құрамы бар элемент молекуласының орташа массасының 12С көміртекі атомының 112 массасына қатынасы. Салыстырмалы атомдық массаның және салыстырмалы молекулалық массаның өлшем бірлігі жоқ.
Моль - бұл 0,012 кг көміртек 12С изотобында болатын атомдар санына тең құрылымдық бірліктер (молекулалар, атомдар, иондар, электрондар немесе басқалары) болатын заттың мөлшері.Зат массасының зат мөлшеріне қатынасындай шаманы молярлық масса дейді.
n=mM , сонда: M= mn гмоль,
m - зат массасы, г, кг;
n - зат мөлшері, моль.
ЖАТТЫҒУЛАР МЕН ЕСЕПТЕР
Төменде келтірілген қосылыстардың шынайы химиялық формулаларын жазыңыздар.
а) алюминий оксиді, күкірт диоксиді, көміртек оксиді, күкірт қышқылы, литий оксиді, темір (ІІ) сульфаты, темір (ІІІ) хлориді, кремний диоксиді, титан (ІV) сульфаты, қорғасын (ІІ) оксиді, қорғасын (ІV) сульфаты.
ә) висмут (ІІІ) хлориді, кобальт (ІІІ) гидроксиді, никель (ІІ) оксиді, калий гидроксиді, натрий гидроксиді, хром (ІІІ) оксиді, берилий хлориді, фосфор пентаоксиді, фосфор қышқылы, марганец хлориді, мыс (ІІ) гидроксиді, мыс (ІІ) сульфаты, азот (І) оксиді, натрий сульфаты, хлорсутек қышқылы.
2. Төмендегі қосылыстардың құрылымдық (графикалық) формулаларын өрнектеңіздер.
а) күкірт қышқылы, тұз қышқылы, фосфор қышқылы, фторсутек қышқылы, күкірт диоксиді, фосфор диоксиді, көміртек диоксиді, көміртек оксиді, көмір қышқылы, марганец қышқылы, селен қышқылы.
ә) бор оксиді, азот (І) оксиді, мырыш сульфаты, кальций гидроксиді, кремний диоксиді, темір (ІІ) хлориді.
3. Төменде келтірілген бейорганикалық қышқылдардың формулаларын жазып, олардың құрамындағы элементтердің валенттіліктерін анықтаңыздар.
а) күкірт қышқылы; ә) тұз қышқылы; б) азот қышқылы; в) хлор қышқылы;
г) бромсутек қышқылы; д) селен қышқылы.
4.Төменде келтірілген негіздердің салыстырмалы молекулалық массаларын және молярлық массаларын анықтаңыздар.
а) натрий гидроксиді; ә) калий гидроксиді; б) кальций гидроксиді;
в) берилий гидроксиді; г) темір (ІІ) гидроксиді; д) кобальт (ІІ) гидроксиді.
5. Массасы 18 грамға тең СО2 газындағы зат мөлшерін есептеңіздер.
6. Массасы 42 грамға тең күкірт қышқылындағы зат мөлшерін есептеңіздер.
7. Төменде келтірілген тұздардың молярлық массаларын есептеңіздер және құрылымдық формулаларын жазыңыздар.
а) Алюминий сульфаты, калий сульфаты, натрий сульфаты, барий сульфаты;
ә) хром (ІІІ) хлориді, висмут (ІІІ) хлориді, титан (IV) хлориді, натрий хлориді.
б) натрий карбонаты, калий карбонаты, кальций карбонаты, магний карбонаты, литий карбонаты.
8. Төменде келтірілген кристаллогидраттардың молярлық массаларын есептеңіздер: MgSO4∙7H2O, Na2CO3∙10H2O, CuSO4∙5H2O, Na2 SO4∙10H2O.
9. Калий гидроксиді мен тұз қышқылы арасында жүретін реакцияның теңдеуін жазыңыздар. Реакцияның типін атап көрсетіңіздер.
10. Күкірт қышқылы мен натрий гидроксидінің арассында жүретін реакцияның теңдеуін жазыңыздар. Реакцияның типін атап көрсетіңіздер.
11. Мырыш пен тұз қышқылының әрекеттесу реакциясының теңдеуін жазыңыздар, реакцияның типін атап көрсетіңіздер.
1.2 Химиялық эквивалент. Эквиваленттер заңы
Химиялық эквивалент. Элементтің химиялық эквиваленті (Э) дегеніміз - сутек атомдарының 1 молімен қосылатын немесе осы мөлшерін қосылыстан ығыстыратын мөлшері, өлшем бірлігі - моль.
Эквиваленттің молярлық массасы дегеніміз - заттың 1 эквивалентінің гмольмен алынған массасы - М (Э), өлшем бірлігі - гмоль.
Қосылыстың эквиваленті дегеніміз - оның сутектің 1 эквивалентімен немесе басқа заттың 1 эквивалентімен әрекеттесетін мөлшері. Қалыпты жағдайда газдың 1 эквивалентінің алатын көлемін эквиваленттік көлем дейді.
Эквиваленттік фактор (fэкв.) - қышқылдық-негіздік реакцияларда сутектің 1 ионымен әрекеттесетін, ал тотығу-тотықсыздану реакцияларында 1 электронды беретін немесе қосып алатын заттың бөлігін көрсететін сан:
fэкв (Х) = 1n,
n - сутек атомдарының немесе электрондардың саны.
Эквиваленттің өлшем бірлігі − моль, эквиваленттік массаның өлшем бірлігі - гмоль.
Эквиваленттік фактордың өлшем бірлігі жоқ.
Эквиваленттер заңы: Бір-бірімен әрекеттесетін заттардың массалары (көлемдері) олардың эквиваленттік массаларына (көлемдеріне) тура пропорционал. Эквиваленттер заңының математикалық өрнегі:
m1m2 = M(Э1)М(Э2), V1V2 = V(Э1)V(Э2)
Күрделі заттардың эквиваленттік массасын есептеу жолдары:
Оксид үшін: М(Эокс.) = М(окс)В∙n
M - молярлық масса;
В - металдың валенттілігі;
n - металл атомдарының саны.
Гидроксид үшін: М (Эгидроксид) = МnМ(қышқыл)n М(қышқыл)n МВ∙n
М - молярлық масса;
n - гидроксил топтарының саны.
Қышқыл үшін:
М(Эқышқыл) = М(қышқыл)n
M - молярлық масса;
n - cутек атомдарының саны
Тұздар үшін: М (Этұз) = МВ∙n
M - молярлық масса;
В - металдардың валенттілігі;
n - металл атомының саны.
1.3 Эквиваленттік массаны анықтау жолдары
а) Эквиваленттік массаны тура жолмен анықтау
Таза магнийді күйдіргенде оксид түзіледі. Мысал үшін 0,506 г Мg-ді күйдірсе, 0,840 г оксид түзіледі:
0,506 г Мg -- 0,840 г МgО
2Мg + О2 = 2МgО.
Оксид түзілу үшін жұмсалған оттектің массасын табамыз:
(0,840 - 0,506) = 0,334 г.
Оттектің эквиваленттік массасы − 8 гмоль. Эквиваленттер заңы бойынша:
m1 : m2 = M(Э1) : M(Э2).
Сонда: М (Э2) = М (ЭMg) = (m2 : m1) · M (Э1) = 0,506:0,334∙8=12,12 гмоль.
Жауап: магнийдің эквиваленттік массасы − 12,12 гмоль.
ә) Формула бойынша: М (Э) =АВ , А - атомдық масса; В - валенттілік.
б) Аналитикалық әдіс.
Эквиваленті белгісіз заттың эквиваленті белгілі затпен түзілген қосылысына анализ жасаймыз, содан кейін эквиваленттер заңы бойынша эквиваленттік массаны есептейміз.
Мысал. Күміс хлоридін алып, хлор мен күміске анализ жасаймыз. Сонда 75,26 % күміске 24,74 % хлор келіп тұр. Күмістің эквиваленттік массасы 108,88 гмоль-ге тең екендігі белгілі. Сонда эквиваленттер заңы бойынша:
m1 : m2 = M (Э1) : M (Э2)
M (Э2) = 107,88 · 24,74 75,26 = 35,46 гмоль
Жауап: 35,46 гмоль - хлордың эквиваленттік массасы.
в) Сутекті ығыстыру әдісі.
Сутекті судан, қышқылдан ығыстыра алатын металдардың эквивалентінің массасын эксперимент арқылы табамыз.
Мысал. Темір мен күкірт қышқылы әрекеттескенде бөлінетін сутектің көлемін өлшейміз.
0,0936 г Fe − 37,3 мл сутек
х г Fe − 11200 мл сутек.
х = 0,0936 · 11200 37,3 = 27,9 гмоль - темірдің эквиваленттік массасы.
Ескерту: сутектің көлемі V(H2) = 37,3 мл-ге тең, ол қалыпты жағдайда алынған.
г) Электр химиялық әдіс.
Тұз ерітіндісінің электролизін жүргіземіз. Электродта түзілген заттың массасын өлшейміз. Фарадей заңы бойынша:
m =I · M (Э)∙ τ96500
I - ток күші, А;
τ - уақыт, с;
96500 кулон - Фарадей саны.
М (Э) =m∙96500 I · τ
Мысалдар
1. HBr, H2O және NH3 қосылыстарындағы элементтердің эквивалентін және эквиваленттерінің молярлық массасын табу керек.
Шешу жолы. Берілген қосылыстарда сутек атомдарының 1 молімен бром атомының 1 молі, оттек атомының молі және азот атомының молі қосылып тұр. Сондықтан бромның, оттектің, азоттың эквиваленттері, сәйкесінше, 1 мольге, мольге, мольге тең.
Енді осы элементтердің атомдарының мольдік массасына қарап, әрқайсысының эквивалентінің молярлық массасын табамыз:
М (Эбром) = 79,9 гмоль,
М (Эоттек) = 16 х = 8 гмоль,
М (Эазот) = 14 х = 4,67 гмоль.
Ескерту: эквивалентті және эквиваленттің молярлық массасын табу үшін элементтің тек қана сутекпен қосылысы алынбайды. Ол үшін осы элементтің басқа бір эквиваленті белгілі элементпен қосылысын алуға болады.
2. 5,6 г темір мен күкірт қосылғанда 8,8 г темір сульфиді түзіледі. Күкірттің эквивалентінің молярлық массасы − 16 гмоль.
Темірдің эквивалентін және эквивалентінің молярлық массасын табу керек.
Шешу жолы. Берілген есепте темір сульфидіндегі 5,6 г темірге 3,2 г
күкірт келетіні көрініп тұр:
(8,8 - 5,6) = 3,2 г
Эквиваленттер заңы бойынша әрекеттесуші заттардың массалары олардың эквиваленттерінің молярлық массаларына пропорционалды.
Сондықтан 5,6 г темір -- -- 3,2 г күкіртке эквивалентті,
М (ЭFe) гмоль -- -- 16 гмоль.
Сонда:
М (Э) =5,6∙16 3,2 = 28 гмоль.
Темір атомының мольдік массасы оның салыстырмалы атомдық массасына тең және мұның мәні − 56 гмоль. Темірдің эквивалентінің молярлық массасы (28 гмоль) оның атомының мольдік массасынан 2 есе кіші болғандықтан, темірдің 1 молінде 2 эквивалент бар деп айтамыз. Сондықтан темірдің эквиваленті мольге тең.
Эквиваленттер заңын қолдана отырып, әртүрлі қосылыстардың эквиваленттерінің молярлық массаларын табуға болады.
3. Ерітіндіде 16 г NaOH бар. Осы ерітіндіні күкірт қышқылымен нейтралдағанда түзілетін натрий гидросульфатының массасын табыңдар.
Шешу жолы. Натрий гидроксидінің эквивалентінің молярлық массасын табамыз:
М(ЭNaОН) = М(NaOH)1 = 40 гмоль.
Cодан кейін мынадай пропорция құрамыз. Натрий гидроксидінің 1 эквивалентінің молярлық массасы 40 г болғанда, 16 грамға неше эквивалент сәйкес болады?
1экв. -- -- -- 40 г х = 0,4 моль.
хэкв. -- -- -- 16 г
Натрий гидросульфатының эквивалентінің молярлық массасын табамыз:
М (Э NaHSO4) = = 120 гмоль.
Эквиваленттер заңы бойынша әрекеттесетін заттардың эквиваленттік массалары олардың массаларына тура пропорционал. Сондықтан натрий гидроксидінің 0,4 молі реакцияға түскендіктен пропорция құрамыз:
1 экв. NaOH - 1 экв. NaHSO4 немесе:
40 г. - 120 г.
16 г. - х,
сонда түзілген гидросульфаттың массасы - 48 г.
Кейбір есептерде газ күйіндегі заттардың көлемі қолданылады. Сондықтан эквиваленттік көлем деген ұғымды пайдаланған жөн.
Қалыпты жағдайда заттың 1 эквивалентінің алатын көлемін эквиваленттік көлем деп атайды. Бір атомнан тұратын кез келген газдың мольдік көлемінде 1 моль атом болатынын және екі атомнан тұратын газдың мольдік көлемінде 2 моль атом болатынын ескере отырып, эквиваленттік көлемді табуға болады. Сутектің 22,4 литрінде қалыпты жағдайда 2 моль сутек атомы болады. Ал сутектің эквиваленті 1 мольге тең болғандықтан, оның 22,4 литрінде 2 эквиваленттік көлем болады, ал оның эквиваленттік көлемі - 11,2 лмоль.
лмоль.
4. Белгісіз металдың эквивалентінің молярлық массасы − 28 гмоль. Қалыпты жағдайда осы металл қышқылдан 0,7 л сутекті ығыстырып шығарады. Металдың реакцияға түскен массасын табу керек.
Шешу жолы. Сутектің эквиваленттік көлемінің 11,2 лмоль екенін ескере отырып, пропорция құрамыз:
28 г (металл) -- -- 11,2 л (сутек)
х г -- -- 0,7 л
х = = 1,75 г. Металдың массасы - 1,75 г.
ЕСЕПТЕР
1. 10,00 г металл жанғанда 18,88 г оксид түзіледі. Металдың эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
2. Белгісіз металдың бірдей массасы 0,400 г оттекпен және 6,34 г галогенмен қосылыс түзеді. Галогеннің эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
3. 2 л оттектің массасы 2,8 г-ға тең. Магнийдің эквивалентінің мольге тең екенін ескере отырып, 42 г магний жанғанда жұмсалатын оттектің көлемін табыңыздар.
4. 6,48 г металл 6,96 г оксид немесе 7,44 г сульфид түзеді. Металл мен күкірттің эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
5. Қалыпты жағдайда 4,17 г металл 0,34 л оттекпен әрекеттеседі. Металдың валенттілігі екіге тең. Бұл қандай металл және оның атомдық массасы қандай?
6. Мышьяктың бірінші оксидінде 65,2%, ал екінші оксидінде 75,7% мышьяк бар. Осы оксидтердегі мышьяктың эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
7. Белгісіз металдың 1,00 грамы 8,89 грамм броммен және 1,78 грамм күкіртпен қосылыс түзеді. Күкірттің эквиваленттік массасы 16 гмоль екенін ескере отырып, бромның және металдың эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
8. Хлордың эквиваленттік массасы − 35,5 гмоль, мыс атомының мольдік массасы − 63,5 гмоль, ал мыс хлоридінің эквиваленттік массасы − 99,5 гмоль. Мыс хлоридінің формуласы қандай?
9. 16,8 г металды еріту үшін 14,7 г күкірт қышқылы қажет. Металдың эквиваленттік массасын және қалыпты жағдайда бөлінген сутектің көлемін анықтаңыздар.
10. 1,80 г металл оксидін тотықсыздандыру үшін 883 мл сутек жұмсалады. Металдың және оксидтің эквиваленттік массасын есептеңіздер.
11. Белгісіз металдың эквиваленттік массасы 27,9 гмоль екенін және осы металл қышқылдан 700 мл сутекті бөліп шығаратынын ескере отырып, реакцияға түскен металдың массасын есептеңіздер.
12. Кальцийдің эквиваленттік массасы − 20 гмоль. 1,60 г кальций және 2,61 г мырыш қышқылдан сутектің бірдей көлемін бөліп шығарады. Мырыштың эквиваленттік массасын есептеңіздер.
13. Күкірт және фосфор қышқылдарының молекулалық массалары бірдей. Бейтараптану реакциясының нәтижесінде сульфат және дигидрофосфат түзіледі. Негіздің бірдей мөлшерін бейтараптандыру үшін жұмсалған қышқылдар мөлшерлерінің арақатынасы қандай?
14. Мыс екі түрлі оксид түзеді. Бірінші оксид түзілгенде мыстың белгілі бір мөлшеріне жұмсалатын оттектің көлемі, екінші оксид түзілгенде жұмсалатын оттектің көлемінен екі есе артық. Мыстың екі оксидтегі валенттіліктерінің арақатынасын анықтаңыздар.
15. Фосфор қышқылы гидроксидпен әрекеттескенде Na2HPO4 түзіледі. Фосфор қышқылының осы реакциядағы эквиваленттік массасы қандай?
16. 4,90 г қышқылды нейтралдау үшін 4,00 г натрий гидроксиді жұмсалады. Қышқылдың эквиваленттік массасы қандай?
17. Белгісіз заттың 2,875 грамы 1,375 грамм хлорлы сутекпен әрекеттескенде 8,80 грамм тұз түзіледі. Осы заттың және тұздың эквиваленттік массасы қандай?
18. Қалыпты жағдайда 0,752 г алюминий қышқылмен әрекеттескенде 0,936 л сутек бөлініп шықты. Алюминийдің эквиваленттік массасының 8,99 гмольге тең екенін ескере отырып, сутектің эквиваленттік көлемін есептеңдер.
19. Химиялық элементтердің эквиваленті қандай шамаға тәуелді?
а) валенттілікке тәуелді;
ә) әрқашанда тұрақты шама.
20. Осы формулалардың қайсысы эквиваленттер заңын дұрыс өрнектейді?
а) ; б) m1∙M(Э2) = m2∙M(Э1).
ә) m1 Э2 = m2 Э1.
21. Фосфор құрамы әртүрлі екі хлорид түзеді. Осы екі хлоридте қай элементтің эквиваленті тұрақты болып қала береді?
а) фосфордікі; ә) хлордікі.
22. Осы келтірілген көлемдердің ішінде сутек пен оттектің қандай көлемдері қалыпты жағдайға сәйкес келеді?
а) 11,2 л О2 және 22,4 л Н2;
ә) 11,2 л О2 және 11,2 л Н2;
б) 5,6 л О2 және 11,2 л Н2.
23. Металдың эквиваленттік массасы − 12 гмоль. Осы металдың оксидінің эквиваленттік массасы қандай?
а) 24 гмоль;ә) анықтауға болмайды; б) 20 гмоль.
24. Белгісіз металдың эквиваленттік массасы оттектің эквиваленттік массасынан екі есе артық. Сонда оксидтің массасы металл массасынан неше есе артық?
а) 1,5 есе;ә) 2 есе;б) 3 есе.
25. Күкірт S2Cl2 және SCl2 деген хлоридтер түзеді. SCl2-де күкірттің эквиваленттік массасы - 16 гмоль. Күкірттің S2Cl2-дегі эквиваленттік массасы қандай?
26. СrCl3 және Cr2(SO)3 деген тұздарда хромның эквиваленті бірдей бола ма?
27. FeCl2 және FeCl3 деген тұздарда темірдің эквиваленті бірдей бола ма?
1.4 Химияның негізгі заңдары
Зат массасының және энергияның сақталу заңы: 1758 жылы М.В.Ломоносов табиғаттың негізгі заңын шығарды. Бұл зат массасының сақталу заңы: Химиялық реакцияға қатысатын заттардың массасы реакция нәтижесінде түзілетін заттардың массасына тең.
Эйнштейн теңдеуі. Масса мен энергияның байланысы: E = mc2, бұл формулада Е - энергия, m - масса, с - жарық жылдамдығы.
Зат құрамының тұрақтылық заңы. Бұл заңды 1808 жылы Пруст ашқан. Кез келген таза заттың құрамы және қасиеттері әрқашанда тұрақты болады. Олар алыну әдісіне тәуелсіз.
Еселі қатынас заңы: Егер екі элемент өзара бірнеше химиялық қосылыстар түзе алатын болса, әртүрлі қосылыстағы элементтердің массаларының арақатынасы бүтін сандарға тең болады.
Мысалы, N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5.
Бұл қосылыстарда азоттың бір массалық бірлігіне әр қосылыста оттектің әртүрлі массалық бірлігі сәйкес:
0,57; 1,14; 1,71; 2,28; 2,85
Оттектің осы массалық бірліктерінің арақатынасы бүтін сандарға тең: 1,2,3,4,5.
1.5 Газ заңдары
Авогадро заңы. Бірдей жағдайда (температурада және қысымда) әртүрлі газдардың тең көлемдеріндегі молекулалардың сандары бірдей болады. Бұл сан NA = 6,02 · 1023 Авогадро саны деп аталады.
Авогадро заңынан шығатын салдар:
Кез келген газдың 1 молі қалыпты жағдайда 22,4 литрге тең көлем алады (қ.ж. 0 ºС, 101,325 кПа). Бұл көлем молярлық көлем деп аталады.
Көлем қатынас заңы (Гей-Люссак). Бірдей жағдайда (t және р) реакцияға қатысатын газдардың көлемдерінің бір-біріне қатынасы жай бүтін сандардың қатынасындай болады:
VA : VB = a : b.
a, b - бүтін сандар.
Бойль-Мариотт заңы.
Тұрақты температурада берілген газдың көлемі оның қысымына кері пропорционал: PV = const.
P2 : P1 = V1: V2, Т = const.
Гей-Люссак заңы.
Тұрақты қысымда газдың көлемінің өзгеруі температураға тура пропорционал: Р = const, VТ = const немесе
V1 : Т1 = V2 : Т2.
Бойль-Мариотт пен Гей-Люссактың біріккен заңы:
,
P0, V0, T0 - газдың қалыпты жағдайдағы қысымы, көлемі, температурасы. P0 = 101,325 кПа, Т0 = 273 К.
Р, V, Т - газдың басқа кез келген жағдайдағы қысымы, көлемі, температурасы.
Клайперон-Менделеев теңдеуі. Егер Бойль-Мариотт пен Гей-Люссактың заңын газдың 1 моліне қолданса, ол қалыпты жағдайда 22,4 л көлем алады, сонда теңдеу былай өзгереді: PV = RT, ал егер n моль болса,
, сонда: PV = nRT немесе .
Бұл - Клайперон-Менделеев теңдеуі. Бұл теңдеуде: m - зат массасы, кг; V - көлем, м3; р - қысым, Па; Т - абсолюттік температура, R - универсалды газ тұрақтысы, 8,314 Джмоль·К.
Парциалдық қысымдардың заңы. Егер газдар қоспасының алып тұрған көлемін, сол газдардың біреуі ғана алса, осы газдың қысымы - оның парциалдық қысымы деп аталады.
Бір-бірімен әрекеттеспейтін газдардың қоспасының қысымы осы газдардың парциалдық қысымдарының қосындысына тең. Бұл - Дальтон заңы, ол су буының қысымын ескеру үшін қолданылады. Газдың жағдайы оның температурасымен, қысымымен және көлемімен сипатталады. Егер газдың температурасы 0ºС-қа, ал қысымы қалыпты атмосфералық қысымға (101,325 кПа немесе 760 мм с.б.б.) тең болса, газ қалыпты жағдайда деп айтылады. Газдың қалыпты жағдайдағы көлемі V0, ал қысымы Р0 деп белгіленеді.
Бойль-Мариотт заңы бойынша тұрақты температурада газдың белгілі бір массасының қысымы көлеміне кері пропорционалды түрде өзгереді.
немесе PV = const.
1-мысал. Белгісіз температурада газдың 3 литрінің қысымы 93,3 кПа-ға тең болды. Егер температураны өзгертпей, газдың көлемін 2,8 литрге дейін азайтса, газдың қысымы қандай болады?
Шешу жолы. Іздеп отырған қысымды Р2 деп белгілейміз, сонда:
немесе , олай болса,
Р2 = = 100 кПа.
Гей-Люссак заңы бойынша тұрақты қысымда газдың көлемі температураға тура пропорционалды түрде өзгереді.
немесе = const.
2- мысал. Температура 20 ºС болғанда газ көлемі 600 мл-ге тең. Қысымды өзгертпей, температураны 57 ºС-қа дейін жоғарылатса, газдың көлемі қандай болады?
Шешу жолы. Іздеп отырған көлемді V2 деп аламыз, ал оған сәйкес температура - Т2. Есепте берілу бойынша:
V1 = 600 мл, Т1 = 273+27=300 К және Т2 = 273+57=330 К.
Гей-Люссактың заңы бойынша:
сонда: =
Осы теңдеуден:
V2 == 660 мл.
Егер көлем бір қалыпты болып тұрса, газ қысымы температураға тура пропорционалды түрде өзгереді.
3-мысал. Температура 15 ºС болғанда баллондағы оттектің қысымы - 91,2∙102кПа. Қысым 101,33∙102 кПа-ға дейін өзгерсе, температура қандай болады?
Шешу жолы. Іздеп отырған температураны Т2 деп аламыз. Есепте берілу бойынша:
Т1 = 273 + 25= 288 К, Р1 = 91,2 ∙ 102 кПа,
Р2 = 101,33∙102 кПа, сонда:
Т2 = = 320 K немесе 47 ºС.
Газдың көлемі, қысымы және температурасы арасындағы қатынасты Бойль-Мариотт және Гей-Люссактың заңын біріктіретін жалпы теңдеумен білдіруге болады.
Бұл теңдеуде: P,V - температура Т-ға тең болғандағы газдың қысымы мен көлемі.
P0,V0 - газдың қалыпты жағдайдағы қысымы мен көлемі.
Осы теңдеуден белгісіз бір шаманы басқа шамалар арқылы табуға болады.
4-мысал. Температура 25 ºС-та қысым 99,3 кПа-да газдың белгілі бір мөлшері 152 мл-ге тең көлем алды. Егер температура 0 ºС, қысым 101,33 кПа болса, газдың осы мөлшері қандай көлем алады?
Шешу жолы. Бұл есепті шығару үшін Бойль-Мариотт пен Гей-Люссактың заңын біріктіретін теңдеуді қолданамыз. Сонда:
V== 136,5 мл.
1.6 Атомдық және молекулалық массаларды анықтау жолдары
Атомдық массаларды анықтау әдістері.
а) электр химиялық әдіс
Фарадей заңы бойынша электролиз нәтижесінде бөлінген заттың массасы келесі формуламен анықталады:
m= I· M (Э)∙τ96500
Бұл формулада: I - ток күші, А;
τ - уақыт, с;
96500 кулон - Фарадей саны.
Сонда: заттың эквиваленттік массасы: M (Э) =m · 96500 I · τ.
Ал эквиваленттік масса бойынша атомдық массаны анықтауға болады: Формула бойынша: М (Э) =АВ , А - атомдық масса. В - валенттілік. Демек: А= М (Э)∙В.
ә) Дюлонг-Пти ережесі
Атомдық массамен меншікті жылу сыйымдылығының көбейтіндісі − 26,3-ке тең тұрақты шама. Сонда: А = 26,3 С.
в) Канницаро әдісі. Атомдық массасын іздеген элементтің ұшқыш қосылыстарын алып, олардың молекулалық массаларын табамыз. Содан кейін химиялық анализ жасап, сол элементтің қосылыстағы массалық үлесін табамыз. Осы екі санға сүйене отырып, әрбір қосылыстың молекулалық массасының ізделіп отырған элементке тиесілі бөлігін есептеп шығарамыз (1- кесте).
1 - кесте
Қосылыс
Метан
Эфир
Спирт
СО2
Көміртектің массалық үлесі, %
75,0
64,9
52,2
27,3
Молекулалық массаның көміртекке тиесілі бөлігі
12
48
24
12
Бұл кестеден молекулалық массаның көміртекке тиесілі бөлігін көрсететін сандардың ең кішісі 12 екенін көріп тұрмыз. Бұл - көміртектің атомдық массасы. Ал басқа сандар 12-ден 2 есе, 3 есе көп, олар молекула құрамында көміртектің 2 атомы, 3 атомы бар екенін көрсетеді.
Молекулалық массаларды анықтау әдістері
а) Заттың молекулалық массасын тығыздық арқылы табу. Кез келген екі газдың бірдей көлемдерінде молекулалар саны бірдей болады, сондықтан газдардың салыстырмалы тығыздығын анықтауға болады.
D - салыстырмалы тығыздық. Салыстырмалы тығыздықты келесі формула бойынша анықтайды: D=Мr(1-газ)Мr(2-газ). Демек, салыстырмалы тығыздық дегеніміз - бірінші газдың молекулалық массасының екінші газдың молекулалық массасына қатынасы. Осы формуладан белгісіз газдың молекулалық массасын табуға болады:
D∙Мr(2-газ) =Мr(1-газ)
Мr(1-газ) - бірінші газдың молекулалық массасы,
Мr(2-газ) - екінші газдың молекулалық массасы.
ә) Клайперон-Менделеев теңдеуі бойынша:
PV = mMRT.
в) Авогадро заңының салдары бойынша:
1моль газ 22,4 л көлем алады:
, сонда: М = 22.4 m1 V1
Мысалдар
1-мысал. Көмірқышқыл газының 1 молекуласының массасын табыңыздар.
Шешу жолы. Көмірқышқыл газының (СО2) салыстырмалы молекулалық массасы - 44,0, сондықтан СО2-нің мольдік массасы - 44,0 гмоль. СО2-нің 1 молінде 6,02∙ 1023 молекула бар, сонда 1 молекуланың массасы былай табылады:
m = = 7,31∙10-23 г.
Авогадро заңы бойынша бірдей температура мен бірдей қысымда алынған кез келген газдардың тең көлемдерінде молекулалардың саны да тең болады.
Басқаша айтқанда, кез келген газдардың молекулаларының тең саны бірдей жағдайда бірдей көлем алады. Сонымен қатар кез келген газдардың 1 молінде молекулалар саны бірдей болады. Сондықтан бірдей жағдайда кез келген газдың 1 молі белгілі көлем алады. Бұл көлемді газдың мольдік көлемі деп атайды, ол қалыпты жағдайда (0 ºС; 101,325 кПа) 22,4 литрге тең.
2-мысал. Оттекпен сутектің эквивалентті мөлшерлері жабық ыдыста жиналған. Температура 100 ºС-қа тең. Егер осы қоспаны қопарылысқа ұшыратып, содан кейін ыдыстың ішіндегі заттарды бұрынғы температураға келтірсек, қысым қалай өзгереді?
Шешу жолы. Сутек пен оттек әрекеттескенде сутектің әрбір екі молекуласынан және оттектің бір молекуласынан судың екі молекуласы шығады. Сондықтан реакция біткен кезде молекулалардың жалпы саны 1,5 есе азаяды. Реакция бір қалыпты көлемде жүріп жатқандықтан және реакция біткеннен кейін, бұрынғы температураға қайтып оралатын болғансоң, молекулалар саны 1,5 есе азайған кезде, газ қоспасының қысымы да екі есе азаяды.
3- мысал. Температура 26 ºС-қа, қысым 98,9 кПа-ға тең болғанда 5,25 г азот қандай көлем алады?
Шешу жолы. Азоттың мольдік көлемін (22,4 л.) және мольдік массасын (28,0 гмоль) білгендіктен, қалыпты жағдайда 5,25 г азот қандай көлем алатынын табамыз:
28,0 г азот 22,4 л-ге тең көлем алады.
5,25 г азот Х л-ге тең көлем алады.
х = = 4,20 л.
Бұл көлемді есепте берілген жағдайға келтіреміз:
, сонда: V = = = 4,71 л.
Газ қоспасындағы газдың көлемдік үлесі деп газдың осы мөлшерінің сол температурада және газдың парциалдық қысымы газ қоспасының жалпы қысымына тең болған кезде алатын көлемін айтады. Бұл көлемді көлемдік үлес деп пайыз арқылы көрсетеді.
Мысалы, ауада 0,03 % көмірқышқыл газы бар дегеніміз, СО2-нің парциалдық қысымы ауаның жалпы қысымына тең болғанда және температура өзгермей тұрса, көмірқышқыл газы ауаның көлемінің 0,03 %-ға тең көлемін алып тұрғанын көрсетеді.
4 мысал. Қалыпты жағдайда ауадағы оттектің көлемдік үлесі 21 болса, 1 литр ауада оттектің неше молі болады?
Шешу жолы. Қалыпты жағдайда 1 литр ауада 0,21 литр оттек болады. Оттектің мольдік көлемі 22,4 л екенін ескере отырып, 0,21 л оттекте неше моль болатынын табамыз:
1 моль -- 22,4 л-ге тең көлем алады.
Х моль -- 0,21 л-ге тең көлем алады.
Х = = 0,093 моль.
Жауап. 1 литр ауада 0,093 моль оттек болады.
ЕСЕПТЕР
27 ºС кезінде газдың белгілі бір мөлшері 680 мл-ге тең көлем алады. Егер қысым өзгермесе газдың осы мөлшері 200ºС кезінде қандай көлем алады?
2.Газдың 3,5 литрге тең көлемінің қысымы 128,6 кПа болды. Егер температура өзгермесе осы газдың 1 литрінің қысымы қандай болады?
3.1ОºС кезінде газдың қысымы үш есе көбеюі үшін осы газдың температурасын қанша градусқа жоғарылату керек?
4. 29 ºС кезінде және 98 кПа қысымда газдың көлемі 7 литрге тең болды. Осы газ температура 37 ºС-қа тең болғанда және 112 кПа қысымда қандай көлем алады?
5. 17 ºС кезінде газдың қысымы 106 кПа болды. Егер осы газды минус
23 ºС-қа дейін салқындатса, оның қысымы қандай болады?
6. 1 г ауаның қалыпты жағдайдағы көлемі − 773 мл. Ауаның осы массасы 1ºC кезінде және 96,3 кПа қысымда қандай көлем алады?
7. 14 ºС кезінде жабық ыдыстағы газдың қысымы 110 кПа болды. Егер осы газды 35 ºС-қа дейін қыздырса, оның қысымы қандай болады?
8. Көлемі 12 литрге тең газ баллонында 0ºC кезінде оттектің қысымы 15,2 мПа болды. Оттектің осы көлемінің қалыпты жағдайдағы қысымын табыңыздар.
9.17ºС кезінде газ баллонындағы азоттың қысымы 12,5 мПа болды. Баллонның ішіндегі қысымды 21,5 мПа-ға дейін көтеруге болады. Осы қысымға қандай температурада жетуге болады?
10. 96 ºС кезінде және 100,7 кПа қысымда белгісіз газдың көлемі 688 мл-ге тең. Осы газдың қалыпты жағдайдағы көлемін табыңыздар.
11. 2,56 г металл сумен әрекеттескенде 760 мл сутек бөлінеді. Сутектің көлемі температура 25ºС-қа, ал қысым 106,5 кПа-ға тең болғанда өлшенді. Металдың эквиваленттік массасын табыңыздар.
12. Газдың массасын үлкейткенде оның көлемі өзгермеу үшін басқа қандай жағдайын өзгерту керек:
а) температурасын төмендету керек;
ә) қысымды жоғарылату керек;
б) ешнәрсе өзгерте алмаймыз.
13. Төменде келтірілген температура мен қысымның қайсысы қалыпты жағдайға сәйкес келеді:
а) t = 25 ºС, Р = 760 мм с.б.б. (с.б.б. - сынап бағанасы бойынша);
ә) t = 0 ºС, Р = 1,03·105 Па;
б) t = 0 ºС, Р = 760 мм с.б.б.
14. 2 г аммиакта және 2 г азотта болатын молекулалар санын салыстырыңыздар. Молекулалар саны қайсысында неше есе көп?
15. Күкірт (VI) оксидінің бір молекуласының массасын табыңыздар (г).
16. 0,002 кг сутекте және 0,002 кг оттекте, 2 моль сутекте және 2 моль оттекте, 2 литр сутекте және 2 литр оттекте бірдей жағдайда молекулалар саны бірдей бола ма?
17. Қалыпты жағдайда 3 мл сутекте болатын молекулалар санын табыңыздар.
18. Газдың 27∙1021 молекуласы қалыпты жағдайда қандай көлем алады?
19. Бірдей жағдайда 2 моль оттек және 2 моль озон алатын көлемдердің арақатынасы қандай?
20. Оттек, сутек және хлордың бірдей жағдайда алынған бірдей массаларының көлемдерінің арақатынасы қандай?
21. 2 моль су қалыпты жағдайда 44,8 л-ге тең көлем алады деген дұрыс па?
22. Қалыпты жағдайда 1 литр ауада 0,03% (көлем бойынша) көмірқышқыл газы бар. Осы көлемдегі (1 литр ауада) көмірқышқыл газының молекулаларының санын табыңыздар.
23. Төмендегі газдардың массасын табыңыздар:
а) 3 литр сутектің 160ºС температурада және 110,7 кПа қысымда;
ә) 0,7 м3 хлордың 25ºС температурада және 97,9 кПа қысымда.
24. 21ºС температурада және 104,2 кПа қысымда 0,09 кг азоттың алатын көлемін табыңыздар.
25. Бертолле тұзы қыздырғанда калий хлориді және оттекке ыдырайды.
0ºС температурада 105,3 кПа қысымда 1 моль бертолле тұзынан қанша литр оттек алынады?
26. Қалыпты жағдайда кез келген газдың 1 м3-ге тең көлемінде қанша моль болады?
27. 0ºС температурада тау басынан массасы 700 мг-ға тең 1 литр ауа алынды. Тау басындағы атмосфералық қысымды табыңыздар.
28. Көміртек (II) оксидінің бір көлемі хлордың бір көлемімен әрекеттескенде фосген түзіледі. Фосгеннің формуласын табыңыздар.
29. 4 литр бутан жанғанда көміртек (IV) оксидінің қандай көлемі шығады? Газдардың көлемі қалыпты жағдайда алынған.
30. 130 ºС температурада 610 кПа қысымда оттектің үш көлемінен және метанның бір көлемінен тұратын газ қоспасы жабық ыдыста тұр. Егер осы қоспа қопарылысқа ұшыраса, содан кейін бастапқы температураға қайтып оралса, ыдыстың ішіндегі қысым қандай болады?
31. 0,04 л сутекпен оттектің қоспасы қопарылысқа ұшырады, содан кейін 0,0064 л оттек қалды. Қоспаның бастапқы кездегі пайыздық құрамы қандай?
32. Күкірт оксидімен (SO2) оттектің бірдей көлемдерінен тұратын газ қоспасы Контакт аппаратынан өткізілді, сонда күкірт диоксиді молекулаларының 92%-ы SO3 -ке айналды. Контакт аппаратынан шығатын газ қоспасының пайыздық құрамын табыңыздар.
33. Үш көлем хлордан және бір көлем сутектен тұратын газ қоспасы жабық ыдыста бір қалыпты температурада шашыраңқы жарықта қалдырылған. Біраз уақыттан кейін хлордың мөлшері 25%-ға азайды. Ыдыстағы қысым өзгерді ме? Газ қоспасының пайыздық құрамы (көлем бойынша) қандай болды?
34. Аммиак пен хлор әрекеттескенде хлорлы сутек және азот түзілді. Аммиак пен хлордың әрекеттескен кездегі көлемдерінің арақатынасы және шыққан газдардың көлемдерінің арақатынасы қандай?
35. 19ºС температурада және 105,4 кПа қысымда 2,5 кг мырышты тұз қышқылында еріткенде қанша сутек бөлінеді?
36. Белгісіз газдың бір көлемінен және сутектің бір көлемінен тұратын газ қоспасы қопарылғанда бір көлем су буы және бір көлем азот шықты. Көлемдер қалыпты жағдайда өлшенген. Белгісіз газдың формуласын табыңыздар.
37. Бірдей жағдайда азот пен оттектің бірдей көлемі алынған. Екі газдың массаларының арақатынасы қандай?
а) mO2 mN2; ә) mN2 mO2; б) mO2 = mN2.
38. Сутекпен оттектің бірдей көлемі араластырған. Газ қоспасының көлемі реакциядан кейін қалай өзгереді?
а) өзгермейді; ә) екі есе көбейеді;б) екі есе азаяды.
39. 1 моль хлорлы сутек пен 1 моль хлордың алатын көлемдерінің арақатынасы қандай болады (температура және қысым бірдей)?
а) V(HCl) V(Cl2);ә) V(HCl) = V(Cl2); б) V(HCl) V(Cl2).
40. Бромды сутекті қыздырғанда ол толық ыдырайды, бірақ газ көлемі өзгермейді. Ыдырағанда қандай заттар шығады?
а) Н және Br атомдары; ә) H2 және Br2 молекулалалары;
б) Н2 молекуласы және Br атомдары.
41. 400 мл ацетиленнің массасы қалыпты жағдайда 0,464 грамға тең. Ацетиленнің молекулалық массасын табыңыздар.
42. Қалыпты жағдайда алынған белгісіз газдың 1,2 литрінің массасы 3,428 грамға тең. Газдың молекулалық массасын табыңыздар.
43. Температура 0ºС-қа тең болғанда және 101,33 кПа қысымда алынған газдың 0,002 м3-інің массасы 2,50 грамға тең. Газдың молекулалық массасын және бір молекуласының массасын табыңыздар.
44. Қалыпты жағдайда алынған белгісіз газдың 0,002 м3-інің массасы 0,0042 кг-ға тең. Газдың молекулалық массасын және ауа бойынша тығыздығын табыңыздар.
45. Этиленнің оттек бойынша тығыздығы − 0,875. Оның молекулалық массасы қандай?
46. Қалыпты жағдайда алынған белгісіз газдың 0,001 м3-інің массасы 0,00152 кг-ға тең, ал азоттың 0,001 м3-інің массасы 0,00125 кг-ға тең. Газдың азот бойынша тығыздығы және мольдік көлемі арқылы молекулалық массасын табыңыздар.
47. Сынап буының ауа бойынша тығыздығы − 6,92. Сынаптың бу күйіндегі молекуласында қанша атом бар?
48. Белгісіз температурада күкірт буының азот бойынша тығыздығы− 9,14. Күкірт молекуласында осы температурада қанша атом бар?
49. 87 ºС кезінде және 96 кПа қысымда ацетон буының 500 мл-інің массасы 0,93 грамға тең. Ацетонның молекулалық массасын табыңыздар.
50. 17ºС кезінде және 104 кПа қысымда газдың 624 мл-інің массасы 1,56 грамға тең. Газдың молекулалық массасын табыңыздар.
51. 17ºС кезінде және 101,33 кПа қысымда 2 кг ауаның көлемі қандай болады?
52. Көлемі 20 л-ге тең газометр газбен толтырылған. Осы газдың ауа бойынша тығыздығы − 0,40, қысымы 103,3 кПа, температурасы − 17 ºС. Газдың массасы қандай?
53. Сыйымдылығы 750 мл-ге тең колбаны 27ºС кезінде оттекпен толтырғанда, оның массасы 83,3 грамға тең болды. Бос колбаның массасы −82,1 грамм. Оттектің қысымы қандай?
54. 27ºС кезінде және 103,2 кПа қысымда 1м3 ауаның массасы қандай?
55. Төмендегі келтірілген фактілердің қайсысы газ күйіндегі неонның бір атомнан тұратынын дәлелдейді?
а) неон басқа элементтермен қосылыс түзбейді;
ә) неонның тығыздығы өзінен кейін орналасқан аргонның тығыздығынан екі есе кіші;
в) неонның тығыздығы фтордың тығыздығынан екі есе кіші (фтор периодтық жүйеде неонның алдында орналасқан).
16. Хлордың ауа бойынша тығыздығы қандай?
а) 2,44; ә) 3,0; б) тек тәжірибе жасап білуге болады.
17. Газ күйіндегі белгісіз оксидтің құрамында 30,4% азот бар. Бұл оксидтің молекуласына азоттың бір атомы кіреді. Газдың (оксидтің) сутек бойынша тығыздығы қандай?
а) 0,94; ә) 1,44; б) 1,50.
18. Қалыпты жағдайда 4,48 л газдың массасы 5,6 грамға тең. Газдың молекулалық массасы қандай?
а) 14; ә) 28;б) 42.
19. Күкірт атомының массасы оттек атомының массасына қарағанда екі есе артық, сонда күкірт буының тығыздығы оттек бойынша екіге тең деп айтуға бола ма?
а) болады; ә) болмайды.
1.7 Газдың парциалдық қысымы
Газ қоспасындағы газдың парциалдық қысымы дегеніміз − осы газдың бүкіл қоспа алып тұрған көлемге жайылған кездегі қысымы.
1-мысал. 100 кПа-ға тең келетін қысымда 2 л оттекті және 4 ... жалғасы
Х И М И Я
Алматы 2011
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
А.Қ.Баешова
Х И М И Я
Оқу құралы
Алматы
Қазақ университеті
2011
Баспаға әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық
университеті химия факультетінің Ғылыми кеңесі
және Редакциялық-баспа кеңесі ұсынған
П і к і р ж а з ғ а н д а р :
химия ғылымдарының докторы, профессор С.М.Тәжібаева
химия ғылымдарының докторы, профессор У.Ж.Джусипбеков
химия ғылымдарының докторы, профессор Г.С.Полимбетова
Баешова А.Қ.
Химия: Оқу құралы. - Алматы: Қазақ университеті, 2011. -
Оқу құралында жоғарғы оқу орындарында білім алатын студенттерге арналған химия пәні бойынша есептер және жаттығулар жинағы келтірілген.Әрбір тараудың басында есептерді шығаруға қажет ережелер, заңдар, формулалар және есептердің шығару әдістері, мысалдар келтірілген. Оқу құралы студенттердің өзіндік жұмысын орындауда көп пайдасын келтіреді.
1 ХИМИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ МЕН НЕГІЗГІ ЗАҢДАРЫ
1.1 Химияның негізгі түсініктері
Атом дегеніміз − жай және күрделі заттардың молекулаларының құрамындағы химиялық элементтердің ең кіші бөлігі. Атомдар бір-бірімен әрекеттескенде молекулалар түзіледі
Молекула дегеніміз - заттың химиялық қасиетін сақтайтын ең кішкене бөлшегі. Молекулалар әртүрлі атомдардан және тек бірдей атомдардан құрылады. Егер зат атомдардың бір түрінен құрылса, оны жай зат дейді. Ал әртүрлі атомдардан құрылған зат - күрделі зат деп аталады. Мысалы, О2 - жай зат, СаСО3 - күрделі зат.
Химиялық элемент дегеніміз - ядроларының заряды бірдей болатын атомдардың жиынтығы. Мысалы, оттек - элемент. О - атом, ядро заряды плюс 8.
Әрбір элементтің символы болады (Сu - мыс, Н - сутек, О - оттек, Ве - бериллий, Ті - титан, Ғе - темір, S - күкірт, Р - фосфор, Са - кальций).
Заттардың құрамын химиялық формуламен белгілейді. Химиялық формула жазу үшін заттың құрамындағы элементтердің символын жазып, оның санын көрсетеді: Na2O, CaO, H2SO4, NaOH. Атом біреу болса, индекс жазылмайды. Атом сандарын көрсетіп жазған формуланы заттың шынайы немесе молекулалық формуласы дейді, ал атом санын көрсетпесе, эмпирикалық немесе қарапайым формуласы дейді.
Ал егер элементтер арасындағы байланыстарды сызықтармен көрсетсе, графикалық немесе құрылымдық формула түзіледі:
Н - О - Н
Са = О
Кейбір элементтерден әртүрлі жай заттар түзіледі. Олардың осындай қабілетін аллотропия дейді. Мысалы, О3 - озон, О2 - оттек. Демек, озон - оттектің аллотропиялық өзгерісі.
Валенттілік. Заттардың молекулалары оларды құрастыратын элементтердің валенттілігіне сәйкес құрылады. Валенттілік дегеніміз - элемент атомының химиялық байланыс түзу қабілеті. Екі элементтің арасында түзілетін химиялық байланыстың саны осы элементтің валенттілігі болып табылады. Мысалы, сутек атомы әрқашанда бір байланыс түзе алады. Ол - бір валентті. Сондықтан мынадай қосылыстарда: NH3 - азот 3 валентті, H2S - күкірт 2 валентті. Кейбір элементтер сутекпен қосылыс түзе алмайды, сондықтан оның валенттілігін оттекпен түзген қосылысы бойынша анықтайды. Оттек атомы әрқашанда екі байланыс түзеді. Ол - әрқашанда 2 валентті. Сонда, Na2O, СаО, SiО2 деген қосылыстарда натрий - 1 валентті, кальций - 2 валентті, кремний - 3 валентті.
Химиялық формулалар күрделі заттардың құрамын көрсетеді. Химиялық формуладан заттың атын, оның бір молекуласын, молекуланы қандай атомдар құрайтынын, әр элементтің қанша атомдары құрайтынын, молекуланың молярлық массасын және әрбір элементтің қандай масса мөлшерінде қосылатынын білуге болады. Мысалы, H3PO4 формуласы бұл зат фосфор қышқылы екенін, оның бір молекуласын, құрамы сутек, фосфор, оттектен және осы элементтердің атомдарының санын және молярлық массасы - М (H3PO4) = 98 гмоль екенін көрсетеді.
Химиялық теңдеулер. Химиялық реакцияларды химиялық теңдеулер арқылы көрсетеді. Теңдеудің сол жағына реакцияға түсетін заттардың таңбалары мен формулалары, ал оң жағына реакция нәтижесінде түзілетін заттардың таңбалары мен формулалары жазылады. Теңдеудің сол жағы мен оң жағындағы әр элементтің атом сандары тиісті коэффициенттер қойылу арқылы теңестірілуі керек.
Салыстырмалы атомдық масса. Ar - табиғи изотоптық құрамы бар элемент атомының орташа массасының 12С көміртек атомының 112 массасына қатынасы. Мысалы, Ar(Н), Аr(O), (r - relative -салыстырмалы).
Салыстырмалы молекулалық масса. M r - табиғи изотоптық құрамы бар элемент молекуласының орташа массасының 12С көміртекі атомының 112 массасына қатынасы. Салыстырмалы атомдық массаның және салыстырмалы молекулалық массаның өлшем бірлігі жоқ.
Моль - бұл 0,012 кг көміртек 12С изотобында болатын атомдар санына тең құрылымдық бірліктер (молекулалар, атомдар, иондар, электрондар немесе басқалары) болатын заттың мөлшері.Зат массасының зат мөлшеріне қатынасындай шаманы молярлық масса дейді.
n=mM , сонда: M= mn гмоль,
m - зат массасы, г, кг;
n - зат мөлшері, моль.
ЖАТТЫҒУЛАР МЕН ЕСЕПТЕР
Төменде келтірілген қосылыстардың шынайы химиялық формулаларын жазыңыздар.
а) алюминий оксиді, күкірт диоксиді, көміртек оксиді, күкірт қышқылы, литий оксиді, темір (ІІ) сульфаты, темір (ІІІ) хлориді, кремний диоксиді, титан (ІV) сульфаты, қорғасын (ІІ) оксиді, қорғасын (ІV) сульфаты.
ә) висмут (ІІІ) хлориді, кобальт (ІІІ) гидроксиді, никель (ІІ) оксиді, калий гидроксиді, натрий гидроксиді, хром (ІІІ) оксиді, берилий хлориді, фосфор пентаоксиді, фосфор қышқылы, марганец хлориді, мыс (ІІ) гидроксиді, мыс (ІІ) сульфаты, азот (І) оксиді, натрий сульфаты, хлорсутек қышқылы.
2. Төмендегі қосылыстардың құрылымдық (графикалық) формулаларын өрнектеңіздер.
а) күкірт қышқылы, тұз қышқылы, фосфор қышқылы, фторсутек қышқылы, күкірт диоксиді, фосфор диоксиді, көміртек диоксиді, көміртек оксиді, көмір қышқылы, марганец қышқылы, селен қышқылы.
ә) бор оксиді, азот (І) оксиді, мырыш сульфаты, кальций гидроксиді, кремний диоксиді, темір (ІІ) хлориді.
3. Төменде келтірілген бейорганикалық қышқылдардың формулаларын жазып, олардың құрамындағы элементтердің валенттіліктерін анықтаңыздар.
а) күкірт қышқылы; ә) тұз қышқылы; б) азот қышқылы; в) хлор қышқылы;
г) бромсутек қышқылы; д) селен қышқылы.
4.Төменде келтірілген негіздердің салыстырмалы молекулалық массаларын және молярлық массаларын анықтаңыздар.
а) натрий гидроксиді; ә) калий гидроксиді; б) кальций гидроксиді;
в) берилий гидроксиді; г) темір (ІІ) гидроксиді; д) кобальт (ІІ) гидроксиді.
5. Массасы 18 грамға тең СО2 газындағы зат мөлшерін есептеңіздер.
6. Массасы 42 грамға тең күкірт қышқылындағы зат мөлшерін есептеңіздер.
7. Төменде келтірілген тұздардың молярлық массаларын есептеңіздер және құрылымдық формулаларын жазыңыздар.
а) Алюминий сульфаты, калий сульфаты, натрий сульфаты, барий сульфаты;
ә) хром (ІІІ) хлориді, висмут (ІІІ) хлориді, титан (IV) хлориді, натрий хлориді.
б) натрий карбонаты, калий карбонаты, кальций карбонаты, магний карбонаты, литий карбонаты.
8. Төменде келтірілген кристаллогидраттардың молярлық массаларын есептеңіздер: MgSO4∙7H2O, Na2CO3∙10H2O, CuSO4∙5H2O, Na2 SO4∙10H2O.
9. Калий гидроксиді мен тұз қышқылы арасында жүретін реакцияның теңдеуін жазыңыздар. Реакцияның типін атап көрсетіңіздер.
10. Күкірт қышқылы мен натрий гидроксидінің арассында жүретін реакцияның теңдеуін жазыңыздар. Реакцияның типін атап көрсетіңіздер.
11. Мырыш пен тұз қышқылының әрекеттесу реакциясының теңдеуін жазыңыздар, реакцияның типін атап көрсетіңіздер.
1.2 Химиялық эквивалент. Эквиваленттер заңы
Химиялық эквивалент. Элементтің химиялық эквиваленті (Э) дегеніміз - сутек атомдарының 1 молімен қосылатын немесе осы мөлшерін қосылыстан ығыстыратын мөлшері, өлшем бірлігі - моль.
Эквиваленттің молярлық массасы дегеніміз - заттың 1 эквивалентінің гмольмен алынған массасы - М (Э), өлшем бірлігі - гмоль.
Қосылыстың эквиваленті дегеніміз - оның сутектің 1 эквивалентімен немесе басқа заттың 1 эквивалентімен әрекеттесетін мөлшері. Қалыпты жағдайда газдың 1 эквивалентінің алатын көлемін эквиваленттік көлем дейді.
Эквиваленттік фактор (fэкв.) - қышқылдық-негіздік реакцияларда сутектің 1 ионымен әрекеттесетін, ал тотығу-тотықсыздану реакцияларында 1 электронды беретін немесе қосып алатын заттың бөлігін көрсететін сан:
fэкв (Х) = 1n,
n - сутек атомдарының немесе электрондардың саны.
Эквиваленттің өлшем бірлігі − моль, эквиваленттік массаның өлшем бірлігі - гмоль.
Эквиваленттік фактордың өлшем бірлігі жоқ.
Эквиваленттер заңы: Бір-бірімен әрекеттесетін заттардың массалары (көлемдері) олардың эквиваленттік массаларына (көлемдеріне) тура пропорционал. Эквиваленттер заңының математикалық өрнегі:
m1m2 = M(Э1)М(Э2), V1V2 = V(Э1)V(Э2)
Күрделі заттардың эквиваленттік массасын есептеу жолдары:
Оксид үшін: М(Эокс.) = М(окс)В∙n
M - молярлық масса;
В - металдың валенттілігі;
n - металл атомдарының саны.
Гидроксид үшін: М (Эгидроксид) = МnМ(қышқыл)n М(қышқыл)n МВ∙n
М - молярлық масса;
n - гидроксил топтарының саны.
Қышқыл үшін:
М(Эқышқыл) = М(қышқыл)n
M - молярлық масса;
n - cутек атомдарының саны
Тұздар үшін: М (Этұз) = МВ∙n
M - молярлық масса;
В - металдардың валенттілігі;
n - металл атомының саны.
1.3 Эквиваленттік массаны анықтау жолдары
а) Эквиваленттік массаны тура жолмен анықтау
Таза магнийді күйдіргенде оксид түзіледі. Мысал үшін 0,506 г Мg-ді күйдірсе, 0,840 г оксид түзіледі:
0,506 г Мg -- 0,840 г МgО
2Мg + О2 = 2МgО.
Оксид түзілу үшін жұмсалған оттектің массасын табамыз:
(0,840 - 0,506) = 0,334 г.
Оттектің эквиваленттік массасы − 8 гмоль. Эквиваленттер заңы бойынша:
m1 : m2 = M(Э1) : M(Э2).
Сонда: М (Э2) = М (ЭMg) = (m2 : m1) · M (Э1) = 0,506:0,334∙8=12,12 гмоль.
Жауап: магнийдің эквиваленттік массасы − 12,12 гмоль.
ә) Формула бойынша: М (Э) =АВ , А - атомдық масса; В - валенттілік.
б) Аналитикалық әдіс.
Эквиваленті белгісіз заттың эквиваленті белгілі затпен түзілген қосылысына анализ жасаймыз, содан кейін эквиваленттер заңы бойынша эквиваленттік массаны есептейміз.
Мысал. Күміс хлоридін алып, хлор мен күміске анализ жасаймыз. Сонда 75,26 % күміске 24,74 % хлор келіп тұр. Күмістің эквиваленттік массасы 108,88 гмоль-ге тең екендігі белгілі. Сонда эквиваленттер заңы бойынша:
m1 : m2 = M (Э1) : M (Э2)
M (Э2) = 107,88 · 24,74 75,26 = 35,46 гмоль
Жауап: 35,46 гмоль - хлордың эквиваленттік массасы.
в) Сутекті ығыстыру әдісі.
Сутекті судан, қышқылдан ығыстыра алатын металдардың эквивалентінің массасын эксперимент арқылы табамыз.
Мысал. Темір мен күкірт қышқылы әрекеттескенде бөлінетін сутектің көлемін өлшейміз.
0,0936 г Fe − 37,3 мл сутек
х г Fe − 11200 мл сутек.
х = 0,0936 · 11200 37,3 = 27,9 гмоль - темірдің эквиваленттік массасы.
Ескерту: сутектің көлемі V(H2) = 37,3 мл-ге тең, ол қалыпты жағдайда алынған.
г) Электр химиялық әдіс.
Тұз ерітіндісінің электролизін жүргіземіз. Электродта түзілген заттың массасын өлшейміз. Фарадей заңы бойынша:
m =I · M (Э)∙ τ96500
I - ток күші, А;
τ - уақыт, с;
96500 кулон - Фарадей саны.
М (Э) =m∙96500 I · τ
Мысалдар
1. HBr, H2O және NH3 қосылыстарындағы элементтердің эквивалентін және эквиваленттерінің молярлық массасын табу керек.
Шешу жолы. Берілген қосылыстарда сутек атомдарының 1 молімен бром атомының 1 молі, оттек атомының молі және азот атомының молі қосылып тұр. Сондықтан бромның, оттектің, азоттың эквиваленттері, сәйкесінше, 1 мольге, мольге, мольге тең.
Енді осы элементтердің атомдарының мольдік массасына қарап, әрқайсысының эквивалентінің молярлық массасын табамыз:
М (Эбром) = 79,9 гмоль,
М (Эоттек) = 16 х = 8 гмоль,
М (Эазот) = 14 х = 4,67 гмоль.
Ескерту: эквивалентті және эквиваленттің молярлық массасын табу үшін элементтің тек қана сутекпен қосылысы алынбайды. Ол үшін осы элементтің басқа бір эквиваленті белгілі элементпен қосылысын алуға болады.
2. 5,6 г темір мен күкірт қосылғанда 8,8 г темір сульфиді түзіледі. Күкірттің эквивалентінің молярлық массасы − 16 гмоль.
Темірдің эквивалентін және эквивалентінің молярлық массасын табу керек.
Шешу жолы. Берілген есепте темір сульфидіндегі 5,6 г темірге 3,2 г
күкірт келетіні көрініп тұр:
(8,8 - 5,6) = 3,2 г
Эквиваленттер заңы бойынша әрекеттесуші заттардың массалары олардың эквиваленттерінің молярлық массаларына пропорционалды.
Сондықтан 5,6 г темір -- -- 3,2 г күкіртке эквивалентті,
М (ЭFe) гмоль -- -- 16 гмоль.
Сонда:
М (Э) =5,6∙16 3,2 = 28 гмоль.
Темір атомының мольдік массасы оның салыстырмалы атомдық массасына тең және мұның мәні − 56 гмоль. Темірдің эквивалентінің молярлық массасы (28 гмоль) оның атомының мольдік массасынан 2 есе кіші болғандықтан, темірдің 1 молінде 2 эквивалент бар деп айтамыз. Сондықтан темірдің эквиваленті мольге тең.
Эквиваленттер заңын қолдана отырып, әртүрлі қосылыстардың эквиваленттерінің молярлық массаларын табуға болады.
3. Ерітіндіде 16 г NaOH бар. Осы ерітіндіні күкірт қышқылымен нейтралдағанда түзілетін натрий гидросульфатының массасын табыңдар.
Шешу жолы. Натрий гидроксидінің эквивалентінің молярлық массасын табамыз:
М(ЭNaОН) = М(NaOH)1 = 40 гмоль.
Cодан кейін мынадай пропорция құрамыз. Натрий гидроксидінің 1 эквивалентінің молярлық массасы 40 г болғанда, 16 грамға неше эквивалент сәйкес болады?
1экв. -- -- -- 40 г х = 0,4 моль.
хэкв. -- -- -- 16 г
Натрий гидросульфатының эквивалентінің молярлық массасын табамыз:
М (Э NaHSO4) = = 120 гмоль.
Эквиваленттер заңы бойынша әрекеттесетін заттардың эквиваленттік массалары олардың массаларына тура пропорционал. Сондықтан натрий гидроксидінің 0,4 молі реакцияға түскендіктен пропорция құрамыз:
1 экв. NaOH - 1 экв. NaHSO4 немесе:
40 г. - 120 г.
16 г. - х,
сонда түзілген гидросульфаттың массасы - 48 г.
Кейбір есептерде газ күйіндегі заттардың көлемі қолданылады. Сондықтан эквиваленттік көлем деген ұғымды пайдаланған жөн.
Қалыпты жағдайда заттың 1 эквивалентінің алатын көлемін эквиваленттік көлем деп атайды. Бір атомнан тұратын кез келген газдың мольдік көлемінде 1 моль атом болатынын және екі атомнан тұратын газдың мольдік көлемінде 2 моль атом болатынын ескере отырып, эквиваленттік көлемді табуға болады. Сутектің 22,4 литрінде қалыпты жағдайда 2 моль сутек атомы болады. Ал сутектің эквиваленті 1 мольге тең болғандықтан, оның 22,4 литрінде 2 эквиваленттік көлем болады, ал оның эквиваленттік көлемі - 11,2 лмоль.
лмоль.
4. Белгісіз металдың эквивалентінің молярлық массасы − 28 гмоль. Қалыпты жағдайда осы металл қышқылдан 0,7 л сутекті ығыстырып шығарады. Металдың реакцияға түскен массасын табу керек.
Шешу жолы. Сутектің эквиваленттік көлемінің 11,2 лмоль екенін ескере отырып, пропорция құрамыз:
28 г (металл) -- -- 11,2 л (сутек)
х г -- -- 0,7 л
х = = 1,75 г. Металдың массасы - 1,75 г.
ЕСЕПТЕР
1. 10,00 г металл жанғанда 18,88 г оксид түзіледі. Металдың эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
2. Белгісіз металдың бірдей массасы 0,400 г оттекпен және 6,34 г галогенмен қосылыс түзеді. Галогеннің эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
3. 2 л оттектің массасы 2,8 г-ға тең. Магнийдің эквивалентінің мольге тең екенін ескере отырып, 42 г магний жанғанда жұмсалатын оттектің көлемін табыңыздар.
4. 6,48 г металл 6,96 г оксид немесе 7,44 г сульфид түзеді. Металл мен күкірттің эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
5. Қалыпты жағдайда 4,17 г металл 0,34 л оттекпен әрекеттеседі. Металдың валенттілігі екіге тең. Бұл қандай металл және оның атомдық массасы қандай?
6. Мышьяктың бірінші оксидінде 65,2%, ал екінші оксидінде 75,7% мышьяк бар. Осы оксидтердегі мышьяктың эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
7. Белгісіз металдың 1,00 грамы 8,89 грамм броммен және 1,78 грамм күкіртпен қосылыс түзеді. Күкірттің эквиваленттік массасы 16 гмоль екенін ескере отырып, бромның және металдың эквиваленттік массасын анықтаңыздар.
8. Хлордың эквиваленттік массасы − 35,5 гмоль, мыс атомының мольдік массасы − 63,5 гмоль, ал мыс хлоридінің эквиваленттік массасы − 99,5 гмоль. Мыс хлоридінің формуласы қандай?
9. 16,8 г металды еріту үшін 14,7 г күкірт қышқылы қажет. Металдың эквиваленттік массасын және қалыпты жағдайда бөлінген сутектің көлемін анықтаңыздар.
10. 1,80 г металл оксидін тотықсыздандыру үшін 883 мл сутек жұмсалады. Металдың және оксидтің эквиваленттік массасын есептеңіздер.
11. Белгісіз металдың эквиваленттік массасы 27,9 гмоль екенін және осы металл қышқылдан 700 мл сутекті бөліп шығаратынын ескере отырып, реакцияға түскен металдың массасын есептеңіздер.
12. Кальцийдің эквиваленттік массасы − 20 гмоль. 1,60 г кальций және 2,61 г мырыш қышқылдан сутектің бірдей көлемін бөліп шығарады. Мырыштың эквиваленттік массасын есептеңіздер.
13. Күкірт және фосфор қышқылдарының молекулалық массалары бірдей. Бейтараптану реакциясының нәтижесінде сульфат және дигидрофосфат түзіледі. Негіздің бірдей мөлшерін бейтараптандыру үшін жұмсалған қышқылдар мөлшерлерінің арақатынасы қандай?
14. Мыс екі түрлі оксид түзеді. Бірінші оксид түзілгенде мыстың белгілі бір мөлшеріне жұмсалатын оттектің көлемі, екінші оксид түзілгенде жұмсалатын оттектің көлемінен екі есе артық. Мыстың екі оксидтегі валенттіліктерінің арақатынасын анықтаңыздар.
15. Фосфор қышқылы гидроксидпен әрекеттескенде Na2HPO4 түзіледі. Фосфор қышқылының осы реакциядағы эквиваленттік массасы қандай?
16. 4,90 г қышқылды нейтралдау үшін 4,00 г натрий гидроксиді жұмсалады. Қышқылдың эквиваленттік массасы қандай?
17. Белгісіз заттың 2,875 грамы 1,375 грамм хлорлы сутекпен әрекеттескенде 8,80 грамм тұз түзіледі. Осы заттың және тұздың эквиваленттік массасы қандай?
18. Қалыпты жағдайда 0,752 г алюминий қышқылмен әрекеттескенде 0,936 л сутек бөлініп шықты. Алюминийдің эквиваленттік массасының 8,99 гмольге тең екенін ескере отырып, сутектің эквиваленттік көлемін есептеңдер.
19. Химиялық элементтердің эквиваленті қандай шамаға тәуелді?
а) валенттілікке тәуелді;
ә) әрқашанда тұрақты шама.
20. Осы формулалардың қайсысы эквиваленттер заңын дұрыс өрнектейді?
а) ; б) m1∙M(Э2) = m2∙M(Э1).
ә) m1 Э2 = m2 Э1.
21. Фосфор құрамы әртүрлі екі хлорид түзеді. Осы екі хлоридте қай элементтің эквиваленті тұрақты болып қала береді?
а) фосфордікі; ә) хлордікі.
22. Осы келтірілген көлемдердің ішінде сутек пен оттектің қандай көлемдері қалыпты жағдайға сәйкес келеді?
а) 11,2 л О2 және 22,4 л Н2;
ә) 11,2 л О2 және 11,2 л Н2;
б) 5,6 л О2 және 11,2 л Н2.
23. Металдың эквиваленттік массасы − 12 гмоль. Осы металдың оксидінің эквиваленттік массасы қандай?
а) 24 гмоль;ә) анықтауға болмайды; б) 20 гмоль.
24. Белгісіз металдың эквиваленттік массасы оттектің эквиваленттік массасынан екі есе артық. Сонда оксидтің массасы металл массасынан неше есе артық?
а) 1,5 есе;ә) 2 есе;б) 3 есе.
25. Күкірт S2Cl2 және SCl2 деген хлоридтер түзеді. SCl2-де күкірттің эквиваленттік массасы - 16 гмоль. Күкірттің S2Cl2-дегі эквиваленттік массасы қандай?
26. СrCl3 және Cr2(SO)3 деген тұздарда хромның эквиваленті бірдей бола ма?
27. FeCl2 және FeCl3 деген тұздарда темірдің эквиваленті бірдей бола ма?
1.4 Химияның негізгі заңдары
Зат массасының және энергияның сақталу заңы: 1758 жылы М.В.Ломоносов табиғаттың негізгі заңын шығарды. Бұл зат массасының сақталу заңы: Химиялық реакцияға қатысатын заттардың массасы реакция нәтижесінде түзілетін заттардың массасына тең.
Эйнштейн теңдеуі. Масса мен энергияның байланысы: E = mc2, бұл формулада Е - энергия, m - масса, с - жарық жылдамдығы.
Зат құрамының тұрақтылық заңы. Бұл заңды 1808 жылы Пруст ашқан. Кез келген таза заттың құрамы және қасиеттері әрқашанда тұрақты болады. Олар алыну әдісіне тәуелсіз.
Еселі қатынас заңы: Егер екі элемент өзара бірнеше химиялық қосылыстар түзе алатын болса, әртүрлі қосылыстағы элементтердің массаларының арақатынасы бүтін сандарға тең болады.
Мысалы, N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5.
Бұл қосылыстарда азоттың бір массалық бірлігіне әр қосылыста оттектің әртүрлі массалық бірлігі сәйкес:
0,57; 1,14; 1,71; 2,28; 2,85
Оттектің осы массалық бірліктерінің арақатынасы бүтін сандарға тең: 1,2,3,4,5.
1.5 Газ заңдары
Авогадро заңы. Бірдей жағдайда (температурада және қысымда) әртүрлі газдардың тең көлемдеріндегі молекулалардың сандары бірдей болады. Бұл сан NA = 6,02 · 1023 Авогадро саны деп аталады.
Авогадро заңынан шығатын салдар:
Кез келген газдың 1 молі қалыпты жағдайда 22,4 литрге тең көлем алады (қ.ж. 0 ºС, 101,325 кПа). Бұл көлем молярлық көлем деп аталады.
Көлем қатынас заңы (Гей-Люссак). Бірдей жағдайда (t және р) реакцияға қатысатын газдардың көлемдерінің бір-біріне қатынасы жай бүтін сандардың қатынасындай болады:
VA : VB = a : b.
a, b - бүтін сандар.
Бойль-Мариотт заңы.
Тұрақты температурада берілген газдың көлемі оның қысымына кері пропорционал: PV = const.
P2 : P1 = V1: V2, Т = const.
Гей-Люссак заңы.
Тұрақты қысымда газдың көлемінің өзгеруі температураға тура пропорционал: Р = const, VТ = const немесе
V1 : Т1 = V2 : Т2.
Бойль-Мариотт пен Гей-Люссактың біріккен заңы:
,
P0, V0, T0 - газдың қалыпты жағдайдағы қысымы, көлемі, температурасы. P0 = 101,325 кПа, Т0 = 273 К.
Р, V, Т - газдың басқа кез келген жағдайдағы қысымы, көлемі, температурасы.
Клайперон-Менделеев теңдеуі. Егер Бойль-Мариотт пен Гей-Люссактың заңын газдың 1 моліне қолданса, ол қалыпты жағдайда 22,4 л көлем алады, сонда теңдеу былай өзгереді: PV = RT, ал егер n моль болса,
, сонда: PV = nRT немесе .
Бұл - Клайперон-Менделеев теңдеуі. Бұл теңдеуде: m - зат массасы, кг; V - көлем, м3; р - қысым, Па; Т - абсолюттік температура, R - универсалды газ тұрақтысы, 8,314 Джмоль·К.
Парциалдық қысымдардың заңы. Егер газдар қоспасының алып тұрған көлемін, сол газдардың біреуі ғана алса, осы газдың қысымы - оның парциалдық қысымы деп аталады.
Бір-бірімен әрекеттеспейтін газдардың қоспасының қысымы осы газдардың парциалдық қысымдарының қосындысына тең. Бұл - Дальтон заңы, ол су буының қысымын ескеру үшін қолданылады. Газдың жағдайы оның температурасымен, қысымымен және көлемімен сипатталады. Егер газдың температурасы 0ºС-қа, ал қысымы қалыпты атмосфералық қысымға (101,325 кПа немесе 760 мм с.б.б.) тең болса, газ қалыпты жағдайда деп айтылады. Газдың қалыпты жағдайдағы көлемі V0, ал қысымы Р0 деп белгіленеді.
Бойль-Мариотт заңы бойынша тұрақты температурада газдың белгілі бір массасының қысымы көлеміне кері пропорционалды түрде өзгереді.
немесе PV = const.
1-мысал. Белгісіз температурада газдың 3 литрінің қысымы 93,3 кПа-ға тең болды. Егер температураны өзгертпей, газдың көлемін 2,8 литрге дейін азайтса, газдың қысымы қандай болады?
Шешу жолы. Іздеп отырған қысымды Р2 деп белгілейміз, сонда:
немесе , олай болса,
Р2 = = 100 кПа.
Гей-Люссак заңы бойынша тұрақты қысымда газдың көлемі температураға тура пропорционалды түрде өзгереді.
немесе = const.
2- мысал. Температура 20 ºС болғанда газ көлемі 600 мл-ге тең. Қысымды өзгертпей, температураны 57 ºС-қа дейін жоғарылатса, газдың көлемі қандай болады?
Шешу жолы. Іздеп отырған көлемді V2 деп аламыз, ал оған сәйкес температура - Т2. Есепте берілу бойынша:
V1 = 600 мл, Т1 = 273+27=300 К және Т2 = 273+57=330 К.
Гей-Люссактың заңы бойынша:
сонда: =
Осы теңдеуден:
V2 == 660 мл.
Егер көлем бір қалыпты болып тұрса, газ қысымы температураға тура пропорционалды түрде өзгереді.
3-мысал. Температура 15 ºС болғанда баллондағы оттектің қысымы - 91,2∙102кПа. Қысым 101,33∙102 кПа-ға дейін өзгерсе, температура қандай болады?
Шешу жолы. Іздеп отырған температураны Т2 деп аламыз. Есепте берілу бойынша:
Т1 = 273 + 25= 288 К, Р1 = 91,2 ∙ 102 кПа,
Р2 = 101,33∙102 кПа, сонда:
Т2 = = 320 K немесе 47 ºС.
Газдың көлемі, қысымы және температурасы арасындағы қатынасты Бойль-Мариотт және Гей-Люссактың заңын біріктіретін жалпы теңдеумен білдіруге болады.
Бұл теңдеуде: P,V - температура Т-ға тең болғандағы газдың қысымы мен көлемі.
P0,V0 - газдың қалыпты жағдайдағы қысымы мен көлемі.
Осы теңдеуден белгісіз бір шаманы басқа шамалар арқылы табуға болады.
4-мысал. Температура 25 ºС-та қысым 99,3 кПа-да газдың белгілі бір мөлшері 152 мл-ге тең көлем алды. Егер температура 0 ºС, қысым 101,33 кПа болса, газдың осы мөлшері қандай көлем алады?
Шешу жолы. Бұл есепті шығару үшін Бойль-Мариотт пен Гей-Люссактың заңын біріктіретін теңдеуді қолданамыз. Сонда:
V== 136,5 мл.
1.6 Атомдық және молекулалық массаларды анықтау жолдары
Атомдық массаларды анықтау әдістері.
а) электр химиялық әдіс
Фарадей заңы бойынша электролиз нәтижесінде бөлінген заттың массасы келесі формуламен анықталады:
m= I· M (Э)∙τ96500
Бұл формулада: I - ток күші, А;
τ - уақыт, с;
96500 кулон - Фарадей саны.
Сонда: заттың эквиваленттік массасы: M (Э) =m · 96500 I · τ.
Ал эквиваленттік масса бойынша атомдық массаны анықтауға болады: Формула бойынша: М (Э) =АВ , А - атомдық масса. В - валенттілік. Демек: А= М (Э)∙В.
ә) Дюлонг-Пти ережесі
Атомдық массамен меншікті жылу сыйымдылығының көбейтіндісі − 26,3-ке тең тұрақты шама. Сонда: А = 26,3 С.
в) Канницаро әдісі. Атомдық массасын іздеген элементтің ұшқыш қосылыстарын алып, олардың молекулалық массаларын табамыз. Содан кейін химиялық анализ жасап, сол элементтің қосылыстағы массалық үлесін табамыз. Осы екі санға сүйене отырып, әрбір қосылыстың молекулалық массасының ізделіп отырған элементке тиесілі бөлігін есептеп шығарамыз (1- кесте).
1 - кесте
Қосылыс
Метан
Эфир
Спирт
СО2
Көміртектің массалық үлесі, %
75,0
64,9
52,2
27,3
Молекулалық массаның көміртекке тиесілі бөлігі
12
48
24
12
Бұл кестеден молекулалық массаның көміртекке тиесілі бөлігін көрсететін сандардың ең кішісі 12 екенін көріп тұрмыз. Бұл - көміртектің атомдық массасы. Ал басқа сандар 12-ден 2 есе, 3 есе көп, олар молекула құрамында көміртектің 2 атомы, 3 атомы бар екенін көрсетеді.
Молекулалық массаларды анықтау әдістері
а) Заттың молекулалық массасын тығыздық арқылы табу. Кез келген екі газдың бірдей көлемдерінде молекулалар саны бірдей болады, сондықтан газдардың салыстырмалы тығыздығын анықтауға болады.
D - салыстырмалы тығыздық. Салыстырмалы тығыздықты келесі формула бойынша анықтайды: D=Мr(1-газ)Мr(2-газ). Демек, салыстырмалы тығыздық дегеніміз - бірінші газдың молекулалық массасының екінші газдың молекулалық массасына қатынасы. Осы формуладан белгісіз газдың молекулалық массасын табуға болады:
D∙Мr(2-газ) =Мr(1-газ)
Мr(1-газ) - бірінші газдың молекулалық массасы,
Мr(2-газ) - екінші газдың молекулалық массасы.
ә) Клайперон-Менделеев теңдеуі бойынша:
PV = mMRT.
в) Авогадро заңының салдары бойынша:
1моль газ 22,4 л көлем алады:
, сонда: М = 22.4 m1 V1
Мысалдар
1-мысал. Көмірқышқыл газының 1 молекуласының массасын табыңыздар.
Шешу жолы. Көмірқышқыл газының (СО2) салыстырмалы молекулалық массасы - 44,0, сондықтан СО2-нің мольдік массасы - 44,0 гмоль. СО2-нің 1 молінде 6,02∙ 1023 молекула бар, сонда 1 молекуланың массасы былай табылады:
m = = 7,31∙10-23 г.
Авогадро заңы бойынша бірдей температура мен бірдей қысымда алынған кез келген газдардың тең көлемдерінде молекулалардың саны да тең болады.
Басқаша айтқанда, кез келген газдардың молекулаларының тең саны бірдей жағдайда бірдей көлем алады. Сонымен қатар кез келген газдардың 1 молінде молекулалар саны бірдей болады. Сондықтан бірдей жағдайда кез келген газдың 1 молі белгілі көлем алады. Бұл көлемді газдың мольдік көлемі деп атайды, ол қалыпты жағдайда (0 ºС; 101,325 кПа) 22,4 литрге тең.
2-мысал. Оттекпен сутектің эквивалентті мөлшерлері жабық ыдыста жиналған. Температура 100 ºС-қа тең. Егер осы қоспаны қопарылысқа ұшыратып, содан кейін ыдыстың ішіндегі заттарды бұрынғы температураға келтірсек, қысым қалай өзгереді?
Шешу жолы. Сутек пен оттек әрекеттескенде сутектің әрбір екі молекуласынан және оттектің бір молекуласынан судың екі молекуласы шығады. Сондықтан реакция біткен кезде молекулалардың жалпы саны 1,5 есе азаяды. Реакция бір қалыпты көлемде жүріп жатқандықтан және реакция біткеннен кейін, бұрынғы температураға қайтып оралатын болғансоң, молекулалар саны 1,5 есе азайған кезде, газ қоспасының қысымы да екі есе азаяды.
3- мысал. Температура 26 ºС-қа, қысым 98,9 кПа-ға тең болғанда 5,25 г азот қандай көлем алады?
Шешу жолы. Азоттың мольдік көлемін (22,4 л.) және мольдік массасын (28,0 гмоль) білгендіктен, қалыпты жағдайда 5,25 г азот қандай көлем алатынын табамыз:
28,0 г азот 22,4 л-ге тең көлем алады.
5,25 г азот Х л-ге тең көлем алады.
х = = 4,20 л.
Бұл көлемді есепте берілген жағдайға келтіреміз:
, сонда: V = = = 4,71 л.
Газ қоспасындағы газдың көлемдік үлесі деп газдың осы мөлшерінің сол температурада және газдың парциалдық қысымы газ қоспасының жалпы қысымына тең болған кезде алатын көлемін айтады. Бұл көлемді көлемдік үлес деп пайыз арқылы көрсетеді.
Мысалы, ауада 0,03 % көмірқышқыл газы бар дегеніміз, СО2-нің парциалдық қысымы ауаның жалпы қысымына тең болғанда және температура өзгермей тұрса, көмірқышқыл газы ауаның көлемінің 0,03 %-ға тең көлемін алып тұрғанын көрсетеді.
4 мысал. Қалыпты жағдайда ауадағы оттектің көлемдік үлесі 21 болса, 1 литр ауада оттектің неше молі болады?
Шешу жолы. Қалыпты жағдайда 1 литр ауада 0,21 литр оттек болады. Оттектің мольдік көлемі 22,4 л екенін ескере отырып, 0,21 л оттекте неше моль болатынын табамыз:
1 моль -- 22,4 л-ге тең көлем алады.
Х моль -- 0,21 л-ге тең көлем алады.
Х = = 0,093 моль.
Жауап. 1 литр ауада 0,093 моль оттек болады.
ЕСЕПТЕР
27 ºС кезінде газдың белгілі бір мөлшері 680 мл-ге тең көлем алады. Егер қысым өзгермесе газдың осы мөлшері 200ºС кезінде қандай көлем алады?
2.Газдың 3,5 литрге тең көлемінің қысымы 128,6 кПа болды. Егер температура өзгермесе осы газдың 1 литрінің қысымы қандай болады?
3.1ОºС кезінде газдың қысымы үш есе көбеюі үшін осы газдың температурасын қанша градусқа жоғарылату керек?
4. 29 ºС кезінде және 98 кПа қысымда газдың көлемі 7 литрге тең болды. Осы газ температура 37 ºС-қа тең болғанда және 112 кПа қысымда қандай көлем алады?
5. 17 ºС кезінде газдың қысымы 106 кПа болды. Егер осы газды минус
23 ºС-қа дейін салқындатса, оның қысымы қандай болады?
6. 1 г ауаның қалыпты жағдайдағы көлемі − 773 мл. Ауаның осы массасы 1ºC кезінде және 96,3 кПа қысымда қандай көлем алады?
7. 14 ºС кезінде жабық ыдыстағы газдың қысымы 110 кПа болды. Егер осы газды 35 ºС-қа дейін қыздырса, оның қысымы қандай болады?
8. Көлемі 12 литрге тең газ баллонында 0ºC кезінде оттектің қысымы 15,2 мПа болды. Оттектің осы көлемінің қалыпты жағдайдағы қысымын табыңыздар.
9.17ºС кезінде газ баллонындағы азоттың қысымы 12,5 мПа болды. Баллонның ішіндегі қысымды 21,5 мПа-ға дейін көтеруге болады. Осы қысымға қандай температурада жетуге болады?
10. 96 ºС кезінде және 100,7 кПа қысымда белгісіз газдың көлемі 688 мл-ге тең. Осы газдың қалыпты жағдайдағы көлемін табыңыздар.
11. 2,56 г металл сумен әрекеттескенде 760 мл сутек бөлінеді. Сутектің көлемі температура 25ºС-қа, ал қысым 106,5 кПа-ға тең болғанда өлшенді. Металдың эквиваленттік массасын табыңыздар.
12. Газдың массасын үлкейткенде оның көлемі өзгермеу үшін басқа қандай жағдайын өзгерту керек:
а) температурасын төмендету керек;
ә) қысымды жоғарылату керек;
б) ешнәрсе өзгерте алмаймыз.
13. Төменде келтірілген температура мен қысымның қайсысы қалыпты жағдайға сәйкес келеді:
а) t = 25 ºС, Р = 760 мм с.б.б. (с.б.б. - сынап бағанасы бойынша);
ә) t = 0 ºС, Р = 1,03·105 Па;
б) t = 0 ºС, Р = 760 мм с.б.б.
14. 2 г аммиакта және 2 г азотта болатын молекулалар санын салыстырыңыздар. Молекулалар саны қайсысында неше есе көп?
15. Күкірт (VI) оксидінің бір молекуласының массасын табыңыздар (г).
16. 0,002 кг сутекте және 0,002 кг оттекте, 2 моль сутекте және 2 моль оттекте, 2 литр сутекте және 2 литр оттекте бірдей жағдайда молекулалар саны бірдей бола ма?
17. Қалыпты жағдайда 3 мл сутекте болатын молекулалар санын табыңыздар.
18. Газдың 27∙1021 молекуласы қалыпты жағдайда қандай көлем алады?
19. Бірдей жағдайда 2 моль оттек және 2 моль озон алатын көлемдердің арақатынасы қандай?
20. Оттек, сутек және хлордың бірдей жағдайда алынған бірдей массаларының көлемдерінің арақатынасы қандай?
21. 2 моль су қалыпты жағдайда 44,8 л-ге тең көлем алады деген дұрыс па?
22. Қалыпты жағдайда 1 литр ауада 0,03% (көлем бойынша) көмірқышқыл газы бар. Осы көлемдегі (1 литр ауада) көмірқышқыл газының молекулаларының санын табыңыздар.
23. Төмендегі газдардың массасын табыңыздар:
а) 3 литр сутектің 160ºС температурада және 110,7 кПа қысымда;
ә) 0,7 м3 хлордың 25ºС температурада және 97,9 кПа қысымда.
24. 21ºС температурада және 104,2 кПа қысымда 0,09 кг азоттың алатын көлемін табыңыздар.
25. Бертолле тұзы қыздырғанда калий хлориді және оттекке ыдырайды.
0ºС температурада 105,3 кПа қысымда 1 моль бертолле тұзынан қанша литр оттек алынады?
26. Қалыпты жағдайда кез келген газдың 1 м3-ге тең көлемінде қанша моль болады?
27. 0ºС температурада тау басынан массасы 700 мг-ға тең 1 литр ауа алынды. Тау басындағы атмосфералық қысымды табыңыздар.
28. Көміртек (II) оксидінің бір көлемі хлордың бір көлемімен әрекеттескенде фосген түзіледі. Фосгеннің формуласын табыңыздар.
29. 4 литр бутан жанғанда көміртек (IV) оксидінің қандай көлемі шығады? Газдардың көлемі қалыпты жағдайда алынған.
30. 130 ºС температурада 610 кПа қысымда оттектің үш көлемінен және метанның бір көлемінен тұратын газ қоспасы жабық ыдыста тұр. Егер осы қоспа қопарылысқа ұшыраса, содан кейін бастапқы температураға қайтып оралса, ыдыстың ішіндегі қысым қандай болады?
31. 0,04 л сутекпен оттектің қоспасы қопарылысқа ұшырады, содан кейін 0,0064 л оттек қалды. Қоспаның бастапқы кездегі пайыздық құрамы қандай?
32. Күкірт оксидімен (SO2) оттектің бірдей көлемдерінен тұратын газ қоспасы Контакт аппаратынан өткізілді, сонда күкірт диоксиді молекулаларының 92%-ы SO3 -ке айналды. Контакт аппаратынан шығатын газ қоспасының пайыздық құрамын табыңыздар.
33. Үш көлем хлордан және бір көлем сутектен тұратын газ қоспасы жабық ыдыста бір қалыпты температурада шашыраңқы жарықта қалдырылған. Біраз уақыттан кейін хлордың мөлшері 25%-ға азайды. Ыдыстағы қысым өзгерді ме? Газ қоспасының пайыздық құрамы (көлем бойынша) қандай болды?
34. Аммиак пен хлор әрекеттескенде хлорлы сутек және азот түзілді. Аммиак пен хлордың әрекеттескен кездегі көлемдерінің арақатынасы және шыққан газдардың көлемдерінің арақатынасы қандай?
35. 19ºС температурада және 105,4 кПа қысымда 2,5 кг мырышты тұз қышқылында еріткенде қанша сутек бөлінеді?
36. Белгісіз газдың бір көлемінен және сутектің бір көлемінен тұратын газ қоспасы қопарылғанда бір көлем су буы және бір көлем азот шықты. Көлемдер қалыпты жағдайда өлшенген. Белгісіз газдың формуласын табыңыздар.
37. Бірдей жағдайда азот пен оттектің бірдей көлемі алынған. Екі газдың массаларының арақатынасы қандай?
а) mO2 mN2; ә) mN2 mO2; б) mO2 = mN2.
38. Сутекпен оттектің бірдей көлемі араластырған. Газ қоспасының көлемі реакциядан кейін қалай өзгереді?
а) өзгермейді; ә) екі есе көбейеді;б) екі есе азаяды.
39. 1 моль хлорлы сутек пен 1 моль хлордың алатын көлемдерінің арақатынасы қандай болады (температура және қысым бірдей)?
а) V(HCl) V(Cl2);ә) V(HCl) = V(Cl2); б) V(HCl) V(Cl2).
40. Бромды сутекті қыздырғанда ол толық ыдырайды, бірақ газ көлемі өзгермейді. Ыдырағанда қандай заттар шығады?
а) Н және Br атомдары; ә) H2 және Br2 молекулалалары;
б) Н2 молекуласы және Br атомдары.
41. 400 мл ацетиленнің массасы қалыпты жағдайда 0,464 грамға тең. Ацетиленнің молекулалық массасын табыңыздар.
42. Қалыпты жағдайда алынған белгісіз газдың 1,2 литрінің массасы 3,428 грамға тең. Газдың молекулалық массасын табыңыздар.
43. Температура 0ºС-қа тең болғанда және 101,33 кПа қысымда алынған газдың 0,002 м3-інің массасы 2,50 грамға тең. Газдың молекулалық массасын және бір молекуласының массасын табыңыздар.
44. Қалыпты жағдайда алынған белгісіз газдың 0,002 м3-інің массасы 0,0042 кг-ға тең. Газдың молекулалық массасын және ауа бойынша тығыздығын табыңыздар.
45. Этиленнің оттек бойынша тығыздығы − 0,875. Оның молекулалық массасы қандай?
46. Қалыпты жағдайда алынған белгісіз газдың 0,001 м3-інің массасы 0,00152 кг-ға тең, ал азоттың 0,001 м3-інің массасы 0,00125 кг-ға тең. Газдың азот бойынша тығыздығы және мольдік көлемі арқылы молекулалық массасын табыңыздар.
47. Сынап буының ауа бойынша тығыздығы − 6,92. Сынаптың бу күйіндегі молекуласында қанша атом бар?
48. Белгісіз температурада күкірт буының азот бойынша тығыздығы− 9,14. Күкірт молекуласында осы температурада қанша атом бар?
49. 87 ºС кезінде және 96 кПа қысымда ацетон буының 500 мл-інің массасы 0,93 грамға тең. Ацетонның молекулалық массасын табыңыздар.
50. 17ºС кезінде және 104 кПа қысымда газдың 624 мл-інің массасы 1,56 грамға тең. Газдың молекулалық массасын табыңыздар.
51. 17ºС кезінде және 101,33 кПа қысымда 2 кг ауаның көлемі қандай болады?
52. Көлемі 20 л-ге тең газометр газбен толтырылған. Осы газдың ауа бойынша тығыздығы − 0,40, қысымы 103,3 кПа, температурасы − 17 ºС. Газдың массасы қандай?
53. Сыйымдылығы 750 мл-ге тең колбаны 27ºС кезінде оттекпен толтырғанда, оның массасы 83,3 грамға тең болды. Бос колбаның массасы −82,1 грамм. Оттектің қысымы қандай?
54. 27ºС кезінде және 103,2 кПа қысымда 1м3 ауаның массасы қандай?
55. Төмендегі келтірілген фактілердің қайсысы газ күйіндегі неонның бір атомнан тұратынын дәлелдейді?
а) неон басқа элементтермен қосылыс түзбейді;
ә) неонның тығыздығы өзінен кейін орналасқан аргонның тығыздығынан екі есе кіші;
в) неонның тығыздығы фтордың тығыздығынан екі есе кіші (фтор периодтық жүйеде неонның алдында орналасқан).
16. Хлордың ауа бойынша тығыздығы қандай?
а) 2,44; ә) 3,0; б) тек тәжірибе жасап білуге болады.
17. Газ күйіндегі белгісіз оксидтің құрамында 30,4% азот бар. Бұл оксидтің молекуласына азоттың бір атомы кіреді. Газдың (оксидтің) сутек бойынша тығыздығы қандай?
а) 0,94; ә) 1,44; б) 1,50.
18. Қалыпты жағдайда 4,48 л газдың массасы 5,6 грамға тең. Газдың молекулалық массасы қандай?
а) 14; ә) 28;б) 42.
19. Күкірт атомының массасы оттек атомының массасына қарағанда екі есе артық, сонда күкірт буының тығыздығы оттек бойынша екіге тең деп айтуға бола ма?
а) болады; ә) болмайды.
1.7 Газдың парциалдық қысымы
Газ қоспасындағы газдың парциалдық қысымы дегеніміз − осы газдың бүкіл қоспа алып тұрған көлемге жайылған кездегі қысымы.
1-мысал. 100 кПа-ға тең келетін қысымда 2 л оттекті және 4 ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz