Комплексті қосылыстардың химиялық қасиеттері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
№ 2 - ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
ХИМИЯЛЫҚ БАЙЛАНЫС

Жұмыстың мақсаты: химиялық байланыстардың түрлері және негізгі сипаттамалары туралы білімді бекіту, химиялық байланыстың заттардың физика - хииялық қасиеттеріне және химиялық реакциялардың жүру бағытына әсерін зерттеу.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

Химиялық байланыс (ХБ) - атомдардың молекулалар мен кристал-дарға қосылуына себепші болатын өзара әрекеті.
Химиялық байланыс түзілуінің нәтижесінде атомның электрондық құрылысы неғұрлым энергетикалық тиімді және тұрақты болады.
Өзара әрекеттесетін атомдар арасындағы электрондық тығыздықтың орналасу сипатына байланысты, химиялық байланыс негізгі үш түрге бөлінеді: ковалентті, иондық, металдық және арнайы байланыстар - донорлы-акцепторлық және сутектік.

Химиялық байланыстың табиғаты - электрлік.
* Ковалентті полюссіз байланыс - электртерістік (ЭТ) мәндері бірдей бейметалл элементтері атомдарының арасында туындайды, сондықтан ΔЭТ=0. Химиялық байланыстың түзілу әдісі бойынша - байланысқан екі атомның жалпы электрондық жұбы ядромен салыстырғанда симметриялы орналасады. Мысалы: Н2, О2, N2, Сl2.
* Ковалентті полюсті байланыс - электртерістік мәні әртүрлі екі бейме-талл арасында туындайды (ΔЭО 1,7 эВ). Химиялық байланыстың түзілу әдісі - жалпы электрон жұбы электртерістілігі жоғары атомға қарай ауысады. Мысалы: НСl, Н2О, Н2S, NН3.
* Иондық байланыс - металдар мен бейметалдар арасында туындайды (ΔЭО 1,7 эВ). Химиялық байланыстың түзілу әдісі - жалпы электрон жұбы іс жүзінде толығымен электртерістілігі неғұрлым басым атомға ауысады, сондықтан бұл атом бейтарап ионға, ал басқа атом - оң ионға айналады. Мысалы: NaCl, KBr (LiCl, BeCl2 қоспағанда).
* Донорлы-акцепторлық (координациялық) байланыс - комплексті иондар мен молекулалардағы донорлар мен акцепторлар арасында туындайды.

Бір немесе бірнеше атомдар тобының бөлінбеген электрондық жұбы (до-норы) бар лигандтары және бос орбиталы (акцепторы) комплекс түзуші болады. Мысалы: Na2[Zn(OH)4] (Zn2+ - акцептор, OH‾ - донорлары).
* Сутектік байланыс - сутек атомы мен электртерістігі күшті элементтер (F, О, N) атомдарының арасында түзіледі. Мысалы: H2O, HF.
* Металдық байланыс - табиғаты жағынан коваленттік байланысқа жақын металдарға тән. Коваленттік байланыстан ерекшелігі - электрондары-ның ортақтастырылуы екі атоммен емес, көп атомдармен жүзеге асырылады.
Кез-келген заттардың қасиеттеріне химиялық байланыстың табиғаты күшті әсер етеді. Химиялық байланыстың негізгі сипаттамалары оның ұзындығы, энергиясы, полюстілігі, қанықтылығы, бағытталуы және химиялық байланысқан атомдардың арасындағы валенттік бұрышы болып табылады.
Полюстілік түсінігі тек химиялық байланыстарға ғана емес, жалпы молекулаға қолданылады. Молекула полюстігі және байланыс полюстігі сандық түрде дипольдік момент (μ) шамасымен сипатталады: диполь моментінің мәні жоғары болған сайын, молекула мен байланыс полюстілігі жоғары болады, сәйкесінше молекуланың әрекеттесу қабілеті де артады. Дипольдік момент: μ = ℓ · q, мұндағы ℓ - диполь ұзындығы (оң және теріс зарядтардың ауырлық орталықтарының арақашықтығы), q = 1,6 · 10‾19 Кл, электронның бірлік заряды.
Молекуланың полюстілігі молекулада электрон тығыздығының таралуына тәуелді. Полюссіз молекулаларда оң және теріс зарядтардың ауырлық орталықтары сәйкес келеді, оларға симмериялық дәрежесі жоғары молекулалар (CH4, C6H6, CO2, BeCl2, BF3, N2 және т.б.) жатады.
Полюсті молекулалардың бір бөлігі оң, келесісі теріс зарядқа ие, олар симметриялы емес, электрон тығыздығы біркелкі орналаспаған молекулалар (HF, H2O, NH3, H2S, CH3Cl, C6H5OH және т.б.) жатады.
Молекулалардың полюстілігі оның ерігіштігіне әсер етеді. Байланыстың кұшті полюсті иондық немесе коваленттік түріндегі заттардың молекулалары полюстіге жатады және полюсті еріткіште жақсы ериді, ал керісінше, байланыстың ковалентті полюссіз немесе әлсіз полюсті молекулалы заттар полюссізге жатады және полюссіз еріткіште жақсы ериді.
Мысалы, натрий хлоридінің полюсті молекуласы NaCl полюсті еріткіште - суда Н2О жақсы ериді, полюссіз еріткіште - төртхлорлы көміртекте ССl4 бромның Br2 полюссіз молекуласы ериді. Бұл еру ерітінді компоненттерінің максималды химиялық ұқсастығынан жүреді, яғни, еритін заттардың арасындағы бөлшектердің өзара әсер күштері еріткіш молекулаларының арасындағы өзара әсер күштеріне және еріткіш және еритін заттардың арасындағы өзара әсер күшіне жақындайды.
Атомдар (иондар) арасындағы химиялық байланыстардың сипатын олардың арасындағы поляризациялық әрекеттесу күшімен (ПӘ) бағалауға болады. Иондар арасындағы ПӘ өсуі олардың электр өрісін күшейтеді, иондар ядроларф арасындағы арақашықтықты кішірейтеді, химиялық байланыстардың беріктілігін арттырады, оның сипатын химиялық ковалентті байланыстың жоғары үлесі жағына қарай және заттардың физика-химиялық қасиеттерін көрсететін иондық үлестің кемуі жағына қарай өзгертеді. Қосылыстардың түсі артады, иондық қосылыстармен салыстыру бойынша қосылыстардың ерігіштік және балқу температурасы бірден төмендейді.
Көптеген қайтымсыз химиялық реакциялар аз еритін қосылыстардың түзілуімен жүреді. Бұл иондардың поляризациялық әркеттесу (ПӘ) тұрғысынан түсіндіріледі: иондардың ПӘ күшті болған сайын, қосылыстардың химиялық беріктілігі жоғары болады. Химиялық реакция қашанда қосылыстардың химиялық беріктілігі артқа жағына бағытталатынын ескере отырып: реагенттердің молекуласындағы иондардың ПӘ қашанда өнім молекуласындағы иондардың ПӘ аз болуы тиіс.
Келесі реакция үшін CdCl2 + Na2S CdS + 2NaCl мына жағдай орындалуы тиіс:
ПӘ (Cd2+ - Cl‾) ПӘ(Cd2+ - S2‾) және ПӘ (Na+ - S2‾) ПӘ (Cd2+ - S2‾).

Реакциядағы өнімдердің және реагенттердің молекуласында химиялық байланыстың беріктілігі (Б) және полюсті өзара байланысы (П) тұрғысынан реакция барысында бір аз еритін қосылыстардың (аеқ) басқаға айналу мүмкіндігін түсіндіруге болады. Химиялық реакция қашанда қосылыстың химиялық беріктілігі жоғары жағына қарай бағытталатындығын, яғни, химиялық байланыстың полюстілігіне кері пропорционалды,ын ескеріп: аеқ бастапқы беріктілігі түзілетін аеқ беріктілігіне қарағанда аз болуы тиіс.
Келесі реакция үшін: MnS + CuCl2 CuS + MnCl2 мына жағдай орындалуы тиіс: П (Mn - S) П (Cu - S), сәйкесінше Б (Mn - S) Б (Cu - S).
Химиялық байланыстың полюстілігін (П) ескере отырып, атомдардың салыстырмалы электртерістілігінің айырмашылықтары арқылы бағалауға болатындығынан: П (АВ) = ΔЭТ (А-В) = ЭТ (А) - ЭТ (В)
Осыдан табамыз:
П (Mn - S) = ЭТ (S) - ЭТ (Mn) = ЭТ (2,5) - ЭТ (1,5) = 1,0;
П (Cu - S) = ЭТ (S) - ЭТ (Cu) = ЭТ (2,5) - ЭТ (1,9) = 0,6.
Демек, жоғарыда көрсетілген жағдайлар орындалады.
ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ

1 - тәжірибе. Заттардың физика химиялық
қасиетіне химиялық байланыстың әсері

Тапсырмалар:
1) Иондардың поляризациялық әсерлесу (пә) тұрғысынан CdCl2 және CdO молекуласындағы химиялық коваленттілік байланыстың айырмашылығын дәлелдеңіз.
2) Анықтамалықтағы мәліметтерді ескере отырып, судағы кадмий оксиді және кадмий хлориді CdCl2 ұнтақтарының ерігіштігін, балқу температурасын, түстерін салыстырыңыз:
S200C CdCl2= 90г (жақсы ериді), S200C CdO 1г (аз ериді);
балқу t. CdCl2= 5650C, балқу t. CdO 9000 С;
CdCl2 - ақ ұнтақ, CdO - қызыл қоңыр ұнтақ.
3) Заттардың физика-химиялық қасиетіне байланыстың әсері туралы қорытынды жасаңыз.

Құралдар және реактивтер. Сынауықтар, кадмий хлоридінің CdCl2 ақ кристаллды ұнтағы, кадмий оксидінің CdO қызыл-қоңыр аморфты ұнтағы, дистиллденген су Н2О.

Тәжірибенің орындалуы. Екі сынауық дайындаңыз, біреуіне шамамен 1 г кадмий хлоридінің CdCl2 ұнтағын салыңыз, ал екіншіге сондай мөлшерде кадмий оксидін CdO салыңыз.
Екі сынауыққа да шамамен 5 мл - дей су құйыңыз. Сынауықтағы ерітінділерді жақсылап шайқаңыз және олардың суда еруін салыстырыңыз.

2 - тәжірибе. Заттардың ерігіштігіне молекулалар поляризациясының әсері

Тапсырмалар:
1) Мынадай молекулалардың полярлығын анықтаңыздар: CuSO4, I2, H2O, C6H6.
2) CuSO4 және I2, H2O және C6H6 араларындағы ерігіштікті салыстырыңыз.
3) Ерігіштіктің сыртқы байқалатын белгілерін көрсетіңіз.
4) Алынған мәліметтерді түсіндіріңіз және қорытынды жасаңыз.

Құралдар және реактивтер. Сынауықтар, мыс сульфатының CuSO4 кристаллды ұнтағы, кристаллдық йод I2, дистиллденген су H2O, бензол C6H6.

Тәжірибенің орындалуы. Екі сынауық алып, екеуіне де 1-2 мл - ден су H2O оның үстіне бензол C6H6 құйыңыз. Бір - бірімен араласпайтын екі сұйықтықтың арасында дөңгелек бөліктің түзілгенін байқаңыз. Төменгі қабат H2O (ρ=1гмл), ал жоғары қабат C6H6 (ρ=0,88 гмл).
Содан кейін бірінші сынауыққа шамамен 10 мг кристаллды мыс сульфатын CuSO4, ал екіншіге - 10 мг кристаллды йодты I2 салыңыз. Сынауықты ақырын шайқаңыз, қай еріткіште CuSO4 және I2 еритіндігін көріңіз. Осы кезде байқалатын нақты еріткіштің түсінің өзгеруін көрсетіңіз.
Еріткіштің еріген затпен түсінің боялуы нәтижесінде қоспалардың бөлінуі экстрагирлеу деп аталады ( латын тілінен шығару).

3 - тәжірибе. Иондардың ПӘ тұрғысынан
аз еритін тұдардың түзілуі

Тапсырмалар:
1) Мынадай қосылыстардың арасында химиялық реакцияны жүргізіңіздер:
а) BaCl2 + Na2CO3 -- ...
б) (CH3COO)2Pb + KCl --...
2) Реакциядан байқалатын сыртқы белгілерді көрсетіңіз және реакция теңдеулерін жазыңыздар.
3) Реагенттер мен өнімдер молекуласындағы иондардың ПӘ тұрғысынан аз еритін тұздардың түзілуін түсіндіріңіздер.

Құралдар және реактивтер. Сынауықтар, барий хлоридінің BaCl2, натрий карбонатының Na2CO3, қорғасын ацетатының (CH3COO)2Pb және калий хлоридінің KCl ерітінділері.

Тәжірибенің орындалуы. екі сынауық алып, бірінші сынауыққа 1-2 мл барий хлоридінің BaCl2 ерітіндісін, ал екіншіге - 1-2 мл қорғасын ацетатының (CH3COO)2Pb ерітіндісін құйыңыз. Бірінші сынауыққа 1-2 мл натрий карбонаты Na2CO3 ерітіндісін, ал екіншіге 1-2 мл калий хлориді KCl ерітіндісін қосыңыз.
Бірнеше уақыттан кейін екі сынауықта да аз еритін тұздардың барий карбонатының ВаCO3 және қорғасын (ІІ) хлоридінің PbCl2 ақ тұнбаларының түзілгенін байқаңыз.

4 - тәжірибе. Реакцияның жүру жағдайы мен бағытына
химиялық байланыстың беріктігінің әсері
Тапсырмалар:
1) Мынадай қосылыстардың арасындағы химиялық реакцияларды жүргізіңіз:
а) Mg(OH)2 + CuSO4 -- ...
б) PbCl2 + KCl -- ...
2) Алынған аз еритін тұздардың және Mg(OH)2 реакциясының сыртқы белгілерін, олардың басқа аз еритін тұздарға айналуын көрсетіңіз; реакция теңдеулерін жазыңыз.
3) Реагенттер мен өнімдердің молекуласындағы химиялық байланыстың беріктігі және полярлық өзара байланысы тұрғысынан аз еритін тұздарға айналу мүмкіндігін түсіндіріңіз және қорытынды жасаңыз.

Құралдар және реактивтер. Сынауықтар, магний хлоридінің MgCl2, натрий гидроксидінің NaOH, қорғасын ацетатының (CH3COO)2Pb, калий хлоридінің KCl, мыс сульфатының CuSO4және калий хлоридінің KCl ерітінділері.

Тәжірибенің орындалуы. тәжірибені жүргізу үшін алдын ала аз еритін екі қосылысты яғни магний гидроксидін Mg(OH)2және қорғасын (ІІ) хлоридін PbCl2 алу қажет.
Екі сынауық алып, бірінші сынауықта бірдей көлемде 2 мл - ден магний хлориді MgCl2 мен натрий гидроксидін NaOH араластырыңыз. Ал екінші сынауықта 2 мл - ден қорғасын ацетаты (CH3COO)2Pb мен калий хлоридін KCl араластырыңыз.
Содан кейін бірінші сынауықта алынған магний гидроксиді Mg(OH)2 тұнбасына 1-2 мл мыс сульфатының CuSO4 ерітіндісін, ал екінші қорғасын хлоридінің тұнбасына PbCl2 1-2 мл калий йодиді КІ ерітіндісін қосыңыз. Бірінші сынауықтағы тұнбаның ақ түстен көгілдір түске, ал екінші сынауықтағы тұнбаның ақ түстен сары түске өзгергенін байқаңыз.

Әдебиеттер

1. Бірімжанов Б.А. Жалпы химия. - Алматы: ҚР ЖООҚ, 2012.
2. Құлажанов Қ.С., Сүлейменова М.Ш., Иманбеков Қ.И. Бейорганикалық химия. - Алматы: ҚР ЖООҚ, 2011.

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
КОМПЛЕКСТІК ҚОСЫЛЫСТАР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ

Жұмыстың мақсаты: құрылысын, химиялық қасиеттерін және кешенді қосылыстарды алудың негізгі тәсілдерін зерттеу, комплексті және жай тұздардың салыстырмалы сипаттамасын білу.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

Комплексті қосылыстар өзіне тән ерекшелігіне байланысты өндірістің сан алуан салаларында кең қолданыс табатын химиялық қосылыстардың ауқымды саласы болып табылады.
Бірінші ретті қосылыстар (мысалы СН4, СО2) арасында координациялық немесе комплексті деп аталатын жоғары ретті қосылыстардың электростати-калық, сондай-ақ донорлы-акцепторлық өзара әрекеттесулері комплексті қосы-лыстардың түзілуіне әкеледі.
Комплексті қосылыстар - ковалентті байланыспен алмасымдық және донорлы-акцепторлық механизмдер бойынша түзілген қосылыстар.
Комплексті қосылыстар бірнеше белгілері бойынша жіктеледі. Олардың негізгілері: комплекстік бөлшектердің заряды бойынша (катиондық, аниондық, электр бейтарапты), координатталған лиганд табиғаты бойынша (акваком-плекстер, аминокомплекстер, ацидокомлпекстер, гироксокомплекстер, аралас комплекстер), сыртқы сфераның құрамы бойынша (қышқылдар, негіздер, тұздар), электр тоғын өткізу қабілеті бойынша (электролиттер, бейэлектро-литтер).

Комплексті қосылыстар - сулы ерітіндіде сатылап диссоциациялана-тын электролиттер:
* бірінші саты бойынша ішкі және сыртқы сфераларға диссоциацияла-нады; сфералардың арасындағы байланыстың табиғаты иондық болғандықтан, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.