Қышқылдар мен негіздер


Р.Бойль химияға қышқылдар мен негіздер жайлы түсінікті енгізген болатын. Ол кездегі қышқылдар мен негіздердің анықтамасы олардың қасиетін тікелей көруге, байқауға оны баяндай айтуға (түсі, түрі, бояуы, дәмі және т.б.) негізделді. Сулы ерітіндідегі электролиттік диссоцация құбылысының ашылуы келесі анықтаманы (Аррениус бойынша) қабылдау керектігіне әкеледі.
- қышқылдар деп сулы ерітіндідегі диссоцация кезінде оң зарядталған иондардан тек сутек ионын Н+ ғана түзетін қосылыстарды айтады (мысалы, H2SO4, HBr, H3PO4 және т.б. )
- негіздер деп сулы ерітіндідегі диссоцация кезінде теріс зарядталған иондардан тек гидроксид – ионын ОН- ғана түзетін қосылыстарды айтады (мысалы, KOH, Ba (OH)2 Fe (OH)3 және т.б.)
Жалпы химия ғылымының дамуы заттардың сусыз ерітіндісінде өтетін процестерді түсіндірудің қажеттілігін талап етті. Мысалы, сулы ерітіндіде өзін тұз ретінде ұстайтын, аммоний хлориді сұйық аммиакта ерігенде қышқыл қасиетін көрсетіп, өзінде металдарды ерітіп, онымен әрекеттесіп, сутекті ығыстыра бөледі. Мұндай құбылыстарды Аррениустың электролиттік диссоцация теориясы негізінде түсіндіруге тмүмкінді болмай қалды. Бұған орай қышқылдар мен негіздер анықтамасы қайтадан қарастыла басталды.
1923ж И. Бренстед қышқылдар мен негіздердің протондық теориясын ұсынды, оған сәйкестік бойынша:
- Қышқыл - берілген реакцияда протондыбөліп шығартын зат;
- негіз – берілген реакцияда протонды қосып алуға қабілетті зат.

Протонды бөлетін кез келген реакция теңдеумен өрнектеледі.
қышқыл→негіз + Н+
Мұндай процестің қышқылы мен негіздері орайластар деп аталады. Қышқылды – негіздік қасиеттер сандық тұрғыдан протондық ынтылықпен немесе энергиямен сипатталады, ал энергия молекулаға не ионға протон қосылғанда бөлінеді.
Бұл ұсыныс түріндегі көзқарас аммактың негізгі қасиеттерін түсіндіреді, ол азот атомындағы бөлінбеген электрондар жұбы есебінен қышқылдар мен әрекеттескенде, протонды қабылдайды да донорлы – акцепторлық механизм бойынша аммони й ионын түзеді:
HNO3 + NH3↔NH4+ + NO-3
қыш нег қыш нег
Міне, осылайша қышқылдар мен негіздерден әрқашанда жаңа орайлас қышқылдар мен негіз алынады.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 10 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 200 теңге




Қышқылдар мен негіздер

Р.Бойль химияға қышқылдар мен негіздер жайлы түсінікті енгізген
болатын. Ол кездегі қышқылдар мен негіздердің анықтамасы олардың қасиетін
тікелей көруге, байқауға оны баяндай айтуға (түсі, түрі, бояуы, дәмі және
т.б.) негізделді. Сулы ерітіндідегі электролиттік диссоцация құбылысының
ашылуы келесі анықтаманы (Аррениус бойынша) қабылдау керектігіне әкеледі.
- қышқылдар деп сулы ерітіндідегі диссоцация кезінде оң зарядталған
иондардан тек сутек ионын Н+ ғана түзетін қосылыстарды айтады (мысалы,
H2SO4, HBr, H3PO4 және т.б. )
- негіздер деп сулы ерітіндідегі диссоцация кезінде теріс зарядталған
иондардан тек гидроксид – ионын ОН- ғана түзетін қосылыстарды айтады
(мысалы, KOH, Ba (OH)2 Fe (OH)3 және т.б.)
Жалпы химия ғылымының дамуы заттардың сусыз ерітіндісінде өтетін
процестерді түсіндірудің қажеттілігін талап етті. Мысалы, сулы ерітіндіде
өзін тұз ретінде ұстайтын, аммоний хлориді сұйық аммиакта ерігенде қышқыл
қасиетін көрсетіп, өзінде металдарды ерітіп, онымен әрекеттесіп, сутекті
ығыстыра бөледі. Мұндай құбылыстарды Аррениустың электролиттік диссоцация
теориясы негізінде түсіндіруге тмүмкінді болмай қалды. Бұған орай қышқылдар
мен негіздер анықтамасы қайтадан қарастыла басталды.
1923ж И. Бренстед қышқылдар мен негіздердің протондық теориясын
ұсынды, оған сәйкестік бойынша:
- Қышқыл - берілген реакцияда протондыбөліп шығартын зат;
- негіз – берілген реакцияда протонды қосып алуға қабілетті зат.

Протонды бөлетін кез келген реакция теңдеумен өрнектеледі.
қышқыл→негіз + Н+
Мұндай процестің қышқылы мен негіздері орайластар деп аталады.
Қышқылды – негіздік қасиеттер сандық тұрғыдан протондық ынтылықпен немесе
энергиямен сипатталады, ал энергия молекулаға не ионға протон қосылғанда
бөлінеді.
Бұл ұсыныс түріндегі көзқарас аммактың негізгі қасиеттерін
түсіндіреді, ол азот атомындағы бөлінбеген электрондар жұбы есебінен
қышқылдар мен әрекеттескенде, протонды қабылдайды да донорлы – акцепторлық
механизм бойынша аммони й ионын түзеді:
HNO3 + NH3↔NH4+ + NO-3
қыш нег қыш нег
Міне, осылайша қышқылдар мен негіздерден әрқашанда жаңа орайлас қышқылдар
мен негіз алынады.
Протолиттік теория бейтараптау реакциясын қышқыл протонының негізге
ауысуы ретінде қарастырады.
1924ж Дж. Льюис қышқылдар мен негіздердің электрондық теориясын
ұсынды.
- Бір немесе бірнеше электрондар жұбын қабылдауға қабілетті
катиондарды, аниондарды немесе молекулаларды Льюис қышқылы деп
аталады.Мысалы, алюминий фториді
AlF3 + : NH3 ↔ [AlF3] : [NH3]
- Электрондық жұбын беруге қабілетті катиондарды, аниондарды немесе
бейтарапты молекулаларды Льюис негіздері деп атайды. Льюистің анықтамасы
бұрындары ұсынылған, қарастырылған теориялардағы барлық қышқылдарды –
негіздік процестерді қамтиды.
Жоғарыда қарастырылған теориялар бойынша қышқылдар мен негіздердің
анықтамалары 2–ші кестеде көрсетілген.

Қышқылдар мен негіздердің анықтамасын салыстыру.

Заттардың тобы Қышқылдар мен негіздер анықтамасы
Аррениус бойынша Брендстед бойынша Льюис бойынша
Қышқылдар Н+ береді Н+ береді Электрондық жұпты
қабылдайды.
Негіздер ОН- береді Н+ қабылдайды Электрондық жұпты
береді

Ерітінділер түрлері.

Табиғат пен техникадағы ерітінділердің өнеркәсіптік және өмірлік
процестер үшін үлкен мәні бар.
Ерітінділер – ол еріген зат пен ерігіштіктен және олардың әрекеттесу
өнімдерінен тұратын гомогенді физика – химиялық жүйелер. Ерітінділерде
басқалардан көп болатын құрамдасты еріткіш деп атайды. Мысал, судағы күкірт
қышқылының ерітіндісі – ол жүйе және сол жүйе еріген заттан (H2SO4),
еріткіштен (H2O) және еріткіш пен еріген заттың әрекеттескен өнімдерінен
тұрады: иондар H+, HSO4 -, SO2-4 гидраттар H2SO4 ∙H2O,
H2SO4 ∙2H2O, H2SO4 ∙ 4H2O.
Ерітінділерді былай жіктейді:
1. Бөлшектер өлшемі бойынша (жүзгіндер, каллоидты ерітінділер, нағыз
ерітінділер).
2. Еріген зат пен еріткіштің агрегаттық күйі бойынша:
а) газ – газ (мысалы, ауа)
б) газ – сұйықтық (аммиак хлорсутек, судағы СО2)
в) газ – қатты дене (платинада хемосорбцияланған сутек);
г) сұйықтық – сұйықтық (судағы спирт, ацетон, күкірт қышқылы);
д) сұйықтық – қатты дене (судағы тұздар, сілтілер, қант)
е) қатты – қаттыда (алтындағы күмістің ерітіндісі) жән т.б.
Белгілі химиялық қосылыстардың құрамымен салыстырғанда ерітінділер
құрылымының ерекшелігі сол, олар өте кең ауқымда өзгере алады. Мұндай
тұрғыдан алғанда жылу пәрменінің болуы, бояудың туынауы ерітінділер
химиялық қосылыстарға ұқсайды. Демек, ерітінділер химиялық қосылыстар мен
қоспалардың арасындағы аралық жағдайда болады.
Ерітіндінің түзілу процесі қалай жүретіндігін қарастырайық. Ол үшін
әуелі қатты заттың еруін алайық, мысалы ас тұзының сұйықта (суда) еруін.
Еріткіш әсері мен тұздың беттік қабатынан жекеленген бөлшектер (Na+ және
Cl- ионары) бөлінеді де олар диффузия салдарынан еріткіштің көлеміне
тарайды. Тоқтаусыз қозғалыста болатын бөлшектердің концентрациясы көбейген
сайын, әлі ерімеген затпен соқтығысып, сонда тоқталып қалуы да мүмкін.
Әрқашанда кері құбылыспен – кристалданумен қатар жүреді. Ерітіндіге
ауысатын немесе ерітіндіден кететін, бөлшек санының қатынастары бойынша
қаныққан, қанықпаған және аса қаныққан ерітінділерді ажыратады.
Қаныққан ерітінді – берілген температурада зат онан әрі ерімейтін
ерітінді еритін зат пен тепе – теңдікте болады.Қанық еітінді дайынау үшін
берілген температурада ерімей қалғанша қоса беру керек. Мұндай жағдайда
ерітінді мен еритін заттың артық мөлшері арсында динамикалық тепе – теңдік
орнайды: заттың қанша бөлігі рітіндіге ауысса, ерітіндіден сонша олар
бөлінеді (кристалды). Қанықпаған ерітінді – берілген температурада ондағы
еритін заттың мөлшері оның қанық ерітіндісінен аз ериді.
Аса қаныққан ерітінді – бірдей жағдайда қанық ерітіндіде еріген
затпен салыстырғанда, еріген заты артық болатын ерітінді. Мұндай ерітінді
тұрақсыз және жағдайы өзгерсе (мысалы, ыдысты болмашы ғана сілкілесе немесе
тұздың кіші бір түйірін салса – кристалдану үшін ұйытқы) қаныққан
ерітіндіге және артық тұз кристалдарына айналады.
Сондай – ақ тағы да еріген зат пен еріткіштің салыстырмалы саны
бойынша ерітінді сұйық және қою (концентрленген) деп бөледі. Сұйық
ерітіндіге еріткіштің мөлшерімен салыстырғанда еріген заттың мөлшері аз
болатын ерітінділер жатады, ал қоюға (концентрленген) - еріген зат мөлшері
артық болатындар. Сұйық және қою ерітінді түсінігіндегі салыстырмалы ұғым
олар тек ерітіндідегі еріген зат пен еріткіштің иондық қатынасын нақтылай
емес, шамалап қана нұсқайды. Сондықтан химиялық әдебиеттерде бұл екеуін
күшті және әлсіз дегендей сөздермен де алмастыра береді.
Ерітіндіге және онда ерітілген заттардың ерітіндісіне қышқылдық –
негіздік қасиеттер тән. Қышқыл – негіз ұғымдарын қарастыру барысында
әртүрлі көзқарастар ұшырасады. Енді оларға қысқаша тоқталалық.
Өзімізге таныс суды ерігенде сутек катиондарын түзетін қосылыстар
негіздер деп аталатындығы классикалық Аррениус ілімінен белгілі.
HCl ↔ H+ + Cl- қышқыл
KOH↔K+ + OH- сілті
Демек, келтірілген бойынша заттардың қышқыл немесе сілті болып аталуы
олардың еріткіш бойына берген ион түрімен анықталады деп тұжырымдалады.
Түптеп келгенде судың өзі де жоғарыдағыдай ион түрлеріне ыдырай алады,
яғни:
H2O↔H+ + OH-
Осы себепті ғалымдар Бренстед және Лаури қышқылдар және негіздер ұғымына өз
теорияларын ұсынды.
Бұл пікір бойынша қышқылдарға протонды беріп жібере алатын, ал
негіздерге осы протонды қосып алатын заттар (молекула, ион) жатады.
Өзгеріс барысында протон қосылып не алынатын болғандықтан бұл ілім
протонды немесе қышқыл – негіздердің протолитті теориясы деген атпен
көпшілікке танымал болады. Мысалы:
H2O + H2O ↔ H3O+ + OH-
қыш
нег
NH3 + NH3 ↔ NH+4 + NH-2
Ерітінділерде протон беріп не қосып алып жүретін өзгерістер, тек иондар
қатысында жүретін реакциялардың бір түрі ғана. Сондықтан протолиттік
теориядағы қышқыл - негіз ұғымдарын одан әрі дамытқан Гутман мен Линдквис
және Эберт және Конопиктің - сольво жүйелер теориясы . Бұл көзқарас
бойынша ион қатысында жүретін реакциялардың бәрін де ионотропия деген
ұғым біріктіруі тиіс.
Ионотроптық сольвожүйелер түсінігі бойынша қышқылдар дегеніміз -
еріткіште қышқылдық қасиетке ие аниондар концентрациясын арттыратын
қосылыстар.
Протолиттік теория бойынша еріткіш молекулаларымен әрекеттесіп
түзілген иондар лионий және лиат деп атайды. Мысалы, су және аммиак бойынша
төмендегідей өзгерістер орын алады:
2H2O ↔ H3O+ + OH-
2NH3 ↔ NH+4 + NH-2
лионий лиат
ионы ионы
Дәл осындай еріткіш молекулаларымен қосылып сольваттанған иондар түзілуі
сольважүйелер ілімінде де орын алады. Мысалы,
N2O4 ↔ NO-3
2SO2 ↔ SO2+ + SO2-3
Жоғарыдағы түзілген H3O+, NH4+ - катиондарына катион – қышқылдар NO+, SO+2,
ал OH-, NH-2 – аниондарына – анион негіздер NO-3, SO2-3 сәйкес келеді.
Сонымен, протолиттік теорияны негізге ала отырып, еріткіштің бойында
оның катион мөлшерін (H3O+, NH+4, H3SO+4 т.б.) арттыратын заттар қышқылдар,
ал еріткіштің анион мөлшерін (OH-, NH-2, ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Қышқылдар мен негіздердің қазізгі заманғы теориясы
Қышқылдар мен негіздердің қазіргі заманғы теориясы
Лидерлік негіздер
Дрожжыларды көбейтудегі теориялық негiздер
Ашытқылар көбейтудегі теориялық негiздер
“ІРГЕТАСТАР ЖӘНЕ НЕГІЗДЕР”
Аудиторлық қызметтің негіздер
Дигибридті будандастырудың цитологиялық негіздер
Қазақ хандығын зерттеудегі деректік негіздер
Сәбилік кезеңдегі балалардың психикалық дамуының теориялық негіздер
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь