Химиялық реакциядағы энергия заттардың өзгерісі

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

Тақырыбы: Химиялық реакциядағы энергия заттардың өзгерісі

Жоспар

1 Маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздырғыштар
2 Иондық реакцияның мәні
3 Химиялық реакциядағы энергия өзгерісі
4 Жану жылуы және бейтараптану жылуы

Біз химиялық реакцияға қатысты көптеген білімдерді үйрендік,
айталық химиялық реакцияның мәні – реакцияға қатысқан заттар
молекуласындағы көне химиялық байланыстың үзілуі мен реакцияда
түзетілген заттардағы жаңа химиялық байланыстың қалыптасуы, осы
барыста, атомдар қайтадан бірігеді, заттарда өзгеріс болумен қатар
энергия өзгерісі де туады. Ғылыми тәжірибелер мен адамзаттың
тұрмыстық тәжірибелері бізге химиялық реакциядағы заттардың
өзгерісі мен энергия өзгерісі тығыз байланыста болатындығын
ұғындырады. Химиялық реакциядағы заттардың өзгерісі мен энергия
өзгерісін зерттеу көлемі маңызға ие болып, адамзатты түрліше
қасиеттегі өнімдермен қамдаумен бірге, аса мол энергия мен қамдап,
адамзаттың тұрмысын жақсартып, адамзат қоғамын алға
ілгерілетеді.

1. Маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар

Тотығу – тотықсыздану реакциясының теңдеуінде стрелка арқылы
реакцияның алды-артындағы ұқсас бір түрлі элемент атомның
электронның ауысу жағдайын көрсетуге болады. Мысалы:

Электрон Fe –ден CuSO4 тағы Cu++ ионына ауысады, Fe
тотықсыздандырғыш, CuSO4 тотықтырғыш.
Тотықтырғыш дегеніміз реакцияда электрон қосып алатын (немесе
электрон жұбы өзіне қарай ауытқитын) заттарды, атап айтқанда,
реакциядан кейін құрамындағы элементтілігі кемитін заттарды
көрсетеді. Тотықтырғыштар – тотықтырғыштың қасиетке ие болып,
реакцияда өзі тотықсызданады, одан түзілген зат тотықсыздану өнімі
болады.
Тотықсыздандырғыш дегеніміз реакцияда электроннан айырылатын
(немесе электрон жұбы өзінен алыстайтын) заттарды, атап айтқанда,
реакциядан кейін құрамындағы элементтің валенттілігі артатын
заттарды көрсетеді. Тотықсыздандырғыштар – тотықсыздандырғыштың
қасиетке ие болып, реакцияда өзі тотығады, одан түзілген зат
тотығу өнімі болады.
Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш қасиеттері қарама-қарсы заттар,
олар реакцияға қатынасқан зат ретінде тотығу-тотықсыздану
реакциясына ортақ қатынасады, реакцияда электрон тотықсыздандырғыштан
тотықтырғышқа ауысады, яғни, тотықсыздандырғыш электронмен қамдаушы,
тотықтырғыш электронды қабылдаушы болады.

[ 1 – 3 сурет]

заттардың реакцияда тотықтырғыш әлде тотықсыздандырғыш болуын,
негізінен элементтердің валенттілігі белгілейді, жалпылай айтқанда,
элемент ең жоғарғы валентті күйде тұрғанда, оның атомы тек
электрон қосып алады, сондықтан осы элемент тотықтырғыш қана
болады. Мысалы: S+6, элемент ең төмен валентті күйде тұрғанда,
оның атомы тек электроннан айырылады, сондықтан осы элемент
тотықсыздандырғыш қана болады. Мысалы: S-2, элемент аралық
валентті күйде тұрғанда, оның атомы реакция шарт – жағдайының
ұқсамастығына қарай, электрон қосып алуы да, электроннан айырылуда
мүмкін, сондықтан осы элемент тотықтырғыш та тотықсыздандырғышта
болады. мысалы: S0, және S+4.

1. Маңызды тотықтырғыштар.
Орта мектеп химиясында маңызды тотықтырғыштар, жалпы алғанда,
төмендегідей бірнеше түрлі болады:
(1) актив бейметалл жай заттары, мысалы, сияқты.
(2) элемент (мысалы, Mn сияқты) жоғары валент күйінде тұрғандағы
тотықтары, мысалы, MnО2 т.б.
(3) элемент (мысалы, S, N сияқты) жоғары валент күйінде
тұрғандағы оттекті қышқылдары, мысалы: қою күкірт қышқылы, НNО3 т.б.
(4) элемент (Mn, Cl, Fe сияқты) жоғары валент күйінде тұрғандағы
тұздары мысалы: КMnО4, КClО3, FeCl3 т.б.
(5) асқын тотықтар, мысалы:
Na2O2, H2О2 т.б.
ә) маңызды тотықсыздандырғыштар.
Орта мектеп химиясындағы маңызды тотықсыздандырғыштар, жалпы
алғанда, төмендегідей бірнеше түрлі болады:
(1) Актив металл жәй заттар, мысалы:
Na, Al, Zn, Fe т.б.
2) кейбір бейметалл жәй заттары, мысалы:
H2, C, Si т.б.
3) Элемент (мысалы С, S сияқты) төмен валентті күйде тұрғандағы
тотықтары, мысалы:
СО, SО2, т.б.
4) Элемент (мысалы Cl, S сияқты) төмен валентті күйде тұрғандағы
қышқылдар, мысалы:
НCl, Н2S т.б.
5) Элемент (мысалы S, Fe сияқты) төмен валентті күйде тұрғандағы
тұздары, мысалы:
Na2SО3, FeSО4 т.б.

ІІ. Маңызды тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштардың үнемі
кездесетін реакциялары. [1-3 тәжірибе] сүзгі қағаздан үшеу алып,
оның біреуінің ортасына қаныққан NaBr ерітіндісін, басқа екеуінің
ортасына қаныққан Kz ерітіндісін тамызайық. NaBr ерітіндісі
тамызылған сүзгі қағаз бен KI ерітіндісі тамызылған сүзгі қағаздың
біреуін реті бойынша, жаңа дайындалған қаныққан хлор суы құйылған
құмыраның ауызының үстіне ұстап, сүзгі қағаздың ортасында қандай
өзгеріс болатындығын бақылайық. Қаныққан КІ ерітіндісі тамызылған
енді бір сүзгі қағазды қызыл күрең түсті бром орын алмастырып
шыққан қағаздың үстіне тигізе қабаттап қойып, сүзгі қағаздың
ортасында қандай өзгеріс болатындығын бақылайық.
Жоғарыдағы тәжірибе құбылыстарына талдау жасаңдар, әрі себебін
түсіндіріңдер.
[2-3 тәжірибе] пробирнаға азырақ темір үгіндісін салып, оның
үстіне 2ml дей қою күкірт қышқылын құйып, пайда болған
құбылысты бақылайық. Енді бір приборкаға лайықты мөлшерде темір
ұнтағын салып, үстіне 5ml дей сұйық күкірт қышқылын құйып, пайда
болған құбылысты бақылайық, әрі түзілген газдың Н2 екендігін
дәлелдейік. Реакция аяқтағаннан кейін (темір ұнтағы сәл артық
мөлшерде), үстіңгі қабатындағы тұнық ерітіндіні екі приборкаға
бөліп құяық (3-4 сурет).
Осы приборканың біреуіне бром суын құйып шайқап, қандай құбылыс
пайда болатындығын бақылайық, енді біреуіне ә тамшы KSCN
ерітіндісін тамызып, құбылысты бақылайық, онан кейін тағы бірнеше
тамшы қою азот қышқылын тамызайық, ерітінді түсінуде қандай
өзгеріс туылады? Жоғарыдағы тәжірибеде құбылыстарына талдау жасаңдар
әрі себебін түсіндіріңдер.
[3-1 тәжірибеде] бастысы төмендегі реакциялар пайда болады:

[3-2 тәжірибеде] бастысы төмендегі реакциялар пайда болады:

Жоғарыдағы реакцияларға талдау жасау әрі оны үйренген тотығу-
тотықсыздану реакцияларына қатысты білімдерге бірлестіру арқылы,
орта мектеп сатысындағы маңызды тотықтырғыштар мен
тотықсыздандырғыштардың үнемі кездесетін реакцияларын төмендегі
бірнеше тү йінге жинақтауға болады:
1. Тотықтырғышқа қарата айтқанда, ұқсас негізгі группадағы
бейметалл атомдарының ең сыртқы электрондық қабатындағы электрон
саны ұқсас, бірақ электрондық қабат саны ұқсамайды. Электрондық
қабат саны артқан сайын, атом радиюся соғұрлым үлкейеді де,
электронды соолғұрлым оңай қосып ала алмайды. Сондықтан жәй
заттардың тотықтырғыштық қаисеті солғұрлым әлсіз болады. Мысалы:
F2, Cl2, Br2, I2
Тотықтырғыштық қасиеті біртіндеп әлсірейді

2. Тотықсыздандырғыштарға қарата айтқанда, металл жай заттарының
тотықсыздандырғыштық қасиеттерінің күшті - әлсіздігі металлдардың
активтік қатарымен бірдей болады, яғни металдар артына орналасқан
сайын, электроннан оңай айырылмайды, олардың тотықсыздандырғыштық
қасиеті де әлсірей отырады. Мысалы:
K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fl, Sn, (H). Cu, Hg, Ag, Pt,
Au
Тотықсыздандырғыштық қасиеті біртіндеп әлсірейді

3. Элемент жоғары валентті күйде тұрғандағы зат тотықтырғыштық
қасиетке ие болады, ол белгілі шарт – жағдайда тотықсыздандырғыштармен
реакцияласады да, түзілген жаңа заттағы сол элементтің
валенттілігі кемиді. Мысалы:

4. Элемент төмен валентті күйде тұрғандағы зат
тотықсыздандырғыштық қасиетке ие болады, ол белгілі шарт – жағдайда
тотықтырғыштармен реакцияласады да, түзілген жаңа заттағы смол
элементтің валенттігі артады. Мысалы:

5. Сұйық күкірт қышқылы актив металл жай заттармен
реакцияласқанда тотықтырғыш болады, мұнда тотықтырғыштың роль
атқарады да, реакциядан кейін Н2 түзіледі. Мысалы:

Қою күкірт қышқылы күшті тотықтырғыш тотықсыздандырғыштармен
реакцияласқанда, тотықтырғыштың роль атқарады, әдетте реакциядан
кейін SO2 түзіледі. Мысалы:

6. Мейлі сұйық азот қышқылы болсын, әлде қою азот қышқылы
болсын түгелдей күшті тотықтырғыш саналады, барлық металдар мен
немесе бейметалдармен дерлік тотығу-тотықсыздану реакциясына
кіріседі. Реакцияласқанда бастысы электрон қосып алып,
тотықсызданып NO2, NO сияқтыларға айналады. Мысалы:

7. Көп түрлі айнымалы валентті металл элементтер әдетте, ең
жоғары валентті күйде тұрғанда тотықтырғыштық қасиеті біршама
күшті болады, валенттілігінің төмендеуіне ілесіп, олардың тотықтырғыштық
қасиеті әлсіреп, тотықсыздандырғыштық қасиеті күшейеді.

Қорытып айтқанда, тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш белгілі шарт –
жағдайда реакцияласқанда әдетте салыстырмалы әлсіз тотықсыздандырғыш
және салыстырмалы әлсіз тотықтырғыш түзіледі. Яғни, лайықты шарт
жағдайда, тотықтырғыштың қасиеті күшті заттардан, тотықтырғыштың
қасиеті әлсіз заттарды алуға, тотықсыздандырғыштың қасиеті күшті
заттардан, тотықсыздандырғыштық қасиеті әлсіз заттарды алуға болады.
Мысалы:

Талқылау Қалыпты температурада төмендегі реакциялар жүреді деп
берілген:

Fe3+, Fl2+, Cu2+, Br2 тотықтырғыш өткенде, олардың тотықтырғыштық
қабілеттерінің күшті-әлсіздік ретіне талдау жасаңдар.

Түсі өзгергіш ерітінді
4g глюкоза мен 4g NaOH –ын тығыны бар мөлдір сулану құмыраға
салып, онан соң үстіне 150 ml су және 2~3 тамшы метиллен көгі
сынағыш ерітіндісін қосып, тығынын тығындап, шайқасаңдар (3-5
сурет) ерітінді көк түске енеді, тыныш қойсаңдар ерітінді
түссізденеді. Ерітіндіні қайта шайқасаңдар тағы көк түске енеді,
тыныш қойсаңдар тағы түссізденеді, көп рет қайталауларыңа болады.
Бір глюкозаның тотықсыздандырғыштық қасиетке ие болғандықтан, оны
тотықсыздандырғыш етуге болады, ауадағы О2 тотықтырғыштық қасиетке
ие. Оны тотықтырғыш етуге болады. олар негіздік ерітіндіде тотығу-
тотықсыздану реакциясына кіріседі. Ерітіндіні шайқағанда, құмырадағы
ерітіндімен ауаның жанасу беті үлкейіп, түссіз группаны О2
тотықтырып көп түсті группаны түзетін бағытқа қарай жүргізіледі,
сондықтан ерітінді көк түске енеді. Ерітіндіні тыныш қойғаннан
кейін ерітіндідегі О2 азайып, реакция көк түсті группаны глюкоза
тотықсыздандырып, түссіз группаға айналдыратын бағытқа қарай
жүреді, сондықтан, ерітінді түссізденеді. Ерітіндідегі глюкоза
жұмсалып болғанша, осылай қайталана береді.
Жаттығу
1. Бос орындарын толтырыңдар.
Cl2, H2, Al, CO, HCl, FeSO4, FeCl, KMnO4, HNO3 және күкріт
қышқылы аяқтылардың ішіндегі үнемі тотықтырғыш етілетіндері
________________________________, үнемі тотықсыздырғыш етілетіндері
___________________________________ _______№
2. Тәжірибеханада үнемі төмендегі реакциядан пайдаланып N2
алынады:

осы реакциядағы электронның ауысу жағдайын көрсетіңдер ___________
ондағы тотықтырғыш ___________________________________ ____________
тотықсыздандырғыш _______________________________.
3. Қалыпты температурада төмендегі реакциялар жүргізіледі деп
берілген:

жоғарыдағы тәжірибе фактілері Fe2+, Br-, І- сияқты
тотықсыздандырғыштардың қасиеттерінің күштісінен әлсізіне қарайғы рет
тәртібі болатындығын ______________________________ түсіндіреді.
ІІ ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.