Ерітінділер теориясы пәніне кіріспе

Ерітінділер туралы ұғым.

Екі немесе одан да көп заттардың біркелкі араласу нәтижесінде түзілген өн бойында қасиеті бірдей жүйелер ерітінділер деп аталады.
Заттардың агрегаттық күйлеріне байланысты ерітінділер былай бөлінеді:
Газ күйіндегі ерітінділер қатарына газдар қоспасы – ауа, тұман, мұнай бетіндегі газ күйіндегі көмірсутектер қоспасын жатқызуға болады.
Сұйық ерітінділер – сұйық бойында еріген қатты, сұйық, газ заттары, теңіз, мұхит сулары, бензин, керосин, бояулар және т.б. дүниеліктер.
Қатты ерітінділер түрі – құймалар (болат, шойын) түрлі минералдар.
Табиғатта таза зат өте сирек кездеседі, көбісі қоспа, ерітінді түрінде ұшырасады.
Жан – жануарлар, өсімдік дүниеліктерінде орын алатын биохимиялық, физикалық және химиялық құбылыстар сұйық ерітінді түрінде өтеді.
Сұйық ерітінділер – еріткіш бір немесе бірнеше затты еріту арқылы алынатын болғандықтан, бұлардың түзілу табиғатын талдау барысында екі түрлі көзқарас бар – физикалық және химиялық.

Ерітінділердің физикалық теориясы.

ХІХғ – ң соңында ерітінді физикалық түзіліс, онда еріткіш пен еріген зат арасында ешбір әрекеттесу жоқ деп есептелді. Ерітіндінің түзілуін еріткіштің енжар ортасында еріген зат бөлшектерінің таралуымен түсіндірген. Кейін келе бұл теория тек идеалды ерітіндінің тәртібін ғана сипаттайтыны белгілі болады (мысалы, көптеген газ ерітінділері), онда еріген зат бөлшектерімен еріткіш бөлшектері өзара ешбір әрекеттеспейді. Бұл теорияны Я.Вант – Гофф, С.Аррениус, Оствальд т.б. ғалымдар жақтады.

Ерітінділердің химиялық теориясы.

Д.И.Менделеев ерітінділерді зерттеуге 40жылдай ғылыми жұмысын арнаған оның ерітінділердің химиялық теориясы 1887ж жасалды және экспериментпен бекітілді.
Бұл теорияның негізгі шарты:
1. Еру – ол, физика – химиялық күрделі процесс, оған энергияны жұмсауды талап ететін (∆H>0), бөлінуімен (∆H2<0) байланысқан, еріген заттың молекуласы мен еріткіш молекуласының әрекеттесуі енеді.
2. Еру процесі экзотермиялық (мысалы, суда NaOH H2SO4 ерігенде), эндотермиялық (мысалы, суда NH4NO3 ерігенде) болуы мүмкін. Зат ерігенде бөлінетін жылуды еру жылуы деп атайды.
3. Еріткіш пен еріген заттың химиялық әрекеттесуі нәтижесінде сольваттар немесе гидраттар (егер су еріткіш болса) түзіледі. Құрамында су молекуласы болатын кристалды заттарды криссталлогидраттар деп атайды.
Ал, кристаллогидрат құрамына енетін суды кристалдық су дейді. Табиғи минералдардың көпшілігі кристаллогидратқа жатады:
Na2SO4 ∙10H2O – глаубер тұзы
KAl (SO4)2 ∙10H2O – алюминий ашутасы.
Сольваттар (гидраттар) донорлы – акцепторлық, ион – дипольдік әрекеттесу
        
        Ерітінділер теориясы пәніне кіріспе
Ерітінділер туралы ұғым.
Екі немесе одан да көп заттардың біркелкі араласу нәтижесінде түзілген
өн бойында қасиеті бірдей ... ... деп ... ... ... ... ерітінділер былай бөлінеді:
Газ күйіндегі ерітінділер қатарына газдар қоспасы – ауа, тұман, мұнай
бетіндегі газ күйіндегі көмірсутектер қоспасын ... ... ...... ... ... қатты, сұйық, газ заттары,
теңіз, мұхит сулары, бензин, керосин, бояулар және т.б. дүниеліктер.
Қатты ерітінділер түрі – құймалар ... ... ... ... таза зат өте сирек кездеседі, көбісі қоспа, ерітінді түрінде
ұшырасады.
Жан – жануарлар, ... ... орын ... биохимиялық,
физикалық және химиялық құбылыстар сұйық ерітінді түрінде өтеді.
Сұйық ерітінділер – еріткіш бір ... ... ... еріту арқылы алынатын
болғандықтан, бұлардың түзілу табиғатын талдау барысында екі ... ...... және химиялық.
Ерітінділердің физикалық теориясы.
ХІХғ – ң соңында ерітінді физикалық түзіліс, онда ... пен ... ... ешбір әрекеттесу жоқ деп ... ... ... ... ортасында еріген зат бөлшектерінің таралуымен түсіндірген.
Кейін келе бұл ... тек ... ... ... ғана сипаттайтыны
белгілі болады (мысалы, көптеген газ ... онда ... ... ... ... ... ешбір әрекеттеспейді. Бұл теорияны
Я.Вант – Гофф, С.Аррениус, Оствальд т.б. ғалымдар жақтады.
Ерітінділердің химиялық теориясы.
Д.И.Менделеев ... ... ... ғылыми жұмысын арнаған
оның ерітінділердің химиялық теориясы 1887ж ... және ... ... ... шарты:
1. Еру – ол, физика – химиялық күрделі процесс, оған энергияны жұмсауды
талап ететін (∆H>0), бөлінуімен (∆H2 ... ... онда еру ... эндотермиялы, егер |∆Hтор|
< |∆Hсольв| болса, онда еру процесі ... ... ... ... болуы еріген кездегі
көлемдік ... де ... ...... 1л суды ... ... емес, керісінше 1,93л алынады. Мұндай жағдайдағы көлемнің
кішіреюі су мен ... ... ... ... ... ... ... ерітіндінің химиялық теориясы негізінде физика –
химиялық ... ... ... химиясы, сусыз ерітінділердің
электрохимиясы сияқты жаңа ғылыми бағыттар пайда болады. Бұл теорияға үлес
қосқан ... ... ... ... т.б.
Ерітінділердің концентрациясы.
Ерітіндінің концентрациясы дейтініміз – ... ... ... ... не ... бір ... ... заттың мөлшері.
Ерітінділердің концентрациясын, яғни ерітінділердің құрамын кескіндеудің
бірнеше әдісі бар:
1. Массалық ... пен ... ... ... яғни
ерітіндінің 100 масса бөлігінде еріген заттың массасы. Мысалы, қанттың ... ... ... ол ... 100 ... 12г қант, 88г су
бар. Еріген заттың массалық үлесі ω(омега) – ол ... зат ... ... ... қатынасын көрсететін өлшемсіз шама. Өлшем
бірлігі үлес, ... ... ... ... ерітіндінің пайыздық (проценттік)
концентрациясы деп атайды.
2. Мольдікпен ... ... ... Ерітіндінің метрінде бір
моль зат еріген ерітіндіні мольдік ерітінді ... ... ... ... ... қаншасы ерігендігін көрсететін сан сол ерітіндінің
мольдік ... ... оны М ... ... ... ... зат мөлшерінің 1л ерітіндіге қатынасын көрсетеді. Өлшем
бірлігі моль/л;
1М – бір ... ... (1л – де ... ... ... ...... молярлық ерітінді.
0,1М – децимолярлылық ерітінді.
0,01М – сантимолярлық ерітінді.
0,001М – миллимолярлық ......... ... ал 0,2М ... ... ... Мольдік концентрациялары бірдей ерітінділер ... ... ... деп ... ... (нормальдық) ерітінділер. Ерітіндінің ... моль – ... зат ... ... ... ерітінді дейді;
сондықтан ерітіндінің бір ... моль – ... ... тең етіп ... ... ... қаншасы ерігенін көрсететін сан,
сол ерітіндінің нормальдық ... ... Оны Сн ... ... белгілейді. Өлшем бірлігі моль/л:
Мысалы, ерітіндінің 1 литрінде 3моль эквивалент ... оны 3 ... ал ... эквивалент ерітілсе, оны жарты нормальдық (0,5н) ерітінді
дейді.
4. Титр – ... зат ... ... көлеміне қатынасын көрсетеді.
Өлшем бірлігі ... m – ... ... ... ... – ерітінді көлемі (мл);
Э – эквиваленттің молярлық массасы;
Сн – эквиваленттік концентрациясы.
Титрі белгілі ерітіндіні (титрленген ... ... ... қажетті
көлемге есептелінген заттың дәл өлшендісін алып, ... суда ... оны ... көлемге жеткізеді.
5. Моляльдықпен өлшенетін ерітінділер.
Еріткіштің 1000 грамында еріген заттың бір молі ... ... ... ... деп атайды. Еріткіште ... ... ... сай
ерітінді 0,1 0,05 2,0 т.б. моляльды бола алады. ... ... ... ... ... 34,2г қанттан және 1000г немесе 1 литр судан
тұрады.
Лекция №1
Ерітінді түзілген кезде жылу бөлініп ... жылу ... ... ... ... құбылыс кезінде ерітінді түзетін заттардың
қасиеттері (кенет) бірден ... ... ... реакция нәтижесінде
заттардың түсі кенет секірмелі түрде өзгереді, бірте – бірте өтеді.
Химиялық процесс ... ... ... жылу ... ... т.б. ... кенет өзгереді.
Физикалық процесте ерітіндінің көлемі оны түзетін заттардың алғшқы
көлемдерінің қосындысына тең, демек ... ... ... ... ... ... ... болады:
у = увСА + увСв
мұндағы
у – А және В компаненттерінен тұратын ерітіндінің аддитивті ... – А ... таза ... қасиеті;
СА – А заттың ерітндідегі концентрациясы;
ув – В заттың таза ... ... – В ... ерітіндідегі концентрациясы.
Кейде ерітінді қасиетінің өзі емес, оның қандай уА бір ... ... ... бағынады.
Мысалы,
lgу = САlg уА + СВ lg уВ.
Сөйтіп, ерітіндінің түзілуі физикалық болса, оның ... ... ... Ал, ерітінді химиялық процестердің нәтижесінде түзілсе,
оның қасиеті аддитивті заңдылықтан ауытқиды.
Көп атомды молекулалардың қасиеттері.
Үш немесе одан көп ... мен ... ... ... ... жүйе көп ... ... жатады. Үш атомды сызықты молекула ең
қарапайым болғанымен оны ... үшін екі ... ... ... Олар ... және ... және де АВС ... 1800 – қа тең болу
керек. Молекуланың потенциалды ... осы екі ... ... Е = f (r1r2) ... ... ... кескінделеді. Молекуланың
потенциялды энергиясы өз орнындағы ядролар төңірегіндегі электрондар
энергиясы мен ... ... ... ... Минимумда ол бір
ғана мәнеге ие болуға тиіс Е(re) = E E – ... ... ... ... жазықтық үш атомды молекуланың тепе – теңдік конфигурациясын
анықтайды. Мұндайда молекуланың параметрлері мынадай болады.
re (A – В), re (В-С), Е(re) = ... ... үш ... және одан ... ... молекулалардың тепе –
теңдік конфигурациясы көп өлшемді ... ... ... ... ... НСО ... үшін керекті параметрлер:
тепе – теңдік радиустар re (Н-С), rt (С-О) және бұрыш < НСО немесе re ... ... және re ... ... көп ... ... деп, ядролар мен
электрондардан тұратын тұрақты динамикалық жүйені айтамыз. Бұл жүйенің ... ... ... оның ... ... ... ... анықталады. Минимумның тереңдігі молекуланың
диссоциациялану энергиясын De белгілейді. Көп атомды молекулалар әр түрлі
электрондық күйлерде ... Онда күй ... ... ... ...... параметрлері арқылы сипатталады. Егер потенциалды ... екі не одан көп ... ... ... екі ... деуге
болады. Әр изомер тепе – ... ... ... ... ... ... ... жүйенің электрондық
күйі тұрақсыз дейді. Электрон күйлерінің ең төмен энергиялы күйі негізгі,
ал қалғандары ... ... ... ... Молекуланың электрондық
термдерін талдағанда салыстырудың ыңғайына қарай негізгі күйді нольдік
санақ ретінде ... ... ... ядролар аралығы өзгереді, сонымен қатар
тепе – теңдік конфигурацияның формалары да өзгеруі ... ... ... имиялық байланыстың мықтылығы азаяды, ядролар аралығы өседі,
диссоцациялану энергиясы кемиді. Тепе – ... ... ... ... болу ... Классикалық көзқараспен алғанда тепе – теңдік
конфигурацияда ... ... ... ... ... деп
қарастырылады. Сондықтан реалды молекулалардың қатқыл жүйе ... ... ... Дегенмен де молекуланың көбінде ... ... ... ... ... ... өте ... оны ескермей молекуланы қатқыл жжүйе деп қарастырады.
Бутлеров өзінің ... ... ... ... аралығында
химиялық баайланыс белгілі реттілікпен қалыптасады дейді. Мұны Бутлеров
химиялық ... деп ... 1863 жылы ол ... ... ... әдістердің дамуына байланысты молекуладағы атомдардың кеңістік
орндары нақты ... ... ... ... ... Бұл ... геометриялық структура деген ұғымды химиялық құрылыспен
шатастырып алмау керек. 1874 жылы Вант – гофф ... ... ... ... ... ... ... атомдары тетраэдрдің
төрт төбесінде орналасады. Көміртек ... сол ... ... ... ... ... изомерленудің жаңа түрі оптикалық изомерия
ашылды.
Молекуланың диссоциациялану энергиясы. Энергияның және
басқа қасиеттердің ... ... ... ... диссоциациялану энергиясы немесе
атомдану энергиясымен (D0) ... ... ... деп ... газ
күйде О0 К – де атомдарға ыдырағандағы ... ... ... → mA + nA
Молекула және ыдырау нәтижесінде атомдар негізгі күйде болуға тиіс.
Диссоциациялану энергиясы De ... ... ... ... ... электрондар энергия айырымына тең. D0 = m E (A) + nE
(B) – E (АmBn) De – мен ол ... ... D00 = De – ε0, ε ... нольдік энергиясы. ε0 мәні көмірсутектерде және басқа атомд
молкулаларда үлкен ... ... ... энериялармен бірге 298К – дегі (3.1) процестегі
энтальпия өзгерісі қолданылады. Оны ... ... деп ... (∆Н298
немесе D0298)
Екі ұқсас құрылған молекулалардың диссоциациялану энергиясын
салыстыру ... ... ... ... қорытындылар алуға болады.
Мысалы, метанның диссоциациялану энергиясы D0 (СН4) = 1642Кдж/моль, ал D0
(CF4) = ... ... және ... ... ... ... D0 мәні байланыстардың орташа энергиялары арқылы табылады. ... Еорт ... ... АВn ... ... ... А-В
байланыстар санына бөлу арқылы анықталады. Мысалы, Н2О молекуласында ... ... = 1/2D00 (Н2О) = 918/2 = ... ... ... ... ұғым, себебі молекулада
жекелендірілген байланыстың болуы ... ... ... ... мен
ядролардың өзара әрекеттесуде болу нәтижесінде атомдардың бір – ... орын ... Бұл ... теориясында дәлелденген. Осы себепті
реалды молекулада D0(АВn-1) мәні Е(А-В) – дан көп ... ... ... ... ... ... Молекуланың атомдарға диссоциациялану ... ... ... ... ... ... деп алсақ, бір
қатардағы ... ... ... ... ... ... алкандар
Сn H2n+1 қатарын қарастырайық. Этан және ... ... ... ... ... энергиясы арқылы табайық:
D298 (С2Н6 газ) = 6Eорт(С-Н) + Еорт(С-С) = 2822,2кдж/моль.
D289 (С3Н8 газ) = 8Eорт (С-Н)+ ... (С-С) = ... ... = ... Е(С-С) = 343,9кдж/моль.Е (С-С) ... ... ... ... көп ... молекулалардың
диссоциациялану энергиясын есептеуге болады. Ол үшін байланыстардың орташа
энергиялар мәндерін қолдандық.
Мысалы, метан СН4 ... жеке төрт С-Н ... ... ... атомдардың бір – біріне әсер беру ... ... ... механика молекуланы ядролар мен электрондардан
тұратын бір тұтас жүйе деп қарастырады. Осыған ... ... ашу ... ... ... нәтижесінде жай және күрделі заттар
молекуласында химиялық байланыс түзіледі. ... ... ... әр ... ... Олар ковалентті ионды, донорлы -акцепторлы,
т.с.с. бөлінеді. Бірақ барлық байланыстардың ... ... ... ... түсіндіруге болады. Бұл ... ... ... сол ... ... қалай молекуланы беретіндігін, түзілген
күрделі бөлшектің тұрақтылық себептерін ... ... ... ... ... ... ... белгілі түрде
бағытталуын, оның мәні ... сан ... ... ... ... теориясы
түсіндіруге тиіс.
Жалпы алғанда химиялық байланыстар теориясы алдына қойылатын талаптар
мынадай:
- молекуланың параметрлерін ... ... ... ... ... ... ... т.б.) есептейтін әдістерді ұсыну;
- молекуланың энергиялық деңгейлерін табу ... ... ... ... химиялық процестің жылдамдығын болжау, оның молекула құрылысына
тәуелділігін түсіндіру.
Қазіргі химиялық ... ... ... және кристалда
құрылысының теориясы деуге болады.
Молекула атомдар ... ... мен ... ... ... ... ... микробөлшектердің екі жақты табиғатын – яғни,
әрі толқынды әрі корпускулдық қасиеттерін ескереді.
Нильс Бордың атом теориясы ... ... ... ... мен
ядролар аралығындағы электрлі күштеріне байланысты деп тапты. Бірақ
кванттық механика ... ... ... ... ... ... сутек молекуласы Н2 – нің көп ... ... ... ... т.с.с ... ... жоқ. Себебі классикалық
мехпника микробөлшектердің екі жақты ... ... ... және ... ... ... ... кванттық
механиканың негізін ұсынды. Осы жылдан бастап ... ... ... ... ... қалыптасып одан әрі дамуын тоқтатпай келуде.
Атомның да сол сияқты молекуланың да құрылысын зерттегенде ... бір ... ... Ол үшін ... мен ядролардан тұратын жүйе
үшін Шредингер теңдеуін ... оны ... ... ... кейін табылған
жауаптардың физикалық мағынасын ашу керек.
Сутек атомы үшін Шредингер теңдеуі оның ... күйі ... ... ... ... ... ядро мен ... орта ... ... электрон бұлттарының тарауын т.с.с береді.
2.2. Кванттық механиканың негіздері.
Молекула үшін ... ... ... Борн және Оппенгеймер
жуықтауларына сүйенеді. Бұлардың ... ... ... ... ... ... өте үлкен болғандықтан олардың
қозғалыстарын жеке қарастыруға болады. ... және ... ... айналу қозғалыстардың энергиялары мынадай қатынасқа бағынады:
me – электрон массасы, М – молекуланың ... ... ... үшін бұл ... : Етерб : Еайн ≈ 1:
Осыған байланысты бұл ... ... ... ... молекулада бұл қозғалыстарды бір – біріне тәуелсіз ... ... ... ... сонда Е = Еэл + Еайн + Етерб
Молекуланы сипаттайтын толқындық функция ψ:
ψ = ψэл ∙ ψтерб ∙ ... ... ... үш ... ... ... Сонда оны үш
бөлек күйлер арқылы табуға болады.
Химиялық байланысты зерттегенде бізе ... ... ... ... ... мен ... ... нәтижесінде пайда
болады. Сондықтан молекуланң электрондық ... ... ... қарастырамыз.
Шредингер теңдеуін құру алдында оператор деген ұғымды түсіндіру
керек. Кванттық химияды ... ... ... Н ... жиі қолданылады.
Математикада оператор деп кейбір математикалық амалдарды қысқа түрде
көрсететін белгіні айтады. Мысалы, а3 – деген ... 3 ... сан а саны ... өз - ... ... ... ... символы да оператор ... ... ... ... ... ... жазу үшін әуелде ... ... ... әрекетіне ұшырайтын функция келтіріледі. Мысалы, х2 функция
үшін операторы ... ... ... ... жазу ... ал дифференциалдауда және бір – біріне тең ... ... ... ... ... ... әсерінен алынған фунцияға
көбейтуді көрсетсе, оң жағынана ... ... ... функция
көбейтіледі., тек содан кейін оператор көбейтіндіге әсер береді дейді.
Кванттық механиканың тұжырымдарының бірі ... ... ... ... ... ... ... Операторлар толқындық функциямен әсер етеді.
Импульс компоненттері:
x бағыты бойынша х→рх =
y бағыты бойынша у→ру =
z ... ... z→рz = ... ... ... болып алынатын операторлар ретінде
координаттар бойынша дифференциалдау мен тұрақты шамаға көбейтуден
тұратын операторлар ... h – ... ... 2π – ге тең ... энергиясын классикалық механика кинетикалы және ... ... ... ... ... ... кванттық механика
Гамильтон операторы Ĥ көмегімен келтіреді.
Массасы m бөлшек үшін классикалық механика ... ... ... ... ... осьтерімен бағытталған импульс
компоненттері арқылы келтіріледі (Рх, Ру, Рz). Потенциалды энергия қоршаған
ортамен бөлшектің барлық ... ... ... механикадағы
операторға ауысу үшін
Px-орнына
өрнектің орнына кинетикалық энергияның операторы жазылады:
Атомдық ... ... бұл ... ... - ... ... қолданғанда лапласиан деп аталады.
V – шаманың ... ... ... өрнегіне кіретін барлық
мүшелерді толқындық функцияға көбейтуді көрсетеді.
Сонымен бір бөлшек үшін гамильтон операторы:
Молекуланы қарастырғанды, ең ... ... ... ... ескереміз.
Гамильтон операторы молекула үшін ядролардың қозғалысына ... Бұл ... тек ... деп алынған ядро аралықтары ғана ескеріледі.
Шредингер теңдеуі жалпы түрде:
ψмол – молекуланың ... ... ... Ол ... тәуелсіз
координаттық функция. Е – молекуланың өзіндік энергиясы. Молекула ... әр ... ... ... ... ... ... күйлер жиынтығы
арқылы сипатталынады. Әр ... ... ... ... к және ... ... ... Ең төмен
энергиялы молекуланың электрондық күйі оның негізгі күйі болып табылады,
қалғандары қозған күйлерге ...

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 12 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Бұрғылау сұйықтары14 бет
Қазақстан Республикасының макроэкономикалық саясаты және экономикалық өсу26 бет
Қазақстан тарихына кіріспе12 бет
Информатикадан сыныптан тыс жұмыстар әдістемесі4 бет
Сұрақ кітапшасы 3804 нұсқа 8 сынып12 бет
"Физика" пәнінен тест сұрақтар6 бет
"Философия тарихы" пәнінен тест сүрақтары5 бет
"Қазақ әдебиеті" пәнінен тест сұрақтар3 бет
Html тілінде математикалық логика пәнінен электрондық оқулық құру40 бет
«Вокалдық-хор тәрбиелеу» пәнінен дәрістің қысқаша конспектісі32 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь