Заттардың молекулалық құрылысы

І.Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ІІ.Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Заттардың молекулалық құрылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Заттардың атомдық құрылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3 Атом ядросының өзгерістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.4 Заттардың агрергаттық күйлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.5 Дене және зат ұғымдарының айырмашылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ІІІ.Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ІV. Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Бізді қоршаған ортада сансыз мол әр түрлі табиғи заттар мен денелер бар. Қолдан жасалған көптеген жасанды бұйымдар да жеткілікті. Әлемдегі әр түрлі денелер, Жер бетіндегі, мұхиттар мен теңіздердегі сан алуан өсімдіктер мен жан-жануарлар қаншама ?! Міне, осындай «тірі» табиғат пен «өлі» табиғаттағы сан жетпес әр түрлі заттар мен денелер неден тұрады деген сұрақ туады. Кез-келген атом үш түрлі элементар бөлшектердің жиынынан тұрады. Олар электрон, протон және нейтрон. Эксперименттік зерттеулер протондар мен нейтрондардың атомның орталық бөлігінде – ядросында орналасатынын көрсетті. Ал электрондар ядроны шыр айнала қозғалады да, атомның электрондық қабатшаларын түзеді. Табиғатта, жасанды атомдарды қоспағанда, әр түрлі 92 атом бар. Олар бір-бірінен ядродағы протондардың санына қарай ерекшеленеді. 92 түрлі атомға 92 химиялық элемент сәйкес келеді. Ең жеңіл элемент сутегі атомының ядросында бір протон бар, оны айнала бір электрон қозғалады. Атомдық бөлшектердің электрлік сипаттамалары әр түрлі. Мысалы, электронның электрлік заряды теріс, ал протонның заряды оң болып келеді. Нейтрондарда электр зарядтары сезілмейді. Протон мен нейтронның массалары бір-біріне тең деуге болады, ал олардың әрқайсысының массасы электрон массасынан жуықтап алғанда 1850 еседей үлкен. Әр элементтің атомы - сол элементтің физикалық-химиялық қасиеттерін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі. Бір ғажабы: әлемдегі сан жетпейтін неше түрлі денелер мен заттардың барлығы да 92 химиялық элементтің атомдарынан тұрады.денелер мензаттар осындай санаулы ғана элементтердің атомдарының бір-бірімен байланысы арқасында түзілген.Бірнеше атомдардың өзара байланысуынан молекула түзіледі. Мысалы, су молекуласы үш атомнан: сутегінің екі атомынан және оттегінің бір атомынан құралған. Заттар молекулалардан тұрады. Әр заттың молекулалары бір- біріне ұқсамайды. Сондықтан олардың құрылымдары да, қасиеттері де түрлі- түрлі болады. Әлемдегі заттардың 99 пайызы ең жеңіл екі элементтен: сутегі мен гелийден тұрады. Ғалымдардың пайымдауынша, ғарыш денелеріндегі 10 000 сутегі атомына гелийдің 500 атомы, ал қалған 90 элементтен бір ғана атом келеді. Әр заттың молекуласы – сол заттың ерекшелігін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі. Атомдар мен молекулалардың кристалдағы орналасу ретін, олардың жалпы сұлбасын қазіргі электрондық микроскоптар мен иондық проекторларда көруге болады. Ұсақ бөлшектерді электрондық микроскоптар жүздеген мың есе үлкейтеді, ал иондық проекторлар миллиондаған есеге дейін үлкейте алады. Молекуланың өте ұсақ бөлшек екенін сезіну үшін мына мысалдарға жүгінейік. Көлемі орташа алма Жер шарынан неше есе кіші болса, молекула да алмадан сонша есе кіші. Көлемі 1мм3 сутегі газында қалыпты жағдайда 27 000 000 000 000 000 = 2,7*1016 жуық молекулалар бар. Қорыта айтқанда: жекелеген атомдар-химиялық элементтердің, ал молекулалар заттардың ең кіші бөлшектері болып табылады. Әр түрлі заттардан денелер құралады.

1. Бейорганикалық химия практикумы. Ж.Ә.Шоқыбаев, З.О.Өнербаева, Г.С.Камиева, Ж.Р. Кожагулоова. Алматы, 2003ж
2. Рахимбекова З.М. Материалдар механикасы терминдерінің ағылшынша-орысша-қазақша түсіндірме сөздігі.
3. Қоқанбаев Ә. Қысқаша физикалық химия курсы, Алматы, 1996ж.
4. Оспанов Х.К., Абланова Е.К және т.б. Физикалық химия, Алматы, Қазақ Уни. 2002ж.
5. Шоқыбаев Ж.Ә. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Білім, 2003ж.
6. https://kk.wikipedia.org/

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

Жоспар:
І.Кіріспе ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ІІ.Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Заттардың молекулалық құрылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2 Заттардың атомдық құрылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.3 Атом ядросының өзгерістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.4 Заттардың агрергаттық күйлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.5 Дене және зат ұғымдарының айырмашылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ІІІ.Қорытынды ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ІV. Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

І.Кіріспе
Бізді қоршаған ортада сансыз мол әр түрлі табиғи заттар мен денелер бар. Қолдан жасалған көптеген жасанды бұйымдар да жеткілікті. Әлемдегі әр түрлі денелер, Жер бетіндегі, мұхиттар мен теңіздердегі сан алуан өсімдіктер мен жан-жануарлар қаншама ?! Міне, осындай тірі табиғат пен өлі табиғаттағы сан жетпес әр түрлі заттар мен денелер неден тұрады деген сұрақ туады. Кез-келген атом үш түрлі элементар бөлшектердің жиынынан тұрады. Олар электрон, протон және нейтрон. Эксперименттік зерттеулер протондар мен нейтрондардың атомның орталық бөлігінде - ядросында орналасатынын көрсетті. Ал электрондар ядроны шыр айнала қозғалады да, атомның электрондық қабатшаларын түзеді. Табиғатта, жасанды атомдарды қоспағанда, әр түрлі 92 атом бар. Олар бір-бірінен ядродағы протондардың санына қарай ерекшеленеді. 92 түрлі атомға 92 химиялық элемент сәйкес келеді. Ең жеңіл элемент сутегі атомының ядросында бір протон бар, оны айнала бір электрон қозғалады. Атомдық бөлшектердің электрлік сипаттамалары әр түрлі. Мысалы, электронның электрлік заряды теріс, ал протонның заряды оң болып келеді. Нейтрондарда электр зарядтары сезілмейді. Протон мен нейтронның массалары бір-біріне тең деуге болады, ал олардың әрқайсысының массасы электрон массасынан жуықтап алғанда 1850 еседей үлкен. Әр элементтің атомы - сол элементтің физикалық-химиялық қасиеттерін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі. Бір ғажабы: әлемдегі сан жетпейтін неше түрлі денелер мен заттардың барлығы да 92 химиялық элементтің атомдарынан тұрады.денелер мензаттар осындай санаулы ғана элементтердің атомдарының бір-бірімен байланысы арқасында түзілген.Бірнеше атомдардың өзара байланысуынан молекула түзіледі. Мысалы, су молекуласы үш атомнан: сутегінің екі атомынан және оттегінің бір атомынан құралған. Заттар молекулалардан тұрады. Әр заттың молекулалары бір- біріне ұқсамайды. Сондықтан олардың құрылымдары да, қасиеттері де түрлі- түрлі болады. Әлемдегі заттардың 99 пайызы ең жеңіл екі элементтен: сутегі мен гелийден тұрады. Ғалымдардың пайымдауынша, ғарыш денелеріндегі 10 000 сутегі атомына гелийдің 500 атомы, ал қалған 90 элементтен бір ғана атом келеді. Әр заттың молекуласы - сол заттың ерекшелігін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі. Атомдар мен молекулалардың кристалдағы орналасу ретін, олардың жалпы сұлбасын қазіргі электрондық микроскоптар мен иондық проекторларда көруге болады. Ұсақ бөлшектерді электрондық микроскоптар жүздеген мың есе үлкейтеді, ал иондық проекторлар миллиондаған есеге дейін үлкейте алады. Молекуланың өте ұсақ бөлшек екенін сезіну үшін мына мысалдарға жүгінейік. Көлемі орташа алма Жер шарынан неше есе кіші болса, молекула да алмадан сонша есе кіші. Көлемі 1мм[3] сутегі газында қалыпты жағдайда 27 000 000 000 000 000 = 2,7*1016 жуық молекулалар бар. Қорыта айтқанда: жекелеген атомдар-химиялық элементтердің, ал молекулалар заттардың ең кіші бөлшектері болып табылады. Әр түрлі заттардан денелер құралады.
ІІ.Негізгі бөлім 2.1 Заттардың молекулалық құрылысы. Молекула (лат. moles - масса) - жай немесе күрделі заттың негізгі химиялық қасиеттерін сақтайтын және өздігінен өмір сүретін ең кіші бөлшек. Тарихы. Молекула ұғымы ғылымға 1860 ж. енгізілген. Молекуланы тәжірибе жүзінде 1906 ж. француз ғалымы Жан Перрен броундық қозғалысты зерттеу кезінде дәлелдеген. Молекула құрамында бір (инертті газдар), екі (H2, O2, N2, CO, т.б.), үш (O3, N2O), сондай-ақ жүздеген, мыңдаған, тіпті одан да көп атомдар (полимер, ақуыз, т.б.) болады. Халықаралық Карлсруэ Конгресінде 1860 жылы молекулалар мен атомдар анықтамалары қабылданды. Молекулалардың химиялық қасиеттері бар барлық химиялық заттар, ең аз бөлшектер ретінде анықталды.
Заттың химиялық құрылымының классикалық теориясы. Молекулалары бір атомнан тұратын заттар үшін (мысалы, инертті газдар) молекула ұғымы мен атом ұғымы сәйкес келеді. Молекула құрамы брутто-формула (Н2O, CH4, HNO3) арқылы көрсетіледі. Органикалық қосылыстардың классикалық құрылыс теориясы молекуланың құрылысын атомдар арасындағы тізбекті және байланыс тәртібін көрсететін құрылымдық формуламен өрнектеуге мүмкіндік берді. Эмпирикалық формулалары бірдей молекулалардың құрылысы әр түрлі және түрлі қасиеттерге ие болуы мүмкін. Молекуланың көптеген қасиеттері оның симметриясына тікелей байланысты болады. Молекула энергиясы ондаған және жүздеген кДжмольмен есептелетін квантталған құраушылардан - электрон қозғалысының энергиясынан, атом ядроларының тербелмелі қозғалысының, сондай-ақ бүтіндей молекуланың кеңістікте ілгерілемелі және айналмалы қозғалысының энергияларынан құралады. Қандай да бір электрондық күйдегі молекуланың орнықтылығы ядролардың тербелмелі қозғалысының потенциалдық энергиясы минимумының болуына байланысты анықталады.
Заттың құрылымының квантты-химиялық теориясы. Молекула -- электрбейтарап жүйе. Егер молекулада оң және теріс зарядтардың "ауырлық центрі" сәйкес келмесе, онда молекула полюсті және олардың меншікті электрлік дипольдік моменті болады. Молекула сыртқы электр өрісінде дипольдік моментке ие болу қасиетімен сипатталады. Молекулалардың басым көпшілігі диамагнитті, яғни тұрақты магниттік моменті болмайды; олардың магниттік алғырлығы теріс. Парамагнитті молекула тұрақты магниттік моментінің болуымен сипатталады. Парамагниттік қасиет молекуланың құрамында жұпталмаған электрондардың болуымен байланысты; олардың магниттік алғырлығы оң болады. Молекула туралы көптеген ақпарат оптикалық, мессбауэрлік, фотоэлектрондық, ядролық магниттік резонанс, ядролық квадрупольдік резонанс спектроскопиялары, сонымен қатар кванттық химия және химиялық әдістер көмегімен алынады.
Молекулааралық өзара әсер - электрлік қасиеті жағынан бейтарап молекулалар немесе атомдар арасындағы өзара әсер. Бұл әсер молекулааралық қашықтыққа (r) тәуелді және өзара әсердің потенциалдық энергиясы U(r) арқылы өрнектеледі. Заттардың көптеген қасиеттері мен агрегаттық күйі осы U(r)-дің шамасы арқылы анықталады. Молекулааралық өзара әсер ұғымын (1873) голланд ғалымы Йоханнес Ван-дер-Ваальс нақты газдар мен сұйықтықтардың қасиетін түсіндіруге қолданды. Оның болжамы бойынша бір-біріне жақын орналасқан молекулалар арасында тебіліс күштері әсер етеді де, ал молекулааралық қашықтық (r) артқанда бұл күштер тартылыс күштерімен алмасады. Осы болжамдарды пайдалана отырып ол нақты газдардың күй теңдеуін [(р + аV2)(V-b) = RT] қорытып шығарды. Молекулааралық өзара әсердің табиғаты электрлік және ол тартылыс күштері (ориентациялық, индукциялық, дисперсиялық) мен тебіліс күштерінен тұрады. Ориентациялық күштер полюсті молекулалар арасында әсер етеді; индукциялық (поляризациялық) күштер полюсті және полюссіз молекулалардың және сонымен қатар полюсті молекулалардың да арасында әсер етеді. Дисперсиялық молекулааралық өзара әсер полюссіз молекулалар арасында байқалады.
Молекулалық масса - салыстырмалы молекулалық масса - заттың бір молекуласының массасы. Молекулалық масса молекуланы құрайтын барлық атомдар массаларының қосындысына тең. Олар өте кішкене болғандықтан, тәжірибеде олардың орнына салыстырмалы атомдық масса және салыстырмалы молекулалық масса ұғымдары қолданылады. Салыстырмалы молекулалық масса (Мr) заттың бір молекуласы массасының көміртектің 12С изотопы массасының 112 бөлігіне қатынасына тең. Көміртектің 12С изотопы массасының 112 бөлігі массаның атомдық бірлігі ретінде қабылданған: молекуланың атомдық бірлігі (м.а.б.) =1,6607.10 - 24 г. Егер зат молекуласының құрамы белгісіз болса, онда белгісіз заттың молекулалық массасын эбуллиоскопия, криоскопия, осмометрия, масс-спектроскопия, т.б. әдістер арқылы анықтауға болады. Молекулалық масса химиялық, физикалық және химия-техникалық есептеулерде қолданылады. Спектр -- берілген физикалық шаманың қабылданатын әр түрлі мәндерінің жиынтығы. Спектрлі әдісте зерттелетін атомдар мен молекулалардың электро-магнигті толқындарды таңдап, талғап өзіне сіңіру, тарату қабілеті пайдаланылады. Бұл әдістер молекулаларда қатарынан жүретін бірнеше құбылыстарды білуге мүмкіндік береді, атап айтканда, электрондардың бір энергетикалық денгейден басқа деңгейге ауысуы, бүтіндей молекуладағы не оның құрамына енетін атом мен элементар бөлшектерде болатын тербелмелі не айналмалы қозғалыс энергиясының өзгеруі, т. б.
Оқшауланған атомдар мен молекулалардың қозғалысындағы ерекшеліктері олардың спектр құрылымынан көрінеді. Атомдарға сызық-сызық болып көрінетін спектрлер тән. Олардын әрбір сызығы жеке-жеке, анық және әрқайсысы белгілі бір жиіліктегі жағдайды білдіреді. Демек, атомдардағы шығару спектрлері. электрондардын қоздырылған энергетикалық деңгсйден ңегізгіге ауысқан кезінде пайда болады. Ондағы тербелістің жиілігі квантталу шартымен анықталады: ү= (Е, -- Е0) : һ; (\v -- тербеліс жиілігі; Е{ -- қоздырылған деңгейдегі электрон энергиясы; Е0 -- негізгі деңгейдегі электрон энергиясы; һ -- Планк тұрактысы). Атомдық спектрмен салыстырғанда, толық молекулалық спектрлер әлдеқайда күрделі. Олар бір-біріне өте жақын, жиі тшті кейде бірігіп, бүтін бір жолақ болып көрінетін көптеген сызықтан тұрады. Мұндай спектрлер молекуладағы өте күрделі және көптеген құбылыстар мен өзгерістерді көрсетеді, мысалы, ядроның тербелуі және оның тепе-теңдік жағдайдан ауытқуы, электрондардың ауысуы, кванттық өзгерістер, т. б. Молекулалық спектрлер көбіне сіңіру спектрі болады, ал олардан шығару спектрін алу қиын, өйткені молекула электромагниттік тербеліс шығару үшін, оны қоздыру керек. Әрине, күрделі молекула электрлік әсер не қыздыру кезінде қозудын орнына оңай ыдырап, жекеленген атомдарға жіктеледі және осы кезде пайда болатын шығару спектрі өте әлсіз де, оның есесіне сіңіру спектрі айқын, басым болады. Молекула құрылысын спектрлік әдіспен зерттегенде, әр түрлі облыста сәйкес орналасқан толқын ұзындығымен жұмыс жүргізуге тура келеді. Әдетте, мынадай спектрлі облыстар белгілі: а) шамамен толқын ұзындығы 10~5 -- 10~4 см аралықтағы көзге көрінетін облыстағы және ультракүлгін (УҚ); б) толқын ұзьшдығы 10~4 -- -- 10~3 см немесе 1 -- 50 мк аралығындағы, көзге көрінбейтін инфра-қызыл (ИҚ) сәулелер; в) ИҚ сәуледен алыс 10~3 -- 10^2см немесе 50 -- 250 мк аралығында орналасқан толқындар. Мұның әрі радио-спектроскопия әдісімен зерттелетін микротолқынды облыстар ор-наласады. Молекулалардағы тербелмелі қозғалыстардың түрі сан алуан. Олардың арасындағы бірден бір қарапайым түрі -- екі атом ядросын қосатын түзу сызық бойына орналасқандардың бір-біріне тәуелсіздік жағдайда тербелуі. Мұны серіппе арқылы байланыскан екі шардың механикалық тербелісімен ойша салыстыруға болады. Егер екі шарды бір-біріңе тартатын күш серіппе болса, молекулаларда мұндай серіппенің міндетін электрондардың өзара әсерінен пайда болатын валенттілік байланыс атқарады, ал екі ядроның бір-біріне әсерінен тебіліс пайда болады. Егер ядроларды тербеліске келтіретін энергия жеткілікті, тіпті көп болса, онда тербелмелі қозғалыс ангармоникалық заңдылыққа бағынады.
Инфрақызыл спектрлер (КҚС) инфрақызыл сәулелер үшін мөлдір, яғни сәулені тұтпайтын ас тұзы, калий бромиді сияқты кристалдар оптикалық аспаптары бар спектограф көмегімен жазылады. ИК-сәулелерді тіркеу олардың жылу әсеріне негізделіп, термоэлемент пен болометр және өзі жазатын құралдар, қондырғылар көмегімен жүзеге асады. Сұйық және газ күйіндегі қосылыстардың ИҚ-спектрлері бірден жазылып шығады, ал қатты заттардын спектрін жазу үшін оларды әуелі бір ортада ұсактап аламыз. Тәжірибеден алынған деректерге қараған-да, сіңіру ИҚ-спектрлері сіңіру энергиясының толқын жиілігіне не оның ұзындығына тәуелді болады. ИК-спектрлерде кез келген толқын көрініп, анықтала бермейді, тек молекуланың дипольдік моментіне әсер етіп, оны өзгертуге себепкер болатын толқындар ғана жазылады. Бұл құбылыс оңай түсіндіріледі және молекуладағы атом құрылысы мен ИК-спектрлер арасындағы табиғи бірлікті, байланысты көрсетеді. Таралатын толқындардың бәрі де тербелмелі электромагниттік өрісі бар құбылыс және оның пайда болуы үшін электр зарядының осцилляциялануы шарт. Зерттелетін зат толқынды өзіне сіңірсе, онда оныңорнына осцилдеуші электр заряды пайда болады. Молекуладағы ядро электрондар ықпалынан пайда болатын электр өрісінің ортасында тербеледі. Мұндайда оң және теріс зарядтардың тез-тез қайта бөлініп, таралуы салдарынан дипольдік момент өзгерсе, онда дипольдік момент қандай жиілікте осцилденсе, ИК-сәуле де сондай жиілікпен таралады. Валенттілік және деформациялық тербелістерді тек олардың өздеріне ғана тән жиілік шамасына орай айыруға болады. Мысалы, көміртек пен сутек арасындағы валенттілік тербеліс 2800 -- 3000 см~' жиілікте кездеседі. Ал, валенттілік бұрыштарын деформациялауға жұмсалатын күш шамасы, осы байланысты созуға, алыстатуға қажетті күштен кем болады. Олай болса, сол көміртек пен сутек байланысын деформациялау тербелісі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.