Файл қосу
Химиялық қасиеттері
|КАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ |
|ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТ Семей қаласы |
|3 деңгейлі СМЖ |ПОӘК |ПОӘК |
|құжаты | |042-16-13.1.7/03- |
| | |2013 |
|ПОӘК |« » 2013ж. | |
|« Бейорганикалық химия-1» |№ 1 басылым | |
|пәнінің оқу-әдістемелік | | |
|материалы | | |
ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
«Бейорганикалық химия-1» пәні
5В072000 «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»
мамандығы үшін
ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР
Семей
2013
Мазмұны
1. Дәрістер
2. Практикалық және зертханалық сабақтар
3. Студенттік өздік жұмысы
Модуль І: d-элементтер
ДӘРІС 1,2 VIII B топша элементтері
1. VIII B топша элементтерінің жалпы сипаттамалары;
2. Элементтердің физикалық, химиялық қасиеттері;
3. Оттекті қосылыстары, қасиеттері;
4. Тұздары-алу, қасиеттері, гидролизі
Fe …3d64s2 Co …3d74s2 Ni…3d84s2
Ерекшелік:а) Со пен Ni валенттілік электрон саны топ номерінен үлкен; б)
бұл элементтер топ номеріне сәйкес валенттілік көрсетпейді; в) бір топша
да горизонтальды 3 элемент орналасқан.
Атомдық радиустары, нм 0,126; 0,125; 0,124
И.э., в 7,89 7,87 7,63
ЕЭ2+/Э,в -0,44 -0,277 -0,25
Бұл көрсеткіштерден 3 элементтің қасиеттері жақын екендігі
көрінеді. Бұл элементтерге тән т.д. +2,+3. Темір үшін +3 т.д.
сәйкес қосылыстар тұрақтырақ. d5 болғанда берік конфигурация болады,
темірде тек 1 ғана артық электрон болғандықтан 3d64s2 , ал Со 2 электрон
артық 3d74s2 , соңдықтан +3, +2 қосылыстар тұрақтылығы бірдей, ал
никельде +2 қосылыс тұрақты. Fe max. т.д. +6, Co +5, Ni +4, бірақ Co 5
+ және Ni 4 + сәйкес қосылыстар әлі белгісіз. Бұл элементтерде т.д. «
ноль» болатын карбонилдер белгілі [Fe(CO)5] . Кездесу:O2, Si, Al, Fe-
төртінші орында. Fe мен Ni негізгі массасы жер ядросында. Fe оксид,
сульфид ретінде: Fe3O4- магнетит, Fe2O3-гематит, Fe2O3(H2O -лимонит, FeS-
пирротин, FeS2-пирит, FeAsS -арсенопирит, FeCO3-сидерит.Метеоритте,
вулкандарда темір бос күйінде болады. Темір O2, Si, Al, Fe-4-ші орында
табиғатта кездеседі. Co, Ni көбінесе бірге кездеседі. Co,Ni көбінесе
сульфидті қосылыс түзеді. Алу. Fe2O3 +3C→2Fe+3CO карботермия (кокс) .
Fe2O3 + CO→2Fe+3CO2 шойын, болат (домна пештерінде) Физикалық, химиялық
қасиеттері: үш металл да ферромагнитті. Тб Fe(1536); Co(1493); Ni
(14530C) қиын балқитын металлдар, балқу t0-сы азаяды, себебі 3d- қабатта
жұпталмаған электрон саны азаяды. Бұл металлдар активтігі орташа.
Сутегіге дейін тұрғандықтан, қышқылдан H2 ығыстырады. Концентрациясы
H2SO4>70% болса,Fe пассивтеледі. Концентрлі HNO3 Fe, Co, Ni
үшеуінде пассивтейді, Co + қымыз қышқылында ериді, [Co(C2O4)3]3- қосылыс
түзеді. Егер Fe құрамында қоспалар (примесь) болса, коррозияға тез
түседі. 4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3 Қосылыстары: ЭО және Э2O3 ; Э+O2→себебі
оксидтер қоспасы түзіледі. Э(ОН)2→ t0 ЭО+H2O ; Э(ОН)3→ t0 Э2О3+H2O ;
Co2O3 және Ni2O3 тұрақсыз, айрылып ЭО береді. Ni2O3 →2NiO+1/2O2 ; Co3O4
және Fe3O4 болады, бірақ олар оксидтер қоспасы , Fe2O3(FeO ; ЭО
+қышқыл → Э2+ ( тұзы) + Н2 О ЭО + H2O→ жүрмейді. Fe(OH)2-ақ, Co(OH)2-
алқызыл (розовый), Ni(OH)2- жасыл. 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓ қоңыр ;
Fe3+→Co3+→Ni3+ оттегіне тұрақтылығы артады, себебі +3 т.д. тек Fe3+
тән. 2Ni(OH)2+2NaOH+HBr2→2Ni(OH)3+2NaBr 2Fe(OH)3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+6H2O;
Ал Co(OH)3+H2SO4→CoSO4+O2+H2O
Co3++e-→Co2+ 4OH- -4e-→2H2O+O2 молекула ішіндегі ТТР, H2SO4
тотықтырғыш емес Ni(OH)3+НCl→NiCl2+Cl2+H2O ;
Ni3++e-→Ni2+
2Cl- - 2e-→Cl2 ; Fe2+
→ Fe3+ →Fe6+ : FeO Fe2O3 FeO3 - жоқ
Fe(OH)2 Fe(OH)3
H2FeO4
негіздік амфотер. қышқылдық
қасиет көрсетеді
Fe(OH)3 + NaOH→t0 Na+Fe+3O22- (феррит)+H2O ;HFeO2 – темірлі қышқыл Fe2O3
+Na2CO3→балқытып NaFeO2+CO2 Fe(OH)3 + 3NaOH→ Na3[Fe(OH)]
сулы ортада Fe(OH)3 +
КOH+Br2→K2FeO4(феррат)+KBr+H2O; HFeO4 – темір қышқыл. Фераттар күшті
тотықтырғыш. Металл еместермен қосылыстары тек Г2, S валенттіліктеріне
сәйкес қосылыстар түзеді Fe +Cl2→FeCl3 Co, Ni
+Cl2→ЭCl2 ; Fe+S →FeS ; Э+S → ЭS ; Э(ЭО)+HCl →ЭCl2+H2O
ЭF2 ғана суда ерімейді , Co +S→CoS ; CoCl2+(NH4)2S→CoS↓+2NH4Cl
Сульфаты: Э+H2SO4(сұйыт.)→ ЭSO4 +H2 ; Ерітіндіден олар кристаллогидрат
ретінде бөлінеді: ЭSO4 (7H2O(купорос): FeSO4 (7H2O - ашық жасыл,
CoSO4(7H2O- қызыл , NiSO4(7H2O –жасыл. Fe2O3 + H2SO4(конц.)→
Fe2(SO4)3+3Н2О ; Fe2(SO4)3(6Н2О не Fe2(SO4)3(10Н2О
Нитраттар:
Э+HNO3(сұйыт.)→ Э(NO3) 2+NO+H2О ; Э(NO3) 26Н2О тек Fe(NO3)3
белгілі Fe+HNO3(25%)→ Fe(NO3)3 (6H2O+NO2+H2O Карбонаттар: FeCO3;
CoCO3 .6H2O, NiCO3 .6H2O ; Қос тұздар (шениттер):
(NH4)2[Fe(SO4)2]: (NH4)2[Fe(SO4)2] Мор тұзы Квасцы (ашудас)
(NH4)2SO4( Fe2(SO4)3(24 H2O
(NH4)2SO4(Co(SO4)3(24 H2O ; Fe3+ аңықтау үшін (сапалық реакция) Fe3+
+NH4CNS – роданид: Fe(CSN)3 ; Ni+2 +
диметилглиоксим→қызыл↓Чугаев реактивы
Fe2+ + гем.→гемоглобин; He, Ne- инертті, Ar, Kr, Xe, Rn- асыл
газдар
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1. Металдарды алу(металлургия өндірісін);
2. Металдардың химиялық қасиеттерін;
3. Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1. Электрондық формулалары арқылы қосылыстарын анықтау
2. Физикалық және химиялық қасиеттері
3. Оксидтері, гидроксидтері, қасиеттері
ДӘРІС 3,4 VII B топша элементтері .
1.Элементтердің жалпы сипаттамасы.
2.Марганецтің оттекті қосылыстары, ерекшеліктері.
3.Рений қосылыстары, қасиеттері, қолданылуы
Mn, Tc, Re (n-1)d5ns2 электрондық формалалары d5 - жартылай толған d-
орбиталь , тұрақты, соңдықтан бұл элементтерге +2 т.д. көбірек тән. Mn
… 3d54s2 Tc…4d55s2 Re … 5d56s2
r=0,130нм
0,136 нм 0,137нм Радиусына байланысты
қарасақ, Tc мен Re қасиеттері ұқсас болуы керек. Tc –жасанды элемент, жер
қыртысында жоқ. Mn~9.10-2 %(темірден кейін), Re – 1.10-7 %
tбС 1244 2200 3180 0C
ρ 7,44 11,49 21,04 г/см3
γЭ2+/Э -1,18 0,4 γЭ+3/Э 0,3
0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 тотығу дәрежесіне сәйкес қосылыстары бар.
Карбонил Mn, Re ,т.д. ноль болады. Mn +2, +4, +7 т.д. сәйкес
қосылыстары көбірек. Re +7 т.д. сәйкес қосылыстары тұрақты ; Tc
+4, +6, +7 т.д. көбірек тән. Кездесу MnO2(H2O – пиролюзит, Mn көбінесе
темірмен бірге кездеседі. Mn3O4 – гаусмонит, магнитный железняк Fe3O4- пен
бірге, Mn2O3(Fe2O3 - бикстит MeCO3 -родохрозит FeCO3 –сидеритпен бірге,
MnS-марганец алдамышы FeS-пирротонмен бірге, MnS2 –Mn –колчеданы; FeS2
колчеданмен бірге. Re, молибден, вольфрам, Pt-кендерінде қоспа ретінде
кездеседі, өзінің кені жоқ. Алу. Mn оксидіне +Al→Al2O3+ Mn
3Mn3O4+8Al→4Al2O3+9Mn 2MnO
3| 8Mn2++2e-→Mn0
Mn2O3 |2Mn3++6e-→Mn0
8| Al- 3e-→Al3+
Алюмотермия
Кендегі Re Re2O7 айналады, Re2O7 +2KOH→2KReO4(перренат)+H2O
2KRe+7O4+7H2O →2Re0(порошок-ұнтақ)+2KOH+6H2+O
2|Re7++7e-→Re0
7|H2-2e-→2H+
Re ұнтағын →t0(дуга) металл спиткасына айналады
9842Mo +10n(нейтрон)→9942Mo→-ß 9943Tc
10444Ru +10n→10443Tc+11H Ядерлық реакторларда 1кг плутонийден (Pu)
25 г Tc алады. Қолдану: Mn-қара түсті металлургия
(легирующий металл); Tc –нейтронды жұтады, катализатор құрамына қосылады,
радиациялық диагностикада; Re – электроникада, Тб ( балқу
температурасы) үлкен болғандықтан, ыстыққа төзімді құймалар құрамына
кіреді, соңдықтан самолеттер мен ракеталардың детальдарын жасайды.
Қасиеттері: 3Mn +2O2(ауа)→t0 Mn3O4 ; Tc, Re+O2→300C
Э2O7 ;
Mn+2HCl (конц., сұйық), H2+SO4(сұйыт.)→ H2 +Mn2+Cl2,
MnSO4 Tc, Re+HCl, H2+SO4 →γ>0. Mn+4HNO3(сұйық) →Mn
(NO3)2 +2NO+2H2O
2 Tc, Re+7 HNO3 →HЭO4 +7NO+2H2O HTcO4-технеций қышқылы ; HReO4-рений
қышқылы Mn+Г2→ Mn+2Г2 Tc, Re+F2,
Cl2→100C+Br2→300C
Mn элементы т.д. байланысты оксидтер мен гидроксидтердің қышқыл
негіздік қасиетінің өзгеруін көрсететін «модельді» элемент ретінде қарауға
болады. Элемент төменгі т.д. –де негіздік, жоғары т.д. қышқылдық қасиет
көрсетеді.
MnO, Mn2O3 – негіздік;
MnO2, Mn2O5-амфотерлік; MnO3, Mn2O7 Mn(OH)2,Mn(OH)3
MnO(OH)2, Mn(OH)4 H2MnO4
H2+Mn+4O3-2
HMnO4 H+Mn+5O3-2
Mn+5O-2(OH-)3 Сонымен бірге т.д.
байланысты бұл элемент ТТ-қасиеттерінің өзгеруін және т.д.-не әр түрлі орта
әсерін де көруге болады.
H+→+5e- Mn2+
Mn7+O4- →OH-→+1e- MnO42-
H2O→+3e- MnO2
Mn+4O2+H2→Mn+2O+H2O
4MnO4→300C 2Mn+32O3+O2
2KMnO4+2H2SO4(конц.)→Mn2O7(жасыл сұйық зат)+2KHSO4+H2O
Tc, Re+O2→t0 Э2O7
Re2O7+CO→2ReO3+CO2
3Re+6O3 →t0 Re2 +7O7+ Re+4O2
тек Э2O7 +H2O→H ЭO4 ~10%
HMnO4→HTeO4→HReO4 күші азаяды, себебі металдық қасиет артады. HMnO4 күші
HCl күшіне жақын, яғни диссоциацияға толық түседі. Бұл қышқылдар тұздары
перманганат, пертехнат, перренат. Сілтілік ортада Н2ЭO4 тұрақтырақ.
Бейтарап, қышқыл ортада диспропорция реакциясына түседі: 3ЭO42-+2H2O→2 ЭO4-
+ ЭO2+4OH- тұздары манганат, технат, ренат. Н2ЭO4 – бос күйінде жоқ, тек
тұзы ғана болады. 2KMnO4+Na2SO3+2KOH→2K2MnO4+Na2SO4+H2O
2|Mn7++1e-→Mn6+
|S4+-2e-→S6+
ЭO42- - жасыл. MnO4- қызыл, TcO4- қызыл-сары , ReO4- - түссіз.
MnO2+KOH+O2→K2MnO4+H2О ; Re+KOH+O2→K2ReO4+H2O
Зертханада O2 алу үшін KMnO4 →t0 K2MnO4 + MnO2+O2 MnO2
(қышқылдық қасиет) +BaO(негіз)→BaMn4O3(гаусманит)
Тұздары: Mn2+ тұздары суда ериді , тек MnCO3, Mn3(PO4)2
25Mn )2 )8 )13 )2 …3s23p63d54s24p
Mn-2e-→Mn2+
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ □ □ □ □ sp3 -гибридтелу,
координациялық сан 4, sp3d2 - гибридтелу, координациялық сан 6
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
Өзін-өзі тексеру сұрақтар:
1.Перманганаттың реакция ортасына байланысты т.д. өзгеруі
2.Марганецтің тотығу дәрежесіне байланысты оксидтерінің, гидроксидрерінің
қасиеттерінің өзгеруі
3.Рений қосылыстарын алу, қасиеттері
ДӘРІС 5,6 VI B топша элементтері.
1.Элементтердің жалпы сипаттамасы .
2.Алу, қасиеттері .
3.Тұздары, алу, қасиеттері, қолданылуы
… 3d54s1 24
Cr )2 )8 )12 )2 d5 орбиталь тұрақты болғандықтан 3d44s2 болу
керек, орбитальдар 3d54s1 Cr, Мо 4d55s1 болып 1электрон «секіреді».
Аяқталған 4f14 соң болғандықтан W 4f145d46s2 болады. Cr жер қыртысында
2.10-2% ; Мо, W~10-4%
r0 0,127 0,139 0,140 болғандықтан, W ,Мо қасиеттері ұқсас. Тб
1875 2620 3395 0C. γЭ3+/Э = -0,744 ( хром) -0,20 - ( молибден)
Алу: Хлористый железняк (хромит) FeO.Cr2O3 ,қорғасын хроматы PbCrO4
MoS2 молибден жылтыры; CaWO4-шеелит, PbWO4-штольцит, Fe4Mn1-x WO4, WS2 ;
Тұздарының балқымасы→эл-з Э ; Э2О3+C карботермия, ( АІ, мырыш),
металлотермия. Қара металлургияда қолданылады, феррохром, ферромолибден.
Таза металлдары Э2О3+Al, H2→ 2Э + АІ2 О3 , Н2 О; Қасиеттері: Бұл
металлдардың сыртында жұқа оксид қабаттары болғандықтан (Cr2O3 , WO3, MoО3
) элементтер инертті, яғни суда, ауада өзгеріске ұшырамайды, оксидтік
қабатты еріткен соң реакцияға түседі. Э(Cr, Mo ) + HCl (H2SO4)→ ЭCl3+H2
Қышқылдар қоспасында жақсы ериді, егер бір қышқыл тотықтырғыш болса:
Э+HNO3+HF→H2[ЭF8]+NO2+H2O Э+ O2→ Cr2O3 , MoО3, WO3 .
Қосылыстары: +2, +3, +4, +6 т.д. сәйкес қосылыстары бар – хромда: CrO,
Cr2О3, СrО2, СrО3
Мо +4, +5, +6. МоО2, МоО5, МоО3 W
+4, +6: WO2 , WO3 ; (NH4)2 Cr2O7 →t0 Cr2О3 +N2+H2O Молекула
ішіндегі ТТР: Cr(ОН)3 ↓ , соңдықтан жанама жолмен алады CrCl3+3NaOH→… ;
Cr2(SO4)3 + 6NH4OH→ Cr(ОН)3 +(NH4)2SO4 CrO-қара негіздік
оксид Cr2О3 СrО3
Cr(ОН)2 сары амф. Cr(ОН)3 НсrO2
H2CrО4
CrОН)3 ↓+3HCl→ Cr(ОН)3 ↓+3NaOH→
CrCl2+2NaOH→ ЭO3 алу: W, Мо+O2→t0 ЭO3 ( Вольфрам, молибден), ал хром
- СrО3 алынбайды, оны K2 Cr2O7+H2SO4конц.→ K2 SO4 + 2СrО3(қызыл
кристалл)+H2O ; ЭO3+H2O→↓ H2CrО4-хром қышқылы; ↓ H2МоО4 – молибден
қышқылы; ↓ H2WО4 –вольфрам қышқылы күші әлсірейді, әлсіз қышқылдар :
Тұздары : CrО4 2- сары , МоО42-, WО42- - түссіз, хромат, молибдат,
вольфрамат.
VI B топша элементтері жоғарғы т.д. полиқосылыстар түзеді.
Ерітінді концентрациясы өскен сайын алдымен дихромат Cr2О72- , сосын
трихромат Cr3О102- - қызыл, тетрахромат Cr4О132- - қызыл-қоңыр болады,
қышқылдары тұрақсыз, тұздары бар: дихромат суда жақсырақ ериді:
H2O+ Cr2О72- (тоқ сары)↔ 2 CrО42- (сары) )+ 2H+ қышқыл ортада , сулы не
сілті ортада. K2Cr2O7+2КОН→2К2CrО4 +H2O К2CrО4 + H2SO4→ K2 Cr2O7+
K2 SO4 + H2O Хроматтар күшті тотықтырғыш, әсіресе қышқыл
ортада. Н2CrО4 + H2O2→ H2O+ CrО5(СrО3+ O2)
пероксид, көк 2H+ + CrО42- → CrО5 + H2O
O22- + 2е-
→ О2-
O22- - 2е- → О20
W, Мо изополиқышқылдар, гетерополиқышқылдар
түзеді: (NH4)6Mo7O24; Na10W12O41 (NH4)3(PMo12O40)- аммонийдің
фосфомолибдаты. [(NH4)3(PMo3O10)4] H2ЭO4 – қышқылдары; ЭO2(OH)2+HCl→ ЭO2
Cl2+2H2O ЭO22+ - хромил, молибденил, вольфрамил ; SO2Cl2 - сульфурил
CrО2Cl2 өзара ұқсас Э+Г2→ ЭГ3 ; Э + S → Э2 S3
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар:
1. Хромның тотығу дәрежесіне байланысты қосылыстарының қасиеттері
2. Элементтердің қышқылдарының қасиеттерінің өзгеруі, сәйкес тұздары
3. Қосылыстарының қолданылуы
Дәріс 7 II B топша элементтері
1.Табиғатта кездесуі, алу .
2.Элементтердің химиялық қасиеттері, қолданылуы
3.Қосылыстары, алу, қасиеттері .
4.Комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері
Zn, Cd, Hg (n-1)d10 ns2 d-элементтерді аяқтайды. Zn 10-3%;
Cd~10-5%; Hg~ 10-6% жер қыртысында Э2+ тұрақты
r 0,139нм 0,156нм 0,160 нм
Е0Э2+/Э, в: -0,763 -0,403 +0,854
Тб0C 420 321,3 -38,7
ZnS- сфалерит ; ZnCO3-галмей ; CdS-гринокит. ; Zn+Cd- көбінесе бірге
болады. HgS-киноварь. Алу: пирометаллургия
ZnS(CdS)+O2→ZnO(CdO)+SO2
ЭО+СО(С)→ Zn
(Cd); карботермия + СО(СО2)
ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O
CdO+H2SO4→CdSO4+H2O
Қасиеттері: Cd , Zn –жұмсақ металлдар, Hg-сұйық металл Э Cd , Zn
+О2(S)→ CdS, ZnS, ЭO. Hg +S→ Hg S; ZnО- амфотерлі, CdO, HgО-
негіздік оксид Zn(ОH)2↓ pEK 11- амфотерлі, ерігіштік
көбейтіндісінің көрсеткіші Cd(OH)2 pEK 14; Hg(ОH)2 pEK 16 ;
бұл гидроксид тұрақсыз Zn(ОH)2↓+2NaOH→Na2[Zn(OH)4]
ZnO+Na2CO3→балқытып Na2ZnO2+CO2 ЭГ2- түссіз, кристалды заттар,
суда ерйді, гидролизге түседі. ZnS pEK 24; CdS pEK 27, сондықтан мырыш
сульфиді тұз қышқылында ериді, кадмий сульфиді – ерімейді. (Cd2+)Zn2+ +S2-
→ ZnS↓ , CdS↓ ZnS , CdS-
люминофорлар, шамда қолданылады. ZnSe, HgSe (ZnTe, HgTe)-шала өткізгіштер;
Э(NO3)2, ЭSO4 суда жақсы ериді, гидролизге ұшырайды. ЭCO3 тек CdCO3, ZnCO3
белгілі , суда ерімейді. HgCO3 белгісіз
6Hg+8HNO3=3Hg(NO3)2+2NO+4H2O
2Hg-2e-→Hg22+
N5++3e-→N2+
NO3- - Hg+-Hg+-NO3- , т.д. +1, валенттілігі II
Hg22+ = Hg2++Hg диспропорциялану
Hg22+ -2e-=2Hg2+
Hg22+ +2e-→2Hg
Комплекс қосылыс тары: [Zn(OH)4]2- pK тз 15,5; [Zn(NH3)4]2+ pKтз
9,46; [Cd(NH3)4]2+ pK тз 7,12 ; [Hg(NH3)4]2+ pKтз 19,28 . Бұл
элементтерге тән комплекс қосылыстардың тұрақтылығы артады.
Қолдану: Zn 40% темірді жабуға қолданады. Cd нейтрон ұстауға атом
реакторларында, Cd-сілтілік аккумуляторда қолданады. ZnO – ақ
болғандықтан, бояу ретінде қолданылады. CdS, ZnS- шала өткізгіштер.
Тұздары гидролизге ұшырайды.
Бейорганикалық химияны оқығанда элементтердің
периодтық жүйедегі сипаттамаларын, жай қосылыстарының құрылысын, олардың
алыну жолдарын, элементтер қосылыстарының қышқылдық-негіздік және тотығу-
тотықсыздану қасиеттерін оқумен қатар, элементтердің табиғатта таралу
формалары мен адам өміріне қолданылуын, қатынасын қарау керек.
Адам ағзасында периодтық жүйенің 70-ке жуық элементі табылған. Мына 6
элемент: С, О, Н, N, P, S- ағза массасының 97,4% құрайды. Тірі заттағы
химиялық элементтердің мөлшеріне байланысты оларды макро- және
микроэлементтер деп бөлуге болады. Макроэлементтерге С, О, Н, N жатады.
Бұлардың үлесіне тірі зат массасының 96% және І, Сl, Fe, N, Mo, Cu, Co, Zn
(1% массасының) жатады.
Биологиялық неғұрлым керек металдарға (биометалдарға) мына 10 элемент:
К, Nа, Са, Мg, Fe, Cu, Co, Mn, Zn, Mo; металл еместерден О, Н, S, С, N, Р,
Сl, І жатады, сондықтан осы элементтердің қасиеттерін бейорганикалық химия
пәнінің зертханалық сабағында да оқисыздар. Көміртегі мен сутегі
органикалық заттардың негізін құрайтын болғандықтан, ол элементтерді
органикалық химия пәнінде тереңірек оқисыздар.
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары
1.Биометалдардың ролі
2.d – металдарына неге көп тотығу дәрежелері сәйкес келеді?
3. d – металдары гидроксидтерінің қышқыл-негіздік қасиеттерін
көрсетіңдер
4. d – металдарына сәйкес комплекс қосылыстарды көрсетіңдер, олардың
ағзадағы ролі
ДӘРІС 8 I B топша элементтері.
1.Жа лпы сипаттамасы, электрондық формулалары.
2.Тотығу дәрежелеріне байланысты қосылыстары.
3.Комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері
Cu, Ag, Au элементтерінің химиялық активтігінің төмендегі 2 себебпен:
I: (n-1) d-қабатқа бір s-электронның өтуі, (Au(n-2)f қабаты бар): Cu
IV период 3d94s2 болуы керек, 3d104s1 Ag V период 4d95s2 болуы керек,
4d105s1Au VI период 5d96s2 болуы керек, 5d106s1 II: I A топ
элементтеріне қарағанда радиустары өте аз. (0,236) rk >rCu(0,128 нм);
(0,248)rRb>rAg(0,144 нм); (0,267)rCs>rAu(0,144 нм) IB топ элементтері
+1,+2, +3 т.д. көрсетеді ; Cu+1,+2; Ag+1; Au+1,+3. ; Бұл элементтер
комплекс қосылыс түзуге өте бейімді. Ag -ақ сұр түсті , жылтыр. Cu-қызыл,
Au –сары.
Кездесу, алу. 3.10-3 % - Cu; 6.10-6 % Ag; 4.10-7 % Au .
Cu2S, CuFeS2 –мыс колчеданы ; Cu2O - куприт; (CuOH)2CO3 – малахит. Ag2S
-аргентин ; Ag-полиметалл кендерінде; AuTe2-кавалерит, самородный. Алу:
Cu2S+2O2→2CuO+SO2 2|2Cu+-2e-→2Cu2+
Пирометаллургия :
O2+4e-→2O2-
2SO2+O2↔2SO3 ; Өндірістен шыққан күкіртті газды күкірт қышқылына
айналдырады. SO3+H2O→H2SO4 , пирометаллургия нәтижесінде түзілген мыс
оксиді күкірт қышқылымен әрекеттесіп, мыс сульфатын түзеді:
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O , бұл тұз ерітіндісінен гидрометаллургия (сулы тұз
ерітіндісінің электролизі) арқылы мыс алынады.
2CuSO4(ерітінді)→ эл-з Cu0+O2+H2SO4
Қалдықсыз технология.
Қалған қалдықтарды (шлам) Ag, Au, Te, Se, т.б. алады.
Ag, Au. Ag, Au + NaCN→ауаNa[Ag(CN)2] ,
Na[Au(CN)2];
2Na[Au(CN)2]+Zn→Na2[Zn(CN)4]+2Au –цементация деп аталады, алтынды мырышпен
ығыстыру. II алу. Металдар Hg ериді –амальгама, Ag|Hg→ t0 Hg +Ag
Қасиеттері: Cu Ag
Au
Е0Э1/Э, в: 0,521 0, 799
1, 691
Е0Э2+/Э, в: 0, 337 -
-
Е0Э3+/Э, в: - -
1, 50
E плюс мәні көп болған сайын тотықтырғыш ретінде күштірек.
Тб ~1000 0С Электр өткізгіштіктері өте жоғары. Ауада: Cu ,Ag түсі
өзгереді Ag2S қара , СuS, яғни ауадан күкіртпен қосылып. Қосылыстары:
Э2O: Cu2O; Ag2O; Au2O
2Cu+O2→ t0 Cu2O; не күміс пен алтынды: 2 ЭOH → t0 Ag2O, Au2O + H2O
AgOH болады→негіздік қасиет көрсетеді , CuOH, AuOH болмайды : Ag2O; Au2O +
H2O; CuO, Au2O3 тұрақты 2Cu+O2→2CuO; 2Au(OH)3→ t0 Au2O3+3H2O
CuCl2+2NaOH→Cu(OH)2↓+2NaCl
AuCl3+3NaOH→Au(OH)3↓+3NaCl арқылы алып,
гидроксидтерді айырады. Cu(OH)2 және Au(OH)3 амфотерлі Cu(OH)2
↓+NaOH→ Na2[Cu(OH)4]
Au(OH)3↓+NaOH=Na[Au(OH)4] Тұрақсыз Cu2O3 алу
үшін
2CuSO4+2NaOH+H2O2→Cu2O3(гранатовокрасн.)+Na2SO4+H2SO4+H2O
2|Cu2+-1e-→Cu3+
1|O22-+2e-→2O2-
Cu2O3 – күшті тотықтырғыш. Cu2O3 →120С Сu2O+O2
|Cu3++4e-→2Cu+
2O2--4e-→O02 Cu2O3 +6HCl→Cl2+2CuCl2+3H2O
2Cu3++2e-→2Cu2+
2Cl- -2e-→Cl2 , тотығу дәрежесі +1 тұрақты тек Ag+ Ag Г↓ белгілі
AgCl ЕК=10-10; AgBr ЕК =10-13; AgI ЕК =10-16 ; +2 т.д. тұрақты
тек Cu2+ бірақ CuI2 жоқ , +3 т.д. тұрақты Au3+ барлық галогенидтері
бар, бірақ қыздырғанда AuГ3→ t0 AuГ+Г2 айрылады ; Э+S→Cu2S(CuS) бұл
қосылыстар табиғатта да бар. Ag2S, Ag2Se, Ag2Te түзеді, ал 2Au+3S→Au2S3
Комплекс қосылыстар: [Ag(CN)2]- pK=21,1
[Ag(CN)2]-↔Ag++2CN- ;
Kтз = [Ag+][CN-]2/[Ag(CN)2]- = 9(10-22 [H+]=10-11 моль/л ;
рН = -lg[H+] = -lg10-11 = 11; pK = -lgK = - lg9(10-22 = 22- lg9 =
21,1; [Cu(CN)2]- pK=16,0 [Ag(CN)2]- pK=21,1 [Au+(CN)2]-
pK=38,3 [Au3+(CN)4]- pK=56,0 →тұрақтылық артады.
[Ag(S2O3)2]3- күміс комплекстерінің ішіндегі маңыздысы (керектісі),
фотоматериалдарды бекіту үшін.
AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr
Аммиакаттар тұрақты:
[Ag(NH3)] + pK=3,2 ; [Ag(NH3)2]+ pK=7,0 лиганда саны артқан сайын
, тұрақтылығы артады. Ал тек «патша арағында» ериді.
Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+H2O Қолдану: 50%-тен
астамы мыс сымы ретінде; балқымасы- жез(латунь) Cu+Zn,бронза (Cu+Al, не
Cu+Be, Cu+Sn); мельхиор Cu+Ni (20%); константан Cu+40% Ni
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар:
1. Табиғатта кездесетін қосылыстары, алу
2. Оксидтері, гидроксидтері, алу, қасиеттері, ерекшеліктері
3. Комплекс қосылыстары, қасиеттері, алу, қолданылуы
4. Элементтердің және қосылыстарының қолданылуы
Дәріс 9 VB топша элементтері
1.Ванадий тобы элементтері , алу, қасиеттері, қолданылуы.
2.VB топша элементтерінің физикалық және химиялық қасиеттері.
3.Оксидтері, гидроксидтері, амфотерлі қасиеттері
Ванадий тобына в а н а д и й, н и о б и й және т а н т а л кіреді;
бұлардың жалпы сипаттамасы таблицада көрсетілді.
Скандий және титан тобы сияқты ванадий тобындағы металдар үлкен
периодтардың жұп қатарларының элементтері.
Бұл қосымша (V В) топтағы металдардың негізгі топтағы элементтермен
ұқсастығы жоғарғы валентті қосылыстарында, бұлардың сыртқы қабатындағы
электрон саны аз болғандықтан (1-2) металдық қасиеттері басым. Бұлардың
төмен валентті қосылыстары негіздік қасиетті болады да,
жоғары валентті қосылыстары, мысалы, тотықтары ангидрид, оларға сәйкес
қышқылдар және тұздар бар. Топ бойымен жоғарыдан төмен қарай, қышқылдықтан
амфотерліге қарай өзгереді, демек металдық қасиет күшейеді.
Бұл үш металдың үшеуі де өте маңызды металл болғандықтан алу
технологиясы қиын болғанымен, оларды бос жеке күйде алуға тырысады. Үшеуін
де таза түрде алюминотермия жолымен алуға болады׃
3Э2O5 + 10Al = 5Al2O3 + 6Э.
Алюминийдің орнына кальций я магний алса тотықсыздану процесі жақсырақ
өтеді.
Ванадий,ниобий жане тантал жылтыраған сұр түсті металдар. Кесек түрінде
түрлі химиалық әрекеттерге берік, әсіресе ниобий мен тантал қышқылдарда да
(HF,НNO3) және олардың қоспаларында да ерімейді.
Бұл металдардың атомдық және иондық радиустарына қарасақ ниобий мен
танталдікі бірдей, ол әрине лантаноидтық жиырылудың салдары. Бұл
металдардың физико-химиалық қасиеттері олардың таза болуына өте тәуелді.
Айталық H2 O, N я С араласа , олардың беріктігін , иілгіштігін төмендетеді,
қаттылығын өсіреді.
Ванадий, ниобий және тантал – оттек, галогендер, азот, көміртек,
сутек және басқалармен реакцияласады. Бірақ бұлардың актитвігі – жоғары
температурада ғана білінеді, өйткені мұндай жағдайда, бұларды
пассивтендіріп тұрған, сыртын қаптаушы тотық қабыршағы бұзылады. Оттекпен
қыздырғанда реакциаласып тотық (Me2O5) түзеді, кіші валентті тотықтары да
(Me2O4, Me2O3, Me2O2) белгілі.
Г а л о г е н д е р м е н де қыздырғанда реакцияласып VF5 -
түссіз кристалдық зат түзеді, Nb мен Та ұшқыш галогенидтер түзеді.
Галогенидтері гидролизденгіш׃
NbCl5 + 4H2O → H3NbO4 + 5HCl
Ванадий тобы маталдарымен сутек тікелей реакцияласпай, металдардың бойына
көп мөлшерде сіңіп кетеді. Бірақ сутек осы сіңіп еруде көп жылу бһліп
шығарады, демек ол химиялық қосылыс түзілушіліктің белгісі. Азотпен 1000 –
1100о С жоғары құрамы МеN типтес нитридтер түзіледі. Таза нитридті
термиялық диссоциацияланған аммиак буында алуға болады׃
V2O2 + 3H2 + N2 → 2VN + 2H2O + H2
2NH3
Бұл нитридтер, қатты, балқуы қиын тұрақты қосылыстар Nb2N, NbN патша
сұйығында» да айрылмайды.
Ванадий, ниобий және тантал балқыған күйде көмірсутекпен тікелей
әрекеттесуінен карбидтер түзіледі׃ V5C, V2C, V4C3 және VC; Nb2C; NbC;
Ta2C, TC. Карбидтер электр өткізгіш заттар, өздері басқа металдарда ериді.
К р е м н и й м е н де балқыған күйде реакцияласып, силидтер MeSi2
түзеді. Бұлар қатты, балқуы қиын, отқа берік заттар өндірісінде үлкен роль
атқарады. Химиялық өте тұрақты заттар.
Борид, сульфид, фосфид қосылыстары да бар.
Сумен бұл металдар, қорғауыш қабыршағы болғандықтан реакцияласпайды.
Қ ы ш қ ы л д а р ғ а қатынасына келсек, азот қышқылында ванадий
тотығады.
3V + 5HNO3 → 3HVO3 + 5NO + H2O
Түзілген ванадийдің метақышқылы ерімейтін гидратқа (V2O5 * χ H2O) айналады.
Nb мен Та патша сұйығында я HF араласқан HNO3 ериді׃
3Nb + 5HNO3 (HF) → 3HNbO3 + 5NO + H2O
Осымен қабат:
3Nb + 5HNO3 + 21HF → 3H2[NbF7] + 10H2O.
Сілті ерітінділерімен V, Nb, Ta реакцияласпайды. Балқыған
сілтілерде, бетіндегі тотық қабыршақтары реакцияласу есебінен, металдар
біртіндеп күйрейді׃
Me2O5 + 2KOH = 2KMeO3 + H2O.
Оттек қатынасында былай реакцияласады:
4Me + 5O2 + 12KOH = 4K3[ЭO4] + 6H2O.
Ванадий. Ванадий жаратылыста шашыраңқы, батыраңқы элемент; 0,1%
ванадий бар кенді жақсы кен деп есепдейді. Ванадий көбінесе темір және
полиметалды кендер құрамында болады. Қаратауда түйе мойнит – CaO * 2VO3 *
V2O5 * 4H2O деген минерал құрамында бар.
Ванадий көбіне болатқа қосылатын болғандықтан, оны көбіне темірмен
аралас құйма – ф е р р о в а н а д и й (20 – 25%) түрінде өндіреді. 0,1 –
0,25% ванадий қосылса ондай болат берік, серпімді, үзілмейтін, қажалмайтын
болады; ол көбіне автомашиналар өндірісіне мотор, цилиндр, рессор, ось
жасауға жұмсалады. Алюминий құймаларына араластырса олардың қатылығы,
өңдеуге икемділігі, теңіз суына щыдымдылығы (гидросамолет, глиссер қайық)
артады.
Ванадийлі болат өте берік болғандықтан одан жасаған
конструкциялардың салмағын 30% кемітуге болады. Мысалы, темір жол вагонын
алсақ, оның салмағың 2,5 – 3 тоннаға кемітуге болады, сонда жылына әр
вагоннан 5 – 6 жүз сом, оны миллиондап шағарылатын вагон санына көбейтсек
миллиардтаған сом үнем болады.
Тез кесетін аспаптар жасайтын болатқа да ванадий қосылады, ол
металл өндеуді тездетеді, құралдың қызмет істейтің мерзімн ұзартады.
Ванадийде төрт тотық бар׃ VO, V2O3, - негіздік қасиетті; VO2 –
қос тотығы, амфотерлі, V2O5 ванадий ангидриді айқыне қышқылдық қасиетті.
Маңыздығы ванадий ангидриді V2O5 – қызыл сары түсті, суда, сілтілерде жақсы
еритін қатты зат; өған сәйкес.
V2O5 + H2O → 2HVO3 ванадий мета қышқылы
V2O5 + 2H2O → H47V2O7 екі ванадий
қышқылы
V2O5 + 3H2O → 2H3VO4 ванадийдің
ортоқышқылы бұлардың тұздарын ванадат деп атайды, мысалы NH4VO3 аммоний
метаванадаты. Ванадий қос тотығы VO2 сілтілермен реакцияласып төрт ванадий
қышқылының тұзың түзеді
4VO2 + 2NaOH → Na2V4O9 + H2O
Сол қос тотық қышқылдармен реакцияласып оксотұздар (VO2+) түзеді, оның
ішіндегі бар атом оттек ванадиймен ковалентті байланысқан׃
VO2 + H2SO4 → VOSO4 + H2O
Үш оттекті ванадий тотоғы қышқылдармен реакцияласып тұз түзеді
V2O3 + 3H2SO4 → V2 (SO4)3 + 3H2O
әсіресе қос тұздары тұрақты KV (SO4)2 • 12H2O.
Бір оттекті ванадий VO – негіздік тотық, тұрақты тұздары, қос тұздар
Me2SO4 • VSO4 • 6H2O.
Бес валеннті ванадий қосылыстары күкірт қышқылын өндіруде қымбат
платинаның орнына катализатор ретінде жұмсалады. Ванадийдің басқа
қосылыстары – резина, шыны, керамика, бояу, фото материалдар
өнеркасіптерінде және медицинада қолданылады.
Ванадийдің қосылыстары у.
Ниобий және тантал. Ниобий мен тантал к о л у м б и т Fe(NbO3)2
және т а н т а л и т Fe(TaO3)2 минералды түрінде Кола түбегінде, Уралда
кездеседі.
Бұларды жеке күйде алу өте қиын, мысалы ниобий 1844 жылы ашылғанмен,
оны алудың әдісі тек 1970 жылы табылды.
Ниобий мен тантал коррозияға ерекше тұрақты, тіпті ол жағынан
платинадан да артық. Өздері платинадан көп арзан балғандықтан химиялық
ыдыс, химиялық аппаратардың негізгі бөлімдерін жасауда платинаны ығыстырып
шығарып келе жатыр.
Бұл металдардың бtо өте жоғары болғанымен, қыздырылмаған күйде
оларды механикалық өндеу, жаю (прокат), созу, соғу оңай. Ниобий мен
танталдың карбидтері, аса қатты зат ретінде, кесуші – тілуші қуралдардың
өткір ұшын жасауға таптырмайтын заттар. Ұзақ қыздыруға, үлкен қысымға
шыдамды, сондықтан турбинаға, реактивті самолетке керекті құймаларға 1 - 4%
риобий болуы міндет.
Тантал хирургияда сынған сүйектерді біріктіруге жұмсалатын болды.
Тотықтары Nb2O5, Та2О5 қатты заттар, гидрототықтары Э2О5 • Н2О
коллоидты тұнба, қасиеттері амфотерлі.
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1. V, Nb, Ta өндірісте алғанда жүретін процестер
2. V, Nb, Ta металл еместермен қосылысы
3.Оксидтері,гидроксидтері, қасиеттері, тұздары,
қасиеттері, қолданылуы
ДӘРІС 10 ІVB топша элементтері
1.Титан тобы элементтері , алу, қасиеттері, қолданылуы.
2.ІVB топша элементтерінің физикалық және химиялық қасиеттері.
3.Оксидтері, гидроксидтері, амфотерлі қасиеттері
Титан тобына т и т а н, ц и р к о н и й, г а ф н и й және
к у р ч а т о в и й элементтері жатады; олардың жалпы сипаттамасы 54 –
таблицада келтірілді.
Бұл металдар көптен – ақ белгілі, жер қыртысындағы мөлшері, айталық
иод я сурьмадан көбірек, ал титан көміртектен көп, бірақ олардай игеріліп,
іс жүзінде қолданылуы кем, өйткені бұлар бытыраңқы кездеседі және алу
тәсілдері қиын.
Бұлардың сыртындағы s2 электрондары мен ішкі d2 электрондары
валенттік байланыс түзуге қатынасады, сондықтан бұлар оң төрт валенттік
көрсетеді; теріс валентті болмайды. Ең сыртқы қабатта 2 ғана электрон
болғандықтан, бұлар германий топшасындағы металдарға қарағанда,
негіздік(металдық) қасиеті күштірек, әрі топ бойында жоғарыдан төмен қарай
күшейе түседі, мысалы Ti (OH)4 амфотерлі , ал Tf (OH)4 негіздздік қасиеті
әлде қайда басым.
Мұның үшеуі де болатқа ұқсас сұр металл, механикалық өңдеуге икемді,
балқу температуралары жоғары.
Үшеуі де ауада суда өзгермейді. Бұл элементтерде металдық, яғни
тотықсыздандырғыш қасиеттері болады. Кәдімгі жағдайда тұрақты, ең
агрессивті ортаның өзінде коррозияға ұшырмайды. Балқу температураларына
жеткізе қатты қыздырғанда химиялық активтігі бірден өседі. Бұл жағдайда
галогендермен әрекеттесіп, т е т р а г а л и д т е р түзеді׃
Ti + 2Cl2 = TiCl4
Оттекпен титан 1200о – 1300о С, цирконий 600о – 700о С қосылады׃
2Zr + O2 = ZrO2
Тотықтарының амфотерлі қасиеті бар. Титан тобының элементері температура
әсерінен күкіртпен, азотпен және көміртекпен әрекеттесіп сульфид, нитрид
(MeN) және карбид (МеС) түзеді. Сонғы екеуі өте қатты (TiN – қаттылығы
алмаздай) және қиын балқитын қосылыстар (> 3000о С).
Титан тобының металдары салқын суға әсер етпейді, қайнап тұрған
судан сутекті ығыстырып шығарады.
Me + 4H2O = Me (OH)4 + 2H2 ↑
Түзілген гидрототық металдың бетін қаптап реакцияның ары қарай жүруіне
кедергі жасайды.
Әдетте, бұл топқа жататын элементтердің гидрототықтырын тұздарының
ерітінділерін сілтімен әрекеттестіріп алады. Гидрототықтары – кілегейленген
коллоид ерітінділер. Жалпы формуласы Ме (ОН)4 болғанымен құрылысы түрліше
болып келеді. Мысалы, титанның ортоқышқылы – H4 TiO4 және метақышқылы – H2
TiO3 бар. Гидрототықтары сілтілерде ерімейді, күшті қышқылдармен ғана
әрекеттеседі, яғни негіздік қасиеті басым. Бұл қасиет топ ішінде жоғарыдан
төмен қарай күшейе түседі.
Титан тобы металдарының бетінде қорғаныш қабығы болатындықтан
оттекті қышқылдар әсер етпейді, тек олары бүлінсе ғана тотығу реакциясы
жүреді׃
3Ti + 4HNO3 + H2O = 3H2TiO3 + 4NO
Ti + 4H2SO4 = Ti (SO4)2 + 2SO2 + 4H2O
Титан металдары «патша» сұйығында оңай ериді׃
3Zr + 4HNO3 + 12HCl = 3ZrCl4 + 4NO + 8H2O
Титан. Жаратылыста титан мынадай минералдар құрамында кездеседі׃ р
у т и л TiO2, и л ь м е н и т FeTiO3, т и т а н о м а г н е т и т
FeTiO3 * n Fe3O4.
Титан қазіргі техникада маңызды орын алды, оның маңызы мыс, цинк,
қорғасындарлан кем емес. Титанды көбіне металлургияда арнаулы болат, құйма
жасау үшін қолданады, мысалы, 0,1% Ti қосылса ондай болат өте қатты,
серпімді болады, онан рельс, вагондардың осін, дөңгелегін жасайды. Титан
араласқан металдар өте маңызды конструктивтік материал болды. Титанды
құймалар өте жоғары тнмператураға ұзақ уақыт шыдамды келеді. Титан
карбидінің қаттылығы алмаздай.
Титанды алу үшін мына реакцияны пайдаланады׃
TiCl4 +4Na = 4NaCl + Ti
Титан алюминийден сәл ауыр, бірақ одан үш есе берік. Титанның адам
баласына келтіретін пайдасының келешегі мол.
Титанның қосылыстарынан, оның қос тотығы TiO2 ақ бояу ретінде (титан
әгі), отқа берік лабораториялық ыдыс жасауға қолданылады.
Цирконий. Цирконий жаратылыста ц и р к о н ZrSiO4 және б а д д
а л е и т ZrО2 деген минералдар түрінде кездеседі.
Қазіргі кезде цирконий да кең қолданылатын болды. Оның коррозияға
төзімділігі және нейтрондарды сіңірмейтіндігі оны атомдық реакциялар
(сүңгір қайықтарда) жасауға таптырмайтың материал етті. Цирконий құймаларға
араластыруға да өте керекті бағалы зат болды, мысалы мыс, магний,
алюминийге аздап та болса цирконий араластырса, олардың беріктігі,
төзімділігі бірнеше есе өсумен қабат негізгі қасиеттері – электр
өткізгіштігі (Cu мен Al), жеңілдігі (Mg мен Al) кемімейді. Англияда 1947
жылы барлық құймаларға 0,5% ғана Zr араластырса, 1953 жылы 56,5%
араластырған.
Цирконийдің қосылыстарынан маңыздылары – ц и р к о н и й д і ң
қ о с т о т ы ғ ы ZrО2 отқа берік (бto = 2700о), химиялық әрекетке
төзімді, сондықтан отқа берік бұйымдар, мысалы тигель, балқуы қиын шыны,
глазурь, эмаль жасауға қолданылады.
Цирконий карбиды ZrС титанның карбиды сияқты, алмаз орнына
ұсталады.
Гафний. Гафнийдің жер қыртысындағы мөлшері күмістен 25 есе,
алтыннан 1000 есе артық, бірақ өте батыраңқы, бір жерде көп болып
кездеспей, циркониймен аралас кездеседі.
Гафнийдің химиялық қасиеттері цирконий қасиетіндей, физикалық
қасиеттерінде айырым бар (54-таблица).
Гафний тотығын цирконийдің тотығы қолданатын жерге қолданады, оның
үстіне электрон лампаларына керекті құйма жасау үшін пайдаланады.
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1. Титан тобы элементтерін өндірісте алғанда жүретін процестер
2. Титан тобы элементтерінің металл еместермен қосылысы
3.Оксидтері,гидроксидтері,
қасиеттері, тұздары, қасиеттері, қолданылуы
ДӘРІС 11 Скандий тобындағы металдары
1.Скандий тобы элементтері , алу, қасиеттері, қолданылуы.
2.ІІІB топша элементтерінің физикалық және химиялық қасиеттері.
3.Оксидтері, гидроксидтері, амфотерлі қасиеттері
Үшінші қосымша (III B) топтардағы металдарға – с к а н д и й, иттрий
және лантаноидтар топтарындагы металдар жатады.
Қосымша (В) топтардың элементтерінің құрылыс жағынан ерекшелігі,
олардың d – қатпарында электрон болуына байланысты. Үлкен
периодтардағы элементтердің электрондарын орналастырғанда, әрбір үлкен
периодтың үшінші элементіне келгенде, оның сонғы электроны, сыртқы қабатқа
емес, сырттан санағанда екінші ішкі қабаттағы d – қатпарға орналасатынды
міне, сол үлкен периодтардың үшінші элементтері – енді танысатың скандий
тобындағы металдар. Демек, скандий тобының металдарының d – қатпарында бір
электрон, титан торбының металдарында – екі электрон, ванадий тобының
металдарында – үш электрон болады. Бұл электрондар валенттік байланыс
түзуге қатынасатын электрондар.
Осыған байланысты бұл металдар үлкен периодтардың бірінші
бөлімінде болғандықтан, барлығы жұп қатарлардың элементтері болып
табылады.
Бұл металдардың қосылыстары жиналыңқы түрде сирек кездеседі.
Бұлардың өздері де, қосылыстары да әзір қолданыла қойған жок. Жеке алынып
(LaCl3 электролизі арқылы) зерттелгені лантан; ол ақ түсті, қалайыдан гөрі
қаттырақ, химиялық активтігі күшті металл. Скандий мен иттрийдің де белгілі
қасиеттері осы лантанға ұқсас. Барлығы да үш валентті. Қатар тұрған галий
топшасымен салыстырғанда бұлардың металдық қасиеті басым – суды қалыпты
температурада – ақ айырады, қышқылдарда оңай ериді, кейбіреулері сутекпен
гидрид түзеді (LaH3).
Скандий, итрий және лантанның тотықтары ақ түсті, балқуы қиын
ұнтақтар, суда ерімейді, бірақ жақсы қосылысып гидрототық түзеді
(Э (OH3)). Гидрототықтары суда ерімейтін заттар,- барлығының да
негіздік қасиеттері бар, әрі ол қасиет топ бойымен төмен қарай күшейеді,
демек La(OH3) күшті негіз. Sc…, Ү..., La... иондары түссіз. Хлоридтері,
нитраттары және ацетаттары оңай ериді, Sc → La бағытында негіздік қасиет
күшейетіндіктен гидролизденуі де сол бағытта кемиді.
Скандий тобының металдары қосымша топта болғанымен, галлий
топшпсына қарағанда типтік элементтерге (B. Al), әсіресе үш валентті
қосылыстарында, ұқсасырақ.
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1. Скандий тобы элементтерін өндірісте алғанда жүретін процестер
2. Скандий тобы элементтерінің металл еместермен қосылысы
3.Оксидтері,гидроксидтері,
қасиеттері, тұздары, қасиеттері, қолданылуы
МодульІІ. р-элементтер
ДӘРІС 12 ША топша элементтері.
1.Алюминий , алу, қасиеттері, қолданылуы.
2.Алюминийдің физикалық және химиялық қасиеттері.
3.Оксидтері, гидроксидтері, амфотерлі қасиеттері
Al …3s23p1 Амфотерлі металл, қышқылдармен де, сілтілермен де
әрекеттеседі. Al+H+, OH-→ АІ3+ -тұзы, АІ(ОН)3 KAl(SO4)2(2Al(OH)3 –
алунит ; Na3AlF6 –криолит ; Mg[Al2O4]- шпинель; α-Al2O3 –корунд ;
Al2O3 –лейкосапфир-түссіз, сапфир-көгілдір, рубин-қызыл, топаз-
сары. Al2O3 .nH2O-боксит (қоспа Si, Fe, Ti)~50% таза Al2O3 . Al2O3 –
гликозем. Al2O3 Тб~20000С , сондықтан криолит қосып, балқу температурасын
төмендетеді. Al2O3 → эл-з AlO2-+AlO+ K(-)→темірден жасалды ,
катодтағы процесс:
3AlO++3e-→Al+Al2O3 ; A(+)-көмір (графит)2AlO2- - 2e-→Al2O3 + О – анодтағы
процесс, атомдық бөлінген оттегі графит электродты тез бүлдіреді, себебі ол
жанады. Физикалық және химиялық қасиеттері :Au, Ag, Cu, Al – электр
өткізгіштік бойынша металдар осылай орналасады, АІ - парамагнитті, Al беті
5-10 нм қалындықты Al2O3 –пен жабылады. Al+S→ t0
сульфид, Al+N2→ t0 нитрид ; Al+Г2 → галогенидтер, тек J2 -пен Al+J2
→H2O (кат-р) катализатор қатысында әрекеттеседі. Al+H+ → гидрид ;
Al+H2O→ жүрмейді, себебі жұқа Al2O3 қабаты болады. Al+H2SO4 конц.,
HNO3 конц.→пассивтеледі, яғни әрекеттеспейді. Al2O3 тоқ өткізбейті,
диэлектрик ; Сілті ерітіндісінде: AlCl3+OH-
→Al(OH)3↓+3Cl- , сілтінің артық мөлшерінде алюминий гидроксиді ериді:
Al3++3OH-↔ Al(OH)3→3H++AlO33- Орта H3AlO3 --- HAlO2 мета алюминат
тұздарын түзеді. Al2O3+K2CO3→ t02KAlO2(шпинель)+CO2↑
Al(OH)3→ t0 H2O+ Al2O3 су
ұшқан соң, алюмогель түзіледі. AlF3 – қалған AlГ3 өзгеше, себебі
фтордың электртерістігі жоғары ЭТF ~4,0, соңдықтан иондық байланысы
жоғары. AlF3 –суда ерімейді. Al+Г2 → галогенидтер, Al+S→ сульфид тек
құрғақ күйде ғана болады, Al+N2(ауа)→ t0 нитрид, Al+NH3→ t0 нитрид +
сутегі;
Al2O3+N2+C→ t0 AlN+CO; Al+C→ t0 Al4C3 – карбид; Карбид суда еріп,
гидролизге ұшырайды: Al4C3+ H2O→ Al(OH)3+CH4 Тұздары:
кристаллогидраттар - Al2(SO4)3(18 H2O; қос тұз: MeSO4(Al2(SO4)3(24 H2O;
не Ме[Al(SO4)2].12H2O ашудас ; Na3[AlF6] - криолит; Li[AlH4] алюмогидрид:
AlCl3+4LiH→эфир Li[AlH4]+3LiCl . Қолданылуы: Al-термия, ρ(Al)=2,7
г/см3, электр өткізгіштігі жоғары, сондықтан электр сымы үшін, ыдыс
жасайды.Болат, шойыннан кейін Al- балқымасы 2-орында қолданылады, жеңіл
болғандықтан ракета, авиақұрылысында , автовагон құрлысында. Al2O3 –
алюмогель – сорбент.
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1.Алюминийді өндірісте алғанда жүретін электролиз процесі
2.Алюминийдің металл еместермен қосылысы
3.Оксидтері,гидроксидтері, қасиеттері, тұздары,
қасиеттері, қолданылуы
жоғалып қалуы мүмкін.
ДӘРІС 13 IVА топша элементтері.
1.Германий, қалайы, қорғасын, алу, қасиеттері, қолданылуы.
2.Элементтердің физикалық және химиялық қасиеттері.
3.Оксидтері, гидроксидтері, қасиеттері
Gе, Sn, Рb элементтерінің электрондық конфигурациясы ns2 nр2
болғандықтан олар катион да анионда түзіп, қосылыс береді. Gе жартылай
өткізгіш. Sn екі модификациялық түр өзгеріс береді: α- Sn- сұр түсті,
кристалл зат-300С маңында ұнтаққа айналады; β- Sn- ақ түсті кристалды зат.
Осы 3 элементте +4 және +2 тотығу дәрежелеріне сәйкес қосылыстар береді:
Gе4+, Sn4+, Рb4+ қатар бойынша тұрақтылық кемиді, ал Gе2+, Sn2+, Рb2+
тұрақтылығы артады, сондықтан Э2+ тотықсыздандырғыштар, Э4+-тотықтырғыштар
болады. Бұл элементтер табиғатта аз; жер қыртысында Gе 7.10-4%, Sn 4.10-
3%, Рb 1,6.10-3% кездеседі. Sn, Рb өздерінің кендері бар, Gе-шашыраңқы
элемент,өзінің кені жоқ. 4Аg2S .GeS2- аргиродит; 3Сu2S . FeS . 2GeS2 –
германит. SnО2-касситерит, Сu2S . FeS . SnS2-станнин. РbS-қорғасын жылтыры,
галенит. РbSО4-англезит. РbСО3-церуссит.
Алу: GеО2 + 4НСI = GeCI4 +2H2O GeCI4 +2H2O → GeP2 +4HCI .
GеО2 +2Н2 =Gе + 2H2O, таза германий алынады.
2 РbS + 3О2 =2РbО + 2SО2, кендегі сульфидтер оксидтерге айналады, ары
қарай оксидтерді тотықсыздандырады: РbО + СО = Рb + СО2
электролиз
2Н2О +2Рb(NO3)2 ————→ 4НNO3 + 2Рb + О2-өндірісте электролиз арқылы
алады.
электролиз
2Н2О + Sn (NO3)2 ————→ 4НNO3 + 2 Sn + О2-өндірісте қалайыны да таза
күйінде электролиз арқылы алады.
Химиялық қасиеттері
Жай жағдайда Sn, Gе, Рb ауамен, сумен әрекеттеспейді, ал қыздырғанда
GеО2, SnО2,РbО оксидтері түзіледі. Металдардың кернеу қатарында германий
сутегіден соң, қорғасын мен қалайы сутегінің алдында орналасқан, сондықтан
германий сұйытылған қышқылдармен әрекеттеспейді, Sn ериді, ал қорғасын HCI,
Н2SО4 қышқылдарында ериді, бірақ біраздан соң қорғасынның еруі тоқтайды,
себебі металдың беті ерімейтін сульфат, хлорид тұнбаларымен жабылады.
Концентрлі HCI ерітіндісінде ериді:
Sn, Рb +4HCI конц→ Н2[ЭСI4] +2Н2
Концентрлі күкірт қышқылымен германий және қалайы тұз түзе
әрекеттеседі: Э + 4Н2SО4 = Э(SО4)2 + 2 SО2 + 2Н2О,
қорғасын гидросульфат түзеді: Рb +3 Н2SО4(<80%) = Pb(НSО4)2 +SО2+2Н2О
Концентрлі азот қышқылында германий мен қалайы германий және қалайы
қышқылдарын түзеді:
Э + 4НNO3 = H2ЭО3 + 4NO2 +Н2О. Бұл қышқылдарды хЭО2 . уН2О деп жазуға
болады. Сұйытылған НNO3 қалайыны ерітіп, нитратын түзеді:
3Sn + 8 НNO3 =3Sn(NO3)2 +2 NO3 +4Н2О.
Концентрлі және сұйытылған НNO3 қорғасынды ерітеді, Pb(NO3)2 түзеді:
3Рb +8НNO3=3Pb(NO3)2 +2NO2↑ + 4Н2О
сұйыт
Рb +4НNO3=Pb(NO3)2 +2NO↑ + 2Н2О
конц
Қыздырса, Sn және Рb сілтілермен әрекеттеседі, бұл жағдай осы
металдардың амфoтерлік табиғатын дәлелдейді:
Э +2КОН+2Н2О=К2[Э(OH)4] +Н2,
Германий сілтімен тек тотықтырғыштар қатысында әрекеттеседі:
Gе +2КОН +2Н2О + О2 = К2[Gе(ОН)6]
Германий қышқылдар қоспасында, патша арағында жақсы ериді:
Gе + 4НСI +4HNO3 =GeCI4+4NO2+4H2O
3Ge+4HNO3+18HF=3H2[GeF6]+4NO+8H2O
Бұл үш элемент те галогендермен, халькогендермен әрекеттеседі, сонымен
бірге германий мен қалайы фосформен де әрекеттеседі:
Э + Г2→ ЭГ4(Ge, Sn),ЭГ2(Рb)
Э + S→ Э S2(Ge, Sn),Э S(Рb)
Ge, Sn + P → Э3Р4
Бұл элементтердің +2 және +4 тотығу дәрежелеріне сәйкес оксидтері ЭО,
ЭО2 белгілі: Э+О2 → ЭО2(Ge, Sn) түзілсе, қорғасын ЭО түзеді:
2Рb+О2 → 2РbО,
қыздырғанда, ал тек күшті тотықтырғыштар қатысында қорғасын ЭО2 береді:
Рb(СН3СОО)2+СаОСI2+H2O = PbО2+СаСI2+2CH3COOH
ЭО оксидтері негіздік қасит көрсетеді, сондықтан қышқылдармен
әрекеттеседі:
ЭО+ Н2SО4 =ЭSО4 + H2O, тұздары суда гидролизге ұшырайды
ЭSО4 + 2H2O ↔ Э(ОН)2 + H2SО4
ЭО2 қышқылдармен әрекеттеспейді, себебі олар қышқылдық оксидтер,
сілтілерде ериді , сонда германаттар, станнаттар, плюмбаттар түзіледі;
суда ерігенде гидроксокомплекстер береді.
ЭО2 +2NaOH→Na2ЭО3+ H2O
ЭО2 +2NaOH+ 2H2O → Na2[Э(ОН)6] . Э(ОН)2 және Э(ОН)4 амфотерлі қасиет
көрсетеді. Э2+ сәйкес тұздары германиттер, станниттер, плюмбиттер - күшті
тотықсыздандырғыштар. Н2ЭО3 не Н4ЭО4 былай жазылады: ЭО2 . хH2О.
Алғаш алынғанда α-қалайы қышқылы түзіледі, ол тұз қышқылымен
әрекеттеседі: Sn(ОН)4 +4НСI→ SnСI4 +4 H2O, біраз уақыттан соң β-қалайы
қышқылына айналады, ол НСI әрекеттеспейді.
Қолданылуы: Германий жартылай өткізгіш ретінде қолданылады. Алғашқы
транзистерлерді 1948 жылы алған, электроника өндірісінде қолданылады.
Қалайының мыспен құймасы –қола. Қола ғасырынан белгілі. Қорғасын
-аккумуляторларда қолданылады. Рb рентген және γ-сәулелерінен қорғануға
қолданылады. SnО2 шыны өндірісінде қолданылады.
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Элементтерді алу;
2.Элементтердің химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Қайталауға және өздік бақылауға арналған сұрақтар :
1.Германий топшасы элементтерінің гидроксидтері, диссоциациясы,
тұздары, қасиеттері;
2.Германий топшасы элементтерінің (ІІ,ІV) оксидтері, қасиеттері,
тотығу-тотықсыздану реакциялары;
3. Германий топшасы элементтерінің қышқылдық-негіздік қасиеттерінің
өзгеруі;
4. Германий топшасы элементтерінің галогенидтері, гидролизі,
сульфидтері, алу, қасиеттері.
5. Табиғатта кездесуі, қолданылуы.
Модуль ІІІ s - элементтер
ДӘРІС 14 І А топша элементтері.
1. ІА элементтерінің жалпы сипаттамалары
2.Элементтердің физикалық және химиялық қасиеттері .
3. Оксидтері, гидраксидтері, алу, қасиеттері
I топта I A және I В топша элементтері бір бірінен химиялық
қасиеттері бойынша үлкен айырмашылықта. I A топшада Li қалған сілтілік
металлдардан бөлектeу: Э-1е-→Э+ J( иондану энергиясы) :
5,39; 5,14; 4,34; 4,18; 3,89
Li ;
Na; K ; Re ; Cs Ол Mg-мен диагоналдық ұқсастықта
(Диагоналдық ұқсастық Na мен Ca арасында да бар). Li 3 Li )2
)1 1s22s12p p-орбиталда электрон жоқ, соңдықтан басқа I A топ
элементтерінен айырмашылықта. Т.д. +1. Тек Li комплекс түзгіш қасиет
көрсетеді. Осы қасиеті бойынша оның электрондық потенциалы -3,02 в екендігі
түсіндіріледі, яғни литийдің аква қосылысы өте берік. [Li(H2O)4]+ . Li-
литий катионы гидратациясының энтальпиясы жоғары (-ΔН0298=468,6 кДж/моль).
Оттегімен тотыққанда тек литий Li2О түзеді, қалған I A топша металдары
пероксид, супероксидтер түзеді. Ауада тотыққанда тек Li оксидімен қатар,
нитрид Li3N түзеді. Тек литийдің фториді, карбонаты, фосфаты суда нашар
ериді. Тек Li Mg сияқты литийорганикалық қосылыс түзеді.
Кездесу, алу. Жер қыртысында 3, 4. 10-3% көптеген минералдар, көмір, теңіз
суында, тірі ағзалар мен өсімдік құрамында кездеседі. Өңдірістік минералы
LiAl[Si2O6]- полисиликат, сподумен → Si,Al
LiCl балқыма →эл-з аса таза Li Физикалық және химиялық қасиеттері : ақ-
жылтыр металл, ауада Li2О мен Li3N жабылып тұрады, сұр түсті болады. Ең
жеңіл металл, 00С ρ=0, 54 г/см3, жұмсақ, иілгіш. I A металлдары ішіндегі
ең жоғары қайнау және балқу температурасы 1327 0С және 180, 50С.
Химиялық активтігі I A металлдар ішіндегі ең төменгі, себебі 2s1 электрон
ядроға жақын, соңдықтан берік байланысқан. 2Li +2H2O→2LiOH+H2 ақырындап
жүреді. Li +O2(N2)→комн.t0Li2O , Li3N береді, 2000C жоғары болса, жанады.
Li +Г2→комн.t0 ; Li +H2, S → t0
Қосылыстары: Li2O –ионды байланыс, негіздік оксид
Li2O+қышқыл→ Li2O+ H2O→ Li2O+қышқылдық оксидтер→ Li2O+СО2 → Li2СО3
Li2СО3 → Li2O+СО2 ; LiOH→Н2газ Li2O+ H2O ; LiNO3→Н2газ
Li2O+ NH3+H2O LiOH – түссіз кристалл зат, басқа I A металлдарының
гидроксидтерінен айырмашылығы ол 2 LiOH→6000 Li2O+H2O ; IB топшаның ЭОН
гидроксидтеріне ұқсас CuOH→ t0 Cu2O+H2O;
AgOH→ t0 Ag2O+ H2O ;
H2O+2LiCl(ерітінді)→эл-з LiOH+H2+Cl2
Галогенидтер LiF→ LiCl→LiBr→LiJ Тб→азаяды, соңдықтан химиялық байланыс
беріктігі де азаяды. Тб LiF көптігі ΔН(8700С-612 кДж/моль)ЭТF және
атомдардың мөлшерлерінің (размер), кішілігінің әсері. LiF суда аз ериді,
кристаллогидрат түзбейді, қалғандары суда ериді, көптеген
кристаллогидраттар түзеді.
2Li+H2→балқытып 2LiH LiH+ H2O→ H2 +LiOH
6Li+N2→ t0 2Li3N 2 LiH+ O2→ Li2O+ H2O
Li+C→ t0 Li2C2 Li3N +3 H2O→3 LiOH+NH3
2Li+S→ t0 Li2S Li2S+ H2O↔ LiOH+LiHS
3Li+P→ t0 Li3P Li3P+ H2O↔3 LiOH+PH3
Тұздары: 2 LiNO3→Li2O+ 2NО2+1/2O, басқасы
2МеNO3→2MeNO2+O2
Li2СО3 – суда ерімейді Ме2СО3 – ериді.
Қолдану: 63Li +10n=31H + 42He – тек осылай тритий алынады
LiOH- сілтілік аккумуляторларда қолданылады. LiF-оптикалық құралдарда
қолданылады.
Сілтілік металлдар.
Кездесу Na-2,64%; K-2,6%; Rb-1,5.10-2%; Cs-3,7.10-4%
Активтіктері жоғары, себебі r-үлкен, иондану энегиясы
аз. Na, K- силикат минералдарының құрамына кіреді. NaCl – тас тұз,
Na2SO4(10H2O – лирабилит. KCl(NaCl –сильвинит; KCl(MgCl2(6H2O – кариоллит.
2MeClбалқыма → эл-з Cl2+2Me
Rb(CsCl)+Ca→вакуум
CaCl2+Rb(Cs) ρ(Rb)~1,52 г/см3 ; ρ(Cs)~1,89 г/см3 ; ρ(Na)~0,97 г/см3
; ρ(K)~0,86 г/см3 Ме+ауа→Na2O, K2O; Rb2O3, Cs2O2 пероксид
Na+ H2O→ бұрқылдап үреді; K+
H2O→ қопарылыспен; Rb, Cs+ H2O→ жанады. Na, K керосин астында; Rb,Cs-
вакуумдалған ампулад сақталады. Ме+ O2 → Na2O2 ; МеO2 –
надпероксидтер Ме+Г2 → МеГ (галогенидтер).
Қосылыстары:2Э2О→
t0 4Э+О2 ; Э2О2→ t0 айрылмайды. Э2О2 +2Э→2Э2О Э2О+Н2О→2ЭОН,
кристалдар, суда жақсы ериді.
2Н2О+2МеCl2→ эл-з 2MeOH+Cl2+H2 MeOH-ең күшті
негіздер. МеГ-ең ионды қосылыстар. 2Me+Н2→2MeН-күшті
тотықсыздандырғыш;
Me+S→ Me2S ; Me2S+Н2О→ MeНS + MеOН
Me2S+2О2 +Н2О=Na2S2O3+2NaOH (ауада) 2 Me+2S→ Me2S2-полисульфидтер
6
Me+N2→ t0 2 Me3N; Me3N+3Н2О↔3 MеOН+NH3 Me+P→Me3P ; Тұздары: MeNO3,
Me2CO3, Me2SO4 , Na2CO3 – химиялық өңдіріс негізгі қосылысы.
NaCl(конц.ерітінді)+NH3(газ)+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O ; K2CO3-поташ . Қолданылу: Rb, Cs-
фотоэлементтерде қолданады. Na2CO3 – шыны өңдірісінде. NaHCO3- тамақ
өңдірісінде, медицинада; NaNO3 – тыңайтқыш ретінде, тамақ өңдірісінде
консервлеуге, NaCl – тамақ өңдірісінде, Na2CO3 алуға, KNO3-тыңайтқыш (К,N2
), оқ-дәрі алуға . 2Na2O2
(K2O2)+2CO2=2Э2СО3+О2 регенерация О2 (су асты қайықтарда, ұшатын
аппаратураларда)
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар:
1. Жалпы сипаттамалары ;
2.Табиғатта кездесуі, алу, қасиеттері
3. Оксидтері, гидроксидтері, алу, қасиеттері, қолданылуы
4.Тұздары, алу, қасиеттері, гидролизі
Дәріс 15 II A топша элементтері
1.II A топша элементтері . Жалпы сипаттамалары
2.Берилий
қосылыстарының қасиеттері, оксидтері, гидроксидтері .
3.Сілтілік-жер металдары, қасиеттері, алу, қолданылуы
4 Be )2 )2 1s22s22p ↑↓ □□□ →↑ ↑ □□ промотталады
(электронның басқа орбитаға өтуі) max.коваленттілік –IV: 2 алмасу механизмі
бойынша, 2-донорлы-акцепторлық механизм бойынша Be→Al диагоналдық
ұқсастық. Кездесу: Be жер қойнауында аз. BeО( Al2О3 – хризоберилл.
Be3Al2(Si6O18)-берилл. Табиғи қосылыстарды BeF2 не BeCl2 айналдырып ,
BeF2 + Mg→Be+ MgCl2 магнийтермиялық әдіспен алады.
BeCl2(NaCl қоспасымен, Тб төмендету үшін қосады)→ эл-з Be+ Cl2
Физикалық және химиялық қасиеттері : Be-диамагнетик. 2s2 Be беті (Al
сияқты) оксидпен жабылып тұрады. Е0Ве2+/Ве=-1,7 В болса, Е0Al3+/Al=-1,67 В
өте жақсы қасиеттері де ұқсас Be, Al – амфотерлі. Be+Н+ (ОН-)→
қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттеседі. Be+Г2→
ВеГ2 галогенидтер; Be+О2→ оксид бериллийдің ;
Қосылыстары: BeO 1) Be(OH)2→ ВеО + Н2 О
2)BeNO3→ ВеО + NO2 + O2
3) (BeOH)2CO3→ BeO + H2
O + CO2
Be(OH)2↓+2NaOH→Na2[Be(OH)4] гидроксоқосылыс Be(OH)2↓+2HCl→
[Be(H2O)2]Cl2 аквақосылыс Be(OH)2 – негіздік қасиеті
жоғарырақ
Қолданылу: Be – атомдық техникада (отражатели, замедлители и
источники нейтронов, в авиации, ракетотехнике.) 12 Mg )2 )8
)2 …3s23p , иондану энергиясы бериллийге қарағанда аз, Mg–те қосылыс
түзгіш, тірі организмде , мысалы, хлорофилл. Кездесу: Силикаттар,
хлоридтер, карбонаттар, сульфаттар. MgCl2 балқыма → эл-з Mg+ Cl2
MgCO3- магнезит, CaCO3(MgCO3 -доломит , KCl(MgCl2(6H2O –
карналлит. Mg–парамагнитті, активті металл. Mg+H2O→суық жүрмейді ;
Mg+H2O→ t0
Mg+ Н+ → , Mg+HF→ жүрмейді. Mg+OH-→ жүрмейді.
Mg+ауа→ t0 MgO+Mg3N2 ; Mg+Cl2 → t0 MgCI2 ; Mg+S→ t0 MgS;
Mg+N2 → t0 Mg3 N2 ; MgO Тб=28500C MgO+ауа→Mg(OH)2+MgCO3
MgSO4.7H2O; сілтілік металлдармен қос тұз түзеді: Ме2SO4 (MgSO4(6H2O
Қолдану: Ti, Zr, V, U алу үшін Mg–термия Mg–ға Al, Zn, Mn қосылған
«электрон» деген балқыма (сплав) ең жеңіл конструкционды материал, берік,
ракета, авиация, автомобиль құрылысында колданылады.
Сілтілік жер металлдар
20 Ca )2 )8 )8 )2 …3s23p63d4s2
56Ba )2 )8 )18 )18 )8 )2 …5s25p65d6s2
38Sr )2 )8 )18 )8 )2 …4s24p64d5s2
IA және Ca, Ba, Sr қасиеттері ұқсас, қосылыс түзбейді.Са – жер қыртысында
5- орында O2, Si, Al, Fe, Ca . CaCO3-кальцит, мрамор, ізбес. SrSO4-
целестин. BaSO4 –ауыр шпат. МеO+ Al→ Al2O3+Ме алюмотермия
CaCl2 балқыма ( Ca+Cl2 - электролиз. Me+H2O, H+ → Ме(ОН)2 + Н2 ;
Ме2+
Me+O2, Г2→ МеО, МеГ2 ; Ме+N2, S, H2→ t0 нитрид,сульфид, гидрид. МеO
MeCO3→ t0 МеO+ CO2; Ме(NO3)2→ МеO+2NO2+1/2O2 МеO+ H2O→ Ме(OH)2 +Q.
Ме(OH)2 – күшті негіздер Ca(OH)2→Sr(OH)2→Ba(OH)2
ерігіштігі артады.
Me+O2→ t0 MeO2 пероксид түзеді (Be, Mg- пероксид түзбейді)
MeO2 – күшті тотықтырғыш, пероксидтер. MeF2 суда ерімейді,қалған MeГ2 суда
жақсы ериді. Me+H2→ MeH2 - тотықсыздандырғыш MeH2+2H2O→ Ме(OH)2 +2
H2 ;
Me+S→MeS
; CaSO4+2C→CaS+2CO2
2|C-4e-→C4+
|S6++8e-→S2- 2 MeS+2H2O↔Me(HS)2 +Me(OH)2 - еритін
тұздарының гидролизі. CaO+3C→ CaC2+CO , кальций
карбиді. CaSO4→SrSO4→BaSO4 ерігіштігі азаяды. CaSO4 (2H2O- гипс ;
Ca(NO3)2(4H2O; Si(NO3)2(4H2O ; Ba(NO3)2 Mg2+, Ca2+ тұздары
суды «кермектейді» . Уақытша Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 → t0 МеСО3 ( + Н2 О
+ СО2 ;тұрақты кермектік CaSO4, CaCl2, MgSO4, тұздары әсерінен
болады, оны кетәру үшін сода қосады: MgCl2+Na2CO3→ MgCO3 ( + 2 NaCI ; Ca-
термия әдісі арқылы d-металлдарын, ванадийді, лантаноидтарды алады. Мына
реакция арқылы ацетилен алады: CaC2+H2O→Ca(OH)2+C2H2
Дәріс материалын оқығаннан соң студент білуі керек:
1.Металдарды алу;
2.Металдардың химиялық қасиеттерін;
3.Қосылыстарының химиялық қасиеттерін және қолданылуын.
4.Элеменнтердің комплекс қосылыстары, алу, қасиеттері.
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар:
1.Табиғатта кездесетін қосылыстары
2. Металдарды алу, қасиеттері, қолданылуы
3. Қосылыстары, қасиеттері
Практикалық сабақтар мен СОЖӨ орындауға арналған тапсырмалары
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕНІҢ d – ЭЛЕМЕНТТЕРІ
VIII В топша элементтері
1. Балқытқан кезде жүретін мына реакциялар теңдеулерін аяқтау қажет: а)
Fe2O3+KNO3+KOH→…; б) Fe2O3+KClO3+KOH→…
2. Күкірт қышқылы ортасында K2FeO4 және калий иодиді арасында жүретін
реакция теңдеуін жазу керек.
3. Na2CO3 ерітіндісін а) темір (II) сульфаты ерітіндісіне: б) темір (III)
сульфаты ерітіндісіне қосқанда қандай процесс жүреді? Реакциялар
нәтижесі неге әр түрлі? Реакциялар теңдеулерін жазу керек.
4. 1 т 24%-ті K4[Fe(CN)6] ерітіндісін тотықтыру үшін хлордың (0 0 С және
101,3 кПа) қандай көлемі қажет?
5. Аз еритін судағы темір (II) карбонаты ерітіндісі а) оны көміртегі
диоксидімен қанықтырғанда; б) ауада тұрғанда қандай құбылыс
болатындығын реакция теңдеулерімен көрсету керек.
6. Ішкі сфераны нитрит-ионымен біртіндеп ауыстырып [Co(NH3)6]Cl3
комплексінің К3 [Co(NО2)6] комплексіне өтуінің қатарын көрсету қажет.
7. Көмір (II) оксидімен темір, кобальт, никель қандай қосылыстар түзеді?
Зарядсыз темір, кобальт, никель атомдарының электрондық структурасына
сүйеніп, бұл қосылыстар құрамының әр түрлі болатындығын түсіндіру
қажет.
8. Стандартты электродтық потенциалдар мәніне сүйеніп, мына
тотықсыздандырғыштардың а)Zn; б)Ni; в) H2S қайсылары (қайсысы) Fe2O3
оксидін бос металға дейін тотықтырады?
9. Домна пешінің әр түрлі бөлігінде жүретін химиялық процестерді көрсету
керек. Болат өндірісінде кенге не үшін кальций карбонаты қосылады?
10. 10 мл FeSO4 ерітіндісіндегі темір (III) –ке дейін тотықтырылған, сосын
гидроксид күйінде тұнбаға түскен. Тұнбаны қақтаған соң , оның массасы
0,4132 г болды. Алғашқы ерітіндідегі FeSO4 тұзының молярлы
концентрациясын есептеу керек. Жауабы: 0,26 моль/л.
11. Мына қатарда Fe(II)-Co(II)-Ni(II) тотығуға тұрақтылығы қалай
өзгереді? Ал мына қатарда Fe(III)-Co(III)-Ni(III) тотықтырғыш
қабілеттілігі қалай өзгереді?
12. VIII В топ элементтерінің горизонталь немесе вертикаль қатарлары
қалай бөлінеді? Қай элементтің тотығу дәрежесі топ нөмеріне сәйкес
келеді? Платинаны қандай еріткішпен ерітеді? Теңдеуін жазу керек.
Платина (II) және (IV) үшін координациялық сан нешеге тең?
13. Fe,Co,Ni стандартты электродтық потенциалдар қатарында қай орында?
Осы металдардың қышқылдарға қатынасы. Темір қандай жағдайда және
қай қышқылдармен пассивтеледі? Бұл құбылысты түсіндіру керек.
14. Fe,Co,Ni табиғатта көбінесе қандай қосылыстар күйінде кездеседі?
Химиялық таза металдарды қалай алады? Темір карбонилі қандай
жағдайларда түзіледі? Fe,Co,Ni металдар үшін қандай тотығу
дәрежелері белгілі.
15. Темір (II, III) оксидтері мен гидроксидтерінің негіздік қасиеттері
бірдей ме? Олардың тұздары гидролизге қалай ұшырайды? FeCl3
ерітіндісі гидролиз әсерінен сары-қоңыр түске боялады, қыздырған
кезде ерітінді түсі қоюланады, ал қышқыл қосса, ашықтанады. Неге?
VII В топша элементтері
1. Марганец топшасы және галогендер атомдарының құрлысындағы
айырмашылықты көрсету керек. Қай тотығу дәрежесінде бұл
элементтердің қасиеттерінде ең жақын ұқсастықты көруге болады?
2. Массасы 7,60 г FeSO4 бейтарап және қышқыл ерітінділерде тотығуы үшін
қажет калий перманганатының массасын есептеу керек. Жауабы:2,63г;
1,58г
3. Марганец қосылысының а) тотықтырғыш; б) тотықсыздандырғыш; в)
тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та бола алатындығын көрсететін
реакциялар теңдеулерін жазу керек.
4. Мына реакциялар теңдеулерін анықтау керек: а)KMnO4+K2SO3+H2SO4→ б)
KMnO4+K2SO3+KOH → в)KMnO4+K2SO3+H2O→
5. Бір мезгілде мына иондар болатын ерітінділерді дайындауға бола ма:
Sn2+ және Hg2+; Sn2+ және Fe3+; SO32- және MnO4-; Cr2O7 2- және SO4 2-
? Қай иондар тобы бірге бола алмайды және неге?
6. Калий перманганатының термиялық айрылу реакциясының теңдеуін жазу
керек. Бұл реакция тотығу-тотықсыздану реакциясының қай типіне жатады?
7. Күкірт қышқыл ерітіндісінде 40мл 0,12н KMnO4 ерітіндісі неше грамм
FeSO4 (7H2O тұзын тотықтыра алады? Жауабы: 1,334 г
8. Металл рений алу үшін KReO4 немесе NH4ReO4 тұздарын сутегі қатысында
қыздырады, екінші жағдайында азот бөлінеді, реакция теңдеулерін жазу
керек.
9. Тұз қышқылы 1 кг MnO2 оксидімен әрекеттескенде хлордың қанша көлемі
(170С және 99,3 кПа) бөлінеді? Жауабы: 279 л
10. 87% MnO2 оксиді бар 100 кг пиролюзиттен K2MnO4 тұзының қанша мөлшерін
алуға болады? Оның шығымы 60% -ті құрайды. Осы алынған K2MnO4
мөлшерін KMnO4 тұзына дейін тотықтыру үшін 1000 А тоқты неше сағат
өткізуге болады? Жауабы: 118,2 кг; 16,1 сағ.
11. Рений қышқылын алу үшін азот қышқылында ренийді ерітеді, реакция
теңдеуін жазу керек.
12. Рений (VII) оксиді, рений қышқылы және калий перренаты қасиеттерін
марганецтің сәйкес қосылыстарымен салыстыру керек. Кернеу қатарында
Mn, Te, Re қалай орналасқан? Қышқылдармен қалай реакцияға түседі? Бұл
элементтердің тотығу дәрежесі өскен сайын оксидтертері мен
гидроксидтерінің қасиеттері қалай өзгереді?
13. KMnO4 қосылысынан оттегі алу реакциясының теңдеуін жазу керек. KMnO4
және MnSO4 ерітінділері арасында жүретін диспропорциялану реакциясының
теңдеуі. [MnCl6]2- және [CrCl6]3- комплекстерінің магниттік
қасиеттері неге бірдей?
14. Құрамында 12% қоспасы бар 4,35 кг техникалық MnO2 қосылысынан K2MnO4
алу үшін калий селитрасының қанша массасы жұмсалады? Жауабы: 4,45 кг
VI B топша элементтері
1. Хром, молибден және вольфрам периодтық жүйенің VI тобында орналасуын
түсіндіру керек. VI B және VI А топша элементтеріндегі ұқсастықты
көрсету керек.
2. Хромның қасиеттерін: а) атом құрылысы мен периодтық жүйеде орналасуына
байланысты; б)хромның ауаға, суға және қышқылдарға қатысты; в)
оксидтері мен гидроксидтерінің құрамы мен сипатын көрсету қажет.
3. Хром (VI) қосылыстарының тотықтырғыш қасиеті қандай ортада (қышқыл
орта да әлде сілтілік орта да) көбірек көрінеді? Хром (Ш)
қосылыстарының тотықсыздандырғыш қасиеттері ше? Осы жағдайларды
түсіндіру керек.
4. 1 кг ашудас (квасцы) алу үшін K2Cr2O7 массасын есептеу керек. Жауабы
294,7г.
5. Мына өзгерістерді Cr2O3 → K2CrO4 → K2Cr2O7 → Cr2 (SO4 )3 → K3
[Cr(OH)6] қалай жүргізеді?
6. 500 мл K2Cr2O7 ерітіндісін күкірт қышқылы қатысында тотықсыздандыру
үшін 560 мл H2S (0 0C және 101,3кПа) жеткілікті болса, осы ерітіндінің
нормальды концентрациясы қанша болғаны? Жауабы: 0,1 н
7. VI топтың d-және р-элементтер атомдарындағы электрондардың
конфигурациясын көрсету керек. Олардың мына қасиеттері сәйкес келе ме:
а)валенттілік электрондар сандары; б) валенттілік АО сандары; в)
максимал тотығу дәрежесі?
8. Стандартты электродтық потенциалдар мәндері Cr, Мо, W элементтерінің
қышқылдарға қатынасын қалай анықтайды?
9. Вольфрамның а) ыстық балқытқыш және азот қышқылдары қоспасымен; б)
тотықтырғыш қатысында сілтімен, мысалы NaNO2 балқытқан кездегі жүретін
реакциялар теңдеулерін жазу керек. Na2CO3 пен Fe(CrO2)2 қосылыстарын
ауада балқытқанда натрий хроматының алу реакциясының теңдеуін жазу
керек.
10. Аквакомплекстер [Cr(H2O)6] 2+ және [Cr(H2O)6] 3+ түстері қандай?
CrСl3(6H2O қосылысы жағдайларға байланысты ерітінділер түсі күлгін,
ашық жасыл және қою жасыл түсті болады?
11. Мына реакцияларды аяқтау керек: а) CrSO4 + O2+H2SO4 →
б)CrCl2+O2+HCl→ в) CrSO4 + O2+H2O→ г) [Cr(H2O)6]2+ +O2 →
12. Аммоний дихроматы мен аммоний вольфроматы термиялық айрылғанда қандай
оксидтер алынады? Неге реакцияларда айырмашылық бар?
13. Хром (Ш) тұздары ерітіндісіне сульфид-немесе карбонат-иондарын
қосқанда құрамдары бірдей тұнбалар түседі. Неге? Хром (Ш)
гидроксидінің тұнбасы неге сілтінің артық мөлшерінде ериді, сосын
сұйылтқанда немесе ерітіндіні қайнатқанда қайтадан неге тұнба
түзіледі?
14. Сулы ортада хромат- пен дихромат-иондары қандай тепе-теңдік жүйе
түзеді? Қышқыл не сілті қосқанда тепе-теңдік қалай ығысады? Барий
тұздары ерітіндісіне K2Cr2O7 қосқанда неге BaCrO4 тұнбасы түзіледі?
15. Егер сулы ортада мына иондар NO2-, Cr2O7 2-, H+, NO3 - болса,
олардың арасында реакция жүруі мүмкін бе?
16. Мына оксидтердің CrO3, MoO3, WO3 қайсысы а)суда ериді; б) қыздырғанда
айрылады және в) күшті тотықтырғыш болады? Мына қышқылдардың H2CrO4,
H2MoO4 , H2WO4 қайсысы ақ ұнтақ күйінде не тек ерітіндіде бос күйінде
болады?
17. Хромның изополиқышқылдарының жалпы формуласын жазу керек. Олар қандай
ортада түзіледі? 2 және 3 хром атомы бар полиқышқылдарының графикалық
формулаларын жазыңдар.
18. 200 мл 0,1 моль/л [Cr(H2O)5Cl]Cl2 ерітіндісінен хлорид-иондарын
тұнбаға түсіру үшін қанша күміс нитраты қажет? Жауабы: 6,8 г.
19. 5,6 л (қ.ж.) хлор КCr(SO4)2 ерітіндісімен әрекеттесу үшін
концентрациясы 2 моль/л КОН ерітіндісінің қанша көлемі
жұмсалады? Жауабы: 667 мл.
20. 200 г хром (Ш) сульфатымен әрекеттесуге концентрациясы 2 моль/л КОН
ерітіндісінен қанша көлем және 3%-ті Н2О2 (ρ=1) ерітіндісінен қанша
көлем қажет болады? Жауабы: 2,55 және 1,73 л
21. K2Cr2O7 ерітіндісінің эквивалентінің молярлы концентрациясы 0,25
моль/л. Қышқыл ортада (қандай қышқыл) иодид-ионы мөлшері 0,01 моль
болатын KI ерітіндісімен әрекеттесу үшін K2Cr2O7 ерітіндісінің қандай
көлемі қажет? Жауабы: 40 мл.
22. Көлемдері бірдей және концентрациялары 0,01 моль/л болатын K2CrO4 және
BaCl2 ерітінділерін араластырса, тұнба түзіледі ме? Жауабы: иә.
VB, IVB және III B топша элементтері
1. Ванадий топшасының элементтерінің қасиеттерін а) V топтың негізгі топша
элементтерімен; б) титан топшасы элементтерімен; в) хром топшасы
элементтерімен салыстыру керек.
2. Мына иондардағы VO+, VO2+, VO4 3-, VO3-, VO3+, VO2-, VO2+, V4O9 2-
ванадийдің тотығу дәрежелерін анықтау керек.
3. V2O5 оксидін оттегі қатысында NaCl тұзымен балқытқанда хлор бөлінеді
және натрий ванадаты түзіледі. Реакция теңдеуін жазу керек.
4. Суық жағдайында натрий ортованадаты гидролизі кезінде пированадат
түзілсе, қыздырғанда – натрий метаванадаты түзіледі. Бұл реакцияларды
ионды - молекулалық түрінде жазу керек.
5. (NH4)2S және NH4NO3 ерітінділері әрекеттескенде аммоний тиометаванадаты
түзіледі, егер бұл қосылысқа НCl қышқылымен әсер етсе, ол айрылып, аз
еритін тиоангидрид түзіледі. Реакция теңдеулерін жазу керек.
6. Сұйытылған диоксониобий (V) сульфатын қайнатса, ол гидролизге ұшырайды,
реакция теңдеуін жазу керек.
7. Калий танталатын (КТаО3) танталдың қай қосылысынан және оған қандай
реагентпен әсер етіп алуға болады?
8. Сұйытылған азот қышқылымен Pb2O3 және Pb3O4 оксидтеріне әсер етсе, екі
жағдайда да PbO2 түзіледі. Бұл реакциялар тотығу-тотықсыздану реакциялары
ма? Реакция нәтижесінде түзілген зат бойынша Pb2O3 және Pb3O4 оксидтер
құрылысы туралы қорытынды жасау керек.
9. Титан топшасы элементтерінің қайсысы НCl және сұйытылған Н2SO4
қышқылдарында ериді? Алынған қосылыстардағы металдың тотығу дәрежесі
қандай?
10. Титан топшасындағы 3 металл да балқытқыш қышқылда, патша арағында,
әсіресе HNO3 пен HF қоспасында ериді. Реакциялар теңдеулерін жазып, бұл
жағдайларда HF функциясын көрсету керек.
11. Цирконий және гафнийдің және олардың қосылыстарының химиялық
қасиеттеріндегі өте үлкен ұқсастықтарды қалай түсіндіруге болады?
12. Титан концентрлі азот қышқылымен қалайы сияқты, сілтілер ерітіндісімен
кремний сияқты әрекеттеседі, реакция теңдеулерін жазу керек.
13. Титан (Ш) қосылыстарының қасиеттері қандай? Мына реакциялар теңдеулерін
аяқтау керек: а)TiCl3+FeCl3→… б) TiCl3+ K2Cr2O7+ НCl сұйыт. →.... в)
TiCl3+О2+Н2О→....; г) Ti2(SO4)3 +KMnO4 +H2SO4 →…
14. Оксотитан (IV) сульфаты мен оксоцирконий (IV) хлоридтерінің
графикалық формуласын жазу керек.
15. Егер ZrCl4 тұзына біраз (NH4)2CrO4 қосса, ақ тұнба түзіледі, ал егер
оның артық мөлшерін қосса, тұнба ериді, реакция теңдеулерін жазу керек.
16. Периодтық жүйенің III тобының d -элементтер атомдарының электрондық
формуласын жазу керек.
17. III топтың d- элементтерінің электрондық потенциалдары бойынша олардың
қышқылдарға қатынасын көрсету керек, бұл элементтер өте сұйық азот
қышқылындағы азоттың тотығу дәрежесін ең төменгі мәніне дейін жеткізеді.
Бұл реакцияның теңдеулерін ионды-молекулалық және молекулалық түрде жазу
керек.
18. Гидроксидтердің қышқыл-негіздік қасиеттері және ерігіштігі скандийден
актинийге қарай қалай өзгереді? Скандий топшасы элементтерінің қос
тұздарына мысал келтіру керек.
II B және I B топша элементтері
1. d –элементтер периодтық жүйеде қай топтарда және қай топшаларда
орналасқан? Қай элементтердің жоғарғы тотығу дәрежесі топ номеріне
сәйкес келеді, қайсыларыныкі сәйкес келмейді?
2. I топтың d –элементтері атомдарының жалпы сипаттамасын атомдардың
электрондық құрылысы тұрғысынан түсіндіру керек. Бұл элементтер үшін
электронның «құлау» эффектісін қалай түсіндіруге болады? Неге күмістің
+1 тотығу дәрежесі ерекше тұрақты?
3. I-ші топтың бір периодында орналасқан d –және s- элементтер
атомдарының құрылысы мен радиустарын салыстырып, олардың қасиеттерінің
айырмашылығын түсіндіру керек.
4. Күміс пен алтынды өндірісте цианид әдісімен алу d –элементтеріне тән
қандай қасиеттерге негізделген? Реакциялар теңдеуін жазу керек.
5. Реакция теңдеулерімен: а) мыстың азот және күкірт қышқылдарымен
әрекеттесуін; б) күмістің азот қышқылымен әрекеттесуін; в) алтынның
«патша арағымен» әрекеттесуін көрсету керек.
6. Қандай процесс әсерінен мыс ауада жасылтым қабыршықпен, күміс қара
қабыршықпен жабылады? Металл беттерін қалай тазартады?
7. Мыс (I) және мыс (ІІ) оксидтері мен гидроксидтері қандай қасиеттермен
сипатталады? Сусыз мыс (ІІ) сульфаты арқылы сұйық заттарда, мысалы,
бензинде судың барлығын не жоқ екендігін анықтайды, қалай?
8. Сілтілік ортада мыс (ІІ) тұздарының ерітіндісі формальдегидпен
әрекеттескенде натрий формиаты және қызыл мыс (I) оксиді Си2О
түзіледі, реакция теңдеуін жазып, бұл реакцияның практикада
қолданылуын айту керек.
9. Мыс (I) және күміс (I) металдарының ерімейтін тұздары а) аммиак
ерітіндісінде; б) галоген сутек қышқылдарының концентрлі
ерітінділерінде немесе сілтілік металдардың галогенидтерінде ериді,
неге ? Оларды мына мысалдармен көрсетіңдер: CuCl+HCl→; AgI+NaJ→;
AgCl+KCl→ ;
10. 0,1 моль/л Na[Cu(CN)2] және K[Ag(CN)2] тұздары ерітінділеріндегі Cu+
және Ag+ иондарының концентрацияларын анықтау керек. Комплекс-
иондардың [Cu(CN)2]- және [Ag(CN)2]- тұрақсыздық константалары 1(10-
24 және 1(10-21 сәйкесінше.
11. Күміс иондарының бактерицидті әрекеті неге негізделген? Неге күміс
қосылыстарын қоңыр шыныларда сақтайды? Күміс галогенидтерінің
фотосуретте қолданылуы оның қандай қасиетіне негізделген? Күміс
галогенидтерінің натрий тиосульфатымен реакциясы фотосуретте қандай
қолданыс табады?
12. AgCl және AgI тұнбалары аммиак ерітіндісін қосқанда неге олар өздерін
әр түрлі ұстайды?
13. Мыс (ІІ) сульфаты және күміс (I) нитраты ерітінділерінің а)мыс б)
платина электродтарында жүретін электролиз процесін жазу керек.
14. 1,6645 г жез сынамасын анализдегенде 1,3466 г Cu(SCN)2 және 0,0840 г
SnO2 алынды. Анализденетін сынамадағы мыстың, қалайының және мырыштың
массалық үлестерін санау керек. Жауабы, %: мыс-28,77; қалайы-3,98;
мырыш- 67,25.
15. Егер AuСІ3 ерітіндісімен H2S әрекеттескенде Au2S тұнбасы түзілсе,
Au(Ш) қандай қасиет көрсетеді? Реакция теңдеуін жазу керек. AuCl3
гидролизге ұшырағанда H2[AuOCl3] қоңыр-қызыл түсті қышқыл түзіледі,
егер тұз қышқылын қосса, ерітінді түсі сары болады. Теңдеулерді жазып,
түсіндіру керек.
16. 0,5 л ерітінді дайындауға кеткен CuSO4 ерітіндісінің молярлы
концентрациясын және CuSO4 (5 H2O массасын мына мәндер бойынша анықтау
керек: 0,1 моль/л концентрациялы 25 мл ерітіндісі 50 мл KI
ерітіндісінен (титрлеу арқылы) бос иодты бөліп шығарады. Жауабы: 0,05
моль/л
17. Мыс пен тағы бір екі валентті металдың балқымасына тұз қышқылымен әсер
еткенде 276 мл (қ.ж.) сутегі бөлінген. Балқыманың қалған бөлігі
концентрлі күкірт қышқылында ерітілгенде бөлінген газды жұтуға
концентрациясы 2 моль/л 18,75 мл NaOH жұмсалған. Екінші металды және
оның балқымадағы массалық үлесін анықтау керек. Жауабы: Zn, 40%.
18. 24 г мысты еріту үшін 8% азот қышқылы ерітіндісінің қанша көлемі
жұмсалады? Бұл жағдайда бөлінген NО (қ.ж.) көлемін анықтау керек.
Жауабы: 754 мл; 5,6 л.
19. 25 мл CuCl2 ерітіндісі 0,3173 г иодты KJ ерітіндісінен ығыстырған
болса, CuCl2 ерітіндісінің молярлығы нешеге тең? Тотықтырғыш ретінде
CuCl2 ерітіндісінің нормальдығы қанша? Жауабы: 0,1 М және 0,1н.
20. 1 т қос тұз - мыстың арсениті мен ацетаты – 3 Cu(AsO2)2((CH3COO)2
түзілуі үшін қанша As2O2 және мыс (ІІ) купоросы CuSO4 (5 H2O қажет?
Жауабы: 585,5 кг; 985 кг
21. Мына реакциялар теңдеулерін аяқтау керек: а) Au + HCl + HNO3→ … ;
б) Au +KCN +H2O+O2 →….
22. ІІ топ d-элементтерінің жалпы сипаттамасы. Бұл элементтер атомдарының
(n-1) d10 электрондық конфигурацияларының тұрақтылығы қалай көрінеді?
23. Сынаптың 6s2 жоғары тұрақтылықтағы электрондық конфигурациясына
негізделген қандай қасиеттері мырыш пен кадмий қасиеттерінен
айырмашылық көрсетеді?
24. Кернеу қатарында Zn, Cd, Hg қай жерде орналасқан? Кадмий мырыш пен
сынапты оларды тұздарының ерітінділерінен ығыстыра ала ма? Олардың
қышқыл және сілті ерітінділеріне қатынастырын көрсету керек.
25. Zn2+, Cd2+, Hg2+ иондарының тотықтырғыш қасиеттері а) Н+ ионымен
салыстырғанда; б) осы элементтердің жай заттар ретінде
тотықсыздандырғыштық қасиеттері газ тәріздес сутегімен салыстырғанда
әлсізірек немесе күштірек көріне ме? Неге?
26. Мырыш азот қышқылының концентрациясы азайған сайын оны қандай
өнімдерге дейін тотықсыздандырады? Осы реакциялардың электронды-иондық
және молекулалық теңдеулерін жазу керек.
27. Сынаптың еру процесіндегі айырмашылық: а) егер HNO3 артық мөлшерде
болса; б) сынап артық мөлшерде болса, реакция теңдеулерін жазу керек.
Екі атомды топ –Hg - Hg- түзілу себебін түсіндіру керек.
28. Мырыш және кадмий гидроксидтері сілтілермен, аммиактің судағы
ерітіндісімен қалай әрекеттеседі? Теңдеулерін жазу керек. ZnCl2
ерітіндісі арқылы H2S өткізгенде ZnS толық тұнбаға түспейді. Неге? ZnS
тұнбасы толық түсу үшін қандай реагент қосу керек?
29. Сынап (I) нитратын металдың артық мөлшерін сұйытылған азот қышқылында
еріту арқылы алады. Егер молярлы қатынастары 1 Hg:1,19 HNO3 болса, 1
кг сынапты еріту үшін неше метр 25% - ті (ρ=1,15) азот қышқылы қажет?
Жауабы: 1,3 л.
30. Zn(NO3)2 және ZnSО4 тұздарының гидролиз теңдеулерін жазу керек,
реакция ортасын көрсету керек.
31. Ерігіштік көбейтіндісі (ЕК) мәндерін пайдаланып, ZnS және CdS
тұздарының HCl ерітіндісіне қатынасын түсіндіру керек. Ерітіндідегі
Cd2+ және Zn2+ иондарын бөлудің екі түрлі әдісін ұсыну қажет.
32. Амальгама деген не? Амальгамадағы маталдардың химиялық қасиеттері
өзгере ме? Натрий амальгамасы сумен қалай әрекеттеседі, неге оны
металл натрий орнына тотықсыздандырғыш ретінде қолданады?
33. Сынаптың қандай қосылыстары сулема, каломель, киноварь деп аталады?
Каломельдің Cl2 және SnCl2 заттарымен әрекеттескендегі тотығу-
тотықсыздану мүмкіндіктерін көрсету керек. Hg22+ қосылыстарына тән
диспропорциялану реакцияларына мысалдар келтіру керек.
34. Массасы 9,9 г Zn(ОН)2 толық еруі үшін концентрациясы 2 моль/л NaOH
ерітіндісінің қанша көлемі қажет? Жауабы: 100 мл
35. Мырыш 5,2 г 8% азот қышқылымен әрекеттескенде қанша көлем (қ.ж.)
аммиак бөлінеді? Бұл ерітіндінің көлемін және аммиактың бөлінуіне
жұмсалған концентрациясы 2 моль/л NaOH ерітіндісінің көлемін есептеу
кажет. Жауабы: 0,448 л; 150,9 мл; 10 мл.
36. Мырыш алдамышынан 260 кг мырыш алу үшін ауаның қандай көлемі
жұмсалады (қ.ж.)? Сонда кен құрамындағы мырыш сульфидінің массалық
үлесі қанша? Жауабы: 640 м3 , 38,8 %
37. Zn/ Zn2+ және Cd/ Cd2+ жүйелерінің стандартты электродтық
потенциалдар мәні бойынша, кадмий-мырыш гальваникалық элементінде
өздігінен қандай реакция жүреді: а) Zn+ Cd2+ = Cd+ Zn2+; б) Cd+
Zn2+= Zn+ Cd2+ ? Егер гальваникалық элементте өздігінен мына процесс
Fe+ Cd2+ = Cd+ Fe2+ жүрсе, қай электрод анод: а) Fe; б) Cd болады?
38. Мына реакциялар теңдеуін аяқтау қажет:
а) Hg2Cl2+HCl+HNO3→ ….
б) НgS+HCl+HNO3 → ….
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕНІҢ s – ЭЛЕМЕНТТЕРІ
ІА және ІІА топша элементтері
1. Периодтық жүйенің І тобының s – элементтерінің қайсысы жай зат күйінде
газ болады? Осы топтағы элементтерден оның айырмашылығы және оларға
ұқсастығы қалай көрінеді?
2. Сутегінің изотоптарын айтып, ядро құрылысындағы айырмашылықты
көрсетіңдер.
3. Сутегінің физикалық және химиялық қасиеттеріне қысқаша сипаттама беру
керек. Зертханада және өндірісте оны қалай алады? Теңдеулерін жазу
керек. Сыртқы және ішкі сутектік байланыс түзілетін қосылыстарға
мысалдар келтіру керек. Ол байланыстардың заттардың қасиеттеріне әсері.
4. Сутегі атомының құрылысына байланысты: а) бола алатын валенттілік күйін
және тотығу дәрежелерін көрсету керек; б) Н2 молекуласының құрылысын
ВБ(валенттілік байланыс) және МО(молекулалық орбиталдар) теориялары
тұрғысынан көрсету керек; в) Н3 молекуласының түзілмейтіндігін
түсіндіру керек.
5. Мына заттардың сулы ерітінділерін H2SO4, K2SO4, CuSO4, NaOH
қолданып электролиз арқылы сутегін алуға бола ма?
6. Металдар гидридтерін қалай алады: а) кальций гидридін алу; б) оның
сумен әрекеттесуі.
7. Н2О2 молекуласын оттегі мен сутегін өзара әрекеттестіріп алуға бола ма?
Бұл молекуланың құрылысы қандай және неге полярлы? Н2О2 молекуласының
айрылу реакциясын жазып, тотығу-тотықсыздану реакцияларының қай типіне
жататынын көрсету керек.
8. 150г Н2О2 ерітіндісіне біраз марганец диоксидін қосқанда бөлінген
оттегі көлемі қ.ж. 0,001м3 болған, алғашқы ерітіндідегі пероксидтің
массалық үлесі қанша екенін есептеу керек. Жауабы: 2,02%.
9. Сілтілік металдардың реттік номерлері өсуіне байланысты атомдардың
радиустары және иондану потенциалдары қалай өзгереді? Периодтық жүйеде
және металдардың кернеу қатарында сілтілік металдардаң орналасуындағы
әр түрлілікті қалай түсіндіруге болады?
10. Сілтілік металдар қосылыстарының ерігіштігі қандай және литий, натрий,
калийдің аз еритін қосылыстарын атау керек. Ауада жанғанда сілтілік
металдар қандай оттекті қосылыстар түзеді ? Натрий, калий, рубидий және
цезийдің қалыпты оксидтерін қалай алуға болады?
11. 10г мырышпен әрекеттесу үшін неше миллилитр НСІ ерітіндісі қажет? О(С
және 50,65 кПа жағдайындағы түзілген газ көлемін есептеу керек. Егер
алынған ерітіндіні 0,5л-ге дейін сұйылтса, ол ерітінді нормальдылығы
нешеге тең болады? Жауабы: 76,5мл; 6,85л; 0,612н.
12. Na2O2 көмір қышқыл газымен қалай әрекеттеседі және бұл реакция қай
жерде қолданылады? Na2O2 мен H2O әрекеттескен соң, ерітіндінің жалпы
көлемі 750 мл болды, осы ерітіндінің 10 мл-і 15 мл 0,2 н HCl
ерітіндісін бейтараптауға жұмсалдады, сонда неше грамм Na2O2 сумен
реакцияға түскендігін есептеу керек. Жауабы: 8,77г
13. Қыздырылған литий арқылы а) суды; б) азотты өткізгенде қандай
қосылыстар түзіледі және олар сумен қалай әрекеттеседі? Реакциялар
теңдеулерін жазу керек. Эфир ерітіндісінде литий гидриді AlCl3 тұзымен
әрекеттесіп Li[AlH4] түзеді., оның сумен және HCl-мен реакция
теңдеулерін жазу керек.
14. NaCl eрітіндісін 6 сағат 1000А тоқ көзінде электролизге түсіргенде 70л
10,6%-ті NaOH ((=1,12) ерітіндісі түзілген болса, тоқтың пайдалы әсер
коэффициентін есептеу керек. Жауабы: 92,8%
15. Жоғары температурада натрий сульфатын көмір және ізбеспен қақтап сода
алу процесінің теңдеуін жазу керек. Көмір мен ізбес функциясын көрсету
керек.
16. NH4Cl мен Na2CO3 не K2CO3 тұздарының сулы ерітінділері арасында қандай
тепе-теңдік түзіледі? Бұл ерітіндіні қаздырғанда тепе-теңдік қай
бағытқа ығысады? Реакцияның қосынды теңдеуін жазу керек.
17. KCl мен NaCl қоспасы 0,1225г, одан 0,2850г AgCl тұнбасы алынған болса,
қаспалардағы KCl және NaCl тұздарының массалық үлесін (%) анықтау
керек. Жауабы: 23,6 %КСІ және 76,4% NaCl
18. 250C температурада 8г натрий гидриді сумен әрекеттескенде бөлінетін
жылу мөлшерін есептеу керек. (H0(NaOH)=-56,4 кДж/моль (H0(NaOH)=-425,6
кДж/моль.Жауабы: 27,8 кДж.
19. Берилий атомның бірінші ионизация потенциалы (9,32 В) литий атомы
ионизация потенциалынан (5,96 В) жоғары, ал екінші ионизация потенциалы
(18,21 В) төмен (75,64 В). Неге?
20. Be(OH)2 – Ba(OH)2 қатарында металдар гидроксидінің негіздік қасиеттері
қалай өзгереді , неге?
21. BeCl2 молекуласының электрондық құрлысын және геометриялық структурасын
көрсету керек. Бериллий атомының гибридизациясы қандай?
22. Кальций оттегімен, фтормен, азотпен, көміртегі диоксидімен, су буымен
әрекеттесе ме? Жауапты Гиббс энергиясының өзгерісін есептеу арқылы беру
керек.
23. Содының а) Be2+ мен Mg2+ тұздарымен және б) Ca2+, Sr2+, Ba2+ тұздарымен
әректтесуі неге әртүрлі екендігін түсіндіру керек.
24. a) Be(OH)2 және Mg (OH)2; б) Be(OH)2 және Al(OH)3 қоспаларын бөлу
үшін алюминий карбонатын қолдануға бола ма? Реакция теңдеулерін жазу
керек.
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕНІҢ р - ЭЛЕМЕНТТЕРІ
III A ЖӘНЕ ІVA (германий топшасы)ТОПША ЭЛЕМЕНТТЕРІ
1. р-элементтердің периодтық жүйедегі орны (периодтар, топтар, топшалар),
қай периодтарда р-элементтері жоқ, олар не себебті р-элементтер деп
аталады? р-элементтерінің период және топ бойынша қаситтері қалай
өзгереді?
2. р-элементтері атомдарының электрондық құрылысына сүйеніп, олардың
жалпы сипаттамаларын келтіру керек. Жай заттардың, оксидтердің және
гидроксидтердің қасиеттерін топ бойынша, период бойынша салыстыру
қажет.
3. III A - VII A топшалар р-элементтерінің табиғаттағы қосылыстарын
айтып, жай заттарды алу әдістерін көрсету керек.
4. III A, IV А топша элементтеріне қандай валенттілік мәндер сәйкес, бор
мен кремнийдің химиялық қасиеттеріндегі ұқсастық қалай көрінеді?
5. Бор атомы түзетін қосылыстар: а) валенттілік электрондар арқылы; б)
барлық валенттілік орбиталдар арқылы. Қай қосылыстар координационды
қаныққан болады? Қосылыстардағы бор атомының координациялық санын,
гибридтелу түрін көрсету керек. Натрийдің метаборатының,
тетраборатының, боридінің формулаларын жазу керек.
6. BF3 молекуласына H2O және NH3 молекулаларының F- - иондарының
қосылуының механизмін көрсету керек. Қалыпты жағдайда неге BН3 жай
қосылысы болмайды, ол тек димер B2H6 түрінде ғана болады.
7. Борандар сумен қалай әрекеттеседі? Бұл қосылыстардың қандай қасиеттері
оларды ракета отыны ретінде қолдануға мүмкіндік береді?
8. H3BO3 қышқылын сілтімен бейтарапдағанда, не сілтінің артық мөлшерімен
өңдегенде қандай қосылыстар түзіледі? Реакция теңдеулерін жазу керек.
Ортобор қышқылын қыздырған кездегі өзгерістерінің реакцияларын
теңдеулерін жазу керек.
9. Бор оксиді мен содыны қақтағанда натрий тетрабораты түзіледі, реакция
теңдеуін жазу керек. Алынған тұздың гидролиз теңдеуін жазу керек.
10. Бор қышқылы спирт пен концентрлі күкірт қышқылы қоспасымен эфирлер
түзеді, ол жасыл жалынмен жанады. Борнометил және борноэтил
эфирлерінің түзілу реакцияларын жазып, графикалық формулаларын
көрсетіңдер. (B(OCH3)3) және B(OC2H5)3)
11. Бураны кейбір металдардың (Cr, Co, Mn) тұздарымен қақтағанда қос
метабораттар («бураның перлдері») түзіледі, олар шыны тәріздес, әр
металға тән өз түстері болады, сондықтан аналитикалық химияда
қолданылады, мысалы NaBO2(Cr(BO2)3 – жасыл, 2 NaBO2(Cо(BO2)2 – көк.
Мына реакция теңдеулерін аяқтау керек: а) Na2B4O7 + MnSO4→ …б) Na2B4O7
+ Cr2(SO4)3 →... в) Na2B4O7 + Cо(NO3)2 →…
12. Алюминийді глиноземнің криолит балқымасындағы ерітіндісін электроизге
ұшыратып алады. Егер глинозем құрамында 94,5% Al2O3 болса, 1 т
глиноземнен қанша алюминий алынады? Егер ток күші 30000А болса,
тоқтың қолданылу коэффициенті 95,5 % болса, электролизді бұл
жағдайларда қанша уақыт жүргізеді? Жауабы: 0,5 т; 52 сағ.
13. Каолинитті сазды күкірт қышқылымен өңдегенде алюминий сульфаты
Al2(SO4)3 (18 H2O алады. 1 т дайын өнім алу үшін 20% Al2O3 бар
саздың неше тоннасын өңдеу керек? Бұл жағдайда саздан тек 70% Al2O3
ғана жұмсалады. 1 т дайын өнімге жұмсалатын күкірт қышқылының
теориялық шығыны қанша? Жауабы: 1,09т; 0,44 т.
14. Алюминий судан сутегін тек сілті қатысында ғана ығыстырады, реакция
теңдеуін жазу керек. Алюминий сульфатының а)(NH4)2S; б)Na2CO3 ; в) KOH
(артық алынған) ерітінділерімен реакция теңдеулерін жазу керек.
15. Гальваникалық элементтің Al/Al2(SO4)3//Cr2(SO4)3 /Cr жұмысы кезінде
31,2 г хром бос металға дейін тотықсызданған. Алюминий электродының
массасы қаншаға азайғанын анықтау керек. Жауабы: 16,2г
16. Алюминийдің коррозияға тұрақтылығын түсіндіру керек. Бұл металдың
қышқылдар мен сілтілерге қатынасы қандай? Ол неге концентрлі азот
қышқылы мен күкірт қышқылында пассивтеледі?
17. Неге Al2S3 тек құрғақ әдіспен, мысалы, сусыз алюминий сульфатына
сутегімен әсер етіп, қыздырып алады? Реакция теңдеуін жазу керек. Егер
алынған сары кристалдар сумен контактке түссе, қандай процесс жүреді?
18. Алюминий гидроксидін тұнбаға түсіру үшін аммиак ерітіндісін
қолданады, неге сілті ерітіндісі қолданылмайды? Мына реакциялар
теңдеулерін аяқтау керек: а) AlCl3+NH3+H2O→…; б)AlCl3+Na2CO3+H2O→…;
в)AlCl3+(NH4)2S+H2O→…
19. Егер с (NH3(H2O)=2 моль/л болса, 200 мл (ρ=1,3 г/л) 30 % AlCl3 бар
ерітіндісінен Al(ОН)3 тұнбасын алу үшін, қанша көлем аммиак
ерітіндісін алу керек? Алынған тұнбаны еріту үшін концентрациясы 0,5
моль/л NaOH ерітіндісінің қанша көлемін алады? Жауабы: 876 мл (NH4ОН)
және 3,5л (NaOH).
20. Галлий топшасы элементтеріне тән тотығу дәрежелері. Галлий мен индий
қосылыстары үшін тұрақтырақ тотығу дәрежелері, ал таллий қосылыстары
үшін қандай?
21. Галлий (III) нитратының калий гексагидроксогаллатына айналу және оның
қайтадан галлий (III) сульфатына айналу реакцияларының теңдеулерін
жазу керек. Егер TlJ тұзының 20 0С температурада ерігіштігі 100 г суда
6(10-3 г болса, оның ерігіштік көбейтіндісі (ЕК) қанша? Жауабы: 3,2(10-
8.
22. Егер ( TІ3+/TІ+ = 1,25 В болса, таллий (III) сульфаты а) тұз
қышқылын; б) KJ ерітіндісін тотықтыра ала ма? Реакция теңдеулерін жазу
керек. Жауабы: жоқ, иә.
ІVA Германий топшасы элементтері
1. Германийден қорғасынға қарай оксидтері мен гидроксидтерінің қышқыл-
негіздік қасиеттері қалай өзгереді? Қалыпты жағдайдағы SnCl2 және
SnCl4 қосылыстары қай классқа жататыны туралы гидролиз нәтижесі
бойынша қорытынды жасау керек.
2. Металдық қалайы қандай екі модификацияда болады? «Қалайы обасы» деген
процесс не және ол қай температурада мүмкін? Ge, Sn, Pb элементтерінің
ауаға, суға, қышқылдарға және сілтілерге қатынасы, теңдеулерін жазу
керек.
3. Sn азот қышқылының қай концентрациясында қалайы нитраты Sn(NО3)2
ерітіндісіне және метақалайы қышқылының ақ ұнтағына айналады? Ұнтақ
біраз тұрған соң қышқылда да, сілтіде де еру қабілетінен неге
айрылады?
4. Не себебті қалайыны концентрлі тұз қышқылында, ал қорғасынды азот
қышқылында ерітеді?
5. PbO2 ұнтағын күкіртпен немесе фосформен өзара үйкегенде жалындайды,
бұл құбылыс қандай өндірісте қолданылады?
6. Бірдей жағдайда, қай тұздың Na2SnO2 не Na2SnO3 , Sn(NO3)2 не Pb(NO3)2
гидролиз дәрежесі жоғары? Ерітіндідегі қай ионның артық мөлшері бұл
тұздардың гидролизін азайтады?
7. Ерітіндіде 0,05 моль Pb2+ ионы, онымен бірге Sn2+ ионы болса, оларды
бөлу үшін концентрациясы 2 моль/л KI ерітіндісінің қандай көлемін алу
керек.Жауабы: 50 мл.
8. Массалық үлесі 20 % азот қышқылының қандай көлемінде а) Sn; б) Pb; в)
«припой», құрамында 70 % Sn және 30 % Pb ерітіледі? Әр үлгіні 100 г
алған, азот қышқылы NO оксидіне дейін тотықсызданады. Жауабы: а)633
мл; б)364 мл; в)552 мл
9. Қорғасын аккумуляторы зарядталғанда және кері процесі жүргенде
электродтарда өтетін реакциялар теңдеулерін жазу керек.
10. 15 м3 сутегі (17 0С және 98,64 кПа) алу үшін неше килограмм кремний
және 32 % NaOH ерітіндісінің қандай көлемі қажет? Жауабы: 8,6 кг; 56,7
л.
Зертханалық практикум
Зертханалық сабақтарға кіріспе және қысқаша сипаттама
ЗЕРТХАНАЛЫҚ № 1,2 САБАҚТАРТЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
Периодтық жүйедегі ҮІІІ В элементтері (темір, кобальт ,никель)
ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚҚА ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР
Fe, Co, Ni – микроэлементтерге жатады. Тәулігіне адам ағзасына 5-25 мг
темір қажет. Темірдің көп мөлшері сүтте, сырда, етте, алмада болады. Қан
гемоглобинінің негізгі бөлігі темір. Кобальт В12 витаминінің құрамына
кіреді, зат алмасуын жақсартады. Егер ағзада кобальт жетпесе, адам анемияға
ұшырауы мүмкін. Никельдің биологиялық ролі
әлі онша зерттелген жоқ.
ТӘЖІРИБЕ №1. Ғе2+ және Ғе3+ иондарына тән реакциялар
Пробиркаға 3-4 см3 темір (ІІІ) хлоридінің ерітіндісін құйып, оған бір
тамшы 0,1 н аммоний (не калий) роданидінің ерітіндісін тамызыңдар. Осындай
тәжірибені Мор тұзының ерітіндісімен де жасаңдар. Реакция теңдеуін жазып,
бұл реакция тек темір (ІІІ) тұзына ғана тән екенін көріңдер.
ТӘЖІРИБЕ №2. Темір (ІІ) қосылысының тотықсыздандырғыш қасиеті
Екі пробиркаға 3-4 см3 Мор тұзының ерітіндісін құйыңдар. Біреуіне бір
тамшы концентрлі азот қышқылын тамызыңдар, газ бөлінуін тоқтатқанша
ерітіндіні қыздырыңдар. Ерітінді суыған соң, екі пробиркаға да бір тамшыдан
0,1 н аммоний (не калий) роданидін тамызыңдар. Қай пробиркада ерітінді
өзгереді. Неге? Реакция теңдеуін жазыңдар. Азот қышқылы азот (ІІ) оксидіне
дейін тотықсызданады.
ТӘЖІРИБЕ №3. Темір (ІІІ) қосылысының тотықтырғыш қасиеттері
Пробиркаға 3-4 см3 темір (ІІІ) хлоридінің ерітіндісін құйып, 1-2 тамшы
калий иодидінің ерітіндісін тамызыңдар. Ерітінді түсі неге өзгереді?
Реакция теңдеуін жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №4. Темір тұздарының гидролизі
а)Пробиркаға 3-4 см3 лакмус ерітіндісін құйып, оған Мор тұзының
ерітіндісін қосыңдар. Ерітіндісін шайқап, оның түсінің өзгергеніне қарай,
реакция ортасын айтыңдар. Темір (ІІ) сульфаты ерітіндісінің гидролизінің
теңдеуін жазыңдар.
б)Екі пробиркаға 3-4 см3
лакмус ерітіндісін құйыңдар да бір-екі темір (ІІІ) хлоридінің кристалын
салыңдар. Ерітіндінің түсі арқылы реакция ортасын анықтаңдар? Бір
пробирканы қыздырыңдар. Енді не байқадыңдар. Бұл тұздың гидролиз дәрежесін
қалай азайтуға болады? Темір (ІІ) хлориді ме әлде темір (ІІІ) хлориді
көбірек гидролизге ұшырай ма?
ТӘЖІРИБЕ №5. Кобальт (ІІ) және никель (ІІ) гидроксидтері. Гидроксидтерді
алу және олардың тотығуы
а)Екі пробиркаға 2-3 см3 кобальт (ІІ) тұздарын құйыңдар. Бір-екі тамшы
сілті ерітіндісін тамызыңдар. Алғашында көк түсті негіздік тұз тұнбасы
түзіледі, біраздан кейін ол қызғылттанады, яғни кобальт (ІІ) гидроксиді
түзіледі. Бір пробиркадағы тұнбаны қалдырып екінші пробиркаға 2-3 тамшы 3%
сутегі пероксидін қосыңдар, қай пробиркада кобальт (ІІ) гидроксиді
тотығады?
б)Үш пробиркаға 3-4 см3 никель (ІІ) тұзының ерітіндісін құйыңдар да сілті
ерітіндісін құйып, никель (ІІ) гидроксидінің тұнбасын алыңдар.
Бірінші пробиркадағы тұнбаны жақсылап араластырыңдар, екінші пробиркаға 2-3
тамшы 3% сутегі пероксидінің ерітіндісін құйыңдар. Тұнба түсі өзгерді ме?
Ауаның оттегісімен не сутегі пероксидімен никель (ІІ) гидроксиді тотыға ма?
Үшінші пробиркаға бір тамшы бром суын құйыңдар. Не байқадыңдар?
Реакция теңдеуін жазыңдар. Темір (ІІ), кобальт (ІІ) және
никель (ІІ) гидроксидтерінің тотықсыздандырғыш қасиеттерін тәжірибелер
нәтижесі арқылы және тотығу-тотықсыздану потенциалын пайдаланып,
салыстырыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №6. КОБАЛЬТТІҢ КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРЫ
а) 3-4 см3 кобальт (ІІ) тұзының ерітіндісіне тамшылатып концентрлі аммиак
ерітіндісін кобальт (ІІ) гидроксидінің тұнбасы түскенше, сосын тұнбаның
комплекс қосылыс түзілуінің нәтижесінде ерігенге дейін құйыңдар. Кобальттың
координациялық саны 6-ға тең. Алынған ерітіндіні екіге бөліңдер. Бір
пробиркадағы ерітіндіні түсі өзгергенге дейін жақсылап шайқаңдар. Кобальт
(ІІ) комплексі кобальт (ІІІ) комплексіне айналады. Екінші пробиркаға 2-3
тамшы 3% сутегі пероксидінің ерітіндісін құйыңдар. Неге ерітінді түсі
өзгерді? Енді осы екі пробиркаға да аммоний сульфидінің ерітіндісін
құйыңдар. Неге тұнба түсті? Мына реакциялар теңдеулерін жазыңдар:
а)кобальттің (ІІ) аминокомплексінің түзілуінің; б)оның ауадағы оттегі мен
сутегі гидроксидімен тотығып, кобальт (ІІІ) аминокомплексінің түзілуін;
в)алынған комплекс қосылыстарының диссоциациясын; г)комплекс иондарының
диссоциациясын; д)кобальт (ІІІ) аминокомплексінің аммоний сульфидімен
әрекеттесуін.
б)пробиркаға 3-4 см3 су құйып, 2-3 тамшы никель тұзының ерітіндісін және
бір тамшы диметилглиоксим ерітіндісін құйыңдар. Никель диметилглиоксимат
комплексінің тұнбасы түзіледі.
Сабақтан алған білімді тексеру сұрақтары
1.Бұл элементтердің тотығу дәрежелері әр түрлі. Мына
элементтердің темір (ІІІ), кобальт (ІІ), никель (ІІ) иондарының
электрондық конфигурациясын көрсетіңдер.
2.Темірдің адам ағазсындағы ролін айтыңдар.
3.Темір (ІІ) қосылысының тотығу-тотықсыздану қасиеттерін сипаттаңдар:
а)темір (ІІ) қосылыстарының ерітіндісі ауада неге өзгереді? Темір (ІІ)
гидроксидінің оттегімен тотығуының реакциясының теңдеуін жазыңдар.
б)мына заттардың ерітінділерін 1)FeSO4 және KMnO4 2)FeSO4 және
K2Cr2O7 бір-біріне қосқанда жүретін реакциялар теңдеуін жазыңдар.
Тотығу потенциалының мәндерін қолданыңдар.
3.Екі реакция теңдеуі арқылы темір ерітіндісінде тотығу дәрежелері +2
және +3 сәйкес келетін темір бар екенін дәлелдеңдер.
4.Темір тұздарының ерітіндісін дайындағанда қышқыл құяды. Неге?
5.Сұйытылған және концентрлі тұз қышқылымен әрекеттескенде, сұйытылған
және концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттескенде, сұйытылған азот
қышқылымен әрекеттескенде темір қай тотығу дәрежесіне дейін тотығады?
Реакция теңдеулерін жазыңдар.
6.Кобальтты қандай әдіс арқылы алады? Кобальт (ІІ) сульфатының
ерітіндісі электролизге түскенде графит электродтарында қандай
процестер жүреді?
7.Кобальт (ІІ) гидроксидінің оттегімен кобальт (ІІІ) гидроксидіне
дейін тотығатынын ΔG0298 есептеп, дәлелдеңдер.
8.Мына қатарда Ni(OH)2 – Co(OH)2 – Fe(OH)2 тотығу процесі қалай
өзгереді? Қай гидроксид жеңіл тотығады?
9.Кобальт (ІІІ) гидроксидінің концентрлі хлорлы сутек қышқылымен
әрекеттесуінің реакция теңдеуін жазыңдар. Қандай газ бөлінеді?
10.Мына комплекс тұзының [Ni(NH3)6]Cl2 ерітіндісіне а) натрий
гидроксидінің ерітіндісін; б)күкіртті сутек суының ерітіндісін
қосқанда жүретін реакциялар теңдеулерін жазыңдар. Түзілген никель
қосылысының ерігіштік көбейтіндісін пайдаланып, қай ерітінді комплекс
ионды толығырақ бұзатынын көрсетіңіздер.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ № 3,4 САБАҚТАРДЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
Периодтық жүйедегі ҮІІ В элементтері
ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚҚА ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР
ТӘЖІРИБЕ №1 МАРГАНЕЦ (ІІ) ГИДРОКСИДІН АЛУ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ
Пробиркаға 5-6 см3 марганец (ІІ) сульфатын құйып, оған сонша натрий
гидроксиді ерітіндісін қосыңдар. Тұнба түсін байқаңдар. Бұл тұнбаны үшке
бөліңдер. Бір пробирканы солай қойыңдар, екінші пробиркаға тұз қышқылы
ерітіндісін, үшінші пробиркаға натрий гидроксидін құйыңдар. Ауада тұнба
түсі қалай өзгергенін бірінші пробиркадан байқаңдар. Реакциялар теңдеулерін
жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №2 МАРГАНЕЦ (ІІ) ҚОСЫЛЫСЫНЫҢ ТОТЫҚСЫЗДАНДЫРҒЫШ ҚАСИЕТІ
Пробиркаға 2-3 см3 марганец (ІІ) сульфатын құйыңдар да оған 2-3 тамшы 2
н натрий гидроксидінің ерітіндісін тамызыңдар. Алынған марганец
гидроксидінің тұнбасына 5-6 тамшы бром суын құйыңдар. Тұнбаның түсінің
өзгеруі марганец (ІҮ) қосылысының пайда болуынан. Реакция теңдеуін
жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №3 МАРГАНЕЦ (ҮІІ) ҚОСЫЛЫСЫНЫҢ ТОТЫҚТЫРҒЫШ ҚАСИЕТІ
Үш пробиркаға 3-4 см3 калий перманганатының ерітіндісін құйыңдар. Бір
пробиркаға 2-3 тамшы 2 н күкірт қышқылын, екіншісіне 2-3 тамшы су, үшінші
пробиркаға 3-4 тамшы 2 н сілті құйыңдар. Барлық пробиркаға натрий
сульфитінің бір-екі кристалын салыңдар. Әр пробиркада калий перманганатының
түсінің әртүрлі өзгергенін байқаңдар. Неге? Реакция теңдеулерін жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ № 4 МАРГАНЕЦ (ІІ) ТҰЗДАРЫНЫҢ ГИДРОЛИЗІ
Су құйылған пробиркаға бірнеше марганец (ІІ) хлоридінің не сульфатының
кристалын салыңдар. Лакмус ерітіндісін тамызыңдар. Индикатор түсі қалай
өзгереді? Гидролиз реакциясының теңдеуін жазыңдар.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ №5,6 САБАҚТАРДЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕДЕГІ УІВ ТОПШАЛАРЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ (ХРОМ, МОЛИБДЕН)
Марганец және молибден – микроэлементтер. Mn адамның өсуіне, қан
түзілуіне әсер етеді, алмасу процесіне қатысады. Mn көп мөлшерде күріште,
қара нанда, шайда, жемістерде болады. Молибден ферменттің жұмыс істеуіне
әсер етеді.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚҚА ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ
ТӘЖІРИБЕ №1 ХРОМ (ІІІ) ГИДРОКСИДІН АЛУ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ
Пробиркаға 5-6 см3 хром (ІІІ) тұзын құйыңдар. Тұнба пайда болғанға
дейін тамшылатып сілті ерітіндісін құйыңдар. Тұнба түсі қандай? Реакция
теңдеуін жазыңдар. Пробиркадағы затты екіге бөліңдер, бір бөлігіне күкірт
қышқылының ерітіндісін, бір бөлігіне тұнба ерігенге дейін сілті ерітіндісін
құйыңдар. Алынған ерітінділердің түсін салыстырыңдар. Сілтінің артық
мөлшерін құйғанда [Cr(OH)6]3- анионы түзіледі. Бұл реакциялар теңдеулерін
жазыңдар. Хром (ІІІ) гидроксиді туралы қорытынды жасаңдар.
ТӘЖІРИБЕ №2 ХРОМ (ІІІ) ТҰЗЫНЫҢ ТОТЫҚСЫЗДАНДЫРҒЫШ ҚАСИЕТТЕРІ
Пробиркаға 2-3 см3 хром (ІІІ) тұзының ерітіндісін құйыңдар да оған
тұнба ерігенге дейін сілті ерітіндісін құйыңдар. Алынған хромит ерітіндісін
үш пробиркаға бөліңдер. Бір пробиркаға хлор суын, екінші пробиркаға бром
суын, үшінші пробиркаға сутек пероксидін құйыңдар. Пробиркаларды су
моншасында қыздырыңдар. Ерітінділер түсінің өзгергенін байқаңдар. Хромиттің
хроматқа өтуінің (сілтілік ортада) реакция теңдеулерін жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №3 ХРОМАТТАР МЕН ДИХРОМАТТАР
а)Пробиркаға 3-4 тамшы калий хроматы мен 3-4 тамшы күкірт қышқылы
ерітіндісін құйыңдар. Ерітінді түсінің өзгергенін байқаңдар. Реакция
теңдеуін иондық түрде жазыңдар.
б)Пробиркаға 3-4 тамшы дихромат ерітіндісін
құйып оған бір-екі тамшы сілті ерітіндісін тамызыңдар. Ерітінді түсінің
өзгергенін байқаңдар. Реакция теңдеуін иондық түрде жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №4 АЗ ЕРИТІН ХРОМАТТАР АЛУ
Үш пробиркаға 3-4 см3 калий хроматы ерітіндісін құйып, оған 2-3 тамшы
ерітінділерді тамызыңдар: біріншісіне- барий хлоридін, екіншісіне- қорғасын
нитратын, үшіншісіне- күміс нитратын. Тұнбалар түсін байқаңдар. Реакциялар
теңдеуін иондық және молекулалық түрде жазыңдар.
ТӘЖІРИБЕ №5 ХРОМАТТАРДЫҢ ТОТЫҚТЫРҒЫШ ҚАСИЕТТЕРІ
4-5 см3 калий дихроматы ерітіндісіне бір-екі тамшы күкірт қышқылын тамызып,
оған 3-4 тамшы калий иодиді ерітіндісін құйыңдар. Ерітінді түсі өзгергенін
байқаңдар. Пробиркаға бір тамшы крахмал тамызып, иодтың пайда болғанын
дәлелдеңдер. Реакция теңдеуін жазыңдар.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ № 7,8 САБАҚТАРДЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕДЕГІ І В, ІІ В ТОПШАЛАРЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ (МЫС, МЫРЫШ,
КАДМИЙ)
Мыс қан түзілуіне қатысады, оның тәуліктік қажеттілігі 2-3 мг. Мыс сары
майда (0,8 мг/кг), етте (0,8-1,5 мг/кг), сүтте (0,7 мг/кг) көп болады.
Бірақ мыстың артық мөлшері ревматоидтық артрит деген ауруға әкелуі
мүмкін. Мырыш ағзада қанттың алмасуын реттейді. Оның көп мөлшері
етте, сүтте болады. Егер мырыш концентрациясы ағзада 1,5 еседен асып
кетсе, ол рак ауруына диагноз қоюға көмектеседі.
Кадмийдің ағзадағы ролі әлі зерттелмеген.
ТӘЖІРИБЕ №1: МЫСТЫҢ СҰЙЫТЫЛҒАН ЖӘНЕ КОНЦЕНТРЛІ ҚЫШҚЫЛДАРМЕН ӘРЕКЕТТЕСУІ
Үш пробиркаға мыс түйірін салып, 5-6 см3 мына 2 н қышқылдарды құйыңдар:
HCl, H2SO4, HNO3. Тағы үш пробиркаға мыс салып, концентрлі қышқылдар
құйыңдар. Нені байқадыңдар? Мыс туралы қорытынды жасаңдар.
ТӘЖІРИБЕ №2 МЫСТЫҢ (ІІ) АЗ ЕРИТІН ТҰЗДАРЫН АЛУ
Екі пробиркаға 3-4 см3 мыс (ІІ) хлоридінің не сульфатының ерітіндісін
құйыңдар. Бір пробиркаға күкіртті сутек суын, екінші пробиркаға соды
ерітіндісін (Na2CO3) қосыңдар. Тұнбалар түсін байқаңдар. Тұнбалар түсу
реакцияларының иондық және молекулалық теңдеулерін жазыңдар. Мыс тұзы
содымен әрекеттескенде мыс гидрокарбонаты (CuOH)2CO3 түзіледі. Неге мыс
карбонаты CuCO3 түзілмейді?
ТӘЖІРИБЕ №3 МЫСТЫҢ КОМПЛЕКСТІ ҚОСЫЛЫСТАРЫ
Пробиркаға 3-4 см3 мыс сульфатының ерітіндісін құйып, оған 2 н аммиак
ерітіндісін тамшылатыңдар. Алғашқы тамшы құйылғанда негіздік тұнба
(СuOH)2SO4 түзіледі, ол аммиак тамшысы артқан сайын ери бастайды. Мына
реакциялар теңдеулерін жазыңдар:
а)мыс сульфатының аммиакпен негіздік сульфат
түзілуінің; б)аммиактың артық мөлшерінде
негіздік сульфат тұнбасының еріп, комплекс қосылыс түзілуінің. Мыс (ІІ)
ионының координациялық саны 4. в)мыс комплекс
қосылысының диссоциациясын. Қай негіз күшті: мыс гидроксиді ме, әлде
тетраамин мыс гидроксиді [Cu(NH3)4](OH)2 ме?
ТӘЖІРИБЕ №4 МЫРЫШ ПЕН КАДМИЙ ГИДРОКСИДТЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ
Екі пробиркаға 3-4 см3 мырыш тұзының ерітіндісін, екі пробиркаға 3-4
см3 кадмий тұзының ерітіндісін құйыңдар. Әр пробиркаға 2 н сілті
ерітіндісін тамшылатып құйыңдар. Ақ түсті гидроксидтер тұнбалары пайда
болады. Алынған тұнбалардың қышқылдармен, негіздермен қалай әсерлесетінін
байқаңдар. Реакция теңдеулерін жазыңдар. Гидроксидтер қасиеттері туралы
қорытынды жасаңдар.
ТӘЖІРИБЕ №5 МЫРЫШ ЖӘНЕ КАДМИЙ ТҰЗДАРЫНЫҢ ГИДРОЛИЗІ
Бір пробиркаға бірнеше кристалл мырыш тұзын, екінші пробиркаға бірнеше
кристалл кадмий тұзын салып, суда ерітіңдер. Әр пробиркаға 2-3 тамшы лакмус
құйып, пробиркаларды аздап қыздырыңдар. Лакмус түсінің өзгеруі арқылы
реакция ортасын анықтаңдар. Гидролиз теңдеулерін молекулалық және иондық
түрінде жазыңдар.
Сабақтан алған білімді тексеру сұрақтары
1. Элементтер иондарының Cu(I), Cu(II), Zn(II), Cd(II) электрондық
конфигурациясын көрсетіңдер. Мына комплексті қосылыстардағы K2[ZnCl4],
[Zn(H2O)4]Cl2, K2[Zn(OH)4], [Cu(NH3)4]+. а)ішкі және сыртқы сфераларды,
комплекс-түзгіштерді, лигандаларды атаңдар;
б)комплекстің зарядын, комплекс түзгіштің тотығу дәрежесін және
координациялық санын анықтаңдар; в)қай қосылыс катионды комплекс,
қайсысы аниондық комплекс. г)комплекс қосылыстарды
атаңдар.
2. Мыс (ІІ) сульфатының, мырыш хлоридінің ерітінділері электролизге
ұшырағанда электродтарда қандай процестер жүреді? Сусыз мыс (ІІ)
сульфаты ақ түсті кристалл зат, егер оны суда ерітсе, ерітінді көгереді.
Бұл құбылысты қалай түсіндіруге болады?
3. Мырыш азот қышқыл тұзының, мыс (ІІ) хлоридінің гидролизін
молекулалық және иондық түрде жазыңдар.
4.Мыстың, мырыштың, кадмийдің мына қышқылдармен а)сұйытылған және
концентрлі тұз қышқылымен; б)сұйытылған және концентрлі күкірт
қышқылымен; в)сұйытылған және концентрлі азот қышқылымен әрекеттесуінің
теңдеулерін жазыңдар.
5.Мырыш гидроксидінің тұнба-ерітінді жүйесінің тепе-теңдігінің схемасын
жазыңдар. Тепе-теңдік қышқыл не сілті құйғанда қалай ығысады?
6.Мырыш оксидінің көміртегі монооксидімен тотықсыздануының стандартты
энтальпиясын есептеңдер (кесте пайдаланыңыздар).
ЗЕРТХАНАЛЫҚ № 9,10 САБАҚТАРДЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕДЕГІ І А, ІІ А ТОПШАЛАРЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ
Сабақтың мақсаты : ІА және ІІА топша элементтерінің қасиеттерін зерттеу
№1 Тәжрибе. Натрий мен калийдің ауада тотығуы.Пинцетпен керосиннің
астындағы металдың (калий немесе натрий) аз мөлшерін банкадан алып, фильтр
қағазына қойып, пышақпен кесіңдер (металдарды қолдарыңмен ұстамаңдар).
Металдың кесілген жері неліктен тез жылтырынан айрылды? Теңдеу жазыңдар.
№2 Тәжрибе. Натрий карбонаты мен гидрокарбонатының гидролизі.
Үш пробиркаға 6-7 см3 дистильденген су құйыңдар. Әрқайсысына 1-2
тамшыдан лакмус ерітіндісін құйыңдар. Бір пробиркаға бірнеше натрий
карбонатының кристалдарын, екіншісіне осынша натрий гидрокарбонатын
салыңдар. Үшінші пробирканы салыстыруға қалдырыңдар. Пробиркалардағы
ерітінділерді араластырғаннан кейін үшінші пробиркадағы ерітінді түсімен
салыстырыңдар. Реакция теңдеулерін иондық және молекулалық түрде жазыңдар.
Неге пробиркалардағы (№1 және №2) ерітінділер түсі әртүрлі?
№3 Тәжрибе. Натрий хлориді ерітіндісінен электролиз арқылы натрий
гидроксидін алу.
Натрий хлориді ерітіндісін электролиздеңдер. Анодта қандай газ
бөлінеді? Катодтың жанындағы ерітінді ортасы қандай екенін тәжірибе арқылы
анықтаңдар. Электролизпроцессінің теңдеуін жазыңдар.
№4 Тәжрибе. Кальцийдің сумен әрекеттесуі.
Пробирканың 1/3 дейін су құйып, пинцетпен кальций металының аз
мөлшерін салыңдар. Қандай газ бөлінеді? Су неге тұнбаланады? Суға
фенолфталеин тамшылатып, ерітіндіде ОН- -ионы пайда болғанын дәлелдеңдер.
Фенолфталеин түсі қалай өзгереді? Кальцийдің сумен әрекеттескен реакция
теңдеуін жазыңдар. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты айтыңдар.
№5 Тәжрибе. Аз еритін магний тұздарын алу.
Пробиркаға 2-3 мл магний тұзының ерітіндісін құйып, оған магний
гидроксокарбонатының тұнбасы түзілгенге дейін сода ерітіндісін құйыңдар.
Газ бөлінгенін байқаңдар. Бұл түзілген негіздік тұздың хлорлы сутек
қышқылымен әрекеттесуінің теңдеуін жазыңдар.Магний гидроксокарбонатының
түзілуінің теңдеуін жазыңдар.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған сұрақтар (ІА
және ІІА топша элементтері):
1.Кальций мен магнийдің қандай қосылыстары суды
кермектендіреді? Су кермектігін қалай жоюға болады?
1. Бірдей жағдайда мына тұздардың Ве(NO3)2, Mg(NO3)2 қайсысы
гидролизге көбірек ұшырайды? Тұздардың гидролиздерінің
иондық теңдеулерін жазыңдар
2. Be – Mg – Ca – Sr – Ba қатарындағы элементтердің химиялық
активтігі оттегіне, фторға және азотқа қалай өзгереді?
Теңдеулерін жазыңдар.
3. Кальций мен магнийді оксидтерінен тотықсыздандыру арқылы
алу үшін қандай жағдайлар керек?
4. Өндірісте кальций мен магнийді қалай алады?
5. Кальцийді оның оксидінен алюминий арқылы тотықсыздандырып
алуға бола ма? Реакцияны Гиббс энергиясын есептеу арқылы
дәлелдеңдер.
6. Магний ауада жанғанда қандай заттар пайда болады? Бұл
заттардың сумен әрекеттесу реакциясының теңдеулерін
жазыңдар.
7. Магнийдің көміртегі диоксидінде жануының ∆G298 есептеңдер.
Реакция өздігінен жүре ала ма?
8. ІІ топтың негізгі топшасының элементтерінің валенттілігі І
не ІІ көп болатын қосылыс түзе ала ма?
9. Са, Sr, Ba элементтері неге сілтілік жер металдары деп
аталады?
500кг СаО өшіргенде қанша жылу бөлінеді? СаО гидратациялану
энтальпиясы ∆Н=-66,6Дж/моль.Жауабы:594,6∙103кДж
ЗЕРТХАНАЛЫҚ № 11,12 САБАҚТАРДЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕДЕГІ ІІІ А ТОПША ЭЛЕМЕНТТЕРІ
№1 Тәжрибе. Алюминийдің қышқылдармен әрекеттесуі.
Үш пробиркаға 4-5 см3 2н тұз қышқылының, күкірт және азот қышқылдарының
ерітінділерін және үш пробиркаға 4-5 см3 концентрлі тұз қышқылының, азот
және күкірт қышқылының ерітінділерін құйыңдар. Әр пробиркаға алюминий
фольгасын салыңдар. Суық күйінде барлық пробиркада да реакция жүре ме?
Пробиркаларды су моншасында қыздырыңдар. Нені байқадыңдар? Реакциялар
теңдеуін жазыңдар. Сұйытылған азот қышқылымен алюминий әрекеттескенде
қандай газ бөлінеді? Сұйытылған күкірт, тұз қышқылымен әрекеттескенде ше?
Реакциялар теңдеулерін жазыңдар. Қыздырған кезде концентрлі азот қышқылы
азот диоксидіне дейін, концентрлі күкірт қышқылы бос күкіртке дейін
(қыздырғанда) суық күйінде күкіртті газға дейін тотықсызданады. Тұз
қышқылының концентрациясы оның алюминиймен әрекеттесуіне әсері бар ма?№7
Тәжрибе №2 Алюминийдің сулы ерітіндіде еруі.
Алюминий фольгасын пробиркаға салып, үстіне 3-4 см3 су құйыңдар.
Пробирканы су моншасында қыздырыңдар. Сутегі бөліне ме? Пробиркаға 4-5 см3
2 н натрий гидроксидін құйыңдар: Сутегі жақсы бөлінеді. Реакция мына кесте
бойынша жүреді: Al2O3+NaOH + H2O → Na3[Al(OH)6]
Al + H2O → Al(OH)3 + H2
АІ(OH)3 + NaOH → Na3[Al(OH)6]
Бұл реакциялардағы коэффициенттерді қойыңдар.
№3 Тәжрибе. Алюминий гидроксиді,оны алу,қасиеттері.
Екі пробиркаға 2-3 см3 алюминий тұзының ерітіндісін құйып, оған 2-3 см3
2н натрий гидроксиді ерітіндісін тұнба түскенге дейін құйыңдар. Бір
пробиркадағы тұнбаға 3-4 см3 2 н тұз қышқылы ерітіндісін құйыңдар,
екіншісіне сонша 2н натрий гидроксидін құйыңдар.
Екі пробиркадан да нені байқадыңдар? Алюминий гидроксидінің қасиеті
туралы қорытынды жасаңдар. Алюминий гидроксидін алу реакциясының және оның
тұз қышқылы мен натрий гидроксидімен әрекетесу реакциясының теңдеулерін
жазыңдар. Сілтілік ортада [Al(OH)6]3- комплекс анионы түзіледі. Алюминий
гидроксидінің диссоциациясының тепе-теңдігінің кестесін жазыңдар. Al3+ және
[Al(OH)6]3- иондарының концентрациясы қышқыл құйғаннан, сілті құйғаннан
қалай өзгереді?
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған сұрақтар
1.Алюминийдің, қорғасынның және қалайының ықтырғышты көрсетіңдер. Тотығу-
тотықсыздану реакциялар теңдеулерін жазыңдар.
электрондық конфигурациясын жазыңдар. Қай электрондар мен
орбитальдар валенттілікті көрсетеді?
2.Алюминий тұз қышқылы, азот және күкірт қышқылдарымен (сұйытылған және
концентрлі) қалай әрекеттеседі? Реакциялар теңдеулерін жазыңдар. Қай
қышқылда қорғасын толық ериді.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ № 13,14 САБАҚТАРДЫҢ ТАҚЫРЫБЫ
ПЕРИОДТЫҚ ЖҮЙЕДЕГІ ІV А ТОПША ЭЛЕМЕНТТЕРІ
№1 Тәжрибе. Қалайының қышқылдармен әрекеттесуі.
Алты пробиркаға қалайының кішкене бөлшектерін салыңдар. Үш пробиркаға 4-
5 см3 2н тұз қышқылын, азот және күкірт қышқылдарының ерітіндісін құйыңдар,
ал үш пробиркаға 4-5 см3 концентрлі тұз қышқылының, азот және күкірт
қышқылдарының ерітінділерін құйыңдар. Реакциялар суық күйінде қалай жүреді?
Пробиркаларды су моншасында қыздырыңдар. Қыздырған кезде реакциялар қалай
жүреді?
Қалайы сұйытылған азот қышқылымен әрекеттескенде NO газы бөлінді, ал
қалайы Sn2+ ионына айналады. Қалайы сұйытылған тұз қышқылымен, күкірт
қышқылымен әрекеттескенде қандай газ бөлінеді? Қалайы концентрлі күкірт
қышқылымен әрекеттескенде Sn4+ ионына дейін тотығады, ал күкірт қышқылы SO2
газға дейін тотықсызданады. Қалайы концентрлі азот қышқылымен
әрекеттескенде ақ тұнба β-қалайы қышқылын түзеді /хSnO2yH2O/, ал азот
қышқылы NO2 газына дейін тотықсызданады. Реакция теңдеулерін жазыңдар.
№ 2 Тәжрибе. Қалайы мен қорғасынның гидроксидтері және олардың
қасиеттері. Екі пробиркаға 2-4 см3 қалайы (ІІ) хлоридінің ерітінділерін,
екі пробиркаға азот қышқыл қорғасын тұзын құйыңдар. Бұл пробиркаға тұнбалар
түзілгенге дейін 2н натрий гидроксиді ерітіндісін тамшылатыңдар. Алынған
гидроксидтердің қасиеттерін зерттеңдер: қалайы гидроксиді мен қорғасын
гидроксиді тұнбаларына 2н натрий гидроксидін құйып, тұнбаны ерітіңдер.
Келесі екі пробиркаға, яғни қорғасын гидроксидіне сұйытылған азот қышқылын
құйыңдар /неге тұз қышқылы не күкірт қышқылын құюға болмайды/ қалайы
гидроксидіне сұйытылған тұз қышқылын құйыңдар. Тұнбаларды ерітіңдер.
Тәжірибелер нәтижесінен бұл гидроксидтердің қасиеттері туралы қорытынды
жасаңдар. Гидроксидтер диссоциациясын жазыңдар, олардың сілтіде,
қышқылдарда еру реакцияларының теңдеулерін жазыңдар. Сілтілік ортада
[Sn(OH)4]2- және [Pb(OH)6]4- комплекс иондар түзіледі.№ 3 Тәжрибе.
Қорғасының (ІІ) тұздарының гидролизі.
Пробиркаға 2-3 кристалл қорғасын нитратын салып, 4-5 см3 су құйыңдар.
Кристалдарды толық ерітіп, лакмус ерітіндісін тамшылатыңдар. Нені
байқадыңдар? Қорғасын нитраты ерітіндісінің реакция ортасы қандай?
Ерітіндіні аздап қыздырып, оған натрий карбонаты ерітіндісін 4-5 см3
қосыңдар да, тағы қыздырыңдар. Мынандай қосылысқа сәйкес келетін
2PbCO3∙Pb(OH)2 тұнба түзіледі. Алынған тұзды қандай қышқылда ерітуге
болады? Қорғасын нитраты гидролизінің бірінші сатысын жазыңдар. Натрий
карбонаты бұл процеске қалай әсер етеді?
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған
сұрақтар(ІУА топша элементтері):
1. Қорғасынның және қалайының тотықтырғыштық қасиеттерін көрсетіңдер.
Тотығу-тотықсыздану реакциялар теңдеулерін жазыңдар.
Электрондық конфигурациясын жазыңдар. Қай электрондар мен орбитальдар
валенттілікті көрсетеді?
2.Қалайы мен қорғасын құймаларының қолданылуы.
3.Мына қатардағы элементтердің Ge – Sn – Pb металдық қаситетінің
күшейетінін көрсететін реакция теңдеулерін жазыңдар.
4.Қалайы және қорғасын тұз қышқылы, азот және күкірт қышқылдарымен
(сұйытылған және концентрлі) қалай әрекеттеседі? Реакциялар теңдеулерін
жазыңдар. Қай қышқылда қорғасын толық ериді.
5.Мына қатардағы иондардың Sn2+, Pb2+ тотықсыздандырғыш қасиеті мына
қатардағы иондардың Sn4+, Pb2+ тотықтырғыш қасиеттері қалай өзгереді?
Студенттердің өздік жұмысына тапсырма
Берілген өзгерістер үшін ионды–электронды теңдеулер құрыңдар. Реакция
теңдеулеріндегі коэффициенттерін қойыңдар. Әр реакция үшін қай зат
тотықтырғыш, қай зат тотықсыздандырғыш екенін көрсетіңдер. Қай зат
тотықсызданады?
1. KBr + KBrO3 + H2SO4→ Br2 + K2SO4 + H2O
2. P + HJO3 + H2O → H3PO4 + HJ
3. H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
4. Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2S + H2O
5. KMnO4 + H3PO4 + H2SO4 → MnSO4 + K3PO4 + H2O
6. Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH
7. PbS + HNO3 → S + Pb(NO3)2 + NO + H2O
8. P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO
9. KMnO4 + Na2SO3 + KOH → K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
10. HNO3 + Ca → NH4NO3 + Ca(NO3)2 + H2O
11. NaCrO2 + PbO2 + NaOH → Na2CrO4 + Na2PbO2 + H2O
12. H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
13. K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
14. KClO3 + Na2SO3 → KCl + Na2SO4
15. HNO3 + Zn → Zn(NO3)2 + N2O + H2O
II. Мына өзгерістерде қай процесс тотығу, қайсысы тотықсыздану процесі
екенін электрондық теңдеу құрып көрсетіңдер:
1. As3– → As5+; 2. N5+ → N3– ; 3. S2– → S0
4. Mn6+ → Mn2+ ; 5. Cl5+ → Cl– ; 6. N3– → N5+
7. N3– → N0 ; 8. Bi0 → Bi3+ ; 9. Mn4+ → Mn 2+
10. J2 → 2J– ; 11. Cr3+ → Cr6+ ; 12. S6+ → S2-
13. Se0 → Se6+ ; 14. Cl0 → Cl 5+ ; 15. N5+ → N3–
III. Мына заттардың арасында тотығу–тотықсыздану реакциялары жүре ме?
Неге?
1. NH3 және KMnO4 ; 2. HNO2 және HJ ; 3HCl және H2Se
4. J2 және Cl2 ; 5. PH3 және HBr ; 6. K2Cr2O7 және H3PO4 ;
7. HNO3 және H2S ; 8. AsH3 және HNO3 ; 9. HCl және CrO3 ;
10. K2Cr2O7 және HCl; 11. H2S және Cl2 ; 12. H2SO4 және HCl;
13. Ca және HNO3 ; 14. Zn және H2SO4 (сұйыт); 15. Zn және H2SO4 (конц);
IV. Сулы ерітіндіде жүретін өзгерістер үшін электронды–иондық
теңдеулерін аяқтаңдар.
1. MnO4– → MnO2 ; 2. SO42– → SO32– ; 3. NO2– → NO3– ;
4. PbO2 → Pb2+ ; 5. PO33– → PO43– ; 6. CrO42– + 4H2O → [Cr(OH)6]3–
7. NO3– + H+ → NH3 ; 8. SO42– → SO20 ; 9. Cr3+ → CrO42– ;
10. Cr2O72– → Cr3+ ; 11. ClO– → Cl– ; 12. ClO3– → Cl– ;
13. SO32– → SO42– ; 14. NO3– → NO20 ; 15. J20 → JO3– ;
V. Мына кестелермен көрсетілген реакциялар тотығу–тотықсыздану
реакцияларының қай тобына жатады:
1. C + 4H+ → CH4 ; 2. SO2 + O3 → SO3 + O2 ; 3. SO32– + O2 → SO42– ;
4. SO32– + MnO4– + H+ → SO42– + Mn2+ + H2O ; 5. N2O5 → NO2 + O2 ;
6. KClO2 → KClO3 + KCl ; 7. NO + NO2 → N2O3 ;
8. HNO3 → NO2 + O2 + H2O ; 9. CrO3 → Cr2O3 + O2 ;
10. KClO3 → KCl + KClO4 ; 11. NH4NO3 → N2O + 2H2O ;
12. AsO33– + H2O2 → AsO43– + H2O ; 13. KClO3 → KCl + O2 ;
14. HClO → HClO3 + HCl ; 15. NH4NO2 → N2 + 2H2O ;
VI. Мына кестелердегі реакциялардың бағытын анықтаңдар және толық
теңдеуін жазыңдар.
1. KJ + H3AsO4 ↔ KJO3 + HAsO2 + …
2. H2S + HClO ↔ H2SO4 + …
3. KCl + J2 + K2SO4 + … ↔ KClO3 + KJ + H2SO4
4. JO3– + Al + H+ ↔ J0 + Al3+ + …
5. ClO– + Cl– + H+ ↔ Cl2 + …
6. Zn + OH– + …↔ [Zn(OH)4]2– + H2
7. S + J– + … ↔ S2– + JO3– + H+
8. [Mn(H2O)6]2+ + Br2 ↔ MnO4– + Br– + …
9. [Cr(H2O)6]3+ + [Fe(H2O)6]3+ ↔ Cr2O72– + [Fe(H2O)6]2+ …
10. [Cr(H2O)6]3+ + ClO– ↔ CrO42– + Cl– + …
11. Fe3+ + Hgo ↔ Fe2+ + Hg2+
12. HCl + H2SO4 ↔ Cl2 + H2SO3
13. H2S + H2SO3 ↔ S + H2O
14. Pb2+ + NO3– + H2O ↔ PbO2 + H+ + NO2–
15. H2S + H2O2 ↔ SO42– + H+ + H2O
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz