УМКД

Химиялық реакциялар жылдамдығы

Дәріс 1. Химиялық негізгі түсініктері және заңдары.
Мазмұны:
1. Химиялық негізгі түсініктері және заңдары.
2. Заттардың эквивалент.

1.Қазіргі кезде химияда зат массасы және зат мөлшері деген ұғымдар пайдаланылады. Зат массасының өлшем бірліктері:грамм,килограмм,тонна.
Бұлардың ішінде халықаралық өлшемдер жүйесінде (СИ) масса бірлігі ретінде килограмм қолданылады.Зат мөлшерін бөлшектер:молекула,атом,
ион,электрон санымен көрсетеді.СИ жүйесінде зат мөлшерінің өлшем бірлігі
моль.
Моль дегеніміз массасы 0,012 кг-ға тең көміртегінде (12С) қанша атом
болса,сонша құрылымдық бөлшектері (молекула,атом,ион,электрон т.б.)
бар жүйедегі зат мөлшері.
Көміртегінің келтірілген масассасындағы атомдардың саны 6,02∙1023-ке
тең. Демек,1 моль затта - 6,02∙1023 бөлшектер саны бар. Бұл сан Авогадро
саны деп аталады.Немесе Авогадро тұрақтысы,NA=6,02∙1023 моль-1.
<<Моль>> ұғымы анықтамасынан кезкеген құрылымдық бөлшектің саны
Туралы айтуға болады.Мысалы,атом күйіндегі сутегінің 1 молінде 6,02∙1023
сутегі атомдары, 1 моль молекулалық сутегінде 6,02∙1023 сутегі молекула-
лары,сутегі иондарының 1 молінде 6,02∙1023 сутегі иондары бар.
Салыстырмалы атомдық масса (Ar) - көміртектік бірлікпен өлшенеді.
Ол элемент атомының массасы көміртегі атомының массасының 1/12-нен
неше есе артық екенін көрсетеді.
Заттың салыстырмалы молекулалық массасы (Мr) дегеніміз зат моле-
кула массасының көміртегі атомының массасының 1/12 бөлігіне қатынасы.
Мольдік масса дегеніміз зат массасының зат мөлшеріне қатынасы М=m/n, оның өлшемі г/моль немесе кг/моль, мольдік масса сан жағынан са-
лыстырмалы молекулалық массаға тең. Мольдік массаны мына формуламен есептеуге болады: М=mа ∙ NA.
Мольдік көлем дегеніміз газ көлемінің зат мөлшеріне қатынасы М=Vm/n, оның өлшем бірлігі л/моль немесе м3/моль. Массасы берілген газдың күйі температурамен,көлеммен және қысыммен анықталады. Егер P=1,01325∙105 Па=101,325 кПа және t0 С=00 С болса,бқһұл жағдайды қалыпты жағдай деп атайды. Бұл жағдайдағы (қ.ж.) көлемді (V0), ал қысымды (Р0) деп белгілейді. Қалыпты жағдайдағы газдар күйін идеал газдар заңы анықтайды.
а/ Бойль-Мариотт заңы: тұрақты температурада газдың берілген массасының көлемі қысымға кері пропорционал:
V1 /V2 = Р2/Р1 немесе V1 Р1= V2 Р2 (1 теңдеу)

б/ Гей-Люссак және Шарль заңы: тұрақты қысымда газдың берілген массасы температура t0 С өзгергенде алғашқы 00 С-дағы көлемінің 1/273 бөлігіне өседі.
V= V0(1+1/273∙ t0) немесе V= V0 +(273+ t0) /273 (2 теңдеу)

ескере отырып, бұл заңды басқаша өректеуге болады:
Т= t+273; V/Т = V0/273 (3 теңдеу)

Егер V0/273 тұрақты шама екенін ескерсек, V/Т=const. Демек ,тұрақты қысымда массасы берілген газдың көлемі абсолютті температураға тура пропорционал. Егер көлем тұрақты болса,қысымның температураға тәуелділігі (2) және (3) теңдеулерге ұқсас теңдеулермен өрнектеледі :
Р=Р0 (1+ t /273) (4 теңдеу)

Р0/273= const; Р/Т = Р0/273 немесе Р= const. (5 теңдеу)

в/ Авогадро заңы: Әртүрлі газдың бірдей көлемдерінде,бірдей темпера-тура мен бірдей қысымда молекула саны да бірдей, сондықтан газ тәріздес заттардың молі бірдей жағдайда бірдей көлем алады. Идеал газдардың (қ.ж.)
мольдік көлемі: Vm=22,414∙103 м3/моль=22,414 л/моль
Егер газдың мольдік массасы белгілі болса тығыздығын есептеуге болады.Газдың (қ.ж.) 1 литрінің массасы: r = М/22,4 г/л (6 теңдеу)

Бойль-Мариотт және Гей-Люссак,Шарль заңдарын біріктіре отырып идеал газдың күйін сипаттайтын теңдеуді табуға болады.Ол үш шама - қысым(Р),көлем(V),температура(Т) кіреді:
V0∙Р0/273= Р1V1 = const. (7 теңдеу)

Егер V0∙Р0/273 шамасы 1 кг газ үшін алынса, ол әртүрлі болады, ал егер 1 моль етіп алынса,ол барлық газдар үшін тұрақты. Бұл шама универсал газ тұрақтысы деп аталады да R деп белгіленеді.Демек газ мөлшері 1 моль болса,енді оны (7) теңдеуге енгізсек:
РV/Т= R немесе РV= RТ (8 теңдеу)

Бұл теңдеу Менделеев-Клапйрон теңдеуі деп аталады. Егер 1 моль газ алынса (8) теңдеудің түрі :
РV= пRТ (9 теңдеу)

n=m/М онда РV=m/М ∙RТ (10 теңдеу)

Бұл (10) теңдеуден кез келген шаманы,мысалы,мольдік массаны (М) есептеуге болады. R-сандық мәні және өлшемі көлем мен қысымның өлшем бірлігіне тәуелді.
Халықаралық СИ жүйесінде қысым (Па),масса(кг),зат мөлшері(Моль),ал көлем(м3) алынса,онда 1 моль газ үшін R-ді есептеуге болады:
R= V0∙Р0/273=(1,01325∙105∙22,414∙103)/273=8,314 Дж/моль ∙К

2.Заттардың эквивалентін анықтау.
Заттардың эквиваленті деп, олардың сутек атомы не ионының 1 моль мөлшерімен әрекеттесетін, не орнын басатын мөлшерін атайды. Мысалы, мына реакцияда:
2 HCl + Ca(OH)2--> CaCl2 + 2H2O
HCl- дың екі сутек атомына бір Са(ОН)2 сәйкес келіп тұр. Сондықтан сутегінің бір атомына 1/2 Са(ОН)2 молі сәйкес, яғни кальций гидроксидінің эквиваленті 0,5 моль болады. (1/2) саны эквиваленттік фактор болып саналады, оны былай белгілейді fэкв(В) (В- белгілі бір зат). Келтірілген мысалда fэкв Са(ОН)2 =1/2. Кей заттардың эквиваленттік факторын формула арқылы табуға болады. Қышқылдар үшін эквиваленттік фактор оның негіздігіне қарама-қарсы негіздік-қышқыл молекуласындағы металл ионына алмасатын сутек ионының саны). Негіздердің эквиваленттік факторы олардың қышқылдығына қарама-қарсы қышқылдың-негіздегі қышқыл қалдығына алмасатын ОН- ионының саны):
fэкв(қышқыл)= 1/N(H+)
fэкв(негіз)= 1/N(OH-)
N - Н+ не ОН- саны
Эквиваленттік фактор бір зат үшін әр түрлі реакцияларда әр түрлі болады. Мысалы:
H3PO4 + 3 NaОН --> Na3РО4 + 3Н2О
N - (Н+)= 3. Сонымен эквиваленттік фактор фосфор қышқылы үшін мынаған тең: (H3PO4) = 1/N (Н+)= 1/3;
H3PO4 + 2 NaОН --> Na2НРО4 + 2Н2О
N (Н+)= 2, fэкв(H3PO4)= (1/2)
Тұздар үшін (мысалы орта) эквиваленттік фактор металл атомының санын оның тотығу дәрежесінің көбейтіндісін металл атомдарының санына бөлгенге тең:
fэкв(тұз)= 1/N(Ме)∙ Z (Ме)
N(Ме)- металл атомының саны;
Z (Ме)- металдың тотығу дәрежесінің мәні.
Мысалы: алюминий сульфатының эквиваленттік факторы: fэкв(Al2(SO4)3)=1/6;
Зат эквивалентінің молрлық массасы В (г/моль)- эквиваленттік факторды молярлық массаға көбейткенге тең:
М(fэквВ) = fэкв (В) ∙ М(В) (1)
Бір негізді қышқылдар мен бір қышқылдық негіздердің эквивалентінің молярлық массалары, олардың молярлық массаларына тең.М(fэквВ) = М(В)
Мысалы: NaОН эквивалентінің молярлық массасы:
М(fэкв NaОН) = М(NaОН) = 40 г/моль
Тұздар үшін, мысалы: алюминий сульфатының Al2(SO4)3 эквивалентінің молярлық массасы:
М[fэкв Al2(SO4)3] = fэкв [Al2(SO4)3]∙ М[Al2(SO4)3] = 342/6
Зат эквиваленті (моль)- зат массасының эквивалентінің молярлық массасына қатынасы:
n(fэкв B) = m(B)/ M (fэкв B) (2)
Химиялық реакцияға түсетін заттар өзара бір-бірімен эквиваленттік қатынаста әрекеттеседі, яғни эквиваленттер заңына бағынады:
А + В = С + Д реакциясы үшін, мына қатынас орындалады:
n(fэкв А) = n(fэкв В) = n(fэкв С) = n(fэкв Д)
Сонымен А мен В заттары әрекеттесуі үшін:
n(fэкв А) = n(fэкв В)
(2) теңдеуді қолданып:
m(A) ‗ m(B) немесе m(A) ‗ M (fэкв А)
M (fэкв А) M (fэкв B) m(B) M (fэкв B)

(3) теңдеу эквиваленттер заңының салдары.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1.Заттың эквиваленті дегеніміз не?
2.Эквиваленттің молярлық массасы дегеніміз не?
3.Күрделі заттардың (қышқылдар, негіздер, тұздар) және жай заттардың эквиваленттерінің молярлық массасы қалай анықталады?
4.Эквиваленттер заңы қалай оқылады? Математикалық өрнегі қандай?
5.Неше моль және неше грамм болады:
а) 6,02∙102 ацетилен С2Н2 молекулаларын.
б) 2,00∙1023 азот молекулаларын.

Дәріс 2. Атом құрылысы және периодтық жүйе. Химиялық байланыс.
Мазмұны:
* Энергияның кванттануы туралы түсінік
* Бордың атом моделі
* Материяның корпускулалы-толқындық екі жақтылығы.
* Белгісіздік принципі
* Толқындық функция
* Квант сандары
* Паули принципі, Хунд ережесі, ең аз энергия принципі
* Электрондық формулалар, электрондық структуралық схемалар
* Атом құрылысы тұрғысынан құрастырылған периодтық заң.
* Периодтық жүйенің құрылысы.
* Иондану энергиясы, электрон тартқыштық, электр терістілік.
* Элементтер қасиетінің периодтылығы, екінші ретті периодтылық.
* Атомдық және иондық радиустардың өзгеру заңдылықтары.
* Периодтық заң және периодтық жүйенің маңызы.
* Химиялық байланыс.
1. Алғаш энергия кванттануы туралы мәлімет 1900 ж Макс Планкпен ұсынылды. Бөлінетін не сіңірілетін квант энергиясы Планк теңдеуімен анықталады: ∆ E = hν, где h - пропорционалдық коэффициенті (Планк тұрақтысы), оның сандық мәні 6, 63·10-34 Дж·с. ν - толқын жиілігі. Толқын үзындығы және сәулелену жиілігі бір-бірімен мына қатынаспен λ·ν = с байланысты, мұнда с-жарықтың жылдамдығы.
2. Атомның тұрақтылығын түсіндіру үшін дания ғалымы Н.Бор үш постулат ұсынды: 1. Электрон ядроны кез келген орбитамен емес, оның энергиясына сай тұрақты орбита бойымен айналады. Стационар орбитада электрон айналып жүрген кезде энергия бөлінбейді не сіңірілмейді. Математикалық түрде Бор постулаты , мұнда n-натуралды саң, m-объект массасы, r-шеңбер радиусы. Осы формулаға сүйеніп Бор сутек атомының құрылысың қарастырды. Электрон орбитасының минималды радиусы, яғни минимальді потенциалды энергиясы бірге тең n мөлшеріне сәйкес келеді. n=2,3,4,..., мөлшерлеріне сәйкес сутегі атомының күйі қозған деп аталады 2. Электрон бір стационар орбитадан екінші стационар орбитаға өткен кезде энергия бөлінеді не сіңіріледі. Квантталған орбиталар радиустерінің мөлшерін, электрон қозғалысының жылдамдығын анықтайтын n саны бас кванттық сан деп аталады. 3. Энергия үздіксіз емес, тек белгілі бір порция - квант түрінде бөлінеді не сіңіріледі. Теорияның кемшіліктері: 1. атомдар спектрлердің кейбір сипаттамаларын толық түсіндірмейді. 2. Өте қарапайым молекулалардағы химиялық байланыстардың саңдық мәнін есептеуге мүмкіндік бермейді.
3. Зерттеулер классикалық механика заңдылықтарына өте ұсақ бөлшектердің бағынбайтының көрсетті. Мұндай өте ұсақ микробөлшектердің қасиеттерін кванттық немесе толқындық механика ғана түсіндіре алады. Кванттық механика бойынша электронның толқындық және бөлшектікіндей қасиеті болады. Яғни толқын сияқты оның толқындық жиілігі болады, ал бөлшек сияқты оның пішіні, массасы болады. Бөлшектік-толқындық дуализм математикалық түрде Луи де Бройль теңдеуімен өрнектеледі: λ = h / mv, мұнда m - бөлшек массасы, v - микробөлшек жылдамдығы.
4. Микробөлшектер дуализмін 1927 ж Вернер Гейзенбергпен ашылған белгісіздік принципі түсіндіреді: Бір уақытта микробөлшектердің жылдамдығын және координаторларын дәл анықтауға келмейді. Белгісіздік принципінің математикалық түрі: ∆g·∆v >= h/m. Атомда электрон ядроны толқын түрінде, ядроғп бірде жақындап, бірде алыстап белгілі бір толқын ұзындық және жиілікпен айналып отырады, яғни ядро айналасында электрондық бұлт түзеді. Оның ядродан белгілі бір қашықтықта тығыздығы жоғары болады. Сонымен электрондық бұлт - атомдағы электрон күйінің кванттық-механикалық моделі. Атом айналасында электрон бұлтының барлық жерде бірдей емес. Қай жерде электрон көбірек болатын болса, сол жерде электрон бұлтының тығыздығы жоғары болады. Атомдық орбиталь-электрондық бұлт орналасқан ядро маңындағы кеністік.
5. Кванттық механикада электрон толқындық функциямен сипатталады Ψ. толқын ядродан тарап, қайтадан ядроға қайтады, яғни тура және кері толқын болады.Екі толқын қосылған кезде (интерференция) тоқтаған толқын түзіледі. Австрия физигі Э.Шредингер 1926 ж тоқтаған толқын формуласындағы толқын ұзындығының орнына оның де бройль теңдеуіндегі мәнін қойып, Шредингердің толқындық теңдеуі деп аталатын тендеу алды:
d2 Ψ/ dx2 + d2 Ψ/ dy2 + d2 Ψ/ dz2 = (8PI2m / h2)· (E-U)·Ψ
Мұнда m-электрон массасы, x, y, z-электрон координаты, Е- электронның толқын энергиясы, U-потенциалды энергия. Толқындық функция оң, теріс және ноль мағыналарды қабылдай алады. Толқындық функциясының квадраты Ψ2 микробөлшектің кеңістіктің белгілі бір жеріндегі болу ықтималдығын сипаттайды.
6. Электронның атомдағы күйін төрт түрлі кванттық сандармен сипаттайды. 1. Бас кванттық сан п. Ол электронның ядродан қашықтығын, яғни энергиясын көрсетеді. Оның мәні тек нақты сан болады 1-ден infinity дейін өзгереді. Бас кванттық санды цифрмен және әріппен белгілейді: п = 1, 2, 3, 4 немесе К, L, М және т.б.Деңгей саны артқан сайын электронның энергиясы да жоғарлайды. Бас квант сан периодты жүйедегі период номеріне тең. 2. Орбиталь (қосымша) квант сан l. Ол электронның энергиялық күйін және орбитальдарының пішінін көрсетеді. Орбиталь квант саны бас квант санына байланысты, оның мәндері 0-ден n-1 дейін өзгеріп отырады. Мысалы n=3 болса l=0,1,2 болады. Орбиталь квант санын цифрмен немесе әріптермен белгілейді l=0,1,2,3 немесе s-, p-, d-и f- орбитальдар. 3. Магнит квант сан m орбиталь квант санға байланысты болады да орбитальдардың кеңістіктегі орнын көрсетеді. Ол орбиталь квант санының l барлық мәндеріне, 0-ді қоса ие болады, яғни l=1 болса, онда m=-1,0,+1. Әр орбиталь квант санына сәйкес магнит квант санын және орбитальдар (ұя) санын есептеуге болады: s орбитальда орбиталь саны 1, p орбитальда 3, d орбитальда 5, f орбитальда 7 электрондық күй болады. 4. Спинді квант саны s электронның өз осінен айналуын сипаттайды. Электрон өз осі бойымен біріне-бірі қарама-қарсы бағытта айнала алатындықтан онын тек екі мәні болады: + 1/2 және -- (1/2). Егер екі электронның басқа квант сандары бірдей болса, олардың спиндері әр түрлі болады. ондай электрондарды жұптасқан деп атайды да, қарама-қарсы айналатынын былай ↑↓ белгілейді. Егер ұяда бір электрон болса оны дара деп атап былай белгілейді ↑.
7. көп электронды атомдарда электрондардың орналасу ережелері
Ережелер
Мысалдары
1. Паули принципі. 1925ж. Атомда барлық квант сандары бірдей екі электрон болмайды
7Li - 1s22s1
1s 2s
↑↓ ↑
n=1
n=1
n=2
l=0
l=0
l=0
m=0
m=0
m=0
s=+1/2
s=-1/2
s=+1/2

2. Гунд ережесі. Бір деңгейшеде орналасқан электрондардың спин квант сандарының қосындысы максималь болуы шарт.
14N - 1s22s22p3

3. Энергиясы аз деңгейшеге электрондардың алдымен орналасу принципі.
Клечковский ережесі
А) Электрондардың деңгейшелерге орналасуы бас және қосымша квант сандарының қосындысының (n+l) арту ретімен болады.

Б) Егер бас және қосымша квант сандарының қосындысы бірдей болса, электрондарының деңгейшелерге толуы бас квант санының мәнімен анықталады

n+l=1
n=1
l=0 (1s)
n+l=2
n=2
l=0 (2s)

n+l=3
n=2
l=1 (2p)

n=3
l=0 (3s)

n+l=4
n=3
l=1 (3p)

n=4
l=0 (4s)
E (3p) < E (4s)

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Атом ядросы 12 протон және 12 нейтроннан тұрады, элементтің атомдық массасын, реттік номерін, валенттік электрондар санын анықтаңдар.
* Реттік номері 23 және 35 атомдардың электрондық деңгейлерінің санын анықта.
* Бас квант саны 3-ке тең электрондық қабатындағы электрондар саны нешеге тең?
* Қосымша квант саны 2,3-ке тең болғандағы деңгейлердегі магнит квант санының неше мәні болады?
* 3 бірдей квант саны атомдағы екі электронның спин квант санының мәні қандай?
* Қосымша квант санының мәні l=0,1,2,3 тең электрондар қалай аталады?
* Мыс атомының қозбаған жағдайдағы d-электрондарының қосынды санын көрсету керек.
* Азот атомының электрондарының қосынды спині нешеге тең?
* Неліктен көптеген элементтер атомдық массалары бөлшек мәндерге ие болады?
* Жаңа көзқарас бойынша периодтық жүйедегі аргон және кобальт элементтерінің орналасуын қалай түсіндіруге болады?
* Қандай элементтер ауыспалы деп аталады?
* Гелий, неон, аргон, ксенон сияқты газдардың химиялық инерттілігі қалай түсіндіріледі?
* Периодтық жүйедегі орнына байланысты калий, мыс, марганец, бромның қасиеттерін салыстыр.
* Хлорлысутек, бромдысутек, иодтысутек қышқылдарының қайсысы күштірек, неліктен?
* Төмендегі қосылыстардағы химиялық байланыстың полюстілігін көрсет: а)су немесе селенді сутек; б)хлорлысутек немесе иодты сутек; в)метан немесе аммиак?
* Төменде берілген элементтердің ішінен донорлар және акцепторларды көрсетіңдер: В, Сl, S, N (бор, хлор, күкірт, азот).
* Мына сұйықтардың қайсысы сутектік байланыс нәтижесінде ассоциацияланған: күкірттісутек қышқылы, су, балқытқыш қышқыл, төртхлорлы көміртек? Бұл құбылыс осы сұйықтардың қасиеттеріне қалай әсер етеді?
* Төртхлорлы көміртек, бор хлориді, бериллий хлориді молекулаларында гибридтенудің қандай түрі болады, осы молекулалардың пішіні қандай?
* Сутектен 0,8г атомдық сутекті алу үшін 174,4 кДж энергия жұмсау керек, сутек молекуласындағы байланыс энергиясын есепте.
* Сілтілік металдардың жұмсақтығының және балқу температурасының төмен болу себебі неде? Неліктен магнийдің қаттылығы мен балқу температурасы натрийге қарағанда жоғары?

Дәріс 3. Химиялық процестердің энергетикасы.
Мазмұны:
1. Химиялық реакциялардың энергетикалық эффекттері.
2. Термохимиялық заңдар.
3. Энтальпия.
4. Энтропия.
5. Гиббс энергиясы.
1. Химиялық өзгерістер нәтижесінде атомдардың, иондардың, молекулалардың құрылысы өзгертіліп, құрылуымен қатар жылу, жарық, электр энергиясы бөлінеді, яғни химиялық энергия басқа энергия түріне айналады.
Реакцияның энергетикалық эффектісін термохимия зерттейді. Белгілі бір тұрақты қысымда жүретін процесстерді- изобаралы, ал тұрақты көлемді жүретін процесстерді- изохоралы процесстер деп айтады.
Жүйенің ішкі энегиясы (U) - молекуланың, атом ядросының, электрондарының қозғалысының толық энергиясынан, молекулалық әрекеттесу энергиясынан және т.б. энергиялардан тұрады.
Термодинамиканың бірінші заңы- энергия сақталу заңының жеке көрінісі болып есептеледі және оған мынадай анықтама беруге болады.
ӘР ТҮРЛІ ЭНЕРГИЯ БІР-БІРІНЕ ТЕК ҚАНА ЭКВИВАЛЕНТТІ МӨЛШЕРДЕ ЖӘНЕ ӘРҚАШАН БІРДЕЙ ҚАТЫНАСТА АУЫСАДЫ.
Мысалы: берілген жүйе жылу сіңіру нәтижесінде І жағдайдан 2 жағдайға ауысады делік. Сіңірілген жылу жүйенің ішкі энергиясының өзгеруіне және сыртқы күштерге қарсы жұмыс (А) атқару үшін жұмсалады.
Q= ΔU + A
Келтірілген теңдеу термодинамиканың бірінші заңының математикалық өрнегі немесе термодинамикаға қолданылған энергия сақтау заңының көрінісі.
Изобаралы-изотермиялық процесс үшін жұмсалатын жылу мөлшері жүйенің энтальпиясын өзгертуге, ал изохоралы-изотермиялық реакциялар жүрген кезде-жүйенің ішкі энергиясының өзгеруіне ΔU жұмсалады: Qp= ΔH Qv= ΔU.
Химиялық реакциялар жылу шығару не жылу сіңіру арқылы жүреді. Жылу шығара жүретін реакцияларды,экзотермиялық жылу сіңіре жүретін реакцияларды эндотнрмиялықдеп атайды.
Химиялық реакцияларға қатысатын және түзілетін заттармен бірге реакцияның жылу эффектісі көрсетілген теңдеулерді термохимиялық теңдеулер дейді.
Реакциялардың жылу эффектілерін сан жағынан зерттейтін химияның бір бөлімін термохимия деп атайды.
2. Термохимияның негізгі заңын 1840 жылы орыс ғалымы Г.И.Гесс ашты, Гесс заңы былай айтылады: РЕАКЦИЯНЫҢ ЖЫЛУ ЭФФЕКТІСІ - РЕАКЦИЯНЫҢ ҚАНДАЙ ЖОЛМЕН ЖҮРУІНЕ БАЙЛАНЫСТЫ ЕМЕС, ТЕК РЕАКЦИЯҒА ҚАТЫСАТЫН БАСТАПҚЫ ЗАТТАРДЫҢ ЖӘНЕ РЕАКЦИЯ НӘТИЖЕСІНДЕ ТҮЗІЛЕТІН ЗАТТАРДЫҢ ТҮРІНЕ ЖӘНЕ КҮЙІНЕ ҒАНА БАЙЛАНЫСТЫ.
Мысалы: Сграфит + О2 (г) = СО2(г) ΔН1 1-әдіс
Сграфит +1/2 О2(г) = СО(г) +1/2 О2(г) = СО2(г) 2-әдіс
ΔН2 ΔН3
Екі әдісте де графит және газ күйіндегі оттегі қосылады, нәтижесінде көміртегі (СО2) оксиді түзіледі, сондықтан:
ΔН1 = ΔН2 + ΔН3
Г.И.Гесс заңынан біршене салдар шығады:
1.ТУРА РЕАКЦИЯНЫҢ ЖЫЛУ ЭФФЕКТІСІ КЕРІ ТАҢБАМЕН АЛЫНҒАН КЕРІ РЕАКЦИЯНЫҢ ЖЫЛУ ЭФФЕКТІСІНЕ ТЕҢ.
2.РЕАКЦИЯНЫҢ ЖЫЛУ ЭФФЕКТІСІ ОНЫҢ НӘТИЖЕСІНДЕ ТҮЗІЛГЕН ЗАТТАРДЫҢ ТҮЗІЛУ ЖЫЛУЛАРЫНЫҢ (энтальпияларының) ҚОСЫНДЫСЫНАН РЕАКЦИЯҒА ҚАТЫСАТЫН ЗАТТАРДЫҢ ТҮЗІЛУ ЖЫЛУЛАРЫНЫҢ ҚОСЫНДЫСЫН АЛЫП ТАСТАҒАНҒА ТЕҢ:
ΔНх.р. = ΣΔН0түз. + ΣΔН0түск.
3. Жай заттардан химиялық қосылыстың 1 моль түзілгенде бөлінетін немесе сіңіретін жылудың мөлшерін сол заттың түзілу энтальпиясы дейді.
Термохимиялық есептеулерге қолайлы болу үшін, барлық химиялық қосылыстардың түзілу энтальпияларын бірдей жағдайға келтіреді. Температура 2980К, қысым 1 атм жағдайда тұрақты болатын химиялық қосылыстардың түзілу энтальпияларын олардың стандартты түзілу энтальпиясы деп аталады және оларды ΔН0298 таңбасымен белгілейді. Стандартты жағдайда тұрақты болатын жай заттардың түзілу энтальпиялары (мысалы: О2 (газ), N2 (газ), Br2(сұйық) т.б.) нольге тең деп қабылданған.
4. Реакция бағытын болжау үшін энтальпиямен қатар энтропия (S) деген ұғым енгізілген.
Молекулалар, атомдар мен иондар әдетте тәртіпсіз қозғалыста болғандықтан жүйе реттік жағдайдан ретсіз жағдайға көшуге бейім болады. Ретсіздіктің сандық мөлшері энтропиямен өлшенеді.
Энтальпия мен ішкі энергия сияқты энтропияның да абсолют мәнін өлшемейді, тек өзгерісін анықтайды (ΔS).
Жүйе ретсіз жағдайдан реттік жағдайға өткенде энтропиясы кішірейді (ΔS<0), ал керісінше, ретсіздік жағдайда өткенде энтропия өседі (ΔS>0).
Зат сұйық күйден бу күйге өткенде, кристалды зат ерігенде энтропия өседі. Керісінше, конденсациялану және кристалдану процестерінің нәтижесінде энтропия кемиді. Заттың энтропиясының сандық шамасын 250С (2980К) және қысым 1 атм есептейді. Бұл жағдайларда энтропия Дж/моль немесе кал/моль∙град өлшенеді де ол энтропияның бірлігі (э.б.) деп аталады да S0298 деп белгіленеді стандартты энтропия. Кез келген химиялық процестің энтропиясының өзгеруін Гесс заңы бойынша мына теңдеумен есептейді:
ΔSх.р. = ΣS0түз. + ΣS0түск.

5. Химиялық процестерде бір уақытта екі тенденция қатар жүреді: бөлектердің өзара бірігіп, іріленуге ұмтылуы энтальпияны кемітеді, ал бөлшектердің ыдырауы энтропияны өсіреді. Бұл екі қарама-қарсы жүретін тенденциялардың қосындысының эффектісі Т мен Р жағдайда жүретін процестерде изобаралық-изотермиялық потенциалдардың G өзгеруін көрсетеді.
ΔG = ΔH + TΔS
Изобаралы потенциалдардың өзгеру сипаты бойынша процестердің іс-жүзінде жүретін-жүрмейтіндігін анықтауға болады. Егер теңсіздік ΔG<0 орындалса, процесс жүреді, яғни реакция нәтижесінде G кемитін болса, процесс жүруі мүмкін және ол басталса, өздігінен жүреді.
Егер ΔG>0 болса, берілген жағдайда процесс жүрмейді. ΔG =0 болса, жүйе тепе-теңдік жағдайда болған. Процесс өздігінен жүру үшін ΔG = ΔH + TΔS теңдеуінде ΔH<0 және ΔS>0 болулары керек, яғни энтальпияның кемуі, энтропияның өсуі керек.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1.Термохимия нені зерттейді?
2.Экзотермиялық және эндотермиялық деп қандай реакцияларды айтады?
3.Гесс заңын және оның салдарын айтып беріңіз.
4.Ішкі энергия деген не?
5.Энтальпия деген не және оның физикалық мәні қандай?
6.Термодинамиканың бірінші заңын айтып беріңіз.
7.Энтропия деген не? Стандартты энтропия деген не? Энтропиялық бірлік деген не?
8.Изобаралы-изотермиялық потенциал деп немесе Гиббс энергиясы деп қандай шаманы айтады? ∆G қандай бірлікпен өлшенеді?
9.Жүйенің энтропиялық және энтальпиялық факторлары деген не?
10.ΔН пен ΔS байланысы қандай теңдеумен өрнектеледі?

Дәріс 4 . Химиялық кинетика. Химиялық тепе-теңдік
Мазмұны:
1. Химиялық реакциялар жылдамдығы.
2. Массалар әсерлесу заңы. Температура әсері
3. Гетерогенді және гомогенді жүйелердегі химиялық тепе-теңдік.
4. Ле-Шателье принципі.
1. Химиялық реакцияның жылдамдығы- реакцияға түсетін не алынатын заттардың концентрациясының уақыт бірлігінде белгілі бір көлемде (гомогенді) не қатты заттың бетінде (гетерогенді реакция) өзгеруі. Реакция жылдамдығы әрекеттесетін заттардың табиғатына, концентрациясына, температураға, қатысатын катализаторларға байланысты. Қатты заттар реакцияға түскенде, реакция жылдамдығы қатты заттың бетінің көлеміне, газдар үшін- қысымға байланысты.
V = +/- ΔС/ Δt - гомогенді реакция үшін,
V = +/- Δn/(S Δt) - гетерогенді реакция үшін.
Егер реакция жылдамдығын реакция негізінде алынған заттардың концентрациясының өзгеруімен есептесе плюс кояды, реакцияға түсетін заттардың концентрациясының өзгеруімен есептесе минус қояды.
ТҰРАҚТЫ ТЕМПЕРАТУРАДАҒЫ ХИМИЯЛЫҚ РЕАКЦИЯНЫҢ ЖЫЛДАМДЫҒЫ СТЕХИОМЕТРИЯЛЫҚ КОЭФФИЦИЕНТТЕРІ ДӘРЕЖЕ КӨРСЕТКІШ ТҮРІНДЕ КӨРСЕТІЛГЕН ӘРЕКЕТТЕСУШІ ЗАТТАРДЫҢ КОНЦЕНТРАЦИЯЛАРЫНЫҢ КӨБЕЙТІНДІСІНЕ ТУРА ПРОПОРЦИОНАЛ БОЛАДЫ (массалар әрекеттесу заңы, оны 1867 жылы К.Гульдберг пен П.Вааге ашқан) Мынадай гомогенді реакция үшін:
4 NH3(г) +5O2(г) = 4NO2(г) +6H2O(г)
Массалар әсерлесу заңы бойынша, бұл реакцияның жылдамдығының математикалық өрнегі мынадай болады.
υ= k[NH3]4∙[O2]5
k- жылдамдық константасы, ол әрекеттесетін заттардың табиғатына байланысты. Гетерогенді жүйеде реакция жылдамдығы қатты заттың концентрациясына байланысты емес.
Мынандай гетерогенді реакция үшін:
CuO(қ) + H2(г) = Cu(қ) + H2O(г)
υ= k[H2] ∙SCuO
Реакция жылдамдығына температураның әсерін Я.Вант-Гофф ережесі анықтайды.
ТЕМПЕРАТУРАНЫ 100-қа ӨСІРГЕНДЕ РЕАКЦИЯЛАР ЖЫЛДАМДЫҒЫ 2-4 ЕСЕ АРТАДЫ. Бұл заттың математикалық өрнегін былай көрсетуге болады.
υ Т2 = υТ1 γ (Т1-Т2)/10
γ- температуралық коэффициент
γ- тәжірибе жүзінде анықталады және оның мәні 2-4 аралығында болуы мүмкін.
Химиялық реакциялар жылдамдығының арнаулы заттардың (катализаторлар) әсерінен арту құбылысын катализ деп атайды.
Көптеген катализаторлар реакция жылдамдығын арттырады, тек кейбір катализаторлар реакция жылдамдығын азайтады.
3. Көптеген химиялық реакциялар қайтымды болады да екі бағытта жүреді. Тура реакцияның жылдамдығы кері реакцияның жылдамдығына тең болатын қайтымды реакцияның күйін химиялық тепе-теңдік дейді. Қайтымды реакцияның мысалы ретінде азот пен сутегінің аммиак түзуінің процессін келтірейік:
N2 + 3H2 <--> 2NH3
Тура және кері реакциялардың жылдамдығын былай жазуға болады:
U = k1 [N2][H2][3] - тура реакция жылдамдығы.
U = k2 [NH3]2 - кері реакция жылдамдығы.
Химиялық тепе-теңдік кезінде тура және кері реакциялардың жылдамдықтары өзара тең болғандықтан, теңдеуді былай жазуға болады:
k1 [N2][H2]3 = k2 [NH3]2 немесе
k1/k2 =[NH3]2/[N2][H2]3
Тура реакция мен кері реакциялардың жылдамдығының константаларының қатынасы да тұрақты болады:
К = k1/k2 =[NH3]2/[N2][H2]3
Және оны осы реакцияның тепе-теңдік константасы деп атайды.
Сыртқы жағдай (температура, қысым, концентрация) өзгермесе, химиялық тепе-теңдік ұзақ уақыт сақталады. Сыртқы жағдайлардың өзгеруі тура реакция мен кері реакцияның жылдамдығына түрліше әсер ететіндіктен, тепе-теңдік реакция тура реакцияның немесе кері реакцияның бағытына қарай ығысады. Сыртқы жағдайдың өзгеруіне байланысты химиялық тепе-теңдік белгісі бір бағытқа ығысуын Ле-Шателье принципі анықтайды.
4. ТЕПЕ-ТЕҢДІК КҮЙДЕ ТҰРҒАН ЖҮЙЕНІҢ СЫРТҚЫ ЖАҒДАЙЛАРЫНЫҢ БІРІ ӨЗГЕРСЕ ТЕПЕ-ТЕҢДІК СОЛ ӨЗГЕРІСКЕ ҚАРСЫ ӘСЕР ЕТЕТІН ПРОЦЕСТІҢ БАҒЫТЫНА ҚАРАЙ ЫҒЫСАДЫ.
N2(г) + 3H2(г) <--> 2NH3 (г) + Q
Тура реакция жылу бөліп шығара жүретін (экзотермиялық), ал кері реакция жылу сіңіре жүретін (эндотермиялық) екені көрсетілген. Сондықтан температураны жоғарылатса, Ле-Шателье принципі бойынша, химиялық тепе-теңдік бұл өзгеріске қарсы әсер ететін бағытта, яғни температураны төмендететін эндотермиялық реакцияның бағытына қарай ығысады. Егер жүйенің температурасын төмендетсе, онда химиялық тепе-теңдік оны төмендететін, яғни жылу шығара жүретін NH3-тің түзілу бағытына қарай ығысады.
Ле-Шателье принципі бойынша, жүйенің қысымын жоғарылатса, химиялық тепе-теңдік осы қысымды азайтатын, яғни газдардың көлемдері немесе моль сандары аз заттар түзілетін реакцияның бағытына қарай ығысады, яғни NH3 түзілу бағытына қарай ығысады.
Ле-Шателье принципі бойынша бір заттың концентрациясының кебеюі химиялық тепе-теңдікті сол заттың концентрациясын азайтатын реакцияның бағытына қарай ығысады.
Ле-Шателье принципіне сәйкес аммиакты алу реакцияны тура бағытта, яғни қайтымсыз етіп жүргізу үшін, оны жоғары қысымда, төмен температурада және N2 мен H2 жеткілікті мөлшерде, ал NH3-ті бөліп алу арқылы азайта отырып, жүргізу керек.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Қандай реакцияларды гомогенді, гетерогенді деп атайды?
* Химиялық реакциялардың жылдамдығы дегеніміз не?
* Гомогенді, гетерогенді реакциялардың жылдамдығы қандай факторларға байланысты?
* Массалар әсерлесу заңын оқыңдар. Жылдамдық қонстантасының мәнін анықтаңдар.
* Химиялық реакциялардың жылдамдығы температураға байланысты неге және қалай өзгереді?
* Активтену энергиясы деген не?
* Химиялық тепе-теңдік дегеніміз не? Тепе-теңдіктің ығысуына қандай факторлар әсер етеді? Мысал келтіріңдер.
* Ле-Шателье принципінің маңызы.

Дәріс 5. Ерітінділер

Мазмұны:
1. Ерітінділер. Ерітінділер концентрациясы
2. Күшті және әлсіз электролиттер.
3. Сутектік көрсеткіш.
1. Ерітінділер деп екі не одан да көп компонеттерден тұратын гомогенді жүйені атайды. Ерітінділер қатты, сұйық және газ тәріздес болады. Ерітінді еріген заттан және ерітікіштен тұрады. Сұйық ерітінділердің табиғатта, техникада, тұрмыста маңызы зор. Заттың еруі екі процестен тұрады:
* Зат атомдарының (иондарының) арасындағы химиялық байланыстар үзіледі. Бұл процесс жылу сіңіру арқылы жүреді (ΔН1 >0).
* Еріген заттың бөлшектері (молекулалар, иондар) еріткіштің молекулаларымен әрекеттесіп сольваттар немесе гидраттар түзеді.
Бұл процесс жылу бөле жүреді (ΔН1 <0). Еру жылуы осы екі жылудың қосындысынан тұрады. ΔНеру = (-ΔН1 )+(ΔН2)
Осы екі жылудың қатынасына байланысты еру процесі эндо- немес экзотермиялық болады.
Концентрация- ерітінді немесе еріткіштің белгілі мөлшеріндегі еріген заттың мөлшері.
Ерітіндінің массасы тұрақты болғанда оның концентрациясы үлеспен немесе процентпен көрсетіледі.
Массалық үлес (W) - еріген зат массасы (mе.з.) ерітінді массасының (mер) неше үлесі екенін көрсететін сан. W = (mе.з.)/ (mер)
Массалық үлес өлшемсіз шама, оны процентке айналдырғанда 100-ге көбейту керек: W = ((mе.з.)/ (mер))∙100%
Моляльдік концентрация 1кг еріткіште еріген заттың моль санымен өлшенеді (моль/кг). Сm = (mе.з.∙1000)/ (Ме.з.∙ mер-ш)
mер-ш- еріткіш массасы, г
mе.з- еріген заттың массасы, г
Ме.з.- еріген заттың молярлық массасы.
Молярлық концентрация - 1л ерітіндіде еріген заттың моль санымен өлшенеді. Сm = mе.з./МV
V- ерітінді көлемі, л
Эквиваленттің молярлы концентрациясы (нормальдік концентрация) 1 л ерітіндіде еріген заттың эквивалент санымен өлшенеді.
Сn= mе.з. /Mэ V
Мэ- эквиваленттің молярлық массасы;
V- ерітінді көлемі, л.
Титр дегеніміз 1 миллилитр ерітіндідегі еріген заттың грамм саны, г/мл.
Т = mе.з/V
mе.з- еріген зат массасы, г
V- ерітінді көлемі, мл
2. Электролиттер - негіздер, қышқылдар, тұздар, олардың балқымалары мен ерітінділері электр тоғын өткізеді. Электролиттер молекулаларының иондарға ыдырау процессін электролиттік диссоциация дейді. Оң зарадталған иондар-катиондар, теріс зарядталған иондар-аниондар деп аталады. Диссоциация қайтымды процесс: молекулалардың иондарға ыдырауы тура реакция (диссоциация), ал иондардың қайтадан молекулаларға бірігуі кері реакцияға (ассоциацияға) жатады.
Диссоциациялану дәрежесі. Электролиттік диссоцияция кері процесс болғандықтан, ерітіндіде иондар мен молекулалар бірге болады. Сондықтан электролиттер диссоциациялану дәрежесімен сипатталады (α).
Диссоциациялану дәрежесі - иондарға ыдыраған молекулалар санының (Ng) жалпы ерітілген молекулалар санына (Nε) қатынасы α=Ng/Nε немесе α=Ng/Nε∙100%. Диссоциациялану дәрежесінің сан мәніне қарай электролиттер шартты түрде күшті (α>30%) әлсіз (α<3%) және орташа (α>3-30%) болып үш топқа бөлінеді.
Диссоциациялану константасы. Әлсіз және орташа электролиттер молекулаларының иондарға ыдырауы аз мөлшерде жүретін қайтымды процесс. Сондықтан басқа да қайтымды химиялық процесстер сияқты әлсіз электрлиттер диссоциациясына да массалар әсерлесу заңын қолдануға болады: КА<-->К++А-
К= [К+][ А-]/[КА]
К- диссоциациялану константасы деп аталатын химиялық тепе-теңдік константасы. Электролиттік диссоциация константасының (К) мәні неғұрлым көп болса, электролит молекулалары соғұрлым иондарға көп ыдырайды. Диссоциациялану константасы электролит күшін диссоциация дәрежесінен көбірек сипаттайды.
Диссоциациялану константасы мен дәрежесінің арасында тығыз байланыс бар. КА электролит бір катионға, бір анионға ыдырайтындықтан бұл иондардың концентрациясы өзара тең болады.
[К+]=[ А-]=СМ∙α
СМ- ерітіндісінің молярлық концентрациясы;
α - диссоциациялану дәрежесі;
Иондарға ыдырамаған молекулардың концентрациясын [КА] былай көрсетеді: [КА] = См - См∙α = См(1-α)
К= (См∙α∙См∙α)/См(1-α)= (См∙α2)/(1-α)
Әлсіз электролиттердің диссоциациялану дәрежесі өте аз болғандықтан 1-α=1 болады. Сондықтан диссоциациялану константасы мынандай болады:
К= См∙α2 немесе α= √К/СМ
Бұл теңдеу электролит ерітіндісінің концентрациясының азаюына, яғни сұйылуына байланысты оның диссоциациялану дәрежесінің артатынын көрсетеді (Оствальдтың сұйылту заңы).
Электролиттер ерітіндіде иондарға ыдырайтындықтан, электролиттер арасындағы реакция иондар арасындағы реакция болады.
3.Сутектік көрсеткіш: Химиялық таза су электр тогын өте нашар өткізеді. Судың иондарға диссоциациялануы: Н2О <-->Н+ + ОН-
Массалар әсерлесу заңын қайтымды процеске қолдануға болады:
К= [Н[+]]∙[ОН[-]]/[Н2О] (1)
Мұндағы: К- судың диссоциация тұрақтысы. Оның 220С- дағы мәні 1,8∙10-16 тең, яғни К=1,8∙10[-16].
<<К>> шамасы өте аз болғандықтан Н+ және ОН- концентрациялары да өте аз, сондықтан су концентрациясын Н2О тұрақты шама деп есептеуге болады, ол 1 л массасын судың молярлық массасына бөлгенге тең:
[Н2О]= 1000:18 = 55,56 моль
Енді жоғарыдағы теңдеуді (1) былай да жазуға болады:
[Н[+]]∙[ОН[-]]= К[Н2О]= Кс= 1,8∙10-16∙55,56= 1∙10-14 (220С)
Кс- судың иондық көбейтіндісі деп аталатын тұрақты шама.
Кс= [Н[+]]∙[ОН[-]]=10-14
Кс мәні тұрақты температурада ғана тұрақты болады. Кез келген ерітіндіде сутегі мен гидроксид иондарының әрқайсысының концентрациясы нольге тең болмайды. Кез келген ерітіндіде әрі сутегі ионы Н+, әрі гидроксид ионы ОН- болады.
Таза суда [Н[+]]= [ОН[-]]= √Кс = √10-14 = 10-7,
бұдан 220С да 1л суда 10-7 моль сутегі иондары, 10-7 моль гидроксид иондары болғандығын көреміз. Егер [Н[+]]!=[ОН[-]] онда ерітінді [Н[+]]>[ОН[-]] қышқыл, [Н[+]]<[ОН[-]] сілтілі болады. Көп жағдайда ерітіндінің қышқылдығын немесе сілтілігін анықтау үшін сутегі иондарының концентрациясы қолданылады. Бұл жағдайда нейтрал орта [Н[+]]= 10-7, сілтілік ортада [Н[+]]<10-7, қышқылдық ортада [Н[+]]>10-7 болады.
Осындай дәреже көрсеткіші теріс болып келетін сандарды қолданып есептер шығару қолайсыз болғандықтан, сутегі иондарының концентрациясы сутектік көрсеткіш (рН) арқылы белгілеу қабылданған.
Сутектік көрсеткіш деп, сутек иондары концентрациясының теріс таңбамен алынған ондық логарифмін атайды:рН=-lg[H+].
Ерітіндінің ортасын индикаторлар көмегімен анықтайды. Индикаторлар - ерітіндіге тамызғанда немесе батырғанда сутегі не гидроксид иондарының әсерінен түсін өзгертетін органикалық заттар.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Ерітінділер дегеніміз не?
2. Концентрацияның өлшем бірліктері қандай?
3. Электролиттік диссоциация дегеніміз не?
4. Көмір қышқылының диссоциациялану сатылап теңдеулерін жазындар.

Дәріс 6. Тұзда гидролизі

Мазмұны:
* Гидролиз,өндірістік маңызы.
* Гидролиз түрлері.
* Гидролиз дәрежесі және константасы.
ГИДРОЛИЗ ДЕГЕНІМІЗ ӘР ТҮРЛІ ЗАТТАРДЫҢ СУДЫҢ ӘСЕРІНЕН ЫДЫРЫАУ РЕАКЦИЯСЫ. Гидролиз процесіне көптеген химия өнеркәсібі негізіделген: сабын алу, глицерин, май қышқылын алу, крахмалдың қанттануы, гидролиз нәтижесінде тау жыныстары бұзылады.Көптеген тұздарды суда еріткенде кей тұздардың ерітіндісі сілтілік орта, кейбірі қышқылдық орта, енді бірі нейтрал орта көрсетеді. Бұл фактілерді тұздар мен су арасындағы әрекеттесуге байланысты түсіндіруге болады. Мысалы натрий ацетатын суда ерітсе, бұл тұз күшті электролит болғандықтан суда толық диссоциацияланады:
СН3СООNa --> СН3СОО[-] + Na[+]
Аздап су да диссоциацияға түседі: Н2О<--> Н+ + ОН-
Сонымен СН3СООNa ерітіндісінде су молекуласы Н2О және Н+, ОН-, Na+, СН3СОО- иондары болады. Na+ және СН3СОО- иондары Н+ және ОН-, иондарымен әрекеттеседі. Бірақ Na+ ионы өзіне ОН- ионын қосып ала алмайды, себебі NaОН күшті электролит, сондықтан ерітіндіде тек иондар түрінде болады. СН3СОО- ионы Н+ ионын қосып алып сірке қышқылын- әлсіз электролит түзеді, сондықтан судың жаңа молекулалары диссоцоацияға түседі. Сонымен мына екі процесс тепе-теңдік болғанға дейін жүреді:
СН3СОО- + Н+ <--> СН3СООН
Н2О<--> Н+ + ОН-
Осы екі процестің қосынды теңдеуі былай болады:
СН3СОО- + Н2О<-->СН3СООН + ОН-
Бұл теңдеуден әлсіз электролит СН3СООН түзілгендіктен, судың диссоциациялануының иондық тепе-теңдігі ығысып, ОН- ионының артық иондары пайда болады, сондықтан ерітінді сілтілік реакция көрсетеді. Сонымен тұздар гидролизі деп (<<гидро>>-су, <<лизис>>- айрылу, грек тілінен) тұз иондарымен су иондары әрекеттескенде әлсіз электролит түзіле жүретін реакцияны айтады. Гидролиз жүру үшін нәтижесінде нашар диссоциацияланатын зат, ұшатын зат, не тұнба түзілуі керек. Тұз гидролизі нейтралдау реакциясына кері процесс.
гидролиз
МА + Н2О <--> МОН + НА
нейтралдау реакциясы
Тұздардың табиғатына байланысты гидролиздің үш жағдайы бар:
а)күшті негіздің катионымен әлсіз қышқылдың анионынан түзілген тұз.
А- + Н+ОН- <--> НА + ОН- рН>7
әлсіз қышқыл
б)әлсіз негіз катионы мен күшті қышқыл анионынан түзілген тұз:
М+ + Н+ОН- <--> МОН + Н+ рН<7
әлсіз негіз
в)әлсіз негіз және әлсіз қышқыл иондарынан түзілген тұз:
М+ + А- + Н+ОН- <--> МОН + НА
әлсізнегіз әлсіз қышқыл
Реакция ортасы реакция нәтижесінде түзілген негіз бен қышқылдың күшіне байланысты, яғни қайсысы көбірек диссоциацияға түсуіне байланысты. Сонымен гидролизге тек құрамында әлсіз электролит қалдығы бар тұздар түседі. Сондықтан күшті негізбен күшті қышқыл қалдығынан түзілген тұздар гидролизге түспейді.Көп негізді қышқылдар мен көп қышқылды негіздерден түзілген тұздар гидролизге сатылап түседі. Бірінші сатысы көбірек, жүреді. Саты саны катион мен анионнның зарядына байланысты. Гидролизді жазғанда (сатылы гидролиз үшін де) үш теңдеу жазу керек: 1.гидролиздің қысқаша иондық теңдеуі;2.толық иондық теңдеуі;3.молекулалық теңдеуі.
Өте әлсіз қышқыл мен негіздерден тұрған тұздар гидролизі аяғына дейін жүреді: Cr2S3 + 6 HOH <--> 2 Cr(OH)3↓ + 3H2S↑
2Cr3+ + 3S2-+ 6 HOH <--> 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑
Тұздар гидролизін гидролиз константасы (Кгидр) және гидролиз дәрежесі (һ) арқылы сипаттауға болады.Гидролиз константасы тұздың гидролиз түзу жағдайын сипаттайды. Кгидр көп болған сайын тұз гидролизі көп жүреді. Кгидр= Кс/Кқышқыл немесе Кгидр = Кс/Кнегіз ;Кгидр = Кс /( Кқышқыл∙ Кнегіз)
Кс- судың иондық көбейтіндісі, Кқышқыл және Кнегіз - қышқылдың және негіздің диссоциациялану дәрежесі.Бұл теңдеуден Кқышқыл/ Кнегіз аз болған сайын, Кгидр көп болатыны көрініп тұр, яғни қышқыл не негіз неғұрлым әлсіз болса, соғұрлым тұз көбірек гидролизге түседі. Егер тұз сатылап гидролизге түссе, онда әр саты гидролиз константасымен сипатталады. Гидролиздің қаншалықты толық жүретіндігін гидролиз дәрежесі көрсетеді.
ГИДРОЛИЗ ДӘРЕЖЕСІ ДЕП ГИДРОЛИЗГЕ ТҮСКЕН МОЛЕКУЛА САНЫНЫҢ ЕРІГЕН МОЛЕКУЛАЛАРДЫҢ ЖАЛПЫ САНЫНА ҚАТЫНАСЫН АЙТАДЫ.
Һ=√КС/Кқышқыл∙Стұз Һ=√КС/Кнегіз∙Стұз Һ= √КС/Кнегіз∙Кқышқыл
Бұл теңдеулерден:
Кс көп болған сайын, яғни температура үлкен болған сайын (Кс температура өссе, өседі); Кқышқыл, Кнегіз аз болған сайын (неғұрлым әлсіз қышқыл және әлсіз негіз болса);
* Тұз концентрациясы (Стұз) аз болған сайын не ерітінді көбірек сұйылған сайын, гидролиз дәрежесі көп болады.
Сонымен һ жоғары температурада және сұйытылған ерітіндіде һmax жетеді.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар
* Төмендегі тұздардың гидролиз реакциясының теңдеуін иондық және молекулалық түрде жазыңдар: K2S, Na3PO4, Mg(NO3)2, ZnSO4, AlCl3, CH3COONH4, (NH4)2CO3, Cu(CH3COO)2, Al2S3. Бұл тұздардың ерітіндісіндегі реакция ортасын көрсетіңдер.
* Гидролиз деген не? Қандай тұздар гидролизге көбірек түседі? Қандай тұздар гидролизге түспейді?
* Гидролиз дәрежесі деген не және ол неге байланысты?
* Қайтымсыз гидролиз деген не? Мысал келтір.

Дәріс 7. Тотығу-тотықсыздану реакциялары
Мазмұны:
1. Тотығу тотықсыздану реакциялар. Классификациясы.
2. Электронды баланс әдісімен химиялық реакциялар теңдеулерін құру.
3. ТТР жүруіне факторлар әсері

1. Тотығу-тотықсыздану реакцияларына (ТТР) заттардың құрамындағы элементтердің тотығу дәрежелері өзгеру арқылы жүретін химиялық процестер жатады.
Бұл қосылыстағы кальцийдің тотығу дәрежесі +2, оттегінікі -2. Осы мәліметтерді пайдаланып, теңдеу құрамыз да фосфордың тотығу дәрежесін табамыз.
(+2)∙3 + 2х + (-2)∙8=0 2х=+10 х=+5
Фосфордың кальций фосфатындағы тотығу дәрежесі +5.
Тотығу-тотықсыздану реакциялары жүруінің басты шарты оған міндетті түрде тотықзыздандырғыш пен тотықтырғыш қатысуы қажет.
Реакция кезінде электрондарын беретін бөлшектерді (атомдарды, ионды немесе молекуланы) тотықсыздандырғыш дейді, ал электронды қосып алатын бөлшекті тотықтырғыш деп атайды. ТТР кезінде тотықсыздандырғыш тотығады, ал тотықтырғыш тотықсызданады. ТТР молекулааралық, молекула ішінде жүретін, диспропорцияланатын болып үш топқа бөлінеді:
* Молекулааралық ТТР әр түрлі молекулалардағы элементтердің тотығу дәрежелері өзгеру арқылы жүреді. Мысалы:
Mn4+O2 + 4HCl <--> Mn2+Cl2 + Cl20 + 2H2O
* Молекула ішіндегі ТТР бір молекула ішіндегі әр түрлі элементтердің тотығу дәрежелері өзгеру арқылы жүреді. Мысалы:
2KCl5+O32- <--> 2 KCl- + 3O02
* Диспропорциялану ТТР бір элементтің тотығу дәрежесі әрі жоғарылау, әрі төмендеу арқылы жүреді. Мысалы:
4KCl5+O3 <--> 3 KCl7+О4 + KCl-
2.Электрондық баланс әдісі. Тотықсыздандырғыштың берген электрондарының жалпы саны тотықтырғыштың қосып алған электрондарының жалпы санына тең. Теңдеуді құру бірнеше сатыда жүреді:
1.Реакция теңдеуін коэффициентсіз жазады:
Br2 + H2S + H2O --> HBr + H2SO4
2.Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың тотығу дәрежелерін көрсетеді:
Br20 + H2S2- + H2O --> HBr- + H2S6+O4
3.Электрондық теңдеу құрады, яғни тотығу және тотықсыздану процестерін көрсетеді:
Br20 +2ē --> 2Br- - тотықсыздану процесі, Br2- тотықтырғыш.
S2- - 8 ē --> S6+ - тотығу процесі, S2- - тотықсыздандырғыш.
4.Тотықсыздандырғыш берген электрон саны тотықтырғыштың қосып алған электрон санына тең болу керек.
4 Br20 +2ē --> 2Br-
1 S2- - 8 ē --> S6+
Осылай тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш үшін коэффициенттерді анықтайды.
5.Реакцияға қатысқан басқа қосылыстар үшін коэффициенттерін іздейді:
4Br2 + H2S + 4H2O <--> 8HBr + H2SO4
Тотықсыздандырғыш пен тотықтырғыш бір-бірімен өздерінің тотығу-тотықсыздану эквиваленттері қатысында әрекеттеседі. Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың эквивалентінің молярлық массасы былай есептеледі: тотықтырғыштың не тотықсыздандырғыштың молярлық массасын (М(В) эквиваленттік факторға (fэкв(В)) көбейтеді:
М(fэквВ)= fэкв(В)∙М (В)
fэкв(В) эквиваленттік фактор, ол тотықсыздандырғыштан тотықтырғышқа ауысқан электрон санының кері мәніне тең. Мысалы:
М(fэкв KMnO4)= 1/5 ∙158 = 31,8
3. ТТР жүруіне көптеген факторлар әсер етеді:
Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыштың химиялық табиғаты, олардың активтіктері, рН, температура т.б.
ТТР жүру-жүрмеуін изобаралық-изотермиялық потенциалды (ΔG) есептеу арқылы анықтайды. ΔG=ΔH- TΔS немесе ΔG= -RT lnK.
ΔH, ΔS- энтальпия мен энтропия өзгеруі,
К - қайтымды реакцияның тепе-теңдік константасы,
R - универсалды газ тұрақтысы, 8,31 л∙кПа (моль∙К)
T - абсолютті температура, К

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Тотығу дәрежесі деген не? Оны қалай анықтайды?
* Реакция кезінде тотықтырғыштың және тотықсыздандырғыштың тотығу дәрежесі қалай өзгереді?
* Периодтық жүйедегі қай топта және қай топшаларда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш орналасқан?
* Элементтердің тотығу-тотықсыздану қасиеттері:
а)период бойынша (солдан оңға қарай)
б)негізгі топшаларда (жоғарыдан төмен қарай) қалай өзгереді?
5. Эквиваленттің молярлық массасын тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш үшін қалай есептейді?

Дәріс 8. Электрохимиялық процесстер
Мазмұны:
1. Электродты потенциалдар туралы түсінік.
2. Электр қозғаушы күш және оның өлшем бірлігі.
1. Электрохимия - ТТР нәтижесінде электр тогы пайда болуын (гальвани элементтері) және электр тоғы әсерінен ТТР-ларының (электролиз) жүру заңдылығын зерттейтін химияның бір бөлімі.
Металдар тотықсыздандырғыштар, бірақ әр металдың электрон бергіштігі әр түрлі. Металдардың тотықсыздандырғыш қабілетін Н.Н.Бекетов зерттеп, олардың бұл қабілетінің азаюына байланысты орналастырып, металдардың кернеулік қатарын құрған.
Металды суға батырғанда полюсті су молекулалары әсерінен металдардың беті ептеп ериді. Осынын нәтижесінде электрондар металл пластинкасының бетінде қалып, ал катиондар ерітіндіге көшеді. Бірақ металдардың еру процесі көпке бармайды, аздан кейін тепе-теңдік күй орнайды, яғни белгілі бір уақыт ішінде қанша катион ерітіндіге көшсе, сонша катион қайтадан металл пластинкасына ауысады:
Ме + mH2O <--> Men+ ∙ nH2O + nē
Металдардың бетінде қалған электрондардың есебінен металл пластинкасы теріс зарядталады, ал ерітіндіге көшкен металл катиондары оны оң зарядтайды. Судың орнына металдардың өз тұздарын да алуға болады. Бұл жағдайда активті металдар тұздар ерітінділеріне батырғанда еріп, теріс зарядталады, ал активтігі кем металдар тұздар ерітінділеріне батырғанда, металл ерімейді, керісінше, ерітінділердегі катиондар металдың бетіне көшеді де оны оң зарядтайды, ал қалған аниондар оң пластинкаға тартылып, ерітіндіні теріс зарядтайды. Сонымен, металл мен ерітіндінің жанасқан бетінде потенциалдар айырмасы пайда болады, оны металдардың электродтық потенциалы (Е0) деп атайды. Е0 мәні аз болған сайын, металдың тотықсыздандырғыш қабілеті көбірек болады. Е0 сандық мәні металдардың табиғатына (активтігіне), ерітіндідегі иондардың концентрациясына, температураға байланысты болады.
Е0 абсолюттік мәндерін тікелей өлшеу осы уақытқа дейін мүмкін болмай отыр, тек салыстырмалы потенциалдарын өлшейді. Салыстырмалы электрод ретінде стандартты сутектік электрод қолданылады да оның потенциалы нольге тең деп алынады.
Электродтық потенциал мына Нернст теңдеуі арқылы табылады:
Е= Е0 + (0,059/n) lgCMen+
CMen+ - металл иондарының молярлы концентрациясы
n- металл иондарының заряды.
Гальвани элементтері - химиялық электр энергиясының көзі, электр тогы ТТР нәтижесінде пайда болады. Гальваникалық элементтерде тотығу процессі бір электродта (анодта), тотықсыздану процесі екінші электродта (катодта) жүреді. Мұның өзі электродтарда әр түрлі потенциалдар айырмасы болып тұруын қамтамасыз етеді.
2. Элементтің электр қозғаушы күші (э.қ.к.)-де сол потенциалдар айырмасына байланысты болады. Анод ретінде электродтардың потенциал мәні төменірек металды алады: Еа < Ек.
Мысалы: мыс-мырыш элементінде немесе Даниель-Якоби элементтерінде
(-)Zn/Zn2+ ║Cu2+/Cu (+)
Cu- оң электрод, катод. Элементте мына процесс жүреді:
(A) Zn -2ē --> Zn2+- тотығу процесі
(K) Cu +2ē --> Cu0- тотықсыздану процесі
Zn- анод, электрондар көзі.
Э.Қ.К. табу үшін мәні үлкен электродтық потенциалдан (оң электродтың потенциалы) мәні кіші /терісірек/ потенциал алынады:
Э.Қ.К. = ΔЕ= Ек - Еа
ΔЕ=Е0Cu2+/Cu - E0Zn2+/Zn
Δ= 0,34 - (-0,76) =1,10 В
Сонымен мыс-мырыш гальвани элементі 1,10 В электр тогын береді. Екі бірдей электрод концентрациясы әр түрлі ерітінділерге салынған болса, концентрациялы гальвани элементін құрайды. Мысалы, мыс электродының концентрациясы әр түрлі (С1Cu2+< СІІCu2+) мыс сульфаты ерітіндісіне батырса, схеманы былай жазуға болады:
(-)Cu/Cu2+С1 ║ Cu2+СІІ /Cu (+)
Осылай гальвани элементін алуға болады. Мұндай гальвани элементінде анод концентрациясы төмен ерітіндідегі электрод болады. Гальвани элементі жұмыс істегенде:
(А) Cu0 -2ē --> Cu2+ (K) Cu2+ +2ē --> Cu0
Концентрациялық гальвани элементінің электролит иондарының концентрациясының қатынасына байланысты:
ΔЕ= (0,059/n) lgCІІ/СІ
Химиялық тоқ көзі ретінде гальвани элементі техникада көп қолданылады. Бірақ гальвани элементтері өте аз уақыт жұмыс істейді, себебі электродтардың потенциалдары өзгереді, поляризациаланады. Мысалы, мырыш пен мыс пластиналары күкірт қышқылына батырылып жасалған Вольт элементтеріндегі мыс электроды потенциалының азаюы оның бетінде сутегінің адсорбцияланып, сутегі электроды сияқты жұмыс істеуіне байланысты, ал мырыш электроды потенциалының оңға қарай ауысуы, оның ерітіндідегі иондарының көбейіп, мырыштың еруінің азаюына байланысты. Электродтардың поляризациясын жою үшін оған әр түрлі заттар - деполяризаторлар қосады.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Гальвани элементі мен стандартты сутек электрод схемаларын көрсетіп, қалай жұмыс істейтінін түсіндіріңдер.
* Гальвани элементі жұмыс істеу үшін қандай реакциялар қолданылады?
* Металл электродтарының потенциалына қандай факторлар әсер етеді?
* Гальвани элементтерінің э.қ.к. қалай өлшенеді?
* Концентрациялық гальвани элементі қалай жасалады?

Дәріс 9. Электролиз.Электролиз заңдары.

Мазмұны:
1.Электролиз.Катодтық және анодтық процестер.
2. Фарадей заңы.
3. Балқымалардың және ерітінділердің электролизі.
Электролиттің балқымасы немесе электролиттің ерітіндісі арқылы тұрақты электр тоғы өткенде жеке электродтарда жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларын ЭЛЕКТРОЛИЗ дейді. Катодта (теріс электрод) тотықсыздану процесі, анодта (оң электрод) тотығу процесі жүреді.Электролиз жүргізуге көбінесе металл электродтары және металл емес электродтар да (мысалы графит) қолданылады. Металдан жасалған анодтар еритін (мысалы, мыстан, никельден жасалған) және ерімейтін (платинадан жасалған) болып бөлінеді.Сұйытылған су ерітінділерінің электролизі кезінде КАТОДТЫҚ ПРОЦЕСС катионның электродтық потенциалымен анықталады.Оны судан тотықсызданатын сутегі ионының потенциалымен (-0,41 В) салыстырады:
1.Потенциалдары бұл саннан кем болса, металл ионы тотықсызданбайды. Катодта сутегі судан бөлінеді.2 Н2О + 2 ē = Н2 + 2 ОН-
2.Потенциалдары бұл саннан көп болса, катодта металдар ионы тотықсызданады: Меn+ + nē --> Me0
3.Металл потенциалы (-0,41 В) жақын болса, катодта сутегі де металл да тотықсызданады.
Анодтық процесс: Анод ерімейтін болса, онда анодта оттегісі жоқ қышқыл қалдығы (I-, Cl-, Br-, S2-, CN-) тотығады. Егер ерітіндіде оттегісі бар қышқыл қалдығы болса (SO42-, SO32-, NO3-, CO32-) онда анодта су молекуласы тотығады. 2 Н2О + 4 ē = О2 + 4 Н+
Егер анод еритін болса, онда анодтың өзі тотығады: Cu - 2ē= Cu2+. Электродта бөлініп шығатын заттардың массасын (m) Фарадей заңы бойынша, мына формуламен есептейді: m= (I∙τ∙M (fэкв.B))/ F
I- тоқ күші, А; τ- электролит арқылы өткен тоқтың уақыты, с; M(fэкв.B)- затының эквивалентінің молярлық массасы, г/моль; F- Фарадей тұрақтысы, 96500 Кл/моль;
Электролиз кезінде электродта түзілген заттың мөлшері әр уақытта Фарадей заңдары бойынша алынуға тиісті теориялық мөлшерінен аз болады. Оның себебі электродтық ТТР қатар қосымша процестер де жүреді. Сондықтан электролиз кезінде негізгі өнімді алуға кеткен тоқ мөлшерін анықтау үшін тоқ бойынша шығым (Тш) деген түсінік қолданылады. Ол электролиз жағдайында алынған зат массасын (m1) Фарадей заңы бойынша алынуға тиісті массаға (m) қатынасына тең: Тш =m1/m∙100
Осы формула бойынша тоқтың неше проценті негізгі затты алуға.
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1.Электролиз деген не?
2.Анод және катодта жүретін процестерді түсіндіріңдер.
3.Металды рафинадтау деген не? Ол қалай жүреді?
4.Электролиз заңдары?
Ұсынылған әдебиеттер:
1.Омаров Т.Т.,Танашева М.Р. Бейорганикалық химия (таңдамалы тараулар) Алматы,2008ж,-543 б 2.Шоқыбаев Ж.Ә. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы, <<Білім>> 2004 ж,-316 б. 3. Ділманов Б.М.,Ділманова З.Б. Жалпы химияның теориялық негіздері. Аматы,2009ж, -194 б. 4. Яшкарова М.Г.,Омарова Н.М., Кабдулкаримова К.К., Мусабаева Б.Х. Бейорганикалық хмиядан зертханалық жұмыстар.Семей,2007,-79б. 5. Шоқыбаев Ж.Ә.,Өнербаева З.О. т.б. Бейорганикалық химия практикумы. Алматы,2004 ж,-164 б.
6. Бишімбаева Г.Қ. Жалпы химия.Студенттердің өздік жұмыстарына арналған оқу-әдістемелік құрал.Алматы,2007 ж, -39 б. 7. Кабдулкаримова К.К., Омарова Н.М. Студенттің өздігінен орындауына арналған әдістемелік құрал.Семей, 2007, -39 б. 8.Д.Шрайвер.,П.Эткинс. Неорганическая химия.1,2 том.Москва<<Мир>> 2009г

Дәріс 10. Коррозия және металдарды қорғау
Мазмұны:
1. Коррозияның негізгі түрлері.
2. Коррозия активаторлары және ингибиторлары.
1. Коррозия деп металдардың және олардың құймаларының өзін қоршаған ортамен химиялық немесе электрохимиялық жолмен әрекеттесуі нәтижесінде бүлінуін айтады.
Коррозия процесінің механизмі химиялық және электрохимиялық болып екі топқа бөлінеді.
Жүйеде электр тоғы түзілмей металдардың бүлінуін химиялық коррозия дейді. Химиялық коррозия кезінде металдар өзін қоршаған әр түрлі газдармен, электролит емес заттармен әрекеттесіп, бүлінеді. Электрохимиялық коррозия металдар сумен, электролиттер ерітіндісімен не дымқыл ауамен жанасқанда жүреді. Техникада қолданылатын металдарда әр уақытта қоспалар болады. Сондықтан мұндай металдар электролитпен жанасқанда көптеген микрогальвани элементтер жұмыс істеп, активті металл электрондарын беріп, бүлінеді. Активті металл-анод, қоспа-катод болса, анодта тотығу процессі Ме- nē --> Men+, катодта сутегінің не оттегінің тотықсыздануы жүреді: 2 Н++ 2ē --> 2 Н0 - Н2, егер рН<7
О2+ 4ē +2 Н2О -->4 ОН-, егер рН>7
Металдың бұзылу жылдамдығы электродтық потенциалдар айырмасы неғұрлым көп болған сайын және ауа дымқылдығы көп болған сайын тез жүреді. Металдар өте таза болса (метеориттік темір) коррозияға ұшырамайды.
2. Стимулятор мен активаторлар деп аталатын кей заттар (хлоридтер, фторидтер, сульфидтер, нитраттар, бромидтер, иодидтер) коррозияны тездетеді. Мысалы, теңіз суында хлорид болғандықтан өзен суы мен көл суынан көп есе коррозия тез жүреді.
Ингибиторлар керісінше коррозияны тежейді. Халық шаруашылығына металл коррозиясы өте көп зиян келтіреді. Коррозияны толық болдырмауға болмайды, бірақ оның жылдамдығын көпке азайтуға болады. Ол үшін мынандай әдістер қолданылады: ортаның құрамын өзгерту, түрлі затпен металдарды қаптау (металл мен металл емеспен), электрохимиялық қорғау, металдарға басқа металдар қосу.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Металдар коррозиясы деген не?
* Коррозияның қандай түрлерін білесіңдер?
* Электрохимиялық коррозияның химиялық коррозиядан айырмашылығы неде?
* Коррозиялық микрогальвани элементтері неге пайда болады?
* Қандай факторлар коррозия жылдамдығына әсер етеді?
* Металдарды коррозиядан қорғау әдістері.Қысқаша әр әдісті сипатта.
* Қандай заттарды ингибиторлар деп атайды?

Ұсынылған әдебиеттер:

1.Омаров Т.Т.,Танашева М.Р. Бейорганикалық химия (таңдамалы тараулар) Алматы,2008ж,-543 б 2.Шоқыбаев Ж.Ә. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы, <<Білім>> 2004 ж,-316 б. 3. Ділманов Б.М.,Ділманова З.Б. Жалпы химияның теориялық негіздері. Аматы,2009ж, -194 б. 4. Яшкарова М.Г.,Омарова Н.М., Кабдулкаримова К.К., Мусабаева Б.Х. Бейорганикалық хмиядан зертханалық жұмыстар.Семей,2007,-79б. 5. Шоқыбаев Ж.Ә.,Өнербаева З.О. т.б. Бейорганикалық химия практикумы. Алматы,2004 ж,-164 б.
6. Бишімбаева Г.Қ. Жалпы химия.Студенттердің өздік жұмыстарына арналған оқу-әдістемелік құрал.Алматы,2007 ж, -39 б. 7. Кабдулкаримова К.К., Омарова Н.М. Студенттің өздігінен орындауына арналған әдістемелік құрал.Семей, 2007, -39 б. 8.Д.Шрайвер.,П.Эткинс. Неорганическая химия.1,2 том.Москва<<Мир>> 2009г

Дәріс 11. Комплексті қосылыстар
Мазмұны:
1. Комплексті қосылыстардың құрлысы
2. Комплексті қосылыстардың жіктелуі және номенклатурасы
3. Комплексті қосылыстардың диссоциациясы
1. Коваленттік не иондық байланыс арқылы атомдардан молекулалық қосылыс түзілсе, олар бірінші ретті деп аталады. Бірінші ретті қосылыстардың электронейтрал молекулаларының өзара әрекеттесуінен түзілген көптеген қосылыстар болады. Оларды жоғары ретті молекулалар немесе комплексті қосылыстар деп атайды: NH3 + HCl --> NH3::HCl --> NH4Cl
Комплекс қосылыстағы химиялық байланыстың түзілу механизмін қарастырып, комплекс қосылысқа анықтама беруге болады. Мысалы: NH4Cl молекуласы қалай түзіледі
Барлық комплекс қосылыстарда донорлы-акцепторлы (д.-а.) байланыс болады. Комплексті қосылыстар дегеніміз донорлы-акцепторлы байланыс арқылы түзілетін жоғарғы ретті қосылыстар.

Комплексті қосылыстарда:
* Комплекс түзуші, олар көбінесе оң зарядталған металл иондары болады, көбінесе d-элементтері жатады.
* Комплекс түзушінің маңайында лигандтар орналасады, олар теріс зарядталған аниондар немесе электронейтрал молекулалар.
* Лигандтар саны координациялық сан деп аталады.
* Комплекс түзуші мен лигандтар комплексті қосылыстарының ішкі сферасын түзеді, ол квадрат жақшаға алынады.
* Ішкі сфераға кірмеген иондар сыртқы сфераны құрайды.

2. Катионды комплексті қосылысты атағанда, алдымен катионның, одан соң анионның атын атайды. Ішкі сферада лигандалар түрінде электронейтрал молекулалар болса, олардың аттарын өзгеріссіз атайды. Мысалы: С6Н6- бензол, С2Н4- этилен, N2Н4- гидразин, Н2О- аква, NН3-аммин. Саны бірнешеу болса, олардың санын грек тілінде көрсетеді: 2-ди, 3-три, 4-тетра, 5-пента, 6гекса, 7-гепта, 8-окта. Ішкі сфераға кіретін анион- лигандтарының аттары атау үшін олардың әрқайсысының аттарына <<О>> жұрнағы қосылып ай-тылады. Мысалы, бромо-Br[-], О2 -- оксо, N3 -- нитридо, ОН -- гидроксо, СN -- циано,СО32 -- карбонато, РО43 -- фосфато, S2O32--тиосульфато,С2О42 -- оксалато т.б.
Осыдан кейін комплекс түзушінің атын ілік септігінде атап, оның атынан кейін рим сандарымен жақша ішінде комплекс түзушінің зарядын көрсетеді. Ең соңында сыртқы сфераның анионның атына <<ы>> деген жалғау қосып айтылады.
[Ag(NH3)2]Cl- диаммин күміс (І) хлориді;
[Cu(H2O)4]SO4∙H2O- тетрааква мыс (ІІ) сульфат гидраты;
[Pt(H2O)(NH3)2OH]NO3- гидроксодиамминаква платина (ІҮ) нитраты;
[Ru(SO2)(NH3)4Cl]Cl- хлоротетраммин күкірт диоксид рутений (ІІ) хлориді.
Құрамында комплексті анионы болатын қосылысты былай атайды: алдымен сыртқы сферасының катионының атын ілік септікте айтады. Бұдан соң жоғарғы айтылған ретімен лигандтардың атын атайды. Комплекс түзушінің латын атына <<аты>> деген жұрнақ қосады.
K[Ag(CN)2]- калий дицианоаргентаты (ІІ);
Na3[Co(NO2)6]- натрий гексанитрокобальтаты (ІІ);
K3[Ni(NO)2(S2O3)2]- калий дитиосульфатодинитрозилникеляты (ІІ).
Сыртқы сферасы жоқ нейтрал комплекстерінің аттарын атау үшін алдымен лигандтардың аты, онан кейін атау септігіндегі комплекс түзушінің қазақша аты келтіріледі де, оның тотығу дәрежесі көрсетілмейді.
[Co(NH3)3Cl]- трихлоротриаммин кобальт;
[Ru(H2O)(NH3)4SO3]- сульфиттетраамминаква рутений.
3. Комплексті қосылыстардың диссоциациясы. Комплексті қосылыстардың сыртқы және ішкі сфераларының арасындағы байланыстар иондық болғандықтан, суда еріткенде, олар комплексті ион мен қарапайым сыртқы сфераның иондарына ыдырайды:
[Ag(NH3)2]Cl--> [Ag(NH3)2]+ + Cl-
K[Ag(CN)2] --> K+ + [Ag(CN)2]-
Түзілген комплексті иондар өте аз мөлшерде өздерінің құрамына кіретін бөлшектерге (иондарға, молекулаларға) ыдырайды.
[Ag(NH3)2]+ <--> Ag+ + 2NH3
[Ag(CN)2]- <--> Ag+ + 2CN-
Комплексті иондардың диссоциациясы аз мөлшерде жүретін қайтымды процесс болғандықтан оларға массалар әсерлесу заңын қолдануға болады және процестер сан жағынан диссоциация константасы арқылы анықталады:
Кт.з.= ([Ag+]∙[NH3]2)/[Ag(NH3)2]+ =6,8∙10-8
Кт.з. = ([Ag+]∙[CN-]2)/[Ag(CN)2]- =1,0∙10-21
Келтірілген комплекс иондарының диссоциациялану константаларын тұрақсыздық константасы Кт.з. деп атайды. Тұрақсыздық константаларының сандық мәндері комплексті иондардың тұрақтылығын немесе беріктігін көрсетеді. Кт.з. пайдаланып, комплексті қосылыстың арасындағы реакция қай бағытта жүретінін анықтауға болады..
Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Комплекс түзуші заттың тотығу дәрежесі мен координациялық санын көрсетіңдер. Комплекс қосылыстарды атаңдар: K[AuBr4], K2[Cd(CN)4], [Pt(NH3)2Cl2], K[Cr(SO4)2], Na3[Ag(S2O3)2]. Комплекс қосылыстың диссоциацияларын жазыңдар.
* Комплекс қосылыстар жазып, оларды атаңдар: PtCl4∙6NH3, PtCl4∙5NH3, PtCl4∙4NH3, Co(NO3)3∙6NH3, Co(NO2)3∙KNO2∙2NH3.
* Қай негіз күштірек: [Cu(NH3)4](OH)2 не Cu(OH)2 ме?
* Қай комплекс ион тұрақтырақ: [Zn(NH3)4]2+ не [Cd(NH3)4]2+?
[Co(NH3)4]2+ не [Co(NH3)4]3+?

Дәріс 12,13 . Металдардың жалпы қасиеттері.
Мазмұны:
1.Металлдардың жалпы қасиеттері.
2.Сілтілік металдар,олардың қосылыстары,биологиялық ролі.
3.Сілтілік жер металдар, олардың қосылыстары,биологиялық ролі.
1. 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 түрлері,қолданылуы,биологиялық ролі қарастырылады.
Металдар периодтық жүйенің 80%-ін құрайды,яғни 85 металл бар.Олар ІА,ІІА,ІІІА және В топшалардың төменгі жағында орналасқан. f-элементтердің барлығы металл.
Физикалық қасиеттері:
а/ Нg -сұйық
ә/ сілтілік және сілтілік жер металдар жұмысақ,пышақпен кесуге болады
б/ қалғандары қатты,УІ-В топта хром өте қатты
в/ металдық жылтыры болады
г/ электр өткізгіш Аg,Cu - жақсы өткізеді,Рв,Нg - нашар өткізеді.Температура артса электрөткізгіштік кемиді,төмендесе артады.
ғ/ жылуы өткізгіш
е/ пластикалық қасиет,тіпті созуға болады,мысалы 1г алтыннан 3км жіңішке жіп созуға болады.
Металдар тығыздығына байланысты жеңіл (p=5г/см),одан артса ауыр болады.Жеңіл металдың балқу температурасы төмен,ауырдыкі жоғары болады. Мысалы: цезий жеңіл,балқу тем.28 Со, ал вольфрам ауыр, балқу тем. 3380 Со.
Кейбір металдарға полиморфизм құбылысы тән,ол металдың қатты күйде әртүрлі кристалдық пішінде болу қасиеті.
Магниттік қасиеті бойынша:
а/ димагнитті,яғни мұндай металдар магнит өрісінде тербеледі Аg,Cu,Au, Нg,Zr,Zn
ә/ парамагнитті,яғни магнит өрісіне тартылады Sd ,Ti, W , Y, Mo ,Mn т.б.
б/ ферромагнитті- магниттелу қасиеті өте жоғары Fe,Co ,Ni.
Техникада:
а/ қара металл - темір,оның құймалары
ә/ бағалы металл - алтын,күміс,платина,цирконий
б/ сирек металл - титан,германий, берилий,ванадий т.б.
в/ түсті металл - мырыш,магний,алюминий т.б.
Ең басты қасиеті - сәуле,электромагниттік толқынның әсерінен электрон бөлуі.Оны фотоэлектрлік эффекті деп атайды. Мұндай қасиет ІА-топша элементтеріне тән.Өйткені сыртқы валенттік электрондары ядроға әлсіз байланысқандықтан сәуле әсерінен бөлініп кетеді.

Химиялық қасиеттері:

а/ тотығу - электронды оңай беріп,оң ионға тез айналады - тотықсыздандырғыш

ә/ иондану энергиялары төмен

б/ металл ешқашан электрон қосып алмайды,тотықтырғыш болмайды

в/ металдар оттегімен әрекеттесіп оксидтер түзеді, т.д. тұрақты металл оксидтері- негіздік оксид,т.д.әртүрлі болатын металдардың төменгі оксидтері - негіздік, ортаңғылары - екідайлы,жоғарғылары - қышқылдық оксид болады.
Мысалы:
CrO - негіздік,Cr2O3 - екідайлы, CrO3 - қышқылдық
В топша металдары жоғары тотығу дәрежесін көрсететін оксид түзгенде оларға сәйкес гидроксидтері қышқыл болады.Мысалы: CrOз (УІ) оксидіне Н2CrO4 хром қышқылы сәй кес келеді.
Металдар тотықсыздандырғыш, сондықтан тотықтырғыштар-мен,бейметалдармен,қышқылдармен,тұздармен әрекеттеседі. Қышқылдармен әрекеттесуі металдардың стандартты электродтық потенциалдар қатарындағы орнына,қышқылдардың табиғатына және концентрациясына тәуелді.

Металдарды кеңнен өндіреді.Активтілігі төмен металдар табиғатта бос күйінде кездеседі. Мысалы: алтын, күміс,платина т.б. Актив металдар кең құрамында әртүрлі қосылыстар түрінде болады. Жеңіл металдар тұздар түрінде,ал ауыр металдар оксид,сульфид,сульфиттер т.б. болады.
Металдар өндірісін металлургия деп атайды,химиялық процестерге сәйкес бірнеше топқа жіктеледі:
а/ пирометаллургия - жоғарғы температурада қыздырып бөлу
ә/ гидрометалургия - еріткіштер әсерімен бөлу
б/ электрометалургия - электр тогы әсерімен бөлу /электролиз/
в/ металлотермия - басқа металмен жоғарғы температурада әсер етіп бөлу
Металдар құймалар түрінде қолданылады.8000 астам құймалар белгілі.
Темір құйма - шойын,болат, мысты құйма - қола,аса жеңіл құйма - дюралюминий,бағалы құйма - құрамында алтын,күміс,платина болатын құймалар.
ІІ. Адам ағзасында преиодтық жүйенің 70-ке жуық элементі табылған.Мына алты элемент: C, O, H ,N, P, S ағза массасының 97,4%-ін құрайды.Тірі заттағы элементтердің мөлшеріне байланысты оларды макро- және микроэлементтер деп бөлуге болады.
Макроэлементтерге C, O, H ,N жатады. Бұлардың үлесіне тірі зат массасының 96% және I, CI, Fe, N, Mo, Cu, Co, Zn (1% массасының) жатады.
Биологиялық неғұрлым керек металдарға ( биометалдарға) мына элемент жатады:
K,Na,Ca,Mg,Fe,Cu,Co,Mn,Zn,Mo; металл еместерден O, H, S, C, N, P, CI, I жатады,сондықтан осы элементтердің қасиеттерін зертханалық сабақта оқимыз.Көміртегі мен сутегі органикалық қосылыстардың негізі болғандықтан ,ол элементтерді органикалық химия пәнінде тереңірек оқытылады.
Калий осмостық,биохимиялық процесте,көптеген физиологиялық функцияларға қатысады,сілтілік-қышқылдық теңдікті ұстауға көмектеседі. Калий алмасуы ағзадағы натриймен тығыз калий,натрий,кальций иондарының белгілі ара қатынасы жүрек жұмысының қалыпты сақталуына әсер етеді.
Натрий ағзада осмостық қысымды реттеуге,су,минерал,азот және май алмасуына қатысады.Плазма мен жасуша аралық сұйықтардың барлық катиондарының 90%-тен астамы натрийден тұрады.
Кальций иондары сүт қышқылының түзілуіне,сүттің ұюына,бұлшық еттің және нерв қызметінің жұмысына қатысады.Фосфаттармен және фторидтермен қосылып,кальций сүйек ұлпасы мен тістердің минералдық негізін құрайды.Тамақта кальцийдің жетіспеуі көптеген ауруларға рахит,остеопароз,остеомоляция т.с.с.) себеп болады.
Сүт - кальцийдің ең жақсы көзі.Күніне үлкен адам 1г кальций қабылдау керек.
Магний тұздары органикалық қосылыстардың фосфорға айналуына қатысатын ферменттердің қызметін күшейтеді.Тамақта магний тұздарының жетіспеуі жүйке жүйесінің қалыпты қызметін,бұлшық еттердің жиырылуын бұзады.
Мырыш ағзада бұлшық еттің 65% -ін, сүйектің 20% -ін құрайды.Қан плазмасы,бауыр,эритроцит құрамына,эфирлер және ақуыздың гидролизі кезінде катализатор болатын 40-тан астам метелл-ферменттердің, 260 аминқышқылы қалдығынан тұратын карбоангидраза ферментінің құрамына кіреді. Қандағы қантты реттуге қатысады.
Алюминий қанның сары суында,өкпе,бауыр,сүйек,бүйрек,тырнақ,шаш құрамына және адам миының жүйке қабығының негізгі құрамына кіреді. Адам тәулігіне 47 мг алюминий қабылдауы керек. Алюминий эпителий және байланыстырғыш қабаттардың дамуына,сүйектің қалыптасуына,фосфорың алмасуына әсер етеді. Сонымен бірге ферментативті процестерге,қанның түзілуіне,трансаминирлеу реакциясына катализатор ретінде қатысады.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:

* Калий мен натрий атомдарының құрылысының электрондық схемасын жазыңдар. Бұл элементтердің қайсысының тотықсыздандырғыштық күші артық, неге?
* І топтың s-элементтерінің +І тотығу дәрежесі не себептен өте тұрақты?
* К2О, К, К2О2 қалай сумен әрекеттеседі, химиялық реакциялар теңдеуін жазыңдар.
* Калий хлоридінен металл күйінде калийді және калий гидроксидін алу үшін жүретін процестерінің схемаларын жазыңдар.
* Натрий сульфатынан көмір мен әктасты жоғарғы температурада балқыту арқылы соды алу реакциясының теңдеуін жазыңдар. Көмір мен әктас қандай функция атқарады?
* Ас содасы, каустикалық сода, кристалдық сода, кальцинирленген сода деп техникада қандай заттарды айтады?
* Мына өзгерістерді іске асыратын реакциялар теңдеулерін жазыңдар: NaCl-->Na-->NaOH-->Na2CO3 -->NaHCO3 -->NaCl-->Na-->Na2O2-->Na2O-->NaOH--> NaHSO4--> Na2SO4 --> Na
* Мына қатарда LiOH - CsOH негіздік қасиеттері қалай және неге олай өзгереді?

Периодтық жүйедегі І және ІІ топтың негізгі топшасының элементтерінің тұздарының қасиеттерін салыстырыңдар: галогенидтердің, сульфаттардың, сульфидтердің, карбонаттардың. Олардың суда ерігіштіктерінің өзгеруін, топ бойынша және І топтан ІІ топқа өткенде термиялық беріктіктерінің өзгеруін көрсетіңдер

Дәріс 14,15. Бейметалдар химиясы. ІҮ топтың р-элементтері.

Мазмұны:
1.Периодтық жүйенің ІҮ топтың р-элементтері.Жартылай өткізгіштер.
2.Физикалық қасиеттері, қосылыстары,қолданылуы.
3.Химиялық қасиеттері.

1. ІУ-топтың р-элементтері. Жартылай өткізгіштер химиясы.
+6 С +14 Si +32 Ge +50 Sn +82 Pb
2s22p2 3s23p2 4s24p2 5s25p2 6s26p2
_____электр өткізгіштігі артады _________ ___________________________________________________________
│ │ │ │
диэлектрик жартылай өткізгіш өткізгіш

Германий жартылай өткізгіш ретінде техникада пайдаланылады.Одан фотоэлементтер,диодтар,детекторлар т.б. жасалады.

Периодтық жүйенің ІҮ топтың р-элементтері (көміртегі, қалайы, қорғасын) С, Sn, Pb- микроэлементтер, олардың ағзадағы мөлшері 0,002- 1∙10-5мг. Тамақ өнеркәсібінде Sn-дан консервілік банкалар, қақпақтар жасайды. Қорғасын улы зат, ол шынының, қағаз және полиэтилен қапшықтардың құрамына кіреді.
Тірі ағзада 6 элемент (көміртегі, сутегі, оттегі, азот, фосфор, күкірт) ағза массасының 97,4% алады. Оларды органогендер деп атайды. Органоген №1 көміртегі. Себебі көміртегі майдың, көмірсулардың, витаминдердің, органикалық қышқылдардың құрамына кіреді. Бірақ бос көміртегі және оның монооксиді адам үшін өте улы. Натрий гидрокарбонаты, ағзада өтте майдың гидролизіне әсер етеді.
SiO2- кремнезем,оның кристалды түрі - кварц,алты қырлы кварц кристалын тау хрусталі деп атайды,оптикалық аспаптар жасуда,радиотехникада пайдаланылады.
Кристалды кремнеземның балқу температурасы -17550С суытқанда кварц шынысы түзіледі.Ол берік, қыздыру мен суытуға төзім-ді,ультра күлгін сәулені жақсы өткізеді.Одан химиялық ыдыстар,аспап-тар,кварц шамы жасалады.Кварц кристалы электр өрісінде деформация-ланады.Осы қасиетіне байланысты дыбыс жазу ісінде қолданылады.
Аморфты кремний - трепел кеуекті,қуысты,сондықтан катализаторды жақсы ұстайды. Оған нитроглицеринді сіңіріп жарылғыш зат - динамит жасайды. Кремний қосылыстарыныың көпшілігі улы: SiH4 - cилан өздігінен жанатын,улы зат, SiF4 - түссіз ұнамсыз.улы газ.Гексафторкремний қышқылының тұздары-кремнефторидтер өте улы заттар: Na SiF6 - натрийкремнефториді, Ва SiF6 - барийкремнефториді - интектицидтер. H2SiO3 - кремний қышқылы,тұздары силикаттар - жай.күделі,жасанды болып жіктеледі.
Алюмосиликаттар - шпаттар: K2О∙ AI2O3∙6SiO2 немесе К2AI2Si6O16 - ортоглаз
Na2О∙ AI2O3∙6SiO2 немесе Na2AI2Si6O16 - альбит CaO∙AI2O3∙2SiO2 немесе CaAI2Si2O3 - анортит 2Э2О∙ 2Н2О∙3AI2O3∙6SiO2 <<Э= Na,К >> - слюда 4Э2О∙4AI2O3∙ 9 SiO2 - нефелин AI2O3∙2SiO2 ∙ 2Н2О немесе Н4AI2Si2O9 - каолин, ақ түсті саз,фарфор жасауда колданады.
Жасанды силикаттарға шыны өндірісі өнімдері - шыны,керамика, фарфор,фаянс жатады.
Шыны құрамы: CaСO3+ SiO2 = CaSiO3+ СO2 Na2СО3+ SiO2 = CaSiO3+ СO2 Терезе шынысы: Na2О∙ CaO∙6SiO2 Балқыған шыныны фильяраның көзінен өткізіп өте жіңішке диаметрі 2-10 микрон талшық жіп алады,оны шыны талшық деп атайды. Одан жасалған мата электр тогын,жылуды өткізбейді, дыбысты нашар өткізеді,химиялық турақты, техникада және электротехникада қолданылады.
Шыны талшық пен түрлі шайырларды араластырып,конструкциялық материал - шыны пластик жасалады.Ол болаттан 3-4 есе жеңіл,бірақ өте берік, сондықтан машина жасау өндірісінде,құрылыста қолданылады.
Қалайы Sn күміс түсті ақ,жұмысақ металл,төменгі температурада сұр ұнтақ түрінде болады., тұтқыр, сумен және аммиак ерітіндісімен әрекеттеспейді. Қалайы- баббит- баспахана құймасын,подшипниктер жасауға қолданылады,таттанбайды,сумен әрекеттеспейді.
Қорғасын Рв сұр,көгілдір түсті,жұмысақ,пластикалық металл, баспахана құймасын және аккумулятор жасауда қолданылады, радиоактивті және гамма-сәулелерін жақсы сіңіреді,сондықтан радиоактивті сәулелерден қорғану үшін қолданылады.

3. Химиялық қасиеттері.

Өзін өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Көміртегі,қорғасынның және қалайының электрондық конфигурациясын жазыңдар. Қай электрондар мен орбитальдар валенттілікті көрсетеді?
* Қалайы мен қорғасын құймаларының қолданылуы.
* Мына қатардағы элементтердің Ge - Sn - Pb металдық қаситетінің күшейетінін көрсететін реакция теңдеулерін жазыңдар.
* Қалайы және қорғасын тұз қышқылы, азот және күкірт қышқылдарымен (сұйытылған және концентрлі) қалай әрекеттеседі? Реакциялар теңдеулерін жазыңдар. Қай қышқылда қорғасын толық ериді.
* Мына қатардағы иондардың Sn2+, Pb2+ тотықсыздандырғыш қасиеті мына қатардағы иондардың Sn4+, Pb2+ тотықтырғыш қасиеттері қалай өзгереді? Әлсіз тотықсыздандырғыш пен күшті тотықтырғышты көрсетіңдер. Тотығу-тотықсыздану реакциялар теңдеулерін жазыңдар.
* Германий топшасының элементтерінің а)негіздік қасиеттері жоғары; б)қышқылдық қасиеттері жоғары гидроксидтерін жазыңдар.
* Суда ерімейтін PbCl2 және Pb(OH)2 не себептен концентрлі тұз қышқылы мен сілті ерітіндісінің артық мөлшерінде ериді?

Ұсынылған әдебиеттер:
1.Омаров Т.Т.,Танашева М.Р. Бейорганикалық химия (таңдамалы тараулар) Алматы,2008ж,-543 б 2.Шоқыбаев Ж.Ә. Бейорганикалық және аналитикалық химия. Алматы, <<Білім>> 2004 ж,-316 б. 3. Ділманов Б.М.,Ділманова З.Б. Жалпы химияның теориялық негіздері. Аматы,2009ж, -194 б. 4. Яшкарова М.Г.,Омарова Н.М., Кабдулкаримова К.К., Мусабаева Б.Х. Бейорганикалық хмиядан зертханалық жұмыстар.Семей,2007,-79б. 5. Шоқыбаев Ж.Ә.,Өнербаева З.О. т.б. Бейорганикалық химия практикумы. Алматы,2004 ж,-164 б. 6. Бишімбаева Г.Қ. Жалпы химия.Студенттердің өздік жұмыстарына арналған оқу-әдістемелік құрал.Алматы,2007 ж, -39 б. 7. Кабдулкаримова К.К., Омарова Н.М. Студенттің өздігінен орындауына арналған әдістемелік құрал.Семей, 2007, -39 б. 8.Д.Шрайвер.,П.Эткинс. Неорганическая химия.1,2 том.Москва<<Мир>> 2009г 9. Р.А.Лидин.,В.А.Молочко.,Л.Л.Андреева. Химические свойства неорганических веществ. Москва,2000 г.-479 с.
Дәріс 16. Органикалық заттар және олардың жіктелуі. Изомериясы және номенклатурасы (аталуы)
Органикалық химия көміртегі қосылыстарын зерттейді. Органикалық заттардың негізгі көздері: мұнай, табиғи газ, тас көмір, ағаш және өсімдік қалдықтары.
Органикалық химия өнеркәсіптің әр түрлі салаларындағы технологиялық процестердің негізгі болып табылады. Атап айтқанда: отын өндірісі, бояғыш заттар өнеркәсібі, витаминдер, химиялық талшықтар, пластмасса, дәрі- дәрмек, қопарылғыш заттар және т.б. Ауыл шаруашылығында органикалық тыңайтқыштар: арам шөпке қарсы заттар (гербицидтер), саңырауқұлақтар мен зиянкестерге қарсы заттар (инсектофугицидтер) және т.б. Органикалық химияның дамуына үлкен үлес қосқан орыс ғалымы А.М.Бутлеров болды. Ол 1861 жылы химиялық құрылыс теориясын ашты. Бұл теория химиктерге молекуланың ішкі құрылысын түсінуге, химиялық процестердің мәнін білуге, органикалық заттарды алудың жаңа жолдарын жобалауға, сол арқылы өнеркәсіпті дамытуға үлкен көмегін тигізді.
Теорияның негізгі қағидалары:
Органикалық қосылыстардың молекуласын құрайтын атомдар белгілі бір реттілікпен байланысады, бір- бірімен байланысуға бір немесе бірнеше валенттілік жұмсалады.
Органикалық заттардың қасиеттері молекуласының құрылысына, яғни атомдардың
қосылу реттілігіне және байланыс сипатына тәуелді болады. Сонымен органикалық заттардың қасиетін зерттеу арқылы оның молекула құрылысын анықтап және белгілі формуламен көрсетуге болады.
Атомның немесе атомдар топтарының химиялық қасиетіне молекуладағы басқа
атомдар мен топтар әсер етеді, әсіресе өзара байланысқан атомдардың әсері үлкен
болады.
Химиялық құрылыс теориясы изомерия құбылысын түсіндіруге мүмкіншілік береді.
Изомерлер деп құрамы және молекулалық массалары бірдей, бірақ құрамы мен қасиеттері әр түрлі заттарды айтады.
Органикалық қосылыстардың негізгі етіп көмірсутекті алады да, қалған қосылыстарды, олардың туындылары ретінде қарайды. Көміртек тізбегінің құрылысына қарай органикалық қосылыстар ашық тізбекті (алифаттық) және циклді (тұйық) қосылыстарға бөлінеді.
Ашық тізбекті қосылыстар екіге бөлінеді: қаныққан көмірсутектер (формуласы СnH2n+2) және қанықпаған көмірсутектер (формуласы СnH2n бұлардың құрамында қос үш байланыс та болады).
Тұйық тізбекті қосылыстар екіге бөлінеді: карбоциклді және гетероциклді.
Карбоциклді қосылыстардың тұйық тізбегі тек көміртегі атомынан тұрады және өз алында алициклді және ароматты болып екіге бөлінеді.
Гетероциклді қосылыстардың тұйық тізбекті көміртегі мен сутегі атомдарымен қоса басқа да атомдардан құралады. Гетероциклді қосылыстар түзуге көбінесе азот, күкірт, оттегі атомдары қатысады.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Органикалық химия нені зерттейді?
* Органикалық заттардың шығу көздері қандай?
* А.М.Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясының негізгі қағидаларын атаңыздар.
4 Изомерлер дегеніміз не?
5 Органикалық қосылыстар қалай жіктеледі?
6 Құрамы: а) С6Н8 ә) С6Н14 болып келетін қосылыстардың барлық изомерлерінің структуралық формуласын жазыңыздар?
* Құрамы С3Н8 болып келетін заттардың структуралық формуласын жазыңыздар.
* Метандағы көміртегі мен сутегінің массалық үлесін анықтаңыздар.

Дәріс 17. Органикалық қосылыстардың реакциялары.
Химиялық байланыстардың түрлері. Химиялық байланыстың түрлері өте көп,
олар табиғаты бойынша бөлінеді. Молекулалар арасындағы байланыстар электроваленттік және коваленттік болып екіге бөлінеді.
Электрваленттік байланыс қарама- қарсы зарядталған бөлшектердің арасында пайда болады. Мұнда үш түрлі әрекеттесу болады: иондық байланыс, ион мен диполь, диполь мен диполь арасындағы байланыс.
Иондық байланыс деп катион мен анион арасындағы тартылу күшінің әсерінен пайда болатын байланысты атайды.
Иондық қосылыстардың балқу температурасы жоғары және олар қатты заттар болып келеді.
Коваленттік байланыс. Екі не одан да көп атомдардың арасында жұп электрондар болса, байланыс пайда болады. Демек, екі атом орбитальдарының бүркесуі арқылы түзілетін байланысты коваленттік байланыс деп атайды.
Сутектік байланыс коваленттік байланысқан сутек атомымен екінші молекуланың бос электроны арқылы түзіледі. Бұл байланыстың энергиясы аз, 3- 10 ккал/ моль, сондықтан мұндай байланыстар тез үзіледі, бірақ заттың физикалық қасиеттеріне әсері болады.
Органикалық қосылыстардың реакциялары төрт топқа бөлінеді:
* Орын басу реакциялары. Мұнда атом немесе атомдар топтарының орнын басқа атомдар басады.
Мысалы: С2Н5СI + OH[-] --> C2H5OH + CI[-]
Хлорэтан гидроксид этанол хлорид
ионы ионы

* Қосылу реакциялары. Екі молекула қосылып, бір молекула түзеді.
Мысалы: СН2 = СН2 + Вг2 --> ВгСН2СН2Вг
Этилен бром 1,2- дибромэтан

* Бөліну (элимирлену) реакциясы. Молекула екі немесе одан да көп басқа
молекула түзеді.
Мысалы: С2Н5ОН --> СН2 = СН2 + Н2О
Этанол этилен су

* Қайта топтасу. Бір молекула екінші молекулаға айналады.
Мысалы: СН3- СН- СН = СН2 --> СН3- СН = СН- СН2СI
│
CI
3- хлорбутен-1 1- хлорбутен - 2

Көптеген органикалық реакциялар екі молекуланың арасында, молекула мен ионның арасында немесе молекула мен радикалдың арасында жүреді. Қандай бөлшектің арасында жүретіндігіне байланысты оларды иондық, радикалдық механизм деп атайды, оны R- деп белгілейді.
Ионның қатынасында жүрген реакцияны иондық механизм деп атайды.
Шабуыл жасайтын реагенттің табиғатына байланысты иондық реакция электрофильді және нуклеофильді болып бөлінеді.
Реакцияға қатысатын реагент өзінің электрон жұбын байланыс түзеуге басқа молекулаға берсе, онда нуклеофильді (электродонорлы) реагент деп атайды.
Нуклеофильдің қатысында жүретін реакцияларды нуклеофильдік реакциялар деп атайды. Nu деп белгілейді.

Мысалы: Rδ+ --> Хδ- + : Nu --> R - Nu + : Х- нуклеофильдік орын басу реакциясы.
..
Нуклеофильдер: Н- : ; NH-2 ; : ОН- ; : ОR

Егер молекула басқа молекуланың жұп электронын қосып алса, оны электрофильді (электронакцепторлы) реагент деп атайды. Электрофильдің қатысында жүретін реакцияларды электрофильдік реакциялар деп атайды, Е деп белгілейді.
Мысалы: R - У - Е[+] --> R - Е + У+ электрофильдік орын басу реакциясы.
Электрофильдер: Н+ ; Н3О+; NO2[+]; NO.

Өзін-өзі бақылауға арнаған сұрақтар: 1. Химиялық байланыстың қандай түрлері бар?
* Коваленттік байланыс дегеніміз не?
* Иондық байланыс дегеніміз не?
* Органикалық қосылыстарға тән реакцияларды атаңыздар.
* Нуклеофильдік, электрофильдік реагенттер дегеніміз не?
* СН3СI + CI2 --> CH2CI2 + HCI. Реакциясының барлық сатыларының теңдеуін жазыңыздар.
* Бромсутек молекуласын мысалға алып, коваленттік байланысты түсіндіріңіздер.
* Электрофильді механизммен әрекеттесетін органикалық қосылыстарға мысал келтіріңіздер.

Дәріс 18 Қаныққан көмірсутектер (алкандар).
Көміртегі мен сутегіден тұратын және өзара жай байланыспен қосылған қосылыстарды қаныққан көмірсутектер деп атайды. Жалпы формуласы- СnH2n+2
Ең қарапайым өкілі- СН4- метан. Барлық көмірсутектердің метанмен ұқсас екенін көрсету үшін, олардың барлығының аттарына <<ан>> деген жалғау жалғанады.
Қаныққан көмірсутектердің бір сутегісін алғанда, қалған қалдықты радикалдар деп атайды. Радикалдарды атау үшін, көмірсутектердің <<ан>> жалғауын <<ил>> жалғауына өзгертеді.
СН4 - метан- СН3- метил
С2Н6- этан- С2Н5-этил
С3Н8- пропан- С3Н7- пропил т.б.

Көмірсутектерді жүйелік (ИЮПАК) номенклатура бойынша атау үшін, алдымен ең ұзын тізбекті тауып алады да, тізбекке ең жақын тармақ (радикал) тұрған шетінен бастап нөмірлейді. Затты атағанда алдымен санмен радикалдар тұрған жерін шетінен бастап нөмірлейді. Затты атағанда алдымен санмен радикалдар тұрған жерін көрсетеді де аттарын атап, содан кейін ең ұзын тізбек атын атайды.
Қаныққан көмірсутектердегі С- С және С- Н байланыстары σ- байланыс болып табылады. Мұндай байланыстар берік және аз поляризацияланған, сондықтан қаныққан көмірсутектердің реакцияласу қабілеттілігі төмен. Олар қосылу реакциясына қатыспайды, тек қана орын басу реакциясына түседі.
а) нитрлеу реакциясы
р, t0
СН4 + НОNO2 --> H2O + CH3NO2
Нитрометан
ә) галогендеу
СН4 + СI2 --> HCI + CH3CI - хлорлы метил
CH3CI + CI2 --> HCI + CH2CI2 - хлорлы метилен
СН2CI2 + CI2 --> HCI + CHCI3 - хлороформ
CHCI3 + CI2 --> HCI + CCI4 - төртхлорлы көміртек

Қаныққан көмірсутектер катализатор қатысында жоғары температурада және қысымда тотығу реакциясына қатысып альдегидтер, спирттер, кетондар, карбон қышқылдарын түзеді.
[o] CH3- (СН2)n - СН2ОН
Мысалы: СН3 - (СН2)n - CH3 -->
катализатор СН3- (СН2)n - СООН

Қаныққан көмірсутектерді өндірісте қанықпаған көмірсутектерінен немесе қаныққан көмірсутектің галоген туындыларын катализатор (платина, палладий) қатынасында тотықсыздандыру арқылы, А. Вюрц реакциясы бойынша (галоген туындыларын металл натриймен әрекеттестіру) немесе жоғары молекулалы қаныққан көмірсутектерді жоғары температурада, қысымда крекингілеу (ыдырау) арқылы алады.
А. Вюрц реакциясы (1855 ж.)

2R - Вг - 2Na --> R - R + 2NaВг
3R - Вг + 3R - Вг + 6Na --> R - R + R - R + R - R + 6NaВг

Мұндағы: R мен R - әр түрлі алкилдік радикалдар.
Зертханада көбінесе қаныққан көмірсутектеріне сәйкес келетін карбон қышқылдарының тұздарына күдіргіш сілті (натронды ізбес) қосып, қыздыру арқылы алады.
СН3СООNa + NaOH --> Na2CO3 + CH4 ↑
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Алкандардың жалпы формуласы.
* Алкандарға тән реакциялар.
* Изомерия түрлері.
* Номенклатуралар ( тривиальды, рационалды, систематикалық)
* Алу тәсілдері және химиялық қасиеттері.
* Жеке өкілдері және қолданылуы.

Дәріс 19. Қанықпаған көмірсутектер (алкендер). Диендер.
Алкендер деп, молекуласында көміртектің атомдар саны қаныққан көмірсутектермен бірдей, бірақ сутегі атомдарының саны аз, σ - байланысынан басқа бір PI- байланысы бар қосылыстарды атайды. Жалпы формуласы- СnH2n . Ең қарапайым өкілі- этилен (этен) С2Н4. Этилен молекуласындағы көміртек атомдары қос байланыспен байланысқан. Қос көміртек- көміртек байланысы алкендердің құрылысының ерекше белгісі болып саналады.
Жүйелік номенклатура бойынша алкендерді атау үшін сәйкес қаныққан көмірсутек атауындағы <<ан>> жұрнағын <<ен>> жұрнағына алмастырады. Қос байланыстың орнын көмірсутек атауының алдында, қос байланыс басталған көміртегі атомының нөмірімен көрсетеді.
Мысалы: СН2 = СН - СН2 - СН3
Қанықпаған көмірсутектерінің изомериясы көміртегі тізбектерінің құрылысына ғана емес, онымен қатар қос байланыстың орнына да байланысты. Бұдан басқа, қанықпаған көмірсутектер қатарында кеңістік (геометриялық) изомериясы цис- транс изомерлері бар.
Химиялық қасиеттері. Метанмен салыстырғанда, алкен қатарындағы көмірсутектер өте активті қосылыстар. Олар тотығу және қосылу реакцияларына өте жеңіл түседі. Себебі этиленнің қос байланысының орнына қосылу, тотығу, полимерлену реакциялары жеңіл жүреді.

* Галогенді қосып алу.
Галогендер алкендерге радикалдық немесе иондық механизм бойынша қосылады.
│ │
С = С + Х2 - С - С - Х Мұндағы: Х = СI, Вг
│ │

* Галогенсутекті қосып алу (Марковников ережесі).
Алкендер күші қышқылдарымен: НСI, НВг, Н2SO4 әрекеттеседі.
Қосылу реакциясы қос байланыс бойынша жүреді.

С = С + Н - Х --> С - Х Мұндағы: Х = СI, I[-] , Вг-, ОSO3H[-]
H H
Симметриялы емес алкендер жағдайында қышқылды қосып алудың екі бағыты болуы мүмкін. Мысалы тұз қышқылымен пропен әрекеттескенде, екі түрлі өнім түзілуі мүмкін.
CH3 - CH - CH3 2- хлорпропан
│
СН3 - СН = СН2 + НСI --> CI

CH3 - CH2 - CH2CI 1-хлорпропан

Қышқылдар симметриялы емес алкендерге қосылғанда қышқылдың сутегі атомы сутек атомдарының саны ең көп көміртекке қосылады. Бұл заңдылықты ашқан
В.В. Марковников болғандықтан, ол Марковников ережесі деп аталады.
* Суды қосып алу.
Алкендер катализатор қатынасында сумен әрекеттесіп, спирттер түзіледі.
СН2 = СН2 + Н2О --> СН3 - СН2ОН

* Тотығу реакциясы.
Алкендер оңай тотығады. Тотықтырғыштың табиғатына және реакция жағдайларына байланысты PI- байланыстың немесе PI- мен σ- байланысының үзілуі нәтижесінде түрлі өнімдердің түзілуі мүмкін: екі атомды спирттер (гликольдер), эпоксидтер, альдегидтер, кетондар, карбон қышқылдары.

3СН2 = СН2 + 2КМnO4 + 4H2O --> 3CH2 - CH2 + 2MnO2 + 2KOH
│ │
OH OH
Бұл реакцияны Е.Е. Вагнер (1888 ж) реакция деп атайды.

* Полимерлену реакциясы.
Қазіргі заман техникасы үшін қанықпаған көмірсутектер реакцияларының ішіндегі ең маңыздылығының бірі- полимерлену реакциясы. Алкендер бір- бірімен өзара қосылып, ұзын тізбек, яғни полимерлер түзуге қабілетті. Мысалы:

СН2 = СН2 + СН2 = СН2 --> - (- СН2 - СН2-)n

Диен көмірсутектері.
Молекуласында екі қос байланысы бар көмірсутектерді диен көмірсутектері дейді. Жалпы формуласы СnH2n-2 Диен көмірсутектерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін <<диен>> деген жалғау қосып, қос байланыстың орны көрсетіледі.

Мысалы: СН2 = СН - СН = СН2 бутадиен- 1,3

Диендер қос байланыстың орналасуына қарай үшке бөлінеді.
1. Егер екі байланыс бір көміртегі атомында орналасса, кумулирленген диен немесе аллендер деп аталады.

Мысалы: СН2 = СН = СН2 пропадиен

2.Егер екі қос байланыс бір жай байланыспен бөлінсе, онда қосарланған
диендер деп аталады.

Мысалы: СН2 = СН - СН = СН2 бутадиен- 1,3

3.Егер екі қос байланыс бір жай байланыспен бөлінсе, онда олар оқшауланған
диендер деп аталады.
Мысалы: СН2 = СН - СН2 - СН = СН2 пентадиен- 1,4
Диендердің ішіндегі аса маңыздысы қосарланған түрі, олар өте тез полимерленеді, сондықтан синтетикалық каучук алуға пайдаланады.
Химиялық қасиеттері.
Диендердің химиялық қасиеттері қос байланыстардың орналасуына байланысты.
Оқшауланған қос байланыстардың бір- біріне әсері аз болады, яғни әрқайсысы молекуладағы жалғыз қос байланыс тәрізді әрекеттеседі. Сол себепті қосарланбаған диендердің химиялық қасиеттері қарапайым алкендердің химиялық қасиеттерімен бірдей.
Диен көмірсутектеріне қосылу, тотығу, полимерлену реакциялары тән.
* Қосылу реакциясы:

СН2= СН- СН = СН2 + Вг2 --> СН2 - СН СН - СН2
│ │
Вг Вг

* Полимерлену реакциясы:
│ │
n C = C - C = C --> (- С - С = С - С-)n │ │

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

* Изомерия түрлері, мысалдар.
* Алу тәсілдері.
* Структуралық формуласын жау керек: транс-2-гексен, цис-2,3- дихлоро-2-бутен.
* Егер 3,6 г су алкенге қосылып 12 г спирт түзілсе, алкен формуласы қандай болады?
* 18,4 г этил спиртінен неше литр ( қ.ж.) этилен түзіледі?
* Диен көмірсуларының химиялық қасиеттері.
* 9,2 г этил спиртінен алынған этиленді тотықтыруға 40%- ті KMnO4 ерітіндісі жұмсалаған, тотықтырғыш массасы есептеу керек . Жауабы: 52,5г.

Дәріс 20. Ацетилен көмірсутектері. Алкиндер.
Алкиндер деп- ашық тізбекті С ≡ С үш еселік көміртек- көміртек байланысы бар көмірсутектерді айтады. Жалпы формуласы: СnH2n+2. Алкендер қатарының бірінші өкілі С2Н2- ацетилен, сондықтан алкиндерді ацетилен көмірсутектері деп те атайды. Үш еселі байланыстың біреуі σ- байланыс, екеуі PI- байланыс. Жүйелік номенклатура бойынша алкендерді атау үшін, қаныққан көмірсутектердегі <<ан>> жалғауын <<ин>> жалғауына ауыстырып үш, байланыстың орнын, байланыс басталатын көміртегі атомының нөмірімен белгілейді.

Мысалы: НС ≡ СН этин
НС ≡ С - СН3 пропин-1
НС ≡ С - СН2 - СН3 бутин- 1
Ацетилен көмірсутектерінің изомериясы көміртегі тізбегінің құрылысы мен үш байланыстың орнына байланысты.

Мысалы: НС ≡ С - СН2 - СН3 бутин-1
СН3- С ≡ С - СН3 бутин- 2
Химиялық қасиеттері.
Молекуласында үш байланысы (1σ , 2PI) болғандықтан Ацетилен көміртектері қосылу, тотығу, полимерлену реакциясына қатысады.

* Қосылу реакциялары:
а) сутегіні қосып алу. Платина, никель катализаторлары қатысында Ацетилен сутегін қосып алады.
Ni Ni
НС ≡ СН + Н2 --> Н2С = СН2 + Н2 --> СН3 - СН3

ә) галогенсутектерді қосып алу. Ацетилен галогенсутектермен баяу әрекеттеседі, нәтижесінде винилхлориді түзіледі.

НС ≡ СН + НСI --> H2C = CHCI винилхлориді

Реакцияға тез түсетін ацетиленнің алкил туындылары үшін бұл реакция Марковников ережесіне сай жүреді.

в) суды қосып алу. (Кучеров реакциясы)
Ацетилен көмірсутектеріне судың қосылу реакциясы сынап тұздарының қатысуымен жүреді. Бұл реакцияны алғаш рет орыс ғалымы Кучеров ашқан, сондықтан Кучеров реакциясы деп атайды.
Hg2+
НС ≡ СН + НОН --> СН2 = СНОН винил спирті

О
CH2 = CHOH --> CH3 - C сірке альдегиді
Н

Кучеров реакциясының практикалық маңызы зор. Өнеркәсіпте сірке қышқылын, этил спиртін алу үшін қолданылады.

* Тотығу реакциясы. Алкиндер тотықтырғыш реагенттермен (калий перманганаты, қышқылдық ортадағы дихромат, озон) тотығады.
Үш еселі байланыс бойынша молекуланың үзілуі жүреді де, алкин екі карбон қышқылына айналады.
R - C ≡ C - R, --> R - COOH + R, - COOH

Шеткі үш еселі байланыс бар алкин жағдайында карбон қышқылы мен көміртек диоксиді түзіледі. Мысалы:
[O]
СН3 - СН2 - С ≡ СН --> СН3 - СН2 - СООН + СО2
Бутин-1 пропан қышқылы

* Полимерлену реакциясы.
Ацетилен көмірсутектері бірнеше бағытта полимерленеді. Егер катализатор ретінде хлорлы мыс (II) қолданылса, онда ацетилен тізбектеліп полимерленеді.
СuCI2
НС ≡ СН + НС ≡ СН --> СН2 = СН - С ≡ СН

Түзілген винилацетилен хлорлы сутекті қосып алып, хлоропрен түзеді. Хлоропрен синтетикалық каучук алу үшін қолданылады.

СН2 = СН - С ≡ СН + НСI --> CH2 = CH - C = CH2
│
CI
хлоропрен

Егер катализатор ретінде активтелген көмір қолданылса, онда ацетиленнен бензол түзіледі.
t 0
2НС ≡ СН + НС ≡ СН --> бензол

* Металл туындыларын алу.
Ацетилендегі сутегі атомы өте қозғалғыш, сондықтан ол металдармен алмасып, ацетиленидтер түзіледі.
Мыс, күміс ацетиленидтері өте қопарылғыш заттар.

НС ≡ СН + 2АgOH + 2NH3 --> AgC ≡ CAg + 2 NH4OH
Алкиндердің ішінде ең маңыздысы- ацетилен, ол түссіз газ, қара қою күйелі жалынмен жанады.
Өнеркәсіпте ацетиленді кальций карбидінен, соңғы кезде табиғи газдарды пиролиздеу арқылы алады. Ацетилен оттекте жанғанда өте жоғары (30000 С) температураны береді, сондықтан оны металдарды пісіруге, кесуге қолданады.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Изомерия. Номенклатура. Мысалдар.
* Алу тәсілдері, физикалық қасиеттері.
* Химиялық қасиеттері. Қолданылуы.
* IUPAC жүйесі бойынша структуралық формуласын жазу керек: 3-метил-1-бутин; 2,5-диметил-3-гексин.
* 6,4 г кальций карбидінен алынған ацителинді жағуға жұмсалатын оттегі көлемі ( қ.ж. ) және массасы. Жауабы: 5,6л., 8г.
* Мына теңдеулер бойынша жүретін реакциялар теңдеулерін жазу керек: а. 3- гексин + CI2 ---- ; б. 2- пентин + HCI ----- ; в. Пропин + H2O ( H+ , Hg2+) ----- ;

Дәріс 21. Көмірсутектердің галоген туындылары.
Көмірсутегі молекуласындағы бір немесе бірнеше сутегі атомдарының орнын галоген атомдары басқан қосылыстарды көмірсутектердің галоген туындылары деп атайды. Олар көмірсутектегінің құрамына қарай қаныққан және қанықпаған көмірсутектердің галоген туындылары болып екіге бөлінеді. Бұл қосылыстар молекуладағы галоген атомының санына қарай моно- (құрамында бір галоген атомы), ди-(екі галоген атомы), поли-(үш және одан да көп) галоген туындылары деп бөлінеді.
Аталуы: Галоген туындыларын көбінесе тарихи қалыптасқан атаулармен атайды.
Мысалы: СНСІ3- хлороформ, СНІ3- йодоформ. Халықаралық номенклатура бойынша, галоген туындыларың атау үшін, көміртегі тізбегінің ең ұзынын алып, галогенге жақын жағынан бастап нөмірлейді. Алдымен радикалдың орны мен атын, содан кейін галоген атомының тізбектегі орны мен атын, соңынын ұзын тізбекті атайды. Мысалы:
4 3 2 1
СН3 - СН2 - СН - СН3
│
СI 2- хлорбутан

Галоген туындыларының изомериясы көміртегі тізбегінің құрылысына және галоген атомдарының орнына байланысты болады.
Физикалық қасиеттері.
Қаныққан галоген туындыларының көпшілігі бөлме температурасында түссіз сұйықтар. Хлорлы метил (СН3СI), хлорлы этил (С2Н5СI), бромды метил (СН3Вг), газ тәрізді заттар, йодоформ (СНI3)- қатты зат.
Галоген туындылар суда өте нашар ериді, бірақ органикалық еріткіштерде (спиртте, эфирде) жақсы ериді. Өздеріне тән иісі бар. Әр түрлі органикалық қосылыстарды синтездеу үшін еріткіш ретінде қолданылады.
Химиялық қасиеттері.
Көмірсутектердің галоген туындыларының реакция түсу қабілеттілігі өте жоғары.
Оның негізінде галоген атомының орнын басқа немесе әртүрлі радикалдар басу реакциясы жатыр.
* Спирттер алу. Галоген алкилдерді сумен қосып қайнатқанда, галоген атомының орнын гидроксил тобы басады:
СН3 - СН2 - Вг + Н - ОН <--> СН3- СН2 - ОН + НВг
Бромды этил этил спирті
Бұл қайтымды реакция.

* Аминдер алу. Галоген туындыларына аммиакпен әсер етсе маңызды қосылыс- аминдер түзіледі.

СН3 - СН2 - I + NH3 <--> CH3 - CH2 - NH2 + HI
Йодты этил этиламин

* Цианидтердің әсері. Галоген алкилдерге калий цианидімен әсер еткенде, цианидтер түзіледі.

СН3 - СН2 - I + K - CN <--> CH3 - CH2 - CN + KI
Этил цианиді
* Галогенсутектің үзілуі. Галоген алкилдерге концентрлі сілтілермен әсер еткенде, галогенсутек үзіліп, этилен көмірсутектер түзіледі. Мысалы:

СН3 - СН2 - I + NaOH --> CH3 = CH2 + NaI + H2O

Галоген туындыларына сілтінің спирттегі ерітіндісімен немесе натрий амидімен (NaNH2) әсер еткенде, ацетилен көмірсутектері түзіледі.

Мысалы: СН2Вг - СН2Вг --> НС ≡ СН + 2НВг

* Галоген туындыларының тотықсыздануы.
Иодты сутекпен әсер еткенде, галоген алкил көмірсутекке дейін тотықсызданады.

СН3 - СН2 - I + HI <--> CH3 - CH3 + I2
Йодты этил этан

* Магнийдің әсері. Егер галоген алкилге сусыз этил эфирі қатысында тазартылған магниймен әсер етсе, құрамында магний органикалық қосылыс бар ерітіндісі түзіледі:

СН3I + Mg <--> CH3MgI
магний йодметил
Бұл реакцияны алғаш рет зерттеген француз химигі Гриньяр болғандықтан, Гриньяр реакциясы деп атайды.
Органикалық заттарды синтездеуде Гриньяр реакциясының маңызы өте зор.
Алу әдістері.
* Қаныққан көмірсутектерді галогендермен әрекеттестіру арқылы алады:
hv
С2Н6 + СI2 --> C2H5CI + HCI
Этан хлорэтан
* Таза монохлоридтерді алу үшін, хлорсутекті алкендермен әрекеттестіреді:
НСI
СН3СН = СН2 --> СН3 - СН - СН3
пропен /
CI 2-хлорпропан

* Спирттердегі гидроксил тобын галогенге ауыстыру арқылы алады, Ол үшін спирт пен хлорсутектің буын қыздырылған катализатор үстінен өткізеді.

СН3ОН(г) + НСI(г) --> СН3СI(г) + Н2О(г)
Метанол хлорметан
Галоген туындыларының маңызды өкілдерін қарастырамыз.
* Хлорлы этил (хлорэтан) С2Н5СI. Түссіз газ, суытқан кезде сұйыққа айналады, қайнау температурасы +13,10С. Суда нашар, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді.
Хлорлы этил- этил сұйығының негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын тетраэтил қорғасынды алу үшін қолданылады. Этил сұйығы бензинге қосылатын антидетонациялық зат ретінде кеңінен пайдаланылады.

Тетраэтилқорғасынды алу реакциясының теңдеуі:

4С2Н5СI + 4Na + Pb --> Pb(C2H5)4 + 4NaCI
Хлорлы этил тез буланатындықтан медицинада жергілікті анестетик ретінде
пайданылады.
* Хлорлы метилен (метиленхлорид) СН2СI2. Түссіз, хлороформ тәріздес иісі бар сұйықтық, қайнау температурасы 420С, жанбайды. Метилен хлориді өндірісте өте бағалы еріткіш болып табылады. Ол майды, каучукты, целлюлоза эфирлерін жақсы ерітеді. Сондай- ақ майлағыш майларын тазалау үшін қолданылады.

* Хлороформ (үшхлорлы метан) СНСI3. Түссіз ауыр сұйықтық, өзіне тән иісі бар, қайнау температурасы 61,20С. Спиртте, эфирде жақсы ериді. Оттегі қатысында хлороформ ыдырап, фосген түзіледі.
1
СНСI3 + ─ O2 --> COCI2 + HCI
* Фосген

Фосгеннің түзілуін болдырмау үшін, хлороформге 1% - тік сусыз этил спиртін
қосады.
Хлороформ каучукты, шайырларды жақсы ерітеді. Сондықтан органикалық еріткіш ретінде қолданылады. Сондай- ақ медицинада наркоз ретінде пайданылады.

4.Төртхлорлы метан (тетрахлорметан) ССI4.
Түссіз сұйықтық, қайнау температурасы 76,50С. Шайырларды, битумды, каучук пен майларды жақсы ерітеді. Жанбайды, содықтан арнайы өрт сөнгіштерді төртхлорлы метанмен толтырады. Өндірісте төртхлорлы метанды металл сурьма ұнағының қатынасында күкіртті көміртегі мен хлорды әрекеттестіру арқылы алады.

СS2 + 3CI2 --> CCI4 + S2CI2

5.Фреон (дихлордифтор метан) ССI2F2. Түссіз, иіссіз газ. Қысым әсерінен -340С температурада қайнайды, сұйыққа оңай айналады. Фреон жанбайтын және зиянсыз болғандықтан, хладоагент ретінде суытқыштарда қолданылады. Өндірісте фреон- 12-ні төртхлорлы метанды фторсутекпен әрекеттестіру арқылы алады. Реакцияны бесхлорлы сурьма катализаторы қатысында жүргізеді.
SbCI5
ССI4 + 2HF --> CF2CI2 + 2HCI

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
1. Изомерия. Номенклатура. Мысалдар келтіру керек.
2 Алу, физикалық, химиялық қасиеттері.
3. Структуралық формулаларын жазу керек: 1,1,1,2,2-пентахлорэтан; 1,4-дибромбутан; 3-хлор-1-пропен; поливинилхлорид; гексахлорэтан.

Дәріс 22. Ароматты көмірсутектер (Арендер).
Ароматты көмірсутектер (арендер) деп - молекуласында циклогексатриендік цикл бар, физикалық және химиялық қасиеттерімен ерекшеленетін көмірсутектерді атайды.
Ароматты қосылыстардың барлығына циклдік құрылыс және жоғары қанықпаушылық тән.
Жалпы формуласы: СnH2n-6.
Ароматты көмірсутектердің қарапайым өкілі- бензол- С6Н6. Бензол молекуласында көміртек пен сутек атомдары бір жазықтықтың бойында орналасқан. Көміртек атомдар арасындағы барлық байланыстардың ұзындығы бірдей- 1,4А0, байланыстар арасындағы бұрыш 1200 тең болады. Бензол молекуласы С6Н6.
Бензолдың қарапайым моноорынбасқан туындыларын атау үшін, <<Бензол>> деген сөздің алдында орынбасарды атайды. Мысал: нитробензол С6Н5NO2; Этилбензол С6Н5С2Н5
Бензолдың кейбір орынбасарлы туындыларын тривиалдық атаулармен атайды.
Мысалы: метилбензол- толуол С6Н5СН3; аминобензоланилин С6Н5NH2
Екі орынбасарлы бензолдар.
Бензол сақинасында екі орынбасар болса, оларды атағанда, орынбасардың тұрған орнын да көрсету қажет. Үш мүмкін изомерлерді орто- мета, пара (қысқаша о-, м-, n-) деп белгілейді.
Егер екі орынбасар көрші көміртегі атомдарында қатар орналасса, ондай изомерді орто- изомер дейді.
Егер орынбасар бір көміртегі атомынан кейін орналасса, ондай изомерді мета- изомер дейді.
Егер орныбасар екі көміртегі атомынан кейін орналасса, ондай изомерді n- изомер дейді.

Химиялық қасиеттері. Барлық ароматты көмірсутектер орынбасу реакциясына бейімді, ал қосып алу реакциясына өте қиын түседі. Арендер галогендеу, нитерлеу, сульфирлеу реакцияларына, ал гомологтары тотығу реакциясына қатысады. Бензол сақинасында PI- электрон бұлттары бір келкі таралғандықтан нуклеофильдік реакциялар қиын, ал электрофильдік орынбасу реакциялары оңай жүреді.
Нитрлеу реакциясын жүргізу үшін, концентрлі азот пен күкірт қышқылдарының қоспасын алады. Бұл нитрлейтін агент нитроний ионы NO2.

НО - NO2 + 2H2SO4 <--> NO2+ + H3O+ + 2HSO4-

Электрофильдік орын басу реакциясы екі сатыда жүреді. Алдымен электрофильдік топ бензол сақинасының PI- орбитальдарын шабуылдап, PI- комплекс түзеді.
Екінші сатыда PI- комплекс, тұрақсыз σ- комплекске өтеді. Содан кейін пайда болған тұрақсыз карбокатионнан протон бөлініп, нитробензол түзіледі.
H2SO4
С6Н6 + НОNO2 --> C6H5NO2 + H2O

Галогендеу реакциясы. Бензол және оның гамологтары хлорланады, бромданады, иодталады.Реакция жүру үшін галогенді полярлайтын катализатор қажет: темір немесе алюминий галогенидтері.
катализатор
С6Н6 + Х2 --> НХ + С6Н6СI

Сульфирлеу реакциясы:

C6H6 + HOSO3H --> H2O + C6H5SO3H

Алкилдеу реакциясы.
Бензол сақинасына алкил тобын енгізу үшін бензолды галогеналкандармен әрекеттестіреді.
катализатор
С6Н6 + С2Н5Вг --> НВг + С6Н5С2Н5

Реакция тек катализатор қатысында жүреді. Катализатор ретінде алюминий хлориді немесе темір (III) бромиді қолданылады. Бұл катализатордың тиімділігін бірінші рет III.
Фридель мен Дж. Крафтс ашқандықтан, мұндай реакцияларды Фридель- Крафте реакциялары деп атайды.

Тотығу реакциясы.
Бензол гомологтарын катализатор (КМnO4, К2Сг2О7) қатысында тотықтырса, ароматты қышқылға айналады.
[o]
С6Н5СН3 --> С6Н5СООН + Н2О

Бензол сақинасындағы бағытталу ережесі.
Бензол сақинасындағы барлық көміртегі атомдары бір- бірімен тең, сондықтан электрофильді агенттер сақинадағы кез келген көміртегі атомын шабуылдайды. Егер бензол сақинасында бір орынбасар болса, онда келесі жаңа орынбасар белгілі орынға ие болады. Бензол қатарындағы көмірсутектердің электрофильдік орын басу реакцияларын зерттеу нәтижесінде орынбасар химиялық табиғаты және бағыттаушы қабілеті бойынша екі топқа бөлінеді.
* о-, n- бағыттаушы орынбасарлар бірінші текті орынбасарлар (ориентанттар) деп аталады. Олар электрон беруге (электрондонорлар) бейім топтар: алкил
(СН3, -СН2R), галогендер жатады, тағы
- .. - .. ..
- CH = CH2 , C6H5-, OH , NH2 , -NHR, -NR2 , OR
* м- бағыттаушы орынбасарлар екінші текті орынбасарлар (ориентанттар)деп
аталады. Олар электрон қабылдауға (электрон акцепторлы) бейім топтар:
-
СN, - COOH, - COOR, NO2, SO3H, CHO, COR жатады.
Мысалы: толуолды нитрлеу реакциясын қарастырайық. Толуолда метил тобы бар, ол бірінші текті орынбасарға жатады. Метил тобы электрон бұлттарын сақинадағы көміртегіне ығыстырып индуктивтік эффект көрсетеді. Сондықтан о- және
n- орындарында электрон тығыздығы өсіп, сол жерде орын басу реакциясы жүреді.
CH3 NO2 CH3

C6H5CH3 + HNO3 H2SO4 --> +

NO2
Толуол о- нитротолуол 58% n- нитротолуол 38 %

Ал екінші текті орынбасарлар, керісінше сақинадағы көміртегі атомдарының электрон бұлттарын өзіне тартып қосарлану (мезомерлік) эффект көрсетеді. Сондықтан м- орында электрон тығыздығы өсіп, осы жерде орынбасу реакциясы жүреді.

NO2 NO2
+ CI2 --> + HCI

нитробензол м- хлорбензол

Жиі кездесетін ароматты көмірсутектері: С6Н6- бензол, С6Н5-СН3- толуол,
С6Н4-(СН3)2- ксилол т.б.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Изомерия, номенклатура, мысалдар.
* Алу, химиялық қасиеттері.
* Бензол, қасиеттері.
* Структуралық формуласын жазу керек: м-нитротолуол; м-динитробензол; о-бромфенол; 2,6-дибром-4-хлортолуол; о-хлоранилин.
* 7,2 г бензоат натрий 600мл 0,5М натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттескенде неше грамм бензол түзіледі? Жауабы: 3,9г.
Дәріс 23. Спирттер мен фенолдар
Спирттерде құрамындағы бір немесе бірнеше сутегі атомдары гидроксил топтарына ауысқан көмірсутектерді айтады. Гидроксил тобының (-ОН) санына қарай спирттер бір атомды, екі атомды, үш атомды және көп атомды болып бөлінеді
Бір атомды спирттердің жалпы формуласы: R - OH. Мысалы: СН3ОН- метил спирті метанол.
Екі атомды спирттер гликольді- молекуласында екі гидроксил тобы бар.
Молекуласындағы үш гидроксил тобы бар, үш атомды спирт- глицерин. Спирттер гидроксил тобының қай көміртегі атомына байланысқанына орай біріншілік спирттер
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - ОН. Екіншілік спирттер СН3- СН2- СН- СН3, үшіншілік спирттер. │
ОН ОН
│
СН3─ С ─ СН3 болып бөлінеді
│
СН3
Сондай- ақ спирттер қаныққан және қанықпаған спирттер бөлінеді.
Спирттерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін сәйкес көмірсутектердің атауына <<ол>> жалғауы қосып, гидроксил тобы тұрған көміртек атомының нөмірін көрсету арқылы атайды.
Мысалы:
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - ОН СН3 - СН2 - СН - СН3
Бутанол- 1 │
ОН
Бутанол- 2

Спирттердің изомериясы олардың көміртегі тізбегінің құрылысы мен гидрокил тобының орнына байланысты.
Химиялық қасиеттері. Спирттердің химиялық қасиеттері оның құрамындағы гидроксил тобы анықтайды, көптеген реакциялар осы топ бойынша жүреді.
* Алкоголяттардың түзілуі. Спирттер сілтілік металдармен әрекеттесіп, алколяттар түзіледі.
2СН2 - СН2 - ОН + 2Na --> 2CH3 - CH2 - ONa + H2

* Күрделі эфирлердің түзілуі.
Миниралдық немесе органикалық қышқылдармен әрекеттесіп, спирттер күрделі эфирлер түзіледі.

О
С2Н5 - ОН + СН3СООН --> С2Н5 - О - С < + Н2О
СН3
Этанол сірке қышқылы сірке қышқылының этил эфирі

* Жай эфирдің түзілуі.
Спирттер сусыздандыратын (Н2SO4) заттармен әрекеттесіп, жай эфирлер түзеді.
H2SO4
СН3 - ОН + СН3 - ОН --> СН3 - О - СН3 + Н2О
Диметилэфирі

* Тотығу реакциясы.
Спирттерді тотықтырғыштар: КМnO4, К2Сг2О7 аздап қыздырғанда тотығады.
Нәтижесінде біріншілік спирттерден альдегидтер, ал екіншілік спирттерден кетондар түзіледі.
[O]
СН3 - СН2 - ОН --> СН3СНО + Н2О
сірке альдегиді
[O]
СН3 - СН - СН3 --> СН3 - С - СН3 + Н2О
│ ││
OH O
ацетон (кетон)

Екі атомды спирттер (гликольдер)
Молекуласында екі гидроксил тобы бар спирттерді екі атомды спирттер немесе гликольдер деп атайды. Гликольдерді халықаралық номенклатура бойынша атау үшін, көмірсутектің атауына <<диол>> деген жалғауды қосып, гидроксил топтарының орнын көміртегі атомының нөмірімен көрсетеді.
Мысалы: СН2ОН - СНОН - СН2 - СН3 бутандиол- 1,2

Химиялық қасиеттері.
Гликольдердің химиялық қасиеттері бір атомды спирттерге ұқсас, бірақ олар реакцияға бір немесе екі гидроксил топтары арқылы түседі.
Үш атомды спирттер.
Бұлардың ең қарапайым өкілі- глицерин.

СН2ОН - СНОН - СН2ОН

Үш атомды спирттерді халықаралық номенклатура бойынша атау үшін, көмірсутектің атауына <<триол>> деген жалғауды қосып, гидроксил топтарының орнын көміртегі атомының нөмірімен көрсетеді.
Мысалы: СН3 - СНОН - СНОН - СН2ОН бутантриол- 1,2,3

Глицериннің химиялық қасиеттерін үш гидроксил топтары анықтайды. Көп атомды спирттердің бір қасиеті ауыр металдардың гидроксидтерін ерітеді.

Мысалы: Глицерин мыс (II) гидроксидтермен әрекеттесіп, көк түсті мыс глицератын түзеді.

СН2 - ОН СН2 - О
│ ОН │ Cu + 2H2O
CH - OH + Cu --> CH - O
│ OH │
CH2 - OH CH2 - OH
Мыс глицераты

Фенолдар.
Фенолдар деп бензол сақинасындағы сутегінің біреуі немесе бірнешеуі гидроксил тобымен алмасқан қосылыстарды айтады.
Құрамындағы гидроксил тобының санына қарай бір, екі, үш атомды фенолдар болып бөлінеді.
Бір атомды фенолдардың ішіндегі ең қарапайымы- фенол- С6Н5ОН
Гидроксил тобының электрондарының сақинаға ығысуына байланысты, фенол әлсіз қышқылдық қасиет көрсетеді.
Химиялық қасиеттері.
Фенолдар сілтілермен әрекеттесіп, феноляттар түзіледі.

С6Н5ОН + NaOH --> C6H5ONa + H2O
натрий феноляты

* Нитрлеу реакциясы.
Фенолдар нитрлеу реакциясына жеңіл түседі. Егер фенолды концентрлі азот қышқылымен әрекеттестірсе, пикрин қышқылы (үш нитрофенол) түзіледі.

С6Н5ОН + 3НОNO2 --> C6H2(NO2)3OH + 3H2O
пикрин қышықлы

Сондай- ақ фенолдар сульфирлену, галогендену, бірігу, жай күрделі эфирлер түзу реакцияларына қатысады.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Изомерия,номенклатура, мысалдар келтіру керек.
* Физикалық, химиялық қасиеттері.
* Алу, қолданылуы.
* Мына қосылыстардың структуралық формулаларын келтіру керек: 3-пентен-2-ол; 2-хлор-1-пропанол; 3-метил3-пентанол;
* Егер бір негізді спирт құрамында 60% көміртегі болса, оның формуласы қандай болады?
* Мына реакциялар теңдеулерін жазу керек: 1-бромбутаннан 1-бутанол алу; 2-бутеннен 2-бутанол алу; толуолдан бензил спиртін алу.

Дәріс 24. Альдегидтер мен кетондар
О
Көмірсутек радикалдарымен байланысқан карбонил (- С )
Н
тобы бар органикалық заттарды альдегидтер немесе кетондар деп атайды. Альдегидтерде карбонил тобы сутек атомымен және көмірсутек радикалымен байланысады.
O
Жалпы формуласы R - C
H
Ал кетондарда карбонил тобы екі көмірсутек радикалымен байланысады. Жалпы формуласы R - C - R
││
O
Альдегидтер мен кетондар қаныққан, қанықпаған, ашық және тұйық тізбекті болып бөлінеді.
Қаныққан альдегидтер мен кетондар
Альдегидтерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін қаныққан көмірсутектердің атауына альдегидтер үшін <<аль>> деген жалғау, ол кетондар үшін <<он>> жалғауын қосу арқылы атайды.
О
Мысалы: Н - С H метаналь СН3 - С - СН3 пропанон H ││
О
O
О ││
СН3 - С этаналь СН3 - С - СН2 - СН3 бутанон
H

О
CH3 - CH2 - C пропаналь
Н

Альдегидтердің изомериясы көміртегі атомдарының тізбегінің құрылысына байланысты, ал кетондардың изомериясы радикалдың құрылысына және карбониль тобының орнына байланысты.
Химиялық қасиеттері. Альдегидтер мен кетондар көптеген химиялық реакцияға белсенді қатысады. Бұл карбонил тобындағы қос байланыстың біреуі σ- байланыс, ал екінші PI- байланыс болғандықтан, электрон тығыздығы көміртек атомынан оттегі атомына қарай ығысып, поляризациялануынан болады.
Сондықтан химиялық реакция кезінде карбонил тобы жоғарғы белсенділік көрсетеді.
Олар қосып алу, алмасу, тотығу, полимерлену, конденсация реакцияларына қатысады.
* Қосып алу реакциялары.
а) Альдегидтер мен кетондар никель катализаторы қатысында сутегіні қосып алады.
Бұл реакция бойынша альдегидтерден біріншілік спирт, ал кетондардан екіншілік спирт түзіледі.
Nі
СН3СНО + Н2 --> СН3 - СН2ОН

Этаналь этанол
Ni
СН3 - С - СН3 + Н2 --> СН3 - СН - СН3
││ ││
O OH
Бутанол- 2 пропанол- 2

ә) Альдегидтер аммиакпен әрекеттеседі, кетондар әрекеттеспейді

OH
СН3СНО + NH3 --> CH3 - C - NH2
H

б) Көгерткіш қышқылды (НСN) қосып алу
OH
│
СН3СНО + НСN --> CH3 - C - CN
│
H оксинитрил
в) Альдегидтер спирттерді қосып алып, жартылай ацетальдар түзіледі.

О ОСН3
СН3 - С + СН3ОН --> СН3 - С - ОН
Н │
Н жартылай ацеталь

Егер реакцияны хлорлы сутек қатысында қыздыру арқылы жүргізсе, толық ацеталь түзіледі.

О ОСН3
СН3 - С + 2СН3ОН --> СН3 - С - Н
Н ОСН3
ацеталь
Кетондар спирттермен киынырақ әрекеттеседі.
* Тотығу реакциясы. Альдегидтер жеңіл тотығып, қышқылдар түзеді, ал кетондар қиын тотығады.
Егер тотықтырғыш ретінде күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісін алып, альдегидпен әрекеттестірсе, бос күйінде күміс бөлінеді. Бұл реакцияны күміс айна реакциясы деп атайды және альдегидтерге сапалық реакция болып табылады.

O
СН3 - С + Ag2O --> CH3 - COOH + 2Ag
H сірке қышқылы
Кетондарды күшті тотықтырғыштармен әрекеттестіргенде, көміртегі тізбегі үзіліп, әр түрлі қышқылдар түзіледі.

* Орын басу реакциялары. Орын басу реакциялары карбонил тобы арқылы жүреді.
а) альдегидтер гидроксиламинмен әрекеттесіп,оксимдер түзіледі.
O N - OH
СН3 - С + Н2N - OH --> CH3 - C
H H
Альдоксим
Бұл реакцияға кетондар да түседі.
ә) альдегидтер фенилгидразинмен әрекеттесіп, фенилгидразондар түзеді.

O N - NH - C6H5
СН3 - С + Н2N - NH - C6H5 --> CH3 - C + H2O
H H

* Конденсациялану реакциясы.
Бұл реакция әлсіз сілтінің қатысында, альдегидтің немесе кетонның екі- үш
молекуласының қосылуы арқылы жүреді. Реакция нәтижесінде альдоль түзіледі. Альдоль деп, құрамында гидроксил және карбонил топтары бар қосылысты атайды. Сондықтан оларды альдольды конденсация дейді.
ОН
О О │ О
СН3 - С + СН3 - С --> СН3 - СН - СН2 - С альдоль
Н Н Н

* Полимерлену реакциясы.
Күкірт қышқылының аз мөлшерінің әсерінен альдегидтер полимерленеді.
О СН - СН3
Н2SO4
3СН3 - С --> О О
Н │ │
Н3С - НС СН - СН3
О паральдегид
Кетондар полимерленбейді.

6. Канниццаро реакциясы
Концентрлі сілтілердің әсерінен α- сутегі атомы жоқ және альдольға димерленбейтін альдегидтер Канниццаро реакциясына түседі. Мұнда альдегидтер жарты молекуласы қышқылға дейін тотығады, ал жарты молекуласы спиртке дейін тотықсызданады.

2С6Н5СНО + NaOH --> C6H5COONa + C6H5CH2OH
Бензальдегид натрий бензоаты бензил спирті

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Изомерия, номенклатура, мысалдар келтіру керек.
* Алу, қолданылуы.
* Физикалық және химиялық қасиеттері.
* Структуралық формуласын құру керек: 2-хлорпентаналь; 2-метилпропаналь; бензальдегид; 2-пентанон; метилфенилкетон.
* 2 атм. қысымда, 27оС температурада 4.92 литр ацетилен суды қосып алса, неше грамм ацетальдегид түзіледі? Жауабы: 17,6г.
* Егер метил спирті 400мл 0,1М перманганат ерітіндісімен қышқыл ортада тотықса, неше грамм формальдегид түзіледі? Жауабы: 3г

Дәріс 25. Карбон қышқылдары.
Молекуласында көміртек радикалымен байланысқан бір немесе бірнеше карбоксил тобы О
С бар органикалық қосылыстарды карбон қышқылдары деп атайды.
ОН Жалпы формуласы -СnH2nO2. Карбон қышқылдары қаныққан, қанықпаған және ароматты болып бөлінеді.
Құрамындағы карбоксил тобының санына байланысты бір негізді, екі негізді, көпнегізді болып бөлінеді.
Бір негізді карбон қышқылдарының молекуласында бір карбоксил тобы бар. Мысалы:
СН3СООН , СН3 - СН2 - СООН.
Қаныққан бірнегізді, карбон қышқылдарын жүйелік номенклатура бойынша атау үшін, қаныққан көмірсутектердің атына <<қышқыл>> деген сөзді қосады.
Мысалы: Н- СООН- метан қышқылы
СН3- СООН- этан қышқылы
Қаныққан бір негізді карбон қышқылдарының изомериясы көміртегі тізбегінің құрылысына байланысты.
Химиялық қасиеттері. Карбон қышқылдарының қышқылдық қасиеті карбоксил тобына байланысты.
O
R - C
OH
Көміртегі атомының электрон бұлттары оттегі атомына қарай ығыстырылған.
Сондықтан көміртегі атомы оң зарядталып, көрші гидроксил тобындағы оттегі атомының электрон бұлттарын өзіне тартады. Сөйтіп, гидроксил тобындағы оттек пен сутектің арасындағы байланыс әлсірейді, бұл сутек ионының бөлінуіне әкеліп соғады.
* Тұз түзу. Карбон қышқылдары металдармен, сілтілермен, карбонаттармен әрекеттесіп тұздар түзеді.
2R - COOH + Mg --> (RCOO)2 Mg + H2 ↑
R- COOH + NaOH --> RCOONa + H2O
2R - COOH + Na2CO3 --> 2RCOONa + CO2 ↑ + H2O
Мысалы: СН3СООН + Мg --> (CH3COOH)2Mg + H2 ↑
Магний ацетаты
* Күрделі эфир түзу. Карбон қышқылдары спирттермен әрекеттесіп, күрделі эфирлер
түзіледі.
СН3СООН + СН3ОН <--> СН3 - С - ОСН3 + Н2О
││
О сірке қышқылының метил эфирі

3. Аминдер түзу. Карбон қышқылының аммоний тұзын қыздырғанда, амид су түзіледі.

O 2000C O
СН3 - С --> СН3 - С + HCI Сірке қышқылының амиді
ONH4 NH2

Карбон қышқылдарының хлорангидридтері аммиакпен әрекеттескенде аминдер түзіледі.

O O
СН5-С + NH3 --> CH3 - C + HCI Сірке қышқылының амиді

CI NH2

* Галогендеу реакциясы. Карбон қышқылдары галогендермен орын басу реакциясына түседі. Орын басу реакциясы карбоксил тобына жақын жердегі сутегі атомында жүреді.
СН3- СООН + СI2 --> CH2CI - COOH + HCI

* Ангидридтер түзу. Карбон қышқылының екі молекуласы қосылып, ангидридтер түзеді.
О
СН3 - СООН СН2 - С
О + Н2О
СН3 - СООН СН2 - С
О

* Тотықсыздандыру реакциясы.
Күшті тотықсыздандырғыш (LiAIH4) әсерінен карбон қышқылдары спирттерге дейін тотықсызданады. LiAIH4
СН3СООН --> СН3СН2ОН

Қаныққан бір негізді карбон қышқылдары өсімдіктерде бос күйінде немесе күрделі эфир күйінде кездеседі.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
Изомерия,номенклатура.
* Алу әдістері, қолданылуы.
* Физикалық және химиялық қасиеттері.
* дихлорсірке қышқылы; о-хлорбензил қышқылы ; 1,3-пропандиоқышқылы ( малон қышқылы), n- бутанолдан n- бутил қышқылын алу, бензил йодидтен бензил ацет қышқылын алу.
* 13,8 грамм этил спиртін күкірт қышқылы қатысында 0,5 М калий дихроматы ерітіндісінің неше миллилитрімен тотықтыруға болады? Жауабы: 400мл.

Дәріс 26. Күрделі эфирлер. Майлар.
Күрделі эфирлер иондарға ыдырамайтын қосылыстар.
Олар гидролиздену, тотықсыздану реакцияларына қатысады. Күрделі эфирлер қатарына, биологиялық маңызы өте зор майлар жатады.

Майлар дегеніміз үш глицеридтердің күрделі қоспалары. Үш глицеридтер деп үш атомды глицерин мен жоғарғы май қышқылдарының күрделі эфирлерін айтады.
(Майлардың құрылысын былай көрсетуге болады)
(глицеридтердің күрделі қоспалары. Үш глицеридтер деп үш атомды глицерин мен жоғарғы май қышқылдарының күрделі эфирлерін айтады).
Майлардың құрылысын былай көрсетуге болады:

О О
СН2 - ОН НО- С - С17Н35 СН2 - О- С С17Н35
│ О │ О
СН- ОН + НО- С -С17Н35 --> СН- О- С С17Н35
│ О -3Н2О │ О
СН2- ОН НО- С -С17Н35 СН2- О- С -С17Р35
Глицерин үшстеарин

Табиғи майлардың құрамында үнемі глицерин және әр түрлі қышқылдар болады.
Майлардың физикалық қасиеттері олардың құрамындағы қышқылдарға байланысты.
Егер майдың құрамында қанықпаған қышқылдар көп болса, онда майлар сұйық болады
(зығыр, мақта, күнбағыс майы). Егер қаныққан қышқылдар көп болса, онда майлар қатты болады (жануар майы).
Майлар судан жеңіл және суда ерімейді.
Химиялық қасиеттері.
Майларды гидролиздеу.
Майларды сумен автоклавта қыздырса, олар глицерин мен карбон қышқылдарына ыдырайды.

О
СН2- О- С -С17Н35 СН2- ОН
│ О │
СН- О- С -С17Н35 + 3Н2О --> СН- ОН + 3С17Н35СООН
│ О │ стеарин қышқылы
СН2- О- С -С17Н35 СН2- ОН
Глицерин

Майлар гидрлеу реакциясына түседі, гидрленген май сабын алу үшін де қолданылады.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Эфирлеу реакциясындағы күкірт қышқылының ролі.
* Эфирлер номенклатурасы.
* Эфирлерді алу және химиялық қасиеттері.
* Дифенил эфир, метил изопропил эфир, метил этил эфир, ди-н-пропил эфир формулаларын жазу керек.
* CH3OCH2CH2CH3 эфирін синтездеу реакциясының теңдеуін жазу керек.
* 0,2 моль эфирді жағуға 268,8 литр ауа ( қ.ж.) жұмсалған болса, эфирдің формуласы қандай?
* 14,8 грамм бутил спирті мен метил пропил эфирінің қоспасы натрий металымен әрекеттескенде, 0,025 моль сутегі газы бөлінген болса, қоспадағы спирттің массалық үлесі канша болады? Жауабы: 25%.

Дәріс 27. Гетероциклді қосылыстар.
Құрамында көміртегіден басқа да элемент атомдары бар сақиналы қосылыстарды гетероциклді қосылыстар деп атайды. Олар көбінесе: азот, оттегі, күкірт атомдары.
Гетероциклді қосылыстар өте маңызды органикалық қосылыстарға жатады, себебі олар нуклеин қышқылдарының, алкалоидтардың, бояулардың, дәрі- дәрмек заттарының, ферменттердің құрамына кіреді. Гетероциклді қосылыстар циклдегі атомдардың жалпы саны бойынша, содан кейін гетероатомының саны мен түрі бойынша топтарға бөлінеді.
* Бес мүшелі.
а) бір гетероатомды: фуран, тиофен, пиррол.
ә) екі гетероатомды: пиразол, имидазол, тиазол

* Алты мүшелі.
а) бір гетероатомды: пиран, пиридин, пиперидин
ә) екі гетероатомды: тиазин, пиразин, пиримидин

* Басқа циклдермен біріккен: индол (бензпиррол), кумарон (бензфуран), пурин, хинолин.
Фуран, тиофен, пирролдың ұқсастықтарын Ю.К. Юрьев реакциясы арқылы көруге болады.

Фуран
NH3
─────
H2S
S ───── NH
Тиофен пиррол

Пиррол және оның туындылары гемоглобиннің (адам және жануарлар ағзаларында оттегіні тасымалдаушы рөлін атқаратын, қанды бояушы зат), сондай-ақ хлорофиллдің
құрамына кіреді.
Тиофен қалыпты жағдайда түссіз сұйық зат, қайнау температурасы 840С, суда ерімейді. Тиофен тас көмір шайырының құрамында болады. Оның туындылары ихтиол, медицинада тері ауруларын емдеу үшін қолданылады.
Фуран түссіз сұйық зат, 320С температурада қайнайды. Фуранның маңызды туындыларының бірі фурфурол болып табылады. Фурфуролды қағаз өнеркәсібі қалдықтарының құрамындағы пентозаларды минералды қышқылдармен қыздыру арқылы алады. Фурфурол- өткір иісті, майлы сұйықтық, қайнау температурасы 1620С.
Фурфурол пласмасса алуда қолданылады.
Екі гетероатомы бар бес мұшелі гетероциклді қосылыстарға пиразол мен имидазол жатады.
Пиразол пиррол сияқты әлсіз қышқыл, оңай сульфирлеу, нитрлеу, галогендеу реакциясына түседі. Электрофильді орынбасарлар 4- орынға барады.
Вг

+ Вг2 --> + НВг
N N

NH NH

Пиразолдың туындылары медицинада дәрі- дәрмек ретінде қолданылады. (антипирин, пирамидон т.б.)
Имидазол- күшті негіздік қасиет көрсетеді. Электрофильді орын басу реакциясы,
4- орында жүреді. Мысалы:

NO2

N N
+ HNO3(конц) -->
NH NH

Имидазолдың маңызы табиғи туындыларының бірі ақуыздың (белоктың) амин қышқылы- гистидин. Гистидин ферменттердің әсерінен ыдырап, гистаминге айналады.
Гистамин- күшті физиологиялық әсерлі зат. Оның аз концентрациясы қан қысымын төмендетеді және қан тамырларын ұлғайтады.
Құрамында бір гетероатомды бар алты мүшелі гетероциклдерге пиридин, ал біріккен гетероциклге хинолин жатады.
Түссіз, өткір иісті сұйықтық, қайнау температурасы 115,40С. Сумен, органикалық еріткіштермен жақсы араласады, сондықтан органикалық және бейорганикалық заттарға еріткіш болып табылады.
Пиридин және оның туындылары әлсіз негіздер, органикалық, минералдық қышқылдармен әрекеттесіп, крисалды тұздар түзеді.
Пиридинді тотықсыздандырғанда, пиперидин түзіледі.
Пиридин және оның туындыларын тас көмір шайырынан немесе жануарлар сүйектерін
Құрғақ айдау арқылы алады. Синтетикалық пиридинді ацетилен мен көгерткіш қышқылды әрекеттестіру арқылы алады.
Пиридин ядросы көптеген алкалоидтардың құрамына кіреді. Пиридиннің маңызды өкілдерінің бірі РР витамині. Бұл витамин организмде зат алмасу процесінде өте күшті роль атқарады. Сондай- ақ пиридиннің туындысы (сульфидин) медицинада жұқпалы ауруларды емдеуге қолданылады.
Хинолин- бензол және пиридин сақиналарынан тұратын біріккен гетероциклді қосылыс.
Хинолин- түссіз, ерекше иісі бар, майлы сұйық зат, суда ериді. Хинолин пиридинге ұқсас, негіздік және ароматтық қасиеттер көрсетеді.
Хинолинді тотықтырғанда, қышқылға айналады.
Хинолинді тотықтырғанда, қышқылға айналады.
Хинолин ядросы кейбір алкалоидтардын молекулаларының, дәрі- дәрмек құрамына кіреді.
Алты мүшелі екі гетероатомы бар гетероциклді қосылысқа пиридин жатады.
Пиримидин- өте тұрақты кристалды зат, әлсіз негіздік қасиет көрсетеді.
Пиримидиннің туындылары ағзалардың өмір сүру процесінде өте маңызды роль атқаратын нуклеин қышқылының құрамына кіреді. Олар: урацил, тимин, цитозин.
Пурин- пиримидин және имидазол сақиналарының біріккен гетероцикл. Пуриннің маңызды туындыларына аденин және гуанин жатады. Пуриннің туындылары: аденин, гуанин нуклеин қышқылының құрамына кіреді.
Дәріс 28. Көмірсулар.
Көмірсулар табиғатта өте кең таралған және адам өмірінде аса маңызды роль атқарады. Олар қоректі заттардың құрамына кіреді, адамға қажетті энергия негізінен осы көмірсулармен толтырылады.
Ақуыздың биосинтезіне және тұқым қуалау қасиеттерінің берілуіне қажетті нуклеин қышқылдары осы көмірсулардың туындыларынан құралған. Әсіресе көмірсулар туындыларының фотосинтез процесінде маңызы зор.
Фотосинтез процесі деп қарапайым заттардан (Н2О және СО2) күн сәулесінің энергиясын пайдаланып жасыл пигмент хлорофильдің қатысуы арқылы көмірсулардың түзілуін айтады.
Фотосинтездің сызба нұсқасы:
hv
6СО2+ 6Н2О --> С6Н12О6 + 6О2
Реакция нәтижесінде түзілген глюкоза өсімдік организмінде түзілетін басқа заттардың
(крахмал, май) негізі болып табылады.
Барлық өсімдіктер әлемінде жүріп жатқан фотосинтез процесінің үлкен экологиялық маңызы бар. Себебі жер шарының өсімдіктері 550 млрд тонна СО2 сіңіріп, 400 млрд тонна оттегіні бөліп шығарады.
Кейбір көиірсуларды химиялық жолмен өңдеу арқылы маталар, қопарылғыш заттар және т.б. алады.
Көмірсулардың жалпы формуласы: СmH2nOn.

Көмірсулардың жіктелуі.
Көмірсулар негізінен үш топқа бөлінеді: моносахаридтер, дисахаридтер, полисахаридтер.
* Моносахаридтер деп молекуласында бір карбонил (альдегид немесе кетон) және бірнеше гидроксил топтары бар қосылыстарды атайды. Альдегид тобы бар моносахаридтер альдоздар, ал кетон тобы бар моносахаридтер кетоздар деп аталады.
Молекуласында көміртегі атомының санына байланысты былай бөлінеді:
3 көміртегі атомы болса- триоза
4 көміртегі атомы болса- тетроза
5 көміртегі атомы болса- пентоза
6 көміртегі атомы болса- гектоза
Бұлардың ішінде ең көп тарағандары пентозалар мен гексозалар.
Биологиялық маңызы зор гексозаларға: глюкоза (жүзім қанты), фруктоза (жеміс қанты) жатады. Моносахаридтер- қатты заттар, суда жақсы ериді, дәмі тәтті, бейтарап орталы.
Циклді формаға ауысатын моносахарид ерітінділері ерекше қасиетке ие: олардың ерітінділері тұрған кезде моносахаридтің бір формасы екінші формаға біртіндеп ауысады.
Мұндай жаңадан дайындалған моносахарид ерітіндісінің оптикалық белсенділігінің өзгеру құбылысын мутаротация деп атайды.
Химиялық қасиеттері. Моносахаридтердің химиялық қасиеттері оның құрамындағы гидроксо- және альдегид (немесе фруктозадағы кето-) топтарына байланысты.
* Спирттер сияқты моносахаридтер сілтілермен әрекеттесіп, алкоголяттар немесе сахараттар түзеді. Мысалы: қалыпты температурада глюкоза мыс (II) гидроксидімен әрекеттесіп, көк түсті мыс сахаратын түзеді.
* Тотығу реакциясы.
Барлық гексоза- альдозалар, жеңіл тотығады.
Олар альдегидтер күміс айна реакциясына түседі және Фелинг сұйығын тотықсыздандырып қызыл түсті мыс (ІІ) тотығын береді. Бұл реакция альдоздар мен кетоздарды анықтауға қолданылатын сапалық реакцияларға жатады.
* Қосып алу реакциясы.
Гексоза- альдозалар қосып алу реакциясына бейімді. Олар сутегіні қосып алып, көп атомды спирттер түзеді.
Альдоза + Н2 --> сорбит
Моносахаридтерді тотықсыздандыруға сутек, нарий боргидриді және катализатор (палладий, никель) қолданылады.
* Орын басу реакциясы.
Моносахаридтерді фенилгидразинмен қыздырғанда, суда қиын еритін- озазондар түзеді.
Бұл реакция карбонил тобын алу үшін пайданылады.
ІІ. Дисахаридтер деп гидролиздегенде екі молекула моносахаридтерге ыдырайтын көмірсуларды атайды. Дисахаридтерге сахароза (тағам ретінде қолданылатын қант), мальтоза, лактоза (сүт қанты) және целлюбиоза жатады. Олардың жалпы формуласы С12Н22О11. Табиғатта ең көп тараған дисахарид- сахароза. Осы дисахаридтер гидролизденгенде келесі моносахаридтер түзіледі.
Сахароза +Н2О --> Д- глюкоза+ Д- фруктоза
Лактоза +Н2О -->Д- глюкоза+ Д- галактоза
Мальтоза+ Н2О -->Д- глюкоза+ Д- глюкоза
Сахароза табиғатта өсімдіктерде өте жиі кездеседі. Ол гидролизденіп, глюкоза мен фруктозаға ыдырайды.
С12Н22О11 + Н2О --> С6Н12О6 + С6Н12О6
Сахароза глюкоза фруктоза
Сахароза ақ түсті, дәмі тәтті, суда жақсы еритін кристалды зат.
Сахарозада бос жартылай ацетальды гидроксил топтары болмағандықтан, оның тотықсыздандырғыш қасиеті жоқ. Сахароза тотықсыздандырылмайтын дисахаридке жатады.
Сахорозаның химиялық қасиеттері оның құрамындағы функционалдық топтарға байланысты. Сахарозаның құрамында гидроксотоптарының болуына байланысты ол глюкоза сияқты мыс гидроксидімен әрекеттесіп, көк түсті мыс сахаратын түзеді. Ал қышқылдарымен әрекеттесіп, күрделі эфирлер түзіледі. Сахарозада альдегид тобы болмағандықтан ол күміс (І) оксидімен әрекеттеспейді.
Лактоза (сүт қанты). Тек сүтте ғана кездесетін дисахарид. Лактоза сүт сарысуын кристалдау арқылы алады. Лактозаның тәттілігі қанттан 6 есе төмен, суда жақсы еритін, өте нәрлі зат. Лактоза гидролизденген глюкоза мен галактозаға ыдырайды.
Лактозаның молекуласындағы альдегид тобын тотықтырып, лактобион қышқылын алуға болады. Қыздырғанда лактоза күміс оксидінің аммиактағы ерітіндісімен күміс айна реакциясына түседі, ал Фелинг сұйығымен әрекеттескенде реакцияның нәтижесінде мыс (І) оксиді бөлініп шығады. Сондықтан ол тотықсыздандырылатын дисахаридке жатады.
ІІІ. Полисахаридтер деп гидролизденгенде n- молекула моносахаридтерге ыдырайтын жоғары молекулалық көмірсуларды атайды.
Полисахаридтердің маңызды өкілдеріне крахмал, гликоген, клетчатка жатады. Жалпы формуласы (С6Н10О5)n. Полисахаридтер үлкен молекулалы қосылыстар, суда ерімейді.
* Крахмал (С6Н10О5)- табиғатта ең көп тараған көмірсу, адамдар мен жануарлар үшін негізгі қоректік зат. Крахмал суда ерімейтін ақ ұнтақ, ыстық суда ісініп, клейстер түзеді, йодпен әрекеттескенде көк түс пайда болады. Крахмал түйіршіктері екі полисахаридтен: амилозадан (10-20%) және амилопектиннен (80-90%) тұрады.
Крахмал гидролизденгенде аралық заттар, ерімтал крахмал декстриндерге, содан
кейін мальтозаға ыдырайды.
(С6Н10О5)n + nH2O --> декстриндер + Н2О --> С12Н22О11 + Н2О --> 2С6Н12О6
Крахмал мальтоза глюкоза
Организмде крахмал ас қорытатын жолдарда ферменттердің әсерінен гидролизденіп
Глюкоза мен мальтозаға ыдырайды.
* Гликоген. Бұл көмірсу крахмалдың аналогы. Крахмал негізінде өсімдіктерде болса, гликоген адам мен жануарлар бауырының тканьдерінде глюкозадан түзіледі. Гликоген ақ түсті ұнтақ, йодпен әрекеттескенде қою қызыл түске боялады. Ол крахмал тәрізді гидролизденеді.
* Клетчатка. Клетчатка немесе целлюлоза формуласы (С6Н10О5)n барлық
өсімдіктердің құрамында болады, олар клетка қабықшасын түзеді.
Клетчатка суда, эфирде, спиртте ерімейді, сұйытылған қышқылдар мен сілтілердің ерітінділеріне төзімді болады.
Клетчатка тек қана Швейцар реактивінде (сұйытылған Сu(OH)2 , концентрлі NH3 және
концентрлі H2SO4) ериді. Таза клетчатка молекулалық массасы 100 000 және одан да астам, түссіз, иіссіз, талшықты, ақ түсті зат.
Минералды қышқылдарымен гидролизденеді:
(С6Н10О5)n + nН2О --> амилоид --> С12Н22О11 --> 2 С6Н12О6
Клетчатка целлюбиоза
Клетчатканы алуан түрлі өсімдіктерден алады. Ол адам организмінде қорытылмайды, ал жануарлар организмінде ас қорту органдарындағы микроорганизмдердің ферменттерінің әсерімен қорытылады.Клетчатка өнеркәсіпте кең қолданылады.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:
* Көмірсулардың жіктелуі.
* Көмірсулардың химиялық қасиеттері.
* Мына көмірсулардың структуралық формулаларын жазу керек: альдогексоза, кетогексоза, моносахарид, полисахарид, дисахарид, мальтоза.
* 3,6 грамм альдоза ( жалпы формуласы CnH2nOn ) мыс(11) гидроксидімен әрекеттескенде, 2,86 грамм Cu2O түзілген болса, альдозаның формуласы қандай болады? Жауабы: C6H12O6.
* Мына жауаптардың қайсысы глюкозаға тән: а. Феллинг ерітіндісімен тотығады; б.оптикалық активті; в. Қант тобына жатады, қанның құрамына кіреді.
* 38 грамм 90% сахарозаны қышқыл катализатор қатысында гидролизге ұшыратса, неше грамм глюкоза түзіледі? Жауабы: 18грамм.

№ 29 Дәріс
Азотты органикалық қосылыстар. Амин қышқылдары. Ақуыздар (белоктар).
Азотты органикалық қосылыстарға аминдер, аминоспирттер, амин қышқылдары, қышқылдардың амидтері, ақуызды заттар, цианды қосылыстар, ароматты аминдер, диазоқосылыстар жатады.
Аминдер.
Аминдер деп- аммиак молекуласындағы сутегінің бір немесе бірнеше атомының орнын көмірсутек радикалдары басқан органикалық қосылыстарды айтады.
Құрамындағы алмасқан радикалдардың санына қарай аминдер біріншілік: СН3NH2, С2Н5NH2.
Екіншілік: (СН3)2NH
Үшіншілік: (CH3)3N болып бөлінеді.
Аминдерді жүйелік номенклатурасы бойынша атау үшін құрамындағы радикалдың атауына амин деген сөзді қосып атайды.
Мысалы: СН3NH2- метиламин CH3-NH- C2H5- метилэтиламин
Аминдер табиғатта ақуыздар мен амин қышқылдары шіріген кезде пайда болады.
Химиялық қасиеттері:
Аминдер аммиак тәрізді негіздік қасиет көрсетеді.
* Аминдердің судағы ерітінділері айқын негіздік қасиет көрсетеді.
СН3- СН2 - NH2 + HOH --> [CH3- CH2- NH3+]OH-

* Тұз түзу реакциялары.
Аминдер минералды қышқылдармен әрекеттесіп, тұз түзеді.

СН3- СН2 - NH2 + HСІ --> CH3- CH2- NH3 СІ

* Азотты қышқылымен әрекеттесуі. Біріншілік аминдер азотты қышқылмен әрекеттесіп, спирттер, ал екіншілік аминдер нитрозоаминдер түзіледі. Үшіншілік аминдер реакцияға түспейді.

СН3- СН2 - NH2 + HОNО --> CH3- CH2- ОН +N2 + Н2О
Этиламин этил спирті
CH3
(CH3)NH + HONO --> N - N = O + H2O
Диметиламин CH3 диметилнитрозоамин

Амин қышқылдары. Ақуыздар (белоктар).
Амин қышқылдары деп- карбон қышқылының молекуласындағы көмірсутегідегі
сутегінің орнын амин тобы басқан органикалық қосылыстарды айтады.
Амин қышқылдарының физиологиялық маңызы өте зор, өйткені олардың қалдықтарынан ақуыздар құрылады және олардан ферменттер, витаминдер, гормондар түзіледі. Амин қышқылдарын көбінесе тривиалды (шығу тегі бойынша) атаумен айтады.
Мыаслы: NH2 - СН2 - СООН- глицин. Сонымен қатар, амин қышқылдарын атау үшін сәйкес карбон қышқылының атына <<амино>> деген сөз қосып, амин тобының орнын грек алфавитімен көрсетіп атайды.Мысалы:

СН3- СН- СООН- аланин немесе α- аминопропион қышқылы.
│
NH2

Амин қышқылдарының жіктелуі.
Амин қышқылдары құрылысы бойынша үш топқа бөлінеді:
* Ациклді
* Карбоциклді
* Гетероциклді
Ациклді амин қышқылдары карбоксил- СООН және - NH2 топтарының санына қарай бөлінеді.
* Моноаминкарбон қышқылдары: аланин СН3- СН(NH2) - СООН
* Моноаминкарбон қышқылдары: аспарагин қышқылы НООС- СН2- СН(NH2)- СООН
* Диаминмонокарбон қышқылдары: Н2N (СН2)4 СН(NH2) СООН

Химиялық қасиеттері.
Амин қышқылдарының құрамында негіздік аминді және қышқылды карбоксил топтары болғандықтан, олар амфотерлік қасиет көрсетеді.
* Тұздар түзу реакциялары.
Амин қышқылдары қышқылдармен де, негіздермен де әрекеттесіп, тұздар түзіледі.
NH2 - СН2- СООН + НСІ --> NH3СІ - СН2 - СООН
Глицин тұз қышқылды глицин

NH2 - СН2- СООН + NаОН --> NH2 - СН2 - СООNа + Н2О
Глицин глициннің натрий тұзы

* Амин қышқылдары қышқылдар сияқты күрделі эфирлер, хлорангидритер, аминдер түзіледі.

О
СН3- СН - СООН + СН3ОН --> СН3 - СН - С + Н2О
│ │
NH2 NH2 ОСН3

* Амин қышқылдары декарбоксилденіп, аминдер түзеді.
СН3- СН - СООН --> СН3 - СН - NН2 + СО2↑
│
NН2

* Амин қышқылына азотты қышқылымен әсер етсе, оксиқышқылды және азот түзіледі.
NH2 - СН2- СООН + НNО2 --> НО - СН2- СООН + N2 + Н2О + Н2О

* Амин қышқылдары дезаминдеу реакциясына түседі, нәтижесінде амин тобы жойылады. Бұл реакция организмдерде ферменттердің әсерінен жүреді.
ферменттер
СН3- СН - СООН --> СН3 - СН - СООН + NН3
│ │
NН2 ОН

* Амин қышқылдарының құрамында негіздік қасиет беретін амин тобы және қышқылдық қасиет беретін карбоксил тобы болғандықтан олардың молекулалары өзара әрекеттесіп, полимерлер түзіледі.
O O
nH2N - CH2- C --> (-HN - CH2- C )n
OH -nH2O

Екі немесе бірнеше амин қышқылдарынан су бөлінгенде, түзілетін заттарды пептидтер деп атайды. Бұл жағдайда амин қышқылдарының арасында пептидтік байланыс пайда болады.
(-С - НN-). Егер пептидтер екі амин қышқылынан түзілсе дипептид, үшеуден түзілсе
││ трипептид, ол көп амин қышқылдарынан түзілсе- полипептид деп аталады.
О Пептидтердің аталуы қатысқан амин қышқылдарының атымен аталады
және бірінші амин қышқылының атына <<ил>> жалғауы қосылады. Полипептидтердің құрылысы тізбекті болады, кез келген амин қышқылдары бір- бірімен әр түрлі қосыла алады.
Ақуыздар (белоктар).
Ақуыздар (белоктар) деп молекуласы бір- бірінен пептидтік байланыспен қосылған
α- амин қышқылдарының 20-ға жуық түрінің қалдықтарынан құралған жоғары молекулалы қосылыстарды атайды. Ақуыздар организм құрамының ең маңыздысы, олар өсімдіктер мен жануарлардың клеткаларының протоплазмасында және ядросында болады. Ақуыз жоқ жерде тіршілік жоқ, ол- тіршіліктің негізгі нышаны.
Табиғатта ақуыздардың көптеген түрлері кездеседі. Олардың атқаратын функцияларына және қасиеттеріне байланысты молекулалық массалары бірнеше мыңнан бірнеше миллионға дейін барады.
1839 жылы Голландия ғалымы Мульдер ақуыздарды <<протеин>> деп атауды ұсынды.
Ақуыздар бұлшық еттердің, қанның, сүттін, жұмыртқаның, өсімдіктердің, жүннің, жібектің және шаштың құрамына кіреді. Барлық ақуыздардың химиялық құрамы шамамен мынадай:

С- 50- 55 % О- 21,5- 23,5 % S- 0,2- 2,4 %
Н- 6,5- 7,3 % N- 15- 17 % Р- 0,8 %
Ғе- 0,4 %
Соңғы кезде ақуыздың құрамында басқа да элементтер (магний, кобальт, сынап, күміс, қорғасын, йод, мыс т.б.) болатыны анықталады.
Өзін-өзі бағалауға арналған сұрақтар:
* Аминдердің номенклатурасы және структурасы.
* Аминдердің физикалық қасиеттері.
* Аминдердің химиялық қасиеттері. Аминдерді алу және қолданылуы.
* Мына аминдердің формулаларын жазу керек: а. Метилэтил амин; б. Диметил амин
С. Анилин; д. 1,4-диаминобутан; е. Метанитроанилин.
5. Амин құрамында 53,33 % С, 31,11% N және 15,56 % H болса, амин формуласы қандай болады?
6. пара-нитротолуолға сутегімен ( катализатор қатысында ) әсер етсе, түзілетін заттың аты мен формуласын жазу керек.
№ 30 Дәріс
Жоғарғы молекулалы қосылыстар.
Жоғарғы молекулалы қосылыстар немесе полимерлер деп молекулалары жүздеген немесе мыңдаған көміртегі атомдарынан, соған сәйкес молекулалық массалары мыңдаған, тіпті миллиондаған массаның атомдық бірлігіне тең болатын және өзіне тән бірқатар қасиеттері бар қосылыстарды атайды. Полимерлердің атомдары бір- бірімен химиялық байланыс арқылы қосылады.
Полимерлер табиғи және синтетикалық болып бөлінеді. Полимерлер табиғатта кеңінен таралған. Өсімдік және жануарлар ағзаларының құрамына жоғары молекулалы қосылыстар: целлюлоза, ақуыз, крахмал, нуклеин қышқылдары кіреді.
Синтетикалық полимерлерге мономерлерден жасанды жолмен алынатын полиаминдер, полиэтилен, полистирол, синтетикалық талшықтар және т.б. жатады.
Ең қарапайым органикалық полимер- полиэтилен, ол этиленнің полимеризациялануынан түзіледі.
Н2С- СН2- Н2С= СН2 --> СН3- СН2- СН =СН2
Этилен бутилен
Бастапқы зат этилен- мономер деп, ал түзілген бутилен- димер деп аталады. Егер мономердің n молекуласы қосылса, полимер түзіледі (<<поли>>- көп деген сөз).
nН2С = СН2 --> [-CH2- CH2-]n
Мономерлердің негізгі бөлігінен тұратын топтар буындар деп, ал буындардан құралған үлкен молекула- макромолекула деп аталады.
Макромолекуланың құрамына кіретін буындар саны жоғары молекулалық қосылыстардың полимерлену дәрежесін көрсетеді, оны Р әріпімен белгілейді.
Полимерлену дәрежесі (Р) жоғары молекулалық қосылыстың молекулалық массасымен (Мn) мынандай қатынаста:
Р= Мn/ m болады.
Мұнда, m - буынның молекулалық массасы.
Химиялық табиғатына байланысты полимерлер органикалық, бейорганикалық және элемент органикалық болып бөлінеді.
Полимерлердің төмен молекулалық қосылыстармен салыстырғанда бірқатар ерекше қасиеттері бар. Атап айтқанда, полимерлер ұшқыш зат емес, ерудің алдында ісінеді, макромолекула ерітінділерінің тұтқырлығы өте жоғары, полимерлер иілгіш күйде бола алады.
Макромолекула тізбектерінің құрылымына байланысты полимерлер: сызықты, тармақталған, торланған (үш өлшемді) болады.
Егер әрбір элементер буынды А деп белгілесек, онда сызықты құрылымды макромолекуланың түрі мыңандай:
... А- А-А- А ... болады.
Бұл жағдайда элементар буын тек екі көрші буынмен байланысады.
Егер макромолекуланың негізгі тізбегінде қосалқы тізбек болса, онда мұндай құрылымды полимерлер тармақталған болады.
Тармақталған полимерлерде кейбір буындар үш көрші буындармен байланысқан.
Торланған құрылымды полимерлерде ұзын тізбекті макромолекулалар бір- бірімен көлденең байланыстар арқылы қосылып, торлар түзеді. Мысалы:
│
... А- А- А- А- А-...
│ │
А А
│ │
... - А-А- А-А- А-...
Полимерлерді алу әдістері. Полимерлерді әдетте полимеризация және поликонденсация реакцияларының негізінде алады.
Полимеризация деп төмен молекулалы заттардың (мономерлердің) қосылып, жоғары молекулалы қосылыстарды түзу реакциясын атайды.
Полимеризация реакциясы жалпы түрде былай жазылады:
nM --> (-M-)n
Реакция нәтижесінде қосалқы заттар бөлінбейді, ал алынған полимердің құрамы мономерге сәйкес келеді.
Полимеризация реакциясына мономер ретінде қос немесе үш байланысты қосылыстар.

С = С , - С ≡ С-, - С ≡ N- , C = O, C = N -

немесе циклді тобы бар қосылыстар қолданылады.
Полимеризация процесі кезінде мономерлерде қос байланыстар үзіліп немесе циклдер ашылып, топтар арасында химиялық байланыстардың пайда болуынан макромолекулалар түзіледі.
Өндірілетін барлық полимердің (3/4) бөлігі полимеризация әдісі арқылы алынады.
* Поликонденсация деп, қосымша заттар бөле жүретін төмен молекулалы
қосылыстардан жоғары молекулалы қосылыстардың түзілуі реакциясын айтады.
Поликонденсация әдісі бойынша полимер алу үшін әртүрлі химиялық реакциялар қолданылады. Олар: этерификациялау, аминдеу, ароматикалық орынбасу және т.б.
Поликонденсация екі функционалдық топтардың әрекеттесуінен жүреді.
Жалпы түрдегі теңдеуі:
n(a- A- a) + n(b- B - b) --> a- [-AB-]n - b + (2n-1) ab
Мұндағы: а- А- а, b- B - b бастапқы мономерлер, а және b функционалдық топтар, а b-
бөлінетін қосымша зат.
Поликонденсация реакциясына балқымада, ерітіндіде немесе екі фазаның бөліну шекарасында жүргізіледі. 1
Барлық шығарылатын полимердің ─ бөлігі поликонденсация әдісімен алынады.
4
Поликонденсация реакциясында тізбек біртіндеп өседі: алғашында бастапқы мономерлер бір- бірімен, содан кейін түзілген қосылыстар жеке- жеке сол мономерлердің молекулаларымен әрекеттесіп, нәтижесінде жоғары молекулалы қосылыс түзіледі.
Мысалы: фенол- формальдегид шайларының негізінде алынатын пластмассалар, сатылы поликонденсация реакциясы арқылы синтезделінеді.
Қолданылатын әдебиеттер:
* А. Н. Несмеянов, А. Н. Несмеянов <<Начало органической химии>>, том І, ІІ, М.,
<<Химия>>, 1974.
2..А.А. Петров, и др. <<Органическая химия>>, М.; <<Высшая школа>> , 2000, -540б.
3.Е. М. Шайхүтдінов. <<Органикалық химия>>; Алматы, << Химия>>; 2001.-208б.
4.Лабораторные работы по органической химии, под редакцией проф. О.Ф.Гинзбурга и А.А.Петрова М.: <<Высшая школа>> 2003г.
Зертханалық сабақтар
Химиялық зертханада жұмыс істеу және қауіпсіздік ережелері
1. Студенттердің негізгі зертханалық жұмыс істейтін орны - зертханалық стол. Тәжірибе жасаған кезде стол таза болу керек.
2. Аспаптар мен реактивтер қойылған штатив студенттің алдында тұру керек. Штативтің оң жағына лабораториялық журнал және оқулық құралын қою керек.
3. Журналға студент әр тәжірибе нәтижесін бірден жазып отыру керек, себебі мәліметтер жоғалып қалуы мүмкін.
4. Жұмысқа таза реактивтерді, таза химиялық ыдысты қолдану керек.
5. Көрші штативтен реактивтер, аспаптар алуға болмайды, себебі келесі студенттің жұмысына кедергі келеді және реактивтер бір-бірімен ауысып кетеді. Егер штативте керекті реактив болмаса, лаборанттан сұрап алыңдар.
6. Студенттердің бәрі қолданатын үлкен ыдыстар тұрған реактивтер тек белгілі бір орында тұруы керек. Оларды жұмыс столына алуға болмайды.
7. Қымбат және улы реактивтерді жұмыстың аяғында раковинаға құймаңдар. Оларды жеке арнайы ыдыстарға құйып қойыңдар.
8. Ыстық ыдысты тек асбест үстіне қойыңдар.
9. Улы және жағымсыз иісі бар заттармен жұмысты тек тяганың астында жасаңдар.
10. Егер лабораториялық тәжірибе кезінде қышқылдың немесе күйдіргіш сілтінің көп мөлшерін төгіп алсаңдар бірден лаборантқа айтыңдар. Ол заттарды тез столдан тазалау керек.
11. Зертханада тамақ ішуге болмайды.

№ 1 Зертханалық сабақ
Бейорганикалық қосылыстар класы.
Жұмыстың мақсаты: Бейорганикалық заттардың жіктелуін, қасиетін оқып-үйрену, олардың арасындағы генетикалық байланысты көрсету.
№1 Тәжрибе. Кальций оксиді мен гидроксидін және мыс гидроксидін алу.Бордың СаСО3 аз мөлшерін муфель пешінде қатты қыздырыңдар (900-10000С) сосын суытыңдар. Алынған заттарды фарфор ыдысына салып, су тамызыңдар, 2-3 тамшы фенолфталеин тамызып, ерітіндінің ортасын (қышқылдық па, негіздік пе екенін) анықтаңдар.Борды қыздырғандағы алынған заттардың сумен әрекеттескендегі реакция теңдеулерін жазыңдар. Соңғы заттың электролиттік диссоциациясын жазыңдар. Алынған заттарды атаңдар.Мына сұрақтарға жауап беріңдер:
* Барлық негіздік оксидтер сумен әрекеттеседі ме? Егер барлық негіздік оксидтер сумен әрекеттеспесе, сумен әрекеттесетін оксидтерді атаңдар.
* Мыстың гидроксидін мыс оксидін сумен әрекеттестіріп алуға бола ма?
Мыс сульфатынан мыс гидроксидін алыңдар және оның амфотерлі гидроксид емес екендігін дәлелдеңдер. Реакция теңдеуін жазыңдар.
№2 Тәжрибе. Амфотерлі гидроксидтерді алу және олардың қасиеттері.Бір пробиркаға 3-5 мл мырыш сульфатын, екінші пробиркаға алюминий сульфатын құйыңдар. Әр пробиркаға бір тамшыдан натрий гидроксидін тұнба түзілетіндей құйыңдар. Реакция теңдеулерін жазыңдар.Мырыш пен алюминий гидроксидінің амфотерлі екендігін дәлелдейтін тәжірибелер жасаңдар. Реакция теңдеулерін жазыңдар. Алынған заттарды атаңдар.
№3 Тәжрибе. Орта тұздарды нейтралдау реакциялары арқылы және өзара әрекеттесу арқылы алу.а) Пробиркаға 10 тамшы натрий гидроксидін құйыңдар. Фенолфталеин тамызыңдар. Ерітінді түсін қараңдар. Ақырындап тамшылап тұз қышқылын, ерітінді түсін өзгерткенге дейін құйыңдар. Индикатор түсін не өзгертеді? Реакция теңдеуін молекулалық және иондық түрде жазып, жауаптарыңды дәлелдеңдер.б) Үш пробиркада: күміс нитратына, барий хлоридіне, алюминий сульфатына мына ерітінділердің темір хлоридінің (ІІІ), натрий сульфатының, калий нитратының әсерін байқаңдар. Реакция теңдеулерін молекулалық және иондық түрде жазыңдар. Қандай жағдайда тұздар өз-ара әрекеттесетіндігі туралы қорытынды жасаңыздар.
№4 Тәжрибе. Қышқыл тұздар алу және олардың қасиеттері.а) пробиркаға кальций гидроксидін және оған көміртегі қос оксидін Кипп аппаратынан жіберіңдер. Орта тұз түзілген кездегі тұнбаның пайда болғанын және қышқыл тұз түзілуінің әсерінен оның ерігендігін байқаңдар. Орта тұз түзілуінің реакциясының теңдеуін жазыңдар, сосын орта тұздың көмір қышқылының артық мөлшерімен әрекеттесуінің теңдеуін жазыңдар. Алынған ерітіндіні сақтаңыздар.б) алдындағы тәжірибеде алынған кальций гидрокарбонатына кальций гидроксидінің ерітіндісін қосыңдар. Қышқыл тұздың орта тұзға айналуы реакция теңдеуін жазыңдар.в) пробиркаға 5 мл кальций гидроксиді ерітіндісін құйыңдар, оған тамшылатып сұйытылған фосфор қышқылының ерітіндісін құйыңдар. Түзілген орта тұздардың тұнбасын алыңдар. Бұл тұнбаға фосфор қышқылының артық мөлшерін құйыңдар, шыны таяқшамен араластырып, тұнбаны ерітіңдер. Тұнба неге ериді? Орта тұз түзілу реакциясы теңдеуі мен оның қышқыл тұзға айналу реакция теңдеуін жазыңдар (Са(Н2РО4)2).
№5 Тәжрибе. Негіздік тұздар алу және олардың қасиеттері. а) Кобальт сульфаты (ІІ) ерітіндісіне натрий гидроксидін тамшылап құйып көк түсті тұнба алыңдар. Орта тұз түзілу реакция теңдеуін жазыңдар. Тұнбаны сақтаңдар.б) Тұнбаны екіге бөліңдер. Біреуіне натрий гидроксидін тұнбаның түсі өзгергенше қосыңдар, екіншісіне- күкірт қышқылын тұнба ерігенге дейін қосыңдар. Алынған тұнба мен ерітінді түрін атаңдар. Негізгі тұздың негізге айналған және орта тұзға айналған реакциялар теңдеуін жазыңдар.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
1.а)Оксидтерге(негіздік,қышқылдық,амфотерлі). б)қышқылдарға (олардың негізгі, әлсіз және күшті электролиттер)
в) гидроксидтерге (сілтілер, негіздер, амфотерлі гидроксидтер)
г)тұздарға(орта,қышқыл,негіздік)анықтама беріңдер,олардың қасиеттерін көрсетіңдер.
2.Қышқылдардың, тұздардың, гидроксидтердің диссоциациялану теңдеулерін жазыңдар.
3.Барлық кластардың номенклатурасын біліңдер.
4.Мына тұздарды атаңдар: FeCl3, FeOHNO3, Zn(HSO4)2, NaHS, CrCl3, Fe(HS)2, K2SO3, AlOHCl2, CrOHSO4, Al(H2PO4)3.
5.Әрекеттесуші заттар қатынасын өзгертіп, Са(ОН)2 + H3PO4 <--> қышқылдық, негіздік және орта тұздар алыңдар.
№ 2 Зертханалық сабақ
Заттардың эквивалентін анықтау

Жұмыстың мақсаты: Металл эквивалентінің молярлық массасы М қосылыстан бөлінген сутегі көлемі арқылы анықтау әдісін үйрету.
Жұмысты жүргізу:
1.№1 суретте көрсетілген құралды жинап, оның газ өткізбейтіндігін тексеру керек. Ол үшін пробиркалардан тығынын алып, екінші бюретка арқылы пробиркамен қосылған бюреткадағы судың деңгейін белгілі бір деңгейге қою керек, сосын пробирканы тығындап, екінші бюретканы 10-15см төмен түсіру керек.Егер судың деңгейі пробиркамен қосылған бюреткада өзгермесе, бұл құрал газ шығармайды.
2.Аналитикалық таразыда 0,2г жуық металл (Ғе, Zn, Mg, Al) өлшеп алу керек.
3.Пробиркаға 10 мл тұз қышқылын құйыңдар. Пробирканы еңкейтіп ұстап, өлшенген металды пробирканың жоғары жағында сақтаңдар. Пробирканы тығындаған кезде металл қышқылға түсіп кетпеуін қадағалаңдар.
4.Судың деңгейі бірдей деңгейде тұратындай етіп екі бюретканы орналастырыңдар. Бастапқы деңгейді зертханалық дәптерге жазыңдар (V1). Металды қышқылға түсіріңдер. Металл мен қышқыл арасында реакция жүре бастайды, сутегі бөлініп, су ығыса бастайды.
5.Металл еріп болған соң және пробирка суыған соң, сутегінің көлемі анықталады. Бөлінген сутегінің көлемі V пробирка қосылған бюреткада көрсетілген соңғы судың деңгейінен (V2) бастапқы деңгейді алу арқылы анықталады.
6.Атмосфера қысымы Ратм,кПа, тәжірибе температурасы- tтәжірибе 0С, тәжірибе температурасына сәйкес келетін су буының қысымы (№1 кестеге қара)- РН2О, кПа және сутегінің қысымы РН2, кПа (РН2О, кПа= Ратм - РН2О) өлшеңдер.
Бөлінген сутегі көлемін қалыпты жағдайға келтіріңдер:
3246120370840 №1 сурет .Металл эквивалентінің молярлық массасын анықтауға арналған құрал.
Барлық өлшемді №2 таблицаға жазыңдар.

№1 кесте Қаныққан су буының сумен тепе-теңдігі қысымы.
Температура 0С
Будың қысым Па∙103 (мм сынап бағанасы)
0
0,61 (4,58)
5
0,87 (6,54)
10
1,23 (9,20)
15
1,70 (12,79)
16
1,82 (13,63)
19
2,20 (16,48)
20
2,37 (17,53)
21
2,48 (18,65)
22
2,64 (19,82)
23
2,80 (21,09)
№2 кесте Қорытынды кесте

m, г
tтәжірибе 0С
Р, кПа
РН2О, кПа
Vтәж
V0, мл
M (fэкв Ме)

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
1.Заттың-эквиваленті-дегеніміз-не? 2.Эквиваленттің молярлық массасы дегеніміз не? 3.Күрделі заттардың (қышқылдар, негіздер, тұздар) және жай заттардың эквиваленттерінің молярлық массасы қалай анықталады? 4.Эквиваленттер заңы қалай оқылады? Математикалық өрнегі қандай? 5.Неше моль және неше грамм болады:
а) 6,02∙102 ацетилен С2Н2 молекулаларын.
б) 2,00∙1023 азот молекулаларын.
№ 3 Зертханалық сабақ
Химиялық заттардың энергетикасы
Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакция энергетикасын калориметрия өлшеп және термодинамикалық есептеу арқылы анықтау.
Жұмысты жүргізу:
-114300581025Химиялық реакцияның энтальпиясын калориметр деген құрал арқылы өлшейді. 1- сыртқы стакан, 2- реакция жүретін стакан, 3- қақпақ, 4- воронка, 5- ерітінді араластыратын құрал, 6-термометр.
Күшті қышқылды күшті негізбен нейтралдау реакциясының энтальпиясы және реакцияның Гиббс энергиясын есептеу. Электролиттік диссоциация теориясы бойынша күшті қышқыл мен күшті негіз арасында мынадай реакция жүреді:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O

№4 сурет Калориметр

Нейтралдау реакциясының термохимиялық теңдеуін былай жазуға болады:
Н+ + ОН- =Н2О: ΔН=-57 кДж
Нейтралдау реакциясы үшін бірдей көлемдер алу керек, мысалы: 100 мл қышқыл, 100 мл негіз.
Реакция жүретін стаканға (2) негіздің белгілі көлемін (20 мл концентрациясы 1 М) құйыңдар да температурасын 0,10К дәлдікке дейін өлшеңдер (Т1), оны зертханалық дәптерге жазыңдар. (Қышқылдыңда температурасын осындай дәлдікпен өлшеңдер, екі температура тең болуы керек). Сондай көлем (20 мл) қышқылды кұйып (1М) араластырып, ең жоғары температураны өлшеңдер (Т2). Тәжірибе нәтижесін кестеге жазыңдар:

Жүйе
Стакандағы жалпы көлем, V мл
Т1, К
Т1, К
Т = Т2- Т1
NaOH
HCl

NaOH
HNO3

Тәжірибе нәтижесінен мыналарды анықтаңдар:
1.Температуралар айырмашылығын ΔТ = Т2- Т1
2.Стакандағы ерітіндінің массасын (m) (ерітінді тығыздығын бірге тең деп алыңдар).
3.Реакция нәтижесінде бөлінген жылуды (q): q= C∙m∙ΔT
C- ерітіндінің жылу көлемі 4,18 кДж (кг∙К) m- ерітінді массасы
Тәжірибе нәтижесінде табылған жылу мөлшері 0,1 моль сілтіні нейтралдағандағы жылу мөлшері болып табылады.
4.1 моль үшін нейтралдау энтальпиясы (кДж/моль);
ΔНнейтралдау = -q/0,1 кДж/моль
5.Теория бойынша нейтралдау энтальпиясы ΔНнейтралдау = -57 кДж/моль болса, салыстырмалы қате %қате = ((ΔНтеор. - ΔНтәж.)/ ΔНтеор.)∙100
6.Энтропия мәндерін кестеден тауып, нейтралдау реакциясының энтропиясының өзгеруін табыңдар
7.Нейтралдау реакциясының Гиббс энергиясын есептеңдер.
ΔG = ΔH + TΔS
Күшті қышқыл мен күшті негіз әрекеттескенде неге энтропия азаяды, соны түсіндіріңдер.
Табылған ΔН, ΔS, ΔG мәндеріне сүйеніп, нейтралдау реакциясы өздігінен жүретіндігі туралы қорытынды жасаңдар.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
1.Термохимия нені зерттейді?
2.Экзотермиялық және эндотермиялық деп қандай реакцияларды айтады?
3.Гесс заңын және оның салдарын айтып беріңіз.
4.Ішкі энергия деген не?
5.Энтальпия деген не және оның физикалық мәні қандай?
6.Термодинамиканың бірінші заңын айтып беріңіз.
Энтропия деген не? Стандартты энтропия деген не? Энтропиялық бірлік деген не?
7.Изобаралы-изотермиялық потенциал деп немесе Гиббс энергиясы деп қандай шаманы айтады? ∆G қандай бірлікпен өлшенеді?
8.Жүйенің энтропиялық және энтальпиялық факторлары деген не?
9.ΔН пен ΔS байланысы қандай теңдеумен өрнектеледі?

№ 4 Зертханалық сабақ

Химиялық кинетика.Химиялық тепе-теңдік.
Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакцияның жылдамдығына әртүрлі факторлардың әсерін тексеру.
№1 Тәжрибе. Әрекеттесуші заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсері.
Әрекеттесетін заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін мына реакция арқылы, яғни натрий тиосульфатының концентрациясын өзгерту арқылы қарауға болады.
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O + S↓
Реакцияның жүргендігін ерітіндінің күкірт бөлінуі нәтижесінде тұнбалануы арқылы анықтайды.Үш пробиркада натрий тиосульфатының әр түрлі концентрациялы ерітіндісін дайындаңдар. Бірінші пробиркаға 9 мл натрий тиосульфатын, екінші пробиркаға 6 мл Na2S2O3 және 3 мл су, үшінші пробиркаға 3 мл натрий тиосульфатын және 6 мл дистильденген су құйыңдар.

Көлем, мл
Na2S2O3 салыстырмалы концентрациясы
Реакцияның жүру уақыты, Δt
Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы, I/Δt
Na2S2O3
Н2О
Н2SO4

9
-
3

6
3
3

3
6
3

Төртінші пробиркаға 3 мл концентрлі күкірт қышқылын өлшеп алып бірінші пробиркаға тез қосыңдар, пробиркадағы ерітінділерді араластырыңдар, қышқылды құйысымен секундомерді қосыңдар. Тұнба байқалысымен уақытты жазыңдар. Қалған екі пробиркағада осындай қышқыл құйып уақытты жазыңдар. Тәжірибе нәтижесінен график сызыңдар. Абцисса осіне Na2S2O3 концентрациясын, ординатаға υ=I/Δt қойыңдар.
Натрий тиосульфаты концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін қорытындылаңдар.

№2 Тәжрибе. Реакция жылдамдығына температураның әсері.
Үш пробиркаға 5 мл-ден натрий тиосульфатын, үш пробиркаға 5 мл-ден күкірт қышқылын құйыңдар. Пробиркаларды қышқыл-тиосульфат етіп үш жұпқа бөліңдер.
Бірінші жұпты су құйылған стаканға қойыңдар, стаканға термометр салыңдар. 3-5 минут өткен соң, яғни пробиркадағы ерітінділер температурасы теңескен соң, температураны анықтаңдар. Екі ерітіндіні біріктіріп, араластырыңдар. Екі ерітіндіні бір-біріне құйғаннан соң, секундомерді қосыңдар. Тұнба байқалысымен уақытты жазыңыздар Стакандағы суды 100С-қа көтеріп (ыстық су қую арқылы), екінші пробиркалардың жұбын орналастырыңдар да алдынғы тәжірибе сияқты тәжірибе жасаңдар. Осылай үшінші пробирканың жұбымен стакандағы суды 100С-қа көтеріп, тәжірибе жасаңдар.

№
Температура, 0С
Тұнба пайда болғандағы уақыт, Δt
Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы υ=I/Δt
Температураны 100С көтергендегі реакция жылдамдығының өзгеруі γ= υТ1/υТ2

Реакция жылдамдығына тигізген температураның әсері туралы қорытынды жасаңдар.
№3 Тәжрибе. Химиялық реакцияның жылдамдығына катализатордың әсері.
Пробиркаға 6 мл күкірт қышқылын (1:3) құйыңдар, оған 5-6 тамшы калий перманганатын тамызыңдар. Ерітіндіні араластырып, бірдей етіп 5 пробиркаға бөліңдер. Бір пробиркадағы ерітіндіні салыстыруға қалдырыңдар. Екінші пробиркаға аз мөлшерде мырыш ұнтағын салып, араластырып, ерітіндіні түссізденгенше уақытты секундомер арқылы анықтаңдар. Үшінші пробиркағада сонша мырыш салып 1 тамшы КNO3 ерітіндісін тамызыңыз. Ерітіндіні араластырып тағы уақытты анықтаңдар. Төртінші пробиркаға 2 тамшы, бесінші пробиркаға 3 тамшы КNO3 құйып тәжірибені қайталаңдар.

№
Тамшы саны КNO3
Ерітінді түссізденгенге дейінгі уақыт, Δt
Салыстырмалы реакция жылдамдығы υ=I/Δt

Тәжірибе нәтижесінен график сызыңыздар. Абсцисса осіне КNO3 тамшысының санын, ордината осіне салыстырмалы жылдамдықты қойыңдар.

№4 Тәжрибе. Гетерогендік процестің реакция жылдамдығы.
0,2 граммнан бор (СаСО3) өлшеңдер (2 рет). Біреуін сол қалыпта пробиркаға салыңдар, екінші өлшеген борды ұнтақтап екінші пробиркаға салыңдар. Екі пробиркаға да 0,5 мл-ден тұз қышқылын құйыңдар. Секундомерді қосып, бордың екі пробиркадағы толық ерігеніне дейінгі уақытты анықтаңдар. Реакция теңдеуін және әрекеттесуші массалар заңының математикалық өрнегін жазыңдар. Әрекеттесетін заттардың бетінің көлемінің реакция жылдамдығына әсері туралы қорытынды жасаңдар.

№5 Тәжрибе. Химиялық тепе-теңдіктің ығысуына зат концентрациясының әсер.
Пробиркаға өте сүйытылған ҒеСl3 және NH4CNS ерітінділерін төрт тамшыдан құйыңдар. Сонда мынандай теңдеумен реакция жүретіндігін көрсетуге болады:
ҒеСl3 + 3NH4CNS <--> Ғе (CNS)3 + 3NH4Сl
Алынған ерітіндіні сумен тағы сұйылтыңдар (1:2), оны бірдей етіп 5 пробиркаға бөліңдер. Біреуіне 2 тамшы ҒеСl3 ерітіндісін екіншісіне 2 тамшы NH4CNS ерітіндісін, үшінші пробиркаға 2 тамшы NH4Сl ерітіндісін, төртінші пробиркаға 2 тамшы алғашқы ерітінді (NH4CNS + ҒеСl3) қоспасын қосыңдар. Алғашқы үш пробиркадағы ерітінді түсінің өзгеруін төртінші пробиркадағы ерітінді түсімен салыстырыңдар:
№
Не қосылды
Ерітінді түсінің өзгеруі
Тепе-теңдіктің ығысу бағыты (оңға, солға)
1

Темір хлориді мен аммоний роданиді арасында жүретін қайтымды реакция үшін тепе-теңдік константасын жазыңдар. Байқаған құбылыстарды Ле-Шателье принципі тұрғысынан түсіндіріңдер.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
1.Қандай реакцияларды гомогенді, гетерогенді деп атайды?
2.Химиялық реакциялардың жылдамдығы дегеніміз не?
3.Гомогенді, гетерогенді реакциялардың жылдамдығы қандай факторларға байланысты?
4.Массалар әсерлесу заңын оқыңдар. Жылдамдық қонстантасының мәнін анықтаңдар.
5.Химиялық реакциялардың жылдамдығы температураға байланысты неге және қалай өзгереді?
6.Активтену энергиясы деген не?
7.Химиялық тепе-теңдік дегеніміз не? Тепе-теңдіктің ығысуына қандай факторлар әсер етеді? Мысал келтіріңдер.
9.Ле-Шателье принципінің маңызы.

№ 5 Зертханалық сабақ
Ерітінділер. Ерітіндлер концетрациясы.Электролиттер.

Жұмыстың мақсаты: Белгілі концентрациялы ерітінділер дайындап үйрену. Титрлер әдісі бойынша ерітінділер концентрациясын анықтау.
№1 Тәжрибе. Ерітінді концентрациясын оның тығыздығы арқылыанықтау.Коценнтрациясын-анықтайтын ерітінділерді ~ 100 мл цилиндрге құйыңдар, оның температурасын анықтаңдар. Егер ерітінді температурасы 200С-қа тең болмаса, цилиндрді не жылы суға салып, не суық суға салып, ерітіндіні шыны таяқшамен араластырып, 200С жеткізіңдер. Ерітінді тығыздығын ареометр арқылы анықтаңдар. Таза, құрғақ сүртілген ареометрді ақырындап цилиндрдегі ерітіндіге түсіріңдер. Ареометр цилиндр қабырғаларына тимеу керек. Ерітінді ернеуіне сәйкес келген ареометр шкаласы ерітіндісінің тығыздығын көрсетеді. Тығыздықты анықтауды тағы да екі рет қайталаңдар.

№5 сурет
Ерітінді тығыздығын анықтайтын ареометр.
Ол үшін ареометерді 1-2см көтеріп, қайта ерітіндіге түсіріп, ареометрдің шкаласын жазыңдар. Үш рет өлшеген соң ареометриялық орта санын жазыңдар. №4 таблицадан [3] бұл тығыздыққа сәйкес келетін заттың ерітіндідегі массалық үлесін (%) анықтаңдар. Егер анықталған тығыздық таблицада екі тығыздық ортасына сәйкес келсе, массалық үлесті мына формула бойынша интерполяциялау арқылы табады:
Сх = С1 + (С2 - С1)∙ ((ρх -ρ1)/(ρ2 -ρ1))
ρх- өлшеген тығыздық
ρ1 және ρ2- таблицадағы өлшенген тығыздыққа жақын тығыздықтар;
Сх, С1, С2- оларға сәйкес концентрациялар.
№2 Тәжрибе. Массалық үлесі (%) белгілі тұздың ерітіндісін дайындау.
Мұғалімнен тапсырма алыңдар. Қанша тұз және су керек екенін есептеңдер.
Таразыда есептелген тұзыдың мөлшерін өлшеңдер де 300 мл колбаға салып ерітіңдер. Судың мөлшерін цилиндрмен өлшеңдер. Ерітінді жасау үшін суды аздап құйыңдар, ерітіндіні араластыра отырып тұзды ерітіңдер. Дайындалған ерітіндіні колбадан цилиндрге құйып, ареометр арқылы оның тығыздығын анықтаңдар. Дайындалған ерітіндінің молярлы, нормальды концентрацияларын және титрін анықтаңдар.
Тәжірибе нәтижесін мына кестеге жазыңдар:
Масса
Ерітіндінің тығыздығы
Дайындалған ерітіндінің концентрациясы
тұз
су

молярлы
нормальды
Т, г/мл

№3 Тәжрибе. Электролиттердің электр өткізгіштігін тексеру.
Көмір электродтарды стаканға салып, оны электр шамымен қосып, тоққа қосу керек.
* 3810121285Стаканға 20-30 мл дистильденген су құйыңдар. Шам жана ма?
* Стаканға 2-4грамм қант салып дистильденген суда ерітіңдер. Шам жана ма?
* Электродтарды жақсылап жуып құрғатыңдар да стакандағы құрғақ ас тұзына (NaCl) тигізіңдер. Шам жана ма? Енді 20-30 мл дистильденген су құйып тұзды ерітіңдер. Шам жана ма? Жеке дистильденген су және құрғақ тұз электр тоғын өткізбейді, ал ас тұзының ерітіндісі тоқ өткізеді. Неге?
* Төрт стаканға 20-30 мл 0,1 н мына ерітінділерді құйыңдар: бірінші стаканға- тұз қышқылын, екіншіге- натрий гидроксидін, үшіншіге- сірке қышқылын, төртіншіге- аммиак ерітіндісін. Осы ерітінділердің электр өткізгіштігін тексеріңдер. Электродтарды ерітіндіге салған сайын алдын-ала жеке стаканда тұрған дистильденген сумен жақсылап жуып отыру керек. Тәжірибе кезінде шамның жарықтығына қарап, қышқылдар мен негіздердің күші туралы айтыңдар.
* Соңғы екі стакандағы ерітінділерді (сірке қышқылы мен аммиакты) бір-біріне құйып, шамның жарықтығын салыстырыңдар. Неге шамның жарықтығы әр түрлі?

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
1. Ерітінділер дегеніміз не?
2. Концентрацияның өлшем бірліктері қандай?
3. Электролиттік диссоциация дегеніміз не?
4. Көмір қышқылының диссоциациялану сатылап теңдеулерін жазындар.

№ 6 Зертханалық сабақ
Тұздар гидролизі.

Жұмыстың мақсаты: Гидролиз реакциясының жүру заңдарын оқып үйрену. Ерітінді ортасын анықтауды үйрену.
№1 Тәжрибе. Ерітіндінің рН-ын универсиал индикатор қағазымен анықтау.Натрий карбонаты және гидрокарбонаты ерітіндісінің, қорғасын нитраты ерітіндісінің рН-ын анықтаңдар. Ол үшін 3 пробиркаға 2-3 мл осы ерітінділерден құйыңдар, универсал индикатор қағазын бір-екі секундтай осы ерітіндіде ұстаңдар. Қағазды алып, индикатор шкаласымен салыстырыңдар. Тексеріп отырған ерітіндінің рН-ын анықтап, реакция ортасын жазыңдар және сутегі ионының концентрациясын есептеңдер.
№2 Тәжрибе. Тұздар ерітіндісінің ортасын анықтау.4 пробиркаға 5-6 мл дистильденген су құйып, 2-6 кристалдан мына тұздарды салыңдар да, ерітіңдер: 1-ге натрий ацетатын, 2-ге натрий силикатын, 3-ге күміс нитратын, 4-ге алюминий сульфатын. Бірінші және үшінші пробиркадағы ерітінділердің рН-ын универсал индикатор қағазымен, екінші пробирканы фенолфталеинмен, төртінші пробирканы метилоранжбен тексеріңдер. Сосын бірінші пробиркаға 1-2 тамшы фенолфталеин, ал үшінші пробиркаға 1-2 тамшы метилоранж тамызыңдар. Бірінші және үшінші пробиркаларда ерітінділер түсі өзгереді ме? Көрген құбылыстарыңды жазып түсіндіріңдер. Алынған тұздардың гидролиз реакцияларының теңдеуін молекулалық және иондық түрде жазыңдар.
№3 Тәжрибе. Қышқыл тұздар гидролизі.2 пробиркаға 2-3 мл-ден мына тұздардың ерітіндісін құйыңдар: біреуіне натрий карбонатын, біреуіне- натрий гидрокарбонатын Екі пробиркаға да 1-2 тамшыдан фенолфталеин тамызыңдар. 2-ерітіндінің түсі көбірек өзгереді. Қай тұз көбірек гидролизге түсті, яғни қай ерітінді де ОН- ионы көбірек, неге? Гидролиз теңдеуін жазыңдар.
№4 Тәжрибе. Ақырына дейін жүретін гидролиз.Алюминий сульфаты ерітіндісіне натрий карбонаты ерітіндісін құйыңдар. Түзілген алюминий карбонаты алюминий гидроксидінің тұнбасын және көмір қышқыл газын түзе гидролизге түседі. Реакция теңдеуін жазыңдар. Алюминий карбонаты тұнба құрамына кірмейтіндігін дәлелдеңдер. Ол үшін тұнбаны судан бөліп алып, жуып, тұнбаға тұз қышқылын құйыңыздар. Егер көмірқышқыл газы бөлінбесе, тұнбада Al2(CO3)3 жоқ.
№5 Тәжрибе. Ерітіндіні сұйылтқанда гидролиз тепе-теңдігінің ығысуы. Концентрлі қорғасын нитратының түссіз екенін бірінші көріп алыңдар.Пробиркаға 10-15 мл краннан су ағызыңдар да, оған 1-2 тамшы концентрлі қорғасын нитратының ерітіндісін (Pb(NO3)2) тамызыңдар. Тұнба пайда болғанын байқаңдар. Гидролиз теңдеуін жазыңдар, неге концентрлі Pb(NO3)2 ерітіндісі түссіз, тұнбасыз екенін түсіндіріңіздер. Метилоранж арқылы ортасын анықтаңыздар. Гидролиз реакциясына ерітіндісінің сұйылту әсері туралы қорытынды жасаңыздар.
№6 Тәжрибе. Температураны өзгерту нәтижесінде гидролиз тепе-теңдігін ығыстыру.Пробиркаға 5-6 тамшы фенолфталеин тамызыңдар, түсін байқаңдар. Пробирканы ерітінді қайнағанға дейін қыздырыңыздар. Ерітінді түрі қалай өзгереді? Фенолфталеин түсінің өзгеруі арқылы ОН- ионының концентрациясының өзгеруі туралы қорытынды жасаңдар. Гидролиз теңдеуі қай жаққа ығысады? Температура өзгеруіне байланысты неге гидролиз дәрежесі өзгереді?
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:1.Төмендегі тұздардың гидролиз реакциясының теңдеуін иондық және молекулалық түрде жазыңдар: K2S, Na3PO4, Mg(NO3)2, ZnSO4, AlCl3, CH3COONH4, (NH4)2CO3, Cu(CH3COO)2, Al2S3. Бұл тұздардың ерітіндісіндегі реакция ортасын көрсетіңдер.
2.Гидролиз деген не? Қандай тұздар гидролизге көбірек түседі? Қандай тұздар гидролизге түспейді?
3.Гидролиз дәрежесі деген не және ол неге байланысты?
4.Қайтымсыз гидролиз деген не? Мысал келтір.

№ 7 Зертханалық сабақ
Тотығу-тотықсыздану реакциялары
Жұмыстың мақсаты: Қосылыстардың тотығу-тотықсыздану қасиеттерін оқу және тотығу-тотықсыздану реакцияларының теңдеулерінің құрып үйрену.
№1 Тәжрибе. Әр түрлі ортадағы калий перманганатының тотығуы.
Үш пробиркаға 3 мл калий перманганаты ерітіндісін құйыңдар. Бірінші пробиркаға 2 мл күкірт қышқылын, екіншіге 2 мл калий гидроксидін құйыңдар, үшіншісіне 2 мл су. Әр пробиркаға 3 мл натрий сульфитін құйыңдар.Калий перманганатының түрінің қалай өзгеретіндігін байқаңдар. ТТР-ның теңдеуін жазыңдар.
MnO4- -қызыл көк, Mn2+- түссіз, MnO42 -- жасыл, MnO2 қоңыр тұнба.
№2 Тәжрибе. Тотығу-тотықсыздану реакцияларындағы күкірт (ІҮ) қосылыстары.Бір пробиркаға калий дихромат K2Cr2O7 ерітіндісін, екінші пробиркаға натрий сульфиді ерітіндісін Na2S құйыңдар. Екі пробиркаға да 3 мл күкірт қышқылын және 3 мл натрий сульфиті Na2SО3 ерітіндісін құйыңдар. Бірінші пробиркадағы ерітінді түрі қалай өзгереді? Екінші пробиркадағы ерітінді түрі неге бұлыңғырланды? Екі ТТР-ның да теңдеуін жазыңдар.
№3 Тәжрибе. Темір (ІІІ) хлоридінің калий иодидымен тотығуы. Пробиркаға 5 мл темір хлоридінің және 3 мл калий иодиды ерітінділерін құйыңдар. Ашық сары түске боялғанша бұл ерітіндіні сумен сұйылтыңдар да 2-3 тамшы жаңадан жасалған крахмал ерітіндісін тамызыңдар. ТТР теңдеуін жазып, тәжірибе нәтижесін түсіндіріңдер.

№4 Тәжрибе. Диспропорциалану реакциясы.Екі пробиркаға 2-3 тамшы натрий сульфиті кристалдарын салыңдар. Бір пробирканы салыстыруға қалтырыңдар. Екінші проибрканы 5-6 минут қыздырыңдар. Пробирканы суытыңдар. Екі пробиркаға да 5-6 тамшы дистильденген су құйыңдар да тұздарды ерітіңдер. Әр пробиркаға 2-3 тамшы мыс (ІІ) сульфаты құйыңдар. Екі пробиркадағы да тұнбаның түсін салыстырыңдар. Екінші пробиркада пайда болған қара тұнба мыс сульфиді.
Натрий сульфитін қыздырғанда екінші шыққан зат натрий сульфаты. Натрий сульфитін қызыдрғанда жүрген ТТР теңдеуін жазыңдар.

№5 Тәжрибе. Молекулааралық ТТР.Пробиркаға бірнеше мыс нитраты Cu(NO3)2∙3H2O кристалдарын салыңдар. Пробирканы ақырындап. Кристалл түрі өзгереді және одан газ бөлініп шығады. Мыс нитратының ыдырауы нәтижесіндегі ТТР-ның теңдеуін жазыңдар.Cu(NO3)2- ақ; Cu(NO2)2- болмайды; CuO- қара; Cu- қызыл; N2, NO, O2- түссіз; NO2- буырыл. Мыс нитраты молекуласындағы тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты көрсетіңдер.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
1.Тотығу дәрежесі деген не? Оны қалай анықтайды?
2.Реакция кезінде тотықтырғыштың және тотықсыздандырғыштың тотығу дәрежесі қалай өзгереді?
3.Периодтық жүйедегі қай топта және қай топшаларда тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш орналасқан?
4.Элементтердің тотығу-тотықсыздану қасиеттері:
а)период бойынша (солдан оңға қарай)
б)негізгі топшаларда (жоғарыдан төмен қарай) қалай өзгереді?

№ 8 Зертханалық сабақ
Электрохимиялық процестер
-228600611505Жұмыстың мақсаты: Металдардың электродтық потенциалдарын өлшеп үйрену және есептеу. Нернст теңдеуін пайдаланып гальваникалық элементтің э.қ.к. есептеу.
№1 Тәжрибе. Мыс-мырыш гальваникалық элементтің э.қ.к. өлшеу. Суретте көрсетілгендей етіп, мыс пен мырыштың электродынан тұратын гальваникалық электрод жинаңдар. Бұл металдардың тұздарының концентрациясын мұғалім айтады.
1-мыс электроды, 2- мырыш электроды, 3- мыс сульфаты ерітіндісі, 4- мырыш сульфатының ерітіндісі, 5- электролиттік кілт, 6- өткізгіш сым.
Өткізгіш сым потенциометр клемасымен жалғасады. Мырыш-теріс, мыс-электродын оң полюске қосып, элементтің э.қ.к. есептеңдер.
№7 сурет.
Гальваникалық элемент.
ΔЕтеор. = Е Cu2+/Cu - E0Zn2+/Zn
Салыстырмалы қатені табыңдар: % қате= ((ΔЕтеор.-ΔЕтәж.)/ΔЕтеор.)∙100%
№2 Тәжрибе. Концетрациялы гальваникалық элементтің э.қ.к. есептеу.
Мыс электродынан немесе мырыш электродынан тұратын гальваникалық элементтің схемасын жинақтаңдар. Электродтарды концентрациясы әр түрлі өз тұздарының ерітіндісіне батырыңдар. Ерітінділер концентрациясын мұғалім көрсетеді.
Тәжірибе жүзінде ΔЕтәж. өлшеңдер және теориялық ΔЕтеор. мына формула бойынша есептеңдер:
ΔЕтеор. = (0,059/n) lgCІІ/СІ, CІІ<СІ
Салыстырмалы қатені табыңдар.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған сұрақтар:
1.Гальвани элементі мен стандартты сутек электрод схемаларын көрсетіп, қалай жұмыс істейтінін түсіндіріңдер.
2.Гальвани элементі жұмыс істеу үшін қандай реакциялар қолданылады?
3.Металл электродтарының потенциалына қандай факторлар әсер етеді?
4.Гальвани элементтерінің э.қ.к. қалай өлшенеді?
5.Концентрациялық гальвани элементі қалай жасалады?
№ 9 Зертханалық сабақ
Электролиз.
Жұмыстың мақсаты: Электролиз процесінің жүруін көру және оның әр түрлі жағдайының схемасын құру.
№1 Тәжрибе.3810399415Тұрақты тоқ көзінің теріс полюсін анықтау. Зертханада электролизер ретінде U тәріздес шыны ыдыстан тұрақты екі электрод салынған прибор қолданылады. 1-тұрақты тоқ көзі; 2- U тәріздес шыны ыдыс; 3- электродтар; 4- электролит ерітіндісі. U- тәріздес шыны ыдысқа натрий сульфатының ерітіндісін құйып, 1-2 тамшы фенолфталеин тамызыңдар. Мыс электродтары тоқ көзімен қосыңдар. 30-40 секундтан кейін теріс полюс қосылғанэлектродтың жанында ерітінді қызыл түске боялады. Электрлиз схемасын жазыңдар.
№2 Тәжрибе. Калий иодиді ерітіндісінің электролизі. Электролизерге калий иодиді ерітіндісін құйыңдар, графит электродтарын батырыңдар да оларды тұрақты тоқ көзіне қосыңдар. 3 минуттай электролиз жүргізіңдер, катодта газ тәріздес сутегі бөлінеді, ал анодта бос иод бөлінеді. Электролиз схемасын жазыңдар. Тәжірбие біткен соң электродтар мен электролизерді жақсылап кранның астына жуыңыздар.
№3Тәжрибе. Мыс (ІІ) сульфатының ерітіндісінің электролизі.Электролизерге мыс сульфаты ерітіндісін құйыңдар, оған графит электродтарын батырыңдар, тұрақты тоқ көзімен қосыңдар. 3-5 минут электролиз жүргізіңіздер. Анодта оттегінің бөлінгенін байқаңдар. Тәжірибе біткен соң катодта мыс бөлінгенін байқаңдар.Енді тоқ көзінің полюсін ауыстырыңдар. Нені байқайсыңдар? Электролиздің схемасын жазып, байқаған құбылыстарыңды түсіндіріңдер.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған сұрақтар:
1.Электролиз деген не?
2.Анод және катодта жүретін процестерді түсіндіріңдер.
3.Металды рафинадтау деген не? Ол қалай жүреді?
4.Электролиз заңдары?
№ 10 Зертханалық сабақ
Металдар коррозиясы

Жұмыстың мақсаты: Электрохимиялық коррозия жылдамдығына әр түрлі факторлар әсерін көру.
№1 Тәжрибе. Хлор-ионының коррозияны жылдамдатуы
Екі пробиркаға 6 мл мыс сульфатын, 2 мл күкірт қышқылын құйыңдар. Бір пробиркаға 5 мл натрий хлоридін құйыңдар. Екі пробиркаға да алюминий сымын батырыңдар. Қай пробиркада газ интенсивті бөлінеді?
Анодтық, катодтық және жалпы процестердің теңдеулерін жазыңдар. Реакция жылдамдығына хлор-ионының әсерін түсіндіріңдер.

№2 Тәжрибе. Оттегінің концентарциясына байланысты коррозия.
Болат пластинканы наждак қағазымен тазалаңдар. Кранның астына қойып жуыңдар. Фильтр қағазымен сүртіп кептіріңдер. Содан кейін таза пластинканың бетіне мынандай ерітінділер: натрий хлориді, калий гексацианоферрат (ІІІ) және фенолфталеин қоспасынан тұратын ерітіндіні тамызыңдар. 3-5 минут уақыттан соң тамшының ортасында көк түсті, ал шетінде қызыл түсті ерітінділер пайда болады. Тамшының арасында гальваникалық элемент түзіледі. Тамшының ортасында оттегі аз болғандықтан анодтық, шетінде оттегі көп болғандықтан катодтық зона пайда болады. Тамшының ортасында темір екі валентті ионға тотығады, сондықтан турнбулевая синь (көк түсті) пайда болады. Тамшының шетінде судың әсерімен оттегі тотықсызданып, гидроксид-ион түзеді, сондықтан фенолфталеин қызылға боялады. Катодтық және анодтық процесстердің теңдеуін жазыңдар: Ғе2+ және ОН- иондарын анықтау реакцияларының және темірдің тат басу (ржавчина) реакциясының теңдеуін жазыңдар.

№3 Тәжрибе. Металдарды коррозиядан протектор әдісімен қорғау.
Пробиркаға сүйытылған сірке қышқылын құйыңдар. Оған бірнеше тамшы калий иодиді ерітіндісін тамызыңдар, бір-бірімен контактқа келтіріп мырыш және қорғасын пластинкаларын батырыңдар.І- ионы Pb2+ ионына индикатор болып саналады. PbІ2 сары түсті тұнба. Салыстыру үшін басқа пробиркаға осы ерітінділерді құйып, тек қорғасынды салыңдар. Қай пробиркада қорғасын иодиді тез түзіледі? Pb - Zn гальваникалық элементтің схемасын жазыңдар. Қай металл протектор болып саналады?

№4 Тәжрибе. Коррозия жылдамдығына ингибитор әсері.
Екі пробиркаға 5-6 мл күкірт қышқылын құйыңдар. Әр пробиркаға жұқа темір пластинкасын салыңдар. Бір пробиркаға уротропин не басқа ингибитор қосыңдар. Ингибитордың коррозия жылдамдығына әсерін қорытындылаңдар.

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған сұрақтар:1.Металдар коррозиясы деген не?
2.Коррозияның қандай түрлерін білесіңдер?
3.Электрохимиялық коррозияның химиялықтан айырмашылығы неде?
4.Коррозиялық микрогальвани элементтері неге пайда болады?
5.Қандай факторлар коррозия жылдамдығына әсер етеді?
6.Металдарды коррозиядан қорғау әдістері.Қысқаша әр әдісті сипатта.
7.Қандай заттарды ингибиторлар деп атайды?

№ 11 Зертханалық сабақ
Комплексті қосылыстар
№1 Тәжрибе. Тетраамин мыс (ІІ) сульфаты комплекс қосылысын алу және оны зерттеу.Екі пробиркаға 5 мл 1 н мыс сульфатын құйыңдар. Бір пробиркаға 2 тамшы барий хлоридін құйыңдар, екінші пробиркаға гранулды қалайы (Sn) салыңдар. Бірінші пробиркада тұнба пайда болғанын, екінші пробиркада қалайының бетінде мыс бөлінгенін байқайсыңдар. Реакция теңдеуін жазыңдар.Үшінші пробиркаға 5-7 мл мыс сульфатын құйып, біртіндеп 25% -аммиак ерітіндісін құйыңдар. Басында ақ тұнба (негіздік мыс сульфаты) пайда болады, ол біртіндеп ериді. Ерітінді түсі көкке боялады, яғни мыс (ІІ) тетраамин сульфаты комплексі пайда болады. Теңдеулерін жазыңдар. Бұл комплекс қосылысты екіге бөліп, біреуіне барий хлоридін тамызыңдар, екіншісіне қалайы тастаңдар. Тұнба түзіледі ме? Мыс бөлінеді ме? Неге?

№2 Тәжрибе. Аниондық комплекс қосылыс.
Пробиркаға 3-4 мл висмут нитраты ерітіндісін құйыңдар. Тамшылап калий иодиді ерітіндісін бурыл тұнба болғанша құйыңдар. Содан кейін бұл тұнба ерігенше (висмут иодиді) калий иодиді ерітіндісін құйыңдар. Реакция теңдеулерін жазыңдар. Алынған қосылыстың формуласы: ВіІ3∙КІ.Оны комплекс қосылыс ретінде жазыңдар, оның диссоциациясын көрсетіңдер.

№3 Тәжрибе. Катиондық комплекс қосылыс.Пробиркаға 3-4 тамшы никель сульфаты ерітіндісін құйып, оған күйдіргіш натр ерітіндісін тамызып, никель гидроксиді тұнбасын алыңдар. Тұнбаның үстіндегі сұйық ерітіндіні төгіп, тұнбаға 25%-аммиак құйып, ерітіңдер. Реакциялар теңдеуін жазыңдар. (Комплекс қосылыста никельдің координаталық саны 6-ға тең) комплекс қосылыстың диссоциациясын жазыңдар.
Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмысты қорғауға арналған сұрақтар:
* Комплекс түзуші заттың тотығу дәрежесі мен координациялық санын көрсетіңдер. Комплекс қосылыстарды атаңдар: K[AuBr4], K2[Cd(CN)4], [Pt(NH3)2Cl2], K[Cr(SO4)2], Na3[Ag(S2O3)2]. Комплекс қосылыстың диссоциацияларын жазыңдар.
* Комплекс қосылыстар жазып, оларды атаңдар: PtCl4∙6NH3, PtCl4∙5NH3, PtCl4∙4NH3, Co(NO3)3∙6NH3, Co(NO2)3∙KNO2∙2NH3.
* Қай негіз күштірек: [Cu(NH3)4](OH)2 не Cu(OH)2 ме?
Қай комплекс ион тұрақтырақ: [Zn(NH3)4]2+ не [Cd(NH3)4]2+?o(NH3)4]2+ не [Co(NH3)4]3+?

№ 12,13 Зертханалық сабақ
Металдардың жалпы қасиеттері. ІА,ІІА топ элементтері
№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:
* Кальций мен магнийдің қандай қосылыстары суды кермектендіреді? Су кермектігін қалай жоюға болады?
* Бірдей жағдайда мына тұздардың Ве(NO3)2, Mg(NO3)2 қайсысы гидролизге көбірек ұшырайды? Тұздардың гидролиздерінің иондық теңдеулерін жазыңдар
* Be - Mg - Ca - Sr - Ba қатарындағы элементтердің химиялық активтігі оттегіне, фторға және азотқа қалай өзгереді? Теңдеулерін жазыңдар.
* Кальций мен магнийді оксидтерінен тотықсыздандыру арқылы алу үшін қандай жағдайлар керек?
* Өндірісте кальций мен магнийді қалай алады?
* Кальцийді оның оксидінен алюминий арқылы тотықсыздандырып алуға бола ма? Реакцияны Гиббс энергиясын есептеу арқылы дәлелдеңдер.
* Магний ауада жанғанда қандай заттар пайда болады? Бұл заттардың сумен әрекеттесу реакциясының теңдеулерін жазыңдар.
* Магнийдің көміртегі диоксидінде жануының ∆G298 есептеңдер. Реакция өздігінен жүре ала ма?
* ІІ топтың негізгі топшасының элементтерінің валенттілігі І не ІІ көп болатын қосылыс түзе ала ма?
* Са, Sr, Ba элементтері неге сілтілік жер металдары деп аталады?
1.1. 500кг СаО өшіргенде қанша жылу бөлінеді? СаО гидратациялану энтальпиясы ∆Н= -66,6 Дж/моль. Жауабы: 594,6∙103 кДж

№ 14,15 Зертханалық сабақ
Көміртегі,қалайы,қорғасын қосылыстары
№1 Тәжрибе. Металдардың гидрокарбонаттарының түзілуі.Магний, кобальт және кадмий тұздарына (2-3 мл) 2-3 мл-ден натрий карбонатын құйыңдар. Тәжірибені үш пробиркада жасау керек. Бұл металдардың гидроксокар-бонаттарының тұнбасы түзіледі, газ бөлінеді. Реакциялар теңдеулерін жазыңдар. Реакциялар теңдеулерін молекулалық, иондық түрде жазыңдар. Реакция теңдеуінде суды көрсету керек.
№2 Тәжрибе. СО32- ионының кей тұздардың гидролизіне әсері.
Темір (ІІІ) және қалайы (ІІ) тұздарының ерітінділеріне (3-4 тамшыдан) 3-5 тамшы натрий карбонатын тамызыңдар.Газдың бөлінгенін және темір мен қалайының гидроксидтерінің тұнбаға түскенін көріңдер. СО32- қосылғанда гидролиз неге аяғына дейін жүреді. Бұл реакциялар теңдеулерін жазыңдар.
№3 Тәжрибе. Ерітіндідегі бояғыш заттарды соруы.Пробиркаға 4-5 тамшы лакмус ерітіндісін құйып, оған активтелген көмір салыңдар. Пробирканы саусақпен жауып 2-3 минут жақсылап шайқаңдар. Ерітіндіні біраз уақытқа қойыңдар, аздан соң ерітіндінің түсі түссізденеді.
№4 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?
№ 5 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.
№ 6 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:
1.Көміртегінің,қорғасынның және қалайының 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? Әлсіз тотықсыздандырғыш пен күшті тотықтырғышты көрсетіңдер. Тотығу-тотықсыздану реакциялар теңдеулерін жазыңдар.
6.Көміртегіде неге көп аллотропиялық түр өзгерістер бар?
7.Көміртегі қосылысының тек тотықтырғыш не тек тотықсыздандырғыш болатын қосылыстарын атаңдар.
8.Көміртегі (ІІ) оксидінің ағзаға тигізетін физиологиялық әсерін түсіндіріңдер.
9.Сілтілік-жер металдарының, қорғасынның карботнаттары суды көмір қышқыл газымен қанықтырса, суда жақсы ериді. Неге? Бұл жағдайдың табиғатқа қандай мәні бар?
10.Көміртегі (ІІ) оксидін алу жолының реакциялар теңдеулерін жазыңдар.

№ 16 - Зертханалық жұмыс
Органикалық қосылыстардың сапалық анализі
Органикалық заттардың сапалық құрамы оның молекуласындағы қандай заттар болуымен сипатталады. Органикалық қосылыстарда көміртегіден басқа сутегі, оттегі, күкірт, галогендер, фосфор болады. Органикалық қосылыстардың құрамына енетін заттар бейорганикалық және аналитикалық химия әдістерімен анықталады.
Жұмыстың мақсаты: органикалық заттарды және олардың негізгі элементтерін ашу әдістерімен танысу.
Реактивтер мен жабдықтар: сахароза, Ва(ОН)2 ерітіндісі, СuO, штатив, пробиркалар, газ жүретін түтікшелі тығын, спирт шамы.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 0,1 г зерттелетін затты және мыс оксидін салып, газ жүретін түтікшелі тығынмен жабамыз және оның ұшын көлемінің 1/3 бөлігіне барий гидроксидінің ерітіндісі құйылған екінші пробиркаға түсіреміз. Спирт, шамының жалынына қыздырғанда, зерттелген зат ыдырайды, көміртегі атомдары көмір қышқыл газының молекуласына ауысады. Көмір қышқыл газын барий карбонатының тұнбасы
түзілуінен байқауға болады. Зертелетін қосылыстағы сутегі атомдары су молекуласына айналады. Су пробирканың жоғары жағына және газ жүретін түтікшеде түзіледі.
Реакция теңдеуі:
С12Н22О11 + 24СuO --> 12CO2 + 11H2O + 24Cu

Өзін-өзі тексеру және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:
* Органикалық затты бейорганикалық заттан ажыратудың қарапайым тәсілін атаңыздар.
* Органикалық қосылыстардағы элементерді сапалық қалай анықтайды?
* Барий гидроксидінде қандай реакция жүреді?
* Органикалық заттарда көміртегі мен сутегінің болуы неге негізделген, түйін жасаңыздар.

2- тәжірибе. Азотты анықтау.
Реактивтер мен жабдықтар: натрий гидроксиді, органикалық зат (мочевина,
жұмыртқанның ақуызы), шпатель, спирт шамы, мақта, пробиркалар, лакмус қағазы, хлороформ, төртхлорлы көміртегі, мыс сымы.
Жұмыс барысы: Құрғақ пробиркаға натрий гидроксидін және аз мөлшерде зерттелетін затты (шпатель ұшыңда) саламыз. Пробирканы мақтамен жауып, үстіне ылғалды лакмус қағазын қоямыз.
Алдымен пробирканы спирт шамымен әлсіз, содан кейін қатты қыздырамыз.
Лакумус қағазының көк түске бояулы, азоттың барын көрсетеді. Тәжірибе шартында азот аммиакқа айналады.
3- тәжірибе. Галогендерді ашу- Бейльштейн реакциясы.
Хлор, бром, йод Бельштейн сынамасымен оңай анықталады. Бұл реакция галогентуындыларды мыспен қыздырғанда, ұшқыш мыс галогенидтері түзіліп, жалынды жасыл түске бояуына негізделген.
Жұмыс барысы: мыс сымын иілген күйде мыс оксиді түзілгенше қыздырамыз. Суығаннан кейін сымның ұшын зерттелегн затқа (хлороформ, төртхлорлы көміртегі) батырып, жалынға ұстаймыз. Мыс оксидінің түзілу және оның төртхлорлы көміртегімен әрекеттесу реакцияның теңдеулерін жазыңыздар. Түйін жазыңыздар.
Бақылау сұрақтары:
* Бейльштейн сынамасының мәні неде?
* Органикалық қосылыстардағы азотты ашудың басқа тәсілдерін атаңыздар.

№ 17- зертханалық жұмыс
Көмірсутектерді алу және химиялық қасиеттер.
Жұмыстың мақсаты: Көмірсутектерді зертханалық тәсілмен алуды игеру және олардың химиялық қасиеттерін зерттеу.
Реактивтер мен жабдықтар: Натрий ацетаты (СН3СООNa), натронды ізбес
(NaОН + Са(ОН)2) калий перманганаты (КмnO4), штатив, пробиркалар, спирт шамы, газ жүретін түтікшелі тығын, фарфор тостаған.
* тәжірибе. Метан алу және оның қасиеттері.
Жұмыс барысы: Бір бөлек сусыз натрий ацетаты мен екі бөлік натронды ізбестін
қоспасын фарфор тостағанда араластырып құрғақ пробиркаға салып, аузын газ түтігі бар тығынмен бекітеді де, штативке көлбеу орнатады.
Алдымен пробирканы баяу, ал қоспа салынған жерін қатты қыздырады. Бөлінген метанды су астында жинайды. Метанды екі пробиркаға жинандар.
Метан жақсы жанады. Оны байқау үшін метаны бар пробирканың су астында бармақпен аузын басып тұрып, судан шығарады да спирт шамының жалынына немесе аузын тұтатады, метан көкшіл түсті күйесіз жалын шығарып жанады. Метан толық жану үшін пробиркаға шетінен аз- аздап су құю керек, сол кезде пробирка түбіндегі газ біртіндеп жоғары көтеріледі де, жану толық жүреді. Қоспаны қыздыра отырып, газ жүретін түтікшенің ұшын 1 мл калий перманганаты құйылған пробиркаға батырады.
Қандай өзгеріс болады?
№ 2. Тәжірибе
Этилен алу және оның қасиеттері
Жұмыстың мақсаты: Этиленді зертханалық тәсілмен алуды игеру және оның қасиеттерін зерттеу, метанның қасиеттерімен салыстыру.
Реактивтер мен жабықтар: этил спирті (С2Н5ОН), күкірт қышқылы (Н2SO4 концентрлі), калий перманганатының (КмnO4) ерітіндісі, штатив, пробиркалар, газ жүретін түтікшелі тығын, пемза үгінділері, спирт шамы.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 0,5 мл этил спиртін құйындар және оған абайлап 2 мл концентрлі күкірт қышқылын қосындар. Үстіне қыздырған кезде қоспа біркелкі қайнау үшін пемза түйірлерін салыңдар. Пробирканы баяу және ептілікпен қыздырындар.
Қыздырғанда пробиркадағы қоспа қарая бастайды, одан этилен газы бөлінеді.
Түтіктен шығып жатқан этиленді екінші пробиркадағы 1 мл калий перманганатының ерітіндісіне жіберіңдер. Не байқалады?
Бөлініп жатқан этиленді су астында жинап алып немесе газ түтігінің ұшында жағындар. Жалынның түсің байқандар. Қыздыруды тоқтатып, құралды суытыңдар.
№3. Тәжірибе
Ацетилен алу және оның қасиеттері.
Жұмыстың мақсаты: ацетиленді тәжірибелік жолмен алу және ацетиленнің химиялық қасиеттерін зерттеу.
Реактивтер мен жабдықтар: кальций карбиді калий перманганаты ерітіндісі, бром суы, фенолфталеинің 1%-тік спирт ерітіндісі, шыны пробиркалар, газ жүретін түтікшелі тығын.
Жұмыс барысы: Газ жүретін түтікшемен жабдықталған пробиркаға бір кесек кальций карбидін (СаС2) салып, 3-4 тамшы су құйыңдар. Пробирка ішіндегі кальций карбиді сумен әрекеттесіп, ацетилен түзіледі.

С
│││ Са + 2Н2О --> Са(ОН)2 + НС ≡ СН
С
Газ түтігінен шығып жатқан ацетиленді түтік ұшында тұтатыңыздар, сонда ашық қызғылт түсті күйелі жалынмен жанады.
Содан кейін газ жүретін түтікшенің ұшын калий перманганатының ерітіндісі құйылған пробиркаға батырыңдар. Дәл осындай тәжірибені бром суы ерітіндісімен жүргізіңдер. Ацетиленнің бөлінуі аяқталған соң пробиркаға 1 тамшы фенолфталеиннің спирттегі ерітіндісін қосыңдар.
Бақылау сұрақтары:
Метан суда ери ме?
Метанның жану реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
Метанның түзілу реакциясын жазыңыздар.
KMnO4 ерітіндісі арқылы метан өткізгенде қандай өзгеріс болады? Неліктен?
Зертханада этиленді алу реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
Неліктен тәжірибеде қолданылған күкірт қышқылы концентрлі болуы керек?
Неліктен калий перманганатының ертіндісін түссіздендіреді?
Этилен жалынымен метан жалынының айырмашылығы неде?
Этиленнің жану реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
Ацетиленнің жану реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
Ацетиленді калий перманганаты ерітіндісі арқылы өткізгенде, қандай өзгеріс болады?

Реакция теңдеуін жазыңдар.
Ацетиленді бром суы арқылы өткізгенде, қандай өзгеріс байқалады?
Реакция теңдеуін жазыңдар.
Бастапқы пробиркаға фенолфталеин ерітіндісін қосқанда, ерітінді түсінің өзгеруін
түсіндіріңіздер.

№ 18 Зертханалық жұмыс
Көмірсутектердің галоген туындыларын алу.
Жұмыстың мақсаты: Әр түрлі әдістермен қаныққан және қанықпаған көмірсутектердің галоген туындыларын алу.
Реактивтер мен жабдықтар: күкірт қышқылы мен этил спиртін (1:1) қоспасы, натрий хлориді, этил спирті, кристалдық йод, 10%-тік натрий гидроксидінің ерітіндісі, бром суы (1 мл суға 2 мл бром қосу керек), пробиркалар, газ жүретін түтігі бар тығын, спирт шамы, сүзгі қағаз, мұзы бар стакан, пемза үгінділері.
тәжірибе. Хлорлы этил алу.
Жұмыс барысы: Пробиркаға күкірт қышқылы мен этил спиртінің қоспасынан 3-4 мл
құйып, оның үстіне натрий хлоридің ұнтақтап салып, газ жүретін түтігі бар тығынмен жабады. Пробирканы штативке тігінен орнатып, газ түтігінің екінші ұшын мұзы бар стаканға барырып, пробирканы баяу қыздырады. Қоспадан бөлінген хлорлы этил стаканда кристалдар түрінде түзіледі.

Реакция теңдеуі: Н2SO4 + NaCI HCI + NaHSO4
CH3 - CH2 - OH + HO - SO3H CH3 - CH2 - O - SO3H + H2O
күкірт қышқылының этил эфирі
CH3 - CH2 - O - SO3H + HCI CH3 - CH2CI + H2SO4

2-тәжірибе. Йодоформ алу.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 5-6 тамшы этил спирті мен 1 мл су құйып, оның үстіне
йодтың бірнеше кристалдарын ұнтақтап салады. Қоспадағы йод ерігенше натрий
гидроксидінің ерітіндісін құйып, пробирканы 60- 700С дейін баяу қыздырады.
Пробиркадағы қоспаны суытқанда сары түсті, өзіне тән иісі бар йодоформның кристалдар
тұмбаға түседі. Ерітіндіні сүзгі қағазбен сүзіп, алынған кристалдарды кептіреді.
Йодоформның түзілу реакциясының теңдеуі:
4І2 + 8NaOH 4NaI + 4NaOI + 4H2O
CH3 - CH2 - OH + NaOI NaI + H2O + CH3CHO
CH3CHO + 3NaOI 3NaOH + CI3CHO
CHOCI3 + H2O CHI3 + HCOOH
HCOOH + NaOH H2O + HCOONa

Теңдеулерді жинақтап жазсақ:
CH3CH3OH + 4I2 + 6NaOH CHI3 + HCOONa + 5NaI + 5H2O

3-тәжірибе. Бромды этилен алу.
Жұмыс барысы: Тәжірибені тартпа шкафта жүргізу қажет. Пробиркаға этил спиртімен күкірт қышқылының қоспасынан 2-3 мл құйып, ерітінді бірқалыпты қызу үшін үстіне бірнеше пемза үгінділерін салып, штативке орнатады. Пробирканың аузын газы түтігі бар тығынмен жауып, оның екінші үшін суық суы бар стаканға батырылған, ішіне бром суы құйылған пробиркаға салады. Қоспасы бар пробирканы баяу қыздырады. Сол кезде бөлінген этилен броммен әрекеттесіп, оны түссіздендіреді. Пробиркада ауыр май тәріздес қызыл сұйық зат- бромды этилен түзіледі.

Реакция теңдеуі:
Н2С = СН2 + Вг2 Н2СВгСН2Вг

Бақылау сұрақтары:
1) Хлорлы этил жалынның түсін
өзгерте ме?
2)1- хлор-2- метилпропаннан
2- хлор-2- метилпропанды қалай алуға болады?
3) Келесі қосылыстардың құрылымдылық формуласын жазыңыздар?
а) 2-хлор-3- метилпентан
ә) 3-хлор-2,2- диметилгексан
б) 3-хлорбутен-1
4) Сәйкес этилен көмірсутегіден 2-йод-2- метилпентанды алу реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
5) Келесі формулаға (С4Н9СІ) сәйкес келетін барлық изомерлік галоген көмірсутектердің құрылымдық формулаларын құрастырыңдар.
6) Келесі реакцияларды жүзеге асыру, үшін қандай реагенттер мен шарттар орындалуы тиіс?
а) С2Н5ОН С2Н5СІ
ә) С3Н7Вг С3Н7I
б) (СН3)2СНОН (СН3)2СНВг

№19 Зертханалық жұмыс
Бензол және оның гомологтарының қасиеттерін зерттеу.
Жұмыстың мақсаты: Бензол және толуолды мысал ретінде алып, ароматты көмірсутектердің химиялық қасиеттерімен танысу
Реактивтер мен жабдықтар: Бензол, толуол, бром суы, калий перманганатының ерітіндісі, 10% күкірт қышқылы, пробиркалар .
1-тәжірибе: бензол гомологтарын бромдау.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 5 тамшы толуол құйып, үстіне 5 тамшы бром суын қосыңыздар. Реакция бірден жүрмейді, пробирканы шайқап, аздап қыздырыңыздар.
Бром суы түссізденеді.

2-тәжірибе: Ароматты көмірсутек молекуласындағы бүйір тізбектің тотығуы.
Жұмыс барысы: Екі пробирка алып, екеуіне 5- тамшы калий перманганатының ерітіндісін және 5-тамшы күкірт қышқылының ерітіндісін құйындар. Бірінші пробиркаға бір тамшы бензол, екінші пробиркаға бір тамшы толуол тамызыңыздар. Екі пробирканы ақырындап қайнағанша қыздырыңдар.
Бақылау сұрақтары:
Қалыпты жағдайда бүйір тізбектегі сутегінің орнын бром басатын орынбасу реакциясының теңдеуін жазыңдар.
Неліктен бензол гомологтары орынбасу реакциясына жеңіл түседі?
Екі пробирканы түстерінде өзгеріс бар ма? Неліктен? (2-тәжірибедегі)
Неліктен толуол тотығады, ал бензол тотықпайды?
Толуолдың бүйір тізбегінің тотығу реакциясы теңдеуін жазындар. Реакция өнімі бензой қышқылы болатынын ескеріндер
С6Н5 - СООН Бензой қышқылы
Бензол және оның гомологтарының тотықтырғыштарға әсері туралы түйін
жасаңыздар.
№ 20 Зертханалық жұмыс
Спирттер мен фенолдардың қасиеттерін зерттеу.
Жұмыс мақсаты: 1. Мысал ретінде этил спиртін алып, бір атомды қаныққан спирттердің физикалық және химиялық қасиеттермен танысу. 2. Фенолдың химиялық қасиеттерімен танысу.
Реактивтер мен жабдықтар: абсолюттік этил спирті натрий металы, газ жүретін түтікшелі тығын, фенолфталеин, пробиркалар, мыс сымы, калий дихроматы, концентрлі күкірт қышқылы, спирт шамы.
1-тәжірибе. Натрий алкоголятын алу және оның қасиеті.
Жұмыс барысы: Құрғақ пробиркаға 4-5 мл абсолютті этил спирттің құйып, оның үстіне тазартылған металл натрий түйірін салады. Пробирканы газ жүретін түтікшелі тығынмен жабыңдар. Бөлінген газды жағыңдар. Пробирканы суытқаннан кейін 1-2 мл дистилденген су қосып, фенолфталеин ерітіндісін тамызыңыздар
2-тәжірибе. Спирттердің тотығуы.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 10 тамшы этил спиртін құяды. Мыс сымын түйіртпектеп қара түсті мыс оксидіне айналғанша қыздырады да пайда болған мыс (ІІ) оксидін спирті бар пробиркаға салады. Сонда сірке альдегидінің иісі сезіледі. Бұл кезде мыс (ІІ) оксиді мысқа дейін тотықсызданады. Оны мына реакциядан көруге болады.

2Сu + O2 2CuO
CH3CH2OH + CuO H2O + CH3CHO + Cu

Пробиркадағы 3 тамшы этил спиртін, калий дихроматының түйірін және бірнеше тамшы концентрленген күкірт қышқылын құяды. Қоспаны баяу қыздырады. Сол кезде ерітіндінің түсі жойылып, сірке альдегидінің иісі сезіледі. Хром алты валенттіктен үш валентікке дейін тотықсызданады.
Жалпы теңдеу:
3С2Н5ОН + К2Сг2О7 + 4Н2SO4 К2SO4 + Сг2(SO4)3 + 7Н2О + 3СН3СНО

3-тәжірибе. Фенолдардың қасиеттерін зерттеу
Реактивтер мен жабдықтар: Пробиркалар, спирт шамы, 1% фенол ерітіндісі, концентрлі НNO3, 10% NaOH ерітіндісі, 1% ҒеСІ3 ерітіндісі, 10% HCI ерітіндісі, кристалдық фенол.
а) Натрий фенолятын алу
Жұмыс барысы: Аздаған кристалдық фенолды 10% NaJ\OH ерітіндісінде ерітеді. Натрий феноляты алынады. Оған 10% HCI ерітіндісінің 1 мл қосады. Ерітінді майланып, бос күйінде фенол түзілгенін көрсетеді.
Ерітіндінің сыртқы түрі қалай өзгереді?
Неліктен ерітінді түссізденеді? Фенол мен сілті арасындағы реакция теңдеуін жазыңдар.
Фенол мен бір атомды спирттің сілтіге қатынасы арасындағы қандай айырмашылық бар?
ә) Фенолды нитрлеу реакциясы.
1 мл концентрлі азот қышқылына 1 мл ыенол ерітіндісін қосады және абайлап спирт шамымен қайнағанша қыздырады. Салқындатқаннан кейін пикрин қышқылының сары кристалдары түскенін бақылайды.
1. Реакция механизмін түсіндіріндер.
2. Реакция теңдеуін жазыңыздар.
б) Фенолға темір хлоридінің сапалық реакция. Пробиркаға 1 мл фенол ерітіндісін және 1 тамшы (ІІІ) хлоридінің ерітіндісін қосады.
1. Реакция нәтижесінде не байқалады?
Бақылау сұрақтары:
Натрий этилатының түзілу реакциясын жазыңдар.
Сутек бөлінуі тоқталған соң су қосқанда ақ тұңбаның жойылуын түсіңдір.
Этиленнен сірке альдегидін алу үшін жүргізілетін реакция теңдеулерін жаз.
Натрий пропилатының алу тәсілдерін көрсет.
Келесі ауысуларды жүзеге асыр.

СаС2 С2Н2 С2Н4 С2Н5ОН С2Н5Оna

Неліктен фенол қышқылдық қасиет көрсетеді?
Фенол мен бром арасындағы реакциясының теңдеуін жаз.

№21,22 Зертханалық жұмыс
Альдегидтер мен кетондардың қасиеттерін зерттеу.
Жұмыстың мақсаты: а) альдегид тобына сапалық реакцияларды тәжірибе жүзінде жасау және оны түсіндіру; ә) ацетонның қасиетін зерттеу.
Реактивтер мен жабдықтар: формальдегид, этил спирті, фуксинкүкіртті қышқыл, күміс нитраты (АgNO3) ерітіндісі, аммиак (NH 3), натрий бисульфиті ерітіндісі, 10% NaOH
Ерітіндісі, ацетон, йод ерітіндісі, калий йодиді ерітіндісі, хром қоспасы ерітіндісі, пробиркалар, штатив, шыны таяқша, пемза үгінділірі, кинопленка, спирт шамы, газ жүретін түтікшелі тығын, мыс сымы, жұқа шыны, микроскоп.
1-тәжірибе. Этил спиртін тотықтыру арқылы сірке альдегидін алу.
Жұмыс барысы: Газ жүретін түтікшелі пробиркаға 2 мл хром қоспасы мен 2 мл этил спиртін құямыз. Газ жүретін түтікшені суы бар пробиркаға саламыз. Қоспаны абайлап спирт шамымен қыздырады. Түзілетін сірке альдегиді пробиркада сулы ерітінді түрінде жиналады, оны иісінен байқаймыз.
2-тәжірибе. Этил спиртін дегидрогенизациялау арқылы сірке альдегидін алу.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 1 мл этил спиртін құяды. Спирт шамына мыс сымын қызыл болғанша қатты қыздырып, спиртке саламыз. Тәжірибені 5-6 рет қайталаймыз.
Реакция өнімі-сірке альдегидін иісінен байқаймыз.
СН3- СН2ОН СН3СНО + Н2
3-тәжірибе. Альдегидке сапалық реакция.
Жұмыс барысы: 0,5 мл формальдегид ерітіндісіне 0,5 мл фуксинкүкірт қышқылды құяды. Бірнеше уақыттан кейін қызыл- күлгін түстің пайда болғанын көруге болады.
4-тәжірибе. Күміс айна реакциясы.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 тамшы күміс нитраты ерітіндісі, 1 тамшы аммиак ерітіндісі, содан кейін 2 тамшы формальдегид құйындар. Қоспаны спирт шамында тез және абайлап қыздырыңдар, бірақ қайнауға жеткізбеңдер. Пробирка қабырғасында күмістің айна қабаты түзілгенде, қыздыруды тоқтатыңдар.
* Қандай реакция жүреді? Реакция теңдеуін жазыңыздар.
5-тәжірибе. Ацетонның қасиетін зерттеу. Йодоформ реакциясы.
Жұмыс барысы: реакцияға ацетонның әлсіз ерітіндісін қолданыңдар (0,5%).
Пробиркаға калий иодидіндегі йод ерітіндісінің (Люголь ерітіндісі) 1 тамшысына түссізденгенше NaOH құяды, сосын бірнеше тамшы ацетон ерітіндісін қосады.
Йодоформның ашық-сары тұнбасы түзіледі және оған тән иіс сезіледі.
6-тәжірибе. Ацетонның еріткіштік қасиеті.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 5-6 тамшы ацетон құйып, оған кинопленканың кішкене бөлігін салыңдар. Шыны таяқшамен араластырыңдар. Пленканың еруін бақылаңдар.
Кинопленканың екі бөлігін ацетонмен ылғалдап, бір-бірімен жапсырыңдар.
Ацетонның еріткіштік қасиеті туралы түйін жасаңыздар.
7-тәжірибе. Ацетонның натрий бисульфитімен реакциясы.
Жұмыс барысы: Жұқа шыныға 1 тамшы қаныққан натрий бисульфиті (NaHSO3)
Ерітіндісін, содан кейін 1 тамшы ацетон қосып, капиллярдың балқытылған үшымен арластырыңдар.
Микроскоп арқылы әр түрлі бұрыс пішінді кристалдарды көріндер.
1)Ацетонның натрий бисульфитімен қосылу реакциясының теңдеуін жазыңыздар.
2)Микроскоппен байқаған кристалдың суретін салыңыздар.
Бақылау сұрақтары:
1)Қалай жүзеге асыруға болады:
RCHO R- COOH
* Альдегид тобын қандай реактивтермен анықтауға болады?
* Альдегидтің Сu[2+] ионымен тотығу реакциясын жазыңыздар

№ 23 Зертханалық жұмыс
Карбон қышқылының қасиетін зерттеу.
Күрделі эфир синтезі
Жұмыстың мақсаты: карбон қышқылдарының физикалық, химиялық қасиеттерімен
және күрделі эфир синтезімен танысу.
Реактивтер мен жабықтар: натрий ацетаты, амид спирті, сірке қышқылы, концентрлі күкірт қышқылы, олеин қышқылы, калий перманганатының 5%-тік ерітіндісі, 10%-тік натрий гидроксидінің ерітіндісі, этил спирті, СаСІ2 ерітіндісі, пробиркалар, штатив, спирт шамы, бөлгіш воронка, су моншасы, газ жүретін түтікшелі тығын, колба, стакан, мұз немесе қар.
1-тәжірибе. Сірке қышқылын оның тұздарынан алу.
Жұмыстың барысы: Колбаға 3-4 г құрғатылған натрий ацетатан салып, оның үстіне 3-4 мл концентрлі күкірт қышқылын құйып, аузын газ жүретін түтігі бар тығынмен тығындайды. Газ түтігінің екінші ұшын қар салынған стаканға батырылған пробиркаға енгізіледі. Қоспада реакция бірден жүре бастайды. Қоспаны қайнатпай баяу қыздырып, сірке қышқылын газ түтігі арқылы пробиркаға айдайды. Пробиркада таза сірке қышқылының кристалдары пайда болады.
Реакция теңдеуін жазыңыздар.
2-тәжірибе. Сірке қышқылының амил эфирін алу.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 мл амил спиртін, 2 мл сірке қышқылын және 1 мл концентрлі күкірт қышқылын құяды. Қоспаны абайлап араластырады. Пробирканы 20 минут қайнап жатқан су моншасында ұстайды. Содан кейін пробирканы суытып, қарайған сұйықты суы бар пробиркаға құяды. Сұйық екі қабатқа бөлінеді, жоғары қабатта- алмұрт иісті сірке қышқылының амил эфирі түзіледі. Оны бөлгіш воронкамен бөліп аламыз.
3-тәжірибе. Олеин қышқылының тотығуы
Жұмыс барысы: пробиркаға 1 мл 5%-тік калий перманганаты ерітіндісі 1 мл 10%-тік күкірт қышқылы ерітіндісі және 0,5 мл олеин қышқылын құямыз. Пробиркадағы қоспаны шайқап араластырамыз. Не байқадыңдар?
Реакция теңдеуі:
СН3-(СН2)7- СН СН-(СН2)7-СООН+ КМnО4+ Н2О
Олеин қышқылы
СН3-(СН2)7- СН- СН- (СН2)7- СООН + МnО2+ КОН

ОН ОН
9,10- диоксистеарин қышқылы
4-тәжірибе. Олеин қышқылының тұзын алу
Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 тамшы олеин қышқылы және 4-6 тамшы дистилденген су құяды. Мұқият араластырып, 6-8 тамшы сілті ерітіндісін қосады. Алынған қоспаны спирт шамында қыздырады. Суда еритін натрий сабыны түзілгендіктен шайқағанда көбік пайда болады. Алынған сабын ерітіндісіне 2-3 тамшы кальций хлоридінің ерітіндісін тамызыңыздар. Суда ерімейтін кальций сабынының ақ тұнбасына назар аударыңдар.
1)Натрий сабынының түзілу реакциясын жазыңыздар.
2)Кальций сабынының түзілу реакциясын жазыңыздар.
5-тәжірибе. Олеин қышқылының сілтімен әрекеттесуі. Сабын алу
Жұмыс барысы: Пробиркаға 2 мл 10%-тік сілті ерітіндісін құйып, үстіне 2-3 тамшы
олеин қышқылын қосады. Қоспаны күшті араластырады. Сол кезде сабын көпіршігінің олеин қышқылын қосады. Қоспаны күшті араластырады. Сол кезде сабын көпіршігінің түзілгені байқалады. Бұл-олеин қышқылының натрий тұзы (сабын).
С17Н33СООН + NaOH C17H33OONa + H2O
Бақылау сұрақтары:
1.Келесі реакция теңдеулерін жазыңыздар:
а)сірке қышқылының амил эфирі
ә)олеин қышқылына бромның қосылуы
2. Қанықпаған карбон қышқылдарындағы карбоксил тобы және көмірсутек радикалы бойынша қандай реакциялар жүреді?
3.Натрий формиатының түзілу реакциясын жазыңыздар.

№ 24 Зертханалық жұмыс
Пиридиннің негізгі қасиеттерін зерттеу
Жұмыстың мақсаты: пиридиннің кейбір қасиеттерін тәжірибе арқылы зерттеу.
Реактивтер мен жабықтар: пиридин, темір (ІІІ) хлориді, калий перманганатының
(1%-тік) ерітіндісі, (1%-тік) сода ерітіндісі, пикрин қышқылы, пробиркалар, лакмус қағазы, спирт шамы.
1-тәжірибе. Пиридинің суда ерігіштігі
Жұмыс барысы: Пробиркаға 1 тамшы пиридин және 5 тамшы су құяды. Түзілген түссіз ерітіндіге лакмус қағазын салғанда, қағаз көк түске боялады. Лакмус қағазының көгеруі, пиридиннің сумен қосылып, диссоциацияланатын гидроксил ионын түзуінен болады.
2-тәжірибе. Пиридиннің тотықтырғышқа тұрақтылығы
Жұмыс барысы: Пробиркаға 1 тамшы пиридин ерітіндісін, 1 тамшы калий перманганатының 1%-тік ерітіндісін, 1 тамшы 1%-тік сода ерітіндісін құяды.
Пробиркадағы қоспаны шайқап, 1-2 минут қайнатады. Қоспаның түсі өзгермейді. Соған қарағанда пиридин бензол тотығуға тұрақты келеді.
3-тәжірибе. Пиридиннің темір (ІІІ) хлоридімен әрекеттеседі.
Жұмыс барысы: Пробиркадағы 5 тамшы пиридин ерітіндісіне 3 тамшы темір (ІІІ) хлоридінің ерітіндісіне тамызады. Пробиркада қоңыр қызық-түсті тұнба түзіледі.
4-тәжірибе. Пиридин пикратын алу.
Жұмыс барысы: Пробиркаға 3 мл пикрин қышқылын құйып, үстіне 0,5 мл пиридин ерітіндісін қосады. Қоспаны 3-5 минут қояды. Пробиркада әдемі түсті пиридин пикратының ине тәрізді кристалдар түзіле бастайды.
Бақылау сұрақтары:
1.Пиридиннің судағы және органикалық ерігіштігі туралы түйін жасаңыздар.
2.Пиридиннің темір (ІІІ) хлоридімен әрекеттесуінің реакция теңдеуін жазыңыздар.
3.Пиридиннің тотықтырғыштарға тұрақтылығы неге негізделген?
4.Пиридин мен пикрин қышқылының әрекеттесуінің реакция теңдеуін жазыңыздар.
5.Пиридинді алу жолдарын көрсетіңіздер.
6.Пиридинді сутегімен тотықсыздандырудың реакция теңдеуін жазыңыздар. Түзілген затты атаңыздар.
7.Келесі қосылыстардың құрылымдық формулаларын жазыңыздар.
а) 2,5-диметилфуран
ә)2-хлорфуран
б)2,5-диметилпиррол
в)2-аминпиридин
Студенттің өздік жұмыстарының тақырыптары:
Алкадиендер,алкендер, алу қасиеттері.
Циклоалкадиендер, алу, қасиеттері.
Алифатты және ароматты галогентуындылар, алу, қасиеттері.
Арендер,алу, қасиеттері.
Ароматты спирттер, алу , қасиеттері.
Үш атомды фенолдар, алу, қасиеттері.
Альдегидтер, кетондар, алу, қасиеттері.
Оксиқышқылдар,алу, қасиеттері.
Аминдер,алу, қасиеттері.
Көмірсулар,алу,қасиеттері.

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz

Іздеу
Файл қосу
Презентациялар
Тегін
Кабинет
Баланс
Таңдаулы жұмыстар
Cатып алған жұмыстарыңыз
Менің файлдарым
Презентацияларым
Сатылым статистикасы