Қазақстан Республикасының іім министрлігі Төтенше жағдайлар комитеті Көкшетау техникалық институты



жүктеу 0.92 Mb.

бет2/8
Дата20.02.2017
өлшемі0.92 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8

  Сұйықтықтарды  қатты  бөлшектерден  фильтрлеу  арқылы 

оңай  бөлуге  болады  5  в  сурет.  Мысалы,  АВ  және  СД  заттарын  әрекеттестріп 

орынбасу  реакциясының    нәтижесінде  АС  затын  алу  керек,  айталық,  реакция 

нәтижесінде АС заты тұнбаға түсіп ВД заты ерітінді күйінде түзілді. Осындай 

жағдайларда  өзімізге  қажетті  АС  затын  қарапайым  фильтрлеу  арқылы 

ерітіндіден бөліп алуға болады. 

 

 

 



Сурет 5. Зертханалық қайта кристалдау және фильтрлеудің схемасы: 

а – қатты заттарды ыстық судың кем мөлшерінде қыздыру;  

б – қоспаны салқындату; в – қатты заттар ерітіндіден бөлінгеннен соң  

қоспаны  фильтрлеу 

Айдау  (перегонка).

  Айдау,  заттардың  әртүрлі  температураларда 

қайнауына, яғни булануына негізделген. Мысалы, біз теңіз суынан таза ішетін 

су алу үшін, суды тұздан айдау әдісі арқылы бөліп аламыз. Ол үшін теңіз суын 

төменде  көрсетілгендей  арнайы      құрылғыда  қыздырады.  Құрылғының  бас 

жағында  қайнап  буға  айналған  су  буы  құрылғы  бойымен  өтіп  салқындап, 



11 

 

құрылығының  екінші  бөлігінде  қайтадан  сұйық  күйге  айналады,  ал  тұз 



құрылығының бас жағындағы колбада қала береді (6,7-сурет).   

 

Хроматография.

  Хроматографияда  қоспалардың  бөлінуі  белгілі  бір 

инертті  материал  бетінде  заттардың  адсорбциялануына  негізделген.  Мысалы, 

жапырақ  пигметі  бар  ерітіндіні  глинозем  (алюмини  оксиді)  толтырылған  

колонка  арқала  өткізуге  болады.  Ерітінді  калонка  бойымен  қозғалғанда 

ерітіндідегі пигметтер адсорбент (глинозем) арқылы сіңірілді. Бұны калонкалы 

хроматография деп атайды (8-сурет).  

 

 

 



12 

 

 



 

Жаттығу  1.  30ᵒ  С  температураны  кельвин  және  фаренгейт  шкалалары 

бойынша көрсет. 

Шешуі: К = 30 + 273 = 303 К.       

℃ =


5

9

(℉ − 32°);   



30ᵒ =

5

9



(℉ − 32°); 

9

5



(30ᵒ) = (℉ − 32°) 

54ᵒ +  32° = ℉ 

℉ = 86° 

1.4 Химия және коршаған ортаны қорғау. 

Қазіргі  кезде  адамдардың  іс-әрекетінің  табиғатқа  кері  әсер  ету 

салдарынан қоршаған ортаны қорғау мәселесі күрделене түсуде. 

Қоршаған  ортаның  ластануы  –  бұл  судың  топырақтың  және  ауа 

ортасының  ластануы  болып  табылады  және  тікелей  адамның  денсаулығына 

кері әсерін береді. Химиялық ластану қоршаған ортаға жанама әсерімен қауіпті. 

Мысалы, қоршаған ауа ортасына көмірқышқылгазының көп мөлшерде бөлінуі 

климаттың 

өзгерісіне 

әкеліп 


соқтырып 

биогенді 

элементтердің 

концентациясының  өзгеруіне  әкеледі.  Кейбір  ағзалардың  түрлері  жойылып, 

кейбір түрлердің жылдам көбейеді.  

Қоршаған  ортаның  химиялық  ластануына    төмендегі  факторлар 

жатады:

    1)  Биогенді  элементтер  концентрациясының  артуы,  егістік 

алқаптарды  өңдеуге  пайдаланылған  химиялық  қосылыстардың  сумен  шайыла 

отырып  көлдер  мен  өзендердің  ластануы,  ондағы  экожүйенің  бұзылуы;  

2)  судың,  ауаның,  топырақтың  химия  өндірісінің  зиянды  қалдықтарымен 

ластануы; 

3)  отынды  жаққан  кездегі  жану  өнімдерінің  қоршаған  ортаны  ластауы, 

нәтижесінде 

қышқыл 


жауындардың 

пайда 


болуы; 

4)  ядролық  қару  және  атомдық  энергетиканың  даму  салдарынан  ауа,  топырақ 

және 

су 


орталарының 

радиоактивті 

қалдықтармен 

ластануы; 



13 

 

5) қоршаған ортаның көмірқышқыл газымен және басқа да химиялық заттармен  



ластануы. Осының салдарынан озонның мөлшері азайып климаттың өзгеруі.  

Атмосфераны химиялық ластаушы заттардан қорғау.  

Атмосфераның  ластануын  төмендету  үшін  төмендегі  мәселелерді 

орындау қажет: 

1) 


 

атмосфераға 

шығарылатын 

шығарындыларды 

циклондар, 

адсорбенттер,  абсорбенттер  және  электрофильтрлер  көмегімен  тазарту 

жұмыстарын жүргізу;  

2)экологиялық 

таза 

энергия 


түрлерін 

қолдану; 

           3)аз 

қалдықты 

және 

қалдықсыз 



технологияларды 

қолдану;  

           4)  автоколөктен  шығатын  газдарды  зиянды  әсерлерін  катализаторлар 

қолдану  арқылы  двигательдер  құрылымын  дамыту  арқылы  төмендету  және 

жаңа  немесе  қолданылыстағы  электромобильдерді,  сутегімен  жүретін  

двигательдерді 

 

дамыту.  



 

Бақылау сұрақтары: 

1.

 



Химияның  ғылым  ретінде  пайда    болуына  қандай  әрекеттер  септігін 

тигізген? 

2.

 

Химия нені зерттейді? 



3.

 

Химия жаратылыстану ғылымдар жүйесінде орны қандай? 



4.

 

СИ жүйесінде қандай өлшем бірліктер қолданылады? 



5.

 

Химия пәніндегі зерттеу әдістерін ата. 



6.

 

Фильтрлеу әдісінің мәні неде? 



7.

 

Хроматография және айдау әдістерінің мәнісін түсіндір. 



8.

 

Қоршаған ортаның химиялық ластануын тудыратын негізгі факторларды 



ата. 

9.

 



Атмосфераны химиялық ластаушы заттардан қорғаудың негігі жолдарын 

ата.  


мазмұны

 

 



Дәріс №2 

Тақырыбы: Негізгі химиялық түсініктер мен заңдар 

2.1 Атом және молекула, элемент және зат.  

2.2 Атомдык және молекулалык массаларды аныктау тәсілдері. Зат мөлшері. 

2.3 Газ заңдары. Авогадро заңы. Газдардың молярлық көлемі. 

 

 



2.1  Атом  және  молекула,  элемент  және  зат.

  Атом  ядродан  және 

электрондардан тұрады.  Ядро протоннан және нейтроннан тұрады. Протондар 

оң  зарядты,  нейтрондар  бейтарап  бөлшектер,  ал  электрондар  теріс  зарядты. 

Протондар мен электрондар зарядтарының мәні бірдей. Атомдағы электрондар 

мен протон сандары тең болып келеді.  Атомның аздаған бөлігін протондар мен 

нейтрондардан  тұратын ядро  алып  жатыр,  ал қалған  бөлігін  кеңістік  құрайды. 

Бұл  кеңістікте  электрондар  айналып  жүреді.    Электрондар  ядромен  тартылыс 

күштері  арқылы  байланысқан  (кулондық  күштер    немесе  электростатикалық 



14 

 

тартылыс  күштері).  Субатомдық  бөлшектердің  заряды  мен  массасы  кестеде  



берілген.  

 

Кесте 5. Субатомдық бөлшектердің заряды мен массасы 



Бөлшек 

заряд 


Масса, г 

Протон 


Оң (1+) 

1,67·10


-24 

Нейтрон  

Бейтарап 

1,67·10


-24

 

Электрон  



Теріс (1-) 

9,11·10


-28 

 

Атомның диаметрі шамамен 1А



. Ұзындық өлшемі ангстрем (А

) (1А


ᵒ 

=10


-

10 


м). Атом ядроларының диаметрі 10

-4

 А



ᵒ 

.  Атомдағы электрон массасы протон 

мен нейтрондардың 1/1835 бөлігін ғана құрайды. Осылайша өте кішкентай ядро 

атомның массасының біраз бөлігін құрайды.  Ядро заттарының тығыздығы 10

13

-

10



14

 г/см


3

 құрайды. Егер сіріңкенің қорабы осындай тығыз затпен толтырылған 

болса, оның массасы 2,5 миллиард тоннаға жетер еді.  

 

Әр элементтің қасиеті, атом ядросындағы протондар мен нейтрондардың 



санына  байланысты.  Протон  сандары  бірдей  ядроны  элемент  ретінде  тануға 

болады. Көміртегі элементінің барлық  атомдары 6 протон және 6 электроннан 

тұрады.  Нейтрон  сандарымен,  сонымен  қатар  массаларының  әртүрлілігімен 

ерекшеленетін  бір  элементтің  атомдары  изотоп  деп  аталады. 

12 

6

Снемесе  тек 



12

С символы 6 протон және 6 электроны бар көміртегі атомы екендігін білдіреді 

(көміртегі  12  деп  оқылады  кейде  көміртегі-12  деп  жазылады).  Атом 

ядросындағы  протон  саны  атомның  реттік  нөмерін  білдіреді,  төменгі  индекс 

(

6

С)  ретінде  жазылады.    Жоғарғы  индекс 



12

С  массалық  сан  деп  аталады  және 

атом ядросындғы протондар мен нейтрондардың қосындысын білдіреді.  Кейбір 

көміртегі  атомдарында  6  протон  және  8  нейтроны  болады.  Сондықтан  да 

14

С 

деп  белгіленеді.  Әдетте  төменгі  және  жоғарғы  индекстер  атомның  изотопын 



көрсету  үшін  жазады.  Төменде  оттегінің  үш  изотопының  химиялық 

символының схемасы көрсетілген:  

 

 

Атомдық  деңгейде  алтын,  оттегі  және  көміртегі  бір-бірінен  протон, 



нейтрон  және  электрон  сандарымен  ерекшеленеді.  Алайда,  бұл  субатомдық 

бөлшектер  барлық  заттарда  бар.  Осыған  байланысты,  атом  заттың  ең  кіші 

бөлшегі, атомның субатомдық бөлшектерге ыдырауы элементтің жеке өзіне тән 

қасиеттерін жоюына әкеледі деген тұжырым жасауға болады.  

 

 Атомдық реттік нөмері 82 болып келетін қарапайым металл, қорғасынды 



алтынға    (атомдық  реттік  номері  79)  айналдыру  үшін  қорғасын  ядросынан  3 

протонды алып тастау керек. Бірақ ядро өте кішкентай және атомның центрінде 

орналасқан, атом ядросының құрамындағы бөлшектермен байланысы өте берік 


15 

 

болғандықтан  протондарды  бөліп  алу  өте  қыйынға  түседі.  Атом  ядросының 



ішінде өзгеріс жасауға қабілетті энергия мөлшері, қарқынды жүретін химиялық 

реакцияларда бөлінетін энергиядан әлде қайда көп. Сол себепті осы күнге дейін 

бір  элементтердің  атомы  келесі  элементтер  атомына  айнала  алмайды  деген 

тұжырым өзгеріссіз қалған.  

Химияда  атом  –  молекулалық  ілім  19  ғ  ортасында  бекітілді.  Қазіргі 

уақытта олардың анықтамасы төмендегідей:  

 

Молекула 

–  зат  қасиеттерін  өз бойында  сақтайтын  белгілі  бір  заттың  ең 

кіші  бөлшегі.  Молекуланың  химиялық  қасиеті  оның  қасиетімен  және 

құрылымымен анықталады. Молекула атомдардан тұрады.  

 

Атом

  –  заттың  қасиеттерін  өз  бойында  сақтайтын  химиялық  элементтің 

ең кіші бөлшегі. Атмоның қасиеті оның химиялық құрылымымен анықталады.  

 

Атом  –  молекулалық  ілім  тұрғысынан  алғанда,  әр  атомның  жекеленген 



түрі  химиялық  элемент  деп  аталады.    Элементтің  реттік  нөміріне  тең  болып 

келетін  атом ядросының оң заряды әртүрлі атом түрлерінің басты сипаты және  

ерекше  белгісі  болып  есептеледі.  Бұл,  элемент  түсінігіне  төмендегідей 

анықтама беруге мүмкіндік береді: химиялық элемент – ядро зарядтары бірдей 

болып келетін атом түрі. Қазіргі уақытта 110 химиялық элемент белгілі.  

 

Жай  заттар

  –  атомдардың  бір  ғана  түрінен  тұратын  заттар.    Күрделі 

заттар -  әртүрлі атомдардан  тұратын заттар.  



2.2  Атомдық  және  молекулалық  массаларды  анықтау  тәсілдері.Зат 

мөлшері.   

Қазіргі  кездегі  әдістер  атмодардың  өте  кішкентай  массаларын  жоғары 

дәлдікпен  анықтауға  мүмкіндік  береді.  Мысалы:  сутегі  1,674·10

-27


  кг,  оттегі  – 

2,667·10


-26 

 кг , көміртегі – 1,993·10

-26

 кг.  


 

Химияда  атомдардың  абсолютті  мәндері  емес,  олардың  салыстырмалы 

массалары  пайдаланылады.  1961  ж.  Оны  массаның  атомдық  бірлігі  деп 

алынатын  болған.  Бұл  дегеніміз  –  көміртегі  12  изотопының  1/12    массалық 

бөлігі дегенді білдіреді.  

 

Химиялық  элементтердің  массалары  алуан  түрлі,  сол  себепті 



саластырмалы  атомдық  масса  алынады.   

Атомның  салыстырмалы  массасы 

дегеніміз

  –  кез-келген  бір  элементтің  табиғи  изотопының  орташа  атомдық 

массасының  көміртегі 12 атомының 1/12 массалық бөлігіне қатынасы.   

Элементтердің  салыстырмалы  атомдық  массасы  А

r

    деп  белгіленеді.  r  – 



ағылшын сөзі relative – салыстырмалы дегенді білдіреді.  

 

Элементтің салыстырмалы атомдық массасы берілген элемент атомының 



массасы көміртегі-12 атомының 1/12 масса бөлігінен қанша есе артық екендігін 

көрсетеді. Мысалы:  

 

;

0079



.

1

10



993

,

1



12

/

1



10

674


.

1

)



(

26

27









кг

кг

H

A

r

 

 



9994

.

15



10

993


,

1

12



/

1

10



667

.

2



26

26







кг

кг

A

r

 


16 

 

 



 

Салыстырмалы 

атомдық 

масса 


химиялық 

элемнттің 

негізгі 

сипаттамаларының бірі болып табылады.  



 

Салыстырмалы молекулалық масса

.  

 

Химияда және физикада  зат мөлшерлерін анықтау қажет. Ол үшін моль 



ұғымы қолданылады.  

 

Моль

  –  көміртегі  -12  изотопынның  0,012  кг  –  да  қанша  құрылымдық 

бірлік бар болған болса, сонша құрылымдық бірлік бар екендігін көрсететін зат 

мөлшері. Көміртегінің 1 атомының массасын біле отырып (1,993*10

-26


 кг), 0,012 

кг  көміртегінде  құрылымдық  бірліктер  санын,  яғни  атомдар  санын  есептеп 

шығаруға болады:  

 

моль



кг

моль

кг

N

A

23

26



10

02

,



6

10

993



,

1

/



012

.

0





 



Сонда,  0,012  кг  көміртегіндегі  құрылымдық  бірлік  саны  6,02∙10

23

,  кез-келген 



заттың  бір  моль  мөлшерінде    6,022∙10

23

  молеку  немесе  атом  бар  екендігін 



білдіреді.    N-Авагадро  тұрақтысы  деп  аталады.  Кез  –  келген  1  моль  заттағы 

құрылымдық бірліктер санын көрсетеді. 

Зат  мөлшерін  анықтауда  өлшем  бірлік  ретінде  граммен  сипатталатын 

молекуладағы  атом  санын  қолданған  ыңғайлы.  Бұл,  зат  мөлшерінің  өлшем 

бірлігі  моль  деп  аталады.Осыдан,  1  моль 

12

С  дегеніміз  - 



12

С  изотопының  12 

грамындағы  көміртегі  атомдарының  саны.  Эксперименттік  түрде, 

12

С 



изотопының  12  грамында  6,022∙10

23

  атом  бар  екені  анықталды.    Бұл  шама 



Авогадро саны

 деп аталады.   

Бір моль молекула, иондардың атом саны 

6,022∙10


23

 

тең, мысалы: 



 

1 моль көміртегіде  атомдар саны 

12

С = 6,022∙10



23 

 

1 моль суда 6,022∙10



23 

молекула бар 

1 моль NO

3

-



 ионында иондар саны 6,022∙10

23

 



 

2.3Газ заңдары. Авогадро заңы. Газдардың молярлық көлемі. 

Идеал  газ  күйі  келесі  параметрлермен  сипатталады:  қысым  Р, 

температура Т және көлем V. Осы өлшемдер арасында эксперименттік тұрғыда 

қатынастары  анықталған,  ол  қатынастар  өз  кезегінде  газ  ттәрізді  заттарға 

арналған химиялық есептеулер жүргізу үшін қолданылады.  

1811  жылы    итальяндық  химик 



А.  Авогадро

   газ  заңдарының  бір 

тұжырымын  берді,  бұл  заң  Авагадро  заңы  деп  аталады:  қалыпты  жағдайда 

(қ.ж.) кез-келген  газдың бірдей  көлемдерінде молекулалар саны бірдей.  

Авагадро  заңынан  келесі  салдар  шығады:   

қ.  ж.  кез-келген  1  моль  газ 

бірдей көлемге ие.  

Яғни, қалыпты  жағдайда   (температура Т = 273 К (0

0

С) және қысым Р = 



101,325  кПа  (1  атм))  –  1  моль  кез-келген  газ    22,4  л  көлемге  ие.    Бұл  көлем 

гадың молярлық (немесе мольдік) көлемі деп аталады.  

Авагадро  заңы  тек  идеал  газдар  үшін,  яғни  молекулаларының  арасында 

әрекеттестіктері  жоқ  газдар  үшін    сәйкес  келеді,    Реал  газдар  бұл  заңға 



17 

 

бағынбайды  және  1  моль  реал  газ  көлемі  қ.ж.  22,4  л-ден  ауытқуы  мүмкін. 



Мысал ретінде төмендегі кестеде келтірілген кейбір реал газдарды қарастыруға 

болады.  

 

Таблица 2.1. қ.ж. кейбір реал газдардың молярлық көлемі  V



М

  

Газ 



С

4

Н



10

 

С1



2

 

НС1 



СН

4

 



V

М

, л/моль 



21,4 

22,0 


22,2 

22,3 


 

Газдың  молярлық  көлемі        зат  көлемінің  сол  заттың  мөлшеріне  қатынасына 

тең:  

V

М

 = V/n, 

 

Мұндағы,  V

М

 –  газдың  молярлық  көлемі  (өлшем  бірлігі   м



3

/моль немесе 

л/моль); V – жүйедегі зат көлемі,  n – жүйедегі зат мөлшері. 

Авагадро    заңынан  көріп  отырғанымыздай  екі  әртүрлі  газдың  бірдей 

көлемінде қ.ж. молекулалар саны бірдей, соған сәйкес мөлшерлері де бірдей.  

Газдың    белгілі  бір  көлемінің  массасының  басқа  бір  газдың  сонша 

көлемдегі  газ  массасына  қатынасы  (бірдей  жағдайда  алғанда)    бірінші  газдың 

екінші газға қатысты тығыздығы (D) деп аталады.   



 

D=M

1

/M

2



 

Гей-Люссактың 

көлемдік 

қатынастар 

заңы: 

 

Химиялық 



реакциялардағы  әрекеттесуші  және  реакция  нәтиижесінде  түзілген  газдар 

көлемі  бірдей  жағдайда  бір  бірімен  реакция  теңдеуінің  стехиометриялық 

коэффициенттері арқылы қатынасады.  

Азот және сутегіден аммиактың түзілу реакциясын қарастырайық:  



 

N

2(г)

 + 3H

2(г)

 = 2NH

3(г)



 

Бұл  реакциядан  көріп  отырғанымыздай  1  көлем  азот  пен  3  көлем  сутегі 

V(N

2

):V(H



2

):V(NH


3

)=1:3:2 әрекеттескен кезде 2 көлем аммиак түзіледі.  Осыған 

сәкес  газдардың  әрекеттесуі  кезінде  стехиометриялық  есептеулер  жүргізгенде 

олардың коэффициенттерін олардың көлемі ретінде алып қарауға болады.  

Газдардың 

күйін, 


қысым, 

температура 

және 

көлем 


арқылы 

сипаталатындығы  жоғарыда  айтылды.  Температура  кельвин  шкаласымен 

өлшенеді, 

атмосферада 

жүретін 

процестерде 

атмосфералық 

қысым 


қолданылады,  атмосфералық  қысым  әдетте  өзгеріп  тұрады,  бірақ  стандартты 

атмосфералық  қысымда  анықтауға  болады.  Ол,  1,01325  ∙  10

5

  Па=101,325  кПа. 



Осылайша  атмосфера  космостық  кеңістікке  дейін  101,325  ∙  10

3

  кг/(м∙с



2

қысымға ие. Химияда стандарты атмосфералық қысым атмосфера және сынап 



бағанасы  түрінде  қолданылады.  Сынап  бағанасының  мәнін  түсіну  үшін, 

сынапты  барометрдің  жұмыс  істеу  принципін  түсіну  керек.  Бұл  прибор, 



18 

 

ұзындығы 76 см сынаппен толтырылып,  ашық ауызымен сынабы бар ыдысқа 



көмкерілген шыны түтік (Сурет 7). 

 

 



Стандартты  атмосфералық  қысым,  сыныптық  бағанада  760  мм  биіктігін 

ұстап  тұруға  қабілетті  қысым.  Сондықтан,  1  атмосфера  (атм)  760  мм  сынап 

бағанасына тең болады.  

Тұрақты  температурада  газдың  көлемі  және  қысымы  арасындағы 

тәуелділік. Бойль-Мариотта заңы

n және Т белгілі мәндерінде pV тұрақты: 



pV=

 ??????????????????=c (тұрақты шама) 

бұл тәуелділікті төмендегі күйге көшіруге болады:  

V=с/Р 

Соңғы келтірілген теңдеу, тұрақты температура және қысымда газ көлемі 

оның  қысымына  кері  пропорционал  екендігін  көрсетеді.  Тұрақты 

температурадағы  газдар  көлемі  мен  қысымы  арасындағы  тәуелділік  Роберт 

Бойль  жұмыстары  негізінде  ашылған.  Соның  негізінде  Борйль-Мариотта  заңы 

деп аталған. 

Бұл  теңдеу  газдың  сығылу  қабілеттерін  сипаттайды,  газды  неғұрлым 

көбірек  сығатын  болсақ,  ол  тығыздала  түседі.  Сондықтан  да  тығыздық  көлем 

бірлігінде массаның өлшемі болып табылады, яғни тығыздық артқан сайын зат 

массасы  ауырлайды.  Мысалы,  цилиндрдің  ішіндегі,  массасы  1,185г  соған 

сәйкес  тығыздығы  1,185  г/л  болып  келетін  1  литр  құрғақ  ауаның  көлемі 

жартылай  азаятындай  сығатын  болсақ,  оның  массасы  сол  күйінде  қалады,  ал 

тығыздығы екі есе артады яғни 1,185г/0,5 л = 2.370 г/л болады 11 сурет. Бұдан 

шығатын қорытынды, газ қысымы екі еселенген кезде оның тығыздығы да екі 

еселенеді,  яғни 

тұрақты  температурада  газдардың  тығыздығы  оның 

қысымына тура пропорционал.

  

 



19 

 

 



 

Газдардың  температурасы  және  көлемі  арасындағы  тәуелділік.  Гей-

Люссак заңы.  

Егер,  газдарда  P  және  n  тұрақты  сақталатын  болса,    көлем  және 



температура ауыспалы болып келеді. Идеал газ теңдеуін төмендегідей түрде 

өрнектеуге болады: 

 

P V=(

????????????

??????

)T=constT 

 

 

Бұл тәуелділік газ көлемінің  тұрақты қысымда абсолютті температураға 



тура  поропорционал  екндігін  көрсетеді.  12  суретте  жоғарыдағы  теңдеудің 

дұрыстығын  анықтау  үшін,  зертханалық  практикумда  жиі  орындалатын 

эксперименттің схемасы көрсетілген. 

 

 



 

Ішінде  газы бар  капиллярлы  түтікті аузының ашық  жағымен  минералды 

майы  бар  моншаға  батырады.  Капиллярлы  түтіктегі  газдың  көлемі  сызғыш 


20 

 

көмегімен  оңай  өлшеніп  алынады.  7  кестеде  эсперименттің  орындалуының 



нәтижелері  келтірілген.  Бұл  нәтижелер  графикалық  түрде  13  суретте 

көрсетілген.  Бұл  графиктен  газдардың  көлемі  оның  температурасына  тәуелді 

екендігі  айқын  байқалады.  Сонымен  қатар,  0  К  температурада  газдар  нөлдік 

көлемге  ие  болатындығы  болжанады,  бірақ  практикада  бұл  болжам 

орындалмайды,  себебі    газдар  бұл  температураға  жеткенше  сұйылады  немесе 

қатты күйге көшеді.  

 

 

 



Кесте 7.  Газдар көлемінің температураға тәуелділігі бойынша 

зертханалық практикум мәліметтері 

Температура, ˚С 

Газ 


бағанының 

ұзындығы, мм 

Температура, ˚С 

Газ 


бағанының 

ұзындығы, мм 

26 

28 


114 

36 


52 

30 


158 

40 


82 

33 


172 

42 


 

Осының  бәрін  қорытындылай  келе 



тұрақты  қысымда  берілген 

мөлшердегі газ көлемі оның абсолютті температурасына тура пропорционал 

екендігін тұжырымдуға болды. 



 

Тұрақты  көлемде  гадардың  температурасы  және  қысымы 

арасындағы  тәуелділік.  Шарль  заңы.

  Тұрақты  көлемдегі  газ  температурасын 

жоғарлататын болсақ оның қысымы артатындығы белгілі. Тұрақты көлемде газ 

қысымының өзгергенін бақылау үшін, газды манометрі бар болаттан жасалған 

цилиндрге  орналастырып  температура  өзгерісін  бақылаймыз.  Нәтижесінде 

газдардың    қысымы  оның  температурасына  пропорционалды  түрде 

артатындығын көреміз. Бұл эксперименттің нәтижелерін 14 суретте көрсетілген 

А  графигі  деп  есептейтін  болсақ,    дәл  осындай  экспериментті  аз  мөлшердегі 

газбен  қайталайтын  болсақ,  бұл  эксперименттің  нәтижелері  14  суреттің  Б 

графигіне сәйкес болатын еді.  

 


21 

 

 



 

n  және  V  тұрақты  болған  жағдайда  газдардың  қысымының  оның 

температурасына тәуелділігі төмендегі теңдеумен сипатталады: 

 

p=

????????????

??????


T=const T 

 

Бұл теңдеу Шарль заңын сипаттайды. 



Идеал газ күйінің теңдеуі. 

1834  жылы  француз  химигі   Б.  Клапейрон   жоғарыда  келтірілген  үш 

заңды универсал газ заңына біріктірді:   

 

(PV/T)=const, немесе  (P

1

V

1

/T

1

)=(P

2

V

2

/T

2

). 

 

1874жылы  бұл теңдеуді 1 моль газ үшін  Д.И. Менделеев төмендегідей түрде 

жазды: 

 

PV = RT, 



 

Мұндағы  R – универсал  газ тұрақтысы  (R= 8,314 Дж/(моль·К). 

Белгілі бір мөлшердегі газ үшін бұл теңдеу төмендегідей жазылады:  

  

PV = nRT = (m/M)RT. 



 

Бұл  теңдеу  идеал  газ  күйінің  жалпы  түрі  және  Менделеев  –  Клапейрон 



теңдеуі деп аталады, бұнда  n – газдың моль саны, m – газ массасы, ал M –  сол 

газдың молярлық массасы.  

 

 

Кесте 6. молярлы газ тұрақтысының R әртүрлі бірліктердегі сандық мәні 



Өлшем бірлік 

R сандық мәні 

л ∙ атм/(К ∙ моль) 

0,08206 

Кал/(К ∙ моль) 

1,987 


22 

 

Дж/(К ∙ моль) (СИ жүйесі) 



8,314 

 

R мәнін есептеп шығару.



 Стандартты температура және қысымда 1 моль 

газды қарастыратын болсақ, ол  22,414 л көлем алады. Қалыпты жағдайдағы  p, 



және T СИ жүйесіндегі мәндерін алып, идеал газ күйінің теңдеуінен табамыз:  

  

P=1,0132 ∙ 10



5

 H ∙ м

-2

, V=22,414 ∙10

-3

 м

3

, Т=273,16 К, n=1 моль 

R=pV/nT;   R=1,0132 ∙ 10

5

∙22,414 ∙10

-3

/1∙273,16=8,314 

 

Идеал газ күйінің теңдеуін қолдану үшін қарапайым мысал ретінде 1 моль 



газдың  көлемін  стандартты  немесе  қалыпты  температура  және  қысымда 

есептейік.  Ол  үшін  идеал  газ  күйінің  теңдеуінен  көлемді  тауып,  стандартты  

температура мен қысымның мәндерін қоямыз: 

 

V=

??????????????????

??????

=

моль 0,08206 л



атм

(моль К)

  273,15К

атм



=22,414 л 

 

Дальтонның  Парциалды  қысым  заңы.



  Тұрақты  көлемде  газдардың 

мөлшері артқан сайын рV көбейтіндісінің мәні де артады.  

 

p=

????????????

??????

n=const ∙n 

 

Осылайша,  тұрақты  көлемде  және  температурада  газдар  қысымы  оның 



мөлшеріне  турапропорционал.  Егер  қарастырылатын  газ  екі  немесе  бірнеше 

газдың  қоспасы  болатын  болса,    онда  газ  қоспасының  қысымы  жеке 

компонеттердің жеке қысымының қосындысына тең. Бірдей температура және 

қысымда  газдардың  жеке  компонеттерінің  қысымы  парциалды  қысым  деп 

аталады.  Джон  Дальтон,  газдар  қоспасының  толық  қысымы,  басқа 

компонеттерге  тәуелсіз  жеке  газдардың  қысымының  қосындысына  тең 

екендігін анықтады:  

 

Р

толық

 = p

1

+p

2

+p

3

+… . 

 

Әр компонеттің жеке қысымы төмендегідей анықталады:  

 

p

1

=n

1

????????????

??????

;      

p

2

=n

????????????

??????

;

p

3

=n

????????????

??????

;

 

 



Газ  қоспаларының  компонеттерінің  барлығы  бірдей  температура  және 

бірдей  көлем  алып  жатыр,  сондықтан  жоғарыдағы  теңдеулер  төмендегідей 

түрде жазылады:  

P

толық

 =

????????????

??????

   (

n

1 +   

n

2 + 

 n

3+... )

 



1   2   3   4   5   6   7   8


©emirsaba.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал