27. Ауаның құрамында гелий 0,00045%, неон 0,00161%, аргон 0,9325%
болады. 1 л гелий, неон, аргон алу үшін қандай кӛлем ауа қажет?
28. Инертті газдардың электрон бұлтында неше жұп электрон бар?
29. Гелий табиғатта қайда кездеседі? Инертті газдар қандай
мақсаттарға пайдаланылады?
151
Күкірт және оның қосылыстары
Күкiрт ӛзi улы емес, бiрақ грибоктердi жояды.
Ӛнеркәсiпте күкiрттi бос күйiнде болатын жерлерiнен, күкiрттi
сутегiнен, күкiрт (IV) оксидiнен, пириттен
2
FeS
ӛндiредi.
Таза күкiрт — сары түстi кристалл зат. Ол суда ерiмейдi, алайда
күкiрттi кӛмiртегiнде, бензолда, анилинде жақсы еридi. Күкiрт жылу және
электр тогiн нашар ӛткiзедi. Күкiрттiң бiрнеше аллотропиялық түр
ӛзгерiстерi бар: ромб тәрiздi, призма тәрiздi және пластикалық. Ромб тәрiздi
күкiрттiң пiшiнi октаэдр сияқты, 112,8оС—та балқиды. Балқыған күкiрттi
бiртiндеп суытқан кезде оның призма тәрiздi кристалдары түзiледi, балқу
температурасы 119оС. Призма тәрiздi күкiрт бiртiндеп ромб тәрiздiге
айналады, ӛйткенi ромб тәрiздi түрi неғұрлым тұрақты. Егер балқыған
күкiрттi ӛте тез суытса, оның пластикалық түрi пайда болады. Бiрақ ол да
бiраздан соң ромб тәрiздi күкiртке айналады.
Химиялық тұрғыдан күкiрт таза металл еместiк қасиет кӛрсетедi. Ол
металдармен
сульфидтер
түзедi.
Кӛптеген
металл
еместермен
(
,
,
2
2
H
O
галогендер) әрекеттеседi. Күкiрт металдармен —2, металл еместермен
+4, +6 тотығу дәрежесiн кӛрсетедi.
Күкiрттiң маңызды қосылыстарының бiрi — күкiртсутегi
S
H
2
. Мұнда
күкiрттiң тотығу дәрежесi —2. Оны күкiрт пен сутегiн қосып алуға болады:
S
H
S
H
2
2
Зертханада күкiртсутегiн оның тұзына—сульфидке қышқылмен әсер
етiп алады.
Күкiртсутегi — шiрiген жұмыртқа иiсiндей иiсi бар түссiз газ. Ол ӛте
улы. Ауадағы мӛлшерi кӛбiнесе уландырады. Күкiртсутегi ауада жанады.
O
H
SO
O
S
H
2
2
2
2
2
2
3
2
Оттегi жетiспеген жағдайда күкiрт түзiледi:
O
H
S
O
S
H
2
2
2
2
2
2
Күкiртсутегiнде күкiрттiң тотығу дәрежесi — 2 болғандықтан, ол тек
тотықсыздандырғыш болып, бос күкiртке
0
S
, оксидтерiне (IV), (VI) дейiн
тотығады.
Күкiртсутегiнiң суда ерiгiштiгi шамалы. Судың 1 кӛлемiнде 20оС—та
оның 2,4 кӛлемi ғана еридi. Судағы ерiтiндiсi күкiртсутегi суы деп аталады.
Күкiрт (IV) оксидi — ӛзiне тән иiсi бар түссiз, улы газ. Оны кейде,
күкiрттi газ дейдi.
Күкiрт (VI) оксидi күкiрт (IV) оксидiн тотықтыру арқылы алынады.
Күкiрт (VI) оксидi суды ӛте жақсы сiңiрiп күкiрт қышқылына айналады.
Күкiрт қышқылы- аса маңызды қышқылдардың бiрi. Оны техникада нитроз
және контакт тәсiлдерiмен ӛндiредi.
152
Күкiрт қышқылы — түссiз, ауыр, май тәрiздi сұйықтық. Сатылуға
арналған қышқылдың тығыздығы 1,84 г/см3, құрамында 96%
4
2
SO
H
бар. Ӛте
таза 100 проценттiк күкiрт қышқылын моногидрат дейдi.
Күкiрт қышқылы суда жақсы еридi. Еру кезiнде ол суды ӛзiне сiңiредi
де ӛте кӛп мӛлшерде жылу бӛлiнедi. Сондықтан күкiрт қышқылын сүйылту
кезiнде қышқылды суға бiртiндеп кұю керек. Керiсiнше құюға әсте
болмайды. Ол органикалык заттардан су сiңiретiндiктен, оларды күйдiредi.
Сұйытылған күкiрт қышқылы стандартты электрондык потенциалдары
мәндерi бойынша сутегiне дейiн орналаскан металдармен әрекеттесiп сутегiн
бӛледi:
Концентрлi күкiрт қышқылы күштi тотықтырғыш болып табылады. Ол
алтын мен платинадан баска барлық металдарды ерiтедi. Концентрлi күкiрт
қышқылы кейбiр металдарды (Fе, Сг) пассивтендiредi де әсер етпейдi.
Сондықтан оны темiр цистерналарда тасымалдап, сақтауға болады. Кейбiр
металл еместер (С, S) концентрлi күкiрт қышқылы әсерiнен тотығады
Есептер мен жаттығулар.
1. Күкірт тобындағы элементтердің атом құрылысын квант сандары
арқылы қалай түсіндіруге болады?
2. Табиғатта күкірт қандай күйде кездеседі?
3. Күкірт пен хлордың қасиеттерін салыстырып, олардың қайсысында
металл еместік қасиет басым екендігін кӛрсетіңдер.
4. Күкірт қайда қолданылады?
5. Күкіртсутегі қалай алынады? Оның маңызды қасиеттеріне мысал
келтіріңдер.
6. Күкіртсутегі қышқылы қандай тұздар түзеді?
7. Күкірттің тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиеттерін
реакция арқылы кӛрсетіңдер.
8. Күкіртсутегінің тотықсыздандырғыш қасиетін қандай ион атқарады?
9. Күкіртті ангидрид қалай алынады?
10. Тиосульфаттағы күкірттің валенттілігін анықтап, структуралық
формуласын жазыңдар.
11.
2
FeS
жануының реакция теңдеуін жазыңдар?
12. Күкірт қышқылын алу үшін қандай катализатор қолданылады?
13. Контакт әдісімен күкірт қышқылын ӛндіруде күкірт (ІV) оксидін
тотықтыру процесі қалай жүреді?
14. Күкірт қышқылын нитроздық әдіспен ӛндіру кезінде қандай
процестер жүреді?
15. Күкірт қышқылының тотықтырғыш қасиетіне мысал келтіріңдер.
16. Концентрлі және сұйытылған күкірт қышқылының металдармен
әрекеттесуінде қандай айырмашылықтар бар екенін мысалдар арқылы
дәлелдеңдер?
17. Күкірт қышқылының, пирокүкірт және тиокүкірт қышқылдарының
структуралық формулаларын жазыңдар?
153
18. Мырыш, күкірт және күкірт қышқылы берілген, осы заттардан
күкіртсутегін алудың eкi жолын кӛрсетіңдер.
19. Күкірт қышқылының химиялық қасиетін сипаттап, оның
қолданылатын жерлерін атаңдар.
20. 46,67°С-де қайнайтын 100 г күкірткӛміртегі ерітіндісінде 5,92 г
күкірт бар. Оның эбулиоскопиялық константасы 2,37-ге тең. Күкірттің
молекулалық салмағын және оның неше атомнан тұратынын табыңдар?
21. Күкірт қышқылының йодпен, хлорлылау қышқылмен тотығу -
тотықсыздану реакцияларының теңдеуін жазыңдар.
22. 50 г кристалды натрий сульфаты суда ерітіліп, оған күкірт
ұнтағының артық мӛлшері қосылған соң, 2 сағат қайнатылды да, реакцияға
түспеген күкірт сүзіп алынды. Сонда ерітіндіден 35,5 г кристалды натрий
тиосульфаты бӛлініп алынды. Осы реакция нәтижесінде неше процент
натрий тиосульфаты түзіледі?
23.
4
2
SO
H
контакт және нитроздық әдіспен алу кезінде қандай табиғи
заттар қолданылады? Химиялық қасиеті жағынан алып қарағанда осы
eкi
әдіс бip-бipiнен қалай ажыратылады?
24. 50 г сынапты epiтy үшін неше грамм
4
2
SO
H
керек? Оның қаншасы
сынапты тотықтыруға жұмсалады? Реакция теңдеуін жазыңдар.
25. Концентрлі
4
2
SO
H
металдармен әрекеттесу кезінде қандай
ӛнімдерге дейін тотықсыздана алады? Бұл қышқылдың тотықсыздануының
барлық жағдайын реакция теңдеулерін құра отырып түсіндіріңдер?
26. Егер бip жағдайда концентрациялы, ал екінші жағдайда сұйытылған
қышқыл пайдаланылған болса, 80 г темірді еріту үшін неше г
4
2
SO
H
қажет?
27. Тӛмендегі күкірт қосылыстарының структуралық формулаларын
жазып, ондағы күкірттің валенттілігін кӛрсетіңдер:
;
2
S
Na
;
2
4
S
NH
.
3
2
S
Fe
28. 50 мл натрий сульфидін тотықтыру үшін 23,5 мл 0,972н йод
ерітіндісі жұмсалды. 1 л ерітіндіде неше г натрий сульфиді epiген?
29. Қорғасын аккумуляторлары 30%
4
2
SO
H
ерітіндісімен толтырылды.
Егер тығыздығы 1,22 г/мл болса, 1 л аккумулятор қышқылында неше грамм
4
2
SO
H
болады?
30. Күкірт колчеданының құрамында 45% күкірт бар. 500 т 96%
4
2
SO
H
алу үшін қанша колчедан алынды?
31. Құрамында 8% күкірті бар кен күкірт қышқылын ӛндіруге
қолданылады. Осы кеннің бip тоннасынан 75 % қанша
4
2
SO
H
ӛндіруге
болады?
32. Күкіртті ангидридті күкірт ангидридіне дейін тотықтырғанда
реакция тӛмендегі теңдеу бойынша жүреді:
.
2
2
3
2
2
SO
O
SO
Егер реакцияға дейін күкірт (IV) оксиді [S0
2
]-0,030 моль/л, оттегі [О]
—0,025 мол/л болса, реакция тепе-тең болғанда күкірт (IV) оксиді [S0
2
] —
0,010 моль/л болды делік, сонда қалғандарының концентрациясы неге тең
болар еді?
154
33.
ZnS
SO
Na
PbS
S
NH
SO
Na
CuSO
CrCl
SO
Al
S
K
,
,
,
,
,
,
,
,
3
2
2
4
4
2
4
3
3
4
2
2
тұздарының
гидролиздену реакцияларын молекулалық және иондық түрде жазыңдар.
Ерітіндінің рН шамасы қандай болады?
34. 100 г суда 8,7 г калий сульфатын ерітсе, ерітіндінің қату
t
0
— 1,83° С-ге дейін тӛмендейді. Бұл тұздың диссоциялану дәрежесі қандай
болды?
35. 900° С-де күкірт буының ауамен салыстырғандағы тығыздығы
2,207 г/мл, бұл жағдайда күкірт неше атомнан тұрады?
36.
Күкірт
қышқылы
магниймен,
күкіртсутегімен,
йодпен
әрекеттескенде тотығу-тотықсыздану қасиетін кӛрсете ала ма? Әрқайсысын
жеке алғанда оның құрамына кіретін иондардың қайсысы бұл қасиеттерді
кӛрсетеді?
37. Натрий хлоридінің, натрий сульфатының, натрий нитратының
ерітінділері үш пробиркаға құйылған. Аталған тұздар ерітінділерінің қай
пробиркаға құйылғандығын қалай
білеміз? Оны реакция теңдеуі бойынша
дәлелдеңдер.
38. Техникада қандай зат гипосульфид деп аталады, оның
структуралық формуласын жазыңдар? Гипосульфидтің қандай қасиеті бар?
Оның молекуласындағы қай атом тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш
бола алады?
39. Қалыпты қысымда, 30°С-де 1 кг күкіртті жаққанда, 1 кг мырыш
сульфиді мен 1 кг темір колчеданын күйдіргенде неше л күкіртті газ алуға
болады?
4. V А -топ элементтері
Азот және оның қосылыстары
Қасиеттері
N
P
As
Sb
Bi
Рет нӛмірі
7
15
33
31
83
Салыстырмалы атомдық
массасы, а.м.б.
14,00
30,97
74,92
121,75
208,98
Валентілік
электрондары
3
2
2
2
p
s
3
2
3
3
p
s
3
2
4
4
p
s
3
2
5
5
p
s
3
2
6
6
p
s
Атом радиусы, нм
0,017
0,13
0,148
0,161
0,182
Салыстырмалы
электртерістілігі
3,07
2,10
2,20
1,82
1,67
Балқу температурасы,
0
С
-209
44,10
844
630,5
271,3
Азот деген сӛз гректiң — ―тiршiлiктi қолдамайды‖ деген сӛзiнен
шыққан. Шындығында таза азот атмосферасында тiршiлiк болмайды. Ал
оның таңбасы
N
— латынша нитрогениум, яғни селитра тудырғыш — деген
сӛзден шыққан.
155
Табиғатта азот кӛбiнесе бос күйiнде болады. Ол жер атмосферасының
кӛлем бойынша 78 % алып жатыр.
Ӛнеркәсiпте азотты ауадан алады. Зертханада азотты аммоний нитритiн
ыдырату арқылы алады. Азот — иiссiз, түссiз, ауадан шамалы жеңiл газ. Суда
нашар еридi. Сұйық азот — 195,8o—та қайнайды, — 210oС—та қатады.
Азот тыныс алу, жану процесiн ―қаламайды‖. Ол улы емес. Жан-
жануардың адам тыныс алуы үшiн таза оттегiнiң де жарамайтыны белгiлi.
Демек, тыныс процесiнде ауа құрамындағы азоттың да белгiлi бiр ролi бар.
Азот молекуласы ӛте тұрақты, ешбiр затпен әрекеттеспейдi. Онын
себебi молекула құрамында үш жұп байланыстың болуында:
N
N
. Дегенмен
ӛте жоғары температурада қыздырған кезде азот металдармен нитридтер,
оттегiмен оксидтер, сутегiмен аммиак түзiп әрекеттеседi.
Азот сутегiмен бiрнеше қосылыс түзедi. Олардың iшiнде ең
маңыздысы — аммиак. Оны лабораторияда аммоний хлоридiн кальций
гидроксидiмен қосып қыздыру арқылы алады.
Аммиак — ӛткiр иiстi, түссiз газ. Ауадан жеңiл. Ол ӛте улы. Аммиак —
33,4oС-та сұйыққа айналады, ал 77,8oС-та қатады. Оны арнайы цистерна мен
баллондарда сақтап, тасымалдайды.
Аммиак суда ӛте жақсы еридi. Судың 1 кӛлемiнде аммиактың 71 кӛлемi
еридi. Аммиактың концентрлi (25%) ерiтiндiсiн мүсәтiр спиртi дейдi.
Аммоний гидроксидi - әлсiз негiз. Қышқылдармен қосылып аммоний
тұздары деп аталатын тұздар түзедi. Бұл тұздар аммиак пен қышқылдың
қосылуы нәтижесiнде де түзiледi. Аммоний тұздары - суда ерiгiш, кристалл
заттар. Оларға тән реакция — сiлтi қосып қыздырғанда аммиак бӛлiнуi.
Аммиак молекуласында байланыс түзуге қатынаспайтын бiр жұп
электрон бар. Сол себептi ол кӛптеген донорлы-акцепторлы байланыстар
түзiп, кӛптеген комплекстi қосылыстар құрамына лиганд түрiнде кiредi.
Азот бiрнеше оксидтер түзедi. Азот (I) оксидiн аммоний нитратын
ыдыратып алуға болады. Азот (I) оксидi - тәттi дәмi бар, ұнамды иiстi газ. Ол
тұз түзбейтiн оксид. Суда нашар еридi және онымен әрекеттеспейдi.
Азот (II) оксидi — суда аз еритiн түссiз газ. Оны азот пен оттегiнен
1000oС температурада алуға болады. Бұл газ атмосферада найзағай кезiнде
түзiледi. Зертханада азот (II) оксидiн сұйытылған азот қышқылымен мысқа
әсер етiп алуға болады.Азот (II) оксидi - тұз түзбейтiн оксид. Ол ауада ӛз
бетiмен тотығады:
2
2
2
2
NO
O
NO
Азот (IV) оксидi— ӛзiне тән иiсi бар, қара-қоңыр түстi улы зат. Ол азот
қышқылы ыдырағанда бӛлiнедi. Сондықтан азот қышқылы сарғыш болып
тұрады. Азот (IV) оксидi суда ерiгенде онымен химиялық әрекеттесiп екi
түрлi — азот және азотты қышқыл түзедi.
Азот (III) оксидi - тӛмен температурада кӛк түстi сұйық зат. Оған
азотты қышқыл сәйкес. Азотты қышқыл әлсiз (К= 4•10 -4). Ол тек судағы
ерiтiндi түрiнде ғана белгiлi. Азотты қышқылдың тұздарын нитриттер дейдi.
156
Органикалық. синтез, бояу және дәрi-дәрмек ӛндiру үшiн натрий нитритiнiң
маңызы зор. Азотты қышқылда азоттың тотығу дәрежесi аралық (+3)
болғандықтан ол тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та бола алады.
Азот (V) оксидi және азот қышқылы. Азоттың оттегiмен түзетiн ең
жоғарғы оксидi-
5
2
O
N
. Ол - қатты гидроскопиялық қосылыс. Суда ерiгенде
онымен химиялық түрде әрекеттесiп азот қышқылын түзедi. Азот қышқылы
азоттың ең маңызды қосылыстарының бiрi болып табылады.
Химиялық таза азот қышқылы — түссiз сұйық зат. Ол +86oС-та
қайнайды, -41oС-та қатады. Меншiктi салмағы 1,53 г/см3. Ол суды жақсы
сiңiредi, ауада түтiнденедi. Азот қышқылы сумен кез келген мӛлшерде
араласады. Ӛнеркәсiп 68 % (тығыздығы 1,4 г/см3) азот қышқылын ӛндiредi.
Азот қышқылы - ӛте күштi қышқыл. Ол қыздыру, күн сәулесi әсерiнен
ыдырайды. Сондықтан, оны салқын, қараңғы жерде сақтау қажет.
Азот қышқылында азот +5 тотығу дәрежесiн кӛрсететiндiктен, ол ӛте
күштi тотықтырғыш. Химиялық реакция кезiнде тек тотықтырғыш болады
да, ӛзi тотықсызданады. Азот қышқылы металдармен әрекеттескенде сутегi
бӛлiнбейдi.
Металдың
активтiгiне
қышқылдың
концентрациясына
байланысты азоттың әр түрлi тотығу дәрежесiн кӛрсететiн қосылыстары
түзiледi. Концентрлi азот қышқылы темiрге, хромға әсер етпейдi. Оларды
пассивтендiредi.
Азот қышқылына тұз қышқылын (1:3) қосқан кезде тотықтырғыш
қасиетi күшейе түседi. Бұл қоспа еш нәрседе ерiмейтiн, металдардың
―патшасы‖ — алтынды да ерiтедi. Сондықтан бұл ерiтiндiнi ―патша суы‖ деп
атайды.
Есептер мен жаттығулар.
1. Реттік нӛмірінің ӛcyiнe байланысты V топ злементтерінің қacиeттepi
қалай ӛзгереді?
2. Зертханада және ӛндірісте азотты қалай және неден алады?
Табиғаттағы азот айналымының тіршіліктегі маңызы қандай?
3. Азоттың қандай химиялық қасиеттері бар? Азоттың молекула
құрылысындағы
және
байланыстарды электрон бұлттары арқылы
кӛрсетіңдер.
4. Табиғатта азоттың қандай қосылыстары кездеседі?
5. Техникада және зертханада аммиакты қалай алады? Ле-Шателье
принципі бойынша аммиак ӛнімін арттыру үшін тепе-теңдікті қалай ӛзгерту
керек?
6. Аммиактың физикалық және химиялық қасиеттері қандай? Реакция
теңдеуін жаз?
7. Қандай қасиеті негізінде аммоний хлоридін фильтрлеу iciнe
қолданылады?
8. Қандай қасиетіне байланысты аммоний карбонатын кондитер
ӛнеркәсібінде қолданылады?
157
9.
Гидрокисиламин,
гидразин
дегеніміз
не?
Олардың
тотықсыздандырғыш қасиеттері реакция теңдеуі арқылы кӛрсетіңдер?
10. Азот (І) оксидінің, азот (ІІ) оксидінің физикалық және химиялық
қасиеттері қандай?
11.
Ӛнеркәсіпте азот қышқылын қандай жолдармен алады?
Металдармен әрекеттесудегі азот қышқылының тотықтырғыш қасиетін қалай
түсіндіруге болады?
12. Сұйытылған және концентрлі азот қышқылы темipre қалай әсер
етеді?
13. 3,648 г магнийді азотпен әрекеттестіргенде 5,048 г магний нитриді
түзіледі, осы қосылыстың құрамын анықтап, формуласын табыңдар.
14. Қалыпты жағдайда 1 л азот алу үшін неше г аммоний нитридін алу
керек?
15. 1 н ерітінді даярлау үшін 100 г аммоний хлоридінің қанша кӛлемін
суда epiтy керек?
16. 5 л 0,5 н аммиактың ерітіндісін даярлау үшін 20 проценттік аммиак
ерітіндісінен неше мл алу керек?
17. Тӛмендегі тотығу-тотықсыздану реакцияларын аяқтап, электрон-
баланс әдісі бойынша теңестіріп, коэффициенттерін қойыңдар:
;
2
2
2
3
O
H
N
O
NH
;
2
2
3
NO
J
O
H
HNO
HJ
;
4
3
3
2
2
3
NO
AsO
H
O
As
O
H
HNO
;
2
2
3
3
O
H
NO
AgNO
HNO
Ag
;
2
2
3
3
O
H
NO
AuCl
HNO
HCl
Au
;
2
3
3
3
2
O
H
NH
AlO
Na
NaOH
NaNO
Al
4
2
2
4
SO
H
KNO
KMnO
....;
2
4
3
3
3
2
NO
AsO
H
HNO
O
As
...;
0
2
4
2
2
3
3
NO
SO
H
NO
Cu
HN
CuS
...;
4
2
3
NO
SO
H
HNO
S
;
0
2
4
2
2
3
3
2
O
H
NO
SO
H
NO
Cu
HN
S
Cu
....;
3
4
2
3
3
NO
NH
NO
Zn
HNO
Zn
....;
4
2
4
3
3
3
2
NO
SO
H
AsO
H
HNO
S
As
Достарыңызбен бөлісу: |