ҚЫШҚылдық-негіздік әрекеттесу теориялары. Усанович теориясы алимбетов Д., Музіріпше А. Хт-22-10К2 топ студенттері
жүктеу/скачать 59,92 Kb.
|
химия
|
ҚЫШҚЫЛДЫҚ-НЕГІЗДІК ӘРЕКЕТТЕСУ ТЕОРИЯЛАРЫ. УСАНОВИЧ ТЕОРИЯСЫ Алимбетов Д., Музіріпше А. – ХТ-22-10К2 топ студенттері Нарманов М.М. - Химия ғылымдарының кандидаты, доцент Қышқалдар мен негіздер Қышқылдардың негізгі ерекшеліктері олар қышқылдық дәм және қышқылдардың лакмус деп аталатын өсімдік бояулар сияқты заттарға әсері бар. Cілтілердің ерекшелігі, оның ертіндісінің сабын сияқты және жуғыш қасиетінің болуы. Қышқылдар сілтілірмен және басқа да кейбір заттармен тұз түзе әрекеттесетін қосылыстар екені дәлелдеген. Негіз – бұл қышқылдармен әрекеттесіп тұз түзтін қосылыстар. Қышқылдардың қасиетін зерттеумен Бойль (1663ж), Лавуазье (1780ж), Дэви (1810ж) және Либих (1883ж) сияқты әр түрлі ғалымдар айналысқан. Сванте август аррениус Заттарды суда еріткенде немесе балқытқанда иондардың ыдырауы электролиттік диссоциация деп аталады. Судағы ертінділірмен балқымалары электр тоғын өткізетін заттар электролиттер деп аталады. Ерткенде немесе балқытқанда иондарға ыдыра алмайтын, яғни бейэлетролиттер депй атйды. Мысалы: газдар, қатты күйдегі оксидтер, глюкоза, спирттер, тб. Күшті эл-р: HCl, HNO3, H2SO4 Сілтілер: LiOH, NaOH, KOH, CsOH, ROH,Ca(OH)2, Ba(OH)2 Қышқылдардың, сілтілердің, тұздардың диссоциация теория брйынша анықтамасы ЭДТ – бойынша қышқылдар дегеніміз диссоциация нәтижесінде ерітіндіге сутек катиондарын бөлетін заттар. 2HCL = H2 + Cl2 ЭДТ – бойынша негіздер дегенеміз доссоциация нәтижесінде ерітіндіге гидроксид анниондар бөлетін заттар. Ba(OH)2 = Ba + 2OH ЭДТ – бойынша тұздар дегеніміз диссоциация нәтижесінде ерітіндіге металл катионы мен қышқыл қалдығы аниондар бөлетін заттар. Al2(SO4)3 = 2AL + 3SO4 Аррениус ұсынған қышқылдар мен негіздердің моделінің әлсіз жері қышқылдық – негіздік әрекетсеулерді тек сулы ерітінділерде қарап шектеу болды. Ғылыми зерттеулерде ертікіш ретінде басқа сұйықтар алынғанда иондық теория түсіндіре алмайтын жәйттердің беті ашылды. Суда жүретін процеспен сулы емес еріткіште жүретін процестің арасында үлкен ұқсастық бар екендігі байқалды. Мұны алғаш ашқан американ ғалымы Франклин 1915 жылы өзіннің сольвожүйлер теориясын ұсынды. Судың диссциациялануына сай аквахимия негіздері қаланып, заңдары белгіленсе, дәл осыған ұқсатып сұйық аммиактың диссоциациялануына жазып аммонохимия негіздерін салуға болады: 2H2O = H3O + OH. 2NH3 = NH4 + NH2 Сольвожүйелер теориясы Сольвожүйлер теориясында қышқылдар деп диссоциацияланған кезде ертікіштің өзі түзетін оң ионға ұқсас катион – лионий беретін заттарды негіздер деп, теріс ионға ұқсайтын анион – лиат бөлетін заттарды айтады. Енді сұйық аммиакта жүретін процестердің судағы реакцияларға ұқсайтындығына біраз мысалдар келтірейік. Кәдімгі күшті қышқылдың күшті негізді нейтралдауын алайық: Суда: H3OCl + NaOH = NaCl + 2H2O Аммиакта: NH4CL + NaNH2 = NaCl + 2NH3 Көріп тұрғандай екі жағдайда да күшті қышқыл және негіз әрекеттесіп нәтижесінде тұз NaCl, еріткішмолекулалары H2O,NH3 молекулалары бөлініп тұр. Кейбір реакциялар сулы ортаның өзінді аммонохимия заңдарымен жүреді . Мысалы: Mg+2NH4Cl = MgCl2+2NH3+H2 өзіндей аквахимия ережесімен салыстырайық: Mg+2H3OCl= MgCl2+2H2O+H2, екеуінде де металл мен қышқыл әрекеттесіп тұз, еріткіш молекуласы, сутек бөлінетінін көреміз. Сольвожүйелер теориясынан қышқылдық – негіздік әрекеттесулерді көреміз. Оған дәлел ретінде аквахимия тұрғысынан ешбір логикаға симайтын мынадай мысал келтірейік еріткіш ретінде балқытылған сұйық KCL алдық дейік. Сондай бұл еріткіште KOH ерітсек, иондағанда бөлетін лионий катионы K бірдей болғандықтан, ол қышқылдық қасиет көрсетеді. Сол сияқты газ күйіндегі HCL ерітсек, еріткішпен бірдей лиат анионы Cl бөлетіндіктен негіздік қабілетке ие болады. Ал осы екеунің әрекеттісуінің нәтижесінде тұз H2O шығып, еріткіш KCL қайта бөлінеді. KOH + HCl = H2O + KCl Протондық теория Бренстедтің айтуынша қышқыл – протон беретін зат, яғни протон доноры, ал негіз – протон қосып алатын зат, яғни протон акцепторы. Мұндай заттардың құрамында Аррениус теориясындағыдай H және OH иондарының болуы да, әрі олардың электорлит болуы да шарт емес. Бұл теория бойынша қышқыл протон беріп жіберіп, тиісті негізге айналады: Қышқыл1->Протон + Негіз1 Негіз протон, қосып алып, қышқылға айналады Негіз2 + Протон->Қышқыл2 Демек, Қышықыл1 + Негіз2 = Негіз1 + Қышқыл2 Мысалы, HCl + NH3 = Cl + [NH4] HCl + H2O = Cl + [H3O] H2O + NH3 = OH + [NH4] Льюис теориясы Льюис теориясы бойынша қышықыл электрон жұбын қосып алатын зат, демек электрон жұбының акцепторы, ал негіз элетрон жұбын беретін донор.Бұл реакцияның механизімі негіз беретін электрон жұбының ортақтасуымен түсіндіріледі. Льюистің түсінігі бойынша қышқыл мен негіз арасындағы бейтараптану реякциясы нәтижесінде әрдайым комплексті қосылыс түзіледі. Мысалы: Л ьюис теориясының бір кемшілігі сутекті қышқылдарды (HCl, HNO3, H2SO4 т.б.) қамти алмады,өйткені олардың құрамында электрон жұбы жетпей тұрған атомдар жоқ, сондықтан олар өзіне электрон жұбын қосып аламайды. Михаил Ильич Усанович Усанович теориясы Қазақстанның әйгілі физик-химигі академик М.И.Усанович 1939 жылықышқылдық-негіздік әрекеттесудің жаңа теориясын ұсынды. Бұл теория қышқылдық-негіздік қасиеттерді жоғарыда келтірілген теориялардың бәріненкеңірек қамтиды. Оның ең басты сипаттамасы - қышқылдық-негіздікәрекеттесудің нәтижесінде тұз түзілуі тиіс деп санайды. Тұз - қышқыл мен негіздің өзара бейтараптануынан шығатын өнім. Бұл теория бойынша қышқыл дегеніміз өзінен катиондар (оған протон да кіреді) бөле алатын немесе аниондар (оған электрон да кіреді) қосып ала алатын бөлшек. Кез келген тұздың иондардың бірігуінен түзілуі – қышқыл, мен негіздердің әрекеттесуі болыа табылады. Мысалы: Ca + CO3 = CaCO3 Бұл теория бейтараптану реакцияларын тегіс қамтиды, сонымен бірге тотығу – тотықсыздану процестерін де қышқылдық – негіздік әреккеттесулердің бір түрі деп қарайды. Бірнеше мысалдар келтірейік: Na2O мен SO3 әрекеттескенде, негіз (Na2O) қышқылға (SO3) анион (O) үзіп береді: Na2O + SO3 = 2Na + SO4 негіз қышқыл қышқыл негіз Түзілген тұз (Na2SO4) басқа тұздар сияқты, қышқыл (Na) және негізден (SO4) тұрғанымен бұл реакция бейтараптану реакциясына жатады. Өйткені реакциға дейінгі өте күшті негіз (Na2O) өте күшті қышқылдан (SO3) реакциядан соң өте әлсіз қышқыл (Na) және әлсіз негіз (SO4) түзіледі. Пиридин мен бромның әрекеттесуінде C5H5N + Br2 = C5H5NBr + Br М.И.Усанович теориясы заттардың қышқылдық - негіздік қабілетінің тууын сенімді жолмен түсіндіреді. Қарапайым шамалар - бөлшектердің зарядтары (көбіне тотығу дәрежелері), радиустары, координация санынпайдалана отырып реакцияның жүруін, ондағы қышқылдық және негіздік қасиет көрсететін заттардың өзгеруінкүні бұрын болжай алады. Теория заттың гетерополюсті моделін жиі қолданады. М.И.Усанович теориясынан туған аса маңыздықорытындылардың қатарына оның бұрынғы иондық теорияны, химиялық теорияны, сольвожүйелер теориясын, протондықтеорияны қамтитындығы, олардың бәрін бір тұрғыданқарайтындығы, қышқылдар мен негіздер кластарын жойып, оларды әрбір бөлшекке тән функциялық қасиеттер депқарастыруы, екідайлылықты көптеген заттарға тән универсал қасиет деп санауы, қышқылдық-негіздік әрекеттесудіңшеңберін ұлғайтуы, мәселен, оған тотығу-тотықсыздануреакцияларын жатқызуы, қышқылдық-негіздік әрекеттесудіңнәтижесінде туатын басты өнім - тұз деп шешуі жатады. Әдебиеттер Бірімжанов Б. А. Нұрмаханов Н. H. Жалпы химия – Алматы: Ана тілі – 1991, 640 бет. Дүйсебаев Қ. Ә. Бейорганикалық химия: Оқу құралы – Алматы, 2010 – 360 бет. Нұрахметов Н.Н. Ташенов Ә.К. Бейметалдар химиясы: Оқу құралы- Алматы, 2011- 62 бет. жүктеу/скачать 59,92 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|