Лекция Кіріспе. Медециналық ғылым жүйесіндегі химияның маңызы
Катион – оң зарядталған ион: Al
жүктеу/скачать 87,53 Kb.
|
Лекция 1. Кіріспе. Медециналық ғылым жүйесіндегі химияның маңызы.
- Бұл бет үшін навигация:
- (ер) 4 (ер) (ер) H 2 SО 4
- Заттың
- Зат мөлшері ( )
- Авогадро
- = N / N A
- М = m /
- М = М r , М = А r
- Менделеев
- = V / V m
- Зат массаның сақталу заңы
- Е = mc 2
- Көлемдік қатынастар заңы
- Заттың құрам тұрақтылық заңы
| Катион – оң зарядталған ион: Al0 – 3ē Al3+, Sn0 – 2ē Sn2+ Анион – теріс зарядталған ион: S0 + 2ē S2‾,Cl02 + 2ē 2Cl‾ Суда еритін заттар иондардан тұрады (қышқылдар, негіздер, тұздар):
(ер) 4 (ер) (ер) H2SО4 (ер) 2Н+ + SО 2‾ , NaCl (ер) Na+ + Cl‾(ер) Массаның әртүрлі түсініктері бар: атомның абсолюттік массасы (m°), салыстырмалы атомдық масса (Аr) және салыстырмалы молекулалық масса(Мr). Атомның абсолютті массасы (m°) – бір атомның тыныштықтағы массасы (г, кг). m° = 1,66·10‾27 4,32·10‾25 кг, мысалы, mС = 1,993·10‾26 кг мұндағы m° – мәндері өте аз болғандықтан, іс жүзінде заттың салыстырмалы атомдық және молекулалық массаларын қолданады. Химиялық элементтің салыстырмалы атомдық массасы (Аr) – берілген атомның көміртегі атомының 12С 1/12 бөлігінен неше есе ауыр екенін көрсететін масса (массаның атомдық бірлігі (м.а.б.) деп аталатын бірлік қабылданған). Массаның атомдық бірлігінің абсолютті массасы мынаған тең: M (м.а.б.) = 1/12 m(С) = 1/12 · 1,993·10‾26 кг = 1,66·10‾27 кг = 1,66·10‾24 г Ары қарай, Аr = m (атомның) / m(м.а.б.) = m (атомның) / 1,66·10‾27 кг Атомның немесе элементтің салыстармалы атомдық массасын Аr нуклон- дардың (ядролық бөлшектер – протондар мен нейтрондардың) салыстырмалы атомдық массасының жалпы қосындысын (Σ) біле отырып, анықтауға болады: Аr = Σ Аr (р+) + Σ Аr (n°), мұндағы Аr (р+) = 1,0073 м.а.б.; Аr (n°) = 1,0087 м.а.б. Заттың салыстырмалы молекулалық массасы (Мr) – берілген молекула көміртегі атомының 12С 1/12 бөлігінен қаншалықты ауыр екенін көрсететін шама. Мr = m (молекула)/ m(а.м.б.) = m (молекула) / 1,66·10‾27 кг Молекуланың атомдардан тұратындығын ескерсек, онда Мr молекуланы құрайтын атомдардың салыстырмалы массасының (Аr) жалпы қосындысына тең: Мr = Σ(Аr). Мысалы: Мr (H2SО4)= 2Аr (H) + Аr (S) + 4Аr (O)= 2·1+32+4·16=98 Аr – химиялық элементтің, ал Мr – заттың негізгі сипаттамаларының бірі, екі шама да өлшемсіз. Химиялық теңдеу бойынша өнімнің шығымын есептеу барысында заттың массасы емес, оның мөлшері жиі қолданылады. Зат мөлшері ( ) – берілген заттың құрылымдық бірлігінің белгілі бір санын сипаттайды. Зат мөлшері бірлігі ретінде 1 моль қабылданған. Бір моль – С12 көміртегінің 12 грамындағы (0,012 кг) атомдар санына тең құрылымдық бірліктер болатын заттың мөлшері. Бір моль заттың құрылымдық бірліктер санын Авогадро тұрақтысы сипаттайды: NA = 6,02 1023 моль‾1 NA = m / mC = 12 / 1,99310‾23 = 6,021023 Моль – заттың агрегаттық күйіне тәуелсіз, 6,021023 құрылымдық бірлігі бар зат мөлшері. Мысалы: а) 1 моль Fe – темір атомдардан тұратындықтан, бұл 6,021023 Fe атомдарын құрайды; б) 1 моль Н2О – су молекулалырдан тұратындықтан, бұл судың Н2О 6,021023 молекуласын құрайды; в) NaCl ерітіндісінің 1 молі – NaCl суда иондар түрінде болатындықтан, бұл 6,021023 Na+ – иондары және 6,021023 Cl‾ – иондарын құрайды. Зат мөлшері () Авогадро тұрақтысымен келесі теңдеу бойынша байла- нысты: = N / NA , мұндағы N – заттың құрылымдық бірлігінің жалпы саны, NA – 1 моль заттың құрылымдық бірлік саны), – зат мөлшері (моль). Сонымен қатар, есептеу барысында зат мөлшері түсінігі мольдік масса және мольдік көлем түсініктерімен бірге қолданылады. Мольдік масса (М) – бір моль заттың массасы немесе заттың 6,021023 құрылымдық бірлігінің массасы. Ол келесі формула бойынша анықталады: М = m / , мұндағы М – мольдік масса (г/моль, кг/моль), m – зат массасы (г, кг), – зат мөлшері (моль). Заттың мольдік массасы сандық түрде оның салыстырмалы молекулалық массасына немесе салыстырмалы атомдық массасына тең: М = Мr , М = Аr Мысалы: М(H2O) = Мr (H2O) = 18 г/моль, М (Fe) = Аr (Fe) = 56 г/моль. Мольдік көлем (Vm) – берілген жағдайдағы (Р және Т) 1 моль газдың немесе 6,021023 газ молекулаларының алатын көлемі. Қысым және температура кез келген мәнінде мольдік көлем Менделеев- Клайперон теңдеуімен анықталады: Vm= RT / P, мұндағы R – универсал газ тұрақтысы (8,314 Дж/мольК), Т – температура (К), Р – қысым (Па). Қалыпты жағдайда (Т= 298 К, Р= 105 Па) Vm= 22,4 л. Зат мөлшері () газдың мольдік көлемімен келесі теңдеу арқылы байла- нысқан: = V / Vm , мұндағы V – газдың кез келген көлемі (л), Vm – 1 моль газ көлемі (л), – зат мөлшері (моль). Химияның стехиометриялық заңдары Әрекеттесуші заттар арасындағы массалық және көлемдік қатынасты қарастыратын химияның бір бөлімі стехиометрия деп аталады. Зат массаның сақталу заңы – реакцияға түскен заттардың массасы реакция нәтижесінде түзілген заттардың массасына тең (Ломоносов, Лавуазье, 1748 ж.). Химиялық реакциялардағы әрбір элементтің атом саны реакцияға дейін және реакциядан кейін өзгермейді, тек олар басқаша топтасады. Мысалы: 2Н2 + О2 = 2Н2О (22 +162 = 218) Энергия өзгерісімен жүретін кез келген айналу массаның өзгеруімен жүретіндіктен, массаның сақталу заңы масса мен энергияның сақталу заңының жекелеген жағдайы болып табылады. Бұл өзара байланысты А.Энштейн 1905 ж. ашқан: Е = mc2 , мұндағы Е – тыныштықтағы бөлшек энергиясы, m - тыныштықтағы бөлшек массасы, c – вакуумдағы жарық жылдамдығы (3108 м/с). Масса мен энергия материяның қасиеттері, олар бір біріне айналмайды. Еселі қатынастар заңы – егер екі элемент бір бірімен екі немесе бірнеше қосылыс түзсе, онда екінші бір элемент санына тең келетін бір элементтің саны жай бүтін санға тең болады (Дальтон, 1803 ж.). Мысалы: азот оксидтері үшін (N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5) азоттың бірдей мөлшерімен бірігетін оттектің салмақтық мөлшері мынадай қатынаста болады 1:1, 1: 2, 1: 3, 1: 4, 1: 5. Көлемдік қатынастар заңы – өзгеріссіз температура мен қысымда реакцияға түсетін газдардың көлемдерінің бір-біріне қатынасы жай бүтін сандардың қатынасындай болады (Гей-Люссак, 1805 ж.). Мысалы: H2 + Cl2 = 2HCl (көлемдер қатынасы 1: 1: 2) Заттың құрам тұрақтылық заңы – алыну әдісіне қарамастан кез- келген таза заттың сапалық және сандық құрамы әрқашан тұрақты болады (Пруст, 1801 ж.). Мысалы: СO2 көміртегі диоксиді алыну әдісіне қарамастан әрқашанда көміртегінің бір атомынан және оттегінің екі атомынан тұрады. С + O2 СO2 СаСO3 CaO + СO2 MgСO3 + 2HCl MgCl2 + H2O + СO2 Авогадро заңы – бірдей жағдайда (Т және Р) әртүрлі газдардың тең көлемдеріндегі молекулалар сандары бірдей болады (1811 ж.). Бұл газдардағы молекулалардың ара қашықтығы молекулалардың өлше- мінен артық болатындығымен түсіндіріледі, сәйкесінше қандай көлемде болма- сын, молекулалар саны молекула өлшемімен емес, өз кезегінде температура (Т) мен қысымға (Р) тәуелді болатын молекулалардың ара қашықтығымен анықта- лады. Авогадро заңының салдары: бірдей жағдайда әртүрлі газдардың бірдей молекулаларының саны бірдей көлем алады (кез келген газдың 1 молі қалыпты жағдайда 22,4 л тең көлем алады). бірдей жағдайда әртүрлі газдардың бірдей көлемдерінің массаларының қатынасы олардың тығыздықтарының немесе молекулалық массаларының қатынасына тең: m1 / m2 = 1 / 2 = М1 / М2 = D, мұндағы D – бір газдың келесі газ бойынша алынған салыстырмалы тығыздығы. Әдетте, D сутек (Н2) бойынша немесе ауа бойынша анықталады. D (Н2 бойынша) = М (газ) / М (Н2) М (газ) = М (Н2) D (Н2 бойынша) = 2 D (Н2 бойынша) D (ауа бойынша) = М (газ) / М орт.(ауаның) М (газ) = М орт.(ауаның) D (ауа бойынша) = 29 D (ауа бойынша) жүктеу/скачать 87,53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|