химиялык негизги түшүнүктөр
Кыскача жооп: химиянын негизги түшүнүктөрү — зат, атом, молекула, химиялык элемент, жөнөкөй жана татаал зат, химиялык формула, валенттүүлүк, химиялык реакция, массанын сакталуу мыйзамы, моль жана молярдык масса.
Негизги түшүнүктөр
- Атом — заттын химиялык жактан бөлүнбөй турган эң кичине бөлүкчөсү. Атом ядродон (протондор, нейтрондор) жана электрондордон турат.
- Молекула — атомдордон турган, заттын касиеттерин сактаган эң кичине бөлүкчө: \( \mathrm{H_2O} \), \( \mathrm{O_2} \).
- Химиялык элемент — ядросунун заряды бирдей болгон атомдордун түрү. Элементтин салыштырмалуу атомдук массасы \( A_r \) мезгилдик таблицадан алынат.
- Жөнөй зат бир элементтен турат (\( \mathrm{O_2} \), \( \mathrm{Fe} \)), татаал зат бир нече элементтен турат (\( \mathrm{H_2O} \), \( \mathrm{CO_2} \)).
- Химиялык формула заттын сапаттык жана сандык курамын көрсөтөт: \( \mathrm{H_2SO_4} \) — 2 H, 1 S, 4 O.
- Валенттүүлүк — атомдун башка атомдор менен байланыш түзүү жөндөмү. Негизги эрежелер: \( \mathrm{H} \) — I, \( \mathrm{O} \) — II. Формула түзүүдө валенттүүлүктөрдүн көбөйтүндүсү барабар болот: \( \mathrm{Al_2O_3} \) (3·2 = 2·3).
- Химиялык реакция — бир заттардын экинчи заттарга айланышы. Теңдемеде атомдордун саны эки тарапта тең болушу керек.
- Массанын сакталуу мыйзамы: реакцияга кирген заттардын массасы продуктулардын массасына барабар.
- Моль — заттын сан бирдиги: \( 1 \) мольдo \( N_A = 6{,}02\cdot10^{23} \) бөлүкчө бар.
Эсептөө үчүн негизги формулалар
\[ n = \frac{m}{M}, \qquad N = n \cdot N_A, \qquad M = M_r \ \text{г/моль} \]
Текшерүү (мисал)
18 г суу \( \mathrm{H_2O} \) канча моль жана канча молекула?
- \( M_r(\mathrm{H_2O}) = 2\cdot1 + 16 = 18 \), демек \( M = 18 \) г/моль.
- \( n = \dfrac{18}{18} = 1 \) моль.
- \( N = 1 \cdot 6{,}02\cdot10^{23} = 6{,}02\cdot10^{23} \) молекула.
Жооп дал келет: 18 г — бул так 1 моль суу. Ушундай тартип менен каалаган заттын массасын, моль санын же бөлүкчөлөрдүн санын эсептесең болот.
Обсуждение
12 сообщенийАтомдун түзүлүшү боюнча 5 элемент жазып бер
Кыскача жооп: төмөндө 5 элементтин атом түзүлүшү — ядродогу протондор, нейтрондор жана электрондордун катмарлар боюнча бөлүнүшү.
| Элемент | \(Z\) (протондор) | Нейтрондор \(N = A_r - Z\) | Электрондор | Катмарлар боюнча | Электрондук конфигурация |
|---|---|---|---|---|---|
| Суутек \( \mathrm{H} \) | 1 | 0 | 1 | 1 | \(1s^1\) |
| Гелий \( \mathrm{He} \) | 2 | 2 | 2 | 2 | \(1s^2\) |
| Литий \( \mathrm{Li} \) | 3 | 4 | 3 | 2, 1 | \(1s^2\,2s^1\) |
| Көмүртек \( \mathrm{C} \) | 6 | 6 | 6 | 2, 4 | \(1s^2\,2s^2\,2p^2\) |
| Натрий \( \mathrm{Na} \) | 11 | 12 | 11 | 2, 8, 1 | \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1\) |
Кыскача түшүндүрмө
- Ядронун заряды \( = Z \), б.а. протондордун саны мезгилдик таблицадагы тартип номерине барабар. Атом электрнейтралдуу болгондуктан, электрондордун саны да \(Z\) ге барабар.
- Нейтрондордун саны: \( N = A_r - Z \), мында \( A_r \) — салыштырмалуу атомдук масса (бүтүн санга тегеректелет).
- Электрондор катмарларга төмөнкү тартипте жайгашат: 1-катмарга эң көбү 2, 2- жана 3-катмарга эң көбү 8 (сырткы катмардын максимуму \(2n^2\) формуласы менен эсептелет).
- Сырткы катмардагы электрондор элементтин валенттүүлүгүн аныктайт: \( \mathrm{Na} \) да, \( \mathrm{Li} \) да сырткы катмарында 1 электрон → I валенттүүлүк; \( \mathrm{C} \) да 4 электрон → IV валенттүүлүк. \( \mathrm{He} \) нын 1-катмары толук (2 электрон) → туруктуу, реакцияга дээрлик кирбейт.
Өзүң текшер
Мисал: хлор \( \mathrm{Cl} \), \( Z = 17 \), \( A_r \approx 35 \).
- Протондор — 17, электрондор — 17.
- Нейтрондор: \( 35 - 17 = 18 \).
- Катмарлар: 2, 8, 7.
- Сырткы катмарда 7 электрон → VII валенттүүлүк (бирикмелерде көбүнчө I).
Ошол эле 4 кадам менен таблицадан каалаган элементти жазып текшере аласың.
Кыскача түшүндүрмө деген жерди кыскараак
Кыскача жооп: 5 элементтин атом түзүлүшү:
| Элемент | \(Z\) (протондор) | Нейтрондор \(N = A_r - Z\) | Электрондор | Катмарлар боюнча | Электрондук конфигурация |
|---|---|---|---|---|---|
| Суутек \( \mathrm{H} \) | 1 | 0 | 1 | 1 | \(1s^1\) |
| Гелий \( \mathrm{He} \) | 2 | 2 | 2 | 2 | \(1s^2\) |
| Литий \( \mathrm{Li} \) | 3 | 4 | 3 | 2, 1 | \(1s^2\,2s^1\) |
| Көмүртек \( \mathrm{C} \) | 6 | 6 | 6 | 2, 4 | \(1s^2\,2s^2\,2p^2\) |
| Натрий \( \mathrm{Na} \) | 11 | 12 | 11 | 2, 8, 1 | \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^1\) |
Кыскача түшүндүрмө
- Протондордун жана электрондордун саны \(Z\) ге (тартип номерине) барабар.
- Нейтрондор: \( N = A_r - Z \).
- Электрондор катмарларга төмөнкүчө жайгашат: 1-катмарга — 2, 2- жана 3-катмарга — 8 ге чейин.
- Сырткы катмардагы электрондор валенттүүлүктү аныктайт.
Галогендер тобунда кайсы элементтер бар
Кыскача жооп: галогендер — мезгилдик таблицанын 17-тобунда (VIIA) жайгашкан элементтер: фтор \( \mathrm{F} \), хлор \( \mathrm{Cl} \), бром \( \mathrm{Br} \), йод \( \mathrm{I} \), астатин \( \mathrm{At} \) жана жасалма жол менен алынган теннесин \( \mathrm{Ts} \).
| Элемент | \(Z\) | Катмарлар боюнча | Жөнөкөй заты | Агрегаттык абалы (20 °C) |
|---|---|---|---|---|
| Фтор \( \mathrm{F} \) | 9 | 2, 7 | \( \mathrm{F_2} \) | ачык сары газ |
| Хлор \( \mathrm{Cl} \) | 17 | 2, 8, 7 | \( \mathrm{Cl_2} \) | саргыч-жашыл газ |
| Бром \( \mathrm{Br} \) | 35 | 2, 8, 18, 7 | \( \mathrm{Br_2} \) | кызгылт-күрөң суюктук |
| Йод \( \mathrm{I} \) | 53 | 2, 8, 18, 18, 7 | \( \mathrm{I_2} \) | кара-күрөң катуу зат (буусу кызгылт) |
| Астатин \( \mathrm{At} \) | 85 | 2, 8, 18, 32, 18, 7 | — | радиоактивдүү, туруксуз |
| Теннесин \( \mathrm{Ts} \) | 117 | — | — | жасалма, бир нече атом гана алынган |
Кыскача түшүндүрмө
- Жалпы белгиси: сырткы катмарында 7 электрон бар (\(ns^2np^5\)), октетке 1 электрон жетпейт. Ошондуктан бирикмелерде көбүнчө I валенттүүлүктү көрсөтүшөт (\( \mathrm{NaCl} \), \( \mathrm{HF} \)).
- Активдүүлүк: топ боюнча жогорудан ылдый азаят — фтор эң активдүү, йод андан алсыз. Себеби радиус чоңоюп, сырткы электронду тартуу күчү начарлайт.
- Жөнөкөй заттары эки атомдуу молекула түрүндө болот: \( \mathrm{F_2} \), \( \mathrm{Cl_2} \), \( \mathrm{Br_2} \), \( \mathrm{I_2} \).
- Аталышы: «галоген» — грек тилинен «туз пайда кылуучу» дегенди билдирет, анткени металлдар менен туздарды берет (\(2\mathrm{Na} + \mathrm{Cl_2} \rightarrow 2\mathrm{NaCl}\)).
Өзүң текшер
\( \mathrm{Br} \) үчүн: \( Z = 35 \) → протондор 35, электрондор 35, сырткы катмарда 7 электрон → VIIA тобу, валенттүүлүгү (бирикмелерде) I. Ошол эле 3 кадам менен топтогу каалаган элементти текшерсең болот.
Галогендер тобунда гылардын Mr
Кыскача жооп: галогендердин жөнөкөй заттары эки атомдуу, ошондуктан \( M_r = 2 \cdot A_r \).
| Элемент | \( A_r \) | Жөнөкөй заты | \( M_r \) | Молярдык масса \( M \), г/моль |
|---|---|---|---|---|
| Фтор \( \mathrm{F} \) | 19 | \( \mathrm{F_2} \) | \( 2\cdot19 = 38 \) | 38 |
| Хлор \( \mathrm{Cl} \) | 35,5 | \( \mathrm{Cl_2} \) | \( 2\cdot35{,}5 = 71 \) | 71 |
| Бром \( \mathrm{Br} \) | 80 | \( \mathrm{Br_2} \) | \( 2\cdot80 = 160 \) | 160 |
| Йод \( \mathrm{I} \) | 127 | \( \mathrm{I_2} \) | \( 2\cdot127 = 254 \) | 254 |
| Астатин \( \mathrm{At} \) | 210 | \( \mathrm{At_2} \) | \( 2\cdot210 = 420 \) | 420 |
| Теннесин \( \mathrm{Ts} \) | 294 | \( \mathrm{Ts_2} \) | \( 2\cdot294 = 588 \) | 588 |
Кыскача түшүндүрмө
- Бирикмелердин \( M_r \) син да ушундай эсептелет — формуладагы бардык атомдордун \( A_r \) лердик суммасы: \[ M_r(\mathrm{HCl}) = 1 + 35{,}5 = 36{,}5, \qquad M_r(\mathrm{NaCl}) = 23 + 35{,}5 = 58{,}5 \]
- Сан жагынан \( M_r \) молярдык массага барабар, бирок \( M_r \) — өлчөмсүз чоңдук, ал эми \( M \) г/моль менен өлчөнөт.
Өзүң текшер
\( \mathrm{Cl_2} \) нин 7,1 г массасы канча моль?
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{7{,}1}{71} = 0{,}1 \ \text{моль} \]
Ошол эле жол менен каалаган галогендин массасын, моль санын же көлөмүн (газдар үчүн \( V = n \cdot 22{,}4 \) л) эсептесең болот.
Реакция ылдамдыгына таасир этүүчү факторлорду мисалдар менен жазып бер
Кыскача жооп: реакция ылдамдыгына 7 негизги фактор таасир этет — реагенттердин табияты, концентрация, температура, беттин аянты, басым (газдар үчүн), катализатор жана нурлануу (жарык).
| № | Фактор | Кантип таасир этет | Мисал |
|---|---|---|---|
| 1 | Реагенттердин табияты | активдүү зат тезирээк реакцияга кирет | \( \mathrm{Na} \) суу менен күчтүү реакцияга кирет, \( \mathrm{Fe} \) — дээрлик кирбейт; фтор йодго караганда активдүү |
| 2 | Концентрация | концентрация өссө — кагылышуу көбөйөт, ылдамдык өсөт | цинкти концентрленген \( \mathrm{HCl} \) менен реакцияга киргизгенде газ концентрленгенге караганда тезирээк бөлүнөт; таза кычкылтекте зат жаркырап күйөт, абадагыдан тезирээк |
| 3 | Температура | ар 10 °C көтөрүлгөндө ылдамдык 2–4 эсе өсөт (Вант-Гофф эрежеси) | тамак жылуу жерде тезирээк бузулат; \( \mathrm{H_2} \) жана \( \mathrm{O_2} \) кадимки температурада дээрлик реакцияга кирбейт, жылытканда — жарылат |
| 4 | Беттин аянты (майдалануу) | майдаланган катуу заттын бети чоңоёт — ылдамдык өсөт | бордун порошогу кислотада бүтүн кесиминен тезирээк эрийт; шахтадагы көмүр чаңы жарылат, бүтүн көмүр кесими — жок |
| 5 | Басым (газдар үчүн) | басым өссө — газдардын концентрациясы өсөт | аммиак синтези \( \mathrm{N_2} + 3\mathrm{H_2} \rightleftarrows 2\mathrm{NH_3} \) 200–300 атм басымда жүрөт |
| 6 | Катализатор | реакцияны тездетет (ингибитор — жайлатат), өзү сарпталбайт | \( \mathrm{H_2O_2} \) нин ажыроосу \( \mathrm{MnO_2} \) менен тездейт; организмдеги ферменттер; консерванттар тамакты бузулуудан сактайт |
| 7 | Нурлануу (жарык) | фотохимиялык реакциялар жарыкта тездейт | \( \mathrm{H_2} + \mathrm{Cl_2} \xrightarrow{h\nu} 2\mathrm{HCl} \); фотосинтез; күмүш туздары жарыкта караят |
Кыскача түшүндүрмө
- Ылдамдык деп убакыт бирдигиндеги концентрациянын өзгөрүшүн айтабыз: \( v = \dfrac{\Delta c}{\Delta t} \).
- 1–3-факторлор бөлүкчөлөрдүн кагылышуу санын көбөйтөт; 6-фактор реакциянын энергиялык тоскоолун (активация энергиясын) төмөндөтөт.
- Катализатор реакциянын натыйжасын өзгөртпөйт — теңдештирүүнү тездетет гана.
Өзүң текшер
Басымдуу кастрюлда тамак эмнеге тезирээк бышат?
Жооп: басым жогору болгондуктан суу 100 °C ден жогору кайнайт — демек температура да, басым да өсөт, реакциялар тездейт.
Реакцияларды жазып бер
Кыскача жооп: мурунку жооптогу 7 фактор боюнча мисал реакциялардын теңдемелери (шарттары жебе үстүндө көрсөтүлгөн):
1. Реагенттердин табияты
\[ 2\mathrm{Na} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2}\uparrow \]
\[ 3\mathrm{Fe} + 4\mathrm{H_2O} \xrightarrow{t} \mathrm{Fe_3O_4} + 4\mathrm{H_2}\uparrow \]
Натрий сууда кадимки температурада эле реакцияга кирет, темир болсо суу буусу менен гана жана ысытканда.
\[ \mathrm{H_2} + \mathrm{F_2} \rightarrow 2\mathrm{HF} \quad (\text{жарылуу менен}) \]
\[ \mathrm{H_2} + \mathrm{I_2} \rightleftarrows 2\mathrm{HI} \quad (\text{ысытканда гана, кайтарымдуу}) \]
2. Концентрация
\[ \mathrm{Zn} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl_2} + \mathrm{H_2}\uparrow \]
\[ \mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} \]
Кислота же кычкылтек концентрленген болсо, газ ошончо тезирээк бөлүнөт.
3. Температура
\[ 2\mathrm{H_2} + \mathrm{O_2} \xrightarrow{t} 2\mathrm{H_2O} \]
\[ \mathrm{CuO} + \mathrm{H_2} \xrightarrow{t} \mathrm{Cu} + \mathrm{H_2O} \]
Бөлмө температурасында бул реакциялар дээрлик жүрбөйт, ысытканда тездейт.
4. Беттин аянты (майдалануу)
\[ \mathrm{CaCO_3} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{CaCl_2} + \mathrm{H_2O} + \mathrm{CO_2}\uparrow \]
Бордун порошогу бүтүн кесимине караганда тезирээк эрийт — бети чоң.
5. Басым (газдар үчүн)
\[ \mathrm{N_2} + 3\mathrm{H_2} \xrightarrow[\,t,\ \text{кат.}\,]{p = 200\text{–}300\ \text{атм}} 2\mathrm{NH_3} \]
\[ 2\mathrm{SO_2} + \mathrm{O_2} \rightleftarrows 2\mathrm{SO_3} \]
6. Катализатор
\[ 2\mathrm{H_2O_2} \xrightarrow{\mathrm{MnO_2}} 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2}\uparrow \]
\[ 2\mathrm{KClO_3} \xrightarrow[\ t\ ]{\mathrm{MnO_2}} 2\mathrm{KCl} + 3\mathrm{O_2}\uparrow \]
\[ \mathrm{N_2} + 3\mathrm{H_2} \xrightarrow[\ t\ ]{\mathrm{Fe}} 2\mathrm{NH_3} \]
7. Нурлануу (жарык)
\[ \mathrm{H_2} + \mathrm{Cl_2} \xrightarrow{h\nu} 2\mathrm{HCl} \]
\[ 2\mathrm{AgBr} \xrightarrow{h\nu} 2\mathrm{Ag} + \mathrm{Br_2} \quad (\text{сүрөткө тартууда колдонулат}) \]
\[ 6\mathrm{CO_2} + 6\mathrm{H_2O} \xrightarrow[\ \text{хлорофилл}\ ]{h\nu} \mathrm{C_6H_{12}O_6} + 6\mathrm{O_2} \]
Текшерүү
Мисал: \( 2\mathrm{H_2O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2} \)
- \(\mathrm{H}\): солдо \(2\cdot2 = 4\), оңдо \(2\cdot2 = 4\) ✔
- \(\mathrm{O}\): солдо \(2\cdot2 = 4\), оңдо \(2\cdot1 + 2 = 4\) ✔
Теңдеме туура. Каалаган реакцияны текшерүүнүн тартиби ушундай: ар бир элементтин атомдорун эки тарапта санап салыштыр.
