ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 197
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- тен дәл аспаптарға (сағаттағы “тастар”) мойынтіректер мен тіректер, пластинка ойнатқыштың басына дыбыс түсіргіш инелер жасайды. Қоспалар әсерінен әр түрлі түске боялған - тің мөлдір кристалдары бағалы тастарға (рубин,сапфир және аметист) жатады және зергерлік істе қолданылады. Ұсақ кристалды корунд тегістейтін дөңгелек, брус және зімпара қағазын, т.б. дайындауға жұмсалады.Дәріс: 15
Тақырыбы: ІV А топша элементтеріне жалпы сипаттама. Көміртек. Кремний. V А топша элементтеріне жалпы сипаттамасы.Азот. Азоттың маңызды қосылыстары. Фосфор.
Мақсаты: ІV А, V А топша элементтерінің жалпы сипаттама: период және топ бойынша кейбір физикалық және химиялық қасиеттерінің өзгеру заңдылықтарымен таныстыру және олардың элемент атомдары құрылысымен таныстыру.
Жоспары:
-
ІV А топша элементтеріне жалпы сипаттама. -
Көміртек. Кремний. -
V А топша элементтеріне жалпы сипаттама. -
Фосфор.
Белгілі 109 элементтің 22-сі бейметалдарға жатады. Бейметалдар топырақ массасының 84%-ін, өсімдік массасының 98,5%-ін және адам денесінің массасының 97,5%-ін құрайды. Көміртек, сутек, азот, фосфор және күкірт органогенді элементтер болып табылады, өйткені олар белок, май, көмірсулар және нуклеин қышқылдары молекулаларының құрамына кіреді. Біз демалатын ауа бейметалдардан түзілетін жәй және күрделі заттардың қоспасы болып табылады.
| | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII |
| 1 | H | | | | | | | He |
| 2 | | | B | C | N | O | F | Ne |
| 3 | | | | Si | P | S | Cl | Ar |
| 4 | | | | | As | Se | Br | Kr |
| 5 | | | | | | Te | I | Xe |
| 6 | | | | | | | At | Rn |
| 7 | | | | | | | | |
Бейметалдардың ішінен сутек және гелий s- элементтерге, ал қалғаны p- элементтерге жатады. Металдарға қарағанда бейметалл атомдарының иондану энергиясы және электрон тартқыштығы жоғары. Сондықтан оттекті ns-np тұрақты электрондық конфигурациясын аяқтау үшін оларға электронды қосып алу (яғни тотықтырғыштық қасиеттер) тән. Бейметалдардың тотықтырғыштық қасиеттері, олардың периодтық жүйедегі орнымен анықталады. Периодта тотықтырғыштық қасиеттер солдан оңға қарай, ал топшаларда – жоғарыдан төменге қарай артады. Бұл периодта солдан оңға қарай электртерістіктің және электронтартқыштықтың артуына, ал негізгі топшаларда жоғарыдан төменге қарай бұл сипаттамалардың кемуіне байланысты. Топшаларда жоғарыдан төмен қарай атом радиусы артқан сайын электртерістік, электронтартқыштық және осыған сәйкес тотықтырғыш қасиеттері әлсірейді, яғни элементтердің бейметалдығы төмендейді.
Элементтер – бейметалдар қалыпты жағдайда әр түрлі агрегаттық күйде болатын жай заттарды түзеді. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, H, O, N, F, Cl – газдар, Br – сұйық, ал қалғандары - қатты заттар. Бейметалдар атомдары онша тығыз емес құрылымдар түзеді, онда атомдар арасында коваленттік байланыстар болады. Бейметалдардың кристалдық торында бос электрондар жоқ. Осыған байланысты бейметалдардың қатты заттары металдарға жылуды және электр тогын нашар өткізеді және оларға пластикалық қасиеттер тән емес. Сутекпен және электр терістігі төмен бейметалдармен әрекеттескенде барлық бейметалдар тотықтырғыш қасиеттер көрсетеді. Сонымен қатар барлық бейметалдар (фтордан басқа) тотықсыздандырғыш қасиеттер де көрсете алады. Бір ғана бейметалдың өзі тотықтырғыш та, тотықсыздандырғыш та қасиеттер көрсете алатын реакциялар да бар.
IVA топша элементтерінің жалпы сипаттамсы
IVА топшаға p-элементтер: көміртек, кремний, германий, қалайы және қорғасын жатады. Олар электрондық деңгейінің санымен ажыратылады, қозбаған атомдарының сыртқы деңгейінде төрт электроннан s²p² бар, оның ішінде p-электрондар жұптаспаған. Бірақ қозған күйде сыртқы қыбыттың электрондары s¹ p³ конфигурацияға ие болады, яғни барлық 4 электрондар жұптаспаған болып табылады
IVА топша элементтерінің қасиеттері
| Қасиеттері | C | Si | Ge | Sn | Pb |
| Реттік нөмірі | 6 | 14 | 32 | 50 | 82 |
| Салыстырмалы атомдық массасы, м.а.б | 12,0111 | 28,086 | 72,59 | 118,69 | 207,19 |
| Валенттік электрондар | 2s²2p² | 3s²3p² | 4s²4p² | 5s²5p² | 6s²6p² |
| Атом радиусы, нм | — | 0,134 | 0,139 | 0,158 | 0,175 |
| Салыстырмалы электртерістігі | 2,50 | 1,74 | 2,02 | 1,72 | 1,55 |
| Тығыздығы, г/см | 3,52 (алмаз) 2,26(графит) | 2,42 (крист. | 5,32 | 7,30(ақ) 5,85(сұр) | 11,34 |
| Балқу температурасы, °С | 3750(графит) | 1415 | 937 | 237 | 327 |
| Қайнау температурасы | — | 3250 | 2860 | 2620 | 1745 |
Реттік нөмірдің өсуіне сай IV топша элемент атомдарының радиустары заңды түрде артады, иондану энергиясы және салыстырмалы электртерістігі кемиді. Топта жоғарыдан төмен толтырылатын электрондық қабат санының және атом өлшемінің артуына сай, сыртқы электрондардың ядроға тартылуы әлсірейді, сондықтан топшада жоғарыдан төмен қарайэлементтердің бейметалдық қасиеттері әлсіреп, металдық қасиеттері артады. Дегенмен көміртекпен кремний топшаның қалған элементтерінен қасиеттері жағынан едәуір ерекшеленеді. Бұлар нағыз бейметалдар. Германийда металдық қасиеттердің белгілері бар, ал қалайы мен қорғасынның металдық қасиеттері бейметалдық қасиеттерінен басым болып келеді. Сонымен қатар көміртек және кремний А топшаның басқа элементтеріне қарағанда әр түрлі және көптеген оттекті қосылыстарында +4 тотығу дәрежесін көрсетеді, тотығу дәрежесі +4-ке тең кремний қосылыстары да едәуір тұрақты. Бірақ германийден қорғасынға қарай +4 тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстардың беріктігі төмендейді. Бұл топ элементтері үшін +2 тотығу дәрежесін көрсететін қосылыстарда тән. Кремнийдің мұндай қосылыстарының беріктігі әлсіз, бірақ қорғасынға қарай артады. Сонымен қатар А топша элементтері – 4 тотығудәрежесін көрсетуі мүмкін, мысалы, ЭН сияқты ұшқыш гидредтерде реттік нөмірдің артуына сай тұрақтылығы төмендейді. Олардың ішінен тек метан СН
4 ғана тұрақты қосылыс болып табылады. Силанның SiH тұрақтылығы төмен және ауада өздігінен тұтанады. GeH4, SnH4 және PbH4оданда тұрақсыздау. Көміртектің тағы бір ерекшелігі – ол алмаз түрінде диэлектрик болса, алгерманий және қалайы нағыз типтік жартылай өткізгіштік болып табылады. Көміртектің және кремнийдің төменгі оксидтері СО және SiO тұз түзбейтін оксидтер, ал 2 валентті германий, қалайы және қорғасын оксидтері (GeO, SnO, PbO) – екідайлы оксидтер. Көміртек (IV), және кремний оксидтері ЭО2 - қышқылдық оксидтер, оларға әлсіз қышқылдық қасиеттер көрсететін гидроксидтер тән – көмір қышқылы H2CO3 жәнекремний қышқылы H2SiO3, IVAтопшаның қалған элементтерінің оксидтері (IV) және гидроксидтері екідайлы, сонымен қатар геоманийден қорғасынға қарай олардың қышқылдық қасиеттері әлсіреп, негіздік қасиеттері күшейеді. Германий (IV), қалайы (IV), қорғасын (IV) оксидтері немесе гидроксидтері сілтілермен әрекеттескенде H2[Э(OH)6] типті қышқылдардың тұздары түзеледі, олар сәйкесінше гексагидроксогерманаттар, гексагидроксостанаттар және гексагидроксоплюбаттар деп аталады. Сол сияқты H2[Э(OH4] типті қышқылдарға сәйкес тұздар тетрагидроксогерманаттар, тетрагидроксостанаттар және тетрагидроксоплюмбаттар деп аталады. Осы типті қосылыстардың қышқылдық қасиеттері германийден қорғасынға қарай әлсірейді. Жалпы IVA топша элементтері (көміртектен басқасы) вакантты d-орбитальдарға байланысты акцепторлар қасиеттерін көрсетеді, әдетте, координациялық саны 6-ға тең көптеген кешенді қосылыстар түзеді.Бұл топша элементтері галогинедтерінен тетрахлоридтер ЭCl4 маңызды рөл атқарады. Олар сұйық заттар, оңай гидролизденеді (CCl4-тен басқасы), комплекс түзеуге бейім және H2ЭCl6 типті қышқылдар түзеді. ЭГ2 типті галогинедтерінен тұз тәрізді. Көміртек, кремний және германий сутекпен қосылыстарында ковалентті байланысқан атомдар тізбегін түзеді. Бұл қасиет көміртекте жақсы көрінеді. Оның қосылыстарында ондаған, жүздеген атомдардан құралған тізбектер бар. Кремний тікелей байланысқан максимум 6 атомнан, ал германий тек 3 атомнан құралған тізбектерді түзеді. Қалайы мен қорғасынға бұл құбылыс мүлдем тән емес.
Көміртек
Периодтық жүйедегі орны және атом құрылысы.
Көміртек IVA тобының элементі.
Оның электрондық формуласы: 1s²2s²2p².
Көміртек және оның ең маңызды қосылыстары.
Табиғатта таралуы. Көміртек табиғатта бос күйінде алмаз және графит
0,1%. Көміртек, негізінен, кальций және магний корбанаттарынан тұратын ізбестас, мәрмәр, бор,магнезит, доломит сияқты табиғи минералдардың құрамына кіреді. Ол органикалық заттардың негізгі құрамы болып табылады. Көміртек, мұнай, ағаш және табиғи газ отын ретінде қолданылатын жанғыш материалдар түрінде қарастырылады. Бұл мақсатта олар расында да жиі қолданылады, сонымен қатар қасиеттері органикалық химия курсында оқытылатын органикалық қосылыстар синтезіне қажетті көміртекті алудың көзі болып табылады.
Көміртек - өсімдік типті минерал. Жорамал бойынша миллион жылдар бұрын, батпақтарда өсімдіктердің шіру өнімдерінің жиналуы нәтижесінде түзілген. Көмірді ауа қатысынсыз жоғары температурада қыздырғанда ыдырауы процесі жүреді: ұшқыш заттар (тас көмір газы және тас көмір шайыры) айдалып, кокс деп аталатын қатты зат қалады. Көмірдің өнеркәсіптік қоры бойынша Қазақстан ТМД ішінде (Ресей Федерациясы және Украинадан кейінгі) 3-орын алады. Ірі қор орындарына: Қарағанды,Екібастұз, Торғай, Майкүбі бассейндерінің көмірі едәуір тиімді оларды арзан ашық әдіспен өндіруге болады. Ал XIX ғасырдың ортасында ашылған, Қарағанды бассейнінде көмір қоры 52 млрд тоннадан жоғары бағаланады. Соңғы жылдары көмір қоры Алматы облысында да ашылды. Қарағанды бассейнін көмірлерінің көбісі кокстелетін көмірге жатады. Бұл көмірді металлургияда қолдану үшін маңызды шарт. Бұл көмірдің құрамында күкірт және фосфор мөлшері аз болғандықтан, жоғары сапалы болатты балқытуда маңызы зор, бірақ оның күлділігі (23 – 24%) жоғары,сондықтан көптеген көмір қабаттары байытуды қажет етеді. Көмірдің кейбір қабаттары жер бетіне жақын орналасқан, бұл оларды ашық әдіспен өндіруге мүмкіндік береді.Қарағанды көмірі, негізінен, технологиялық қажеттіліктерге жұмсалады.Технологиялық отынды коксты концентрат түріндегі негізгі тұтынушылар – түсті металлургия, машина жасау, химия өнеркәсібі және құрылыс материалдары өнеркәсібі және құрылыс материалдары өнеркәсібі. Павлодар облысында ХІХ ғасырда ашылған Екібастұз тас көмір бассейні орналасқан. Екібастұз көмір бассейні еліміздегі ең ірі бассейн. Бассейн көмірі жоғары калориялы, бірақ кунділігі де көп. Бассейн қолайлы техникалық жағдайларға ие, бұл ашық өндіруді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Павлодар облысында Екібастұздың оңтүстігіне қарай Майкүбі қоңыр көмір бассейні орналасқан. Екібастұз көмір бассейні еліміздегі ең ірі бассейн. Бассейн көмірі қоңыр көмірден гөрі тас көмірге жақын, жылулық қасиеттері жоғары, күнділігі аз, құрамында 45%-тен ұшқыш заттары бар. Қарағанды қаласының солтүстік батысында Ұлы Отан соғысы жылдарында ашылған Обаған қоңыр көмір бассейні орналасқан. Оның жалпы 40млрд тоннаны құрайды.Қолжат қоңыр көмір бассейні Алматы облысында орналасқан. Оның болжанған қоры 20,4 млрд т-ға бағаланды. Бұл көмір жоғары сапалы (қоңыр көмірден тас көмірге ауыспалы). Алматы облысында төменгі Іле көмір бассейні ашылды.