ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 176
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Дәріс:2
Тақырыбы: Элементтердің қасиеттері периодтылығының мәні. Д.И.Менделеев ашқан периодтық заңның және атом құрылысы теориясының маңызы.
Мақсаты: Д.И.Менделеев жасаған химиялық элементтердің периодтық жүйесінің құрылысымен толық танысады.
Жоспары:
-
Д.И.Менделеев жасаған элементтердің периодтық жүйесі
Химиялық элементтердің периодтық жүйесі периодтық заңның графиктік кескінделуі болып табылады. Периодтық жүйенің бірнеше түрі бар.Ең көп таралған нұсқасы оқулықтың қосарбетінде берілген периодтық жүйенің қысқа түрі. Периодтық жүйенің қысқа түрі периодтан,қатардан және топтан тұрады. Қазіргі кездегі периодтық жүйеде барлық элементтер рет бойынша нөмірленген. Элементтердің нөмірін реттік немесе атомдық нөмір деп атайды. Периодтар горизонталь қатардан тұрады. Периодтық жүйеде 7 период бар,олар рим сандарымен бнлгіленген.І,ІІ жәнеІІІ периодтар бір қатардан тұрады және кіші периодтар деп аталады,ал IV,V,VI,VII периодтар екі қатардан тұрады,оларды үлкен периодтар деп атайды.Бірінші периодта-2элемент,екінші және үшіншіде-8-ден,төртінші және бесіншіде-18-ден,алтыншыда-32,жетіншіде (аяқталмаған)-32 элемент бар. Әрбір период,біріншіден басқасы, сілтілік металдан басталып инертті газбен аяқталды. Менделеев ІІ және ІІІ период элементтерін типтік деп атады.Бұл элементтердің қасиеттері типтік металдан екідайлы элементтерге одан бейметалдар мен инертті газдарға заңдылықпен өзгереді. Сонымен қатар периодтарда элемент қосылыстарының қасиеттері және формалары заңдылықпен өзгереді. VI периодта лантаннан кейін реттік нөмірлері 58-71-ге тең 14 элементті лантаноидтар (лантанға ұқсастар) деп атайды. Лантаноидтар кестенің төменгі жағында жеке орналастырылған,олардың жүйеде орналасу тәртібі кестедегі ұяшықта былайша көрсетілген: La-Lu. Лантаноидтардың химиялық қасиеттері өте ұқсас. VII периодта реттік нөмірлері 90-103-ке дейін 14 элементті актиноидтар деп атайды. Оларды лантаноидтардың төменгі жағынан жеке орналастырады,ал сәйкес ұяшықта олардың жүйеде орналасу кезектестігі көрсетілген.Ac-Lr.Көптеген актиноидтар радиоактивті. Тігінен орналасқан элементтердің қатарын топтар деп атайды. Периодтық жүйеде сегіз топ бар,олардың нөмірі рим сандарымен белгіленген. Топ номірі элементтің,ең жоғары тотығу дәрежесіне сәйкес келеді. Тек фтор мен кейбір металдар ғана өзгеше. Фтордың тотығу дәрежесі әрқашан -1-ге тең. Әрбір топ-негізгі (A) және қосымша (Б) деп екі топшаға бөлінеді. Басты топшаны табиғи ұялас элементтер құрайды:оған типтік элементтер (ІІ және ІІІ период элементтері) және химиялық қасиеттері соларға ұқсас үлкен периодтардың элементтері кіреді. Қосалқы топшаны үлкен периодтың элементтері – металдар ғана құрайды. VIII топ қалған топтардан ерекшеленеді. Инертті газдардың басты топшасынан басқа,онда үш қосымша топша бар;темір топшасы,кобальт топшасы және никель топшасы,оларды көлденеңінен алғанда триада деп атайды. Мәселен, темір тридадасы: Fe,Co,Ni. Негізгі және қосымша топша элементтері химиялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Мысалы,VII топтың негізгі топшасын бейметалл галогендер F, CL, Br, I, At, ал қосымша топшасын металдар Mn, Tc, Re құрайды. Топшалар өзара ұқсас элементтерді біріктіреді. Бір топта орналасқан элементтер ұқсас оттекті қосылыстар түзеді. Периодтық жүйеде әрбір топтың астында элементтердің жоғары оксидтерінің жалпы формуласы берілген: R
2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4, мұндағы, R–сол топтың элементі. Жоғары оксидтерінің формулалары топтың(басты және қосалқы) барлық элементтеріне қатысты,тек қана элемент топтың нөміріне тең тотығу дәрежесін көрсетпейтін кезде ғана бұл формула сәйкес келмейді. Негізгі топшаларда орналасқан бейметалдар IV топтан бастап газтектес сутекті қосылыстар түзеді. Оларды да жалпы формулалармен:RH4, RH3, RH2, RH береді. Сутекті қосылыстардың формуласы тек қана негізгі топша элементтеріне қатысты. Топшадағы элементтердің қасиеттері ұқсас,бірақ бірдей емес;жоғарыдан төмен қарай металдық қасиеті күшейеді де,бейметалдық қасиеті әлсірейді. Демек,металдық қасиеттер франций мен цезийде,ал бейметалдық қасиеттер фторда өте күшті білінеді.
Д.И.Менделеевтің периодтық заңының және химиялық элементтердің периодтық жүйесінің мәні. Д.И.Менделеевтің периодтық заңы- табиғаттың ең маңызды заңдарының бірі. Ол қазіргі химияны жасауда басиы рөл тақарды, оны біріңғай, біртұтас ғылым етті. Элементтер өзара табиғи байланыста қарастырыла бастады, олардың қасиеттері периодтық жүйедегі орындарымен анықталады. Академик Н.Д.Зелинский атап көрсеткендей, периодтық заң «ғаламдағы барлық атомдардың өзара байланысының ашылуы»болды. Химияда периодтық заңының ашылуы жаңа элементтердің болуын және қазіргі зерттеулердекеңінен қолданылатын олардың қосылыстарын сипаттап,болжауға мүмкіндік берді. Д.И.Менделеев заңы негізінде оның кестедегі барлық бос торлар толтырылып,сонымен біргн жаңа элементтер ашылды. «Периодтық заңға дейін,- деп жазды Д.И.Менделеев,- элементтер табиғаттың кездейсоқ құбылыстарының бөдігі болып келді, қандай да бір жаңалықты күтетіндей себеп табылмады,ал қайта табылғандар толық күтпеген жаңалық болды. Периодтық заңдылық ең алдымен,әлі ашылмаған элементтерді болжауға мүмкіндік берді,осы заңдылықпен қаруланбасақ бұлай болжауға әлі жептеген болар едік».Д.И.Менделеевтің периодтық заңы және химиялық элементтердің периодтық жүйесі- жаңа химиялық элементтерді алуды және іздеудің,жаңа заттар мен материалдарды жасаудың компасы. Периодтық заң философияда да үлкен рөл атқарады ол табиғат дамуының жалпы заңдарын дәлелдейді(терісті теріске шығару,қарама қайшылықтардың күресі мен бірлігі, санның сапаға ауысуы) әрі бейнелеп берді. ХІХ ғасырдың соңында Д.И.Менделеевтің периодтық заңы мен периодтық жүйесіне сүйеніп,әр түрлі елдердің ғалымдары атом құрылысының теориясын жасап,зерттеулер жүргізді. Ол өз кезегінде периодтық заңның физикалық мәнін ашып,периодтық жүйеде элементтердің орналасуын түсіндірді. Енді периодтық заң ХХ ғасырдағы химия мен физиканың барлық жаңалықтарының ашылуының алғашқы көзі болды деп нық сеніммен айтуға болады.Оның химиямен іргелес басқа жаратылыстану ғылымдарының;биохимия,геохимия,космохимия және т.б. дамуына маңызы ерекше болды. Д.И.Менделеев жасаған химиялық элементтердің периодтық жүйесін ескере отырып,жаңа жасанды және синтездік материалдарды, құймаларды, қасиеті берілген заттарды алу, ядролық энергияны қолдану жөнінде ғылыми зерттеулер жүргізілуде. Жер қыртысы,ғарыштық объектілер зерттелуде. Периодтық жүйенің педагогикадағы маңызы өте зор - ол орта және жоғары мектепте химияны оқытудың ғылыми негізі болып табылды. Химиялық элементтердің периодтық жүйесі - әр түрлі қосылыстардың қасиеттер,табиғатта таралуы және оларды алу тәсілдері туралы ақпараттардың бай қоймасы. Д.И.Менделеев:«...болашақ периодтық заңның күйреуіне әкелмейді,оны тек қосымша толықтырулар мен даму күтіп тұр...» деп жазды.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834 - 1907) - Ұлы орыс ғалымы- қазіргі химияның негізін қалаушылардың бірі. Периодтық заңды және химиялық элементтердің периодтық жүйесін ашқан. Барлық бейорганикалық химияны бірінші рет периодтық заң негізінде баяндаған іргелі еңбек - «Химия негіздерін» жазды. Ерітінділердің химиялық теориясы авторларының бірі. Элементтердің периодтық жүйесінде сол кезде әлі ашылмаған элементтердің химиялық қасиеттерін болжауды ең бірнші қолданған ұлы орыс химигі Дмитрий Менделеевтің құрметіне реттік нөмірі 101 - элемент менделевий деп аталды.
Дәріс: 3
Тақырыбы: Химиялық байланыс. Ковалентті байланыс.Иондық байланыс және металдық байланыс. Сутектік байланыс және кристалдық торлардың типтері
Мақсаты: Химялық байланыстың түрлерін,олардың түзілуін, күрделі заттардың құрылымдық,электрондық формулаларын жазу сауаттылығын игеру. Молекулалар мен кристалдардың химиялық байланыс түрлерін ажырата білу. Металдық байланыс, оның шығуы, металдық байланыстың табиғаты, сутектік байланыс,оның шығуы туралы білімдерін жүйелеу, тереңдету; металдық байланыспен берілген заттарды, сутектік байланысты сипаттай білу, атомдардан иондардың түзілу схемасын құрастыра білу, химиялық байланыстың түрлерін анықтай білу, ковалентті байланыс туралы білімдерін жүйелеу және қорытындылау, салыстыру, білім-білік дағдыларын дамыту;
Жоспары:
-
Химиялық байланыстың табиғаты -
Коваленттік байланыс -
Иондық байланыс -
Металдық байланыс -
Сутектік байланыс.
Химиялық байланыстар — химиялық элементтер арасындағы тұрақты тепе-тең күйдегі жүйе жасауға келіп тірелетін (молекула, ион, радикал) электромагниттік әсерлесу жиынтығы.
Валенттілік байланыс теориясы молекуладағы атомдық жұптар бір немесе бірнеше жалпы электрондық жұптардың көмегімен ұсталып тұру жағдайынан шығады. Химиялық байланыстардың негізгі қасиеттеріне қанықтыру, бағытталу және поляризациялану жатады. Сонымен қатар атомдарда белгілі бір еркін электрондардың саны бар, және олар тек қана химиялық байланысқа түседі, осы химиялық байланыс қанығу болады. Ол элементтің валенттілігімен анықталады. Валенттілік – бұл атомдық элементтің басқа элементтің белгілі бір атомдық санын қосу немесе ендіру қасиетінің химиялық байланысқа түзілу қабілеттілігі. Химиялық байланыс кезінде атомдардың электрондық бұлттары бір-бірін жабады. Сол себептен электрондық бұлттар әртүрлі пішінге ие, ал олардың өзара бір-бірін жабу әрекетінде түрлі бағыттағы пішін бар. Бір-бірін жабу әдісі және симметрияға тәуелділігі s
-, p- және d - байланыстағы бұлт түзеді. Сигма- байланыс сызық бойындағы атомдық қосылысты электрондық бұлттармен жабу әрекеті арқылы жүзеге асады. Пи – байланыс сызықтағы атомдық қосылыстың екі жағын да электрондық бұлттардың жабуынан пайда болады. Дельта – байланыс параллель жазықта орналасқан барлық төрт қалақты d- электрондық бұлттармен жабуға міндетті.
Ковалетті байланыстардың түзілу механизмі айырбастау, донорлы – акцептрлі және дативті болып келеді. Донорлы – акцепторлы бөлшектердің өзара әрекеттесу кезінде бірі – электрондық жұп, ал екіншісі – еркін орбиталь. Еркін электронды бұлттық байланысқа түсетін бөлшекті-донор; еркін орбитальді электрондық жұпты қабылдайтын бөлшекті акцепторлы деп атаймыз.
Байланыс ұзындығы – химиялық байланыстағы атомдардың арасындағы ядроаралық қашықтығы. Химиялық байланыстағы атомдардың ядродан өтетін жорамалдағы сызықтарының арасындағы бұрыш валенттік деп аталады. Байланыс энергиясы (оның төзімділігін анықтайтын) – оның үзілуіне кеткен энергия саны. Байланыс энергиясы кДж/моль-мен өлшенеді. АВn типтегі көп атомды молекула үшін ЕАВ орташа байланыс энергиясы 1/n диссоциациялық энергия бөлігінің АВn=А+nВ атомына қосылуына тең, ЕАВ=D/n. Ядролардың арасындағы әртүрлі аралықтардағы энергия жүйелерін есептеп, энергия жүйесінің ядроларының арасындағы қашықтығының энергиялық жүйеге тәуелділік графигін тұрғызуға болады. Ядроның орналасуы өзгерген кезде электронның энергиясы, молекуланың энергиясы ауысады. Одан кейін молекуланың потенциалдық энергиясының қисықтығы электрон энергиясының ядроларының арасындағы қашықтығына тәуелділігін шағылыстырады. Молекуланың негізгі жағдайын төменгі энергетикалық дәрежесі анықтайды. Атомдардың жақындасуының өлшемі бастапқыда тартылыс күші басым болады, содан кейін тебіліс күші , сондықтан бастапқыда потенциалды энергия жүйесінің минимумға жетуі – оның күрт үлкеюі, біркелкі төмендеуі байқалады. Әртүрлі элементтердің атом аралық байланысы әрқашанда электртерістігінің әртүрлілігіне байланысты полярлы. Мысалы, хлорсутекті молекулада сутек атомы оң поляризацияланған, ал хлор атомы – теріс; сутек атомында оң заряд, ал хлор атомында – теріс заряд пайда болады. Бұл эффективті заряд деп аталады. Молекуланың электронды тығыздығының орналасу сипатына тәуелділігіне қарай полярлы және полярлы емес болуы мүмкін. Полярлы емес молекуланың оң және теріс зарядтарының ауырлық центрі сәйкес келеді. Көлемі және қарама – қарсы зарядтардың белгісі бойынша тең болатын екі атомнан тұратын полярлы молекулалар дипольді немесе жүйелі болып табылады. Зарядтардың ауырлық центрінің арасындағы ара қашықтық дипольдің ұзындығы деп аталады.
Химиялық байланыстың ішіндегі гибридизациялы валентті байланыс таза емес, гибридті орбиталь деп аталатын аралас электрондармен пішінделеді. Соңғысы атомдық орбитальдардың араласуы нәтижесінде пайда болады. Гибридизация кезінде бастапқы пішіні және орбитальдардың энергиясы өзара өзгереді және жаңа бірдей пішіндегі бір энергиялы орбиталь түзіледі. Байланыстың қысқарылуының жоғарлауы сигма - , пи – және дельта – байланысқа түсуге міндетті.
Химиялық байланыс валентті электрондардың арқасында пайда болады, бірақ әртүрлі жолмен жасалынады. Химиялық байланыстың негізгі үш түрі бар: коваленттік, иондық, металдық. 1. Коваленттік байланыс ортақ жұп электрондардың түзілуімен болатын байланыс. Егер коваленттік байланыс біртекті екі молекулалы атом арасында болса, (H2, J2 ), онда мұндай байланыс- полюссіз ковалентті байланыс деп аталады
H . + . H= H: H
Әртүрлі атомдар арасындағы байланысты полюсті ковалентті байланыс депатайды. Бұл жағдайда электрон жұбы электр терістігі жоғары атомға қарай жылжиды. Мысалы: HCl, HNO3.
H . + . Cl
Химиялық ковалентті байланыс полюссіз және полюсті болып екі топқа бөлінеді.
-
Полюссіз ковалентті байланыс. Мысал ретінде фтор молекуласының түзілу схемасын келтіруге болады. Фтор молекуласындағы химиялық байланыс бір жұп электрон арқылы түзіледі. Сонымен фтор молекуласының әрбір атомының сыртқы деңгейінде аяқталған 8 электроны бар қабат түзіледі, оның екі электроны екі атомға да ортақ болады. Оттек молекуласын түзілуіне оның әр атомы екі дара электроннан жұмсайды. Сондықтан оттек молекуласындағы атомдардың арасында екі қос электрондық химиялық байланыс түзіледі. Азот молекуласы түзілу үшін оның әрбір атомы үш дара электроннан жұмсайды. Азот молекуласындағы атомдардың арасында үш жұп электроннан тұратын химиялық байланыс түзіледі.
-
Полюсті ковалентті байланыс. Әртүрлі элементтердің атомдары өзара әрекеттескенде олардың арасында да қос электрондық байланыс түзіледі. Бірақ бұл жағдайда қос электрон екі атомнан бірдей қашықтықта орналаспайды. Молекуладағы қай атомның электр терістігі басым болса, қос электрон сол атомға жақын орналасады.
