КОВАЛЕНТТІК БАЙЛАНЫС

Коваленттік байланыс деп екеуіне ортақ электрондық жұптар арқылы іске асатын хим/қ бай/сты айтады.Коваленттік бай/с қасиеттері бір біріне жақын атомдар арасында түзіледі және бұл атомдардың жұптаспаған электрондары болу керек. Коваленттік байланыстың екі түрі болады полюсті және полюссіз.Ковалентті полюссіз бай/с электртерістігі бірдей атомдардың арасындағы екеуіне ортақ электрон жұбы арқылы түзілетін бай/с.Ковалентті полюсті бай/с әр түрлі екі атом арасында түзіледі сонда электрондық бұлт электр терістілеу атомға қарай ығысады.Ковалентті бай/стардың қасиеттері 1 Қаныға алатындығы -Ковалентті бай/стардың шектеулі санын түзуіне атомның қатынасуға қабілеттілігі 2 Бағытталғандығы --молекуланың кеңістіктегі құрылымын шарттастырады, электрондық бұлттардың қайта жабылуы тек орбитальдардың өзара белгілі бір бағытталу тұсында жүреді, бұл өз кезегінде электрондардың қайта жабылуындағы ең үлкен электрондық тығыздылығты қамтамасыз етеді Коваленті байланыс,атомдық қоздыру нәтйжесінде пайда болатын,жуптаспаған электрондар есебінен де түзіле алады.бул донорлы-акцепоторлық механизым–ковалентілік байланыс түзілуінің басқа да механизымының бар болуымен байланысты.Бул механизымның мәні – атомдардың біреуі бөлінген электрондық жубын, ал басқасы бос орбиталдың береді. Донорлы-акцепоторлық механизмі аммони ионнының түзілу сұлбасымен жақсы көрнектенді.Егер элемент алмасу механзімі бойынша да, донорлы-акцепторлы механизім бойынша да ковалентті байланыс түзетін болса, онда оның валентілігі жұпталған электрондар санынан үлкен және электрондық қабаттағы орбиталдарлдың жапы санымен анықталады.Оларға енетідер:

- жұптаспаған электрондар бар орбиталдар;

- жұптаспаған электрондар жұбы бар орбиталдар;

- бос орбиталдар.

14. ИОНДЫҚ БАЙЛАНЫҚ

Иондық байланыс иондардыің электорстатикалық тартылу күштері арқылы жүзеге асатын хим/қ бай/с.Иондық байланыс электртерістіліктері әртүрлі болатын атомдардың арасында ғана түзіледі.Коссельдің теориясы бойынша металмен бейметалдың атомдары әрекеттескенде, электрнейтрал қосылыс түзіледі,яғни иондардың зарядтары қарама қарсы және олардың атомдарының электр терістіктерінде үлкен айырмашылық болуы керек.Иондық қосылыстарда бір атомның басқаға толық ауысуы болмайды.Иондылық өлшем деп қосылыстарды түзетін элеменнт атомдарының электртерістіліктері арасындағы айырманы айтады.∆х=2 болса иондық байланыс.∆х үлкен болған сайын полярлығыда үлкен болады.

15.Металдық байланыс.

Металдық байланыс -электрстатикалық тартылу нәтижесінде металдар иондарының және жалпыланған электрондар арасындағы түзілетін химиялық байланыстс айтады.Металдық байланыс тек қана бірінші текті өткізгіштерде болады.

Металдық байланыс металдағы атомнан электрондар тұрақты күйде бөлінгенде пайда болады.Электрондарын берген металл атомдары оң зарядталған иондарға түрленеді,ал олар тұрақты қозғалыстағы электронды өзіне тартуға ұмтылады.Бос электрондар металдың барлық атомдарын өзара берік байланыстырады да металл торының беріктігін қамтамасыз етеді. Металдық байланыста электрондарды ортақтастыруға барлық атомдар қатысады.Металдық байланыс энергиясы коваленттіктен 3-4 есе аз.

16.Сутектік байланыс.Оның түзілу механизмі

Сутектік байланыс құрамына сутегі мен электртерістігі күшті элемент-O,N,S,F,кіретін молекулалар арасында пайда болады.Сутектік байланыс әртүрлі молекулалар арасында ж\е бір молекула ішіндегі әртүрлі топтар арасында пайда болады.Сутек атомының ішкі электрондық қауызы болмағандықтан,теріс полюстенген атомның электрондық қауызының ішіне еніп кете алады.Сутектік байланыс суда ғана емес,полимерлерде,белокта,сан алуан кристалдық заттарда түзіледі.

17. Тотығу-тотықсыздану реакциялары деп электрондардың бір бөлшектерден екіншіге ауысуымен байланысты жүретін реакцияларды айтады,яғни әрекеттесуші молекулалар құрамына енетін элемент атомдарының тотығу дәрежесінің өзгеру.Тотығу процесі– атомның электрондарды беріп тотығу дәрежесінің өсуі.Тотықсыздану процесі-атомның электронды қосып алып тотығу дәрежесінің кемуі.Тотығу-тотықсыздану реакциялары 4 бөлінеді :1)молекула ішілік -тотықтырғышпен тотықсыздандырғыштың ролін иондағы элемент атомдары атқарады.Бұл реакция температуралық қыздырумен альфа бөлшекпен атқылау кезінде жүреді. 2)молекулааралық -жайж\е күрделі заттармен иондардың қатысуымен жүреді.Бір заттағы екі элемент атомы бірден тотығуға да тотықсыздануғада қатыса алады .3)дисмутация -элемент атомдарының тотығу дәрежесінің бірден жоғарылауымен төмендеуңі арқылы жүреді. 4)конпропорциялану -реакцияда атомдардың тотығу дәрежесі теңеседі.Қасиеттеріне қарай элементтері 3 топқа бөлінеді 1) тотықтырғыш а) қосылыстарда ең жоғары тотығу дәрежесін көрсететін элем атомы.

б) F,O атомдары мен молекулалары

2. тотықсыздандырғыштар а)s,p,d,f ұяшықтарының металдың бос атомдары

б) қосылыстарда ең теріс тотықсыздану дәрежесін көрсететін элем атомдары

3. тотықтырғыш та,тотықсыздандырғыш та жатады. а)4-6 топшалардың бейметал молекулалары

б) қосысылғыштар аралығында оң тотығу дәрежесін көрсететін элем атомдары

в) асқын тотық қосылыстар

Электрондық баланс әдісі реакцияға қатысқан және түзілген заттардағы элементтердің

тотығу дәрежелерін салыстыруға негізделген.

Мысалы

3+ 7+ 5+ 2+

KNO₂+NaMnO₄+H₂SO₄ KNO₃+MnSO₄+Na₂SO₄+H₂O

N³⁺-2e=N⁵⁺ 5 тотығу пр зат тот-сыз-ғыш

Mn⁰+5e=Mn²⁺ 2 тотықсыздану пр зат тот-р-ғыш

5KNO₂+2NaMnO₄+H₂SO₄=5KNO₃+2MnSO₄+Na₂SO₄+H₂O

Ионды-электрондық әдіс тотықсыздандырғыштың тотығуының,тотықтырғыштың тотықсыздануының иондық теңдеулерін жеке-жеке құрып,содан соң оларды жаолпы иондық теңдеуге біріктіруге негізделген.

Мысылы Na₂CO₃+HOH NaHCO₃+NaOH

2Na⁺+CO₃^2-+HOH Na⁺+HCO₃^-+Na⁺+OH^-

CO₃^2-+HOH HCO₃^-+OH^-

18.Электрохимиялық процестердің анықтамалары мен жіктелуі.Электродтық потенциалдар туралы түсінік.Стандартты электродтық потенциалдар.Металл электродының потенциалын есептейтін Нернст теңдеуі.

Химиялық және электрлік түрдегі энергияның өзара бірінің- біріне айналуымен шұғылданатын ғылым саласын электрохимия,ал процестің өзін–электрохимиялық процесс д.а.Электрохимиялық процестердің түрлері: гальваникалық элемент және электролиз.Гальваникалық элемент дегеніміз – химиялық энергияны электр энергиясына айналдыратын қондырғы.Гальваникалық элемент өз тұздарының ерітіндісіне батырылған екі электродтан тұрады.Электролиттің ерітіндісі немесе балқымасы арқылы тұрақты ток өткенде электродтарда жүретін тотығу- тотықсыздану реакцияларын электролиз деп атайды.Электродтық потенциал дегеніміз—қос электрлі қабаттағы потенциалдар айырымын айтамыз.Металдың химиялық белсенділігін сипаттайтын шама – стандартты электродтық потенциал деп атайды.

Нернст теңдеуі:

19. Гальваникалық элемент.Гальваникалық элементтің электр қозғаушы күші.Концентрациялық элемент. Гальваникалық элемент дегеніміз –химиялық энергияны электр энергиясына айналдыратын қондырғы.Гальваникалық элемент өз тұздарының ерітіндісіне батырылған екі электродтан тұрады. Гальваникалық элемент жұмыс істегенде электрод потенциалдарының ең максимальды айырмасы элементтің электр қозғаушы күші (Е) деп аталады. Концентрациялық элемент деп әртүрлі концентрациялардағы тұздардың ерітінділеріне батырылған екі бірдей электродтан тұратын жүйені айтады.

20.Газ электродтары.Сутектік және оттектік электрод/ң потенциал/н есептеу.Сутек электрондарының стандарты потенциалы ол 298К температурадағы сутек қысымы 1 атмосфера ж\е ерітіндідегі сутек иондарының белсенділігі бірге тең кездегі потенциалы.Иондану энергия/ң мәні үлкен болған/н асыл метал/р Au, Pt және т.б. ион/ры ерітін/ге беру арқылы потен/р айырма/н түзбейді.Ерітін/де бұл метал/ң иондарының болмауы асыл метал ерітінді шекара/да потенц/р айырмасы түзілуіне маңызды қызметті молекулалар,атомдар және ортадағы иондарды іріктеп (таңдап) жұту арқылы жүргізіледі: стандартты сутектік электрод дег/з сутегі иондары/ң (Н) активтік концен/сы (1 моль/л-ге) тең күкірт қышқылына батырылған беті электролитттік жолмен кеуек платинамен қапталған платина электроды.Платина пластикасы (электроды) арқылы атмосфералық қысыммен сутегі газы жіберіледі, сутегі молекулалары кеуек платинада адсорбцияланады ж/е онда жақсы ериді.Плати/ң катализ/ры ретінде әсер етуінің нәтиж/де сут/і молек/ры аздап атомды/ға ыдыратады.

21.Тотығу-тотығсыздану потенциалдары мұндағы n-электрондар саны.F-Фарадей тұрақтысы. Электроттық потенциалдың пайда болу мәні:егер металл жолағын Me сол метал ионы бар ертіндіге енгізсе онда келесі құбылыс жүреді де металл мен ертінді арасында потенцалдар айырымы пайда болады,оны электроттық потенциалдар деп атайды.Бұл айырма металл табиғатына және ертіндідегі иондардың концентратциасына,сол сиақты температураға тәуелді.Стандартты жағдайда жүретін реакциалар үшін,Гиббс энергиасы мен электодық потенциалы арасындағы байланыс теңдеуімен өрнектеледі: Мұндағы шамасын стандартты электродтық(тотығу-тотықсыздану)потенциалы деп атайды.Яғыни заттың тотыққан және тотықсызданған формалары бар ертіндіге инертті электрод батырылғанда пайда болатын потенциалды тотығу-тотықсыздану потенциалы деп атайды.Потенциалын есептейтін Нернст теңдеуі:

22.электро/қ процес/ң/ң кинетикасы. Электрод потенциалы өзгереді-бұл құбылысыты поляризация д/ді. поляр. Дейді. тепе-теңдік потенциалы.Поляризация құбылысы анодта да, катодта да, байқалуы мүмкін, сонд/н поляризац/ны анодтыққа ж/е потенциалдыққа бөледі.Сондай-ақ ток өткендегі потенциалдық өзгеруін аса кернеулік д/а.Ток тығыздығына потенциал/ң графикалық тәуелдігі поляризаци-қ қисық д/ді.

i-ток тығыздығы, S-электрод/қ беттік аудан алаңы.а)Электрохимиялық поляризация(аса кернеулік) ол реакциан/ң электрохимиялық кезеңі баяулауымен байланысты потенциал/ң өзгеруі мұны, яғни баяулатылған разряд теориасын ұсынған орыс ғалымы А.Н.Фрумкин.Электрохимиялық аса кернеулікпен ж/е ток тығыздығы арасындағы байланысты Тафель теңдеуімен өрнектейді: а,в-тұрақтыб) концентрациалық поляризация-электрод айналасындағы қабатта ток өткенде байланысты электродтың потенциалының өзгеруі: i-ток тығыздыға, шекті ток. Ертінді көлеміндегі реагент/ң конц, D-диффузия коэфиценті. диффузия қабат қалыңдығы Сұйықтықты алмастырмаған кезде ондағы молекулалар тек қана диффузиның арқасында қозғалып, электрод бетінің жанында жұқа қабатты түзеді. Бұл жұқа қабат диффузиялық қабат д.а.

25.Коррозияның термодинамикасы мен кинетикасы.Химиялық коррозияның термодинамикасы.Қоршаған ортаның әсерінен металдың жаңа химиялық қосылыс түзе күйреуін – коррозия дейміз. Коррозияның күнде кездесетін мысалы- темірдің таттануы-темір ауадағы оттекпен тотығып, беті таттанады. Коррозия–металдарды қоршаушы ортаның әсерінен, өздігінен тотығу процесі. Коррозияның бір түрі – химиялық коррозия, ол қышқыл, сілті, тұздардың ерітінділерінің және түрлі газдардың (СО_2, НСl т.б.) тікелей әрекеті. Электрохимиялық коррозия - ол болу үшін электрохимиялық процесс өту керек, ондай процесс үшін екі электрод және элекродттар батырылған электролиттер болуы керек. Металл таза болса коррозияға ұшырамайды. Көптеген металдардың бетін азот қышқылы тәрізді тотықтырғышпен өңдегенде коррозия күрт баяулайды. Мұндай металл бетіндеқорғаушы қабат түзіп тоттануды азайтатын заттарды ПАССИВАТОРЛАР(ингибаторлар) дейді. Керісінше тездететін заттрады АКТИВАТОРЛАР дейді. Коррозиямен күрес – металл бұйымдарын бояу, оксидирлеу(металл бетіне осы металлдың оксидінің тыығыз қабатын алу), анодтау, электролиз арқылы металлмен қаптау, ол катодтық (белсенділігі төмендеу металл қабығы) және анодтық (белсенділеу металл қабығы) болады., протекторлық қорғау, фосфаттандыру, Ингибаторларды қолдану, олар металл бетіне адсобцияланып оның потенциялын оңды етеді, осы арқылы жемірілу процесін баяулатады., электрмен қорғау

Сұйық бейэлектролиттерде немесе жоғары температорада тотықтырғыш газдар(O₂ галогиндер) ортада металдың өздігінен бүлінуінен химиялық коррозия жүреді. Коррозияда біден металдың электрондары тотықтырғышқа көшеді.Газдағы коррозияны қарастырайық.Металдың оттегімен тотығу реакция теңдеуін жазамыз nMe + m/2 * O₂=Me_nO_m..Бұл реакйия химиялық термодинамика заңы бойынша, жүйенің Гиббс энегиясының мәні азайса ғана жүреді (∆G<0) Ереже бойынша жай заттардың түзілуі Гиббс энергиясының мәні 0 ге тең болады.Металдардың тотығуы Гиббс энергиясының мәндері окситердің түзілуі Гиббс энергиясынң мәніне тең болады.Металдың тотығу реакциясының Гиббс энергиясын теңдеумен есептеуге болады. ∆G=∆G⁰-(mRT/2) LnPO₂ Мұнда ∆G⁰- реакцияның стандарты Гиббс энергиясы; PO₂- оттегінің салыстырмалы парциялдық қысымы (P=101.3); Көп металдырдың тотығу реакцияларының стандартты Гиббс энергиясының мәндері 0 ден кем болады.Сондықтан көп металдар оттегінің отмосфералық қысымында коррозияға ұшырайды. Термодинамика процесінің жүру мүмкіндігін көрсетеді, оның қандай жылдамдықпен жүруін айтпайды. Химиялық коррозияның кинетикасы химиялық коррозияның жылдамдығына көп факторлар әсер етеді.Қабыршақ бетінің тутастығы,қорғау қасйеттерімен және оны сызаттармен тотығу жылдамдығы анықталады. Коррозия өнімдерінің қабыршағы сынғыш және сызымдылығы аз. Қабыршақта сызықтың пайда болуы коррозия өнімлерінің металдырмен метал көлемдерінің арақатынасына байланысты. V_ок/V_ме=Md_me/(nd_меA), Мұнда V_ок- окситің көлемі; V_ме- металдың көлемі; M- окситтің молярлық массасы; d_me- металдың тығыздығы; n- окситтің молекуласындағы металдың атом саны; A- Металдың атомдық массасы.Егер V_ок/V_ме<1 корозиядан қорғамайды.Қабыршақтың өсу жылдамдығы уақытқа тәуелді.Егер V_ок/V_ме>1 түзілген қабыршақ тұтас металды коррозиядан қорғайды.

27.Металдардың физика-химиялық қасиеттері. Металдарды алудың негізгі әдістері Металдардың жалпы қасиеттеріне кристалл торларының ерекше құрылысы себепші болады. Металдардың барлығына тән қасиет - металдық жылтыр. Металдар сондай- ақ радиотолқынын да шағылыстыра алады. Металдар- электр мен жылуды жақсы өткізгіштер.Металдардың электрөткізгіштігі мен жылу өткізгіштігі Hg–нан Ag-ға қарай артады:Hg,Pb,Fe,Zn,Mg.Al,Au,Cu,AgМыс пен алюминий электрді жақсы өткізетін металдар болғандықтан, оларды электрөткізгіштер ретінде пайдаланады.Металдар атомдарының химиялық реакция кезінде валенттік электрондар беріп, оң зарядты ионға айналуы олардың ең жалпы химиялық қасиеті болып табылады, яғни металдар реакция кезінде тотықсыздандырғыш болып келеді. Металдр электртерістігі күшті галогендермен, оттегімен, күкіртпен қуаттырақ әрекеттеседі. Бұл реакцияларда сәйкес келетін бейметалдар тотықтырғыш болып табылады. Металдар, сондай- ақ сутегі иондарымен де, басқа металдар иондарымен де тотыға алады.Li, K, Ca, Na, Al, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Pt, Au

Бұл қатар металдар кернеуінің электрохимиялық қатары деп аталады. Мұндай қатардағы ең актив элемент литий екен.Кернеудің электрохимиялық қатарындағы солға қарай тұрған металл оңға қарай орналасқан металл тұзының ерітіндіснен немесе балқымасынан металды ығыстырып шығара алады.Кернеудің электрохимиялық қатарына сондай -ақ сутегі де енеді. Бұл металдардың қайсысы қышқыл ерітіндісінің сутегіні ығыстыра алатынына қорытындыжасауға мүмкіндік береді. Металдады алу әдістеріАктивтігі жоғары металдар (Na,K, Ca, Mg) электролиз әдісімен алынады. Активігі аз металдарды оладың оксидінен көмірмен, көміртегі оксидімен неме алюминий оксидімен тотықсыздандырады, ал металл сульфидтерін алдымен өртейді.

28.Метал құймалары,қатты ерітінділер және интерметалдық қосылыстар.

Металдар таза түрінде сирек пайданылады. Көбінесе металдардан түзілген,бірақ сол металдардың металдардың қасиеті сақталмайтын құймалар ды қолданады.

Құймаларды алу балқытылғанметалдардың бірінің бірінде еруіне негізделген.Балқыған металдарда кейбір бейметалдар да ериді, Құймалар құрамы және құрылысы бойынша ажыратылады.Солардың маңыздыларын қарастырып көрейік.

1,балқыманы салқындатқан кезде біртекті кристалдар түзіледі. Олардың кристал торларының түйіндерінде әртүрлі метал атомдары болады. Мұндай жағдайда қатты ерітінді түзіледі.

2. Балқыманы салқындатқан кезде жеке металдардың кішкене кристалдары бөлінеді. Мұндай жағдайда құйма металдардың қарапайым қоспасы ғана болады да қатты ерітінді түзілмейді.

3. Металдар өзара еріген кезде олардың атомдары өзара әрекеттесіп метал аралық қосылыс түзіледі. Балқыған металдарда бейметал еріген кезде химиялық реакция жүруі мүмкін.

Металдардың құймасын араластырғанда түзілетін металдардың өзара химиялық қосылысы интерметаллидтер деп аталады.

Поиск по сайту: