Жалпы химия (Дәріс / Лекция)

Химияның негiзгi заңдары мен түсiнiктерi
Дәрiстiң мақсаты: Химияның негiзгi заңдары мен түсiнiктерi, бойынша студентердiң бiлiмдерiн бекiту. Химияның жаңа түсініктерiмен таныстыру.
Дәрiстiң жоспары
1. Химия пәнi.
2. Химияның негiзiгi заңдары мен түсiнiктерi.
3. Бейорганикалық қосылыстардың маңызды класстары.

Біздің қошаған орта материяның әртүрлерінен: заттармен жарықтанудан тұрады. Химия заттардың қасиетін құрамын, жане олардың өзгерісін зерттейтін ғылым
Ал зат дегеніміз: Тұрақты физикалық жане химиялық қасиеті бар, қалыпты массасы бар материяның бір түрі. Заттарға: элементар бөлшектр, атомдар, молекулалар жане олардан құралатын газдар, сұйықтар жане қатты заттар жатады
Заттың қасиеті физикалық жане химиялық болып бөлінеді.Заттың физикалық қасиетіне оның тағыздығы, қаттылығы, түсі, агрегаттылығы, t-қайнау температурасы жатады. Заттың физикалық қасиеті өзгергенде, оның молекуласы өзгеріссіз қалады. Заттың химиялық қасиеті оның өзгеруін сипаттайды, яғни заттың химиялық қасиеті оның реакция кезіндегі әрекетесе алуын сипаттайды.

Атом құрлысы. Д. И. Менделеевтің периодтық системасы мен заңы
2.1. Атом құрлысы.
Дәрiстiң мақсаты: атомның квантты-механикалық моделiмен таныстыру; атом орбиталдарын, Бор постулатын, Паули принципiн, электронның 4 кванттық саны сипаттамасын үйрету.
Дәрiстiң жоспары
1. Атом құрлысының квант-механикалық теориясы.
2. Квант сандары. Атом орбитальдарының түрлерi.
3. Энергетикалық деңгейлердiң электрондармен толу ережелерi (Паули принципi, Гунд және Клечковский ережелерi).

Атомның күрделі жұйе оның қүрамында оң және теріс зарядты бөлшектер бар екендігін дәлелдейтін тәжрибелерден кейін, 1911 жылы ағылшын ғалымы Э.Резерфорд атом құрылысының ядролық теориясын ұсынды. Бұл теорияны ол а- бөлшекерімен металл пластиканы атқылау кезінде а-бөлшетерінің шашырауына негіздеді.
Бұл теория бойынша атом өте кішкене және ортада орналасқан оң зарядты ядродан тұрады. Теріс зарядты электрондар планеталардың күнді айналатыны сияқты, ядроны айналып жүреді. Атомның массасы түгелдей ядроға шоғырланған.
Атом бейтарап бөлшек. Сондықтан, атомдағы электрондардың зарядтарының қосындысы атом ядросының зарядына тең. Элемент атомының ядросының заряды элементтің периодтық жүйедегі реттік номеріне тең.Сонымен,
элементтің реттік номері оның ядросының зарядын және электрон санын көрсетеді. Ядродағы оң зарятты бөлшек-протон, сонымен қатар атом ядросының құрамына зарядсыз бөлшек нейтрон кіреді, яғни ятом ядросы протоннан және нейтрон тұрады. Атомды сипаттайтын негізгі шама оның ядросының заряды және массалық саны. Атом ядросының заряды протон санымен, массалық саны–протон және нейтрондардың қосындысымен анықталынады.


Периодтық заң және периодтық система.
Дәрiстiң мақсаты: Д.И. Менделеевтiң периодтық заңы туралы бiлiмдерiн бекiту. Химиялық элементтер мен олардың қосылыстар қасиеттерiнiң периодты өзгеруiмен таныстыру.
Дәрiстiң жоспары
1. Д. И. Менделеевтiң периодтық жүйесi.
2. Периодтық жүйедегi элементтердiң құрылымы.
3. Химиялық элементтердiң қасиетi.

Ұзақ және қажырлы жұмысының нәтижесінде 1869 жылы Д.И. Менделеев периодтық заңды ашып, элементердің периодтық жүйесін құрды. Периодтық заң- химияның негізгі заңдарының біріне жатады. Периодтық заң мен элементердің системасы- химия ғылымының сол кездегі аса зор жетістігі және қазырғы химияның негізі болып саналады. Периодтық заң химиялық элементерді, олардың қосылыстарын зерттеуге, заттың құрылысының қалай екенін іздеуге теориялық негіз болды. Көптеген ғылымдар химиялық элементерді белгілі бір жүйеге келтіруге тырысты. Мысалы, 1817 жылы неміс ғалымы И. Доберейнер қасиеттері ұқсас үш элементтің ортаңғысының атомдық массасы екі шеткісінің атомдық массаларының орташа арифметикалық мөлшеріне тең болады деп есептеді. 1864 жылы ағылшын ғалымы Д. Ньюлендс, элементтерді атомдық салмақтарын өсу ретімен орналастырған, сонда әрбір сегізінші элемент бірінші элементтің қасиетін қайталайтындығын байқап, оны октава заңы деп атаған. 1864 жылы неміс ғалымы Л.Мейер элементтерді атомдық массаларының өсу ретімен орналастырып ұқсас элементтердің алты тобын жазған. Мейердің де негіз етіп алғаны элементтердің атомдық салмағы мен валенттілігі болған. Бірақ аталған ғалымдар бір топтағы элементтердің арасындағы кейбір ұқсастығын ғана көрген. Өйткені, олар элементтердің ұқсас топтарын бір-бірінен жеке қарап, ол топтардың арасында байланыс барлығын аша алмаған. Сол себепті ұқсас және ұқсас емес элементтердің топтарын сипаттайтын теориялық болжау айта алмады.

Химиялық байланыс.
Дәрiстiң мақсаты: молекуладағы химиялық байланыстың түрiн анықтау, химиялық байланыстың негiзгi түрлерiмен таныстыру.
Дәрiстiң жоспары
1. Химиялық байланыс тұралы бiлiм.
2. Иондық байланыс.
3. Коваленттiк байланыс. Байланыстың полярлығы.
4. Валенттiк байланыс әдiсi. Молекулярлық орбиталь әдiсi.
5. Металдық байланыс.
6. Сутектi байланыс.

Химиялық өзгерістердің жүру заңдылықтары
Заттар молекулалардан тұрады, заттардың химиялық қасиеттері олардың молекула құрамына, құрылысына, атомда арасындағы байланыс түріне байланысты. Химиялық байланыс валенттік электрондардың көмегімен іске асады: валенттік электрондар s және p элементтерде сыртқы электрондар, D элементтерде сыртқы s электрондармен ішкі (n-1) d- электрондар f-элементтерде сыртқы s және ішкі (n-1) d мен (n-2) f электрондар, алайда бұл электрондардың химиялық байланысқа қатысы әр түрлі. Сондықтан химиялық байланысты коваленттік, иондық, және сутектік деп бөлуге болады.
Дәрістің жоспары
1. Термодинамиканың негізгі түсініктері.
2. Термодинамиканың бірінші заңы. Ішкі энергия және энтальпия.
3. Термохимия және термохимиялық есептеулер.
4. Химиялық процестердің қозғалу күші. Энтропия. Термодинамиканың екінші заңы.
5. Гиббс энергиясы, Гельмгольц энергиясы және химиялық реакциялардың бағыты.

Химиялық кинетика. Химиялық тепе – теңдік.
Дәрiстiң мақсаты: химиялық кинетка және химиялық тепе-теңдік негiздерiмен таныстыру; химиялық реакциялар жылдамдығына әр түрлi факторлардың әсерiн зерттеу.
Дәрiстiң жоспары
1. Химиялық реакцияның жылдымдығы туралы түсiнiк. Жылдамдыққа әсер ететiн факторлар.
2. Химиялық реакция жылдамдығына әрекеттесушi заттар концентрациясының әсерi.
3. Химиялық реакция жылдамдығына температураның әсерi.
4. Катализ.
5. Қайтымды және қайтымсыз реакциялар. Химиялық тепе-теңдiк.
6. Химиялық тепе-теңдiкке сыртқы жағдайлардың әсер етуi. Ле-Шателье принципi.

Химиялық процестердің принциптік жүру мүмкіндігі жүйенің Гиббс энергиясының өзгеруінің таңбасы мен шамасы арқылы анықталатыны айтылған. Бірақ, бұл шама реакцияның осы жағдайда жүру-жүрмеуін, оның жылдамдығы қандай болатындығын және процестің механизімін түсіндіре алмайды. Реакция жылдамдығы Гиббс энергиясының өзгеру шамасына байланысты емес. Мысалы:

Биогенді элементтердің химиясы: IV-VII топтардағы бейметалдар

I-III металдар сипаттама
Дәрiстiң мақсаты: металдарды коррозиядан, қорғау, проблемасы онымен күресу орасан көптеген экономикалық шығындарға әкелетiн металдар коррозиясының проблемасын көрсетiп, коррозияның түр-түрлерiмен таныстыру; металдарды коррозиядан қорғау әдiстерiн көрсету.

Дәрiстiң жоспары
1. Металдар коррозиясымен күресу мәселелерi.
2. Коррозиялық бүлiнудiң түрлерi.
3. Химилық коррозия.
4. Электрохимиялық коррозия.
5. Әр түрлi металдардың корозияға ұшырауы және оның электродтық потенциалға тәуелдiлiгi.
6. Металдарды коррозиядан қорғау.
Металдар коррозиясы деп, металдардың сыртқы ортамен химиялық және электрохимиялық әрекеттесу арқылы өздігінен бүліну процесін айтады. Мысалы: металдан жасаған бұйымдардың атмосферада таттануы, өзен мен теңіз суларында кеме қаңқасының, жер астында металл құбырлардың бүлінуі - міне, осылардың барлығы тиімсіз, өздігінен жүретін процестер. Сондықтан коррозияның алдын алу және металдарды коррозиядан қорғау - халық шаруашылығының басты мақсаты болып табылады.

Іздеу