3. Массасы 28 г. Литий суда ерігенде сутектің қанша көлемі түзіледі?

Шешуі:

№20 Билет

1. Оттегі химиялық элементінің аллотропиясы қалай аталады? Қандай зат екендігін түсіндір.

Оттегінің аллотропиялық түр өзгерістері. Озон

Оттегі табиғатта екі түрлі жай зат күйінде кездеседі, оның бірі O₂, екіншісі O₃, ол озон деп аталады. Енді озонмен жете таныссақ, озон найзағай ойнағанда ауада пайда болады. Сонда электр зарядының әсерінен мына реакция жүреді:

3O₂ → 2O₃

Бір элементтің бірнеше жай зат күйінде болу құбылысы аллотропия деп аталады.

Озонның формуласы О₃, салыстырмалы молекулалық массасы 48, оттегінен 1,5 есе ауыр (48 : 32 = 1,5), суда аз еритін, -112°С-да қайнайтын, -193°С-да балқитын газ күйінде қою-көк түсті, ал қатты күйінде көктен қара-күлгін түске дейін боялады.

Озонның химиялық қасиеттері

Озон оттегіне қарағанда химиялық белсенді зат. Ол тіпті алтын, күміс, платина сияқты асыл металдарды да тотықтыра алады (7-кесте).

6Ag + O₃= 3Ag₂O

Нөсер жаңбырдан кейін орманға барсақ, онда ауа тазарып дем алу жеңілдейді, себебі ауада пайда болған озон айырылып, ауаны тазартады. Озонның атмосферадағы мөлшері өте аз - 0,004%.

О3 → O₂ + "О"

Озоннан молекулалық және атом күйіндегі оттек бөлінеді, соңғысы күштірек тотықтырғыш, ауадағы бактерияларды жояды. Озон осы қасиетіне қарай ауыз суды, құдыктарды, өндірістік сарқын суларды тазарту үшін (залалсыздандыру) және ағартқыш зат ретінде қолданылады. Атмосфераның жоғары қабатында, жерден 25 км биіктікте (стратосферада) күн сәулесінің әсерінен жерді қорғап тұратын өте жұқа озон қабаты әр түрлі кері әсерлердің салдарынан «тесіліп», сол жерлерден күннің ультракүлгін сәулелері жер бетіне жетіп, ондағы әр түрлі табиғи апаттарға әкеліп соғады. Олар: жер бетінің температурасының біртіндеп артуы, мәңгілік мұздақтар мен мұхиттардағы мұзтауларының еруі, терінің қауіпті ісігі көбейеді. Озонды зертханада озонатор деп аталатын құралда алуға болады.

Оттегі мен озонның салыстырмалы сипаттамалары 

Оттегі (O₂) Озон (O₃) 

Ауадан сәл ауыр, түссіз, иіссіз, суда нашар еритін газ (20°С-да судың 100 көлемінде оттегінің 3 көлемі, ал 0°С-да 5 көлемі ериді. Тыныс алу, жану, тотығу, шіру үдерістеріне қатысады. Ашық көк түсті өзіне тән иісі бар, суда жақсы еритін, ауадан 1,655 есе, оттегіден 1,5 есе ауыр газ. Озон оттегіне қарағанда химиялық белсенділігі жоғары зат, бактерицидтік, ағартқыштық қасиеттері бар. Ол озонның ыдырауы нәтижесінде атом күйіндегі оттек бөлінуімен түсіндіріледі: O₃ ↔ O₂ + "O". Концентрациясы 10-5%-дан артқанда улы болады.

Табиғатта озон найзағай жарқылдаған кезде және кейбір органикалық заттар тотыққанда түзіледі (Озоносфера қабаты). Таза озон – улы, микроорганизмдерді өлтіреді, сол себепті суды, ауаны дезинфекциялауда, күшті тотықтырғыш болғандықтан қағаз ағартуда, т.б. қолданылады.

2. Тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш туралы түсінік

Реакция барысында электрондарын беретін атомдар, иондар және молекулалар тотықсыздандырғыш болып есептеледі.

Реакция барысында электрондардың берілуі тотығуға, ал электрондардың қосып алынуы тотықсыздануға жатады. Сол себепті тотығу-тотықсыздану реакцияларының нәтижесінде тотықсыздандырғыш электрондарын беріп, тотығады, ал тотықтырғыш электрондарды қосып алып, тотықсызданады.

Электрондардың тотықсыздандырғыштан тотықтырғышқа тасымалдануы барысында белгілі бір атомның, молекуланың немесе ионның тотығу дәрежесі өзгереді және тотығатын заттың тотығу дәрежесі жоғарылайды, ал тотықсызданатын заттікі-төмендейді.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларын теңестірудің екі тәсілі бар, электронды баланс және ионды-электрондытәсілдері. 2 тәсілдің де негізі бірдей: ол-тотығу-тотықсыздану процесінде тотықсыздандырғыш берген электрондардың саны тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болуы шарт.

Электронды баланс тәсілі:

Na₂SO₃+KmnO₄+H₂SO₄→Na₂SO₄+MnSO₄+K₂SO₄+H₂O

Реакция кезінде тотығу дәрежесі өзгеретін элементтерді тауып, олардың үстіне жазамыз:

+4 +7 +6 +2

Na₂SO₃+KMnO₄+H₂SO₄→Na₂SO₄+MnSO₄+K₂SO₄+H₂O

ТОТЫҚСЫЗДАНДЫРҒЫШ ТОТЫҚТЫРҒЫШ

S⁺⁴-2e=S⁺⁶

Mn⁺⁷+5e=Mn⁺²

Тотығу және тотықсыздану процесіне қатысушы заттардың коэффициенттері электрондық баланс тәсілінің шарты бойынша тотықсыздандырғыш берген, тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болады:

5S⁺⁴-2e=S⁺⁶

2Mn⁺⁷+5e=Mn⁺²

Негізгі тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар. Медицинада қолданылуы. Практикада көп қолданылатын аса маңызды тотықтырғыштарға металл еместер (F₂, Cl₂, Br₂, I₂, O₂), калий перманганаты KmnO₄, калий дихроматы мен хроматы K₂Cr₂O₇, K₂CrO₄, азот қышқылы және оның тұздары, концентрлі H₂SO₄, галогендердің құрамында оттегі бар қышқылдары және олардың тұздары (KClO₃ -калий хлораты және KClO–гипохлориті), және жоғары тотығу дәрежедегі металл иондары, сутек ионы +1тотығу дәрежесінде (негізінен қышқылдардың құрамында).

Аса маңызды тотықсыздандырғыштарға кернеу қатарында сутектен бұрын орналасқан активті металдар (сілтілік және сілтілік жер металдар, Zn, Al, Fe), сондай-ақ кейбір металл еместер H₂, C, P, Si, галогенсутектер, күкіртсутек(HCl, HBr, HI, H₂S) және кейбір төменгі зарядты металл иондары (Sn²⁺, Fe²⁺, Cu⁺) жатады.