Posted in Քիմիա

Նախագիծ Մետաղներ

Բովանդակությունը.Մետաղների
1).ընդհանուր բնութագիրը

«Մետաղ» բառը ծագել է հունական մետալոն արմատից, որը նշանակում է «հանք»: Առանձնահատուկ մետաղների հատկությունների տարրերի մի խումբ, որոնք ունեն բարձր էլեկտրաջերմահաղորդականություն, դիմադրության դրական ջերմաստիճանային գործակից։ Այսօր բացահայտված է միայն 98 մետաղատեսակ։


2).բնության մեջ տարածվածությունը

Մետաղների մեծ մասը հանդիպում է բնության մեջ միացությունների և հանքաքարերի ձևով։ Նրանք կազմում են օքսիդներ, սուլֆիդներ, կարբոնատներ և այլ քիմիական միացություններ։ Մաքուր մետաղների ստացման և հետագա օգտագործման համար անհրաժեշտ է դրանք զատել հանքաքարից և զտել։ Անհրաժեշտության դեպքում կատարվում է մետաղների լեգիրացում կամ այլ մշակում։ Դրա ուսումնասիրությամբ զբաղվում է մետալուրգիա կոչվող գիտությունը: Այն տարբերում է սև (երկաթի հիմքով) և գունավոր (դրանց բաղադրության մեջ չի մտնում երկաթը, շուրջ 70 տարր) մետաղների համաձուլվածքները։ Ոսկին, արծաթը և պլատինը դասվում են թանկարժեք (ազնիվ) մետաղների շարքին։ Բացի այդ, փոքր քանակությամբ մետաղներ առկա են նաև ծովի ջրում, բույսերում, կենդանի օրգանիզմներում, որոնք կարևոր նշանակություն ունեն օրգանական աշխարհի ձևավորման և գոյատևման գործընթացներում։ Երկրակեղևի ամենատարածված մետաղը այլումինն է, որից հետո երկաթն է, կալցիումը, նատրիումը, կալիումը, մագնեզիումը և տիտանը։

3).ֆիզիկական հատկությունները

Ֆիզիկական հատկությունները դրանք են – գույնը, կարծրությունը, հալման ջերմաստիճանը,  խտությունը, էլեկտրահաղորդականությունը և ջերմահաղորդականությունը, մետաղական փայլն ու անթափանցիկությունը, պլաստիկությունը:

Մետաղային բյուրեղավանդակի հանգույցներում կանոնավոր տեղաբաշխված են մետաղի կատիոններ ու ատոմներ, որոնք միմյանց հետ կապված են այդ կատիոններին համապատասխան վալենտային էլեկտրոնների բազմակի վրածածկից առաջացած ընդհանուր էլեկտրոնային ամպով:

Մետաղները տարբեր գույնի են: Արտադրության ոլորտում դրանք պայմանականորեն բաժանվում են սև (երկաթն ու իր համաձուլվածքները) և գունավոր մետաղների (բոլոր մյուս մետաղները): Սովորական պայմաններում բոլոր մետաղներին (սնդիկից բացի) հատուկ է պինդ ագրեգատային վիճակը, սակայն դրանց կարծրություններն ու հալման ջերմաստիճանները տարբեր են:

4).քիմիական հատկությունները

Մետաղների մեծամասնության արտաքին էներգիական մակարդակում առկա է էլեկտրոնների փոքր քանակ (1-3), այդ պատճառով նրանք ռեակցիաների մեծ մասում հանդես են գալիս որպես վերականգնողներ (այսինքն «տալիս են» իրենց էլեկտրոնները)։


5).ստացման եղանակները

Առավել ակտիվ մետաղները Na, K, Ca, Mg ստանում են Էլեկտրոլիզի միջոցով։ Պակաս ակտիվ մետաղները ստանում են սուլֆիդների թրծումից ստացված օքսիդները ածխով , ածխածնի (II) օքսիդով կամ այլումինով վերականգնելով։


6).կիրառման բնագավառները։

Կիրառվում են ամենատարբեր ոլորտներում։ Սկսած տիեզերական ապարատների, սպուտնիկների արտադրության մեջ, տրանսպորտի և կապի միջոցների մեջ, կենցաղային արտադրության մեջ, զարդերի արտադրության մեջ, գյուղատննտեսության մեջ, նույնիսկ առողջապահության բնագավառում։ Մեր կյանքն անհնար է պատկերացնել առանց մետաղների կիրառման։

«Ընտանեկան դպրոցի հարցեր»
*֊Ո՞ր 7 մետաղներն են հայտնի եղել մարդկությանը դեռ հին դարերից…

Հին և միջին դարերում մարդկությանը հայտնի են եղել միայն 7 մետաղ։ Այդ թիվը համընկնում էր այն ժամանակվա հայտնի մոլորակների թվի հետ, Արև-ոսկի, Յուպիտեր-անագ, լուսին -արծաթ, Մարս-երկաթ, Մերկուրի -Սնդիկ, Սատուրն-Կապար, Վեներա-պղինձ։Ալքիմիկոսները կարծում էին որ մոլորակների ճառագայթների ազդեցությամբ Երկրի ընդերքում ծնվում են այդ մետաղները։

*֊ Ո՞ր առանձնահատկություններն են բնորոշ բոլոր մետաղներին…

նրանք բոլորն էլ պարզ նյութեր են, ունեն իրենց որոշակի գույնը, փայլը, կռելի են, ջերմության և էլեկտրականության հաղորդիչներ են։ Անդրադարձնում են էլեկտրամագնիսական ճառագայթները։


*֊Ո՞ր մետաղն է ամենաշատը տարածված Երկրագնդում… Երկաթը Fe


*֊Ո՞ր մետաղներն են կոչվում «ազնիվ».ինչու՞…

Ազնիվ մետաղներ են ոսկին, արծաթը, պլատինը և պլատինային մետաղները (իրիդիում, օսմիում, պալադիում, ռոդիում, ռութենիում)։ Նրանք թանկարժեք մետաղներ են, քիմիապես կայուն, դժվարահալ, կռելի, արտաքին տեսքով գեղեցիկ մետաղներ են։


*֊ Ո՞ր մետաղն է ամենաշատը կիրառվում…

Ալյումինը Al


Անհատական֊հետազոտական աշխատանքների թեմաները.
☆֊ Ի՞նչ դեր են կատարել մետաղները մարդկության զարգացման գործընթացում…

Մետաղները մարդկության զարգացմանը զուգընթաց հայտնաբերվել են մարդու կողմից և օգտագործվել։ Ի զուր չէ որ մենք հին պատմության ժամանակաշրջաները բաժանել և անվանել ենք նույնիսկ տվյալ ժամանակաշրջանում հայտնաբերված և օգտագործվող մետաղների անումով։ Օրինակ Բրոնզի,Պղնձի, Երկաթի։ Մարդիկ դարերի ընթացքում հայտնաբերել են այլ մետաղներ, սովորել դրանք կիրառել կենցաղում, օգտագործել որպես զենք և զարդ։


☆֊Ալկալիական մետաղներ`Na.K

Պարբերական աղյուսակի առաջին խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերն են՝ լիթիում (Li), նատրիում (Na), կալիում (K), ռուբիդիում (Rb), ցեզիում (Cs) և ֆրանսիում (Fr)։ Չնայած ջրածինը նույնպես առաջին խմբի գլխավոր ենթախմբի տարր է, այն շատ հազվադեպ է ցուցաբերում ալկալի մետաղներին բնորոշ հատկություններ։

նատրիում Na կարգահամարը՝ 11, ատոմային զանգվածը՝ 22,98977։ s-տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s1։ K և L թաղանթները լրացված են։ Բնական նատրիումը բաղկացած է միայն 23Na կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 20-22, 24 և 25 ռադիոակտիվ իզոտոպները (22Na-ի T½ = 2,64 տարի)։ Նատրիումը արծաթա-սպիտակավուն մետաղ է։Բնության մեջ տարածված տարր է, երկրակեղևում 2,83 %, ըստ զանգվածի յոթերորդն է։ Նատրիումի գլխավոր միներալներն են՝ հալիտը, չիլիական բորակը, տենարդիտը, միրաբիլիտը, որոնք նատրիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրն են։ Ազատ վիճակում բնության մեջ չի հանդիպում, մտնում է 222 միներալների բաղադրության մեջ։

Այն կարևոր կենսատարր է, կենդանի նյութում նրա միջին պարունակությունը 0,02 % է։ Մարդու և կենդանիների օրգանիզմում մասնակցում է հանքային փոխանակությանը, օսմոտիկ ճնշման և թթվահիմնային հավասարակշռության պահպանմանը, նյարդային ազդակների հաղորդմանը։ Պարունակվում է հիմնականում արտաբջջային հեղուկներում (մարդու էրիթրոցիտներում՝ մոտ 10 մմոլ/կգ, արյան շիճուկում՝ 143 մմոլ/կգ)։

Նատրիումի քլորիդի՝ մարդու օրական պահանջը 2-10 գ է։ Նատրիումի իոնների կոնցենտրացիան օրգանիզմում կարգավորվում է ալդոստերոն հորմոնով։

կալիում (K)-կարգահամարը՝ 19, ատոմական զանգվածը՝ 39, 098, ատոմի արտաքին թաղանթի էլեկտրոնային կառուցվածքը՝ 4s1։ Ունի երկու կայուն՝ 39K (93, 08 %), 41K (6, 91 %), և մեկ թույլ ռադիոակտիվ իզոտոպ՝ 40K (0, 01 %), կիսաքայքայման պարբերությունը՝ T½= 1, 32• 109 տարի։

Կալիումի մի քանի միացություններ (օրինակ, պոտաշը, որն ստացվում էր փայտանյութի մոխրից) հայտնի էին դեռևս հնում։ Սակայն դրանց չէին տարբերում նատրիումի միացություններից։

Կալիումի քիմիական հատկությունները շատ նման են նատրիումի հատկություններին, այնուամենայնիվ, դրանց դերը օրգանիզմում տարբեր է։Կալիումը օդում շատ արագ օքսիդանում է։ Դրա համար էլ այն հաճախ պահում են կերոսինի մեջ։Կալիումը պատկանում է այն տարրերի թվին, որոնց կարիքն առանձնապես ունեն բույսերն՝ իրենց աճման համար։ Նա բույսին է անցնում արմատների միջով բուսահողի խոնավության մեջ լուծված աղերի ձևով։ Բայց բուսահողի մեջ կալիումի լուծելի աղեր քիչ կան։ Այդ պատճառով էլ, առանց պարարտանյութի, բազմապատիկ ցանքից հետո բուսահողը աղքատանում է կալիումի աղերից, և բերքը ընկնում է։Ահա թե ինչու կալիումի քլորիդը, կալիումի սուլֆատն ու կալիումի նիտրատը օգտագործվում են որպես հանքային պարարտանյութեր։ Կալիումը հիմնականում կիրառվում է գերօքսիդ ստանալու համար, որը թթվածնի վերականգնիչ է, օրինակ, սուզանավերում։ Նատրիումի հետ առաջացրած համաձուլվածքները (40—90% K) կիրառվում են միջուկային ռեակտորներում որպես ջերմակիրներ, տիտանի արտադրության մեջ՝ վերականգնիչներ, ինչպես նաև թթվածին կլանողներ, աղերը՝ գյուղատնտեսության մեջ որպես կափումական պարարտանյութեր։

☆֊Հողալկալիական մետաղներ

Հողալկալիական մետաղաներ, պարբերական համակարգի II խմբի գլխավոր ենթախմբի քիմիական տարրեր՝ կալցիում Ca, ստրոնցիում Sr, բարիում Ba և ռադիում Ra , երբեմն Հողալկալիական մետաղաներին են վերագրում նաև Be և Mg։ Անվանումը կապված է այն բանի հետ, որ Հողալկալիական մետաղաների օքսիդները  ջրին հաղորդում են ալկալիական ռեակցիա։ Հողալկալիական մետաղաների ատոմների արտաքին էլեկտրոնային թաղանթը պարունակում է 2sէլեկտրոն, որին նախորդում է s2 և p6 էլեկտրոնների թաղանթը։ Միացություններում ունեն +2 օքսիդացման աստիճան։ Քիմիապես ակտիվ են, ակտիվությունը Ca-ից Ra աճում է։


☆֊Ալյումին`Al – այն գտնվում է III խմբի Ա ենթախմբում, ատոմային համարը՝ 13, ատոմային զանգվածը՝ 26.98154։ Ալյումինը p–տարր է։Բնական ալյումինը բաղկացած է 27Al մեկ նուկլիդից։ Վալենտային էլեկտրոնները երեքն են։ Արտաքին էլեկտրական շերտի դասավորվածությունն է 3s2p1։ Գործնականում բոլոր միացություններում օքսիդացման աստիճանը +3 է (եռավալենտ) և 3 վալենտականություն։ Ալյումինի նեյտրալ ատոմի շառավիղը 0.143 նմ է, իսկ Al3+ իոնինը՝ 0.057 նմ։ Ալյումին պարզ նյութը փափուկ, թեթև արծաթասպիտակավուն երանգով մետաղ է, օժտված է մեծ էլեկտրա– և ջերմահաղորդականությամբ։ Ալյումինը ստանում են Al2O3 օքսիդի հալույթի էլեկտրոլիզով, իսկ օքսիդն առանձնացնում են բոքսիտ հանքաքարից.{\displaystyle {\mathsf {2Al_{2}O_{3}\rightarrow 4Al+3O_{2}}}}

Բնության մեջ տարածվածությունով ալյումինը գրավում է առաջին տեղը մետաղների մեջ և երրորդ տեղը բոլոր տարրերի մեջ (թթվածնից և սիլիցիումից հետո), այն զբաղեցնում է երկրակեղևի զանգվածի 8.8%-ը։ Ալյումինը հեշտությամբ է ենթարկվում մեխանիկական մշակման, որովհետև ունի մեծ կռելիություն և ձգվողականություն։ Կարելի է գլանել, լար ձգել, ինչպես նաև մամլել ու դրոշմել՝ իրին տալով ցանկացած ձև։

☆֊Երկաթ` Fe

Երկաթը d-տարր է, պարբերական համակարգի ութերորդ խմբի երկրորդական ենթախմբում է, ատոմային համարը՝ 26։ Այն սպիտակ-արծաթափայլ մետաղ է։ Ատոմի էլեկտրոնային բանաձևն է 1s22s22p63s23p63d64s2։ Բացի Էներգիական չորրորդ մակարդակի 2 էլեկտրոնից, քիմիական կապերի առաջացմանը կարող են մասնակցել նաև երրորդ մակարդակի d-էլեկտրոնները։ Երկաթին բնորոշ են գերազանցապես +2 և +3 օքսիդացման աստիճանները։ Սակայն կան շատ քիչ թվով խիստ անկայուն միացություններ, որոնցում դրսևորվում է +6 օքսիդացման աստիճան։ Բնության մեջ տարածվածությամբ (4,65%) զբաղեցնում է չորրորդն է՝ թթվածնից(O), սիլիցիումից (Si) և ալյումինից (Al[1]).) հետո։ Ազատ վիճակում երբեմն հանդիպում է միայն որոշ երկաթաքարերի տեսքով։ Գտնվում է հիմնականում օքսիդային հանքաքարերում, որոնցից կարևորներն են գորշ երկաթաքարը (լիմոնիտ)(Fe2O3 . nH2O), կարմիր երկաթաքարը (հեմատիտ)(Fe2O3), մագնիսական երկաթաքարը (մագնետիտ) (Fe3O4), սիդերիտը (FeCO3), պիրիտ (հրաքար)՝ FeS2 և այլն։ Մարդու օրգանիզմում կա ~ 3գ երկաթ տարր գերազանցապես հեմոգլոբինի բաղադրության մեջ։ Երկաթը արծաթափայլ, սպիտակ, պինդ մետաղ է, խտությունը 7,87 գ/սմ3 է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1539 °C։ Շնորհիվ ատոմում առկա չզույգված շատ էլեկտրոնների՝ երկաթն ունի պարամագնիսական հատկություն. ձգվում է մագնիսի կողմից։ Այդ մետաղին բնորոշ են արագ մագնիսանալու և ապամագնիսանալու հատկությունները, ինչը հնարավորություն է տալիս երկաթը լայնորեն օգտագործելու էլեկտրատեխնիկայում և էլեկտրոնային սարքերում։ Չափազանց մաքուր երկաթը բավականին կայուն է օդի թթվածնի նկատմամբ, սակայն սովորական մետաղը (խառնուկներ պարունակող) օդում աստիճանաբար ենթարկվում է կերամշակման, մանավանդ խոնավության առկայությամբ. {\displaystyle {\mathsf {2Fe+O_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2Fe(OH)_{2}}}}

Posted in Քիմիա

«Ընտանեկան դպրոցի հարցեր» հալոգեններ


*1. Ինչո՞ւ  են 7֊րդ  խմբի գլխավոր  ենթախմբի տարրերին անվանում «հալոգեններ». 

7֊րդ  խմբի գլխավոր  ենթախմբի տարրերին անվանում են հալոգեններ, քանի որ նրանք աղածիններ են։ 7-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբի տարերն են F, Cl, Br, I, At: Հալոգենների ատոմների արտաքին էներգիական մակարդակում գտնվում է 7 էլեկտրոն, և հալոգենների ատոմները օժտված են միջուկի մեծ լիցքով , փոքր ատոմային շառավղով և ունեն մեկական չզույգված էլեկտրոն։

 *2. Ինչո՞ւ են հալոգենները համարվում կենսական տարրեր…

Հալոգենները համարվում են կենսական տարրեր քանի որ նրանք բոլորն էլ կարևոր են մարդու և ոչ միայն մարդու , այլ ընդհանրապես կենդանի օրգանիզմների համար։ Նրանք լինելով պարզ նյութեր շատ հեշտությամբ փոխազդում են մյուս քիմիական տարրերի հետ առաջացնելով շատ ու շատ բարդ օրգանական նյութեր, որը անհրաժեշտ են օրգանիզմների կենսագործունեության համար։ Օրինակ քլորը շատ անհրաժեշտ է խմելու ջուրը մաքրելու, բակտերիաներից վարակազերծելու համար։


*3. Որո՞նք են հալոգենների միացությունների դերը մարդու օրգանիզմում….

Հալոգեններին բնորոշ են -1 ճքսիդացման աստիճանը։ Հալոգենները կարող են քայքայել շնչառական օրգանները։, Նույնիսկ փոքր քանակությամբ գազերի ներշնչումը օրգանիզմում առաջացնում է սուր, տհաճ զգացողություններ, որոնք ուղեկցվում են հազով և շնչահեղձությամբ։ Այնուամենայնիվ նրանք պետք են մեր օրգանիզմին, օրինակ քլորը գտնվում է մեր արյան մեջ և ստամոքսահյությում։ Քլորն օրգանիզմն ստանում է հիմնականում կերակրի աղի ձևով։ Քլորը կուտակվում է մաշկի մեջ, ավելցուկային ընդունման դեպքում պահվում է օրգանիզմում։ Սննդամթերքների մեջ պարունակվում է չնչին քանակությամբ։ ֆտորը մարդու օրգանիզմում գտնվում է ատամների էմալում և ոսկորներում։ Դրա անբավարարությունը կարող է առաջացնել ատամների հիվանդությունների։ Բրոմը վտանգավոր է մարդու շնչառական և մարսողական համակարգի համար։ Բայց կարգավորում է նյարդային գործընթացները։ Յոդը անհրաժեշտ է մարդուն, այն մտնում է մարդու վահանաձև գեղձի արտադրած հորմոնների բաղադրության մեջ։ Կարգավորում է նյութափոխանակությունը։Յոդի լուծույթը օգտագործվում է վերքերը մանրեազերծելու համար։


*4. Կարելի՞ է խմելու ջուրը ախտահանել քլորով… Պատասխանը հիմնավորեք…

Այո կարելի է և հիմնականում այդպես էլ կատարվում է , խնելու ջուրը վարակազերծվում և ախտահանվում է քլորով։ Սակայն երբեմն թույլատրելի քանակը գերազանցում են և անգամ ծորակից ջուր խմելիս զգացվում է քլորի համը և հոտը։ Քլորի ջրային լուծույթի մանրէասպան հատկության վրա է հիմնված բնակչությանը ջուր մատակարարող կայաններում գազային քլորի օգտագործումը, հատկություն, որը պայմանավորված ատոմային թթվածնի գոյացմամբ։ Չախտահանելու դեպքում այն վտանգավոր է քանի որ ջրամբարից անցնում է ջրատար խողովակների մեջ, որտեղ կան շատ մանրեներ։ Օրինակ սարի աղբյուրի ջուրը ինքնամաքրվում է անցնելով բազմաթիվ շերտերով և նրա համը չես կարող համեմատել քլորով ախտահանվածի հետ։


*5. Աղաթթվի  ո՞ր  աղի  0.9%֊անոց ջրային  լուծույթն  է  կոչվում «ֆիզիոլոգիական լուծույթ»

Այն ստանում ենք կերակրի աղից։


*6. Ի՞նչ է ժավելաջուրը…

Քլորից ստանում են նաև ժավելային հեղուկ, որն օգտագործվում է սպիտակեղենի լվացման համար։ Մեծ քանակներով արտադրվում է քլորակիր, որը կիրառվում է թղթի արդյունաբերությունում՝ մանրաթելերի սպիտակեցման համար։ Ժավելաջուրը դա NaCIO նատրիումի հիպոքլորիդն է ։


*7. Ի՞նչ է քլորակիրը…

Քլորակիրը երկու աղի խառնուրդ է, որն առաջանում է հանգած կրի կախույթի մեջ քլորը անցկացնելիս։ Քլորի(IV) օքսիդը՝ ClO2, օգտագործվում են նաև ախտահանման նպատակներով։ Կալիումի քլորատը՝ KClO3, ուժեղ օքսիդիչ է, վերականգնիչների հետ առաջացնում է պայթուցիկ խառնուրդներ, օգտագործվում է լուցկու, բենգալյան կրակների և հրավառության համար խառնուրդների արտադրությունում։ Նատրիումի քլորատը՝ NaClO3, ծառայում է որպես մոլախոտերի դեմ պայքարի միջոց։

Posted in Քիմիա

«Հալոգեններ»

Նախագծի անվանումը. «Հալոգեններ»
Նախագծի բովանդակությունը.o
*1. 7֊րդ խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերի ընդհանուր բնութագիրը։

7-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբի տարերն են F, Cl, Br, I, At: Նրանք հալոգեններ են։

Հալոգենային տարրերի բնութագրերը

ՀալոգենFClBrIAt
Ատոմային համարը917355385
Վալենտային էլեկտրոնները2s²2p53s²3p54s²4p55s²5p56s²6p5
Ատոմի շառավիղը, նմ0.0640.0990.1140.1330.144
Իոնի (R) շառավիղը, նմ0.1330.1810.1950.2200.23
Իոնացման էներգիան, կՋ/մոլ1.68 x 1031.25 x 1031.14 x 1031.01 x 1030.89 x 103
Խնամակցություն էլեկտրոնի նկատմամբ, կՋ/մոլ3.38 x 1023.47 x 1023.38 x 1023.18 x 102
Պարունակությունը երկրակևեղում,% ըստ զանգվածի2.7 x 10−24.5 x 10−21.6 x 10−44 x 1010−5հետքեր

*2.Հալոգենների տարածվածությունը բնության մեջ

Բարձր օքսիդիչ հատկությունների շնորհիվ հալոգենները բնության մեջ ազատ վիճակում չեն հանդիպում։ Հալոգենների կարևորագույն բնական միացություններն են․

Ֆտորի ամենատարածված միացություններն են ֆլյուորիտը` CaF2, կիրոլիտը` Na3AlF6, ֆտորապատիտը` 3Ca3(PO4)·CaF2: Ֆտորը ստանում են հիմնականում կալիումի ֆտորիդի հալույթի էլեկտրոլիզով.{\mathsf  {2KF\longrightarrow 2K+F_{2}}}

Ֆտորը մտնում է ֆտորասպաթի CaF2, ապատիտների, ֆոսֆորիտների բաղադրության մեջ։ Երկրի կեղևում ֆտորի պարունակությունը կազմում է 0,027%։

Քլորը հանդիպում է քլորիդների ձևով։Քլորի բնական միացություններից են կերակրի աղը` NaCl, սիլվինը` KCl, կառնալիտը` KCl·MgCl2·6H2O և այլն։ Արդյունաբերությունում քլորը ստանում են կերակրի աղի ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզով.{\mathsf  {2NaCl+2H_{2}O\longrightarrow H_{2}+Cl_{2}+2NaOH}}

Երկրի կեղևում քլորի պարունակությունը կազմում է 0,045%։

Բրոմը հանդիպում է նատրիումի բրոմիդի՝ NaBr և մագնեզիումի բրոմիդի՝ MgBr+ ձևով։ Երկրի կեղևում բրոմի պարունակությունը կազմում է 0,00016%։

Յոդը ավելի հաճախ հանդիպում է նատրիումի յոդի՝ NaI,և կալիումի յոդի Klձևով։

Բրոմի և յոդի միացություններ են պարունակում բնական ջրերը, որոնցից էլ կորզում են այդ հալոգենները՝ օգտագործելով քլորի օքսիդիչ հատկությունը.

{\mathsf  {2KBr+Cl_{2}\longrightarrow 2KCl+Br_{2}}}

{\mathsf  {2Al+3F_{2}\longrightarrow 2AlF_{3}+2989}}

{\mathsf  {2Fe+3F_{2}\longrightarrow 2FeF_{3}+1974}}

Երկրի կեղեվում յոդի պարունակությունը կազմում է 0,00003%։


*3.Հալոգենների ատոմների բաղադրությունը և կառուցվածքը

Հալոգենների ատոմների արտաքին էներգիական մակարդակում գտնվում է 7 էլեկտրոն ։ Արտաքին էներգիական մակարդակի մինչև 8 էլեկտրոն ձեռք բերելը , այսինքն մինչև ազնիվ գազերին բնորոշ ատոմների կայուն վիճակի հասնելը հալոգենների ատոմներին պակասում է մեկական էլեկտրոն։ Հալոգենների ատոմները օժտված են միջուկի մեծ լիցքով , փոքր ատոմային շառավղով և ունեն մեկական չզույգված էլեկտրոն։

*4.Քլորի վալենտականությունը և օքսիդացման աստիճանը միացություններում

Վալենտային էլեկտրոնները ns2np5, հեշտությամբ միացնելով 1 էլեկտրոն ավարտուն են դարձնում իրենց արտաքին շերտը HaL+1e=Hal−1։ Հալոգենների օքսիդիչ հատկությունները փոքրանում է F>Cl>Br>J>At այս շարքում յուրաքանչյուր նախորդ տարր դուրս է մղում հաջորդին իր միացությունից։

Բոլոր հալոգենները (բացի ֆտորը, որը ունի հաստատուն օքսիդացման աստիճան -1) ունեն տարբեր օքսիդացման աստիճաններ մինչև +7 օքսիդացման աստիճան, որը բացատրվում է d ազատ օրբիտալով։

ՎալենտականությունՀնարավոր
Օքսիդացման աստիճան
Էլեկտրոնային վիճակ
Վալենտային մակարդակ
Միացությունների օրինակ
I+1, −1, 03s2 3p5NaClNaClO, Cl2
III+33s2 3p4 3d1NaClO2
V+53s2 3p3 3d2KClO3
VII+73s1 3p3 3d3KClO4


*5.Հալոգեն պարզ նյութերի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները

Ֆիզիկական հատկությունները Ֆտորը և քլորը խեղդող հոտով թունավոր գազեր են։ Բրոմը գորշ գույնի գարշահոտ հեղուկ է։ Յոդն ու աստատը պինդ նյութեր են՝ որոշակի մետաղական հատկություններով: Յոդը բյուրեղային նյութ է, ունի սուբլիմվելու հատկություն։

Սովորական պայմաններում քլորը սուր, հեղձուցիչ հոտով, դեղնականաչավուն, օդից 2,5 անգամ ծանր գազ է։ Թունավոր է։ Սենյակային ջերմաստիճանում 0,6 ՄՊԱ ճնշման տակ հեղուկանում է։ Սենյակային ջերմաստիճանում 1 ծավալ ջրում լուծվում է 2,5 ծավալ քլոր, ստացված դեղին լուծույթը անվանում են քլորաջուր, tհալ=-101°С, tեռ=-34°С, երբ քլորը պնդանում է, առաջացնում է կանաչավուն բյուրեղներ։ Քլորը օդից մոտ 2,5 անգամ ծանր գազ է։ Սենյակային ջերմաստիճանում 1 լ ջրում լուծվում է 2,5 լ քլոր։ Այդ լուծույթը կոչվում է քլորաջուր։ Ոչ մեծ ճնշման տակ քլորը վերածվում է հեղուկի, և այդ ձևով այն պահում ու փոխադրում են պողպատե μալոններով, իսկ մեծ քանակները երկաթուղային ցիստեռններով։

Աստատը բնության մեջ չկա, ստացվել է արհեստական եղանակով։ Վալենտային էլեկտրոները ns2np5, հեշտությամբ միացնելով 1 էլեկտրոն ավարտուն են դարձնում իրենց արտաքին շերտը HaL+1e=Hal−1։ Հալոգենների օքսիդիչ հատկությունները փոքրանում է F>Cl>Br>J>At այս շարքում յուրաքանչյուր նախորդ տարր դուրս է մղում հաջորդին իր միացությունից։

Քիմիական հատկությունները Հալոգենները քիմիապես շատ ակտիվ նյութեր են, փոխազդում են բազմաթիվ պարզ և բարդ նյութերի հետ։ Նրանք բոլորը ցուցաբերում են բարձր օքսիդիչ հատկություն։ Ֆտորը ամենաէլեկտրաբացասկան տարրն է (ԷԲ = 3.98)։ Առանց բացառության փոխազդում է բոլոր մետաղների հետ։

Քլորը քիմիապես շատ փոխազդունակ է, օժտված է մեծ էլեկտրաբացասականությամբ։ Քլորի ատոմն ուժգնորեն իրեն է միացնում 1 էլեկտրոն և վերածվում շատ կայուն քլորի իոնի։ Քլորն ուժեղ օքսիդիչ է և եռանդուն կերպով փոխազդում է բոլոր մետաղների ու բազմաթիվ ոչմետաղների հետ։ Անմիջապես չի փոխազդում ածխածնի, N3-ի, O3-ի և ազնիվ գազերի հետ։ Մետաղներից շատերն այրվում են քլորի մթնոլորտում` առաջացնելով սպիտակ փոշի, որը կազմված է քլորիդների մանր բյուրեղներից։

Հալոգեններից բրոմը կարմրագորշ, թունավոր հեղուկ է։ Ուժեղ օքսիդիչ է և անմիջականորեն փոխազդում է շատ մետաղների ու գրեթե բոլոր ոչ մետաղների հետ, բացառությամբ O2, N2, C և ազնիվ գազերի.

{\mathsf  {Al+3Br_{2}\longrightarrow 2AlBr_{3}}}

{\mathsf  {Si+2Br_{2}\longrightarrow SiBr_{4}}}

{\mathsf  {H_{2}+Br_{2}\longrightarrow 2HBr}}

Հալոգեններից յոդը սովորական պայմաններում սև-մանուշակագույն բյուրեղային նյութ է, որը թույլ տաքացնելիս փոխարկվում է մանուշակագույն գոլորշու՝ առանց հեղուկանալու.{\mathsf  {I_{2}+I\longrightarrow I_{3}}}

Յոդը ցնդումը պայմանավորված է մոլեկուլային բյուրեղացանցով և միջմոլեկուլային թույլ փոխազդեցության ուժերով։ Յոդը լուծվում է ջրում. 1 լիտրում 0,3395 գ, 25°C ջերմաստիճանում։ Սա ավելի քիչ է քան բրոմը, յոդի ջրային լուծույթը կոչվում է «յոդի ջուր» Աստատը քիչ ռեակցունակ է, քան յոդը, բայց աստատը նույնպես փոխազդում է մետաղների հետ


*6.Քլորի և նրա միացությունների կիրառությունը

Քլորը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ։ Այն օգտագործվում է աղաթթվի արդյունաբերական ստացման և այնպիսի նյութերի պատրաստման համար, որոնք օգտագործվում են գործվածքներն սպիտակեցնելու համար։ Խմելու ու կենցաղային նպատակների համար նախատեսված ջուրը մինչև ջրատար խողովակների ցանց մղելը հիվանդաբեր միկրոօրգանիզմներից ախտահանվում է իր մեջ աննշան քանակի քլոր լուծելով՝ քլորելով։ Գյուղատնտեսական բույսերի վնասատուների և հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար օգտագործվող կարևորագույն պրեպարատները (ինսեկտոֆունգիցիդները)՝ ԴԴՏ, հեքսաքլորան և գրանոզան, այնպիսի օրգանական նյութեր են, որոնց պատրաստման ժամանակ քլոր է գործադրվում։ Արդյունաբերությունում քլորից ստանում են քլորաջրածին և աղաթթու։ Քլորի ջրային լուծույթի մանրէասպան հատկության վրա է հիմնված բնակչությանը ջուր մատակարարող կայաններում գազային քլորի օգտագործումը, հատկություն, որը պայմանավորված ատոմային թթվածնի գոյացմամբ։ Քլորն օրգանիզմն ստանում է հիմնականում կերակրի աղի ձևով։ Քլորը կուտակվում է մաշկի մեջ, ավելցուկային ընդունման դեպքում պահվում է օրգանիզմում։ Սննդամթերքների մեջ պարունակվում է չնչին քանակությամբ։

Քլորից ստանում են նաև ժավելային հեղուկ, որն օգտագործվում է սպիտակեղենի լվացման համար։ Մեծ քանակներով արտադրվում է քլորակիր, որը կիրառվում է թղթի արդյունաբերությունում՝ մանրաթելերի սպիտակեցման համար։ Քլորակիրը երկու աղի խառնուրդ է, որն առաջանում է հանգած կրի կախույթի մեջ քլորը անցկացնելիս։ Քլորի(IV) օքսիդը՝ ClO2, օգտագործվում են նաև ախտահանման նպատակներով։ Կալիումի քլորատը՝ KClO3, ուժեղ օքսիդիչ է, վերականգնիչների հետ առաջացնում է պայթուցիկ խառնուրդներ, օգտագործվում է լուցկու, բենգալյան կրակների և հրավառության համար խառնուրդների արտադրությունում։ Նատրիումի քլորատը՝ NaClO3, ծառայում է որպես մոլախոտերի դեմ պայքարի միջոց։ Մեծ քանակներով քլոր օգտագործվում է քլոր պարունակող օրգանական նյութեր՝ լուծիչներ, մոնոմերներ և պոլիմերներ, թունաքիմիկատներ, ստանալու համար։

*7. Աղաթթվի և նրա աղերի կիրառությունը։

Քլորաջրածինը շատ լավ լուծվում է ջրում, նորմալ պայմաններում 1 ծավալ ջրում լուծվում է 500 ծավալ քլորաջրածին և լուծվելիս ստացվում է առավելագույնս 90 %-անոց աղաթթու, որի խտությունը p=1300 գ/դմ3։ Խիտ աղաթթուն խոնավ օդում ծխում է, քանի որ քլորաջրածինը ցնդում է ու անոթի բերանի մոտ ջրի գոլորշիների հետ աղաթթվի մանրագույն կաթիլներ է առաջացնում։

բերթոլետյան աղ KClO3-ի բաղադրությունը , այն հալվում է նվազագույն հաշվով 400°С-ում։ Նա քլորի ամենակարևոր և տարածված թթվածնավոր աղն է։ Այն անգույն ջրում լավ լուծվող նյութ է։

2KClO3→ (t,MnO2)2KCl+3O2↑ առանց կատալիզատորի- 4KClO3=3KClO4+KCl

Երբ քլորը փոխազդում է Ca(OH)2-ի հետ, առաջացնում է քլորակիր կամ սպիտակեցնող կիր՝ քլորի հոտով փխրուն սպիտակ փոշի, ուժեղ օքսիդիչ, օգտագործվում է բամբակյա գործվածքների, թղթի սպիտակեցման համար, ինչպես նաև կանխարգելիչ միջոց է զանազան վարակիչ բակտերիաների հնարավոր տարածման դեմ.

2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

Posted in Քիմիա

Թեմատիկ հարցեր

*1. Ո՞ր  տարրերն են   ընդգրկված 5֊րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում…

5֊րդ խմբի գլխավոր. ենթախմբի տարրերն են ազոտը N, ֆոսֆորը P, արսենը As, անտիմոնը Sb, բիսմուտը Bi, որոնց ատոմների հատկությունները իրար նման են։ Դրանք բոլորն էլ P տարրեր են, արտաքին էլեկտրոնային թաղանթում ունեն հնգական Էլեկտրոն։

*2. Ո՞ր տարրի  մոտ է ավելի ուժեղ արտահայտված  ոչ մետաղական հատկությունները ազոտի՞.թե `ֆոսֆոր՞. ինչո՞ւ. ..

Ազոտի մեջ ավելի ուժեղ է արտահայտված ոչ մետաղական հատկությունները, քանի որ այն անհոտ, անհամ, ջրում քիչ լուծվող գազ է, որի մեծ մասը մթնոլորտում է։ Ֆոսֆորի մեծ մասը գտնվում է երկրակեղևում։ 2-ն էլ կենսական կարևոր նշանակություն ունեն։

5֊րդ խմբի գլխավոր. ենթախմբի տարրերի ատոմների շառավիղները կարգաթվի մեծացման հետ մեծանում է , Էլեկտրաբացասականությունը՝ փոքրանում, ուստի մետաղական հատկություններն ուժեղանում են ․ ազոտն ու ֆոսֆորը տիպական ոչ մետաղներ են։ Ազոտի մոլեկուլը երկատոմ է N2 իսկ ենթախմբի մյուս տարրերինը հիմնականում 4-ական ատոմից են կազմված Р4։

*3. Ազոտը  և ֆոսֆորը համարվում են կենսական տարրեր. ինչո՞ւ. …

Ազոտը և Ֆոսֆորը համարվում են կենսական տարրեր քանի որ նրանք հենց կենսածին տարրեր են, նրանք առկա են սպիտակուցների, նուկլեինաթթուների հեմոգլոբինի և այլ կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի մոլեկուլների, լիպիդների բաղադրության մեջ։ Դրանցով պատրաստված պարարտանյութերով հարստացվում են հողը և այդպիսով հողից սնվում են բույսերը, բույսերից կենդանիները և ապա մարդիկ։

*4. Ւ՞նչ  պայմաններ են  անհրաժեշտ. բույսի աճի համար….

Բույսերի աճման համար անհրաժեշտ է ջերմություն, լուսավորություն, խոնավություն, տվյալ բույսի համար նախատեսված կլիմայական պայմաններ և պարարտ հող։ Անհրաժեշտ է մոտ 22 քիմիական տարր, կարևոր է կալիում, ածխախին, ազոտ, ֆոսֆոր , թթվածին և ջրային տարրերի նշանակությունը։

*5. Ւ՞նչ  է  պարարտանյութը. ինչպիսի՞ պարարտանյութեր գիտեք….

Այն նյութերը, որոնք պարունակում են մ3 կարևորագույն սննդարար տարրեր N P K և ընդունակ են հողային լուծույթում դիսոցվելու իոնների, օգտագործվում են որպես հանքային պարարտանյութեր։ Հանքային պարարտանյութերը բաժանվում են պարզ և կոմպլեքս պարարտանյութերի Կան ազոտային պարարտանյութեր, ֆոսֆորային պարարտանյութեր։

Կալիումական սիլիտրան, նիտրոֆոսը, ամոֆոսը, կոմպլեքս պարարտանյութեր են, Պարզ են կալիումի քլորիդը և կալիումի սուլֆատը, հասարակ սուպերֆոսֆատը, պրեցիպիտատը։

Posted in Քիմիա

Ազոտ, Ֆոսֆոր

1․ 5֊րդ խմբի գլխավոր. ենթախմբի տարրերի ընդհանուր բնութագիրը։

5֊րդ խմբի գլխավոր. ենթախմբի տարրերն են ազոտը N, ֆոսֆորը P, արսենը As, անտիմոնը Sb, բիսմուտը Bi, որոնց ատոմների հատկությունները իրար նման են։ Դրանք բոլորն էլ P տարրեր են, արտաքին էլեկտրոնային թաղանթում ունեն հնգական Էլեկտրոն։

2․ Ազոտ և ֆոսֆոր տարրերի ատոմների կառուցվածքը։

Ազոտ (լատ.՝ Nitrogenium – ածուխ ծնող), քիմիական տարր, պարբերական աղյուսակի 5-րդ խմբի 7–րդ տարրը, քիմիական նշանը՝ N, ատոմային թիվը՝ 7, ատոմային զանգվածը՝ 14.0067: Ազատ վիճակում անհամ և անհոտ գազ է, ջրում վատ է լուծվում։ Մոլեկուլը կազմված է 2 ազոտի ատոմներից (N2), որոնց կապը շատ ամուր է։ Բնության մեջ ազոտը կազմված է 14N (խառնուրդում բաղադրությունը՝ 99.63%) և 15N կայուն նուկլիդներից։ Արտաքին էլեկտրոնային մակերեսի կարգը 2s²2p³: Ազոտի նեյտրալ ատոմի շառավիղը 0.074 նմ է, իոններինը. N3- – 0.132, N3+ – 0.030 և N5+ – 0.027 նմ։ Պարզ նյութ ազոտը (CAS-համարը 7727-37-9) բավականին իներտ գազ է, որը կազմում է երկիր մոլորակի մեկ քառորդը։

Ֆոսֆոր (լատ.՝ Phoatsphorus ), քիմիական տարր, որի նշանն է P։ Գտնվում է տարրերի պարբերական համակարգի 3-րդ պարբերության 5-րդ խմբի տարր։ Կարգահամարը՝ 15, ատոմական զանգվածը՝ 30,97376։ p տարր է, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է՝ 3s2Зр3, К և Լ թաղանթները լրացված են։ Բնական ֆոսֆորը բաղկացած է միայն 31Р կայուն իզոտոպից։

3․ Ազոտ. ազոտի օքսիդները. ազոտական թթուն և նրա աղերը։

Ազոտի օքսիդներ, անօրգանական միացություններ են, ազոտի և թթվածնի միացությամբ։ Թթվածնի հետ ազոտն առաջացնում է 6 կայուն միացություն։ Ազոտի բոլոր օքսիդները սովորական պայմաններում գազեր են բացի N2O5 անգույն բյուրեղական նյութ է։

Բարձր ջերմաստիճանում առաջացնում է ազոտ և թթվածին։ Բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում N2O ազդում է նյարդային համակարգի վրա («ուրախացնող գազ»)։ Բժշկության մեջ օգտագործում են N2O, որպես թույլ անզգայացնող միջոց։ N2O անվանում են նաև ազոտային օքսիդ։ Ազոտային օքսիդը երբեմն օգտագործում են ներքին այրման շարժիչների բարելավամ և տաքացման համար։

Ազոտի օքսիդը NO (ազոտի մոնօքսիդ), անգույն գազ է, ջրում քիչ լուծվող։ Չի փոխազդում ջրի, թթուների, ալկալիների հետ։ Ազոտի (II) օքսիդը միացություններում շատ ռեակցունակ է, կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել մի շարք աղերի, հալոգենների, օրգանական միացությունների հետ։ Սովարական ջերմաստիճանում NO փոխազդում է թթվածնի հետ առաջացնելով NO2։ NO օքսիդը ստանում են ամոնիակի կատալիտիկ օքսիդացումով, ազոտական թթվի արտադրությունում։

N2O3 օքսիդը (ազոտի անհիդրիդ), մուգ կապույտ հեղուկ է, փոխազդում է ջրի հետ առաջացնելով ազոտային թթու HNO2։

NO2 ազոտի օքսիդը (ազոտի երկօքսիդ), գորշ, թունավոր, օդից ծանր, հեշտ հեղուկացող գազ է։ Սենյակային ջերմաստիճանում NO2 խառնուրդը խառնվում է անգույն դիմերի N2O4 հետ, մոտավորապես 1։1 հարաբերությամբ։ Փոխազդում է ջրի հետ.

{\displaystyle {\mathsf {2NO_{2}+H_{2}O\rightarrow HNO_{3}+HNO_{2}}}}

և նատրիումի հիդրօքսիդի հետ.

{\displaystyle {\mathsf {2NO_{2}+2NaOH\rightarrow NaNO_{3}+NaNO_{2}+H_{2}O}}}

Ուժեղ օքսիդիչ է։ Շատ նյութեր (ածուխ, ծծումբ, ֆոսֆոր, օրգանական միացություններ) կարող են այրվել NO2 օքսիդում։ Այս օքսիդը օքսիդացնում է SO2 օքսիդը մինչև SO3 օքսիդի, այս ռեակցիայի արդյունքում ստացվում է ծծմբային թթու։ Այս օքսիդը կարող է նյարդայնացնել շնչառական ուղիները, իսկ բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում առաջանում է թոքային էմբոլյա։

N2O5 ազոտի օքսիդը, անգույն, բյուրեղային պինդ նյութ է, հեշտությամբ կարող է փոխազդում է NO2 և О2 նյութերի հետ։ Ուժեղ օքսիդացնող է։ Ջրում հեշտությամբ լուծվում է առաջանելով ազոտական թթու․

{\displaystyle {\mathsf {N_{2}O_{5}+H_{2}O\rightarrow 2HNO_{3}}}}

Ազոտական թթու, քիմիական բանաձևն է (HNO3), խոնավ օդում ծխացող նյութ է, ուժեղ միահիմն թթու և շատ ուժեղ օքսիդիչ, մանավանդ խիտ լուծույթներում հանդես է գալիս գլխավորապես որպես օքսիդիչ: Խիտ ազոտական թթուն ունի երկու տարաձևություն՝ մոնոկլինային և ռոմբիկ բյուրեղացանցով։ Ջրի հետ խառնվում է ցանկացած հարաբերությամբ։ Ջրային միջավայրում համարյա ամբողջությամբ դիսոցվում է իոնների: Ջրի հետ փոխազդում է 68,4% և 120 °C ջերմաստիճանային պայմաններում և մթնոլորտային ճնշման տակ։ Հայտնի են երկու բյուրեղահիդրատներ՝ մոնոհիդրատ (HNO3·H2O Tհլ = −37, 62 °C) և եռհիդրատ (HNO3·3H2O Tհլ = −18, 47 °C)։Ազոտական թթվում ազոտը քառավալենտ է՝ +5 օքսիդացման աստիճանով։ Պնդանում է −41, 59 °C, եռում `+82, 6 °C: Ուժեղ ազոտական թթուն ձևավորում է 2 բյուրեղավանդակներ. բազմանկյան տարածական ձև՝ P 21/a, a = 1, 623 նմ, b = 0, 857 նմ, c = 0, 631, β = 90°, Z = 16; շեղանկյան տարածական ձև

Ազոտական թթվի աղերը՝ նիտրատներըԱզոտական թթվի բոլոր աղերն առանց բացառության ջրում լուծելի, բյուրեղային նյութեր են, ենթարկվում են ջերմային քայքայման՝ ըստ հետևյալ ուրվագրի՝ 

p.png

4․ Ֆոսֆորի պարզ նյութերը` կարմիր և սպիտակ ֆոսֆոր։ Օրթոֆոսֆորական  թթուն և նրա  աղեը։

PhosphComby.jpg

Տարրական ֆոսֆորն ստանում են կալցիումի ֆոսֆատի, սիլիկահողի և ածխածնի խառնուրդն էլեկտրական վառարանում առանց օդի մուտքի մինչև 1600 °C տաքացնելով՝{\displaystyle {\mathsf {2Ca_{3}(PO_{4})_{2}+10C+6SiO_{2}\rightarrow P_{4}+10CO+6CaSiO_{3}}}}

Ստացված գազային P4-ը բաց թողնելով ջրի մեջ՝ վեր են ածում պինդ վիճակի։ Ֆոսֆորի գոլորշիները փոշեզրկելուց հետո սառեցնում են (50 °C) և ստացվող տեխնիկական սպիտակ ֆոսֆորը հավաքում ջրի տակ։Սպիտակ ֆոսֆորը ճնշման տակ (մոտ 15 000 մթնոլորտ) տաքացնելիս՝ 200-220 °C, փոխարկվում է սև ֆոսֆորի (նման է գրաֆիտին, կիսահաղորդիչ է)։

Ֆոսֆորը հիմնականում օգտագործվում է ֆոսֆորական թթու և նրանից ֆոսֆորական պարարտանյութեր և այլ ֆոսֆատներ ստանալու համար։

Հալման ջերմաստիճանը 44,1 °C, եռմանը՝ 280,5 °C, խտությունը՝ 1828 կգ/մ3։ Օդում (40 °C-ում) ինքնաբռնկվում է (պահում են ջրի տակ)։ Բաղկացած է Р4 մոլեկուլներից (Ֆոսֆորի մյուս ձևափոխություններն ատոմական պոլիմերներ են)։ Տաքացնելիս 250-300 °C դանդաղ փոխարկվում է կարմիր ֆոսֆորի։ Այն առաջացնում է բյուրեղական մի քանի ձևափոխություններ, որոնք 416-423 °C-ում սուբլիմվում են և ունեն 2000-2400 կգ/մ3 խտություն։

Քիմիապես ավելի պասսիվ է, օդում բռնկվում է 240-250 °C տաքացնելիս, համարյա թունավոր չէ։ Չի լուծվում ջրում և ծծմբածխածնում։ Ապրանքային կարմիր ֆոսֆորը գործնականորեն ամորֆ է, գույնը՝ կարմրաշագանակագույնից մանուշակագույն։

Ֆոսֆորական թթու ֆոսֆորական (օրթոֆոսֆորական) թթուն՝ H3PO4, ջրում լավ լուծվող, սպիտակ պինդ նյութ է։ Արդյունաբերական պայմաններում ֆոսֆորական թթուն ստանում են՝ ֆոսֆորային հանքը տաքացնելով խիտ ծծմբական թթվի հետ կամ ֆոսֆորի օքսիդը ջրում լուծելով։ Միջին ուժի, եռհիմն թթու է, կարող է առաջացնել երկհիդրոֆոսֆատ, հիդրոֆոսֆատ և ֆոսֆատ անիոններ և հետևաբար՝ 3 խումբ աղեր։ Եթե մետաղի ատոմները նշանակենք Me-ով, ապա նրա աղերի բաղադրությունը

Օրթոֆոսֆորական թթվի անհիդրիդը ֆոսֆորի  օքսիդն է՝ P2O5, որն օժտված է թթվային օքսիդների բոլոր հատկություններով, մասնավորապես փոխազդում է հիմնային օքսիդների և հիմքերի հետ։ Եթե կազմելու լինենք P2O5-ի հետ {\displaystyle NAOH} ռեակցիաների հնարավոր երեք հավասարումները, ապա կնկատենք, որ օքսիդ-ալկալի մոլային հարաբերականությունը 1։2, 1։4 և 1։6 է։ Ֆոսֆորական անհիդրիդը բույն փոխազդում է ջրի հետ (ջերմանջատիչ ռեակցիա է)՝ առաջացնելով օրթոֆոսֆորական թթու։ Սառը ջրի մեջ լուծելիս ստացվում է մետաֆոսֆորական թթու։

5․ Ազոտական և ֆոսֆորական  պարարտանյութեր։

Այն նյութերը, որոնք պարունակում են մ3 կարևորագույն սննդարար տարրեր N P K և ընդունակ են հողային լուծույթում դիսոցվելու իոնների, օգտագործվում են որպես հանքային պարարտանյութեր։

Ազոտական պարարտանյութեր են Նատրիումի նիտրատը /նատրիումական սիլիտրան/ NaNO3 /15-16%/ , այն խոնավածուծ հատկություններով սպիտակ կամ գորշ բյուրեղային նյութ է։ Ստանում են ազոտական թթվի արտադրության ժամանակ ջրով չկլանված նիտրոզային գազերը NO2 NO անցկացնելով սոդայի լուծույթի միջով․

*»Ընտանեկան դպրոցի» հարցեր.   

1. Ի՞նչ.  պայմաններ են անհրաժեշտ      բույսերի. աճման  համար… Բույսերի աճման համար անհրաժեշտ է ջերմություն, լուսավորություն, խոնավություն, տվյալ բույսի համար նախատեսված կլիմայական պայմաններ և պարարտ հող։Անհրաժեշտ է մոտ 22 քիմիական տարր, կարևոր է կալիում, ածխախին, ազոտ, ֆոսֆոր , թթվածին և ջրային տարրերի նշանակությունը։

2. Ինչո՞ւ  են  ազոտը և ֆոսֆորը համարվում կենսական  տարրեր.

Ազոտը և ֆոսֆորը համարվում կենսական  տարրեր քանի որ երկիր մոլորակի մեկ քառորդը կազմված է ազոտից ։ Ֆոսֆորը մտնում է բույսերի գլխավոր օրգաններում , կենդանիների և մարդու նյարդային և ոսկրային հյուսվածքներում գտնվող մի շարք սպիտակուցային նյութերի բաղադրության մեջ։ Ֆոսֆորով առանձնապես հարուստ են ուղեղի բջիջները։

3. Ինչո՞ւ են  հողին տալիս  պարարտանյութեր

Հողին տալիս են պարարտանյութեր, որպեսզի այն հարստացնեն օգտակար հանքանյութերով և ստանան ավելի առատ և փարթամ բույսեր /մրգեր, հատապտուղներ, բանջարեղեն, հացահատիկային մշակաբույսեր և այլն/

4. Ի՞նչ  է  «Նիտրատային  աղետը «

1970-ական թվականներին աշխարհի տարբեր երկրներում հանելուկային թունավորումների բռնկումներ գրանցվեցին: Ինչպես պարզվեց՝ պատճառը նիտրատներն էին, որոնք մեծ քանակությամբ օգտագործվել էին, որպես պարարտանյութ: Ահա՛ թե ինչու նիտրատներ պարունակող սննդամթերքներով զանգվածային թունավորումներ անվանվեցին նիտրատային աղետ:

Նախկինում, երբ որպես պարարտանյութ օգտագործում էին գոմաղբը, նիտրատների հիմնախնդիր չի առաջացել: Գոմաղբմ ու օրգանական բնույթի մյուս պարարտանյութերը դանդաղ քայքայվում են՝ ապահովելով ազոտի մուտքը դեպի բույսեր, և հողում նիտրատների ավելցուկ չի առաջացնում:

Մինչդեռ միլինավոր տոննաներով արտադրվող հանքային պարարտանյութերի չափից ավելի մեծ քանակությամ դեպքում բույսերը ցողուններում, տերևներում և պտուղներում նիտրատներ են կուտակու: Բացի այդ՝ ազոտի միացությունների ավելցուկը հողի մակերեսային շերտից ջրով անցնում է խորքային ջրերի մեջ, այնուհետև՝ խմելու ջրի հետ թափանցում մեր բնակարանները:

Ջրի կամ սննդամթերքի հետ մարդու օրգանիզմ թափանցելով՝ նիտրատները փոխարկվում են նիտրատների, որոնք ավելի վտանգավոր միացություններ են, քանի որ փոխազդում են արյան հեմոգլոբինի հետ: Որպես արդյունք՝ արյան կարմիր բջիջները էրիտրոցիտները, կորցնուկ են թոքերից դեպի հյուսվածքները:

Posted in Քիմիա

Ջրածին

Համար մեկ տարրը Տիեզերքում` Ջրածին: Ջրածնի իզոտոպները`պրոտիում, դեյտերիում, տրիտիում: Սովորական  ջուր, ծանր  ջուր և ռադիոակտիվ  ջուր:

Ջրածինը պարբերական համակարգի առաջին տարրն է։ Առաջին անգամ մաքուր վիճակում ստացել է Հենրի Կավենդիշը 1766 թվականին։ Այն տիեզերքում ամենատարածված տարրն է։ Երկրի վրա այն գտնվում է հիմնականում միացությունների ձևով։ Ջրածինը միացություններում միավալենտ է։ Ջրածնի ատոմը կազմված Է մեկ պրոտոն ունեցող միջուկից և մեկ էլեկտրոնից։ Հանդես է գալիս H2 պարզ նյութի ձևով։ Իզոտոպները 
1/1H-պրոտիում (ըստ զանգվածի 99,98 %), 2
2/1H-դեյտերիում (ըստ զանգվածի 0,02 %)։ Արհեստական եղանակով ստացվել է 3
3/1H տրիտիում։ Ատոմական համարը՝ 1, ատոմական զանգվածը՝ 1.008։ Ամենաթեթև տարրն է պարբերական համակարգում։ Երկրի կեղևի ամբողջ զանգվածի, ներառյալ ջուրը և օդը ջրածնին բաժին է ընկնում ընդամենը 1%։ Ջրածինը 14 անգամ թեթև է օդից։

Սովոևական ջուր։ Անօրգանական միացություն, ջրածնի օքսիդ, քիմիական բանաձևը՝ Н2O։ Ջուրը բնության ամենատարածված նյութն է, բնության մեջ հանդիպում է պինդ, հեղուկ, գազային վիճակներում։ Կազմում է կենդանի օրգանիզմների բաղադրության 2/3 մասը։ Ջրի մոլեկուլն ունի անկյունային կառուցվածք՝ HOH անկյունը կազմում է 104.5°, բևեռային մոլեկուլ է։ OH կապը խիստ բևեռային կապ է, որի հետևանքով ջրի մոլեկուլների միջև առաջանում է ջրածնական կապ։ Ջուրը լավ լուծիչ է՝ բևեռայնության շնորհիվ։ Թթվածնի հիբրիդացումը sp3։ Ծանր ջուր։ Ջրի իզոտոպային տարատեսակ, որում ջրածնի մեկ կամ երկու ատոմները փոխարինված են ծանր իզոտոպներով՝ դեյտերիումով (D) կամ տրիտիումով (T), և կամ թթվածնի Օ16 իզոտոպը փոխարինված է Օ17 կամ Օ18 իզոտոպներով։ Ծանր ջուր ասելով հիմնականում նկատի են ունենում առավել տարածված HDO և D2O միացությունները (հայտնաբերվել են սովորական ջրում, 1932 թվականին, ԱՄՆ-ում)։ Քիմիական հատկություններով ծանր ջուրը շատ քիչ է տարբերվում սովորականից, մինչդեռ դրանց ֆիզիկական հատկությունները բավական տարբեր են:

Posted in Քիմիա

Անհատական աշխատանք “ճարպեր”

Ճարպերը կենդանական և բուսական հյուսվածքների բաղադրիչներ են։ Կազմված են հիմնականում գլիցերինի և տարբեր ճարպաթթուների միացություններից՝ գլիցերիդներից։ Պարունակում են կենսաբանորեն ակտիվ ֆոսֆատիդներ, ստերիններ և որոշ վիտամիններ։ Ճարպերը սննդի անհրաժեշտ և առավել կալորիական բաղադրամասեր են և օրգանիզմի էներգիայի աղբյուր։ Դրանք նպաստում են սննդի մեջ օգտագործվող այլ մթերքների ավելի լավ ու լիարժեք յուրացմանը, հաճելի համ ու բուրմունք են տալիս մթերքներին։ Ճարպերի նկատմամբ մարդու պահանջը կազմում է օրական 1-1,5 գ՝ 1 կգ զանգվածի հաշվով։19-րդ դարի սկզբին Շևրելը հաստատել է, որ ճարպերը հիմքի առկայությամբ ջրի հետ տաքացնելիս ճեղքվում են՝ առաջացնելով գլիցերին և ճարպաթթուներ։ Կենդանական և բուսական ճարպերը մշակելով, նա նկատեց, որ ճարպերի օճառացման ժամանակ առաջացած նյութերի կշիռը, մոտ 5 %-ով գերազանցում է ելանյութային ճարպի կշռին։ Ընդ որում ածխածնի կշիռը մնում է անփոփոխ, իսկ թթվածնի և ջրածնի կշռային քանակությունները մեծանում են այն նույն հարաբերությամբ, ինչ հարաբերութթյամբ որ նրանք պարունակվում են ջրի մեջ։ Այստեղից Շևրելը ենթադրեց, որ ճարպերի օճառացման ժամանակ տեղի է ունենում ջրի միացում։

Posted in Քիմիա

Իոնափոխանակման ռեակցիաներ

Էլեկտրոլիտային դիսոցման տեսության հիմնական դրույթներին ծանոթանալուց հետո քեզ համար դժվար չի լինի պատկերացնել, որ լուծույթում ընթացող փոխանակման ռեակցիաները հիմնականում իոնափոխանակման ռեակցիաներ են, այսինքն՝ փոխանակումը տեղի է ունենում իոնների միջև:Ջրային լուծույթներում էլեկտրոլիտների իոնների մասնակցությամբ ընթացող ռեակցիաներն անվանում են իոնափոխանակման:Իոնափոխանակման ռեակցիներն ընթանալոմ են մինչև վերջ, երբ *ջրում չլուծվող նյութ՝ նստվածք է առաջացում *գազային նյութ է առաջացում *քիչ դիսոցվող նյութ՝ թույլ էլեկտրոլիտ է առաջացում:

Իոնային հավսարումներ գրելիս միայն ուժեղ էլեկտրոլիտներն են դիսոցված ձևով ներկայացնում, իսկ ոչ էլեկտրոլիտները և թույլ էլեկտրոլիտները՝ մոլեկուլների ձևով:Կրճատ իոնային հավասարումներ գրելիս անհրաժեշտ է կատարել նաև մաթեմատիկական կրճատումներ. օրինակ. մոլեկուլային հավասարում. 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O լրիվ իոնային հավասարում. 2Na++2OH−+2H++SO2−4=2Na++SO2−4+2H2O կրճատ իոնային հավասարում.2OH−+2H+=2H2O կրճատ իոնային հավասարման վերջնական տեսքը. OH−+H+=H2O Իսկ երբեմն կրճատվող մասնիկներ չեն լինում և կրճատ իոնային հավասարումը համընկնում է լրիվ իոնային հավասարման հետ.  օրինակ. մոլեկուլային հավասարում. Ba(OH)+2H2SO4=BaSO4⏐↓+2H2O լրիվ իոնային հավասարում. Ba2++2OH−+2H++SO2−4=BaSO4⏐↓⏐+2H2O ինչպես նկատում ենք, կրճատվող մասնիկներ չկան: Կրճատ իոնային հավասարումների կարևորությունը կայանում է նրանում, որ ակնառու է դառնում, թե հատկապես ո՞ր մասնիկների միջև է ընթանում տվյալ ռեակցիան: Իոնափոխանակման ռեակցիաներ, հիմնականում, ընթանում են հետևյալ նյութերի միջև. *թթուների և հիմքերի (չեզոքացման ռեակցիա). ի դեպ՝ բոլոր ուժեղ թթուների և բոլոր ուժեղ հիմքերի միջև ընթացող չեզոքացման ռեակցիաներին համապատասխանում է միևնույն կրճատ իոնային հավասարումը, այն է՝ OH−+H+=H2O