Author: Смирнова Т.В.   Минченков Е.Е.   Зазнобина Л.С.  

Tags: химия  

ISBN: 5-9219-0024-9

Year: 2003

Text
                    Д.И. МЕНДЕЛЕЕ
э л
мен • л
Р н ы ң
ериодяао
рәтләр
II
III
IV
тел
3
4
5
6
8
9
ю
2
ян
төп
ян
төп
ян
төп I ян
V
VI
теп | ян
теп | ян
н
ьЛОРОД
ЛИТИЙ
6,941
Na*-
НАТРИЙ
22,99
К /
КАЛИИ
39,102
БЕРИЛЛИИ
9,0122
УГЛЕРОД
12,011
N
АЗОТ
14,007
О
КИСЛОРОД
15,999
; Mg >* > Alгз1
мТТ-ий АЛЮМИНИЙ
24,312

26.982
Si •
КРЕМНИЙ
28,086
1Q
40,06
♦’иш»
ФОСФОР
30,974
S
КҮКЕРТ
32,064
БАКЫР
83,546
7л G»
ЦИНК

65,37 69,72
ГАЛЛИЙ
ГЕРМАНИЙ
72,59
ВАНАДИЙ
50,941
As
мышьяк
74,922
»*Л»
51,996
СЕЛЕН
78,96
и> и sr	J i • у
РУБИДИИ ■ СТРОНЦИИ i I ИПРИЙ
К.44В	87,62	88,906
i КӨМЕШ —
107,868
-
КАҖИИ
Cd In
ИНДИЙ
114,82
i
ЦЕЗИЙ	БАРИЙ
1Э2ДО5 137,34
• An
АЛТЫН
196,967
4
WfcST-Л
ЛАНТАНОИДЛАР
; ” Hg Л
1	ТЕРЕКӨМЕШ
2	^АА ЛА ЛЛЛ
		, ГАЛИМ
200,59 204,37
Ra "
'цирконий
91,22
Sn
АККУРГАШ
118,69
’• ■ Hf
•ч>нии
178,40
Pb
207*19	5
3 Mb ; ® Мо
t НИОБИИ ’ МОЛИБДЕН
92,906	95,94
Sb
СӨРМӘ
121,75
ТАНТАЛ
180,948
Bi
ВИСМУТ
208,980
Те
ТЕЛЛУР
127,60
- W
, ВОЛЬФРАМ
»	183,85
Po m
ПОЛОНИЙ
[210]
Fr	„	 в
ФРАНЦИЙ я РАДИЙ и
[223]	; [226]
■	Я>№ в»—103
I АКТИНОИДЛАР
* Rf
и
? Db
и ДУБЛИН
• Я [262]
I сиборпсД
I [263]
ЮГАРЫ
ОКСИДЛАРЫ
R?0
RO
ro2
KA
RO,
ОНУЧАН
ВОДОРОДЛЫ
КУШЫЛМАЛАРЫ
RH,
RH
НД
H
H
0
г
л
IB
h
Iй
" Lal
« Cel
- Pr
n
M Nd I
* Pm
I 1
ЛАНТАН ’«
ЦЕРИЙ ■
ПРАЗЕОДИМ
НЕОДИМ .
ПРОМЕТИИ
•
138,906 *
140,12 г
140,908
1
144,24
[146]
4
К
T
Sml - Eu
САМАРИИ
150,40 ‘
И
H G<B
ЕВРОПИИ I ГАД/ЛМ»
151,96 «

Н
0
и
15
’ Ас| " Th’ Pal
АКТИНИИ ’ ТОРИИ “ ПРОТАКТИНИИ ?1
[227] •	232,038 '	[231] •
“ и
УРАН
238,29
Np* Pu
и“Й и ПЛУТОНИИ
[244] •
»	L -
” НЕПТУНИЙ ..
•	[237] •
* Аш «
г»
” АМЕРИЦИИ *
'	 [243] •
1247] •
T7
бе>с


Ө м н ТӘРТИП N VI VII VIII 1ЭП 1 ян теп ян ян теп в Не *; ГЕЛИЙ 4,003 7 2 о ! КИСЛОРОД 15,999 F И ФТОР 18,998 Ne ” ’ НЕОН 20,179 1 15 ! S ”: КҮКЕРТ 32,064 а -г ХЛОР 35,453 Аг и- АРГОН 39,948 Mi МАРГАНЕЦ 54,93В •V Сг ХРОМ 51,996 ЭЛЕМЕНТНЫЙ БИЛГЕСЕ БАКЫР элементный ИСЕМЕ ЧАГЫШ ГЫ ЯМ А АТОМ МАССАСЫ ЗЛЕЙ ГР ОННАРНЫҢ КАТЛАУЛАРДА УРНАШУЫ Se СЕЛЕН 7 В, 96 i -Сои Ni ТИМЕЕ ’ 53,847 КОБАЛЬТ НИКЕЛЬ 58,933 56,70 79, Nb т Мо * ’ МОЛИБДЕН (.904 95.94 I ТЕХНЕЦИЙ ' РУТЕНИЙ 101,07 • Р«* П<ПШ^9 4 Кг И КРИПТОН MJO Тс ТЕЛЛУР 127,60 Та*'м w 948 I ВОЛЬФРАМ » 183,85 ? в) Re t РЕНИЙ 186,207 » < Lri . ОСМИИ 190,2 '! АРМИИ 192,22 I АГАЛТЫН 1 195,09 Хе 54 « КСЕНОН г 131.30 s ч Rn 86 н РАДОН ♦ RO HR HR ГАДОЛИНИЙ 157,25 А« АСТАТ 1210] р?: ПОЛОНИЙ . [210] ? Mt II МЕЙТНЕРИЙ ■ 167,26 , . Но ДИСПРОЗИЙ . ГЩЧМНР 162,50 « 164,930 Gd» - Tbl ТЕРБИИ I 158,926 > " Ц* 5 I ‘bll ll* ** RO Yb^ о и д п Cnn ' Вк» 3 Cfs” 1 ’й’й II БЕРКЛИИ 11 КАЛИФОРНИИ 1 ЭЙНШТЕЙНИИ [251] • [254] КЮРИЙ 11 [247] ; БЕРКЛИИ [247] Tmi ГУЛИР Г МПТМИИ 168,934 173,04 ЛЮТЕЦИИ 174,97 Es‘s - Fm; . Md’s Not НИИ < ФЕРМИЙ .1 МЕНДЕЛЕВИИ . НОБЕЛИИ [2571 • [23 в] ’2591 . 1Н Lr ■ ЛОУРЕНСИЙ 1 (2601
Л995Һ) E. E. Минченков, Л. С, Зазнобила, T. В. Смирнова ХИМИЯ Татар урта гомуми белем мәктәбенең 8 нче сыйныфы өчен дәреслек Профессор Е. Е. Минчгнко^ редакциясендә Россия Федерациясенең Мәгариф министрлыгы тарафыннан тәкъдим ителгән Тәрҗемә Татарстан Республикасы Мәгариф министрлыгы тарафыннан расланган.. Ц, «ЛЕМ S’f-r лг ■ KCWi .кугу .-с I ' I 0VI’EC=«v. t >' • •: tr , X ■.'€1L.H5C , OK 1 • МОСКВА» «ШКОЛЬНАЯ ПРЕССА» КАЗАН» «МӘГАРИФ» НӘШРИЯТЫ 2003
УДК 373.167.1:546*08 ББК 24.1я721 М50 Мннченков Е. Е„ Зазнобина Л. С., Смирнова Т. В. Химия: Учебник для 8-го класса средней общеобразовательной школы / Под ред. проф. Е. Е. Минченкова.— 2-е изд.— М.: Школьная Пресса, 2002. Охраняется Законом РФ *06 авторе ком праве и смежных правах». Воспроиз¬ ведение всей книги или ее части на любых видах носителей запрещается без письменного разрешения издательства. Переводное издание учебника выпущено в свет по Лицензионному договору 1'4-66 от 14.11.2002 г. Экземпляры переводного издания подлежат распростра¬ нению исключительно в Республике Татарстан, а также среди татарских диаспор на территориях других субъектов Российской Федерации. Мннченков Е. Е. Һ. б. М50 Химия: Татар урта гомуми белем мәкт. 8 нче с-фы өчен д-лек Е. Е. Мннченков, Л. С. Зазнобина, Т. В. Смирнова. Е. Е. Минченков редакциясендә. Русчадан Р. И. Хәлиуллин тәрҗ.— Казан: Мәгариф, 2003.— 166 б.: рас. б-н. ISBN 5-9219-0024-9 ISBN 5-7761-1016-5 Дәреслекнең эчтәлеге тулысынча химиядән урта белем биру буенча Дәүләт стандарты проектына туры килә. Бу проектны төаүдә дәреслекнең фәнни редак¬ торы Е. Е. Минченков та актив катнашты. Материалның аңлаешлы телдә бәян ителүе, күп санлы иллюстрацияләр, төрле төрдәге биремнәр һәм күнегүләр уку- укыту материалы белән нәтиҗәле эшләү мөмкинлеге тудыра. Укучыларның танып белү эшчәнлеге өйдә һәм дәрестә, эш дәфтәрләрен кулланып, мөстәкыйль эшләүләре процессында тирәнәйтелә (бер дәфтәр — дәрес¬ лек тексты буенча, ә икенчесе — химик эксперимент буенча). Бу дәфтәрләр дәреслек белән бергә бербөтен уку-укыту комплектын тәшкил итәләр. Дәреслек тә. дәфтәрләр дә аерым-аерым кулланыла ала. Шунлыктан бу ком¬ плект массакүләм мәктәп өчен үзенчәлекле һәм күпкырлы җыелма булып тора. БЗ — 10(69)—33—2003/2004 ББК 24.1я721 ISBN 5-9219-0024-9 ISBN 5-7761-1016-5 © Издательство «Школьная Пресса», 2002 © Художественное оформление. Издательство «Школьная Пресса», 2003 Все права защищены © Татарчага тәрҗемә. «Мәгариф» нәшрияты, 2003
ДӘРЕСЛЕК БЕЛӘН НИЧЕК ЭШЛӘРГӘ Сезнең кулыгызда химия дәреслеге. Аны яхшылап карап чыгы¬ гыз. Бүлекләр исемлеге, ягъни эчтәлеге, рәсемнәре һәм схемалары белән танышыгыз. Игътибар итүегезчә, дәреслекнең эчтәлеге бүлекләргә һәм параграф¬ ларга бүлеп бирелгән. Бүлекләрнең исемнәре өйрәнелә торган темаларның атамаларына туры килә. Параграфларда сез аерым дәресләрдә өйрәнәчәк материал туплап бирелгән. һәр параграфтан соң биремнәр урнаштырылган. Ал арны башкарганда сез параграфның эчтәлеген ни дәрәҗәдә яхшы үзләштерүегезне белә алырсыз. Аеруча катлаулы биремнәр йолдызчык белән тамгаланган. Параграф текстында да шулай ук сораулар һәм биремнәр бар — алар курсив белән аерып күрсәтелгән. Параграфны укыганда бу сорауларны да игътибарыгыздан читтә калдырмагыз. Әгәр сез аларга дөрес җавап бирә алсагыз, параграф текстын укуны дәвам итәргә мөмкин. Әгәр бу сорау¬ ларга җавап бирә алмыйсыз икән, димәк, укып чыккан материалны сез әле җитәрлек дәрәҗәдә үзләштермәгәнсез. Аны тагын бер кабат укып чыгарга һәм һәрьяклап фикер йөртергә кирәк. Кайвакыт рәсем асларына язылган текстларда да биремнәр очрый. Бу биремнәрне башкару өчен сезгә шул рәсемнәрне игътибар белән карарга һәм аларда нәрсә сурәтләнүен аңларга кирәк. Китапта кайбер җөмләләр һәм сүзләр калын хәрефләр белән басыл¬ ган. Бу — тексттагы сез хәтердә калдырырга тиешле иң мөһим мате¬ риал — билгеләмәләр һәм төп терминнар. Параграфларда төп текст белән беррәттән танылган галимнәрнең әйткән фикерләре, кызыклы фактлар, укучыларның сочинениеләреннән өзекләр китерелгән. Бу өстәмә материал рамка эченә алынган. Химияне өйрәнгәндә сез тәҗрибәләр үткәрәчәксез. Лаборатор тәҗри¬ бәләрне үтәү техникасы кайбер параграфлар текстында чагылыш таба. Бу тәҗрибәләрне сез анда бәян ителгән материалны өйрәнү барышында баш карачаксыз. Моннан тыш, химия дәресләрендә практик эшләр, ягъни 3
практик дәресләр дә булачак. Аларның эчтәлеге һәр бүлекнең ахырында тасвирлана. Исегездә тотыгыз: дәреслек ул — сезнең эш китабыгыз; дәреслек мәгълүматларның бердәнбер чыганагы түгел; бу дәреслек сезгә химиядән мәктәп стандарты дәрәҗәсендә белем алырга ярдәм итәчәк. Химия — кызыклы, әмма катлаулы фән. Аны үзләштерү өчен шактый зур тырышлык сорала. Әмма, мәгълүм булганча, «юлаучы юлда калмый». Бу юлда уңышлар сезгә! КЕРЕШ Сез яңа фән — химияне өйрәнүгә керешәсез. «Табигать белеме» курсыннан табигатьтә бик күп төрле күренешләр булып торуын сез инде беләсез. Алар арасында химик күренешләр (химик реакцияләр, химик әверелешләр) аерым урын алып тора. Химик күренешләр барышында бер төрле матдәләрдән яңа үзлекләргә ия бул¬ ган башка матдәләр барлыкка килә. Безнең әйләнә-тирәбездә химик күренеш¬ ләр һәрвакыт булып тора. Яктыда үсемлек¬ ләрнең яшел яфракларында судан һәм угле¬ кислый газдан, хайваннар һәм кеше азык сыйфатында куллана торган, крахмал һәм баш¬ ка матдәләр хасил була. Хайваннар һәм кеше организмында шулай ук төрле химик әвере¬ лешләр уза. Шул сәбәпле матдәләр һәрвакыт яңарып тора. Күп кенә файдалы казылмалар химик реакцияләр нәтиҗәсендә барлыкка килгән. Кешеләр бик күптәннән төрле химик мат¬ дәләрне һәм химик күренешләрне кулланырга өйрәнгәннәр. Хәзерге вакытта миллионнарча матдәләр билгеле, ә химик реакцияләрдән кеше шулкадәр еш файдалана ки, хәтта алар инде га- дәти күренешләргә әйләнде. Өйдә газ плитәсен- дәге газны кабызганда яки автобуска кергәндә без химик күренешләр турында уйлыйбызмы «Химия кешенең һәр эшенә киң колач җәеп керә бара». М. В Ломоносов Химиянең файдасы турында (укучылар сочинсниелэреннан) «Химик процессларны кешеләр өчен кирәкле үзлекләргә ия булган матдәләр, мәсәлән, ми¬ нераль ашламалар, ме¬ таллар табу өчен кулла¬ налар...» «Безнең заманда химик¬ лар бик күп яхшы дару¬ лар ачтылар...» 4
соң? Югыйсә плитәдә газның януы, автобус двигателенең цилиндрында ягулыкның януы — болар химик реакцияләр бит. Алар ярдәмендә без ашарга пешерә, берәр урынга бару вакытын киметә алабыз. Химик про¬ цессларны кешеләр өчен кирәкле үзлекләргә ия булган матдәләр: мине¬ раль ашламалар, металлар, пластмассалар, резин, дарулар һәм башка бик күп матдәләрне табу өчен дә кулланалар. Сез дә «Химиянең файдасы турында» хикәя язып карагыз. Атмосфераны беренчел иычраткычлар Химия нәрсәне өйрәнә соң? Химия — матдәләр, ал арның составы, төзелеше һәм үзлекләре турындагы фән. Химия химик реакцияләрне, аларның башлану һәм узу шартларын өйрәнә. Боларның барысын да кирәкле үзлекләргә ия булган матдәләр табу, химик реакцияләр белән уңышлы идарә итү өчен белергә кирәк. Әлбәттә, барлык кешеләр дә химик булырга теләми, күп кенә башка кызыклы һөнәрләр дә бар бит. Шулай булгач, ни өчен химияне һәркем өйрәнергә тиеш? һәр кешегә химиядән төп белемнәрне үзләштерү зарури. Без сулый торган һаваның, эчә торган суның, төрле үсемлекләр үстерә торган туф¬ ракның пычрануы турында инде һәркемгә билгеле. Ә бу, еш кына, кеше¬ ләр үзләренең эшчәнлеге таби¬ гатькә нинди йогынты ясавы турында уйламавы нәтиҗәсен¬ дә була. Завод торбаларыннан һавага, туфракка һәм сулык¬ ларга бик еш агулы матдәләр, нефть продуктлары, корым эләгә (1 нче рәсем). Кояшның ул ьтрами ла үш ә нурланышы Су парлары Каоаород Фотохимик томанлы төтен (смог) Органик матдәләр Тузан Атмосфера Азот оксидлары Углеводородлар 1 нче рәсем. Атмосфераның пычрануы. Автомобиль¬ ләрдән, заводлардан, фабрикалардан һ. б. чыккан за¬ рарлы матдәләр яктылык һәм җылылык тәэсирендә бер- берсе һәм һаваның состав өлешләре белән үзара тәэсир итешәләр һәм томанлы төтен (смог) барлыкка китерәләр. Автомобильләр һәм промышленность предприятиеләре күп булган шәһәрләрдә кешеләр пычранган һаваны суларга мәҗбүр булалар. Ә бу төрле авыруларга һәм гомер озынлыгының кыскаруына китерә 5
Туфракны эшкәрткәндә кайвакыт аңа ар¬ тык күп ашлама кертәләр. Хәтта туристлар да. урманнарны, аланнарны, елга ярларын чүплән¬ дереп, табигатькә зыян китерергә мөмкин. Табигатьне саклау. Җирне тереклексез пла¬ нетага әверелдермәү өчен матдәләрне эшкәртү¬ нең яңа ысулларын уйлап табарга кирәк. Бу — күркәм һәм кызыклы бурыч. Аны химиядән тирәнтен белемле кешеләр генә хәл итә алачак. Әмма һаваны, суны, туфракны чиста тоту өчен белемле инженер-химиклар һәм галимнәр булу гына җитми. Безнең һәркайсыбыэ таби¬ гать кисәкчәсе булып тора һәм аның исәбенә яши, шуңа күрә кылган гамәлләребез дә таби¬ гатькә зыян китермәслек булырга тиеш. Менә ни өчен һәр кешегә химия буенча белем кирәк. Киләчәктә бу белемнәр сезгә, нинди һөнәр сайлау¬ га карамастан, тормышыгызда кирәк булачак. Хнммлнец файдасы турында (укучылар сочинениеләреннән) •Беэнец тормышта хи¬ мия зур әһәмияткә ия. Химия — матдәләр, аларныц составы, тезе- лете, үзлекләре һәм аларны куллану турын¬ дагы фән ул. Безнен әйләнә-тирәбез¬ дәге һәрнәрсә химиягә бәйле...* «Өйдә без химия белән нәрсә дә булса ашарга пешергәндә, кыздыр¬ ганда... очрашабыз*
§ 1. МАТДӘЛӘР Әйләнә-тирәдәге предметларның (җисемнәрнең) матдәләрдән торуын, бәлки, сез беләсездер дә. Кайбер җисемнәрне табигать барлыкка китергән, ә кайберләрен кеше ясаган. Табигатьтә очрый торган җисемнәргә мисаллар китерегез. Сезнең әйләнә-тирәгездәге нинди җисемнәр кеше тарафыннан ясалган? Һәрбер җисемнең массасы бар, ул билгеле бер күләм алып тора. Каты хәлдәге җисемнәргә форма хас (2 нче рәсем). Масса, күләм, форма — болар җисемнәрнең билгеләре. Алар буенча без җисемнәрне танып белә яки үзара чагыштыра алабыз. Мондый билгеләрне үзлекләр дип атыйлар. Җисемнәрнең формасы, күләме, массасы белән беррәттән, безне еш кына аларны тәшкил итүче матдәләр дә кызыксындыра. Әйтик, кашык, кастрюль, ишек тоткасы — төрле формага, күләмгә һәм массага ия булган предметлар. Әмма аларны алюминийдан эшләнгән булулары берләштерә. Алюминий — матдә ул. Су тамчысы — җисем. Су — матдә. Сез тагын нинди матдәләр беләсез? а) Бер матдәдән; б) төрле матдәләр¬ дән торган берничә җисемне атагыз. һәр матдә билгеле бер үзлекләргә ия (3 нче рәсем). Кайбер матдәләргә уалучанлык, ә башка ларына пластиклык хас. Матдәләр үтә күренмәле һәм үтә күренмәүчән, каты һәм йомшак, суда эру- чән һәм суда эремәүчән булырга мөмкин. Матдә¬ ләргә билгеле бер тәм һәм ис, төс һәм ялтыравык, 2 нче рәсем. Кварц кристалы билгеле бер формага ия 9
Цельсий шкаласы Абсолют шкала (Кельвин шкаласы} 373,15 К 273.15 X О °C Сувыц кату температурасы 100 "С Супын кайнау температурасы Температура шкалалары 3 нче рәсем. Рәсемнән файдаланып, суның үзлекләре турында с&йләгез электр үткәрүчәнлек хас, алар эретелү һәм кайнау температуралары, тыгызлык (4 нче рәсем) һәм күп кенә башка үзлекләр белән характерланалар. Кайбер матдәләр кешенең сәламәтлеге өчен куркынычлы булып торалар (5 нче рәсем). Төс, ялтыравык, катылык, электр үткә- рүчәнлек, тыгызлык һ. б. матдәнең физик үзлекләре дип атала. Матдәнең физик үзлекләрен ейрәнү өчен, аны башка катышмалардан чистартыр¬ га кирәк. Тормышта без саф матдәләр белән 4 иче рәсем. Ареометр. Сыеклык үзлекләреннән бер¬ сен — тыгызлыкны ареометр ярдәмендә үлчәргә мөмкин. Ул термометрга охшаган, әм¬ ма анын эчендә терекөмеш урынына вак ядрәчекләр са¬ лынган. Сыеклыкның ты¬ гызлыгына бәйле рәвештә, ареометр анда төрле тирән¬ леккә бата. Тыгызлыкны махсус шкала буенча бил¬ гелиләр сирәк очрашабыз, күбрәк матдәләрнең катнашмалары белән эш итәбез. Ьава азот, кислород һәм башка газларның катнашмасыннан гыйбарәт. Елга суында төрле эрегән матдәләр, балчык һәм комның эремәүчән ки¬ сәкчәләре була. Елга суы, һава кебек үк,— төрле матдәләрнең катнаш¬ масы ул. Матдәләрнең үзлекләрен ейрәнү мөмкинлеге бирүче нинди дә булса башка приборны атагыз. Үзегез берничә кисәтү билгесе уйлап табыгыз. ю
© Күзлек Тәмәке Радиоактивлык Беренче кияргә тяртмягка ярдәм 6 ич ы рәсем. Бу савытлар¬ да практик яктан катыш¬ маларсыз дип әйтерлек бер үк матдә салынган. Бу матдә тврле лаборатория¬ ләрдә һәм хәтта торле шә¬ һәрләрдә табылган. Шуңа карамастан һәр савытта матдәнең составы һәм үз лекләре даими һәм бер үк төрле Сок булыгыз! Химикатлар Куркыныч! Сак булыгыз! Уттан Электр куркынычлы! көчәнеше 5 иче рәсем. Кисәтү билгеләре. Шундый билгеләр кайбер товарларны төргән материалларда була. Шу¬ лай белгечләр безне матдәләрнен куркынычлы үзлек¬ ләре турында кисәтәләр Катнашмаларның составы төрле-төрле булырга мөмкин, һәм шуңа күрә, саф матдәләрдән аермалы буларак, ал арның даими үзлекләре бул¬ мый. Әйтик, саф су 0°С та ката. Әгәр суда аш тозы эретелсә, катнаш¬ маның кату температурасы түбәнрәк булыр. Гадәт и пыяла матдәләр катнашмасыннан гыйбарәт. Шунлыктан аның билгеле бер эретелү темпе ратурасы юк. Җылытканда пыяла башта йомшара, ә инде җылыту¬ ны дәвам итеп, температура күтәрелгәндә, акрынлап сыек халәткә күчә. Төрле сортлы пыялалар төрле температураларда йомшаралар һәм эре¬ теләләр. Шулай итеп, безнең әйләнә тирәбездә саф матдәләр дә, катнашмалар да бар. Башка матдәләрнең катышмалары булмаган матдәләрне Саф матдәләр дип атыйлар. Аларга даими физик үзлекләр хас (6 нчы рәсем). Катнашмалар төрле матдәләрдән торалар. Катнашмаларның физик үзлекләре даими түгел. Матдәләр гаять күп төрле. Әмма билгеле бер үзлекләре буенча аларны төркемнәргә берләштереп була. Өйрәнелә торган объектларны уртак үзлекләре (билгеләре) буенча төркемнәргә (классларга) бүлүне фәндә классификацияләү дип атыйлар. 11
МАТДӘЛӘРНЕ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ СХЕМАСЫ Матдәләрнең классификациясен схема рәвешендә сурәтләргә мом ки н. Шул схеманы карап чыгыгыз, аннан соң куелган сорауларга җавап бирегез һәм алда текстта китерелгән биремнәрне башкарыгыз. Сезгә билгеле булган: а) саф матдәләргә; б) катнашмаларга мисаллар китерегез. Күпчелек металларга нинди физик үзлеклзр хас? Бу сорауга җанап бирү өчен бакыр Си, тимер Fe һәм магнийның Mg физик үзлекләрен искә төшерегез. Составлары буенча саф матдәләрне гади һәм катлаулы матдәләргә бүлеп йертәләр. Бер тердәге атомнардан торучы матдәләрне гади матдә ларга кертәләр. Магний Mg, күкерт S. азот N2 һ. б.— гади матдәләр. Бу матдәләрнең һәркайсы бер төрдәге атомнардан тора. Составларында төрле төрдәге атомнар булган матдәләрне катлаулы матдәләргә кертәләр. Су Н2О, углекислый газ СО2, фосфор оксиды Р2О5 — катлаулы матдәләр. Аларның составына төрле төрдәге атомнар керә. Катлаулы матдәләрне һәм шулай ук берничә атомнан торган гади матдәләрне ( N2, О., һ.б.) химик кушылмалар дип атыйлар. Үзлекләре һәм составлары буенча катлаулы матдәләрне тагын да берничә класска бүлергә мөмкин. Шулардан берсе — оксидлар белән сез таныш инде. Оксидлар составына ике төрдәге атомнар керә һәм аларның 12
7 пче рәсем. Рәсемнән файдаланып, тимер һәм күмернең физик үзлекләре турында сөйләгез берсе — кислород. Фосфор оксиды, углекислый газ, су катлаулы матдә¬ ләрнең шул классына керә. Химияне өйрәнү барышында матдәләрне классификацияләү схемасын без акрынлап тулыландырабыз. Бире мн зр 1. Саф матдәләрнең һәм катнашмаларның исемнәрен аерым күчереп языгыз: терекөмеш, пыяла, алюминий, су, һава, углекислый газ. 2. а> Тимер һәм бакыр вакларыннан; б) пычкы чүбе һәм бакыр вагыннан торган катнашмаларны аеру ысулларын тәкъдим итегез. 3. а) Тнмер һәм күкертнең; б) бакыр һәм корымның сезгә билгеле булган физик үзлекләрен чагыштырыгыз (уртак сыйфатларын һәм аерымлыкларын күр¬ сәтегез). 4. Ике катлаулы матдәне атагыз. Аларга нинди физик үзлекләр хас? 5. Бирелгән матдәләрне, гадәти шартлардагы агрегат халәтләренә бәйле рәвештә, төркемнәргә бүлегез: шикәр, су, терекөмеш, тимер, бакыр, корым, азот, алю¬ миний, углекислый газ. 13
§ 2. АТОМНАР. ХИМИК ЭЛЕМЕНТЛАР Атомнар — молекулаларны һәм кристалларны тәшкил итүче кисәкчекләр. Табигатьтә атомнарның саны гаять күп, ләкин аларның төрләре ул кадәр үк түгел. Биредә без тагын өйрәнелә торган объектларны класси¬ фикацияләү кирәклеге белән очрашабыз. Сез атомнарның төзелеше белән танышканга кадәр, аларны классификацияләүнең нигезе итеп ча¬ гыштырма атом массасын алырбыз. Химиядә, халыкара системада (СИ) кило¬ граммнарда үлчәнелә торган атом массасы бе¬ лән беррәттән, еш кына чагыштырма атом мас¬ сасы дип атала торган зурлыкны кулланалар. Бу зурлык бирелгән атомның массасы физи¬ када һәм химиядә кабул ителгән эталон мас¬ сасыннан ничә тапкыр зуррак булуын күрсәтә. Чагыштырма атом массасын Аг дип билгели¬ ләр, биредә r — relative (татарча — чагыштырма) сүзенең беренче хәрефе. Шулай итеп: т (атом), кг A = . т (эталон), кг (Игътибар итегез! Чагыштырма атом масса¬ сының үлчәү берәмлеге юк. Ни өчен?) Эталонның массасы иң җиңел атом — во¬ дород атомы массасына якын. Шуңа күрә водо¬ родның чагыштырма атом массасы чама белән 1 гә тигез* *. Барлык башка атомнарның чагыш¬ тырма атом массалары 1 дән зуррак. Мәсәлән, АГ(С) = 12; АГ(О)= 16 һ. б, 8 нче рәсем. Химик элементларның билгеләре (XVIII гасыр). Уң яктагы баганада атом массаларының шул вакыттагы кыйммәтләре * Хәзерге вакытта химиядә эталонның массасы 12С изотобының углерод атомы массасының !/12 енә тигез дип кабул ителгән. Изотоплар турында сез атомнар төзелешен өйрәнгәндә белерсез. Водород . • 1 Азот Q) 5 Кислород Q) 7 Углерод 5 Фосфор (J) 9 Күкерт (J) 13 Магний (t) 20 Кальций @ 23 Натрий Qj 28 Калий (J) 42 Стронций ■*** Барий 63 Тимер (V) 38 Цинк @ 56 Бакыр © 56 Кургаш © 95 Көмеш © 100 Агалтын (© 100 Алтын (G) 140 Терекөмеш © 167 14
Элементларның борынгы билгеләрен һәм атом массалары кыйммәтләрен хәзергеләре белән чагыштырыгыз (I нче таб¬ лица, 16 нчы бит ). Фактлар XIII гасырда — 12, XVIII гасырда—30, XIX гасырда 70 химик элемент билгеле булгаи. Хәзерге вакытта 110 хи иик элемент билгеле. 9 нчы рәсем. «Фәлсәфәче кулы». Баш бармакта — селитраны, имән бармакта — тимер купоросын, ур¬ та бармакта — нашатырьны, атсыз бармакта — ачуташны, чәнчә бар макта аш тозын аңлатучы билге¬ ләр урнашкан; уч төбендәге билге күкерттәге терекөмешне аңлата (рәсем XV—XVI йөзләр алхимигы Иоанн Исаак Голланд тракта¬ тыннан алынды) Кислород Алюминий 7,5 Кремний 25.7 Водород Титан Хлор фосфор Углерод Марганец Күкерт Варий Хром Азот Фтор Нинель Тимер 4.7 Кальций 3.4 Натрий 2.6 Калий 2.4 Магний 1.9 1.9 0.6 0.2 0.1 0,09 0.08 0.05 0.05 0.03 0.03 0,03 0.02 Стронции 0.02 Башка элементлар 0,09 10 нчы рәсем. Җир кабыгында элементларның масса өлешен процентларда чагылды¬ ручы диаграмма 15
Диаграмманы карап чыгыгыз (10 нчы рәсем). Җирдә кайсы элементлар аеруча күп таралган? Кайсылары сирәк очрый? Бер үк үзлекләргә, тул исәптән чагыштырма атом массасына ия булган атомнарның төрен химик элемент дип атыйлар. Хәзерге вакытта 110 химик элемент билгеле. Бәлки, сез инде беләсездер: һәрбер химик элементны махсус билге, яки символ белән билгелиләр (1 нче таблица). Ал арның кайберләре белән сез таныш инде. Калган билгеләрне сез химияне өйрәнү барышында алга таба үзләштерерсез. Чагыштырма атом массаларын белгән хәлдә, төрле химик элемент¬ ларның атомнарын чагыштырырга мөмкин. 1 нче таблица Кайбер элементларның исемнәре, химик билгеләре һәм чагыштырма атом массалары Химик элементның русча исеме Химик элементный татарча исеме Элементның химик билгесе, әйтелеше Чагыштырма атом массасы (Аг), түгәрәкләп алынды Азот Азот N [эн] 14 Алюминий Алюминий А1 [алюминий] 27 Барий Барий Ва [барий] 137 Бром Бром Вг [бром] 80 Водород Водород Н [аш] 1 Гелий Гелий Не [гелий] 4 Железо Тимер Fe [феррум] 56 Иод Иод I[иод] 127 Калий Калий К [калий] 39 Кальций Кальций Са [кальций] 40 Кислород Кислород 0 [о] 16 Магний Магний Mg [магний] 24 Медь Бакыр Си [купрум] 64 Натрий Натрий Na [натрий] 23 Сера Күкерт S [эс] 32 Серебро Көмеш Ag [аргентум] 108 Углерод Углерод С [це] 12 Фосфор Фосфор Р [пэ] 31 Хлор Хлор С1[хлор] 35,5 Цинк Цинк Zn[цинк] 65 16
Биремнәр 1. Чагыштырма атом массасы нәрсәне күрсәтә? Z. 1 нче таблицадан файдаланып, бромның чагыштырма атом массасы водо¬ родның чагыштырма атом массасыннан ничә тапкыр зуррак булуын; угле¬ родның чагыштырма атом массасы магнийның чагыштырма атом масса¬ сыннан ничә тапкыр кимрәк булуын билгеләгез. 3. Түбәндәге химик элементларның татарча исемнәрен языгыз: С, А), Н, S, I, Fe, Ag, Mg, Си. 4. Түбәндәге химик элементларның билгеләрен языгыз: кислород, тимер, барий, бакыр, натрий, күкерт, фосфор, хлор, цинк. 5. Күрсәтелгән элемент атомнарының кайсысы кечерәк чагыштырма атом массасына ия: a) Mg яки Zn; б) AI яки С; в) Са яки I? Сорауга җавап бирү очен 1 нче таблицадан файдаланыгыз. § 3. ХИМИК ФОРМУЛАЛАР. МАТДӘНЕҢ ЧАГЫШТЫРМА МОЛЕКУЛЯР МАССАСЫ Химик элементларның атомнары гади һәм катлаулы матдәләр хасил итеп берләшә алалар. Билгеле булганча, бер гердәге атомнардай (бер химик элементтан) барлыкка килгән матдәләрне гади матдәләр дип атыйлар. Төрле химик элемент атомнарыннан төзелгән матдәләрне катлаулы матдәләргә кертәләр. Матдәне тәшкил итүче химик элемент атомнары аның составын билгели. Матдәнең сыйфат һәм микъдар соста¬ вын тасвирлый белергә кирәк. Матдәнең сыйфат составын билгеләү аның нинди химик элемент атомнарыннан торуын ачыклаудан гыйба¬ рәт. Ә матдә составындагы Һәр элементның атомнар саны — ул аның микъдар составы. Матдәләрнең составын химиклар тәҗрибәләр ярдәмендә билгелиләр, ә аннары химик формулалар рәвешендә күрсәтәләр. Матдәнең сыйфат һәм микъдар составын чагылдыручы шартлы язуны химик формула дип атыйлар. Мәсәлән, галимнәр кислород һәм азот гади матдәләренең икешәр кислород яки азот атомы кергән молекулалардан торуын ачыклаганнар. Молекулалардан торучы гади матдәнең формуласын төзү өчен тиешле химик элементның билгесен язалар, ә билгедән уңда һәм бераз астарак молекуладагы атомнар санын күрсәтүче цифрны язып куялар. Бу санны индекс дип атыйлар. Кислород һәм азот гади матдәләренең формулаларын болай язалар: 02 («о-ике» дип укыла), Ы2 («эн-ике* дип укыла). 2 я in 1Т • **•»; I •» Лч ■. i . ' -ы м ь»
Ике атомлы молекулалардан торучы гади матдәләргә тагын водород Н2 («аш-ике»), хлор С12 («хлор-ике»), бром Вг2 («бром-ике»), йод 12 («иод- ике») керә. Әмма гадәти шартларда барлык гади матдәләр дә молекулалардан тормый. Гади матдәләрдә молекуляр һәм молекуляр булмаган төзелеш күзәтелә. Металл гади матдәләрендә молекулалар юк. Металларның хи¬ мик формулаларын тиешле химик элементларның билгеләре белән күрсә¬ тәләр. Бу формулаларда индексларны язмыйлар. Әйтик, гади матдәләрдән бакыр — Си, тимер — Fe, кальций Са рәвешендә языла. Химик формула нәрсәне күрсәтә? Озон молекуласы кислородның өч атомыннан тора. Бу матдә нең формуласын языгыз. Кислородның химик формуласы Бакырның химик формуласы Кислородның химик билгесе Индекс Бакырның химик билгесе 1 гә тигез булган индексны язмыйлар Татар һәм рус телләрендә химик элементларның һәм гади матдә¬ ләрнең исемнәре һәрвакытта да диярлек бер-берсенә туры килә. Шун¬ лыктан сүз нәрсә турында баруын — гади матдә яки химик элемент турын¬ дамы — мәгънәви яктан гына аңларга мөмкин. ♦ Кислород су молекуласы составына керә»,— дип әйтсәләр, кислород атомнарын күздә тоталар. ♦ Кислород януга булышлык итә»,— дип әйтелсә, кислород молекула¬ ларыннан О2 торучы гади матдә күздә тотыла (11, 12 нче рәсемнәр). Катлаулы матдәләр төрле химик элемент атомнарыннан торалар. Бу матдәләр, гади матдәләр кебек үк, молекуляр һәм молекуляр булмаган төзелешләргә ия. Молекуляр төзелешле (молекулалардан төзелгән) матдәләргә су Н2О, метан СН4, шикәр С12Н22Он һәм күп кенә башкалар керә. 18
11 ңче рәсем. Су молекуласының моде ле. НгО — суның химик формуласы; су молекуласы составында ике водород ато¬ мы Һәм бер кислород атомы бар 12 вче рәсем. Кислород януга булыш¬ лык итә. О, — януга булышлык итүче кислород гади матдәсенең химик фор¬ муласы Молекуляр төзелешле матдәләрнең сыйфат һәм микъдар составы һәрвакыт даими һәм аларның кайда булуларына һәм табылу ысулына бәйле түгел. Мондый матдәләрнең формулалары аларның молекулалары составын чагылдыра. Молекуляр булмаган төзелешле матдәләргә аш тозы NaCl, елга комы SiOz Һ. б. керә. Мондый матдәләрнең формулалары бары тик кристалл¬ дагы төрле химик элемент атомнарының нисбәтен генә чагылдыра. Катлаулы матдәләрнең сыйфат һәм микъдар составын химиклар шулай ук махсус тәҗрибәләр ярдәмендә дә билгелиләр. Матдәләрне тик¬ шереп, галимнәр молекулалардагы яки к ристал лар дагы атомнарның санча нисбәтен беләләр. Табылган мәгълүматларга нигезләнеп, матдәләрнең формулаларын язалар. Катлаулы матдә — аммиак — молекуласында бер азот ато¬ мына өч водород атамы туры килә. Бу матдәнең формуласын языгыз. Матдәләрнең формулаларын кулланып, аларның сыйфат һәм микъдар составларын чагыштырыгыз: a) SO2 һәм SO3: Н2О һәм Матдәләрнең үзлекләре аларның сыйфат һәм микъдар составына бәйле. Әйтик, су Н2О — гадәти шартларда исе дә. тәме дә булмаган сыек¬ лык; шикәр CjgHgjO-ij — тәмгә татлы каты матдә, ә углекислый газ С02 һәм метан СН4—газлар. Углекислый газ янмый һәм януга булышлык 2* 19
итми. Метан янарга мөмкин һәм аның бу үзлеген көнкүрештә кулла¬ налар. Бу матдәләрнең үзлекләре төрле, чөнки аларның сыйфат һәм микъдар составлары төрлечә. Матдәнең химик формуласы буенча аның чагыштырма молекуляр массасын (М ) исәпләп табарга мөмкин. Ул матдә составына керүче атом¬ нарның чагыштырма атом массалары суммасына тигез. Кальций оксиды ның СаО формуласыннан күренгәнчә, бу матдәдә бер кальций атомына бер кислород атомы туры килә. Шунлыктан Л4г(СаО)=40 + 16 = 56. Метан молекуласында углеродның бер атомына водородның дүрт атомы туры килә. Шуңа күрә ЛГГ(СН4> = 12 + 1*4 = 16. н,о 0 АДО) = 16 МГ(О2)= 16+ 16 = 32 яки мдо2)= 16 2 = 32 0 А ДО) = 16 н АДН) = 1 МДН2О) = 1 + 1 + 16 = 18 ЯКИ Л1ДН2О) = 1 ■ 2 + 16 - 18 н АДН) = 1 о АДО) = 16 Катлаулы матдәнең химик формуласын һәм элементларның чагыш¬ тырма атом массаларын белгән хәлдә, катлаулы матдә составындагы элементларның масса өлешләрен (и?) исәпләп табарга мөмкин. Исәпләү ысулы санның өлешен табуга кайтып кала һәм бу өлешне гади яки унарлы вакланма рәвешендә язарга яисә процентларда күрсәтергә була. Мәсәлән, углекислый газда СО, кислородның масса өлешен табу өчен, кислородның икелэтелгән чагыштырма атом массасы (СО2 моле¬ куласында кислород атомнары ике) углекислый газның чагыштырма молекуляр массасының нинди өлешен тәшкил итүен исәпләргә кирәк. Шулай итеп, Л/г(СО2)= 12 + 2* 16 = 44; ш (О) - 2 16 = 32 = 8 - л 73 w 44 44 11 Элементның масса өлешен башкача, процентларда да күрсәтергә була: ш % (О) = 2100 % = 73 %. 44 20
Тагын бер мисал. Бакыр оксидында СиО бакырның масса өлеше күп¬ ме булыр? Чишелеше: Мг(СиО) = 64 + 16 = 80; w% (Си) = • 100 % = 80 %. oU Биремнәр 1. Матдәләрнең чагыштырма молекуляр массаларын исәпләп табыгыз: азот N2, күкерт оксиды SO2, хлор С12, фосфор оксиды Р9О5. Исәпләүләрне башкару өчен 1 нче таблицадагы мәгълүматлардан файдаланыгыз (16 нчы бит). 2. Бозылган тавык йомыркасыннан, сероводород хасил булу сәбәпле, начар ис кил». Сероводород молекуласы составына ике атом водород һәм бер атом күкерт керә. Бу матдәнең формуласын языгыз. Аның чагыштырма молекуляр массасын исәпләп табыгыз. 3. Химик кушылмаларның формулалары бирелгән: CuO, А12О3, S02. Аларның сыйфат һәм микъдар составларын тасвирлагыз, һәр матдәнең чагыштырма молекуляр массасын исәпләп табыгыз. 4. Дүрт матдәнең формулалары бирелгән: Н.,0, СО2, НС1, NH3. һәр матдәне план буенча тасвирлагыз: а) исеме; б) сыйфат составы; в) микъдар составы; г) чагыштырма молекуляр массасы. 5. Кайсы матдәдә кислородның масса өлеше күбрәк: цинк оксидындамы ZnO яки магний оксидындамы MgO? Җавапны исәпләүләр белән дәлилләгез. 6. Тимер табу өчен аның кайсы табигый кушылмасын — FeO яки FeS куллану отышлырак булыр? Җавапны исәпләүләргә нигезләнеп раслагыз. § 4. ВАЛЕНТЛЫК Химиклар яңа матдәләрнең формулаларын аларның сыйфат һәм микъдар составларын тәҗрибә ярдәмендә ачыклап төзиләр. Күп сандагы матдәләрнең составларын белү химикларга ни өчен матдә соста¬ вына төрле элементларның атомнары теге яки бу микъдар чагыштырма¬ сында керүен аңларга мөмкинлек бирде. Сезгә дә моны аңларга һәм матдәләрнең формулаларын төзергә өйрәнергә кирәк. Аның өчен атом¬ нарның мөһим үзлеге — валентлык белән танышу зарури. 21
Валентлык — атомнарның кушылмада билгеле бер сандагы башка атомнарны тотып тора алу үзлеге ул. Водородның башка элементлар белән булган берничә кушылмасы составын тикшереп узыйк: хлороводород HCI, су Н2О, аммиак NH3, метан СН4. Күргәнебезчә, хлор атомы — бер, кислород атомы — ике, азот ато¬ мы — еч, ә углерод атомы дүрт водород атомы белән кушылган. Водород атомы башка элементларның бердән артыграк атомын китереп куша алмый. Шунлыктан водород атомнарының валентлыгы бергә тигез дип кабул ителгән. Водород атомы бер валентлы. Барлык химик элементлар да диярлек кислород белән кушылмалар — оксидлар хасил итәләр. Аларның формулаларын төзү өчен кислород атомнарының валентлыгын белергә кирәк. Тәҗрибәләр су молекуласында водородның ике атомы бер кислород атомы белән кушылганлыгын рас¬ лый. Моннан кислород атомнарының ике валентлы булуы турында нәти¬ җә ясарга мөмкин. Водород һәм кислород атомнарының валентлыкларын белгәндә, ку¬ шылмалардагы башка химик элемент атомнарының валентлыкларын билгеләргә була. Валентлыкны рим цифры белән химик элемент билгесе өстенә язып күрсәтәләр. HCI, H?S. SiH4 кушылмаларында хлор С1. күкерт S һәм кремний Si атомнарының валентлыкларын билгеләгез. Водородлы кушылмаларда атомнарның валентлыгы водород атомнары санына тигез дип раслау дөресме? Кайбер элемент атомнарына даими валентлык хас булуы, ә башка¬ ларының валентлыклары үзгәрүчән икәнлеге ачыкланган. Әйтик, күкерт атомнары төрле кушылмаларда II, IV, VI га тигез булган валентлыклар күрсәтә ала. Мәсәлән: Ц IV VI H^S, S0?, SOft. Үзгәрүчән валентлыкны матдәнең исемендә җәяләр эчендә күрсәтәләр, мәсәлән: SO2 — күкерт (IV) оксиды, SO3 — күкерт (VI) оксиды. Кайбер химик элемент атомнарының кушылмалардагы валентлык¬ лары 2 нче таблицада китерелгән. Атомнары даими валентлык күрсәтүче химик элементларның билгеләре калын шрифт белән аерып күрсә¬ телгән. Ике химик элемент атомнарыннан торган кушылманың составын һәм бер элементның валентлыгын белгәндә, икенче элемент атомнарының 22
2 нче таблица Кушылмаларда кайбер элемент атомнарының валеитлыгы Валентлык кыйммәте Металлар Неметаллар I Na. К. Со H, Cl II Mg, Ca, Ba. Cu. Fe, Zn o,s 111 Al. Fe N. P IV C, S. Si V N. P VI S валентлыгын табарга мөмкин. Аны башкару өчен мондый кагыйдәне исәпкә алырга кирәк: ике элемент атомнарының да валентлык берәм¬ лекләре саны бер-берсенә туры килергә (бертөрле булырга) тиеш. (Су I н молекуласында Н2О водородның валентлык берәмлекләре санын аның валентлык кыйммәтен атомнары санына тапкырлап табалар, ягъни 1-2=2. Кислородның валентлык берәмлекләре санын да шулай ук таба¬ лар: II • 1 = 2. Водородның һәм кислородның валентлык берәмлекләре саны үзара тигез.) Углекислый газда СО2 углерод атомының валентлыгын билгелик. Кислород атомнарының валеитлыгы даими һәм һәрвакыт II гә тигез булуын без беләбез инде. Валентлыкның кыйммәтен кушылмадагы кисло¬ род билгесе өстенә языйк: п СО2 Кислород атомнарының валентлык берәмлекләре саны II - 2 = 4 булыр. Кислород атомнары углеродның бер атомы белән кушылганлыктан, угле¬ родның валеитлыгы IV кә тигез булыр: IV и С02 Яңадан 2 нче таблицага игътибар итегез. Аеруча әһәмиятле метал- ларның һәм неметалларның даими валентлыкларын хәтердә калдырырга тырышыгыз. Бирем Водород һәм кислород атомнарының валентлыкларын белгән хәлдә, кушыл¬ малардагы башка атомнарның валентлыкларын билгеләгез: a) NH., H S, PH.. &Н4; б) Na2O, CaO, CuO, N.Oe. 23
§ 5. ВАЛЕНТЛЫК БУЕНЧА ФОРМУЛАЛАР ТОЗҮ Сез матдәләрнең билгеле формулалары буенча элементлар атом¬ нарының валентлыкларын табарга өйрәндегез. Хәзер инде матдәләрнең формулалары ничек төзелгәнне тикшереп узыйк. Мәсәлән, алюминий оксидының — алюминийның кислород белән кушылмасының формула¬ сын төзик. Безгә алюминий атомнарының өч валентлы булуы билгеле. Алюминий һәм кислородның химик билгеләрен языйк (исегездә тотыгыз, оксидларның формулаларында кислородның билгесе икенче урында языла) һәм атомнарның валентлыкларын күрсәтик: III н Al О Аннары валентлыкларны күрсәтүче II һәм III саннарының иң кеч¬ кенә уртак кабатлысын* табыйк. Бу сан 6. Хәзер, кушылмадагы алюми¬ ний атомнарының санын һәм кислород атомнарының санын табу өчен, иң кечкенә уртак кабатлыны алюминий атомнарының валентлыгына (6 : III = 2) һәм кислород атомнарының валентлыгына (6 : II ~ 3) бүлик. Табылган саннар алюминий оксиды формуласындагы индекслар булыр: ш п А1,О, Формуланың дөрес төзелгәнме-юк мы икәнлеген тикшереп карарга мөмкин. Моның өчен кушылмадагы ике химик элемент атомнарының да валентлык берәмлекләре санын исәпләп чыгарырга һәм аларны чагыш¬ тырырга кирәк. Бу оксидта ике алюминий атомы, ә һәр атомның валент- лыгы — III. Димәк, алюминий атомнарының валентлык берәмлекләре саны 6 га тигез. Алюминий оксидында өч кислород атомы бар, ә аларның Һәркайсының валентлыгы II гә тигез. Барлык кислород атомнарының валентлык берәмлекләре саны шулай ук 6 га тигез була. Әгәр кушылмадагы төрле химик элемент атомнарының валентлык берәмлекләре саны үзара тигез булса, формула дөрес төзелгән була. Әгәр алар үзара тигез булмаса. хатаны эзләп табарга һәм формуланың язы .пышын төзәтергә кирәк. Шулай итеп, химик формула төзү өчен түбән¬ дәгеләрне үтәргә кирәк: * а һәм Ь саннарының, иң кечкенә уртак кабатлысы дип, а һәм Ь саннарына кал¬ дыксыз бүлен» торган иң кечкенә санны атыйлар. Әйтик, 2 һәм 3 саннарының иң кечкенә уртак кабатлысы 6 була, чөнки б дан кимрәк булган бер сан да 2 гә һәм 3 кә калдыксыз бүленә алмый; 4 һәм 2 саннарының иң кечкенә уртак кабатлысы булып 4 саны тора, чөнки ул үз-үэенә һәм 2 гә калдыксыз бүленә. 24
1 Химик элементларның билгеләрен язарга һәм аларның валентлыкларын күрсәтергә V II Р О 2 Валентлыкны билгеләүче саннарның иң кечкенә уртак кабатлысын табарга 10 3 Иң кечкенә уртак кабатлыны һәр эле¬ ментның вале нтл ы гына бүлергә 10 : V = 2 10 : II = 5 4 Табылган индексларны химик элементлар¬ ның билгеләреннән уңда аста язып куярга РА 5 Формуланың дөреслеген тикшерергә 2 • V = 10 —фосфор атом¬ нарының валентлык бе¬ рәмлекләре саны; 5 11=10—кислород атом¬ нарының валентлык бе¬ рәмлекләре саны BuptMKip 1. 2 нче таблицадан файдаланып (23 нче бит), натрий, калий, көмеш, магний, цинк, кальций оксидларының (кислородлы кушылмаларының) формулаларын төзе¬ гез. 2. 2 нче таблицадан файдаланып (23 нче бит), түбәндәге кушылмаларның фор¬ мулаларын төзегез: ш п ш а) Ся Cl ; Mg N • Al S ; FexCl ; С,С1 ; Л у у Л 7 л у л у III б) Mg Si ; Si О; Ся Р ; Si^Cl ; Al CL. * J A J Aj Л J Л J 3. Түбәндәге химик элементларның оксидлары формулаларын тезегез (җәяләр эчендә атомнарның кушылмалардагы үзгәрүчан валентлыклары күрсәтелгән): а) N(II); Hg(I); К; Ba: б) C1(V1I); Pb(TV); B(II1); Sr(IT); Cu(I). Исегезгә төшерегез, бу формулаларда кислородның химик билгесен икенче урында язарга кирәк. 4. Түбәндәге химик элементларның водородлы кушылмалары формулаларын языгыз: С(IV); Р(1П); N(111). Бу формулаларда водородның символын икенче урында язарга кирәк. 25
§ 6. МАТДӘ МИКЪДАРЫ. МОЛЬ — МАТДӘ МИКЪДАРЫ БЕРӘМЛЕГЕ Матдәнең порциясен (өлешен) микъдарча аның күләмен яки массасын үлчәп тасвирларга мөмкин булуын сез беләсез инде. Мәсәлән, суның күләмен — мензуркага салып, ә аның массасын үлчәү ярдәмендә белергә мөмкин. Күләм һәм масса — матдә өлешенең мөһим сыйфатла¬ малары. Масса һәм күләм белән беррәттән, матдәнең теге яки бу өлешен тәшкил итүче кисәкчекләр (атомнар, молекулалар һ. б.) санын чагыл¬ дыручы тагын бер физик зурлык бар. Бу зурлыкны матдә микъдары дип атыйлар. Матдә микъдары — матдәнең билгеле бер өлешен (порциясен) струк¬ тур кисәкчекләренең (атомнарының, молекулаларының һ. 6.) саны белән характерлаучы физик зурлык ул. Матдә микъдарын грек хәрефе v (*ню*) белән күрсәтәләр. Теләсә нинди матдәне массасы (граммнарда) санча аның чагыштырма молекуляр (яки чагыштырма атом) массасына тигез булырлык порциядә алганда, бу порцияне матдәнең чама белән 6 ■ Ю23 молекуласы (атомы) тәшкил итүе ачыкланган. 3 нче таблицаны карап чыгыгыз. 3 нче таблица 6 * * * Матдәләрнең билгеле бер өлешләрендәге (порцияләрендәге) структур кисәкчекләр саны Матдә, аның формуласы Чагыштырма молекуляр (атом) масса Матдәнең массасы (граммнарда) Бирелгән елештә (□орцмяда) матданен структур кмсакчехлар саны Су Н2О 18 18 6 Ю23 молекула Шикәр С^Н^О,! 342 342 61023 молекула Углекислый газ CO, 44 44 6 1023 молекула Тимер Fe 56 56 6Ю2а атом Магний Mg 24 24 6 1023 атом 6 • Ю23 кисәкчектән торган матдә микъдарын бу физик зурлыкны үлчәү берәмлеге итеп кабул иткәннәр һәм аны «моль* дип атаганнар (♦моль* французча moles сүзеннән алынган һәм күплекне аңлата). Шулай итеп, моль — 6 • Ю23 структур кисәкчектән торучы матдә микъдары ул. 26
6- 10“3 санын (төгәлрәк итеп алганда аның кыйммәте 6,0210к3 тәш¬ кил итә) атом молекуляр тәгълиматны үстерүгә зур өлеш керткән итальян галиме Амедео Авогадро (1776—1856) хөрмәтенә Авогадро саны дип атаганнар. Гадәттә Авогадро санын N хәрефенә А индексы өстәп, ягъни .V t дип билгелиләр. Авогадро саны (NA) гаять зур: 600000000000000000000600, яки 6 • Ю23; бу сан Дөнья океанындагы су¬ ның стаканнар белән үлчәнгән саныннан да зуррак. Моль Авогадро санынча кисәкчекләр булган матдә микъдары ул дип әйтү дерес булырмы.? Әлбәттә, 1 моль матдәне тәшкил итәрлек молекулаларны беркем дә санап ала алмый. Моның кирәге дә юк. Матдәнең микъдары һәм аның массасы арасындагы бәйләнешне исәпкә алып, җиңелрәк тә эш итәргә мөмкин. 3 нче таблицага игътибар итегез (26 нчы бит). I моль су, ягъни аның 6 • 1023 молекуласы 18 г тәшкил итә. 0.5 моль суның (3- Ю23 молекула) массасы күпме булыр? 1 моль тимернең (6 • /023 атам) массасы 56 г тәшкил итә. 2 моль тимер (12- Ю23 атом) нинди массага ия булыр? Димәк, кирәкле микъдардагы матдәне үлчәп алу өчен үлчәүдән фай¬ даланырга мөмкин икән. Биремнәр 1. Үлчәүдә 5,6 г тимер үлчәп алганнар. Тимернең бу үлчәмендә күпме матдә микъдары (г) булыр? 2. Үлчәүдә 128 г бакыр үлчәп алганнар. Бакырның бу үлчәмендә ничә атом булыр? 3. 32 г күкерт һәм 5,6 г тимер үлчәп алганнар. Бу үлчәмнәрдә күкерт һәм тимер атомнары бер үк санда булырмы? Җавапны дәлилләгез. 4. 20,7 г массалы кургаш РЪ һәм 5,4 г массалы алюминий бирелгән. Мат¬ дәләрнең бу порцияләрендә кайсы химик элементның атомнары күбрәк булыр: алюминийныкымы яки кургашныкымы? Җавапны дәлилләгез. 27
5. Бакыр атомнарының саны 3,1 г порциядәге фосфор атомнары санына тигез булсын өчен, үлчәүдә күпме бакыр үлчәп алырга кирәк? 6. Кайсы үлчәмдә атомнар саны күбрәк: 1 г магнийдамы яки 1 г углеродтамы? 7. а) 16 г күкерт; б) 12 • Ю23 молекула су; в) 32 г бакыр күпме матдә микъдары тәшкил итә? 8. а) 2 моль күкертнең; б) 4 моль суның; в) 3 • Ю23 атом тимернең массасы күпме булыр? § 7. МОЛЯР МАССА. ГАЗНЫҢ МОЛЯР КҮЛӘМЕ Сез матдәнең массасы буенча аның микъдарын билгеләргә өйрәндегез. Бу очракта сез 1 моль матдә микъдарына туры килгән масса (граммнарда) санча бу матдәнең чагыштырма молекуляр массасына (ча¬ гыштырма атом массасына) тигез булуын исәпкә алдыгыз. Матдәнең массасы һәм микъдары арасындагы үзара бәйлелекне М - * формуласы белән күрсәтергә була. Биредә М—матдәнең моляр массасы, г/моль (мольгә граммнарда); т — матдәнең нинди дә булса порциясенең (өлешенең) массасы, граммнарда; V — матдә микъдары, мольләрдә. Шулай итеп, моляр масса — массаны шул ук порциядәге матдә микъдарына бүлеп табыла торган зурлык. а) Суның — М(Н2О): б) тимернең — M(Fe); в) углерод (IV) оксидының — Л/(СО2) моляр массаларының кыйммәтләрен исәп¬ ләп табыгыз. Моляр масса, масса һәм матдә микъдары арасындагы үзара бәйле¬ лекне чагылдыручы М = — формуласын кулланып, төрле мәсьәләләр чишәргә мөмкин. 28
1 иче мәсьәлә 72 г суга күпме матдә микъдары (мольләрдә) туры килә? Бирелгән: Чишелеше: т(Н2О) = 72 г М/Н2О) = 2АДН) + АДО) = 2 • 1 + 16 = 18; v (Н20) — ? Л/(Н2О) = 18 г моль. Af = у — формуласыннан табабыз: v ~ _ __ _ 72г Димәк. V(H2O) - 1ЙГ/МОЛЬ - 4 моль. Җавап: v (Н2О) = 4 моль. 2 иче мәсьәлә Матдә булыр? микъдары 0,25 моль тәшкил итсә, тимернең массасы күпме Бирелгән; v (Fe) = 0,25 моль Чишелеше: Ar(Fe) = 56. Димәк. Af(Fe) ” 56 г/моль. т (Fe) — ? 1И = - формуласыннан табабыз: т = М • V. Шулай булгач, т (Fe)=56 г/моль-0,25 моль - 14 г. Җавап: т (Fe) = 14 г. Газның моляр күләме —■ газның бирелгән порциясе күләмен газның шул ук порциясендәге матдә микъдарына бүлеп табыла торган зурлык. ^=7> биредә Vm — газның моляр күләме, л/моль (мольгә литрларда); V — газ порциясенең күләме, литрларда; v — матдә микъдары, мольләрдә. Сезгә физика курсыннан мәгълүм булганча, газның күләме аның молекулалары арасындагы уртача ераклык белән билгеләнә. Ә ул ераклык температурага һәм басымга бәйле. Температура күтәрелгәндә һәм басым кимегәндә газ молекулалары арасындагы ераклык арта. Ә бу газның күләме артуга китерә. Киресенчә, температура төшкәндә һәм басым арт¬ канда газның күләме кими. Шуңа күрә газларның күләмнәрен бер үк шартларда — бертөрле температура һәм басым булганда гына чагыш¬ тырырга мөмкин. Гадәттә чагыштыру өчен нормаль дип атала торган 29
13 нче рәсем. 22,4 л күләм¬ ле куб шырпы тартмасы белән чагыштырганда шартларны алалар. Нормаль шартларда газлар¬ ның температурасы 0 °C, ә басым 101,325 кПа тәшкил итә. Нормаль шартларда (н. ш.) 1 моль микъ¬ дарда алынган теләсә нинди газның күләме даими диярлек һәм 22,4 л булуы ачыкланган (13 нче рәсем). Шулай итеп, нормаль шартларда газның моляр күләме ir »' тг 22,4л V = —, V = =22,4 л/моль тәшкил итә. m v П1 1моль Газның моляр күләме, күләме Һәм матдә микъдары арасындагы үзара бәйлелекне чагылдыручы Vm = — формуласын кулланып, шулай ук төрле мәсьәләләр чишәргә мөмкин. 3 иче мәсьәлә Нормаль шартларда 44,8 л күләмле кислородның матдә микъдары (мольләрдә) күпме булыр? Бирелгән: Чишелеше: У(О,) = 44,8 л ГЯ| - ~ булганлыктан, V = үт V. = 22.4 л/моль V(OJ Шулай булгач, у (О2) v (О2) - ? Җавап: v (О2) = 2 моль. V<°2) 22.4 л/моль “ 2 М0ЛЬ’ 4 нче мәсьәлә Матдә микъдары 0,5 моль тәшкил иткәндә, углекислый газның күлә¬ ме (н. ш.) нинди булыр? Бирелгән: Чишелеше: V (С02) = 0,5 моль Vm=22,4 л/моль V(CO2)— ? Җавап: Г(СО2) = 11,2 л. = — булганлыктан, V - Ң,-Р. Шулай булгач, V (СО2) = 22,4 л/моль • 0,5 моль = 11,2 л. 30
Биремнәр 1. Моляр масса, моляр күләм дип нәрсә атала? 2. 171 г массалы шикәр порциясе ничә моль тәшкил итәр? (Шикәрнең чагыш тырма молекуляр массасы 342 гә тигез.) 3. Матдә микъдары 0,25 моль тәшкил итсә, магнийның массасы күпме булыр? 4. Матдә микъдары: 0,5 моль; 2 моль; 0,3 моль булса, нормаль шартларда газ нинди күләм биләп торыр? 5. Нормаль шартларда 10 л азот N2 һәм 5 л углерод (IV) оксиды CO, алынган. Кайсы газның молекулалары һәм ничә тапкырга күбрәк булыр? 6. 6 нчы параграфның 5—8 иче мәсьәләләреңә охшаш мәсьәләләр тезегез һәм аларны чишегез. § 8. ХИМИК РЕАКЦИЯЛӘР ХИМИК РЕАКЦИЯЛӘРНЕҢ БИЛГЕЛӘРЕ ҺӘМ УЗУ ШАРТЛАРЫ Химик процесслар нәтиҗәсендә яца үзлекләргә ия булган яңа матдәләр барлыкка килүе турында сез беләсез инде. Аларның хасил булуын нинди билгеләр буенча белергә мөмкин соң? 14 нче рәсем. Парафинны җылыту Фактлар Кешелек тарафыннан үзләштерелгән химик реакцияләрнең берсе — яну. Уттан кешеләр 100 000 ел элек файда¬ лана башлаганнар. 1 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Парафин кисаге алыгыз. Аны яхшылап карагыз. Парафинның төсе нинди, бу матдә катымы яки йом¬ шакмы? Парафин кисәген металл пластинкага урнаштырыгыз Һәм тигель кыскычы ярдәмендә горелка яки спиртовка ялкынына кертегез (14 нче рәсем). Сез нәрсә күзәтәсез? Парафин эретелгәч, пластинканы җылытуны тукта¬ тыгыз һәм ни булуын күзәтегез. Парафин каты хәлгә күчкәч, ачыклагыз: аның төсе һәм катылыгы үзгәрдеме? Парафинны җылытканда химик реакция булып уздымы? 31
15 иче рәсем. Шикәрне җылыту 16 нчы рәсем. Химия лабо¬ раторияләрендә кайвакыт электр болгаткычларын кул¬ ланалар. Реагентлар салын¬ ган савытны җылыталар. Бо¬ лар химик реакцияләрнең узуына ничек йогынты ясар? 2 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ 15 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә прибор җыегыз. Про биркага бераә шикәр салыгыз. Шикәргә нинли физик үзлекләр хас? Шикәр салынган пробирканы саклык белән генә җылытыгыз. Шикәрне җылытканда үзегез күзәткән күренешләрне тасвирлагыз. Бу вакытта химик реакция булып узамы? Аның билгеләре нинди? Магний металы тасмасының кисәген го¬ релка ялкынына кертик. Магний кабынып кит¬ кәч, тасманы горелка ялкыныннан чыгарыйк. Әмма магний якты ялкын белән януын дәвам итә. Нәтиҗәдә ак матдә — магний оксиды бар¬ лыкка килә. Сез химик реакцияләрнең нинди бил гелэре.н күзәттегез? Хәзер химик реакцияләрнең башлануы ечен кирәкле шартларны тикшереп узыйк. Хи¬ мик реакцияләр барыннан да ешрак торле мат¬ дәләр арасында уза, шунлыктан бу матдәләрнең бер берсенә орынуы кирәк. Магнийның зур кисәген кабызу кыен. Ә порошок рәвешендә вакланган магний аз гына җылытканда да һана кислороды белән үзара тәэсир итешә. Янып тор¬ ган магнийны саф кислородка керткәндә бу химик реакция тагын да активрак узачак, чөн¬ ки бу вакытта реагирлашучы матдәләрнең ки¬ сәкчекләре ешрак орыналар. Реакциягә керүче матдәләр арасында тагын да тыгызрак контактны тәэмин итү өчен, күп кенә очракларда ал арны эреткечләрдә эретәләр һәм химик реакцияләрне эремәләр арасында уздыралар. Утырым төшү һәм газ куыкчык¬ лары аерылып чыгу шулай ук химик реакция ләрнең узу билгеләре булып торалар, чөнки яңа үзлекле (суда эремәүчән яки газсыман) яңа матдәләр барлыкка килүне күрсәтәләр. 32
Күп кенә химик реакцияләрнең башлануы өчен икенче мөһим шарт булып җылыту тора (16 нчы рәсем). Гадәти шартларда шикәр таркалмый. Бу процесс шактый көчле һәм озак җылытканда гына уза. Күкерт һәм тимер порошокларын катнаштырыйк. Ике порошокны орындырганда без яңа матдәләр барлыкка килүен сизмибез. Бары тик бу катнашманы җылытканда гына химик реакция башлана, ә аннары ул җылытусыз да дәвам итә. Нәтиҗәдә яңа матдә хасил була. Ул соры төстә һәм, тимердән аермалы буларак, магнитка тартылмый. Бу матдә — тимер (II) сульфиды — FeS. Шулай итеп, химик реакция башлансын өчен билгеле бер шартлар кирәк. Химик реакциянең узуын яна үзлекләргә (төс, ис, ялтыравык һ. б.) ия булган яңа матдәләр барлыкка килүе раслый. Яңа матдәләрнең хасил булуы яну рәвешендә, ягъни энергия аерылып чыгу белән яки, киресенчә, энергия йотылу белән узарга мөмкин. Урнашу тәртибен саклан, сүзләрне дәфтәргә күчереп языгыз. Үзара булган бәйләнешләрне күрсәтеп, бу сүзләрне уклар ярдәмендә тоташтырыгыз: Матдәләрнең орынуы Җылыту Яктылык аерылып чыгу Җылылык аерылып чыгу яки йотылу Газ аерылып чыгу Утырым төшү Төс үзгәрү Ис чыгу Реакцияләрнең узу шартлары Реакцияләрнең билгеләре Кайвакыт химик реакцияне туктатырга кирәк була, мәсәлән, янгын чыкканда без яну реакциясен туктату чараларын күрәбез. Моның өчен химик реакцияләрнең билгеле бер шартларда: реагирлашучы матдәләр орынганда, ә кайвакыт җылытканда узуларын белергә кирәк. Шулай булгач, химик реакцияне туктату өчен үзара тәэсир итешүче матдәләрне бер-берсеннән аерырга яки аларны суытырга кирәк. Янгынны сүндерү өчен нәрсә эшләргә кирәк соң? Барыннан да элек яна торган предметларга кислород кереп торуны туктату, ә анаары аларны суыту зарури. Ут капкан агач әйберләрне су 3 Я475 33
18 нче рәсем. Янгын вакы тында утсүндергеч белән шулай зш итәргә кирәк 17 нче рәсем. Рәселкәи файдаланып, утсүндер гечнең төзелешен һзм эшләү принцибын аңлатып бирегез сибеп яки утсүндергечләрдәге (17, 18 нче рәсемнәр) матдәләр ярдәмендә сүндерергә була. Бу вакытта яна торган предметларга кислород кереп тору тукталудан тыш, алар суыналар да. Электр үткәргечләре янганда иң элек электр тогын өзәргә, ә аннары махсус утсүндергеч ярдәмендә ялкынны сүндерергә кирәк. 19 нчы расем. Ни вчен нефть янганда янгынны сүндерү вчгн су кулланмыйлар? 34
Нефть продуктлары (керосин, бензин һ.б.) янганда аларны су белән сүндерергә ярамый, чөнки ал арның тыгызлыгы суныкыннан кимрәк һәм алар су өслегендә януларын дәвам итәчәк. Монда шулай ук углекис¬ лоталы махсус утсүндергеч кирәк (18 нче рәсем). Утсүндергечтән чыккан углекислый газ агынтысы белән янучы нефть продуктларын һава кис¬ лородыннан аералар һәм шул рәвешчә януны туктаталар. Нефть һәм нефть продуктлары күпләп янганда, күбек хасил итүче матдәләрне кулла¬ налар (19 нчы рәсем). Ут капкан нефть продуктлары аеруча куркынычлы, чөнки алар ян¬ ганда утта шартлаучан парлар барлыкка килә. Шуңа күрә бензин һәм керосин белән, аларны ут кабынудан саклап, бик сак эш итәргә кирәк. рКЗО- ҺӘМ ЭНДОТЕРМИК РЕАКЦИЯЛӘР 1 Хәзер шундый фактка игътибар итегез: шикәрнең таркалу реакциясе яки магнийның януы, яки күкерт белән тимернең үзара тәэсир итешүе башлансын өчен, безгә һәрвакыт башлангыч матдәләрне җылы¬ тырга туры килде. Аннары магнийның януы һәм күкерт белән тимернең үзара тәэсир итешүе җылытусыз узды. Шикәрнең таркалуы бары тик өзлексез җылытып торганда гына күзәтелде. Җылытуны туктатуга бу матдәнең таркалуы да туктады. Ни өчен җылыту химик реакцияләргә шулай төрлечә тәэсир итә? Бу аларның барышында энергиянең (җылылыкның) йотылуы яки аерылып чыгуы белән аңлатыла. Энергия аерылып чыгу белән бара торган химик реакцияләрне экзотермик реакцияләр дип атыйлар. Экзотермик реак¬ цияләргә барлык яну реакцияләре һәм күп кенә башкалар керә. Әгәр матдәләрне яндыру өчен кулланыла торган тимер кашыкка күмер С кисәге урнаштырсак һәм, аны кабызып, кисло родлы О, колбага төшерсәк... (20 нче рә семнән файдаланып, сөйләүне дәвам итегез.) Күмер кайчан янудан туктар? Энергия аерылып чыгу белән бара торган химик реакцияләрне ничек атыйлар? Үз теләге гез белән күмернең януын ничек тукта¬ тырга мөмкин? 20 нче рәсем. Күмер¬ нең кислородта януы 3* 35
Җылылык (энергия) йотылу белән баручы реакцияләрне эндотермик реакцияләр дип атыйлар. Шикәрне таркатудан тыш, аларга, мәсәлән, суны электр тогы белән таркату химик реакциясен дә кертергә мөмкин. Су аркылы электр тогы уздырганда, аның молекулалары энергия алалар һәм кислород белән водород матдәләре хасил итеп таркалалар (21 нче рәсем). 21 нче рәсем. Суны электр тогы белән таркату 22 вче рәсем. Терекөмеш (II) оксидыи таркату Су молекулалары гаять тотрыклы. Хәтта озак җылытканда да су таркалмый. 21 нче рәсемне карагыз. Су водородка Н2 һәм кислородка О2 нинди шартларда таркала? Кайсы матдә кубрәк хасил була һәм ни өчен? Суны таркатканда энергия са¬ рыф ителәме яки аерылып чыгамы? Мондый химик реакцияләрне ничек атыйлар? «Эндо» алкушымчасы грекча — эчкә, ә «эк¬ зо» тышка дигәнне аңлата. Шикәрне таркату реакциясе (эндотермик реакция) җылытмасаң туктый, чөнки аның узу шарты энергия кереп торудан гыйбарәт. Магний яну экзотермик реак¬ циясенә энергия аерылып чыгу булышлык итә. Биремнәр 1. Китерелгән мисаллардан физик һәм химик күре¬ нешләрне аерым күчереп языгыз: суның кай¬ навы, тимернең тутыгуы, чыраның януы, электр лампочкасының яктыртуы, сөтнең әчүе, бензин¬ ның януы. 2. Химик реакцияләрнең билгеләрен һәм узу шарт¬ ларын санап чыгыгыз. Шәм янганда узучы хи¬ мик реакциянең билгеләрен әйтегез. 3. Тимернең тутыгуы — металл су, һава кислороды һәм башка газлар белән контактка кергәндә бара торган химик реакция. Металлны тутыгудан ки¬ чек сакларга мөмкин булуын әйтегез. 4. Ашарга пешерү, торакны җылыту өчен нинди физик һәм химик күренешләрдән файдаланалар? 36
5. Чыраны кабызу өчен, аны башта горелка ялкынында тоталар; чыра яна баш лагач, аны тагын да җылытуның кирәге калмый. Чыранын яну процессы экзотермик реакциягә керерме яисә эндотермик реакция булырмы? 6. 22 нче рәсемдә сурәтләнгән тәҗрибәне тасвирлагыз. Аңа карата берничә сорау һәм бирем төзегез. § 9. МАТДӘЛӘРНЕҢ МАССАСЫ САКЛАНУ ЗАКОНЫ. ХИМИК ТИГЕЗЛӘМӘЛӘР Химик реакцияләр барышында хасил булучы матдәләр химик реакциягә кергән башлангыч матдәләрне тәшкил иткән атомнардан тора. Әйтик, магний оксиды химик реакциягә кадәр магний һәм кислород гади матдәләре составына кергән магний һәм кислород атомнарыннан бар¬ лыкка килгән. Тимер һәм күкерт гади матдәләренең атомнары химик реакциядән соң катлаулы матдә тимер (II) сульфиды составына керде. Хнмик реакцияләрдә атомнар сакланалар, һәр атом билгеле бер массага ия. Димәк, башлангыч матдәләрнең массасы һәм реакция продуктлары¬ ның массасы бер үк кыйммәткә ия булырга тиеш. Бу фикернең дөрес¬ леген тәҗрибә ярдәмендә дәлилләргә мөмкин. Үлчәүдә төрле матдәләрнең эремәләре салынган савытларны тигезлик (23 нче рәсем). Эремәләрне бергә катнаштырганда утырым төшә (ә бу химик реакция билгесе). Әмма бу вакытта савытларның гомуми массасы үзгәрми. 23 вче рәсем. Химик реакцияләр барышында матдәләрнең масса¬ сы саклану законын дәлилләүче тәҗрибә: а—реакциягә кадәр; б—реакциядән соң 37
Тәҗрибә химик реакциягә кергән матдәләрнең массасы барлыкка килгән матдәләрнең массасына тигез булуын раслый. М. В. Ломоносов ачкан бу табигать законын матдәләрнең массасы саклану законы дип атыйлар. Тәҗрибәгә кадәр пробиркага — бер матдә, ә колбага икенче матдә салынган (23 нче рәсем). Колбаны әйләндергәннәр, һәм пробиркадагы матдә колба эченә тугелгән. Химик реакция булып узган. Утырым төшкән. Тәҗрибәдән соң улчәунең тигезләнеше бозылганмы? Ни өчен? Химик реакцияләрдә матдәләрнең массасы саклану атомнарның саклануы турындагы фикернең дөреслеген раслый. Химик реакцияләр барышында башлангыч матдәләрне тәшкил иткән атомнардан торучы яңа матдәләр хасил була. Димәк, башлангыч матдәләрнең составын бел¬ гәндә, барлыкка килгән матдәләрнең дә составын алдан фараз итәргә мөмкин. Матдәләрнең массасы саклану законына нигезләнеп, химиклар химик реакцияләрнең тигезләмәләрен язалар. Химик реакциянең тигезләмәсе ярдәмендә, нинди матдәләрнең үзара химик тәэсир итешүен һәм нәтиҗәдә нинди матдәләр хасил булуын күрсәтүдән (ягъни химик реакциянең асылын ачып бирүдән) тыш, бу матдәләрнең массаларын да исәпләргә мөмкин. Хәзер инде сез дә химик реакцияләрнең тигезләмәләрен төзү алымнарына өйрәнергә тиеш. Химик реакциянең химик формулалар ярдәмендә язылышын химик тигезләмә дип атыйлар. Бу язылышны тигезләмә дип атыйлар, чөнки аның сул һәм уң өлешләрендә һәр химик элементның атомнар саны бертигез. Реакциягә кергән матдәләрнең массасы хасил булган матдә¬ ләрнең массасына тигез бит. Мәсәлән, водородның кислородта су хасил итеп януы реакциясенең тигезләмәсен төзик. Реакциянең тигезләмәсен төзү өчен, башта реакциягә керүче матдә¬ ләрнең формулаларын (Н2 һәм О2) язалар. Бу формулаларны плюс (+) билгесе белән берләштерәләр. Аннары ук куялар. Шуннан соң хасил булучы матдәләрнең — реакция продуктларының формулаларын (Н2О) язалар. Шул рәвешчә, химик реакция барышында матдәләрнең әверелеш схемасы барлыкка килә. Ул нинди матдәләрнең реакциягә керүен һәм нинди матдәләрнең хасил булуын күрсәтә: 38
Н9 + 09 ■ Н90 * * Схеманың сул өлеше Реакциягә кергән мат¬ дәләр — башлангыч мат¬ дәләр Схеманың уң елеше Хасил булган матдә¬ ләр — реакция про¬ дуктлары Химик реакциянең тигезләмәсе килеп чыксын өчен, схеманы һәр элементның атомнар саны сул һәм уң өлешләрдә бертөрле булырлык итеп үзгәртергә кирәк. Моның өчен матдәләрнең формулалары алдына коэф¬ фициентлар (тапкырлаучылар) куябыз. Сул өлештә кислород атомнары, уң өлешкә караганда, ике тапкыр күбрәк язылганлыктан, су формуласы алдына 2 коэффициентын куябыз: Н? + О9 ->©Н?О Хәзер кислород атомнарының саны сул һәм уң өлешләрдә бертөрле, ләкин водород атомнарының саны үзгәрде. Уң өлештә аларның саны (4), сул өлешкә караганда (2), ике тапкыр күбрәк. Водород атомнарының санын тигезләү өчен, сул өлештә водород формуласы алдына 2 коэффи¬ циентын куябыз: ©Н? + о2^ 2Н2О Тикшерү өчен химик реакция схемасының сул һәм уң өлешләрендәге водород һәм кислород атомнарының санын тагын бер кабат санап чы¬ гыйк. һәр элементның сул өлештәге атомнар саны уң өлештәге атомнар санына тигез. Моның дөреслегенә ышангач, схемадагы укны тигезлек билгесенә үзгәртәбез: 2Н9 + О2 О 2Н2 О Химик реакциянең язылган тигезләмәсе белән матдәләрнең массасы саклану законы арасында каршылык юк, чөнки башлангыч матдәләрне тәшкил итүче барлык атомнар да реакция продуктларының составына керде. Шулай итеп, химик реакциянең тигезләмәсен төзегәндә: 1) башлангыч матдәләрнең һәм реакция продуктларының формула¬ ларын дөрес язарга һәм аларны ук белән берләштерергә; 2) схеманың сул һәм уң өлешләрендәге формулаларны «плюс» бил¬ гесе белән тоташтырырга; 39
3) схеманың сул һәм уң өлешләрендә һәр элементның атомнары санын, химик реакцияләрдә матдәләрнең массасы саклану законына туры китереп, коэффициентлар ярдәмендә тигезләргә кирәк. Химик реакциянең тигезләмәсе нәрсәне күрсәтә соң? Беренчедән, нннди матдәләрнең үзара тәэсир итешүен һәм нинди матдәләрнең хасил булуын. Икенчедән, химик тигезләмәдәге коэффициентлар матдәләрнең нннди микъдар чагыштырмаларында реагирлашуын күрсәтә. 2Нг + О2 = 2Н2О тигезләмәсе водородның һәр ике молекуласы кислородның бер моле¬ куласы белән тәэсир итешүне күрсәтә. Димәк, водород һәм кислород 2 ; 1 микъдар чагыштырмасында үзара тәэсир итешәләр. Реакция тигезләмәсен аерым атомнар һәм молекулалар арасында булган процессның язылышы дип карарга мөмкин. Бу очракта бирелгән тигезләмәне болай укыйлар: водородның ике молекуласы кислород моле¬ куласы белән тәэсир итешә, һәм суның ике молекуласы барлыкка килә. Әмма шул ук тигезләмәне матдәләрнең мольләре арасында булган процессның язылышы дип тә карарга мөмкин. Бу очракта тигезләмәне болай укыйлар: водородның ике моле кислородның бер моле белән реак¬ циягә керә, суның ике моле барлыкка килә. Димәк, водород һәм кисло¬ родның матдә микъдарлары 2:1 чагыштырмасында була. Бирем Бирелгән схемалар буенча реакцияләрнең тигезләмәләрен төзегез: a) Zn + О2 -» ZnO д) Mg +O2^MgO 6) Fe + С12 -> FeCl3 e) AI + C12-+A1C13 н) Ag + S -> Ag2S ж)Al + S—> AljS3 г) Na + Cl2 NaC] 3) Ca + O2-»CaO § 10. РЕАКЦИЯЛӘРНЕҢ ТИГЕЗЛӘМӘЛӘРЕ БУЕНЧА ИСӘПЛӘҮЛӘР Матдәләрнең массасы саклану законы, шулай ук химик реак¬ циянең тигезләмәсеннән алырга мөмкин булган мәгълүматлар төрле исәпләүләр башкарырга мөмкинлек бирә. Химикларга еш кына башлангыч яки барлыкка килүче матдәләрнең микъдарын яисә массасын, газсыман матдәләрнең күләмен исәпләп табар¬ га кирәк була. Моның өчен химик реакциянең тигезләмәсен язарга кирәк. 46
Шуны күздә тоту әһәмиятле: химик реакция тигезләмәсенең үзен, чагыштырма атом массаларының (чагыштырма молекуляр массаларның) һәм моляр массаларның кыйммәтләрен, химик әверелештә катнашучы матдәләрнең микъдар чагыштырмаларын, шулай ук гаэсыман матдә¬ ләрнең моляр күләмен мәсьәлә шартының билгеле мәгълүматлары дип санарга һәм, кирәк булганда, аларны кулланырга мамкин. I. РЕАКЦИЯДӘ КАТНАШУЧЫ МАТДӘНЕҢ МИКЪДАРЫН ТАБУГА МӘСЬӘЛӘЛӘР 1 иче мәсьәлә Матдә микъдары 0,1 моль булган магний тулысынча кислород белән үзара тәэсир итешә. Реакциягә кергән кислородның микъдарын һәм хасил булган магний оксидының микъдарын исәпләп табыгыз. Бирелгән: Чишелеше: у (Mg) = 0.1 моль 1. Реакция тигезләмәсен төзибез һәм, аңа нигез- к (О2) — ? ләнеп. реагирлашучы матдәләрнең микъдар ча- i'(MgO)—? гыштырмаларын табабыз: 2 Mg + О2 = 2 MgO 2 моль 1 моль 2 моль 2. Матдәләрнең формулалары өстенә мәсьәләнең башлангыч мәгълүмат¬ ларын язабыз: 0,1 моль х, х2 2 Mg + О2 = 2 MgO 2 моль 1 моль 2 моль 0,1 моль магний 2 моль магнийдан ничә тапкыр ким булса, кислородның (магний оксидының) микъдары 1 моль кислородтан (2 моль магний оксидыннан) шулкадәр үк кимрәк була. Химик реакция тигезләмәсендә матдәләрнең формулалары өстендә һәм астында язылган саннар пропор¬ циональ булалар. Алардан пропорцияләр төзергә мөмкин (пропорция¬ ләрнең үзлекләрен сез математика дәресләрендә өйрәндегез). 3. Пропорцияләр төзибез һәм аларны чишәбез: 0,1 моль х, 0,1 моль х, 2 моль 1 моль * 2 моль 2моль ’ 0,1 моль 1 моль 0,1 моль 2 моль Х1 = 2 моль = °*05 моль; 2 мочь = °-1 моль- Җавап: к(02) = 0,05 моль; K(MgO) = 0,l моль. 41
Реакциядә катнашучы матдәләрнең микъдарлары нисбәтен телдән генә анализлап та шундый ук җавапны табарга мемкин: кислородның микъдары магнийның микъдарына караганда һәрвакыт ике тапкыр ким¬ рәк; магний оксидының микъдары һәрвакыт магнийның микъдарына тигез була. Бу химик реакция тигезләмәсендәге коэффициентлар нисбә¬ теннән килеп чыга. Ә химик реакциянең тигезләмәсе, хәтерләвегезчә, мәсьәләнең башлангыч мәгълүматларыннан берсе булып тора. II. РЕАКЦИЯДӘ КАТНАШУЧЫ МАТДӘНЕҢ МАССАСЫН ТАБУГА МӘСЬӘЛӘЛӘР Хәзер 1 нче мәсьәләнең шартын үзгәртик һәм кислородның һәм магний оксидының массаларын табыйк. 2 нче мәсьәлә Матдә микъдары 0,1 моль булган магний кислород белән үзара тәэсир итешә. Реакциягә керүче кислородның массасын һәм хасил булучы маг¬ ний оксидының массасын табыгыз. Бирелгән: v(Mg) =0,1 моль М (О2) = 32 г/моль M(MgO) = 40 г/моль т(О2) —? m(MgO) —7 Чишелеше: 1. Иң элек магнийның кислород белән үз¬ ара тәэсир итешү реакциясенең тигезләмә¬ сен язабыз һәм, аның нигезендә, 1 нче мәсь¬ әләне чишкәндәге кебек үк, реагирлашучы матдәләрнең микъдар чагыштырмаларын табабыз. 2. Аннары, 1 нче мәсьәләне чишкәндәгечә, матдәләрнең формулалары өстенә башлангыч мәгълүматларны язабыз, ике пропорция төзибез һәм аларны чишәбез. Нәтиҗәдә 0,05 моль кислород реакциягә керүен һәм 0,1 моль магний оксиды хасил булуын беләбез. 3. Хәзер, кислородның һәм магний оксидының моляр массалары кыйм¬ мәтләрен кулланып, сез элегрәк башкарганча (карагыз: § 7, 2 нче мәсьәлә), бу матдәләрнең массаларын исәпләп табабыз: т(О2) = 32 г моль • 0,05 моль = 1,6 г; m(MgO) = 40 г/моль • 0,1 моль = 4 г. Җавап: т(О2) = 1,6 г; m(MgO) = 4 г. Яңадан мәсьәләнең шартын үзгәртик һәм магнийның микъдары урынына шул матдә микъдарына туры килүче массаны алыйк. 42
3 нче мәсьәлә 2.4 г массалы магний кислород белән үзара тәэсир итешә. Реакциягә керүче кислородның массасын һәм хасил булучы магний оксидының массасын табыгыз. Бирелгән: m(Mg) = 4 г Af(Mg) = 24 г/моль М(О2) = 32 г/моль М(MgO) = 40 г/моль т(О2)— ? m(Mg) —? Чишелеше: Бу мәсьәләне чишкәндә иң элек 2,4 г маг¬ нийның матдә микъдары күпме булуын ачыкларга кирәк. v - булганлыктан, . .. . З.«г ^г/моль”0’1 МОЛЬ- Шуннан соң мәсьәләне 2 нче мәсьәләне чишкән кебек үк чишәргә момкин. III. РЕАКЦИЯДӘ КАТНАШУЧЫ МАТДӘНЕҢ КҮЛӘМЕН ТАБУГА МӘСЬӘЛӘЛӘР Тагын бер мәртәбә мәсьәләнең шартын үзгәртик. Хәзер реакциягә керүче кислородның нормаль шартларда нинди күләм биләп торуын табыйк. 4 нче мәсьәлә Матдә микъдары 0,1 моль булган магний кислород белән үзара тәэсир итешә. Реакциягә керүче кислородның күләмен (н. ш.) һәм хасил булучы магний оксидының массасын табыгыз. Б и ре л гә н: Чишелеше: v(Mg) — 0,1 моль Vm(O2) = 22,4 л/моль М( MgO) = 40 г/моль V(O2) - ? m(MgO) — ? 1. Магний белән кислородның үзара тәэсир итешү реакциясенең тигезләмәсен язабыз Һәм, аңа нигезләнеп, реагирлашучы матдә¬ ләрнең микъдар чагыштырмаларын табабыз (1 нче мәсьәләнең чишелешен карагыз). 2. Кислородның һәм магний оксидының микъдарларын тапканнан соң, кислородның күләмен (н. ш.) һәм шулай ук хасил булучы магний окси¬ дының массасын исәпләп белергә момкин. Моның өчен газның моляр күләме кыйммәтен һәм магний оксидының моляр массасы кыйммәтен кулланабыз. 43
Vm v булганлыктан, И(О2) = 22,4 л/моль • 0,05 моль =1,12 л. Магний оксидының массасын без исәпләп тапкан идек инде. Ул 4 г тәшкил итә. Җавап: V (О2) = 1,12 л; m(MgO) = 4 г. Бираннзр 1. 6.4 г массалы кислород бакыр белән үзара тәэсир итешә. Реакциягә кергән бакырның микъдары күпме? Хасил булучы бакыр оксидының массасын исәп¬ ләп табыгыз. 2. Матдә микъдары 0,1 моль булган тимер күкерт белән үзара тәэсир итешә. Реакциягә кергән күкертнең массасын табыгыз. Хасил булучы матдә — тимер сульфидының FeS массасын исәпләп табыгыз. 3. Кайсы очракта кислород күбрәк күләмдә тотылыр: матдә микъдары 1 моль булган натрий янгандамы яки шундый ук микъдардагы кальцийны яндыр¬ гандамы? 4. Матдә микъдары 0,1 моль булган терекемеш (II) оксидын HgO табу өчен кирәкле терекөмешнең Һәм кислородның массаларын табыгыз. 5. Матдә микъдары 0,3 моль тәшкил иткән күмерне тулысынча яндырганда барлыкка килүче углекислый газның күләме күпме булыр? § 11. ХИМИЯДӘ АТОМ-МОЛЕКУЛЯР ТӘГЪЛИМАТ Сезгә «Табигать белеме» курсыннан мәгълүм булган молекуляр- к инет ик теория җисемнәр һәм матдәләр белән була торган күп кенә физик күренешләрне, мәсәлән, җылытканда җисемнәрнең киңәюен, матдәләрнең агрегат хәле үзгәрүен һ. 6. аңлатып бирә. Атомнар турындагы тәгълимат молекуляр-кинетик теориягә химик күренешләрне аңлатырга ярдәм итә. Атомнар турындагы тәгълимат безнең эрага кадәр бик күп алдан, борынгы грек фәлсәфәчеләре Левкипп. Демокрит, Эпикур (безнең эрага кадәр V—IV гасырлар) хезмәтләрендә туган. Кайбер күренешләрне, мәсә¬ лән, ис таралуны, суның парга әйләнүен алар материянең бик вак ки¬ сәкчекләре — атомнарның булуы һәм хәрәкәтләнүе белән аңлатканнар. Атомнар турындагы күзаллауларга нигезләнеп, галимнәр могҗизаларга ышануларны инкарь иткәннәр һәм төрле әверелешләрне аңлатырга ом¬ тылганнар. Бу тәгълиматның тарафдарларын күп гасырлар буе чиркәү эзәрлекләгән, аларның хезмәтләрен яндырганнар. 44
Михаил Васильевич Ломоносов (1711—17651 Джон Дальтон (1766—18441 Борынгы фәлсәфәчеләр атомнар дил хәзер без молекулалар дип йөртә торган кисәкчекләрне атаганнар. Алар бу кисәкчекләрне иң вак һәм бүленми торган кисәкчекләр дип санаганнар, шуңа күрә дә кайбер физик күренешләрне генә аңлатып бирә алганнар. Молекулаларның таркалуы һәм яңа матдәләр хасил булуы белән уза торган химик күренешләрне алар аңлата алмаганнар. Атом-молекуляр тәгълиматның төп положениеләрен үзенең хезмәт¬ ләрендә М. В. Ломоносов бәян иткән. Атом-молекуляр тәгълимат XIX гасыр урталарында инглиз галиме Д. Дальтонның хезмәтләреннән соң киң таныла. Ул фәнгә элементлар ның атом авырлыклары (атом массалары) төшенчәсен керткән, кайбер катлаулы матдәләрнең составларын ачыклаган. Атом-молекуляр тәгълиматның асылын берничә тон кагыйдә рәве¬ шендә күрсәтергә мөмкин: 1. Матдәләр молекулалардан һәм атомнардан торалар. 2. Химик реакцияләр барышында молекулалар таркалалар. 3. Химик реакцияләрдә атомнар сакланалар. 4. Төрле химик элементларның атомнары бер-берсеннән зурлыклары, массалары һәм башка үзлекләре белән аерылып торалар. 5. Химик реакцияләр башлангыч матдәләрне тәшкил итүче атом¬ нардан яңа матдәләр хасил булудан гыйбарәт. 45
Бу кагыйдәләр химик күренешләрне фәнни аңлатырга зур мөмкинлек¬ ләр ача. Матдәләрнең әверелешләрен атом-молекуляр тәгълимат караш¬ ларыннан чыгып аңлата башлагач кына химия фән дәрәҗәсенә күтәрелә. Материянең тезелеше турында матдә төзелешен өйрәнү өчен инструмент¬ лары да (приборлары, җайланмалары} булмаган борынгы грек фәлсәфә¬ челәре әйтеп калдырган даһи фаразлар хәзерге заман кешесенең хыялын таңга калдыра. Әмма бүген хәтта мәктәп балалары да молекуляр һәм молекуляр булмаган төзелешле матдәләр турында беләләр. «Бик вак кисәкчә* дигән төшенчә үзе дә үзгәрде: атом инде андый кисәкчә булып саналмый; элементар кисәкчә дип аталучы берничә йөзләп кисәкчә бил¬ геле. Атом-молекуляр тәгълимат яңа эчтәлек белән тулыландырыла һәм элеккечә табигать белеменең үсешенә йогынты ясый. Биреммяр 1. а) Суны электр тогы белән таркату; б) водородның кислород белән кушылу химик реакцияләренең тигезләмәләрен төзегез. Бу реакцияләрне атом-моле¬ куляр тәгълимат карашыннан чыгып аңлатыгыз. 2. Җылытканда шикәрнең күмерләнүен атом-молекуляр тәгълиматтан чыгып аңлатыгыз 3. Атом-молекуляр тәгълимат барлыкка килгәнче кайбер химиклар «затлы бул¬ маган* металлар — бакыр, сөрмәдән — алтын, терекөмештән көмеш табарга тырышын караганнар. Ни өчен бу омтылышларны тормышка ашыру мөмкин булмаганлыкны аңлатып бирегез. I БҮЛЕКНЕҢ КЫСКАЧА ЭЧТӘЛЕГЕ Табигатьтә безнең әйләнә-тирә дөньядагы җисемнәрне тәшкил итүче гади һәм катлаулы матдәләр бар. Ьәр матдәгә билгеле бер үзлекләр хас. Гади матдәләр составына бер химик элемент атомнары керә. Катлау¬ лы матдәләр төрле химик элемент атомнарыннан барлыкка килгән. Атом¬ нарның массалары бик кечкенә, куллану өчен чагыштырма атом массасы (Аг) уңайрак. Фән буларак, химиянең үз теле — химик символикасы бар. Ьәр хи¬ мик элементны махсус билге белән күрсәтәләр. Химик формула матдәнең сыйфат һәм микъдар составын чагылдыра, формула буенча аның чагыштырма молекуляр массасын (Afr), катлаулы матдәдәге элементларның масса өлешләрен исәпләп чыгарырга мөмкин. 46
Атомнарның валентлыкларын белгәндә, кушылмаларның формулаларын төзергә була; формулада һәр элемент атомнарының санын индекс ярдә¬ мендә күрсәтәләр. Билгеле бер шартларда матдәләр арасында химик реакцияләр уза, һәм башлангыч матдәләрне тәшкил иткән атомнардан яңа матдәләр барлыкка килә. Химик реакцияләрнең узуы турында кайбер билгеләре буенча белергә мөмкин. Химик реакциянең тигезләмәсе химик реакциянең химик форму¬ лалар ярдәмендә шартлы язылышыннан гыйбарәт. Химик реакцияләр матдәләрнең массасы саклану законы буенча узалар: башлангыч матдә¬ ләрнең массасы реакция продуктларының массасына тигез була. Химик тигезләмәләрне кулланып, реакциядә катнашучы матдәләрнең микъдарын, аларның массасын һәм газларның күләмен исәпләп чыгарырга мөмкин. Химиянең үсеше өчен атом-молекуляр тәгълимат зур әһәмияткә ия. 1 НЧЕ ПРАКТИК ДӘРЕС ЛАБОРАТОРИЯ ШТАТИВЫ ҺӘМ ҖЫЛЫТУ ПРИБОРЛАРЫ БЕЛӘН ЭШ ИТҮ АЛЫМНАРЫ Химия лабораториясендә эшләгәндә куркынычсызлык кагыйдәләре 1. Тәҗрибәләрне бары тик укытучы күрсәткән матдәләр белән генә үткәрегез. Тәҗрибә өчен кирәгеннән артык матдә алмагыз. 2. Укытучы әйткән саклану чараларын төгәл үтәгез, югыйсә бәла-каза килеп чыгуы ихтимал. 3. Матдәләрнең тәмен татып карамагыз. 4. Каты матдәләрне банкадан бары тик кашык (яки коры пробирка) белән генә алыгыз. Сыек һәм каты матдәләрне пробиркага саклык белән генә түкми-чәчми салыгыз. Алдан пробирканың төбе ватылмаган яки чатнамаган булуын тикшерегез. 5. Сыеклык салынган пробирканы җылытканда, аның авызы үзегезгә һәм күршеләрегезгә юнәлтелмәгән булырлык итеп тотыгыз. Тәҗрибәләрне бары тик өстәл өстендә башкарыгыз. 6. Үзегезнең эш урынын тәҗрибә башкару өчен кирәк булмаган әйбер¬ ләр белән тутырмагыз. Тыныч кына, кабаланмыйча, күршеләрегезгә кома¬ чауламыйча эшләгез. 47
7. Пешкәндә, киселгәндә яки тәнегезгә яисә киемегезгә зәһәр һәм кайнар сыеклык тигәндә кичекмәстән укытучыга яки лаборант¬ ка мөрәҗәгать итегез. 8. Нәрсә һәм ничек эшләргә икәнен бел¬ мичә торып, тәҗрибәне үткәрергә керешмә¬ гез. 9. Тәҗрибәләрне бары тик чиста савыт¬ ларда гына башкарыгыз. Эшне тәмамлаганнан соң савыт-сабаны юып куегыз. Банкаларны һәм шешәләрне үз капкачлары һәм бөкеләре белән каплагыз. Шешәләрнең бөкеләрен өс¬ тәлгә пычранган ягын өскә каратып куегыз. 10. Эш тәмамлангач, эш урынын тәртипкә китерегез. 11. Савыт-саба һәм лаборатория кирәк- яраклары белән сак эш итегез. Исегездә то¬ тыгыз, лабораториядәге барлык җиһазлар да халык акчасына сатып алына. Химия лабораториясендә эшләү өчен еш кына лаборатория штативы һәм җылыткыч приборлар кирәк була. Аларның төзелешен һәм төп куллану алымнарын белергә кирәк. Химия лабораториясендә иминлек кагыйдәләре («Химия и жилньо журналы материал¬ ларыннан) «Кулыгызда сыеклык булса — түгеп җибәр¬ мәгез, порошок булса — чәчмәгез, газ булса — тышка чыгармагыз. Әгәр сез нәрсәдәй дә булса файдаланасыз икән — чисталыкта һәм тәртиптә тотыгыз. Әгәр бу нәрсәнен ничек тәэсир итүен белмәсә- гез — Алла хакы өчен, кагылмагыз. Берәр нәрсәне ацлама- сагыз — баш артын ка¬ шыгыз. Әгәр бу кагыйдәләрне үзләштермәсәгез — лабо¬ раториягә кермәгез...* 1. ЛАБОРАТОРИЯ ШТАТИВЫ БЕЛӘН ЭШ ИТҮ АЛЫМНАРЫ Лаборатория штативының төзелеше Штатив (24 нче рәсем) тәҗрибәләр ясаганда савыт-сабаны, лаборатория кирәк-яракларын беркетү өчен хезмәт итә. Ул авыр аслыктан (1) тора. Бу аслыкка тимер таяк (2) борып кертелә. Авыр аслык штативка ныклы терәк булып хезмәт итә. Тимер таякка муфталар (6) ярдәмендә тоткыч (4) һәм боҗра (3) беркетелә. Тоткычлы яки боҗралы муфталарны таяк буйлап күчерергә һәм тиешле торышта беркетеп куярга мөмкин. Моның өчен винтны бераз бушатырга һәм муфтаны тиешле биеклеккә күчереп, яңадан беркетергә кирәк. 48
24 нче рәсем. Лаборатория штативы: 1 — аслык, 2 — тимер таяк. 3 — боҗра. 4 — тоткыч, 5 — тоткычның винты, 6 — муфта 25 нче рәсем. Штативның тоткычын муфтада бер кет у Штативтан файдалану Өстәлгә куелган штативтан тоткыч һәм боҗраны алыгыз. Моның өчен муфтаны тимер таякка беркетү винтын бераз бушатыгыз һәм тот¬ кычлы яки боҗралы муфтаны өскә күтәреп, аны штатив таягыннан алы¬ гыз. Аннары тоткычны яки боҗраны муфтадан чыгарыгыз. Моның өчен тоткычны яки боҗраны тотып торучы винтны сәгать теле йөрешенә кар¬ шы юнәлештә борыгыз һәм аларны муфтадан чыгарыгыз. Муфтаның төзелешен карагыз (25 нче рәсем). Муфтаны штатив таягына аны беркетә торган винт таяктан уңда булырлык итеп кидертегез. Тоткыч яки боҗра муфтаның уентыгында урнашырга тиеш (25 нче рәсем). Шулай беркеткәндә боҗра һәм тоткыч муфтадан төшеп китмәс. Бер муфтада — боҗраны, ә икенчесендә тоткычны беркетегез. Винт (5) ярдәмендә (24 нче рәсемне карагыз) пробирканы, авызы белән туп-туры өскә карап торырлык итеп, штатив тоткычына беркетегез. Пробирканы төшеп китмәслек, ягъни ышанычлы һәм тыгыз итеп тоткычка беркетергә кирәк (26 нчы рәсем). Әмма пыяла пробирка артык нык кыссаң ваты¬ лырга мөмкин. Моны ничек булдырмый калдырырга соң? Әгәр пробирка 4 ят 49
26 вчы рәсем. Пробирканы штативка беркетү 27 нче рәсем. Спиртовка: 1 — капкач, 2 — дисклы хепшә, 3 — филтә, 4 — ре¬ зервуар тоткычтан төшмәсә һәм шул ук вакытта аны җиңелчә генә боргаларга мөмкин булса, сез винтның тиешле торышын тапкансыз. Пробир¬ каны, кагыйдә буларак, авызы яныннан берке¬ тәләр. Шул ук пробирканы, тоткычның винты өстә калырлык итеп, горизонталь торышка борыгыз. Штативка стаканны урнаштырыгыз. Мо¬ ның өчен боҗрага уттан саклаучы — челтәр, ә аның өстенә стаканны куегыз. Боҗрага фарфор чынаякны куегыз. 2. СПИРТОВКА (ГАЗ ГОРЕЛКАСЫ) БЕЛӘН ЭШ ИТҮ АЛЫМНАРЫ Спиртовка белән эш итү Спиртовка (27 нче рәсем) спирт салына тор¬ ган савыттан (резервуардан) (4), дисклы металл көпшәгә (2) кертелгән филтәдән (3) һәм кап¬ качтан (1) тора. Спиртовканың капкачын алыгыз да өстәлгә куегыз. Яхшылап карагыз, диск савытның авы¬ зына тыгыз тиеп торамы? Савытның авызы ту¬ лысыңча ябылып беткән булырга тиеш, югыйсә резервуарда спирт кабынып китүе ихтимал. Спиртовканы янып торган шырпыдан кабы¬ залар. Аны янып торган икенче спиртовкадан кабызырга ярамый. Болай эшләгәндә янгын чы¬ гуы мөмкин. Спиртовканы шырпы белән кабы¬ зыгыз. Аны ялкынны капкач белән каплап сүн¬ дерегез. Газ горелкасы белән эш итү Газ горелкасы (28 нче рәсем) көпшә (1) бо¬ рып кертелгән аслыктан (6) тора. Көпшәнең аскы өлеше киңәеп тора һәм ул катнаштыргыч (2) дип атала. Катнаштыргычның аскы ягында ти¬ шекләр бар (рәсемдә күрсәтелмәгән), алар аша көпшәгә һава керә. Һава керүне боҗра (3) ярдә- 50
28 иче рәсем. Газ тарелкалары: 1— көпшә, 2 — катнашты ргыч, 3 — боҗра, 4— винт, S—үткәргеч көпшә. 6 — аслык. 7 — газ краны мендә көйләргә була. Әгәр катнаштыргычның тишекләрен боҗра белән томаласаң (ягъни боҗраны катнаштыргычка тыгыз тиеп торырлык итеп күтәрсәң), һава кермәячәк. Боҗраны бушата төшеп, һава керүне артты¬ рырга мөмкин. Аслыкта үткәргеч көпшә (5) бар. Ул газ кертү өчен кирәк. Шулай ук газ бирүне көйләү өчен винт (4) та бар. Газ горелкасын кабызу өчен, аның үткәргеч көпшәсен резин шланг ярдәмендә газ краны (7) белән тоташ¬ тыралар. Винтны бераз бушаталар һәм боҗра белән катнаштыргычны каплыйлар. Шуннан соң шырпыны кабызып яннан горелка көпшәсенә якын китерәләр һәм газ кранын ачалар. Газ кабынгач, шырпыны сүнде¬ рәләр һәм, боҗраны төшереп, горелкага һава керү юлын ачалар. Ялкын яктырудан туктагач, боҗраны әйләндерүне туктаталар. Ялкынның биеклеген винт ярдәмендә көйлиләр. Газ горелкасын сүндерү өчен, газ кранын ябарга кирәк. Колбаларны һәм пробиркаларны җылыту өчен, спиртовкалардан һәм газ горелкаларыннан тыш. электр җылыткычларын кулланалар (29 нчы рәсем). 3. ЯЛКЫННЫҢ ТӨЗЕЛЕШЕ Спиртовканы (газ горелкасын) кабызыгыз һәм ялкынның төзелешен җентекләп карагыз. Ялкын (30 нчы рәсем) өч зонадан тора. Ялкынның аскы өлешендә — караңгы зона (д). Бу — ялкынның иң түбән темпе¬ ратуралы өлеше. Ялкынның урта, якты (б) өлешендә температура караңгы зонадагыга караганда югарырак. Иң югары температура ялкынның тышкы зонасында (в). 4* 51
00 0000 29 ичы рәтем. Электр җылыт¬ кычлары: а — В. Г. Прокопенко конс¬ трукциясендәге универсаль электр җылыткычы; б — пробиркалар өчен электр җылыткычы: / — пробирка¬ ларны кыстыргыч; 2 — җылы¬ ту элементы; 3 — саклагыч каплавыч; 4 — җылыткычны штативка беркетү өчен таяк; 5 — полюслы вилка 30 ичы рәсем. Ялкынның тезелеше: а — иң түбән темпера¬ туралы өлеше, б — кай¬ нар өлеше, в — иң кай¬ нар өлеше Ялкынның бу зоналарында температура төр¬ лечә булуына ышану өчен түбәндәге тәҗрибәне эшләргә мөмкин. Чыраны (шырпыны) горизонталь хәлдә тотып, ялкынны «тишегез», ягъни чыраны (шырпыны), барлык өч зона аша үтәрлек итеп, ялкында 2—3 секунд тотыгыз, ә аннары ялкыннан чыгарыгыз. Чыраның (шырпының) а зонасында булган өлеше күмерләнмәде диярлек (ачык төстә калды), ә чыраның (шырпының) 6 һәм в зона¬ ларында калган кырыйлары көчлерәк күмерләнде. Димәк, бу зоналарда ялкын кайнаррак. Бу белемнәрнең практик әһәмиятен сезнең һәркайсыгыз бәяли ала. Бик тиз җылыту өчен ялкынның иң кайнар өлеше булган в зонасыннан файдаланырга кирәк. Нәкъ менә бу зона ялкын¬ ның өске өчтән бер өлешен тәшкил итә, җылы¬ тыла торган предметны шунда урнаштыралар да инде. 52
2 НЧЕ ПРАКТИК ДӘРЕС ХИМИК КҮРЕНЕШЛӘР. ХИМИК РЕАКЦИЯЛӘРНЕҢ БИЛГЕЛӘРЕ ҺӘМ УЗУ ШАРТЛАРЫ Практик дәрес аерым ике тәҗрибәдән тора. 1 нче тәҗрибә. Бакыр чыбыкны кыздыру Спиртовканы кабызыгыз. Бакыр чыбыкны коры пробиркага урнаш¬ тырыгыз, тоткычка беркеткәннән соң. пробирканы ялкынга кертегез. Саклык чараларын күрегез: башта пробирканың бөтен җирен җылы¬ тыгыз. ә аннары аның чыбык урнашкан өлешен җылытуны дәвам итегез. Нәрсә күзәтәсез? Бакырның төсе ничек үзгәрә? Бу нәрсәне раслый? Бакыр¬ ның төсе үзгәрүне чыбыкның ялкында корымлануы белән аңлатырга мөмкинме? Бакырны кыздырганда яңа матдә барлыкка килдеме? Чыбык тулысынча кара кунык белән каплангач, җылытуны тукта¬ тыгыз. Кайнар пробирканы утка чыдам челтәргә куярга кирәклеген онытмагыз. Пробирканың суынганын көтегез, аннары чыбыкны алып, скальпель белән кара куныкны кәгазь битенә кырып төшерегез һәм ха¬ сил булган бакыр (II) оксидын яхшылап карагыз. Химик реакциянең тигезләмәсен төзегез, реакциянең билгеләрен һәм узу шартларын күрсә¬ тегез. 2 нче тәҗрибә. Мәрмәрнең кислота белән үзара тәэсир итешүе Кечерәк кенә стаканга 1—2 кисәк мәрмәр салыгыз. Стаканга, мәрмәр күмелерлек итеп, кислота өстәгез. Нәрсә күзәтәсез? Чыраны кабызыгыз һәм аны стаканга кертегез. Нәрсә күзәтәсез? Тәҗрибәне газ куыкчыклары аерылып чыгу тукталганчы дәвам итегез. Мәрмәр кислота белән үзара тәэсир итешкәндә яңа матдәләр хасил булдымы? Сез реакциянең нинди узу шартларын һәм билгеләрен күзәттегез? Практик дәресне дәфтәрдә ничек язарга соң? МЕНӘ БОЛАЙ ЯЗАРГА МӨМКИН: Нәрсә эшләдек (рәсем), куркынычсызлык кагыйдәләре Нәрсә күзәттек Нәтиҗәләр, химик реакцияләрнең тигезләмәләре 53
ЯКИ МЕНӘ БОЛАЙ ДА ЯЗАРГА БУЛА: Эшнең тасвирламасы Күзәтүләр һәм нәтиҗәләр Таблица төземичә дә язарга мөмкин, әмма бу очракта түбәндәге сорау¬ ларга җавап бирү сорала: — нәрсә эшләдегез, хәвефсез эшләүнең нинди кагыйдәләрен үтәдегез; — тәҗрибәләр өчен нинди матдәләрне кулландыгыз; — тәҗрибәләрне нинди шартларда үткәрдегез; — нәрсә күзәттегез. Химик реакцияләрнең тигезләмәләрен төзергә һәм нәтиҗәләр ясарга кирәк.
§ 12. ГАДИ МАТДӘЛӘРНЕҢ ХИМИК ҮЗЛЕКЛӘРЕ Табигатьтә гади матдәләр — металлар һәм неметаллар булуы сезгә билгеле инде. Бу матдәләр нинди дә булса бер химик элемент атом¬ нарыннан торалар. Физик үзлекләре буенча бу матдәләр бер-берсеннән аерылып торалар. Металларга сезгә билгеле булган нинди физик үзлекләр хас? 3 металлны атагыз. Физик үзлекләре буенча неметаллар металлардан нәрсә белән аерылалар? 3 неметаллны атагыз. Тимерчыбыкның очына күмер кисәге беркетеп һавада җылытыйк һәм тиз генә кислородлы банкага төшерик. Тимерчыбык кислородта очкыннар — тимер касмагының кызган кисәкчекләрен чәчеп янар. Кис¬ лород белән башка матдәләр дә үзара тәэсир итешә (31 нче рәсем). Матдәләрнең химик реакциягә керә алучанлыгын аларның химик үзлекләре дип атыйлар. 31 нче рәсем. Матдәләрне кислородта яндыру 57
Дәрестә, матдәләрнең химик үзлекләрен раслаучы күрсәтмә тәҗри¬ бәләрне күзәткәндә һәм дәреслек белән эш иткәндә, химик реакцияләрнең узу шартларына һәм билгеләренә игътибар итегез. Тимер белән кислород арасындагы химик реакциянең тигезләмәсен болай язарга мөмкин: 3Fe + 2O2 = Fe3O4 тимер касмагы Магний кислородта якты ялкын белән яна. Химик реакция нәти¬ җәсендә каты ак матдә — магний оксиды хасил була: 2Mg +O2 = 2MgO магияй оксиды Кислород белән башка металлар да реакциягә керәләр, мәсәлән, бакыр (2 нче практик дәрестә үзегез башкарган 1 нче тәҗрибәне искә төшерегез): 2Cu + 02 = 2СиО бакыр (II) оксиды Металлар кислород белән үзара тәэсир итешкәндә химик реак¬ цияләрнең нинди билгеләрен күзәттегез? Бу билгеләргә нигезләнеп, тимернең, магнийның, бакырның оксид лашу реакцияләрен эндо- яки экзотермик процессларга кертеп буламы? Металларның оксидлашуы нәтиҗәсендә барлыкка килгән мат дәләрнең агрегат хәле нинди? Аларның формулаларын һәм исем нәрен хәтердә калдырыгыз. Металлар кислород белән үзара тәэсир итешкәндә ике матдәдән бер катлаулы матдә хасил булуына игътибар итик. Мондый химик реак¬ цияләрне, билгеле булганча, кушылу реакцияләренә кертәләр. Кушылу реакциясе химик реакция типларының берсе булып тора. Кислород белән неметаллар да актив реагирлашалар (31 нче рәсем). Әйтик, фосфор кислородта якты ялкын белән, фосфор (V) оксидының вак кисәкчекләреннән торучы куе ак төтен хасил итеп яна: 4Р + 5О, = 2Р?0, фосфор (V) ОКСИДЫ 58
Күкерт һавада беленер-беленмәс зәңгәрсу ялкын белән яна. Кислородта ул көчлерәк яна башлый. Күкерт янганда буылдыргыч сернис¬ тый газ хасил була: S + О, = SO J күкерт (IV) оксиды Кислородта күмер дә якты ялкын белән яна һәм углекислый газ барлыкка килә: С + О2 = С02 углерод (IV) оксиды Водородны кислородта яндыру өчен 32 нче рәсемдә күрсәтелгән җайланмадан файдала¬ ныйк. Сулда водород табу приборы — Кипп ап¬ параты сурәтләнгән. Уң яктагы банкага кислород тутырылган. Кипп аппаратыннан чыга торган водородны кабызалар, ә аннары көпшәне кислород туты¬ рылган банкага төшерәләр. Водород беленер- беленмәс зәңгәр ялкын белән яна. Банка стена¬ ларында су тамчылары барлыкка килә: 2Н,+ 0о = 2Н,0 водород оксиды • Шәмнен бу газда ис¬ киткеч якты ялкын бе¬ лән явуы мнне бик вык гаҗәпләндерде*. Д. Пристли 32 вче рәсем. Водородны кислородта яндыру Тимер, магний, бакыр, күкерт, водород кебек үк кислород белән башка металлар һәм неметаллар да тәэсир итешә. Неметаллар кислород белән үзара тәэсир итешкәндә, сез химик реакцияләрнең нинди билгеләрен күзәттегез? Бу химик реакцияләр нинди процессларга керә: эндотермикмы яки экзотермикмы? Гади матдәләр белән кислород арасындагы реакцияләр нинди типка керәләр? Неметалларның оксидлашуы нәтиҗәсендә барлыкка килгән матдәләр нинди агрегат хәлдә? Аларның формулаларын һәм исемнәрен истә калдырыгыз. 59
Гади матдәләр (металлар һәм неметаллар) башка гади матдәләр белән дә, мәсәлән, күкерт S һәм хлор С12 белән үзара тәэсир итешә алалар: Zn + S = ZnS шшк сульфиды H2 + S = 2H2S водород Сульфиды (сероводород) Шулай итеп, күп кенә металлар һәм неметаллар үзара экзотермик кушылу химик реакцияләренә керә алалар. 2 Na + С12 = 2 NaCl натрий хлориды Н2 + С12 = 2НС1 водород хлориды (хлороводород) Биремнзр 1. Түбәндә китерелгән схемалар арасыннан кушылу реакцияләрен чагылдыр¬ ганнарын язып алыгыз; коэффициентларны куегыз: М HgO -ә Hg + 02 в) Н, + I2 -> HI б) Са + О, —»СаО г) Na + -ә Na}O 2. Күмер яну һәм метан газы яну экзотермик химик реакцияләрен практикада куллануга мисаллар китерегез. 3. Бирелгән схемаларны кулланып, химик реакцияләрнең тигезләмәләрен төзегез: а) Na + S —♦ NajS a) Mg + Cl, —> MgCI, б) Ca + Ij -»Cal, r> Fe + Cl2 -> FeCI3 4. Әгәр 0,1 моль натрий оксиды табылган булса, кислород белән нинди микъдарда натрий реакциягә кергән? 5. 2.54 г массалы нод белән химик реакциягә кергән водородның күләме күпме булыр (н. ш.)? 6. Үзара тәэсир итешү нәтиҗәсендә 11,2 г кальций оксиды барлыкка килсә, кальций белән химик реакциягә кергән кислородның массасы күпме булыр? § 13. ОКСИДЛАР Металлар һәм неметаллар кислород белән кушылганда оксид¬ лар хасил була. Оксидлар — составына ике химик элемент атомнары кереп, аларның берее кислород булган катлаулы матдәләр. Гадәттәге шартларда: а) каты матдәләр: 6) сыеклыклар: в) газлар булган оксидларга мисаллар китерегез. 60
Оксидларның кимик формулаларында беренче урында металл яки неметаллның химик билгесен, ә аннары кислородныкын язалар. Оксид¬ ларның формулаларын атомнарның валентлыкларын (кислородның ва- лентлыгы II гә тигез) исәпкә алып төзиләр. Атомнарның валентлык кыйм¬ мәтләрен 2 нче таблицадан белергә мөмкин (23 нче бит). Оксидларның дөрес исеме бирелгән оксидны хасил итүче химик эле¬ ментның исеменнән һәм «оксиды» сүзеннән тора. Әгәр элемент үзгәрүчән валентлыклы булса, оксидның исемендә җәяләр эчендә рим цифры белән бу химик элементның шул оксидтагы валентлык кыйммәтен күрсәтәләр. Даими валентлыкны оксидның исемендә күрсәтмиләр. Мәсәлән: SO2 — күкерт (IV) оксиды, SO3 — күкерт (VI) оксиды, А12ОЭ — алюминий оксиды. Производствода һәм көнкүрештә еш кына оксидларның фәнни исем¬ нәре урынына аларның тарихи сакланган исемнәрен кулланалар. Шун¬ дый исемнәрнең кайберләре 4 нче таблицада китерелгән. 4 нче таблица Кайбер оксидларның тарихи һәм хәзерге фәнни исемнәре Оксидның формуласы Тарихи исеме СО СО, CaO MgO Р2°5 FeO Fe,O, Ис газы Углекислый газ Сүндерелмәгән известь, яндырылган известь Яндырылган магнезия Фосфорның бишле оксиды Тимер закисе Тимер окисе Углерод (II) оксиды Углерод (IV) оксиды Кальций оксиды Магний оксиды Фосфор (V) оксиды Тимер (II) оксиды Тимер (III) оксиды Шулай итеп, гади матдәләр кислород белән үзара тәэсир итешкәндә оксидлар хасил була. Составлары буенча ал арны металл оксидларына һәм неметалл оксидларына бүлергә мөмкин. Матдәләрне классификация¬ ләүнең элегрәк төзелгән схемасын, оксидлар турындагы мәгълүматларны өстәп, тулыландырыйк. 61
МАТДӘЛӘРНЕ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ СХЕМАСЫ Биремнгр 1. Нинди матдәләрне оксидлар дип атыйлар? Сезгә оксидларның нинди төр кемнәре билгеле? Мисаллар китерегез. 2. Оксидларның формулаларын языгыз: а) углерод (II) оксиды, тимер (Ш) оксиды, бакыр (II) оксиды; б) кремний (IV) оксиды, магний оксиды, тимер (II) оксиды; в) сүндерелмәгән известь, тимер закнсе, яндырылган магнезия. Биремне (в) башкарганда 4 нче таблицадагы мәгълүматлардан файдаланыгыз. 3. Оксидларның исемнәрен атагыз: СаО, А12О3, N2O5. SOa, ZnO, Р,О5, Fe?O3. 4. 4 нче таблицадан: а) металл оксидларының; б) неметалл оксидларының фор мулалярын язып алыгыз. 5. а) Барий һәм кислород; б) натрий һәм хлор; в) алюминий һәм кислород; г) кальций һәм күкерт арасындагы химик реакцияләрнең тигезләмәләрен язы¬ гыз. Бу химик реакцияләр нинди типка керә? Реакция продуктларының формулаларын дөрес язу өчен, атомнарның валентлыклары турындагы мәгъ¬ лүматларны 2 нче таблицадан (23 нче бнт) белергә мөмкин. Металлар белән булган кушылмаларында күкертнең валентлыгы II гә тигез. 6. 5 нче биремдәге тигезләмәләр буенча: а) 0,2 моль барий; б) 4,6 г натрий; в) 0,3 моль алюминий; г) 0,2 моль кальций химик реакциягә кергәндә бар лыкка килгән реакция продуктларының микъдарын (мольләрдә) һәм массасын (граммнарда) исәпләп табыгыз. 62
§ 14. ОКСИДЛАРНЫҢ СУ БЕЛӘН ҮЗАРА ТӘЭСИР ИТЕШҮЕ Кайбер металларныц һәм неметалларның оксидлары су белән тәэсир итешергә мөмкин. Неметалл оксидларының су белән үзара тәэсир итешүе Фарфор чынаякка фосфор (V) оксидын салыйк һәм саклык белән генә су өстик (33 нче рәсем, а). Катнашма шулкадәр җылына ки, хәтта су кайный башлый. Ике матдәне катнаштырганда җылылык аерылып чыгу химик реакциянең билгесе булып тора. Димәк, фосфор (V) оксиды су белән үзара тәэсир итешә. Химик процессны РгОл+ЗН,О = 2НяРО. фосфат кислотасы тигезләмәсе ярдәмендә күрсәтергә мөмкин. Бу химик реакция нинди типка керә? Димәк, кушылу реакцияләренә гади матдәләр генә түгел, ә бәлки катлаулы матдәләр дә керергә мөмкин. Хасил булган матдәгә тагын бераз су өстик. Эремәне ике стаканга бүлеп салыйк. Аның берсенә 4—5 тамчы шәмәхә лакмус эремәсе та¬ мызыйк, ә икенчесенә шулкадәр үк кызгылт сары төстәге метилоранж эре- 33 иче рәсем. Оксидларның су белән үзара тәэсир итешүе «3
мәсе өстик. Бу матдәләрне индикатор буларак кулланалар. «Индикатор* сүзе латинчадан тәрҗемәдә «күрсәткеч» мәгънәсен аңлата. Әгәр эремәдә кислота булса, индикатор үзенең төсен үзгәртә (5 нче таблица), ягъни кислота булуын күрсәтә. 5 нче таблица Суда, кислота һәм селте эремәләрендә индикаторные төсе Индикатор Индикаторның төсе чиста суда (нейтраль тирәлек) кислота эремәләрендә (әче тирәлек) селте эремәләрендә (селтеле тирәлек) Лакмус Шәмәхә Кызыл Зәңгәр Метилоранж Кызгылт сары Кызыл Сары Фенолфталеин Төссез Төссез Кура җиләге төсе Лакмус өстәлгән стаканда эремә кызыл төс¬ кә керде. Метилоранж да үзенең төсен үзгәрт¬ те — ул да кызыл төскә керде. Н3РО4 составлы матдәнең кислота булуы турында нәтиҗә ясарга мөмкин. Ул фосфат кислотасы дип атала. Шулай итеп, фосфор (V) оксидын суда эреткәндә фосфат кислотасы ха¬ сил була. Икенче бер тәҗрибәне үткәрик. Төбенә бераз су салынган банкада күкертне яндырыйк (33 нче рәсем, б). Газ — күкерт (IV) оксиды бар¬ лыкка килә: S + О2 - SO2 Газның берникадәр өлеше суда эрер. Эре¬ мәне ике стаканга бүлеп салыйк һәм яңадан индикаторлар (лакмус һәм метилоранж) өстик. Һәр ике эремә дә кызыл төскә керер. Димәк, тагын кислота хасил булды: SO2 + Н?О = H,SO3 сульфит кислотасы Фактлар Күп кенә үсемлекләрдә пигментлар (буягыч матдәләр) була. Аларны кислоталар һәм селте¬ ләргә индикатор итеп кулланырга момкнв. Миләүшә чәчәгепен таж яфраклары кислота тәэ сиреидә ачык кызыл тпскә керә. Лакмус ли- шайнигыныц судагы шә¬ мәхә төстәге төнәтмәсе кислота эремәләрендә — кызыл төскә, ә селте эремәләрендә зәңгәр төс¬ кә керә. Бу лишайник¬ тан табыла торган мат¬ дә — лакмус — лабора¬ торияләрдә индикатор буларак кулланыла. Истә калдыру өчен К хә¬ рефенә игътибар итегез: лаКмус Кислотада Кы¬ зыл. k 64
Шулай итеп, күкерт гади матдәсеннән аның оксидын, ә аннары шул оксидка туры килүче кислотаны табарга мөмкин: S —> SO, —> H,SO3. Баш¬ лангыч матдә сыйфатында күмер алып та, шуңа охшаш әверелешләрне башкарырга була. Матдәләрнең түбәндәге әверелешләрен башкарырга мөмкинлек бирүче химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз: а) P^PjO, -HtPOf б) с -^сог^ HtCO3 Барлык неметалларның да оксидлары суда эреп кислоталар хасил итәләрме соң? Кремний (IV) оксидын — гадәти елга комын суда эретеп карыйк. Ул суда эреми; кислота хасил булмый. Лакмус төсен үзгәртми. Ләкин бу силикат кислотасы H^SiO, юк дигән сүз түгел. Суда эремәүчән силикат кислотасын һәм суда эреми торган оксидларга туры килүче башка эремәүчән кислоталарны башкача, турыдан-туры булмаган ысул белән табалар. Кислоталарга туры килүче неметалл оксидларын кислота оксидлары дни атыйлар. Күкерт (IV) оксиды SO2, фосфор (V) оксиды Р2О5, кремний (IV) оксиды SiO2 Һ. б.— кислота оксидлары. Суда эрүчән кислота оксидлары су белән үзара тәэсир итешкәндә кислоталар хасил була. Кислоталар — неоргаиик матдәләрнең тагын бер классы ул. Металл оксидларының су белән үзара тәэсир итешүе Бер стаканга бераз кальций оксиды СаО, ә икенчесенә бакыр (II) ок¬ сиды СиО салыйк, аларга су өстик (33 нче рәсем, в. г). Кальций оксиды салынган стакан бик нык кайнарлана. Димәк, химик реакция булып уза. Барлыкка килгән эремәгә лакмус һәм метилоранж өстәгәндә (33 нче рә¬ сем, в) индикаторларның төсләре элекке тәжрибәләрдәгедән башкача үзгәрә (5 нче таблицаны карагыз). Хәзер лакмус эремәне — зәңгәр төскә, Ә метил¬ оранж сары төскә кертте. Димәк, кальций оксидын суда эреткәндә бар¬ лыкка килгән матдә — селте. Аны кальций гидроксиды* дип атыйлар. Кальций гидроксиды хасил булу реакциясенең тигезләмәсен болай язарга мөмкин: СаО + Н2О = Са(ОН)2 кальций гидроксиды * «Гидроксид» сүэенен беренче «клеше грекчадан тәржемәдә «су» мәгънәсен аялата. 5 Я175 65
Металларның гидроксидларын нигезләр дип атыйлар. Нигезләр, кислоталар кебек үк, неорганик матдәләрнең классын тәшкил итә¬ ләр. Индикаторларның төсен бары тик суда эрүчән нигезләр генә үзгәртүенә игътибар итегез. Суда эри торган нигезләрне селтеләр дип атыйлар. Натрий гидроксиды NaOH, калий гидроксиды КОН, кальций гидроксиды Са(ОН)2 һ.б. суда эриләр, ягъни алар селтеләр. Дәреслекнең 2 нче форзацындагы эрүчәнлек таблицасында бу кушылмаларны табыгыз. Бакыр (II) оксиды салынган стаканда реакция билгеләре юк (33 нче рәсем, г). Бакыр (II) оксиды суда эреми һәм, шулай булгач, аның белән үзара тәэсир итешми. Нәрсә, бу оксидка туры килүче бакыр (II) гидроксиды юкмыни? Бар. аның формуласы — Си(ОН)2. Бакыр (II) оксидыннан тыш күп кенә башка металл оксидлары да су белән үзара тәэсир итешми. Әмма бу металларның гидроксидлары — эреми торган нигезләр бар. Фактлар Натрий һәм калий гид- роксндлары белән кеше IX—X гасырларда та¬ нышкан. Вакланган таш, ком һәм известь (кальций гидроксиды) катнашмасын 2000 ел¬ лар чамасы элек үк тезелеш эшләрендә кул¬ ланганнар. Су белән үзара тәэсир итешмәүче оксидлар СиО — бакыр (II) оксиды FeO — тимер (II) оксиды Суда эреми торган нигезләр Си(ОН), — бакыр (II) гидроксиды Fe(OH)2— тимер (II) гидроксиды Суда эреми торган нигезләрне, суда эремәүчән кислоталар кебек үк, бары тик турыдан-туры булмаган ысул белән генә табып була. Моны ничек эшләргә мөмкин булуы турында сез соңрак белерсез. Нигезләргә туры килүче металл оксидларын нигез оксидлары дип атыйлар. Натрий оксиды Na2O, кальций оксиды СаО, бакыр (II) оксиды СиО, тимер (II) оксиды FeO һ. б.— нигез оксидлары. Нигез оксидларына — нигез гидроксидлары (башкача без аларны нигезләр дип атыйбыз), ә кислота оксидларына кислота гидроксидлары (икенче төрле әйткәндә — кислоталар) туры килә. Матдәләрнең яңа ике классы белән танышканнан соң, без матдәләрне классификацияләү схемасын тулыландыра алабыз. 66
МАТДӘЛӘРНЕ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ СХЕМАСЫ Киләчәктә сез төрле классларга керүче матдәләрнең химик үзлек¬ ләрен өйрәнәчәксез. Шулай итеп, нәтиҗәләр ясыйк: 1. Эрүчән кислота оксидлары су белән үзара тәэсир итешкәндә кис¬ лоталар (кислота гидроксидлары) хасил була. 2. Эрүчән нигез оксидлары су белән үзара тәэсир итешкәндә нигезләр (нигез гидроксидлары) хасил була. 3. Суда эреми торган кислота оксидларына һәм нигез оксидларына эремәүчән кислоталар һәм нигезләр туры килә. Биремнәр 1. Химик реакцияләрнең түбәндәге схемаларында коэффициентлар куегыз: a) Na,O + Н?О -> NaOH б) N,0. + 11,0 -»HN0. в) С1„07 + 11,0 -* НС10. Реакция продуктларының эремәләрендә индикаторларның (лакмусның, метил¬ оранжның һәм фенолфталеинның) төсләре ничек үзгәрер? 2. Матдәләрнең түбәндәге әверелешләрен чагылдыручы реакцияләрнең тигез¬ ләмәләрен языгыз: a) Na -> Na,0 -» NaOH б) Р -► P.O. -> Н„РО. 3. 6 г массалы су белән реакциягә кергән сернистый газның S02 күләме күпме булыр (н. ш.)? 4. Na -> Na2O -> NaOH әверелешләре нәтиҗәсендә 0,1 моль натрийдан табылган натрий гидроксидының массасын исәпләп табыгыз. 5* 67
§ 15. КИСЛОТАЛАР. КИСЛОТАЛАРНЫҢ ҮЗЛЕКЛӘРЕ. АЛМАШТЫРУ ҺӘМ АЛМАШУ ХИМИК РЕАКЦИЯЛӘРЕ Табигатьтә бик күп төрле кислоталар очрый: алма, лимон, серкә кислоталары һ. б. Кайбер кислоталарны химия производствола¬ рында кулланалар, аларны промышленность ысулы белән табалар. Шулардан аеруча әһә- миятлеләре — сульфат кислотасы H2SO4 һәм хлорид кислотасы НС1. Бу кислоталарның фор¬ мулалары сезгә «Табигать белеме» курсыннан таныш. СУЛЬФАТ ҺӘМ ХЛОРИД КИСЛОТАЛАРЫ Н ЫҢ ФИЗИК ҮЗЛЕКЛӘРЕ Сульфат кислотасы гадәти шартларда — үсемлек мае кебек үзле, иссез, судан ике тап¬ кыр чамасы авыррак сыек матдә. Сульфат кис¬ лотасы һавадагы дымны үзенә бик актив йота. Аның бу үзлеген матдәләрне киптерү өчен кул¬ ланалар. Моның өчен бу матдәләрне эксикатор дип аталучы махсус савытка урнаштыралар. Эксикаторның түбәнге өлешенә сульфат кис¬ лотасы салалар (34 нче рәсем). Хлорид кислотасы хлороводородны ң НС1 судагы эремәсеннән гыйбарәт. Формуладан кү¬ ренгәнчә, бу кислотаның составында кислород атомнары юк. Димәк, кислородлы (H2SO4) һәм кислородсыз (НС1) кислоталар була икән. Хлорид кислотасыннан хлороводород исе килә, чөнки аның молекулалары эремәдән һәр¬ вакыт аерылып чыга, һавага эләккәч, хлоро¬ водород молекулалары һавадагы су парлары белән кушылалар. Шунлыктан хлорид кислота¬ сы өстендә аның бик вак тамчыларыннан тор¬ ган томан хасил була — кислота «төтенли». Фактлар Сульфат кислотасын ке¬ шеләр 1000 еллар чама¬ сы беләләр. Хлорид кис¬ лотасын беренче тапкыр XIV гасырда тапканнар. Серкә кислотасы, мөга¬ ен, кешегә билгеле бул¬ ган беренче кислотадыр. Ул виноград шәрабы әчегәндә барлыкка килә. Алма, кузгалак, лимон, сөт, май кислоталары һәм кайбер башка кис¬ лоталар һәркемгә дияр¬ лек таныш — без алар¬ ны ризык составында кулланабыз. Составында иц көчле агу — син иль кислотасы булган 800 дән артык үсемлек төре билгеле. Киптерелә торган Ң ,SO4 матдәле чынаяк ' 34 нче рәсем. Эксикатор 68
КИСЛОТАЛАРНЫҢ ХИМИК ҮЗЛЕКЛӘРЕ Куертылган сульфат кислотасы үзагачны, тирене һәм тукымаларны күмерләндерә. Әгәр сульфат кислотасы салынган пробиркага чыра төшерсәң, үзагач карала: үзагачның күмерләнү реакциясе булып уза (аннан углерод күмер рә¬ вешендә аерылып чыга). Хлорид кислотасы, күмерләндермәсә дә, тирене, тукымаларны, үз¬ агачны боза (ашый). Шунлыктан кислота там¬ чыларының кеше тәненә һәм киеменә чәчрәве ни дәрәҗәдә куркыныч икәнлеге бик тә аңла¬ шыла. Кислоталар белән сак эш итәргә кирәк (35 нче рәсем). Кислоталарның металлар белән үзара тәэсир итешүе 3 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Дүрт пробирка алыгыз: икесенә — цинк кисәк¬ ләре, калган икесенә бакыр кисәкләре салыгыз. Башта һәр металл салынган берәр пробиркага бераз гына сульфат кислотасы эремәсен өстәгез. Аннан шул ук металлар салынган калган ике пробиркага аз гына хлорид кислотасы өстәгез (36 нчы рәсем). Сез химик реакцияләрнең нинди билгеләрен күзәтәсез? Цинк салынган пробиркаларда сыеклык Фактлар Хлорид кислотасы аш¬ казаны сыекчасынын состав олеше булып то¬ ра. Ул ашкайнатуга яр¬ дәм итә. Моннан тыш. хлорид кислотасы — коч ле бактерицид та әле: аныц тәэсирендә азык белән ашказанына эләк¬ кән микроорганизмнар үлә. 36 нчы рәсем. Кислоталарның металлар белам үзара тәэсир итешүе 69
4 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ 37 нче рәсем. Водород табу Сез үткәрергә тиешле тәҗрибәгә ныклы әзерлек сорала: бернәрсәне дә истән чыгарырга ярамый, үзегез¬ нең гамәлләрегезне алдан уйлап планлаштырырга ки¬ рәк. Моның эчен башта инструкцйяне укып чыгыгыз һәм 37 нче рәсемне карагыз Газ табу приборым җыегыз. Башта пробирка-реак- торга башлангыч матдәләрне урнаштырыгыз. Пробир¬ каны авыштырып, саклык белән генә, аңа «таудан* шудыргандай цинкны ташерегез. (Әгәр цинкны ыргы¬ тып салсаң, пробирканың тәбе ватылуы мөмкин.) Кис¬ лотаны пробирка күләменең 1 б өлешеннән дә артмас¬ лык итеп салыгыз (2—2,5см биеклегендә). Кислота шешәсенең бөкесен өстәлгә пычранган ягын өскә кара¬ тып куегыз. Пробирканы газүткәргеч көпшәле бөке белән кап¬ лагыз. Пыяла көпшә белән рычаг рәвешендә эш итмә¬ гез. аның ватылуы мөмкин. Газ җыела торган пробирканың көпшәгә авызын аска каратып урнаштырылуына игътибар итегез Сез ничек уйлыйсыз, моның әһәмияте бармы? Газны җыя торган пробирка бөкегә тыгыз тиеп тормаслык булсын, чөнки газ кысрыклаган һава пробиркадан чыгарлык булырга тиеш. 2 — 3 минуттан соң пробирканы көпшәдән алыгыз һәм, астыи өскә әйлән¬ дергән килеш, спиртовка ялкывыиа якын китерегез. Нәрсә күзәтелә? Газны тагын бер кабат җыегыз. Ялкынга якынлаштырганчы, пробирканың төбен аска әйләндерегез. Хәзер нәрсә дә булса күзәтеләме? Нинди нәтиҗә ясарга мөмкин? Сезгә билгеле булган яну чан, һавадан җиңелрәк (аның тыгызлыгы һаваның тыгызлыгыннан 14,5 тапкыр кимрәк) газ — водород Н2. Бу химик реакциянең асылы нидән гыйбарәт соң? Водород кайдан барлыкка килде? Металл атомнары водород атомнарын кислота моле¬ кулаларыннан этеп чыгардылар. Водород атомнары молекулаларга бер ләштеләр, һәм водород газ хәлендә аерылып чыкты: Zn+ H2SO4 = ZnSO4+ Н2 Т Zn + 2Н Cl = ZnCl2 + Н2 Т (Барлыкка килгән матдәнең формуласы белән янәшә куелган, өскә юнәл телгән ук бу матдәнең гадәти шартларда газсыман булуын аңлата.) Гади һәм катлаулы матдәләр арасында гади матдәне тәшкил итүче атомнар катлаулы матдәдәге химик элементлардан берсенен атомнарын алмаштыру белән бара торган химик реакцияләрне алмаштыру реак¬ цияләре дип атыйлар. 70
Тикшерелә торган реакцияләрдә водородтан тыш тозлар да хасил булды: ZnSO( —сульфат кислотасының тозы; ZnCl2 — хлорид кислота¬ сының тозы. Тозлар — катлаулы матдәләрнең тагын бер классы. Хәзер бакыр салынган пробиркаларда (3 нче лаборатор тәҗрибә) бер¬ нинди дә үзгәрешләр булмавына игътибар итегез. Барлык металлар да кислоталардан водородны этеп чыгармавы турында нәтиҗә ясарга мөмкин. Кислота эремәләреннән водородны этеп чыгара алу үзлекләре буенча металларны түбәндәгечә рәткә урнаштырырга мөмкин: К. Са. N«- Ва М<, A). Zn. Fr. N1, Sti. РЬ^Ц) водородны этеп чыгаралар водородны этео чыгармыйлар Бу рәтне металларның этеп чыгару рәте яки. XIX гасырда металлар- ның катлаулы матдәләр белән үзара тәэсир итешүен өйрәнгән галим исеме белән. Н. Н. Бекетов рәте дип атыйлар. Бу рәттә водородка кадәр урнашкан металлар водородны кислота эремәләреннән этеп чыгаралар. Сулдарак урнашкан саен, металл водородны активрак этеп чыгара. Бу рәткә сез әлегә химик билгеләрен белмәгән металлар да кертелгән: Ni —никель, Sn— аккургаш, РЬ — кургаш. Pt — агалтын. Бу яңа билге¬ ләрне хәтерегездә калдырыгыз. Этеп чыгару рәтендә водородка кадәр; водородтан соң урнаш¬ кан металларны атагыз. Кислоталарның нигез оксидлары белән үзара тәэсир итешүе 5 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ 4 пробирка алыгыз. Икесенә бераз магний оксиды, э калган икесенә бакыр (II) оксиды салыгыз. Оксидларның һәркайсына сульфат һәм хлорид кислоталарының эремәләрен өстәгез, һәр пробирканы җылытыгыз. Нәрсә күзәтәсез? Нинди нәтиҗә ясарга мәмкин? Химик реакцияләрнең тигезләмәләрен болай язарга була: MgO + H2SO4 = MgSO4 + н2о MgO +2НС1= MgCI,+ Н,0 CuO + H-jSO,! = CuSO4 + H2O CuO + 2HCI = CuCl2 + H2O 71
Реакцияләрнең нәтиҗәсендә тоз һәм су (водород түгел) хасил була. Бакырның үзеннән аермалы буларак, бакыр (II) оксидының кислоталар белән реагирлашуына игътибар итегез. Катлаулы ике матдә арасында реакция барганда алар үзләренеа состав елешләре белән алмашсалар, мондый реакцияләрне алмашу реакцияләре дип атыйлар. CuO + H2SO4 = CuSO4 + н2о ТОЗ ~ Си О + 2Н С1 = СиС12 + Н2О тоз Кислота молекулаларындагы водород атомнары, металл оксидындагы кислород атомнары белән берләшеп, су молекулалары хасил итәләр, ә нигез оксидындагы металл атомнары кислота молекуласының калдыгы белән тоз барлыкка китерәләр. Алмаштыру һәм алмашу реакцияләрен: а) реакциягә керүче һәм хасил булучы матдәләрнең саны буенча; б) реакциядә кат нашучы матдәләрнең составлары буенча чагыштырыгыз. Ча¬ гыштыру өчен тигезләмәләре түбәндә китерелгән реакцияләрне тикшерегез: Mg+ H,SO< = MgSO< + Н2У MgO + H?SO, = MgSO4 t H,O Шулай итеп, кислоталар: а) кайбер металлар белән тоз һәм водород хасил итеп; б) нигез оксидлары белән тоз һәм су барлыкка китереп үзара тәэсир итешә алалар. Биремнәр 1. Сульфат һәм хлорид кислоталарына нинди физик үзлекләр хас? Сульфат кислотасын хлорид кислотасыннан ничек аерып белергә була? 2. Түбәндә күрсәтелгән металларның кайсылары кислота эремәләре белән үзара тәэсир итешер: алюминий, никель N1, көмеш, натрий, агалтын Pt? 3. Түбәндә китерелгән мисаллардан алмаштыру һәм алмашу реакцияләренә икешәр тигезләмә сайлап алыгыз һәм дәфтәргә языгыз: 72
а) S 4- Ог = S02 u«6 д) 2Н2О = 2Н2Т + 02T б) Fe + 2HC1 - FeCL, + H2 T /е) BaO + 2HC1 = ВаСЦ + H2O a) 2HgO = 2Hg + O2T ж) CaO + 2HC1 = СаСЦ + H2O r) Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2T - / a) Na2O + НгО = 2NaOH 4, а) Металлар белән кислоталар; б) нигез оксидлары белән кислоталар; в) эрүчән нигез оксидлары белән су; г) эрүчән кислота оксидлары белән су үзара тәэсир итешкәндә нинди матдәләр хасил була? Тиешле химик реакцияләрнең дүрт тигезләмәсен языгыз. Әгәр кыенлыклар туса, бу тигезләмәләрне тексттан табыгыз. 5, а) 6,5 г цинк хлорид кислотасы белән; б) 0,1 моль алюминий хлорид кислотасы белән; в) 0,2 моль магний сульфат кислотасы белән үзара тәэсир итешкәндә нинди күләмдә (н. ш.) водород барлыкка килер? § 16. КИСЛОТАЛАРНЫҢ СОСТАВЫ. ТОЗЛАР Сез кислоталарның гомуми химик үзлекләргә ия булуларын белдегез. Атар этеп чыгару рәтендә водородтан сулдарак урнашкан метал¬ лар белән һәм нигез оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр. Ни өчен кислоталарга гомуми үзлекләр хас? 6 нчы таблица буенча төрле кисло¬ таларның составларын чагыштырыгыз. Кислоталар молекулаларында охшашлык бяр. Аларның составына водород атомнары һәм кислота калдыгы дип аталучы атом яки атомнар төркеме керә. Кислоталар дип, металл атомнарына алмаштырыла ала торган водород атомнарыннан һәм кислота калдыкларыннан торучы катлаулы матдәләрне атыйлар. Водород Кислоте атомнары калдыгы Водород Кислоте атомы калдыгы Составлары охшаш булганлыктан, кислоталарга охшаш уэлеклар хас. Кислоталарның составларында аерымлыклар да бар. Кислота калдык лары төрле химик элементларның атомнарыннан гыйбарәт, алардагы атом¬ нар саны да тирле булырга мөмкин. Кислота калдыкларында кислород 73
булырга яки булмаска мөмкин. Шуца күрә, гомуми үзлекләр белән бер- рәттәң, һәр кислотаның үзенә генә хас, индивидуаль үзлекләре дә була. Аларның кайберләре 6 нчы таблицада күрсәтелгән. 6 нчы таблица Кислоталарныв исемнәре, составы һәм үзлекләре. Тозларның исемнәре Кислотамын исеме Формуласы Кислота калдыгы, аны я валентлыгы Кислотаның гадәти шартлардагы агрегат хәле Тозларныц ИСРМР Нитрат кислотасы hno3 NO3 (I) Сыеклык Нитратлар Бромоводород кислотасы НВг Вг (I) Эремәдә генә була Бромидлар Хлороводород (хлорид) кислотасы НС1 Cl (I) Эремәдә генә була Хлоридлар Силикат кислотасы Нг8Ю, SiO3 (II) Каты матдә Силикатлар Сульфат кислотасы h,so4 SO, (II) Сыеклык Сульфатлар Сероводород кислотасы HZS S (II) Эремәдә генә була Сульфидлар Сульфит кислотасы H„SO4 SO3 (II) Эремәдә генә була Сульфитлар Карбонат кислотасы H2CO3 C03 (II) Эремәдә генә була Карбонатлар Фосфат кислотасы H3POt PO4 (III) Каты матдә Фосфатлар Таблицаны караганда кислота калдыкларының валентлыгы кислота молекуласындагы водород атомнарының санына тигез булуына игътибар итегез. Әгәр кислота молекуласында бер водород атомы бар икән, кисло¬ та калдыгы — бер валентлы, әгәр ике водород атомы икән ике валентлы була һ.б. ЙЛ АД. Ш. Кислоталар металлар һәм нигез оксидлары белән үзара тәэсир итеш¬ кәндә тозлар хасил була. Тозларның формулаларын төзү өчен металл атомнарының валентлыгын һәм кислота калдыгының валентлыгын бе¬ лергә кирәк. Кислота калдыкларының валентлыклары даими була. 74
Валентлыкның атомнарның кушылмада билгеле бер сандагы башка атомнарны тотып тора алу үзлеге булуын исегезгә төшерегез. Валент- лыкны шартлы рәвештә сызык белән күрсәтик. Хлорид, сульфат һәм фосфат кислоталары калдыкларының валентлыкларын хәтерегездә калды¬ рыгыз: алар рамкадан чыгып торган сызыклар белән күрсәтелгән. Кислота калдыгының валентлыгы I га тигез Кислота калдыгының валентлыгы П гә тигез Кислота калдыгының валентлыгы Ш кә тигез Хәзер сезгә валентлык буенча матдәләрнең формулаларын төзү күнек¬ мәсе кирәк булачак. Моны ничек башкарырга кирәклеген аерым мисал¬ ларда исегезгә төшерегез: Иң кечкенә уртак кабатлы ч (2 .» 1 . IU.IBB1 1ЫВ ВаС1. Валентлык • х. Индекс Иң кечкенә уртак кабатлы Валентлык Валентлык Индекслар Иң кечкенә уртак кабатлы II III Валентлык Си^РО^^ Валентлык Индекслар 75
Алмаштыру Һәм алмашу химик реакцияләрендә кислота калдык¬ лары яңа кушылмаларга үзгәрешсез күчәләр. Мәсәлән: П I ж Са + 2НС1 -СаС12 + Н2Т I ш 3Na,0 + 2Н,РО. - 2Na, РО4 + ЗН2О 2 3 4 3 4 2 Яңадан, хәзер инде тозлар ничек аталуын аңлау өчен, 6 нчы таблицага игътибар итегез (74 нче бит). Әгәр тоз составында сульфат кислотасының калдыгы булса, аның исемендәге беренче сүз — металл исеме, ә икенчесе «сульфаты» сүзе. Металл атомнарына үзгәрүчән валентлык хас булса, аның кыйммәтен җәяләр эчендә күрсәтәләр, мәсәлән: FeSO4 — тимер (II) сульфаты, Fe2(SO4)3 — тимер (III) сульфаты. Тозларның мөһим үзлеге — аларның суда эрүчәнлеге (7 нче таблица). 7 нче таблица Тозларның суда эрүчәнлеге Кислота калдыклары һәм аләрнын кушылмадагы валентлыгы Металлар һәм аларның кушылмадагы валентлыгы К I Na I Ag I Ва II Са II Mg II Zn II Си II Hg II РЪ II Fe II Fe Ш А1 Ш NO8 (I) э Э Э Э Э Э Э Э э э Э Э Э Cl (I) э Э ю Э Э э Э э э А Э э э s (II) э Э ю — — ю ю ю Ю ю ю — so8 (II) э Э А А А А А — ю А — — so4 (II) э Э А Ю А Э Э э — А Э э э co3 (II) э Э А А Ю А — — ю К) Ю — — SiO8 (II) э Э Ю Ю А ю — — Ю Ю —- PO4 (III) э э Ю Ю Ю А ю ю ю Ю Ю А ю Искәрмә. Таблицада Э хәрефе беләк — эрүчән тозлар, А хәрефе белән — аэ эрүчәм тозлар, Ю хәрефе беләк эремәүчән тозлар күрсәтелгән. Таблицада күрсәтелгән сызыкча бу тозның булмавын яки аның суда таркалуын аңлата. Составларындагы аерымлыкларга бәйле рәвештә, тозларга төрле эрүчәнлек хас. 76
Шулай итеп, кислоталар гомуми химик үзлекләргә ия, чөнки барлык кислоталарда да водород бар. Һәр кислотаның үзенә генә хас үзлекләре дә була, чөнки кислоталарның калдыклары төрле бит. Тоз составына металл атомнары һәм кислота калдыклары керә. Биремнәр 1. Кислоталарның формулаларын дәфтәргә күчереп языгыз: HCI, H,SO4, НЭРО4, H2S. Формулаларда кислота калдыкларының асларына сызыгыз, аларның валентлыгын билгеләгез. 2. Тозларның формулаларын күчереп языгыз: КС1, K2SO4, KNO3, К2СО3, K2S, КЭРО4, K,SiO3, КВг. Формулаларда кислота калдыкларының асларына сызы¬ гыз, бу тозларның исемнәрен атагыз. 3. Түбәндәге тозларның формулаларын төзегез: алюминий сульфаты, натрий сульфиты, барий нитраты, тимер (Ш) нитраты, магний иодиды, кургаш (II) сульфаты, натрий силикаты. 4. Тексттан кислоталарның химик үзлекләрен күрсәтүче химик реакцияләрнең тигезләмәләренә мисаллар күчереп языгыз. 5. Мөмкин булган химик реакцияләрнең тигезләмәләрен язып бетерегез (метил¬ ларның этеп чыгару рәтендә урнашу урынына игътибар итегез!). Коэффи¬ циентларны куегыз һәм хасил булучы матдәләрнең исемнәрен атагыз: а) Zn + H,SO4^ б) Mg + H2SO4 -ч в) Си + HCI —> г) Са + НС1 -ә д) Zn + НВг ә е) Hg + НС1-> 6. Реакцияләрнең тигезләмәләрен язып бетерегез, коэффициентларны куегыз һәм барлыкка килүче матдәләрнең исемнәрен атагыз: а) Na,О + Н3РО4 —> б) FeO + H,SO4 -> в) BaO + HNOa -> г) HgO + HCI -> д) Fe2O? H,SO( > е) СаО • НС1-> ж) Ag2O + HNO3 —> з) A1,O_ + H,SO4-> 7. а) Натрий; б) кальций; в) алюминий металларының хлоридлары, сульфатлары, фосфатларының формулаларын языгыз. 8. Түбәндәге әверелешләрне башкарырга мөмкинлек бирүче реакцияләрнең тигез¬ ләмәләрен языгыз: а) Mg —> MgO—> Mg(OH)2—> MgCl2 б) P->P?O5->H3PO4->Na3PO4 в) SO3 -> H2SO4 -> Fe2(SO4)3 r) Ba -Ө BaO —> Ba(OH)2 BaCl, 77
9. Түбәндәге исемлектән: а) оксидларның; б) нигезләрнең; в) кислоталарның; г) тозларның формулаларын аерым язып алыгыз: HNO3, Fe(OH)3, KNO3, SO2, H,SO4, NO2, Mg(OH),, CaSO4, K3PO4, Na2O, H3PO4. KOH. CaO, FeCl2. 10. 9,8 г сульфат кислотасы белән тулысыңча тәэсир итешү өчен кирәкле бакыр (II) оксидының массасын исәпләгез. 11. 3,1 г тимер (II) оксиды сульфат кислотасы белән реакциягә кергәндә нинди микъдарда тимер (II) сульфаты хасил була? § 17. НИГЕЗЛӘР. НИГЕЗЛӘРНЕҢ ҮЗЛЕКЛӘРЕ Кайбер нигез оксидлары су белән үзара тәэсир итешкәндә нигез¬ ләр классына керүче металл гидроксидлары хасил булуын сез инде беләсез (§ 14, 65 нче бит): СаО + Н2О = Са(ОН)2 Составына металл атомнары һәм гидроксогруппалар (ОН) кергән катлаулы матдәләрне нигезләр дип атыйлар. Гидроксогруппа су моле¬ куласыннан барлыкка килә: Гидроксогруппа бер валентлы Гидроксогруппаның валентлыгы, элегрәк тикшерелгән мисаллар¬ дагыча (75 нче бит), рамкадан чыгып торган сызык белән күрсәтелгән. Нигез составындагы гидроксогруппалар саны металл атомнарының валентлыгына туры килә: I г NaOH — натрий гидроксиды; и I Mg(OH)2 — магний гидроксиды; in I Fe (OH)3 — тимер (III) гидроксиды. Нигезләрнең исемнәре ике сүздән тора: беренче — металлның исеме, ә аннары «гидроксиды* сүзе. Әгәр металл атомнары үзгәрүчән валентлы булса, оксидларның һәм тозларның исемнәрендәге кебек, аның валент- лыгын җәяләр эчендә күрсәтәләр. 78
ФИЗИК ҮЗЛЕКЛӘРЕ Нигезләр — каты матдәләр. Кайбер нигезләр — селтеләр — суда эри¬ ләр. Аларга NaOH, КОН, Ва(ОН)2 һәм башкалар керә. Әмма күпчелек ни¬ гезләр суда эреми, мәсәлән, тимер (II) гидроксиды Fe(OH)2, бакыр (И) гид¬ роксиды Cu(OH)2. Эрүчәнлек таблицасыннан (дәреслекнең 2 нче форзацын карагыз) селтеләргә һәм эреми торган нигезләргә мисаллар табыгыз. Селтеләр — зәһәр матдәләр. Алар тирене һәм тукымаларны ашый. Шунлыктан аларның кайбер- ләренең техник атамаларында бу үзлек чагылыш таба: зәһәр натр NaOH, зәһәр кали КОН. Селтеләр белән сак эш итәргә кирәк (38 нче рәсем). 6 НЧЫ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Зәһәр натр бөртеге салынган пробиркага берничә тамчы су өстәгез. Нәрсә күзәтәсез? Натрий гидроксидын суда эреткәндә пробирка җылынамы? Хасил булган селте эремәсенә тагын бераз су өстәгез һәм эремәне саклык бе¬ лән генә өч пробиркага бүлеп салыгыз. Беренчесенә — 2 тамчы лакмус, икенчесенә — метилоранж, ә өченчесенә фенолфталеин тамызыгыз. Эремәдәге индикаторларның төсләренә игътибар итегез. Алынган нәтиҗәләрне 5 нче таблицадагы (64 нче бит) мәгълүматлар белән чагыш¬ тырыгыз. Сезгә бирелгән теләсә кайсы башка гидроксид са¬ лынган пробиркага шулай ук бераз су өстәгез. Нинди дә булса үзгәрешләр күзәтеләме? 2 тамчы фенолфталеин өстәгез. Индикаторның төсе үзгәрәме? Нинди нәтиҗәләр ясарга мөмкин? ХИМИК ҮЗЛЕКЛӘРЕ Нигезләрнең кислоталар белән үзара тәэсир итешүе 7 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Стаканга — хлороводород (хлорид) кислотасының HCI эремәсен, ә бюреткага натрий гидроксиды NaOH эремәсен салыгыз. Кислоталы стаканга 2—3 тамчы лак¬ мус өстәгез. Аның төсе ничек үзгәрде? Аннары стаканга тамчылап селте — натрий гидроксиды эремәсе өстәгез (39 нчы рәсем). Берникадәр вакыттан соң сез эремәнең төсе үзгәрүен күрерсез. Ул шәмәхә төскә кергәч, селте өстәүне туктатыгыз. 38 пчс рәсем. Сак булыгыз! Селтеләр 39 нчы рәсем. Кислотаны селте белән нейтральләштерү 79
Лакмусның нейтраль тирәлектә, мәсәлән, чиста суда шәмәхә төстә булуы билгеле (64 нче биттәге 5 нче таблицаны карагыз). Ләкин сезнең стаканда чиста су түгел, ә башта кислота булган һәм аннан соң сез аңа селте эремәсе өстәгән эремә. Ни өчен соң анда лакмусның төсе шундый? Лакмусның шәмәхә төсе хәзер эремәдә кислота да, селте дә булмавын, ягъни аның нейтраль тирәлек икәнен күрсәтә. Эремә кислота белән сел¬ тенең үзара тәэсир итешүе нәтиҗәсендә нейтраль булды. Бу химик реак¬ цияне нейтральләшү реакциясе дип атыйлар: Na ОН + Н Cl = NaCl + Н9О Бу реакция нәтиҗәсендә тоз (натрий хлориды) һәм су хасил була. Нейтральләшү реакциясе нинди типка керә? Бу химик реакциянең билгесе җылылык аерылып чыгудан гыйбарәт. Нейтральләшү реакциясенең тагын бер билгесе булып индикаторларның төсе үзгәрү тора. Суда эреми торган нигезләр кислоталар белән үзара тәэсир итешәме соң? Хәзер шуны тикшерик. Тәҗрибә өчен сезгә бакыр (II) гидроксиды кирәк булачак. Белешмә мәгълүматлар чыганагы буларак эрүчәнлек таблицасыннан файдаланып (дәреслекнең 2 нче форзацы), сез бакыр (II) гидроксидының Си(ОН)2 эремәүчән нигез икәнен белә аласыз. Мондый металл гидроксидларын нигез оксидын суда эретеп табу мөмкин түгел. (Оксид та суда эреми бит!) Ә ничек табарга соң? Гомуми ысул шуннан гыйбарәт: шул металлның нинди дә булса суда эрүчән тозын алалар һәм, аңа селте белән тәэсир итеп, эреми торган нигезне табалар. Бу ысулны без элегрәк турыдан-туры булмаган ысул дип атаган идек. 8 НЧЕ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Бакыр (II) гидроксидын табыгыз. Моның өчен пробиркага бер-бер артлы 1 әр мл натрий гидроксиды һәм бакыр (II) хлориды эремәләре салыгыз. Хасил булган утырымның төсенә игътибар итегез. Утырым — суда эремәүчән матдә — бакыр (II) гидроксиды була да инде: CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2l + 2NaC) (Реакция тигезләмәсендә матдәнең формуласыннан соң аска юнәлтеп куелган ук гадәти шартларда бу матдәнең суда эремәүчәнлеген аңлата.) Табылган утырымга 1 мл сульфат кислотасы эремәсе өстәгез. Нәрсә күзәтәсез? Эремә нинди төстә? 80
Суда эреми торган матдә башка, суда эрүчән матдәгә әверелде. Күп очракларда утырымның эрүе, аның барлыкка килүе кебек үк, химик реакциянең билгесе булып тора. Шулай итеп, суда эремәүчән нигезләр, селтеләр кебек үк, кислоталар белән тоз һәм су хасил итеп реагирлашалар: Cu (ОН)2 + Н2so4 = CuSO4 + 2Н2О бакыр (II) сульфаты Селтеләрнең кислота оксидлары белән үзара тәэсир итешүе Нигезләр кислоталар белән генә түгел, ә башка катлаулы матдәләр белән дә, мәсәлән, кислота оксидлары — неметалл оксидлары белән дә үзара тәэсир итешәләр. Моның шулай икәнен раслау өчен тәҗрибә үткә¬ рик. Коры колбага углекислый газ — углерод (IV) оксиды тутырыйк. Шунда ук зәһәр натрның NaOH бөртекләрен салыйк. Колбаны кранлы көпшә куелган резин бөке белән каплыйк (кран һава җибәрмәслек булырга тиеш). Берникадәр вакыттан соң колба җылыныр, ә колба стеналарында су тамчылары хасил булыр (40 нчы рәсем). Бу билгеләр химик реакция бара дигән нәтиҗә ясарга мөмкинлек бирә. Барлыкка килгән каты матдәнең составы нинди икән? Углерод (IV) оксидына карбонат кислотасы туры килүе билгеле. Хасил булган каты матдә — карбонат кислотасының тозы — натрий карбонаты: 2NaOH + СО2 = Na,CO3 + Н2О натрий карбонаты 40 нчы рәсем. Зәһәр натрның углерод (IV) оксиды белән үзара тәэсир итешүе 6 Я 175 81
Хәзер көпшәнең очын сулы стаканга төшерик һәм кранны ачыйк. Стакандагы су колбага ыргылып керер, чөнки углекислый газның зәһәр натр белән реагирлашуы нәтиҗәсендә сирәкләнгән пространство барлыкка килде. Углерод (IV) оксидыннан тыш, бик күп башка кислота оксидлары да нигезләр белән үзара тәэсир итешәләр, мәсәлән, күкерт (IV) оксиды SO2, күкерт (VI) оксиды SO3, кремний (IV) оксиды SiO9, фосфор (V) оксиды Р9О-, азот (V) оксиды N905 һ. б. Бу оксидлар нигезләр белән реакциягә кергәндә тиешле кислоталарның: сульфит H2SO3, сульфат H.,SO4, силикат H2SiO3, фосфат Н3РО4, нитрат HNO3 кислоталарының тозлары барлыкка килә. Суда эреми торган нигезләрнең таркалуы 9 НЧЫ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Бакыр (II) гидроксиды салынган пробирка алыгыз. Аны штативка, авызын аска каратыбрак, бераз авыштырып беркетегез. Башта саклык белән генә про¬ бирканың бөтен җирен, ә аннары бакыр (II) гидроксиды булган өлешен җылы¬ тыгыз. Матдәнең төсе ничек үзгәрә? Пробирканың стеналарында нәрсә күрәсез? Бу билгеләр нәрсәне раслый? Cu(OH)2 = СиО + Н2О реакциясе булып узды. Бакыр (II) гидроксидын җылытканда бер матдәдән башка ике матдә барлыкка килүенә игътибар итегез. Бер матдәдән берничә яңа матдә хасил булу белән бара торган химик реакцияләрне таркалу реакцияләре дип атыйлар. Суда эрүчән нигезләр — селтеләр (NaOH, КОН, Са(ОН)2) бары тик бик югары температурада гына таркалалар. Шулай итеп, нигезләр неорганик матдәләрнең классын тәшкил итә¬ ләр. Нигезләрнең гомуми үзлекләре аларның сыйфат составындагы ох¬ шашлыкка бәйле. Нигезләр кислоталар һәм кислота оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр. Суда эри торган нигезләр (селтеләр) эремәләрдә индикаторларның төсен үзгәртәләр. Эремәүчән нигезләр җылытканда таркалалар. Биремнәр 1. Нигезләрнең химик үзлекләрен санап чыгыгыз. Нигезләрнең һәр үзлеген характерлаучы берәр реакция тигезләмәсен языгыз. 2. Матдәләрнең формулалары бирелгән: Na,O, СО2, Р2О., CuO, SOa, ВаО. Бу мат¬ дәләрдән кайсылары: а) су белән; б) хлорид кислотасы белән; в) калий 82
гидроксидының эремәсе белән реакциягә керер? Мөмкин булган реакцияләрнең икешәр тигезләмәсен языгыз. 3. Суда эреми торган нигезләр кислоталар белән үзара тәэсир итешә аламы? Уйлап карагыз әле, эремәүчән кислоталар ( H,SiO9) селте эремәләре белән реагнрлаша алырмы? Реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 4. Түбәндә парлаштырып бирелгән матдәләр арасындагы реакцияләрнең тигез¬ ләмәләрен языгыз: а> НС1 һәм Mg(OH)2; в) HNO, һәм Fe(OH),: б) HSPO4 һәм Са(ОН>2; г) H,SO4 һәм КОН. Реакция продуктларының исемнәрен атагыз. 5*. Барин гидроксиды эремәсе аша һава өрдергәндә утырым хасил булган. Реак¬ циягә нинди газ кергән? Утырымны нинди матдә тәшкил итә? Реакция тигез¬ ләмәсен языгыз. 6. 4 нче биремнең тигезләмәләре буенча исәпләүләр башкарыгыз: һәр кислотаның матдә микъдары 0.2 моль булса, реакция продуктларының микъдары һәм массасы күпме тәшкил итәр? § 18. АМФОТЕРЛЫК. АМФОТЕР КУШЫЛМАЛАР Табигатьтә нигез үзлекләренә дә, кислота үзлекләренә дә ия булган гидроксидлар бар. Матдәләрнең кислота үзлеген дә, нигез үзлеген дә күрсәтү сәләтен амфотерлык дип атыйлар. Әгәр амфотер гидроксид кислота белән үзара тәэсир итешсә, ул нигез үзлеген чагылдыра. Әгәр инде амфотер гидроксид нигез белән реакциягә керсә, ул үзен кислота буларак күрсәтә. Амфотер кушылманы, шартларга карап, төс-кыяфәтен капма-каршыга үзгәртүче икейөзле кеше белән чагыштырырга мөмкин. Шундый гидроксидлардан берсенең үзлекләрен тикшерик. 10 НЧЫ ЛАБОРАТОР ТӘҖРИБӘ Цинк хлориды эремәсен» тамчылап селте эремәсе өстәгез. Селтенең һәр өлешен өстәгәннән соң, пробирканы җннелчә се л кеткә ләгез. Тиздән анда цинк гидроксидының Zn(OH>2 ак утырымы төшәр: ZnCI2 + 2NaOH = Zn(OH)2X + 2NaCI Цинк гидроксиды амфотер үзлеккә ия, димәк, ул бер төрче шартларда үзен — нигез буларак, ә икенче шартларда кислота буларак күрсәтер. б* 83
Яртысын икенче пробиркага салып, утырымны ике олешка бүлегез. Аның бер олешенә — кислота эремәсе, ә икенчесенә селте эремәсе естәгез. Нәрсә күзәтәсез? Уты¬ рымның эрүе нәрсәне аңлата? Цинк гидроксиды һәм кислота арасындагы реакциянең тигез¬ ләмәсен языгыз. Кислота белән үзара тәэсир итешкәндә цинк гидроксиды нинди үзлекләр (нигез үзлекләреме әллә кислота үзлекләреме) күрсәтә? Күргәнегезчә, цинк гидроксиды кислотада гына түгел, ә селтеләрдә дә эри. Димәк, ул селте белән үзара тәэсир итешә һәм кислота үзлекләрен күрсәтә. Бу очракта цинк гидроксидының формуласын, кислоталарның формулалары кебек, водородны беренче урынга куеп язарга була: H2ZnO2. Кислота калдыгы ZnO2 ике валентлы: H.,ZnO„ + 2NaOH = Na.,ZnO., +2Н,О Бу химик реакция нәтиҗәсендә шулай ук тоз Һәм су барлыкка килде. «Цинкат кислотасының» H2ZnO2 тозларын цинкатлар дип атыйлар. Ди¬ мәк, натрий цинкаты һәм су хасил булды. Сезнең гамәлегезнең схемасы: 1 НЧЕ ПРОБИРКА Амфотер гидроксид Кислота Тоз 2 НЧЕ ПРОБИРКА Амфотер гидроксид Селте Тоз Нигез һәм кислота үзлекләренә ия булган гидроксндларны амфотер гидроксидлар дип атыйлар. Аларга цинкның, алюминийның һәм башка кайбер металларның гидроксидлары керә. Амфотер гидроксидларның барысы да суда эремәүчән булып тора. Бу металларның оксидларына да амфотер үзлекләр хас. Бу оксидлар кислоталар белән дә. селтеләр белән дә реагирлаша алалар: &4
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O натрий цинкаты ZnO + 2HC1 = ZnCl2 +H2O цинк хлориды (Бу реакция цинк оксидының кислота үзлекләрен» ия булуын раслый.) (Бу реакция цинк оксидының нигез үзлекләренә ия булуын раслый.) Билгеле булганча, кайбер металлар бары тик нигез үзлекле оксидлар һәм гидроксидлар гына хасил итәләр. Мондый металларны типик метал¬ лар дип атыйлар. Са > СаО > Са(ОН)2 типик нигез нигез (нигез металл оксиды гидроксилы) Оксидлары Һәм гидроксидлары бары тик кислота үзлекле генә булган гади матдәләрне типик неметаллар дип атыйлар. S SO, типик кислота неметалл оксиды Lt *> кислота (кислота гидроксиды) Цинкның, алюминийның һәм башка кайбер металларның оксид¬ ларына һәм гидроксидларына нигез үзлекләре дә һәм кислота үзлекләре дә хас. Шунлыктан химик күзлегеннән караганда бу химик элементлар типик металлар түгел, ә бәлки алар типик металлар белән типик неметал¬ лар арасында торалар. Андый арадаш металларны без күчеш металлары дип атарбыз. Zn * Zn О кучсш амфотер металы оксид > Zn (ОН)2 (H,ZnO2) «мфотер гидроксид Шулай итеп, элементның характеры, ягъни сыйфаты (металл, неме¬ талл, күчеш металы) аның химик кушылмаларының үзлекләрен билгели. Бирем Дәфтәргә химик реакцияләрнең тигезләмәләрен күчереп языгыз һәм цинк гид- роксидының кайсы очракта — кислота үзлекләрен, ә кайсы очракта нигез үзлек¬ ләрен күрсәтүен ачыклагыз. Реакция продуктларының исемнәрен атагыз: Zn(OH)2 + 2HNO3 - Zn(NO3)2 + 2Н2О H2ZnO2 + 2КОН - K2ZnO2 +2Н2О 85
§ 19, МАТДӘЛӘРНЕ КЛАССЛАРГА БҮЛҮ Сез неорганик матдәләрнең иң әһәмиятле классларына хас үзлекләрне өйрәндегез. Хәзер алармы классификацияләүгә керешик. ОКСИДЛАРНЫ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ Төрле билгеләргә: агрегат хәле, суда әрүчәнлеге һ. б.ларга карап, оксидларны төрлечә классификацияләргә була. Химиядә, бигрәк тә оксидларның химик үзлекләренә нигезләнгән классификацияне кулланалар. Химик үзлекләре буенча оксидларны өч төркемгә бүләләр. Na_O ZnO Р7О, 4 G и Кислоталар белән үзара реакциягә кереп, тоз һәм су барлыкка китерә торган оксидларны нигез оксидлары дип атыйлар. Аларга мон¬ дый исем һәрберсенә нигез туры килгәнлектән бирелгән: СнО Cu(OH)? MgO Mg(OH)2 FeO Fe(OH)2 Na2O NaOH Нигез оксидларына түбәндәге гомуми үзлекләр хас: 1. Кислоталар белән үзара тәэсир итешәләр: CuO + H2SO4 - CuSO4 + н2о 2. Кислота оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр: СаО + SiO, - CaSiO, 3. Актиң металларның нигез оксидлары су белән үзара тәэсир ите¬ шәләр: Na2O + Н2О = 2NaOH Нигез оксидларын бары тик металлар гына барлыкка китерә, мәсәлән: магний оксиды MgO, тимер (II) оксиды FeO, барий оксиды ВаО һ. б. Нигезләр белән үзара реакциягә кереп, тоз һәм су барлыкка китерә торган оксидларны кислота оксидлары дип атыйлар. Аларга мондый исем Һәрбер кислота оксидына кислота туры килүенә карап бирелгән: 86
СО, НгСО3; Р,О5 Н3РО4; SiO2 HzSiO3 Кислота оксидларына түбәндәге гомуми үзлекләр хас: 1, Нигезләр белән үзара тәэсир итешәләр; COZ + ZNaOH = Na2CO3 + Н2О 2, Нигез оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр: SO, + СаО = CaSO.. Z О 3, Кайбер кислота оксидлары су белән үзара тәэсир итешәләр: S02+H,0 = H,S03 Кислота оксидларын неметаллар да (күкерт, фосфор), кайбер металлар да (хром Сг, марганец Мп) барлыкка китерергә мөмкин, мәсәлән; күкерт (IV) оксиды SO2, фосфор (V) оксиды Р2О5, хром (VI) оксиды СгО3 (аңа хромат кислотасы Н2СгО4 туры килә), марганец (VII) оксиды Мп,О7 (аңа пер¬ манганат кислотасы НМпО4 туры килә). Нигезләр белән дә, кислоталар белән дә үзара тәэсир итешә торган оксидларны амфотер оксидлар дип атыйлар. Лмфотер оксидларның гомуми үзлекләренә түбәндәгеләрне кертәләр: 1. Амфотер оксидлар кислоталар белән үзара тәэсир итешәләр: ZnO + 2НС1 = ZnCl2 + Н2О 2. Амфотер оксидлар нигезләр белән үзара тәэсир итешәләр: ZnO + 2NaOH = Na,ZnO2 + Н2О Амфотер оксидлар суда эремиләр Һәм аның белән реакциягә кер¬ миләр. Амфотер оксидларны күчеш металлары барлыкка китерергә мөм¬ кин, мәсәлән: алюминий оксиды А1,03, кургаш (II) оксиды РЬО. КИСЛОТАЛАРНЫ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ Кислоталарны, аларның составлары буенча да, шулай ук үзлекләре буенча да классификацияләргә мөмкин. Составлары буенча кислоталар кислородлыларга һәм кислородсыз¬ ларга бүленәләр. HNO3, H„SO4 НС1, H,S 87
Металлга алмаштырыла ала торган водород атомнары санына карап, кислоталарны бер нигезле, ике нигезле, өч нигезле һ. б. ларга бүләләр. НС1 H?SO4 Н3РО4 Кислоталарга түбәндәге гомуми үзлекләр хас: 1. Нигез оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр: 2НС1 + СаО = СаС12 + Н2О 2. Амфотер оксидлар белән үзара тәэсир итешәләр: 2НС1 + ZnO = ZnCi2 + Н2О 3. Нигезләр белән үзара тәэсир итешәләр: H2SO4 +2NaOH = Na2SO4 + 2Н?О 4. Амфотер гидроксидлар белән үзара тәэсир итешәләр: H,SO4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2Н2О 5. Этеп чыгару рәтендә водородка кадәр урнашкан металлар белән үзара тәэсир итешәләр: 2НС1 + Fe = FeCl2 + Н2? 6. Суда эрүчән кислоталар индикаторларның төсен үзгәртәләр. Суда эреми торган кислоталар индикаторларның төсен үзгәртмиләр һәм металлар белән үзара тәэсир итешмиләр. НИГЕЗЛӘРНЕ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ Нигезләрне, аларның үзлекләреннән берсе — суда эрүчәнлекләре буен¬ ча, шулай ук төркемнәргә бүләргә мөмкин. NaOH Cu(OH), 88
Нигезләргә түбәндәге гомуми үзлекләр хас: 1. Кислоталар белән үзара тәэсир итешәләр: NaOH + НС1 = NaCl + Н2О 2. Кислота оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр: 2NaOH + СО2 = Na2CO3 + Н2О 3. Эрүчән нигезләр (селтеләр) амфотер оксидлар белән үзара тәэсир итешәләр: 2 NaOH + ZnO = Na2ZnO2 + Н2О 4. Эрүчән нигезләр (селтеләр) амфотер гидроксидлар белән үзара тәэсир итешәләр: 2NaOH +H2ZnO2 = Na2ZnO2 + 2Н2О 5. Эрүчән нигезләр (селтеләр) эремәдә индикаторларның төсен үзгәр¬ тәләр. 6. Суда эреми торган нигезләр җылытканда таркалалар: Си(ОН)2^СиО + Н2О Матдәләрне классларга бүлүнең гомуми схемасы хәзер инде менә мондый булыр: МАТДӘЛӘРНЕ КЛАССИФИКАЦИЯЛӘҮ СХЕМАСЫ 89
Бу схеманы 12, 62, 67 нче битләрдәге схемалар белән чагыштырып карагыз. Бу схемада матдәләрне классларга бүлү нинди билгеләргә нигез¬ ләнгән? Аларны әйтеп бирегез. Матдәләрнең һәр классы да барлык бу билгеләр белән дә тасвирланганмы? Матдәләрнең суда эрүчәнлеге кебек билгене исәпкә алып, схеманы үзгәртегез һәм дәфтәрегезгә ясап куегыз. Биремнәр 1. Нигез оксидларының химик үзлекләрен чагылдыручы химик реакцияләрнең тигезләмәләрең языгыз. Мисал итеп магний оксидын алыгыз. Химик реак¬ цияләрнең типларын күрсәтегез. 2. Кислота оксидларының химик үзлекләрең чагылдыручы химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. Мисал итеп күкерт (VI) оксидын алыгыз. Химик реакцияләрнең типларын күрсәтегез. 3. Түбәндәге әверелешләрне башкарырга мөмкинлек бирүче химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз: а) К-* КгО —> КОН —» КС1 б) Si -> SiO; -» Na,SiOj в) Zn -ә ZnO -» Na,ZnO2 г) * CrO3—> H?CrO4—► Na2CrO4 натрий хроматы д) * Мп.,О. — НМпО4-* КМпО4 калий перманганаты, марганцовка 4. Кислота калдыкларының формулалары бирелгән: 1 п i I и П in in NO3; S; F; Br; SO4; SO3; PO4; AsO*. Аларга туры килүче кислоталарның формулаларын: а) кислородлы һәм кисло¬ родсыз; б) бер нигезле, ике нигезле, өч нигезле кислоталар төркемнәренә аерып языгыз. 5. Түбәндәге әверелешләрне үткәрергә мөмкинлек бирүче реакцияләрнең тигез¬ ләмәләрен төзегез, химик реакцияләрнең типларын күрсәтеп языгыз: а) СаСаО-> Са(ОН),-* СаС12 б) S —> SO, -> H.,so3 -> Na2SO3 в) Na —* Na2O —» NaOH —> Na2ZnO2 90
§ 20. ХИМИК РЕАКЦИЯНЕҢ ТИГЕЗЛӘМӘСЕ БУЕНЧА ИСӘПЛӘҮЛӘР: БАШЛАНГЫЧ МАТДӘЛӘРНЕҢ БЕРСЕ КИРӘГЕННӘН АРТЫК АЛЫНГАН Сез химик реакцияләрнең тигезләмәләре буенча матдәнең мас¬ сасын, күләмен һәм микъдарын исәпләп табарга өйрәндегез инде. Элегрәк чишкән мәсьәләләрнең шартларында һәрвакыт химик әверелештә катна¬ шучы нинди дә булса бер матдә турында мәгълүматлар (массасы, күләме, матдә микъдары) бирелә иде. Түбәндә шундый мәсьәлә үрнәге китерелә. 1 нче мәсьәлә Матдә микъдары 0.1 моль тәшкил иткән натрий гидроксиды сульфат кислотасы белән үзара тәэсир итешү нәтиҗәсендә хасил булган натрий сульфатының Na?SO4 микъдарын исәпләп табыгыз. Бирелгән: Чишелеше: v(NaOH) = 0,l моль Химик реакциянең тигезләмәсен һәм >'(N32804) — ? мәсьәләдә бирелгәннәрне язып куябыз: 0.1 МОЛЬ х 2 NaOH + H2SO4 = Na,SO4+ 2Н2О 2 моль 1 моль Химик реакциядә катнашучы матдәләрнең микъдарлары нисбәтеннән (2:1) күренгәнчә, натрий сульфатының Na2SO4 микъдары натрий гидрок- сидының NaOH микъдарына караганда ике тапкыр кимрәк. Димәк, 0,1 моль натрий гидроксиды 0,05 моль натрий сульфаты барлыкка китерә. Җавап: v(Na2SO4) = 0,05 моль. Кайвакыт мәсьәләдә берьюлы реакциягә керүче ике матдә турында мәгълүматлар (матдә микъдары, масса яки күләм) күрсәтелә. Шул ук вакытта реакция продуктының матдә микъдарын, массасын янсә күләмен табу сорала. Шундый мәсьәләләрне тикшереп үтик. 2 нче мәсьәлә 0,1 моль натрий гидроксиды һәм 0,05 моль сульфат кислотасы булган эремәләрне катнаштырганнар. Бу реакция нәтиҗәсендә барлыкка килгән натрий сульфатының микъдары күпме тәшкил итәр? 91
Би рел гэн: Чишелеше: v(NaOH) = 0,l моль v(H,SO4) = 0,05 моль v(Na2SO4) — ? 1. Химик реакциянең тигезләмәсен һәм мәсьәләдә бирелгәннәрне язып куябыз: 0.1 моль 0.05 моль х 2NaOH + H2S0, = Na,SO. + 2Н?О 2 моль 1 моль 1 моль 2. Натрий гидроксидынын һәм сульфат кислотасының микъдарлары 2 : 1 чагыштырмасында, ягъни 0.05 моль сульфат кислотасы — нәкъ менә 0.1 моль натрий гидроксиды белән тулысынча үзара тәэсир итешү өчен кирәкле микъдар. (Моңа башкача пропорция төзеп тә ышанырга була: ОДмоль _ 0.05моль 2 моль 1 моль Бу тигезлек дөрес, димәк, натрий гидроксиды һәм сульфат кислотасы тулысынча реакциягә керерлек чагыштырмада алынган.) Шулай итеп, 0,05 моль натрий сульфаты хасил була. Җавап: v(Na2SO4) = 0,05 моль. Хәзер шул ук реакциягә керүче матдәләрнең микъдарлары 2:1 ча¬ гыштырмасында булмыйча, ә ирекле алынган очракны тикшерик. 3 нче мәсьәлә 0,4 моль натрий гидроксиды һәм 0,1 моль сульфат кислотасы булган эремәләрне катнаштырганнар. Реакция нәтиҗәсендә күпме микъдарда натрий сульфаты барлыкка килер? Кайсы башлангыч матдә кирәгеннән артык алынган? Б ирел гэн: Чишелеше: v(NaOH) = 0.4 моль 1. Химик реакциянең тигезләмәсен һәм v(H2SO4) = 0,l моль мәсьәләдә бирелгәннәрне язып куябыз: v(Na?SO4) — ? 0.4 моль 0.1 моль 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2Н2О 2 моль I моль 1 моль 2. Химик реакциянең тигезләмәсе буенча башлангыч матдәләрнең микъдарлары 2 : 1 чагыштырмасында, ә мәсьәләнең шарты буенча бу чагыштырма 0,4 : 0,1 = 4 : 1 тәшкил итә. Бу исә башлангыч матдәләрнең »2
берсе кирәгеннән артык алынганлыкны һәм шунлыктан аның берникадәр өлеше реакциядән соң калачакны аңлата. Нәкъ менә кайсы матдәнең кирәгеннән артык алынганын белү өчен, болай фикер йөртәбез. 2 моль натрий гидроксидын тулысынча нейтральләштерү өчен 1 моль сульфат кислотасы тотыла, ә у моль натрий гидроксидын NaOH нейтральләштерүгә 0,1 моль сульфат кислотасы кирәк: у _ 0.1 моль 2моль 0,1 моль , 2моль 1 моль * ’ 1 МОЛЬ '* МОЛЬ* Шулай итеп, 0,2 моль натрий гидроксиды кирәк булачак, ә мәсьәлә¬ нең шарты буенча ул 0,4 моль алынган. Димәк, селте кирәгеннән артык алынган һәм бу матдә өлешчә тотылмыйча калачак. Натрий гидрокси¬ дының артык өлеше 0,4 моль - 0,2 моль = 0,2 моль тәшкил итәчәк. 3. Натрий сульфатының микъдарын сульфат кислотасының микъдары буенча исәпләп табарга кирәк, чөнки нәкъ бу матдә натрий гидроксиды белән тулысынча реакциягә кереп бетә. Натрий сульфатының микъдарын пропорция төзеп һәм аны чишеп табарбыз: 0.1 моль х 0,1 моль 1 моль , ; - ; х = ; — 0,1 моль. 1 моль 1моль 1моль Җавап: v(Na2SO4) = 0,1 моль; натрий гидроксидының артык өлеше 0.2 моль тәшкил итә. Шулай итеп, башлангыч матдәләрнең берсе кирәгеннән артык алын ган булуы күрсәтелгән мәсьәләләрне түбәндәге эзлеклелектә чишәргә мөмкин: 1. Химик реакциянең тигезләмәсен һәм мәсьәлә шартында бирел¬ гәннәрне язып куябыз. 2. Пропорция ярдәмендә кайсы башлангыч матдәнең кирәгеннән артык алынуын ачыклыйбыз. 3. Химик реакциядә тулысынча тотылып бетә торган матдәгә кагы¬ лышлы мәгълүматларны кулланып, исәпләүләр башкарабыз. Без тикшергән мәсьәләнең шартында матдәләрнең микъдарлары (мольләрдә) бирелгән иде. Әгәр мәсьәләнең шартында матдәләрнең мас¬ сасы яки күләменең кыйммәтләре китерелсә, бу матдәләрнең моляр мас¬ салары һәм газның моляр күләме (н. ш.) кыйммәтләрен кулланырга кирәк. Биремнәр 1. Матдә микъдары 0,2 моль булган кальцийны яндыру эчен матдә микъдары 0,1 моль булган кислород алынган. Реакция нәтиҗәсендә күпме микъдарда кальций оксиды барлыкка килер? Мәсьәләнең шартында нинди дә булса бер матдә кирәгеннән артык бирелгәнме? 93
2. Кальций гидроксиды табу өчен 0.1 моль кальций оксиды һәм 0,15 моль су алганнар. Күпме микъдарда кальций гидроксиды хасил булган? Кайсы баш¬ лангыч матдә кирәгеннән артык алынган? 3. 11,2 г массалы тимерне 3,2 г массалы күкерт белән бергә катнаштырып җылытканнар. Хасил булган тимер сульфидының FeS массасын исәпләгез. 4. Хлороводород кислотасының 0,05 моль матдә микъдары эрегән эремәсенә 0,1 моль натрий гидроксиды өстәгәннәр. Барлыкка килгән натрий хлориды¬ ның массасын исәпләп чыгарыгыз. Табылган эремәгә фенолфталеин өстәгәндә, аның төсе үзгәрерме? Җавапны дәлилләгез. 5. Ябык савытта 30 мл водородтан һәм 10 мл кислородтан (н. ш.) торган катнаш¬ маны шартлатканнар. Савытта кайсы газ тотылмыйча калган һәм анын кү¬ ләме күпме булыр (н. ш.)? § 21. ХИМИК РЕАКЦИЯЛӘРНЕҢ ТИПЛАРЫ Сез матдәләрне классларга бүлү белән таныштыгыз, бер класска керүче матдәләрнең охшаш үзлекләргә ия булуларын белдегез. Матдәләр белән беррәттән химик реакцияләрне дә классификация¬ лиләр. Алынган (башлангыч) матдәләрнең һәм реакция продуктларының санына карап, химик реакцияләрне берничә төп типка бүләргә мөмкин. Таркалу реакцияләре Бу типка бер матдәдән берничә яңа матдә хасил булу белән бара торган химик реакцияләрне кертәләр. Мәсәлән: 2Н2О = 2Н,Т + О,Т (гади матдәләр хасил була) Cu(OH)2X = СиО + Н2О (катлаулы матдәләр хасил була) Кушылу реакцияләре Бу типка берничә матдәдән бер яңа матдә хасил булу белән бара торган химик реакцияләрне кертәләр. Мәсәлән: S + О2 = SO2 (реакциягә гади матдәләр керә) SO2 + Н2О = H2SO3 (реакциягә катлаулы матдәләр керә) Алмаштыру реакцияләре Бу типка гади һәм катлаулы матдәләр арасында, гади матдәләрне тәшкил итүче атомнарның катлаулы матдәдәге химик элементлардан •4
берсенең атомнарын алмаштыруы белән бара торган химик реакцияләрне кертәләр. Мәсәлән: Fe + 2HCI = FeCL, + Н2Т Бу химик реакция нәтиҗәсендә яңа гади һәм катлаулы матдәләр хасил була. Алмашу реакцияләре Бу типка катлаулы ике матдә арасында үзләренең состав өлешләрен алмашу белән бара торган химик реакцияләрне кертәләр. Мәсәлән: FeO + 2НС1 = FeCI2 + Н,0 NaOH + НС1 = NaCl + H,0 (нейтральләшү реакциясе) Алмашу реакцияләре нәтиҗәсендә яңа катлаулы матдәләр барлыкка килә. Ьәр схемага туры килүче химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз, реакцияләрнең типларын атагыз: !• О + + И0 Химик реакцияләрне башка билге буенча да классификацияләргә була. Әгәр классификация реакциянең җылылык эффектына нигезләнсә, химик реакцияләр экзотермик һәм эндотермик реакцияләргә бүленә. Экзотермик реакцияләр нәтиҗәсендә энергия (җылылык рәвешендә) аерылып чыга. Кушылу реакцияләренең күпчелеге экзотермик реакция¬ ләрдән санала, мәсәлән: 2Mg + О2 = 2MgO + Q Р2О., + ЗН?О = 2Н„РО4 + Q Эндотермик реакцияләргә энергия йотылу белән узучы химик реак¬ цияләрне кертәләр. Күп кенә таркалу реакцияләре эндотермик реакцияләр булып торалар, мәсәлән: 2Н2О= 2Н2Т+ОхТ-<2 Химик реакцияләрне башка билгеләр буенча да классификацияләргә мөмкин. 95
Биремнәр 1. Химик реакцияләрнең түбәндә бирелгән схемаларын күчереп языгыз, коэф¬ фициентларны куегыз, һәр реакцияне нинди типка кертергә мөмкин булуын күрсәтегез: а) Р+О2-»Р2О5 б) HgO -» Hg + О,Т в) СаО + Н2О -> Са(ОН)2 г) Zn + HCI -ә ZnCI2 + Н2Т д) HCI + КОН -> КС1 + Н2О е) Си2СН20ъ -> СиО + Н,0 + С02Т 2. Түбәндә күрсәтелгән схемаларга туры килеп узучы химик реакцияләрне ике төркемгә: экзо- һәм эндотермик реакцияләргә аерып языгыз; коэффициент¬ ларны куегыз: а) Fe + S FeS б) Cu(OH)2 -»CuO+H2O в) СаСО8->СаО + СО2Т г> CO + О, -> со2 3. Химик реакция уздыру өчен 15,5 г фосфор һәм 160 мл кислород (н. ш.) алынган. Барлыкка килгән фосфор (V) оксидының массасын исәпләгез. 4. Савытта 50 мл водородтан һәм 22 мл кислородтан торган катнашманы (н. ш.) шартлатканнар. Барлыкка килгән суныц массасын һәм реакциягә керми калган газның күләмен исәпләгез. § 22. НЕОРГАНИК МАТДӘЛӘР — ТӨРЛЕ КЛАСС ВӘКИЛЛӘРЕ АРАСЫНДА БӘЙЛӘНЕШЛӘР Төрле классларга керүче матдәләрне өйрәнү алар арасында бәй¬ ләнешләр барлыгын, ягъни бер класс матдәләреннән башка класс мат¬ дәләрен табарга мөмкин икәнлеген күрсәтте. Төрле классларга керүче матдәләр арасындагы бәйләнешне генетик бәйләнеш дип атыйлар (грекча «генезис» — барлыкка килү). Әйтик, натрий кислород белән үзара тәэсир итешкәндә, натрий оксиды барлыкка килә, ә натрий оксидын суда эретеп, натрий гидроксидын табарга була. Натрий гидроксиды кислота белән реакциягә кергәндә тоз хасил итә. Бу әверелешләрне схема рәвешендә күрсәтергә мөмкин. Мон¬ дый схеманы типик металлның генетик рәте (яки әверелешләр рәте) дип атыйлар: *О2 +Н,0 +НС) Na —-> Na2O > NaOH > NaCl 96
Типик неметаллның генетик рәте схемасын тулыландырыгыз: + О, +? +? s > ? > H.SO, ♦ Na?SO; Белгәнегезчә, металларның һәм неметалларның генетик рәтләрен тәшкил итүче матдәләр, тоз хасил итеп, үзара тәэсир итешә алалар. Бу үзара бәйләнешләрне схема рәвешендә күрсәтик: Бу схема металларның һәм неметалларның генетик рәтләре арасын¬ дагы үзара бәйләнешне чагылдыра. Ул нәрсәне аңлата соң? 1. 2, 3 нче уклар белән күрсәтелгән әверелешләрне тикшереп карыйк. Металлны оксидлаштырып — аның оксидын, ә оксидтан — нигез, нигезне нейтраль¬ ләштереп, тоз табарга мөмкин. 4, 5, 6 нчы уклар неметаллның химик әверелешләрен чагылдыра. Бу рәтнең дә тоз белән тәмамлануына игътибар итегез. Химик үзлекләре буенча металл рәтенең кушылмалары һәм неметалл рәтенең кушылмалары бер-берсенә капма-каршы кебек һәм нәкъ менә шул аларның үзара тәэсир итешүен билгели дә инде. Ике генетик рәтнең матдәләре арасында мөмкин булган реакцияләрне 7—12 нче уклар күр¬ сәтә. Шулай итеп, сез, бу схемадан файдаланып, металлар һәм неметал¬ ларның, нигез һәм кислота оксидларының, нигезләр һәм кислоталарның химик үзлекләрен бик җиңел аңлатып бирә аласыз. Моның өчен тиешле класска керүче матдәне башка классларның матдәләре белән бәйләүче укларны табарга һәм химик реакцияләрнең тигезләмәләрен төзергә кирәк. Башкача әйткәндә, матдәләр арасындагы генетик бәйләнешнең асы¬ лын аңлап, күп кенә биремнәрне җиңел генә башкарырга мөмкин. 7 Я 175 $7
Неорганик матдәләрнең төрле класслары арасындагы генетик бәйлә¬ неш химик әверелешләрнең табигый асылы турындагы белемнәребезне йомгаклау булып тора. Кешелек дөньясына йөзләрчә еллар билгеле булган күп кенә матдәләрне табу ысуллары шуңа нигезләнгән. Биремнәр 1. Түбәндәге әверелешләрне башкарырга мөмкинлек бирә торган химик реак¬ цияләрнең тигезләмәләрен языгыз: а) Mg -ә MgO -ә Mg (ОН), Mg(NO3)z б) С ->СОг -> Н,СО3 -ә СаСО3 2. Кальций оксиды, кальций гидроксиды, хлорид кислотасы, күкерт (IV) оксиды, цинк оксиды, алюминий гидроксиды матдәләре бирелгән. Бу матдәләрнең кайсылары үзара тәэсир итешер? Реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 3. а) Нигезләр; б) кислоталар нинди класс матдәләре белән үзара реакциягә керәләр? Реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 4. а) Нигез оксидлары; б) кислота оксидлары нинди класс матдәләре белән үзара тәэсир итешәләр? Тиешле реакцияләрнен тигезләмәләрен языгыз. 5. Күчеш металыинан, мәсәлән цинктан, башланучы генетик рәтнең схемасын төзегез. (Билгеле булганча, цинк оксиды суда эреми. Шуңа күрә цинк оксиды һәм цинк гидроксиды арасындагы бәйләнешне пунктир белән күрсәтегез.) § 23. ГАДИ ҺӘМ КАТЛАУЛЫ МАТДӘЛӘРНЕ ХАЛЫК ХУҖАЛЫГЫНДА ҺӘМ КӨНКҮРЕШТӘ КУЛЛАНУ ♦ Механика яки химия өл¬ кәсендәге фәнни ачыш¬ ларга бәйле рәвештә җитештерү кочләренен һәртөрле үсешенең ту- рыдан-туры нәтиҗәсе булып баялык-муллык- ныц артуы тора*. Р. Оуәк Матдәләрне куллану аларның үзлекләренә нигезләнгән. Металларны халык хуҗалыгында һәм көнкүрештә киң кулланалар. Бу башлыча аларның катылык, пластиклык, электр үткәрүчәнлек кебек физик үзлекләренә бәйле. Бу үзлекләр теге яки бу дәрәҗәдә бар¬ лык металларга да хас. Һәр металлны аңа гына хас булган үзлекләрен исәпкә алып кулланалар. Электр чыбыкларын бакыр, алюминий һәм ти¬ мердән ясыйлар, чөнки аларның электр үткә- рүчәнлеге яхшы. Самолетлар төзү эшендә алю¬ миний файдаланыла, чөнки ул бер үк вакытта нык та, җиңел дә. 98
Кешелек дөньясына бик күп төрле металлар билгеле, әмма аларның үзлекләре безнең цивилизация ихтыяҗларын тулысынча канәгатьләнде¬ реп бетерми. Шуңа күрә берничә металлдан яки металлар белән неметал- лардан торган эретмәләрне кулланалар. Тимер белән углеродтан торган чуен һәм корыч эретмәләре аеруча киң кулланыла. Эретмәдәге углерод¬ ның һәм тимернең микъдарын үзгәртеп, төрле үзлекләргә ия булган мең¬ нәрчә төрле эретмәләр табалар. Алардан машиналар, станоклар өчен детальләр, кисү инструментлары һ. 6. бик күп нәрсәләр ясыйлар. Эретмәләр үзләренең үзлекләре буенча металларга караганда шактый күпкә төрлерәк, шунлыктан алар киңрәк кулланылалар да. Неметалларны куллану, металларны куллануга караганда, күбесенчә аларның химик үзлекләренә бәйле. Барлык неметалл ар арасыннан бигрәк тә кислородны еш кулланалар. Аны күп микъдарда һавадан табалар. Кислород яну процессын тизләтү өчен (мәсәлән, домна мичләрендә кокс¬ ның януын тизләтү өчен), металларны эретеп ябыштыру һәм кисү өчен кирәк. Медицинада кислород авыр хәлдәге авыруларның сулышын җиңе¬ ләйтү өчен кулланыла. Кислород автоном сулау приборларына (мәсәлән, аквалангларга) тутырыла торган катнашмаларның составына керә. Алар¬ дан водолазлар, югары катлаулардагы очышлар вакытында очучылар, янгын сүндерүчеләр файдаланалар. Кислородтан тыш, күкерт, хлор, күмер кебек неметаллар да киң кулланыла. Күкерт һәм хлор күп микъдарда сульфат һәм хлороводород (хлорид) кислоталары табу өчен тотыла. Күмерне ягулык итеп кулланалар. Шуның белән бергә углеродның төрләреннән берсе — графитның электр үткәрү- чәнлек үзлегеннән дә файдаланалар. Аннан төрле электродлар, электр моторлары өчен щеткалар ясыйлар. Кокс рәвешендә күмерне бик күп микъдарда чуен җитештергәндә кулланалар. Тау токымнары һәм минераллар составына керә торган металл һәм неметалл оксидларын төрле матдәләр һәм материаллар җитештергәндә чимал буларак кулланалар, мәсәлән: ком — SiO2 — пыяла җитештерү өчен, тимер рудалары (тимер оксидлары) тимер табу өчен чимал булып тора. Кальций оксиды һәм күкерт (VI) оксиды кебек оксидлар табигатьтә очрамый. Ал арны химик ысул белән табалар һәм башка матдәләрне җи¬ тештерү өчен кулланалар. Кальций оксидын (техник атамасы — сүндерелмәгән известь) төзелеш¬ тә беркетүче материал итеп файдаланыла торган сүндерелгән известьне Са(ОН)2 табу өчен кулланалар. Андый материалларга шулай ук цемент 7* 99
та керә. Биналар төзегәндә аның ярдәмендә блокларны һәм кирпечләрне беркетергә мөмкин. Күкерт (VI) оксиды промышленность өчен күп микъдарда кирәкле булган сульфат кислотасын тапканда кулланыла. Күкерт (VI) оксидыннан тыш, тагын углерод (IV) оксиды —угле¬ кислый газ да күп кулланыла. Аны промышленность суыткычларында суытучы матдә буларак файдаланалар. «Коры боз» дип атала торган матдә шул ук углерод (IV) оксиды инде ул, тик каты хәлдә генә. Гадәти темпе¬ ратура һәм нормаль басым шартларында «коры боз», сыек хәлгә әверел¬ мичә, турыдан-туры каты хәлдән газ халәтенә күчә. Шунлыктан ул суы- тыла торган продуктларны бозмый. Шуның белән беррәттән, углерод (IV) оксидын махсус утсүндергеч- ләрдә дә кулланалар. Аларны «углекислоталы» (оксидның техник исе¬ ме — «углекислота») утсүндергечләр дип йөртәләр. Мондый утсүндер гечләр ярдәмендә ут капкан электр үткәргечләрен, нефть продуктларын сүндерергә мөмкин (18, 19 нчы рәсемнәр, 34 нче бит). Нигезләрне һәм кислоталарны башлыча тозлар табу өчен кулланалар. Хлорид кисло¬ тасын корычтан ясалган әйберләрне тутыктан чистарту өчен файдаланалар. Сульфат кисло тасын һәр автомобильдә була торган аккуму¬ ляторларга салалар. Тозлар да киң кулланыла. Аларның кай берләрен кеше һәм терлекләр өчен дару итеп кулланалар. Башкалары минераль ашламалар сыйфатында кулланылыш таба. Андый тоз¬ ларны уңдырышлылыгын арттыру өчен туф¬ ракка кертәләр. Фактлар Натрий, калий һәм ли¬ тий гидроксидлары сода һәм сабын җитештерүгә китә. Аскорбин, фолий, орот, пангам, никотин кислоталары һәм башка кайбер кислоталар ви¬ таминнар булып тора¬ лар. Биремнәр 1. Түбәндә формулалары бирелгән матдәләрдә үзләре кергән классның нинди гомуми үзлекләре һәм нинди үзләренә генә хас үзлекләр чагыла: a) Fe һәм Си; б) H2SiO3 һәм H2SO4; в) СиО һәм MgO; г) NaOH һәм Fe(OH)3? 2. Ни өчен электр үткәргечләрен башлыча алюминийдан, бакырдан һәм тимердән ясыйлар, югыйсә көмеш һәм алтынның электр үткәрүчәнлеге яхшырак бит? 3. Ни өчен кашыкларны һәм чәнечкеләрне магнийдан ясамыйлар? 4. Көнкүрештә нинди кислоталарны һәм тозларны кулланалар? Бу матдәләрне куллану аларның нинди үзлекләренә нигезләнгән? 100
II БҮЛЕКНЕҢ КЫСКАЧА ЭЧТӘЛЕГЕ Составлары буенча неорганик матдәләрне гади һәм катлаулы матдәләргә бүләләр. Гади матдәләр — бер химик элемент атомнарыннан, ә катлаулы матдәләр төрле химик элемент атомнарыннан торалар. Гади матдәләр һәм шулай ук оксидлар, нигезләр, амфотер гидрок- сидлар, кислоталар һәм тозлар неорганик матдәләрнең классларын тәш¬ кил итәләр. Барлык гади матдәләр дә диярлек — металлар һәм неметал¬ лар — кислород белән үзара тәэсир итешәләр һәм оксидлар барлыкка китерәләр. Моннан тыш, металлар башка неметаллар белән дә үзара тәэсир итешәләр. Оксидлар — составларына ике химик элемент атомнары кереп, аның берсе кислород булган катлаулы матдәләр. Үзлекләренә карап, аларны нигез оксидларына, кислота оксидларына һәм амфотер оксидларга аералар. Нигез оксидлары кислоталар һәм кислота оксидлары белән үзара тәэсир итешәләр. Актив металларның оксидлары су белән реагирлашалар һәм нигезләр хасил итәләр. Кислота оксидлары нигезләр һәм нигез оксидлары белән реакциягә керәләр. Күп кенә кислота оксидлары су белән үзара тәэсир итешәләр һәм кислоталар барлыкка китерәләр. Нигезләр — составларына металл атомнары һәм гидроксогруппалар кергән катлаулы матдәләр. Нигезләр кислоталар һәм кислота оксидлары, шулай ук амфотер оксидлар һәм гидроксидлар белән үзара тәэсир итешә¬ ләр. Суда эрүчән нигезләр (селтеләр) индикаторларның төсләрен үзгәртә¬ ләр, ә суда эреми торган нигезләр җылытканда таркалалар. Кислоталар — составларына металл атомнары белән алмаштырыла ала торган водород атомнары һәм кислота калдыклары кергән катлаулы матдәләр. Кислоталар нигезләр һәм нигез оксидлары, амфотер гидроксид¬ лар һәм оксидлар, шулай ук этеп чыгару рәтендә водородка кадәр урнаш¬ кан металлар белән үзара тәэсир итешәләр. Амфотер оксидлар һәм гидроксидлар. кислоталар белән дә, нигезләр белән дә реакциягә керәләр. Тозлар — металл атомнарыннан һәм кислота калдыкларыннан торган катлаулы матдәләр. Матдәләрнең составы һәм төзелеше ал арның үзлекләрен билгели. Бу үзлекләргә нигезләнеп, матдәләрне халык хуҗалыгында һәм көнкүрештә кулланалар. 101
3 НЧЕ ПРАКТИК ДӘРЕС ВОДОРОД ТАБУ ҺӘМ АНЫ ЯНДЫРУ 4 нче лаборатор тәҗрибәне башкаргандагы кебек, 37 нче рә семдә (70 нче бит) күрсәтелгән җайланманы (приборны) җыегыз. Про биркага 8—10 бортек цинк салыгыз һәм кислота өстәгез. Пробиркада көчле реакция башлангач, пробирканы бер башы сузылган туры газүткәргеч көпшәле бөке белән каплагыз. Аерылып чыга торган водородны кабызганчы, аның чисталыгын тикшерегез. Моның өчен көпшәнең өске очына пробирка кидерегез. Берәр минуттан соң пробирканы көпшәдән алыгыз һәм, әйләндермичә, авызы белән ялкынга якын китерегез. Әгәр водород җиңелчә чирткән тавыш чыгарып янса, бу — водородның чиста булуын аңлата. Әгәр сызгырулы тавыш ишетелсә, водород һава кислороды белән катнашкан була. Мондый очракта водородны кабызырга ярамый, чөнки ул җайланмада (приборда) шартларга мөмкин. Әгәр водород чиста булмаса. 1—2 минут көтеп торыгыз һәм яңадан аның чисталыгын тикшерегез. Водородның саф булуына ышангач, янып торган шырпыны газүткәр геч көпшәнең очына якын китерегез һәм янып торган водород ялкыны өстендә төбе өскә әйләндерелгән стаканны тотыгыз. Стаканның стеналары эчке яктан ♦тирли», ягъни вак кына су тамчылары белән каплана. Җайланманы сүтегез. Кислотаны махсус әзерләп куелган шешәгә бушатыгыз. Водородның нинди үзлеге аны төбе өскә әйләндерелгән пробиркага җыю мөмкинлеге бирә? Ни өчен водород пробиркада җиңелчә шартлап яна? Ни өчен янып торган водород ялкыны өстенә урнаштырылган стакан «тирли»? Химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 4 НЧЕ ПРАКТИК ДӘРЕС МАТДӘЛӘРНЕҢ ҮЗЛЕКЛӘРЕН ХАРАКТЕРЛАУЧЫ ХИМИК РЕАКЦИЯЛӘР Бу дәрестә сез төрле класс матдәләренең үзегез өйрәнгән үзлек¬ ләре турындагы белемнәрне кулланып, башкарган тәҗрибәләрне аңлатып бирерсез. Практик биремне башкарырга керешкәнче, тәҗрибәләр өчен нинди җиһазлар һәм реактивлар кирәк булачагы турында уйлагыз. Әгәр 102
кыенсынсагыз һәм эшне нәрсәдән башларга белмәсәгез, кирәкле мәгь лүматларны дәреслекнең 58, 71, 86, 88 нче битләреннән табыгыз. 1 нче мәсьәлә. Сезгә ике металл — магний һәм бакыр бирелгән: магний порошок хәлендә, ә бакыр пластинка рәвешендә. Һәр металлның һава кислороды белән үзара тәэсир итешү реакцияләрен башкарыгыз. Бу металларның оксидлары нинди төстә? 2 нче мәсьәлә. Сезгә бирелгән металларның берсе этеп чыгару рәтендә водородтан соң урнашкан булуын дәлилләгез. Знче мәсьәлә. Кальций оксидына нигез оксиды үзлекләре хас. Моның шулай икәнен химик реакцияләр ярдәмендә раслагыз. 4 нче мәсьәлә. Бакыр (II) оксидының хлорид кислотасы белән үзара тәэсир итешүе реакциясен башкарыгыз. Бу әверелеш бакыр (II) оксидының нинди үзлекләрен характерлый? 5 нче мәсьәлә. Сульфат кислотасының химик үзлекләрен чагыл¬ дыручы әверелешләрне башкарыгыз. 5 НЧЕ ПРАКТИК ДӘРЕС ҮЗЛЕКЛӘРЕ БУЕНЧА МАТДӘЛӘРНЕ ТАНЫП БЕЛҮ 1 нче мәсьәлә. Төссез сыеклыклар салынган ике пробирка бирелгән. Аларның берсендә — су, ә икенчесендә — натрий гидрокси- дының эремәсе. Индикаторлар ярдәмендә пробиркаларның кайсында — су, кайсында натрий гидроксиды эремәсе булуын билгеләгез. 2 нче мәсьәлә. Сезгә оксид бирелгән. Химик реакцияләр яр¬ дәмендә аның кислота оксидымы яки нигез оксидымы икәнен билге ләгез. 3 нче мәсьәлә. Төссез сыеклыклар салынган ике пробирка би¬ релгән. Аларның берсендә — кислота эремәсе, ә икенчесендә — су. Инди¬ каторлар ярдәмендә һәр пробиркада нинди матдә булуын ачыклагыз. 4 нче мәсьәлә. Төссез сыеклыклар салынган өч пробирка бирелгән. Кайсы пробиркада —су, кайсында —селте эремәсе, ә кайсында кислота эремәсе булуын танып белегез. 103
6 НЧЫ ПРАКТИК ДӘРЕС НЕОРГАНИК МАТДӘЛӘРНЕҢ КЛАССЛАРЫ ТУРЫНДАГЫ БЕЛЕМНӘРНЕ ЙОМГАКЛАУ 1 нче мәсьәлә. Түбәндәге әверелешләрне гамәлгә ашырыгыз: СиО -4 СиС12 -4 Си(ОН)2 -4 СиО 2 нче мәсьәлә. Түбәндәге әверелешләрне гамәлгә ашырыгыз: Mg -> MgO -> MgCI2 -ә Mg(OH)2 3 нче мәсьәлә. Түбәндәге әверелешләрне гамәлгә ашырыгыз: CuSO4 -ә Си(ОН)2 -4 СиО -ә СиС12
ХИМИК ЭЛЕМЕНТЛАРНЫҢ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ АЧКАН ПЕРИОДИК ЗАКОНЫ ЬӘМ ПЕРИОДИК СИСТЕМАСЫ. АТОМ ТӨЗЕЛЕШЕ
Матдәләрнең күптөрлелеген аларның сыйфат һәм микъдар составларындагы аерымлыклар белән аңлатырга мөмкин. Химик эле¬ ментларның саны, алар барлыкка китерә торган матдәләр саныннан шак тый кимрәк булса да, җитәрлек күп. Әйтик, XIX гасырның урталарында галимнәргә 60 лап химик элемент билгеле булган, ә хәзерге вакытта билгеле элементларның саны 110 га җитте. Нәкъ менә XIX гасырда, химик элементлар һәм аларның кушыл малары турында мәгълүматлар туплана барган саен, галимнәр, зур тырыш¬ лык күрсәтеп, элементларны классификацияләүгә керешкәннәр. Сезгә инде билгеле булганча, фәндә классификацияләүне күп сандагы объектларны өйрәнү мөмкинлекләре тудыру өчен кулланалар. Дөрестән дә, бик күп фактларны хәтердә калдыруга караганда аларны чагылдырган законча лыкларны аңлау һәм киләчәктә шул закончалыкларны куллану максатка ярашлырак. Ниндидер өйрәнү объектларын (матдәләрне, элементларны, үсемлек¬ ләрне, хайваннарны һ. б.ларны) классларга бүлү — аларны билгеле бер билгеләре буенча, бер-берсенә охшаш объектлардан торган төркемнәргә берләштерү дигән сүз. Мәсәлән, катлаулы матдәләрне составлары һәм үзлекләре буенча оксидларга, нигезләргә, амфотер гидроксидларга, кис¬ лоталарга һәм тозларга бүләләр. Нәр класс матдәләренә аларны күп кенә башка катлаулы матдәләрдән аерып торучы гомуми үзлекләр хас. Мат¬ дәнең кайсы класска керүен белгәндә, аның шул класс өчен уртак булган үзлекләрен һәм шулай ук аны табу ысулларын фаразларга мөмкин. Ниндидер матдәнең кислоталар классына керүе билгеле. Кис лотоларның составында нинди уртаклык бар? Бу матдәнең барлык кислоталар өчен дә гомуми булган үзлекләрен әйтеп, бирегез. Хәзер химик элементларны классификацияләү турындагы сорауга әйләнеп кайтыйк. 107
XIX гасыр башларында барлык элементларны да металларга һәм неметалларга бүләргә тәкъдим итәләр. Химик элементларның бу классификациясе металл һәм неметалл гади матдәләренең үзлекләрендәге аерымлыкларга нигезләнә. Анда амфотер оксидлар һәм гидроксидлар хасил итүче һәм шуңа күрә металлар белән неметаллар арасында арадаш урын алып торучы күчеш металлары исәпкә алынмаган була. Металлар төркеме неметаллар төркеменә караганда бик зур һәм төрле-төрле булып чыга. Бу төркемгә химик үзлекләре белән бик нык аерылып торган ку¬ шылмалар хасил итүче матдәләр эләгә. Мондый классификация галим¬ нәрне канәгатьләндерми, һәм эзләнүләр дәвам итә. Галимнәр химик элементларны алар хасил итә торган гади һәм кат¬ лаулы матдәләрнең үзлекләрендәге охшашлыкларына нигезләнеп класси¬ фикациялиләр. Шул рәвешчә, охшаш химик элементларның берничә семьялыгы аерып билгеләнә. Шундыйлардан икесен: селтеле металлар Һәм галогеннар семьялыкларын тикшереп узыйк. § 24. СЕЛТЕЛЕ МЕТАЛЛАР Фактлар Лнтнйвы — 1817 елда швед химигы А. Арф- ведсен. натрий һәм ка¬ лиймы 1807 елда инглиз галиме Г. Д»вм ачкав. Рубидий һәм цезий¬ ны немец химиклары Г. Кирхгоф һәм Р. Бун¬ зен I860 һәм 1861 ел¬ ларда спектраль анализ ысулын кулланып ач¬ каннар. Фрэнцийны 1939 елда француз М. Пере ачкан. Селтеле металларга литий Li, натрий Na. калий К, рубидий Rb, цезий Cs һәм франций Ft керә. Натрий гади матдәсенең һәм аның кушылмаларының үзлекләрен өйрәник, ә аннары аларны башка селтеле металларның үзлекләре белән чагышты¬ рырбыз. Натрий — йомшак, көмешсыман ак металл, аны пычак белән кисәргә мөмкин. Ул җиңел металлардай санала: судан шактый җиңелрәк, әмма керосиннан авыррак. Натрийның эрете¬ лүе өчен, аны керосинлы пробиркага салып, пробирканы кайнап торган суга төшерү дә ҖИТӘ: 'эретелү (Nft) = 97’8 <’С* Башка селтеле металлар да охшаш физик үзлекләргә ия: алар барысы да йомшак, җиңел эретелүчән, үзле, җылылыкны һәм электр то¬ гын яхшы үткәрәләр. Физик үхчекләре буенча алар — типик металлар. Алар үзара охшаш һәм башка металлардай бер-берсенә караганда күбрәк аерылып торалар. 108
8 нче таблицадан файдаланып (109 нчы бит), селтеле метил¬ ларның физик үзлекләрен чагыштырыгыз. Элементларның чагыштырма атом массалары, гади матдәләр¬ нең эретелү температуралары һәм тыгызлыклары арасындагы бәйлелекне ачыклагыз. Түбәндәге схеманы кулланып, нәтиҗә ясагыз: селтеле метолларның чагыштырма атом массалары арту белән тиешле гади матдәләрнең эретелү температура¬ лары .... ә тыгызлыклары ... (нокталар урынына «кими» яки «арта» сүзләрен куегыз). Биремне башкарып, сез селтеле металларның кайбер физик үзлекләре чагыштырма атом массасына бәйле рәвештә үзгәрүен ачыкладыгыз. Мон¬ дый нәтиҗәләрне сезгә алга таба да еш кына ясарга туры киләчәк. Селтеле металларның физик үзлекләре 8 нче таблица Химик элементның исеме һәм билгесе Элементның чагыштырма атом массасы Гади матдәнең үзлекләре эретелү температурасы, °C тыгызлыгы, г/см3 Литий Li 7 179,0 0,53 Натрий Na 23 97,8 0,97 Калий К 39 63,6 0,85 Рубидий Rb 85 39,0 1,52 Цезий Cs 133 28,6 1,87 Хәзер натрийның химик үзлекләрен тикшерик һәм аларны башка селтеле металларның үзлекләре белән чагыштырыйк. Натрий типик металының химик үзлекләрен фараз итегез. Моның өчен натрийның нинди матдәләр: а) металлар яки неметаллар; б) кислоталар яки нигезләр белән үзара тәэсир итешә алуын күзаллагыз. Әгәр кыенсынсагыз, матдәләрнең генетик бәйләнеше схемасыннан файдаланыгыз (97 нче бит). Натрийның генетик рәте схемасын төзегез, натрий оксидының һәм гидроксидының үзлекләрен чамалап әйтегез. Фаразлары гызның дөреслеген тикшерү өчен сез нинди тәҗрибәләр үткә¬ рер идегез? 109
41 нче рәсем. Натрийның кислородта януы 42 нче рәсем. Натрийның су белән үз¬ ара тәэсир итешүе 110 Натрий металы кислородта һәм хлорда яна, күкерт белән актив реагирлаша. Әйтик, эретелгән натрий кислород тутырылган савытка төшергәндә кабынып китә һәм ачык сары ялкын белән яна (41 нче рәсем). Бу вакытта натрийның кислород¬ лы кушылмалары, шул исәптән натрий оксиды да Na90 хасил була. Натрий оксиды суда яхшы эри һәм селте — натрий гидроксиды NaOH барлыкка китерә. Ха сил булган эремәдә натрий гидроксиды барлыгын фенолфталеин ярдәмендә дәлилләргә мөмкин: индикаторны өстәгәндә төссез эремә кура җиләге төсенә керә. Алда телгә алынган дүрт химик реак циянең тигезләмәләрен языгыз. Шулай итеп, сез натрий химик элементы¬ ның типик металл булуына ышандыгыз, чөнки ул гади матдә — металл, нигез оксиды һәм нигез (селте) барлыкка китерә. Ул гаять актив металл, водородны кислоталардан гына түгел, ә судан да этеп чыгара ала. Натрий кисәген суга салганда (42 нче рәсем), ул шунда ук өскә калкып чыга (ни өчен?) һәм эретелә. Аның ялтырап торган тамчысы су өс¬ тендә чыжылдап бик тиз хәрәкәт итә башлый, ә үзе кечерәйгәннән-кечерәя бара һәм юкка чыга. Эремәне парга әйләндергәч, ак төстәге каты мат¬ дә — натрий гидроксидын NaOH (зәһәр натр) күрергә мөмкин. Реакция җылылык аерылып чыгу белән уза, шунлыктан натрий кисәге эретелә. Аерылып чы¬ га торган газ аны этәргәнлектән, ул су өстендә әйләнеп йөри. Әгәр газны, пробиркага җыеп, ялкынга якын китерсәк, ул үзенчәлекле чиртү та¬ вышы чыгарып янар. Димәк, бу — водород газы. Шулай итеп, натрий су белән үзара тәэсир итеш¬ кәндә, селте NaOH һәм водород Н2 барлыкка килә:
2Na+ 2H ОН = 2NaOH + Н, Г а) Башлангыч һәм табылган матдәләрнең саны һәм составы; б) химик реакциянең җылылык эффекты буенча натрий белән су арасындагы реакциянең тибын ачыклагыз. Кислоталар белән натрий тагын да көчлерәк реагирлаша (43 нче рәсем). Куертылган хлорид кислотасы салынган пробиркага натрий кисәге төшергәндә, водород һәм аш тозы — натрий хлориды хасил итеп, бик көчле реакция уза. Эремәдәге тоз шунда ук кристаллаша. Башка селтеле металлар химик үзлекләре белән натрийга охшаганнар, әмма бу үзлекләр аларда төрле дәрәҗәдә чагыла. Әйтик, алар барысы да һава кислороды белән актив реагир лашалар, литий һавада барысыннан да акрын¬ рак үзгәрә. Селтеле металларны һава кертмичә саклыйлар: литий, натрий, калийны — керо¬ синда, ә рубидий һәм цезийны — һавасы суыр¬ тып алынган һәм очы эретеп ябыштырылган махсус ампулаларда. Натрий белән хлорид кислотасы арасындагы реакциянең тигезләмә¬ сен языгыз. Сезгә билгеле булган бил¬ геләр буенча бу реакциянең тибын 43 нче расем. Натрийның куертылган хлорид кисло¬ тасы белән үзара реакциягә керүе ачыклагыз. Су белән литий акрын реакциягә керә, на¬ трий аннан тизрәк, ә калий тагын да тизрәк тәэсир итешә. Калий су белән реакциягә кергәндә, шулкадәр күп җы¬ лылык аерылып чыга, хәтта водород үзеннән-үзе кабынып китә. Рубидий һәм цезий су белән тагын да көчлерәк реагирлашалар: алар су парлары белән шартлап реакциягә керәләр. 9 нчы таблицада селтеле металларның химик үзлекләре турын¬ дагы мәгълүматлар бирелгән. Аларны карап чыгыгыз һәм биремнәрне үтәгез. 111
9 нчы таблица Селтеле металларныц химик үзлекләре Химик элементның исеме Һәм билгесе Элементның чагыштырма атом массасы Яну шартлары Химик активлыгы Литий Li Натрий Na Калий К Рубидий Rb Цезий Cs 7 23 39 85 133 Җылытканда • кабынып китәләр Бүлмә температу- - расында кабынып китәләр Кичәя Селтеле металларныц а) кислород белән; 6) су белән -үзара тәэсир итешкәндә охшашлыкларын һәм аерымлыкларын та¬ быгыз. Сез ничек уйлыйсыз, селтеле металларны ни өчен шулай ата¬ ганнар? Чагыштырма атом массалары арту белән селтеле метал¬ ларның кислородка һәм суга карата химик активлыгы ничек үзгәрүен ачыклагыз. Барлык селтеле металлар да кушылмаларында бер валентлы, шун¬ лыктан аларның кушылмаларының составы охшаш. Семьялыкның те¬ ләсә кайсы элементын R хәрефе белән билгеләп, оксидларының R2O һәм гидроксидларының ROH гомуми формулаларын яза алабыз. Шулай итеп, селтеле металларның охшашлыгы турында нәтиҗә ясарга мөмкин: а) охшаш физик һәм химик үзлекләргә ия булган гади матдәләр — типик металллар хасил итәләр; б) R2O составлы нигез оксид¬ лары һәм аларга туры килүче гидроксидлар — ROH составлы селтеләр барлыкка китерәләр. Селтеле металлар арасындагы аерымлыклар барысына да хас булган үзлекләрнең төрле металларда төрле дәрәҗәдә чагылуыннан гыйбарәт: чагыштырма атом массалары арту белән, аларның физик үзлекләре закон¬ чалыклы үзгәрә, кислородка һәм суга карата химик активлыклары көчәя. 112
Якын үзлекләргә ия булган химик элементларның төркеме охшаш элементлар семьялыгын, яки табигый семьялыкны тәшкил итә. Биремнәр 1. Кайсы селтеле металлны бу металл салынган, очы эретеп ябыштырылган ампуланы кулда тотып эретергә була? Ни өчен бу металлны, башка металлар кебек, мәсәлән, алюминий, тимер, бакыр гадәттәгечә уч төбендә тотарга ярамый? Җавапны аңлатып бирегез. 2. Кайнап торган суда эретелә алырлык селтеле металларны атагыз. Мондый тәҗрибәне сез ничек башкарыр идегез? Тәҗрибәгә тасвирлама бирегез һәм гамәлләрегезне аңлатыгыз. 3. Селтеле метал ларның химик үзлекләрендәге охшашлыклар һәм аерымлыклар турындагы белемнәрегезне кулланып: а) литийның; б) рубидийның химик үзлекләрен тасвирлагыз. Чагыштырма атом массалары арту белән селтеле металларның үзлекләре үзгәрүт закончалыгын әйтегез. 4. Цезийның генетик рәте схемасын төзегез һәм бу рәтне тәшкил итүче матдә¬ ләрнең химик үзлекләрен тасвирлагыз. Ни өчен сез моны тәҗрибәләр үткәр мичә дә башкара аласыз? 5. а) Калий оксидының; б) калий гидроксид ы н ы ң химик үзлекләрен дәлилләүче реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 6. Ничек итеп, литий гидроксидын ике ысул белән табарга мөмкин? Тиешле химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. § 25. ГАЛОГЕННАР Галогеннар дип, охшаш химик элементларның тагын бер семья¬ лыгын тәшкил итүче элементларны атыйлар. Аларга фтор F, хлор С1, бром Вг, иод I һәм астат At керә. Галогеннарның типик вәкиле — гади матдә — хлорның физик һәм химик үзлекләрен тикшереп карыйк һәм аларны бу семьялыкның башка элементларыннан барлыкка килгән гади матдәләрнең үзлекләре белән чагыштырыйк. Хлорның молекуласы ике атомнан тора, димәк, аның формуласы С12 була. Хлор (грекча «хлорос» — яшел) — гадәттәге шартларда саргылт яшел тестәге, зәһәр исле, агулы авыр газ. Галогеннарның физик үзлекләре 10 нчы таблицада бирелгән. Аларны карап чыгыгыз һәм биремнәрне үтәгез. 8 Я 175 113
10 нчы таблица Гали матдәләр — галогеннарның физик үзлекләре Химик элементның исеме һәм билгесе Элементның чагыштырма ЙТОМ массасы Гади матдәнең формуласы Гадәттәге шартларда агрегат хәле, тесе Кайнау темпера¬ турасы, "С Тыгыз¬ лыгы, г/см’ Фтор F 19 F, Газ, ачык яшел -188 1,1 (сыек хәлендә) Хлор С1 35.5 С1г Газ, саргылт яшел -34 1,57 (сыек хәлендә) Бром Вг 80 Вгг Сыеклык, коңгырт кызыл 59 3,14 Иод I 127 ч Каты матдә, карасу соры кристаллар 185 4.94 Na 44 нче рәсем. Натрийның хлорда януы Гади матдәләр — галогеннарның а) молекулалары составындагы; б) физик үзлекләрендәге охшашлык ларны һәм аерымлыкларны ачык¬ лагыз. Галогеннардан барлыкка килгән гади матдәләрнең агрегат хәле, кайнау температурасы, тыгызлыгы чагыш¬ тырма атом массаларыннан нинди бәйлелектә булуын әйтегез (109 нчы биттәге бирем үрнәген карагыз). Эретелгән натрий хлорда янып китә, һәм натрий хлоридының (аш тозының) бик вак крнсталларыннан торган ак тетен барлыкка ки¬ лә (44, 45 нче рәсемнәр). Сөрмә дә хлорда очкын¬ нар чәчеп яна (46, 47 нче рәсемнәр). 114
Cl2 45 нче рәсем. Натрийның хлорда януы. Селте кирәгеннән артык хлорны йоттыру өчен кулланыла 46 нчы рәсем. Сөрмәнең хлорда януы Натрийны һәм сөрмәне яндыру өчен кул¬ ланыла торган төрле приборларны чагыш¬ тырыгыз. Тәҗрибәләрне гади приборларда да (45, 47 нче рәсемнәр) үткәреп булгач, ни өчен катлаулы приборларны (46, 48 нче рәсемнәр) кулланалар соң? Шул сорауга тукталып үтик. Натрийны хлор тутырылган колбада яндырыр¬ га мөмкин. Әмма бу очракта хлорның бер өле¬ ше атмосферага чыгачак. Катлаулырак җай¬ ланмада кирәгеннән артык хлорны селте йота. Сөрмәне катлаулы приборда яндыру процессы йомык системада уза һәм әйләнә-тирә мохнткә зыян китерми. 47 иче рәсем. Сөрмәнең хлорда януыи күрсәтү өчен прибор. Хлор әйлә¬ нә-тирәлеккә чыкмый Фактлар «Фтор* исеме грекча «фторос* — җимерүче сүзеннән алынган. Хи¬ миягә аны француз га¬ лиме А. Ампер керткән. Ирекле фторны берен¬ че булып 1886 елда А. Муассан тапкан. Хлорны 1774 елда швед химигы К. Шееле ачкан, ә аңа исемне 1812 елда француз физигы һәм ми¬ мигы Ж. Гей-Люсеак тәкъдим иткән. Бромны 1825 елда француз хи¬ мигы Ж. Балар ачкан. Йодны 1811 елда фран¬ цуз химигы Б. Куртуа ачкан, Ә аиыц исемен 1813 елда Ж. Гей-Люс¬ сак тәкъдим иткән. 1940 елда Америка галимнә¬ ре Д. Корсон, К. Мак¬ Кензи һәм Э. Сегре ас- татны табуга ирешкән¬ нәр. 115
48 ичр рәсем. Водород белән хлор катнашмасының шартлавы 49 нчы рәсем. Водородның хлорда януы Алдан җылытылган бакыр һәм тимер хлорда бакыр (II) хлориды һәм тимер (III) хлориды хасил итеп яналар; металлар белән булган кушылма¬ ларында хлор бер валентлы: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2Sb + 3Cl2=2SbCL3 Си + Cl2 = CuCI2 2Fe + ЗС12 = 2FeCl3 Югарыда китерелгән тигезләмәләрне дәфтәрегезгә күчереп языгыз, реакция продуктларының формулалары астына исем нәрен язып куегыз. Аларны катлаулы матдәләрнең кайсы клас¬ сына кертерсез? Хлор металлар белән генә түгел, водород белән дә көчле реагирла- ша. Водород белән хлорның катнашмасы кабызганда яки туры кояш нурлары төшкәндә шартлый (48 нче рәсем). Ләкин водород хлорда, буылдыргыч газ — хлороводород хасил итеп, тыныч кына янарга да мөм¬ кин (49 нчы рәсем). Хлороводородныц судагы эремәсен хлорид кислотасы дип атыйлар. Н2 + С12 = 2НС1 хлороводород 116
Хлор бераз гына суда эри һәм аның белән үзара тәэсир итешә. Әмма бу очракта, селтеле металларның су белән реакциясеннән аермалы була¬ рак, башка төрле продуктлар барлыкка килә. Ике реакциянең тигезлә¬ мәләрен чагыштырыгыз: 2Na + 2Н ОН = 2NaOH 4- Н9 Т һәм 2CL + 2H?O = 4НС1 +09Т Хлор су белән үзара тәэсир итешкәндә хлорид кислотасы һәм кисло род барлыкка килә. Башка галогеннар да, хлор кебек үк, металлар һәм водород белән реагирлашалар. Бу реакцияләрдә галогеннарның активлыгы төрле, әмма продуктларның составлары охшаш (водород һәм металлар белән булган кушылмаларында барлык галогеннар да бер валентлы): NaF — натрий фториды NaCl — натрий хлориды NaBr •— натрий бромиды Nal — натрий иодиды HF — фтороводород НС1 — хлороводород НВг — бромоводород HI — иодоводород Фтор белән водородның катнашмасы хәтта караңгыда да шартлый, хлор һәм водород катнашмасы яктыда яки кабызганда шартлый, бром водород белән шактый әкрен реагирлаша, ә йодның водородлы кушыл¬ масы тотрыксыз. Фтор су белән хлорга караганда активрак тәэсир итешә — су фторда яна! Бром һәм иод суда хлорга караганда азрак эриләр һәм аның белән тагын да көчсезрәк реакциягә керәләр. Фтордан башка галогеннар R2O7 составлы кислота оксидлары хасил итәләр. Аларга HRO4 составлы гидроксидлар — кислоталар туры килә (бу очракта R—галогеннар семьялыгының элементы). Шулай итеп, фтордан башка галогеннарның иң югары валеитлыгы VII гә тигез. Химик элемент мөмкин булган иң югары валентлыгын күрсәтеп хасил иткән оксидны бу элементның югары оксиды дип атыйлар. Әйтик, хлор С12О, С102 составлы оксидлар хасил итә, һәм аларда хлорның валент- лыгы I гә һәм IV кә тигез. Әмма югары оксид С12О7 — хлор (VII) оксиды. Шулай итеп, галогеннарның химик үзлекләре охшаш булуы турында нәтиҗә ясарга мөмкин. Алар типик неметаллар булып торалар. Ләкин галогеннарда охшаш үзлекләр төрлечә чагыла. Фторда һәм хлорда алар аеруча ачык күренә. Фтор — иң актив неметалл. Галогеннарның U7
чагыштырма атом массалары арту белән, аларның неметалл үзлекләре акрынлап кими бара. Сез селтеле металлар һәм галогеннар охшаш химик элементларның ике семьялыгын тәшкил итүен белдегез. Барлык башка элементлардан алар бары тик үз семьялыкларына гына хас гомуми үзлекләре белән аерылып торалар. Аларның үзлекләрендәге аерымлыклар охшаш үзлек¬ ләрнең чагыштырма атом массаларына бәйле рәвештә төрле дәрәҗәдә чагылуыннан гыйбарәт. Селтеле металларның һәм галогеннарның үзлекләрен чагыштырып, без аларның капма-каршы булуын әйтә алабыз. Беренчеләре — типик металлар, икенчеләре — типик неметаллар. Металл һәм неметалл үзлек¬ ләре азрак чагылган охшаш химик элементларның да семьялыклары бар. Мәсәлән, химиклар әле XIX гасыр башларында ук селтеле-җир металлары (кальций Са, стронций Sr, барий Ва) һәм халькогеннар (күкерт S, селен Se. теллур Те) семьялыкларын аерып күрсәткәннәр. Селтеле-җир метилларында металл үзлекләре селтеле металларга караганда азрак сизелә. Әйтик, алар неметаллар һәм су белән акрынрак тәэсир итешәләр. Алар RO составлы оксидлар (урта гасырларда алхимик¬ лар оксидларны «җирләр» дип йөрткәннәр) хасил итәләр. Бу оксидлар, су белән реагирлашып, R(OH)Z составлы селтеләр барлыкка китерәләр. Шуңа күрә семьялык шундый исем белән аталган да инде. Аларның гидрок- сидлары — селтеле металларның гидроксидларына караганда азрак эрүчән нигезләр. Халькогеннарда («руда тудыручылар») неметалл үзлекләре галоген¬ нардагы кебек үк ачык чагылмый. Алар металлар һәм водород белән реакциягә көчсезрәк керәләр, су белән үзара тәэсир итешмиләр. Халько¬ геннар RO.{ составлы югары оксидлар хасил итәләр. Бу оксидлар кислота оксидлары булып торалар һәм аларга H2RO4 составлы кислоталар туры килә. Халькоген нарның иң югары валентлыгы — VI га, ә иң түбән на- лентлыгы Н гә тигез. Бу семьялыкларда шулай ук сезгә инде таныш булган үзлекләрнең үзгәрү закончалыгы күренә: химик элементларның чагыштырма атом массалары арткан саен, селтеле-җир металларының металл үзлекләре көчәя һәм халькогеннарның неметалл үзлекләре кими. Шулай итеп, XIX гасырның беренче яртысында галимнәр, химик элементларны классификацияләргә омтылып, аларны семьялыкларга бүлгәннәр. Алар матдәләрнең үзлекләре белән химик элементларның чагыштырма атом массалары арасындагы бәйлелекне, һәр семьялык эле¬ ментларының кушылмалардагы охшаш валентлыкларын исәпкә алганнар. 118
Әмма барлык элементларны да, семьялыклар эчендәге һәм семьялыклар арасындагы охшашлыклар һәм аерымлыкларның сәбәпләрен табарга мөмкинлек бирүче, бербөтен системага берләштерү барып чыкмаган. Бу бурычны хәл итүгә мәшһүр рус галиме Д. И. Менделеев ирешкән. Аның бу уңышына уңай җирлек булып аңа кадәр эшләгән төрле илләр галим¬ нәренең: И. Дёберейнер һәм Л. Мейер (Германия), А. де Шанкуртуа (Фран¬ ция), Дж. Ньюленде (Англия) һәм башкаларның хезмәтләре торган. Сез инде, мөгаен, игътибар иткәнсездер, химик элементларны класси¬ фикацияләү проблемасы төрле илләрнең галимнәрен кызыксындырган. Ә бу исә гаять күп фактларның асылына төшенү зарурлыгыннан килеп чыга. Матдәләрнең теге яки бу үзлекләрне күрсәтүенең сәбәпләрен һәм закончалыкларын аңламау фән һәм практиканың үсешен тоткарлый. Шунысы да мөһим: галимнәр үзара аралашмыйча эшли алмый һәм изо¬ ляциядә эшләргә тиеш тә түгел. Аларның һәркайсы фәннең үсеш алуына, цивилизациянең мөһим проблемаларын хәл итүгә үз өлешен кертә. Биремнәр 1. Химик элементлар семьялыгының «галогеннар» дигән исеме нәрсәне аңлата? Җавабыгызны дәлилләп 2—3 химик реакция тигезләмәсен языгыз. 2. Галогеннарның типик неметаллар булуын раслаучы үзлекләрне атагыз. Реак¬ цияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 3. Галогеннарны охшаш элементлар семьялыгына берләштерү мөмкинлеген исбат¬ лагыз. 4. Галогеннарның: а) бер-берсеннән; б) селтеле металлардай аерымлыкларын табыгыз. Галогеннарның селтеле металлар белән охшашлык билгеләре бармы? Җавапны аңлатып бирегез. 5. Югары оксидының формуласы R2O булса, химик элементның кайсы семья¬ лыкка керүен ачыклагыз. Бу оксидның үзлекләрен раслаучы химик реакция¬ ләрнең тигезләмәләрен языгыз. 6. Химик элементның югары оксиды RO3 составына ия. Элементның бу кушыл¬ мадагы валентлыгын билгеләгез. Бу оксидка туры килүче гидроксидның формуласын төзегез һәм аның үзлекләрен ачыклагыз. Бу үзлекләрне дәлил¬ ләүче химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 7. R химик элементының генетик рәте схемасы бирелгән: R-RO-»R(OH)2^> rci2 Бу элементның кайсы семьялыкка керүен билгеләгез. 119
§ 26. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВНЫҢ ПЕРИОДИК ЗАКОНЫ Химик элементларны классификацияләү турында уйланып. Д, И. Менделеев үзеннән элегрәк эшләгән галимнәрнең хезмәтләренә таянып эш иткән. Ул шулай ук элементларны үзлекләренең охшашлы¬ гына карап төркемләштергән һәм аларны төркемнәрдә чагыштырма атом массалары арту тәртибендә урнаштырган. Бу төркемнәрне бер-берсе белән чагыштырып караган. Д. И. Менделеев галогеннар һәм селтеле металлар кебек шулкадәр нык бер-берсеннән аерылып торган элементларның төркемнәрен аларның чагыштырма атом массаларының кыйммәтләре якын булганга янәшә урнаштырырга мөмкин дип санаган. XIX гасырда фәндә атом-молекуляр тәгълимат өстенлек алуын хәтергә төшерик. Бу тәгълимат буенча атомнарның төрләре (элементларның атомнары) бер-берсеннән үзлекләре, зурлыклары, массалары белән аеры¬ лып торалар. Шуңа күрә Д. И. Менделеев химик элементларны чагыштыру өчен нигез итеп чагыштырма атом массасын алган, ул аны атомнарның төп, даими үзлеге дип санаган. Галим гади матдәләрнең үзлекләрен, химик элементлар кушылмаларының составларын һәм үзлекләрен ча¬ гыштырган. Аңа кадәр башка галимнәр элементларны нинди дә булса бер билге: я химик үзлекләре, я чагыштырма атом массалары, я валентлык буенча гына чагыштырып караганнар. Үзеннән элгәрләреннән аермалы буларак, Д. И. Менделеев элементларны классификацияләү өчен бер билге түгел, ә икене алган: чагыштырма атом массаларының кыйммәтләрен һәм элементларның химик үзлекләрен. Нәтиҗәдә Д. И. Менделеев таби¬ гать законын — химик элементларның периодик законын ачкан. Бу ачышның асылын тикшереп узыйк. Химик элементларны чагыштырма атом массалары арту тәртибендә урнаштырыйк һәм аларны номерлап чыгыйк (11 нче таблицаны карагыз). Элементларның югары оксидларының һәм очучан водородлы кушыл¬ маларының составларын һәм бу матдәләрдә элементларның валентлык- ларын чагыштырыйк. Охшаш элементларның билгеле бер сандагы башка элементлар белән бүленүен күрергә мөмкин. Литий һәм натрий селтеле металлары арасында — җиде элемент, фтор һәм хлор галогеннары арасын¬ да да шулкадәр үк элемент урнашкан. 11 нче таблицадан He, Ne, Ar элементларын табыгыз. Бу инерт эле¬ ментлар (латинча «инерт» — пассив, эшлексез). Гелий, неон, аргон гади матдәләре — химик яктан актив булмаган газлар. Сез инерт элементлар¬ ның да билгеле бер сандагы башка элементлар белән бүленүен күрәсез. 120
11 ммг таблица X««mt ыааппмрык Ьая яларпма кушылмааарыаын jmbvuji игрыидла |мы>*га |»i-»FY Химик элементның исеме Химик билгесе Тертип номеры Чагыштыр ma атом массасы Югары оксидының формуласы һем аның үзлеклере Югары оксидын¬ дагы валент¬ лыгы Очуч&н водородлы кушылма¬ сының формуласы Водородлы кушылма сындагы в&лент- лыгы 1к>д,ор<кд Н I 1 Н,0 I — Гений Не 1 4 — Литий Li 3 ■t Ы?О (нигез оксиды) 1 — Иериллнй Be 4 9 ВеО (амфотер) II — Бор II & И ВгО3(кислота оксиды) III — Углерод С fi 12 СО, (кислота оксиды) IV сн, IV Азот N ■ 14 Һ1,05(кислот& оксиды) V N11, 111 Кисло-, Л1Д a 8 И Н,0 II 11>тор У 9 19 НК I Неон Ne 10 30 — Натри» Na n 2.1 Na,0 (нигез оксиды) I — — Магний Mg 12 24 MgO (нигез оксиды) II — Алю мнниН Al H 27 ALO, (амфотер) III Кремнии 8> 14 38 SiO,(киел ота оксиды) IV Sill, IV Фосфор 1’ 11 31 Р,О&(кислота оксиды) V PH. ш Күкерт 8 18 32 S0s (кислота оксиды) VI FU? II Хлор Cl IT 35,5 С12О7(кислота оксиды) VII HCl I Аргон Ar 18 40 —
Бер төрле күренешләрнең кабатлануын периодиклык дип атыйлар (грекча «периодик» — билгеле бер интервалдан соң булучы, яңадан баш¬ ланучы). Литийдан аргонга кадәр элементларның үзлекләре периодик рәвештә үзгәрүе, бу элементларны һәркайсы селтеле металлдан башланучы ике рәткә бүлеп урнаштырганда, аеруча яхшы күренә: Li Be В С N 0 F Ne Тәртип номеры 3456789 10 Na Mg Al Si Р S Cl Аг Тәртип номеры 11 12 13 14 15 16 17 18 Болай урнаштырганда охшаш элементлар бер вертикаль баганага эләгәләр (Li һәм Na, F һәм Cl, Ne һәм Аг). Элементларның чагыштырма атом массалары арту тәртибендә ур¬ наштырылган, селтеле металл белән башланып инерт газ белән тәмам¬ лана торган, горизонталь рәтен период дип атыйлар. Хәзерге вакытта билгеле булган химик элементлар җиде период тәшкил итәләр. Бу период¬ ларның беренчесе водородтан башлана һәм барлыгы ике элементны (водо¬ род һәм гелий), ә калганнары тиешенчә 8, 8, 18, 18, 32 элементны эченә ала. Соңгы, җиденче период тәмамланмаган. Бер период химик элементлары хасил иткән гади матдәләрнең, оксид ларның һәм гидроксидларның үзлекләре үзгәрү закончалыгы күп тап¬ кырлар тәҗрибәләр ярдәмендә расланган. Na2O, MgO, AL2O3, SiO2, P3O5, S03, СЦО- оксидларының формулаларын тикшереп узыйк. Химик элементлар атомнарының югары оксидларында валент лыкларын билгеләгез. Оксидларның исемнәрен атагыз. Оксид ларның бу рәтендә химик элементлар атомнарының валент лыклары ничек үзгәрүен ачыклагыз. Бу оксидларны су белән катнаштырып барлыкка килгән эремәләрне индикатор ярдәмендә тикшерсәк, натрий оксидының эрүчән нигез — селте хасил итүе, магний оксидының тулысынча эреп бетмәве күренер. Алюми¬ нийның һәм кремнийның оксидлары суда эреми, ә фосфор (V) оксиды һәм күкерт (VI) оксиды су белән үзара тәэсир итешкәндә кислоталар хасил була. Алюминий оксидының кислоталар белән дә, селтеләр белән дә үзара тәэсир итешүе, ягъни аның амфотер үзлекле булуы билгеле. Кремний оксиды кислоталарда эреми, әмма селтеләр белән, тоз һәм су хасил итеп, үзара тәэсир итешә, ягъни ул кислота оксиды булып тора. Хлорның югары оксиды С12О7, су белән реагирлашып, НС1О4 кислотасын хасил итә. 122
һәр периодтагы химик элементларның гади матдәләренең үзлекләрен, шулай ук югары оксидларының һәм гидроксидларының, очучан водо¬ родлы кушылмаларының составларын һәм үзлекләрен чагыштырып, түбәндәге нәтиҗәләрне ясарга мөмкин. Элементларның чагыштырма атом массалары арту белән үзлекләр закончалыклы үзгәрә: 1) гади матдәләрнең металл үзлекләре кими һәм галогеннарда аеруча ачык күренүче неметалл үзлекләренә алышына; гелий һәм неон инерт элементлары кушылмалар хаснл итмиләр, ә аргонның оксидлары һәм водородлы кушылмалары юк; 2) оксидларда элементлар атомнарының валептлыклары I дән VII гә кадәр арта; 3) очучан водородлы кушылмаларда неметаллар атомнарының валент- лыклары IV тән I гә кадәр кими; 4) югары оксидларның һәм аларга туры килүче гидроксидларның нигез үзлекләре амфотер үзлекләргә алышына, ә аннары кислота үзлек¬ ләренә кадәр үзгәрә. Шулай итеп, чагыштырма атом массалары даими рәвештә (өзлексез) арткан саен, элементларның үзлекләре периодик рәвештә үзгәрә. 1869 елда Д. И. Менделеев ачкан периодик законның асылы шуннан гыйбарәт: гади матдәләрнең үзлекләре һәм шулай ук химик элементлар кушылмаларының составы һәм үзлекләре чагыштырма атом массала¬ рына периодик бәйлелектә тора. Периодик законга нигезләнеп, Д. И. Менделеев химик элементларның табигый классификациясен — химик элементларның периодик система¬ сын төзегән. (Система дип, үзара бәйләнешле өлешләрдән торучы бербө- тенне атыйлар.) Бу табигый классификация һәм ул «Химик элемент¬ ларның Д. И. Менделеев периодик системасы» дип аталучы таблицада чагылыш таба (дәреслекнең 1 нче форзацындагы таблицаны карагыз). Биремнәр 1. Д. И. Менделеев үзенең классификациясенә нигез итеп химик элементларның нинди ике сыйфатын алган? 2. 11 нче таблицадагы мәгълүматлардан файдаланып, чагыштырма атом масса лары арту тәртибендә урнаштырылган химик элементларның үзлекләре перио¬ дик рәвештә үзгәрүен дәлилләгез. 3. Өченче периодның химик элементлары арасыннан: а) бор белән; б) углерод белән охшаш булганнарын табыгыз. Җавабыгызның дөреслеген дәлилләгез. 4. Период нәрсә ул? Бер периодны тәшкил итүче химик элементларның нинди үзлекләре закончалыклы рәвештә үзгәрә? 123
§ 27. ХИМИК ЭЛЕМЕНТНЫҢ ТӘРТИП НОМЕРЫ — АНЫҢ АТОМЫНЫҢ ТӨШ КОРЫЛМАСЫ КЫЙММӘТЕ Сезгә билгеле булганча Д. И. Менделеев химик элементларны классификацияләгәндә аларның ике билгесен; а) чагыштырма атом масса¬ ларының кыйммәтләрен; б) химик элементларның үзлекләрен игътибарга алган. Беренчесе төп билге булып торган, ә икенче билге беренчесенә бәйле рәвештә чагылыш тапкан: элементларның үзлекләре чагыштырма атом массалары арту белән периодик рәвештә үзгәрәләр. Әмма химик эле¬ ментларның периодик системасы таблицасын төзегәндә, Д. И. Менделеев кайбер урыннарда химик элементларны чагыштырма атом массалары арту тәртибендә урнаштыру кагыйдәсен бозарга мәҗбүр була: ул кобальт Со һәм никельнең N1, теллур Те һәм йодның I урыннарын алмаштырган. Менделеев мондый урын алмаштыруларны кирәкле дип санаган, югыйсә бу элементлар үзләренә охшаш башка элементлар белән бер вертикаль баганага (семьялыкка) кермәгән булырлар иде. Әйтик, йод (Аг= 126,9) халькогеннар семьялыгына (күкерт һәм селен белән бергә), ә теллур (Аг= 127,6) галогеннар семьялыгына эләгер иде. Ләкин, әлеге элемент¬ ларның үзлекләрендәге аерымлыклары зур булу сәбәпле, бу мөмкин түгел. Мәсәлән, йодның югары оксидындагы валентлыгы, башка галогеннарныкы кебек — VII гә, ә теллурныкы халькогеннар семьялыгының барлык эле¬ ментларыныкы кебек VI га тигез. Соңрак тагын ике пар химик элементны (аргон Ат — калий К һәм торий Th — протактиний Ра) урыннарын алыштырып урнаштырырга туры килә. Актив селтеле металл — калийны бөтенләй химик кушыл¬ малар хасил итмәүче (гелий, неон), яки реакцияләргә бик сирәк һәм авырлык белән керүче, химик яктан тотрыклы инерт элементлар семьялы гына кертеп булмый. Гомуми кагыйдәдән бу чыгармаларны да, шулай ук чагыштырма атом массалары арту тәртибендә ур • наштырылган химик элементларның үзлекләре пе риодик рәвештә үзгәрүнең сәбәпләрен да Д. И. Менде¬ леев аңлата алмаган. Әмма бу сәбәпләрнең соңрак ачыкланачагын һәм аларның химик элементлар атомнарының катлаулы төзелешенә бәйле булуын ул алдан әйтеп калдырган. XX гасырда галимнәр атомның төштән һәм 50 нче расем. аның тирәсендә хәрәкәт итүче электроннардан то- Вйдород атомы руын ачыклыйлар (50 нче расем). 124
Атом — электронейтраль, ягъни корылмасыз кисәкчек. Төш исә уңай корылмалы, ләкин аның корылмасы барлык электроннарның суммар тискәре корылмалары белән нейтральләшә. Мәсәлән, әгәр атомның төш корылмасы +4 булса, бу вакытта төш тирәсендә һәркайсының корылмасы *1 булган 4 электрон хәрәкәт итә. Тәҗрибәләр белән элементларның Д. И. Менделеев периодик система¬ сындагы тәртип номерлары атомнарның төш корылмалары кыйммәт¬ ләренә туры килүе ачыкланган. Водород атомының төш корылмасы +1, гелийныкы +2, литийныкы +3 һ. б. һәр элементның атом төшенең уңай корылмасы үзеннән алда килгән элементныкына караганда 1 гә зуррак һәм аның электроннар сүрүендә дә 1 электронга артыграк. Әйтик, теллур атомы төшенең уңай корылмасы +52 гә, ә йодныкы +53 кә тигез, шуңа күрә алар периодик системада тиешенчә 52 нче һәм 53 нче номерлы шакмакларда бик дөрес урнашалар. Аргон атомы төшенең уңай корыл¬ масы + 18 гә, ә калийныкы +19 га тигез. Химик элементның тәртип (атом) номеры аның атомының төш ко¬ рылмасына санча тигез. Галимнәр элементның тәртип номерының физик мәгънәсен ачыкла¬ ганнан соң, периодик законга мондый билгеләмә бирелде; гади матдә¬ ләрнең үзлекләре һәм шулай ук химик элементлар кушылмаларының составы һәм үзлекләре атомнарның төш корылмаларына периодик бәйлелектә була. а) Азот; б)неон; в) магний; г) күкерт химик элементлары атомнарының төш корылмаларын билгеләгез (121 нче биттәге 11 нче таблицаны карагыз). Кобальтның чагыштырма атом массасы — 58,9 га, никельнеке 58,7 гә тигез булуы билгеле, ә атомнарының төш. корылмалары +27 һәм +28. Химик элементларның периодик системасында бу элементларның кайсысының тәртип номеры кечкенәрәк булыр? а) Кислород: б) гелий; в) алюминий; г) хлор химик элемент¬ лары атомнарындагы электроннар санын ачыклагыз. Периодик системадагы химик элементлар атомнарының төш корыл¬ маларының кыйммәтләре арту белән бергә, чагыштырма атом массалары артуның дөрес эзлеклелеге ни өчен бозыла соң? Моны ничек аңлатырга мөмкин? Бу сорауга җавап бирү өчен сезгә физика курсыннан билгеле 125
булган атом төшләренең составлары турындагы мәгълүматларны исегезгә төшерергә кирәк. Атомнарның төшләре уңай корылмалы, чөнки алар составына протон¬ нар керә. Ә алар + 1 корылмалы һәм чагыштырма массасы 1 гә тигез булган кисәкчекләрдән гыйбарәт. Протон — чагыштырма атом массасы 1 гә тигез булган водород атомының төше ул. Гелий атомының төшендә 2 протон бар, әмма гелийның чагыштырма атом массасы 4 кә тигез. Бу гелий атомының төшендә протоннар гына түгел, ә тагын нейтроннар — чагыштырма массасы 1 гә тигез булган корылмасыз кисәкчекләр дә урнашуга бәйле. Шулай булгач, нейтроннарның санын табу өчен чагыш¬ тырма атом массасыннан протоннар санын (атом төше корылмасын, элементның Д. И. Менделеев периодик системасындагы тәртип номерын) алырга кирәк. Электроннарның массасы бик кечкенә, шунлыктан аны исәпкә алмыйлар. Литий, натрий, углерод, фосфор атомнарының тешләрендәге протоннар һәм нейтроннар санын исәпләгез. Атомнарның төшләрендәге протоннар саны бертөрле — 17 шәр, әмма аларның бер өлешендә — 18, ә калган өлешендә 20 шәр нейтрон бар. Бу атом төрләренең чагыштырма атом массаларының кыйм¬ мәтләрен табыгыз. Химик элемент — төш корылмалары бертөрле булган атомнар төре ул. Төрле элементларның атомнары нәкъ менә төштәге протоннар саны белән аерылып торалар. Нейтроннар саны исә бер үк элементның атом¬ нары төшләрендә төрлечә булуы мөмкин. Химик элемент атомнарының төшләрендә нейтроннар саны төрлечә булган төрләрен изотоплар дип атыйлар. Үз вакытында Д. И. Менделеев башкарган урын алыштыруларны нәкъ менә изотоплар булу белән аңлаталар. Бу урын алыштыруларны галимнең бары тик матдәләрнең үзлекләренә нигезләнеп кенә башка¬ руына игътибар итегез, чөнки ул вакытта атомнарның төзелеше билгеле булмый әле. Хәзерге заман фәне бөек рус галименең хаклыгын раслады. Әйтик, табигый калий башлыча үзенең җиңел изотопларыннан, ә аргон авыр изотоплардан тора. Шунлыктан калийның тәртип номеры (атом төшенең корылмасы) аргонныкыннан зуррак булса да, калийның чагыш¬ тырма атом массасы аргонныкыннан кимрәк. 126
Химик элементларның күпчелеге изотоплар катнашмасыннан гыйба¬ рәт. Мәсәлән, табигый хлор атом массалары 35 кә һәм 37 гә тигез булган изотоплардан тора. Чагыштырма атом массасы 35,5 булуы исәпләп табыл¬ ган. Исәпләүләрне башкарганда изотопларның массасы белән беррәттән аларның табигатьтәге микъдары да игътибарга алынган. Химик элемент¬ ларның изотоплары булганлыктан, аларның чагыштырма атом массалары бөтен саннар белән түгел, ә вакланмалы саннар белән күрсәтелә. Шулай итеп, сез атомның катлаулы төзелешкә ия булган кисәкчек икәнен белдегез. Аның үзәгендә, протоннар һәм нейтроннардан торучы, уңай корылмалы төш урнаша, ә төш тирәсендә электроннар хәрәкәт итә. Химик элементның Д. И. Менделеев периодик системасындагы тәртип номеры санча атомның төш корылмасына тигез. Нәкъ менә атом төше корылмасының кыйммәте химик элементның үзлекләрен билгеләүче төп билге булып тора. Биремнәр 1. Периодик законның Д. И. Менделеев биргән һәм хәзерге әйтелешләрен ча гы штырыгыз. Аерымлыкны аңлатыгыз. Ни өчен Д. И. Менделеев периодик законны хәзергечә әйтеп бирә алмаган? Бу сорауга җавап бирергә авырсынсагыз 124—125 нче битләрдәге текстны карап чыгыгыз. 2. 11 нче таблицадагы (121 нче бит) мәгълүматлардан файдаланып, түбәндәге химик элементларның атомнарындагы протоннар, нейтроннар һәм электрон¬ нар санын билгеләгез: а) углерод; 6) неон; в) кремний; г) фосфор. 3. Ьәр очракта сүз нәрсә турында — изотоплар турындамы әллә төрле химик элементларның атомнары турында барамы, ачыклагыз: а) атомнарның чагыш¬ тырма атом массалары торле. әмма төш корылмалары бертөрле; 6) атомнарның төшләрендәге протоннар саны төрле, ләкин атомнарның массалары бертөрле; в) атомнарның төш корылмалары да. чагыштырма атом массалары да төрле; г) атомнарның төшләрендәге нейтроннар саны төрле, ә протоннар саны бертөрле. 4. Кайвакыт элементның кайсы изотобы турында сүз баруын аерып күрсәтергә телиләр. Ул чакта химик билгедән сулда өстә — бу изотоп атомының чагыш¬ тырма атом массасын, ә сулда аста төш корылмасын күрсәтеп язалар, мәсә¬ лән: I-? CI . Шул рәвешчә, атомнарны X, Ү, Z. R хәрефләре белән билгеләп, без алар турындагы мәгълүматларны язабыз: jeX, *20Ү, |9Z, -,OR - Хәрефләр урынына элементларның химик билгеләрен куеп языгыз. Кайсы атомнар изотоплар булып чыкты? 127
§ 28. АТОМНАРНЫҢ ЭЛЕКТРОННАР СҮРҮЕ ТӨЗЕЛЕШЕ Химик реакцияләр вакытында атомнарның төшләре үзгәрми. Бу нәтиҗәне сезгә билгеле булган фактка нигезләнеп ясарга мөмкин: реакция продуктлары башлангыч матдәләрне тәшкил иткән химик эле¬ ментлар атомнарыннан гына тора. Химик реакцияләр барышында атомнар белән нәрсә була соң? Атомның төзелеше белән теге яки бу физик һәм химик үзлекләр арасында бәйлелек бармы? Бәлки атомнарның электрон¬ нар сүрүе үзгәрәдер? Бу сорауларга җавап бирү өчен иң элек төрле химик элементлар атомнарының электроннар сүрүе төзелешен тикшереп узарга кирәк. Без Д. И. Менделеев периодик системасындагы беренче егерме элемент (водородтан кальцийга кадәр) турындагы мәгълүматлар белән чикләнербез. Атомның электроннар сүрүендәге электроннар саны аның төш корыл¬ масына тигез. Электроннар, электрон катлауларына тупланып, атомның төшеннән төрле ераклыкта урнашалар. Төшкә якынрак урнашкан саен, электроннар төш белән ныграк бәйләнештә булалар. Водород атомының төш корылмасы +1 гә тигез. Атомда бер генә электрон һәм, табигый ки, бер электрон катлавы. Водород атомының төзелешен төрле схема ярдәмендә күрсәтергә мөмкин: нф)1 яки tH 1 Бу язылышлар бер үк мәгълүматларны эченә ала: элементның химик билгесе, аның атом төше корылмасы (түгәрәктә яки химик билгедән сулда аста), электроннар катлауларының саны һәм аларның һәркайсындагы электроннар саны шундыйлардан. Лаборатор тәҗрибәләрне һәм практик эшне башкарып, сез водородның химик яктан актив булуын күрдегез: ул кислород белән реакциягә җиңел керә — яна. Кислород, күкерт, хлор һәм башка элементлар белән булган кушылмаларында водород I гә тигез булган даими валентлык күрсәтә. Химик элемент атомының төзелеше белән аның үзлекләре арасын¬ дагы бәйлелек не ачыклау өчен бер генә мисал җитми. Башка элемент¬ ларны тикшереп, закончалыкны эзләүне дәвам итик. Водородтан соң килә торган элемент гелий — инерт элемент. Ул башка элементлар белән ку¬ шылмалар барлыкка китерми, шулай булгач, валентлык күрсәтми. Гелий атомының төше +2 корылмасына ия, аның тирәсендә, бер электрон кат¬ лавы хасил итеп, 2 электрон хәрәкәт итә: Неф)2; 2Не 2 128
Гелий атомнары башка химик элементларның атомнары белән ку¬ шылмалар барлыкка китерми, ә бу исә аның электроннар сүрүенең зур тотрыклылыгын күрсәтеп тора. Гелийның һәм башка инерт газлар атом нарының электроннар сүрүләрен тәмамланган сүрүләр дип атыйлар. Шулай итеп, сез химик элементларның Д. И. Менделеев периодик системасының беренче период элементлары — водород һәм гелийның төзелеше һәм үзлекләре белән таныштыгыз. Чираттагы элемент — литий. Литийның атомында 3 электрон бар. Аларның икесе беренче, төшкә иң якын булган электроннар катлавында, ә өченчесе икенче, тышкы электроннар катлавында урнаша: Ь1ф)2)1; 3Li 2,1 Димәк, икенче период химик элементы литий атомында икенче элек¬ троннар катлавы барлыкка килде. Бу катлаудагы электрон, калган икесенә караганда, төшкә азрак тартыла. Ихтимал, литий селтеле металының металл үзлекләре һәм актив¬ лыгы нәкъ менә шундый, төшкә аз тартылып торган электрон булу белән аңлатыладыр да. Кушылмаларда литий атомнарына I гә тигез булган даими валентлык хас. Периодик таблицада литийның химик билгесен табыгыз. Литийдан неонга Ne кадәр атомнарның төш корылмалары закончалыклы рәвештә арта бара. Акрынлап электроннарның икенче катлавы электроннар белән тулылана бара. Бу катлауда электроннар саны арту белән элементларның металл үзлекләре кими һәм көчәя баручы неметалл үзлекләренә алышына бара. Фтор—иң актив неметалл, аның атомында 2 һәм 7 электрон булган ике электроннар катлавы бар: рф)2)7; 9Г 2,7 Фтордан соң неон килә; 10Ne 2,8 Үзлекләре буенча бу элементлар бер-берсеннән бик нык аерылып торалар. Неон, гелий кебек үк, инерт үзлекле; ул кушылмалар хасил итми. Димәк, сигез электронлы икенче электроннар катлавы тәмамлан ган катлау булып тора: электроннар атомга инертлык (химик кушыл¬ малар барлыкка китерә алмаучанлык) бирүче тотрыклы система тәшкил итәләр. Әгәр бу шулай икән, ул вакытта атомнары неон атомнарыннан төшен¬ дә өстәмә бер протонга һәм өстәмә электронга аерылып торырга тиешле, 9 Я*175 »29
чираттагы химик элементның өч электроннар катлавы булачак. Шулай итеп, бу элемент атомында бер электрон хасил иткән өченче, тышкы электроннар катлавы барлыкка килә. Бу элемент үзлекләре белән неоннан бик нык аерылып торачак, ул кушылмаларында, литий шикелле, бер валентлы бик актив металл булырга тиеш. Д. И. Менделеевның периодик системасында элементның тәртип номе¬ рына тигез булган атом төшенең корылмасы буенча тасвирланган бу элементның натрий икәнлеген беләбез. Ул өченче периодны башлый. Натрий — литийга караганда активрак булган селтеле металл. Димәк, безнең барлык фаразларыбыз дөрес булып чыкты. Натрий атомының төзелешен nNa 2,8,1 схемасы чагылдыра. Аның тышкы электроннар катлавындагы бердәнбер электроны литий атомындагы тышкы электронга караганда төштән тагын да ераграк ур¬ нашкан һәм шуңа күрә төшкә тагын да азрак тартыла. Натрийдан аргонга Аг кадәр (12 нче таблицаны карагыз) яңадан югарыда күрсәтеп үтелгән закончалык чагыла: атомнарның тышкы элек троннар катлавын тәшкил итүче электроннарның саны арта, натрийдан алюминийга таба (алюминий — күчеш металы) металл үзлекләре кими, неметалл үзлекләре кремнийдан фосфорга һәм күкерткә таба көчәя һәм хлор галогенында аеруча ачык күзәтелә. Өченче периодның ахырында инерт элемент — аргон, аның атомында — сигез электронлы тәмамланган тышкы катлау. Хлордан аргонга күчкәндә элементларның үзлекләре кискен үзгәрә. Өченче периодның соңгы элементы — аргоннан дүртенче периодның беренче элементы — калийга күчкәндә дә үзлекләр кискен үзгәрә. Шулай итеп, микъдар үзгәрешләре (төштәге протоннар һәм тышкы электроннар катлавындагы электроннарның саны) сыйфат үзгәрешләре (химик элемент хасил иткән гади матдәләрнең һәм кушылмаларның үзлекләре) белән бәйле, бу — табигатьнең гомуми законы. 12 нче таблицадагы мәгълүматлардан файдаланып, аңлатып бирегез: а) фтордан неонга, хлордан аргонга: 6) неоннан на трийга, аргоннан калийга күчкәндә химик элементларның, үз¬ лекләре кискен үзгәрү нәрсәгә бәйле? 130
12 нче таблица Водородтай кальцийга кадәрге химик элементларның атомнары төзелеше Периодлар Элементлар атомнарының тезелеш схемалары 1 2 нче нче ,Ве »в ьС 7N ,0 45 •« ■ч - д ,Не 2 ,,Ne 3 нче 2.1 nNa 2,2 ,,Mg 2,3 ,зА1 2,4 мБ| 2.5 2,6 icS 2.7 17С1 2,8 i«Ar 4 нче 2,8,1 (9к 2,8,8.1 2.8,2 3оСа 2.8,8.2 2,8,3 2,8,4 2,8,5 2,8,6 2,8,7 2,8,8 Искәрмә. Схемада атомның тышкы электроннар катлавындагы электроннар саны калын шрифт белән бирелгән. Хәзергә сезгә билгеле булган мәгълүматларны системага салыйк: сүз химик элементлар атомнарының электроннар сүрүләре төзелеше турында бара. Атомның электроннар сүрүендә электроннар катлау-катлау булып урнашалар. Төштән беренче катлау анда — ике электрон булганда, икен¬ чесе һәм өченчесе сигез электрон булганда тәмамланган санала. Атомдагы электроннар катлауларының саны химик элемент урнаш кан периодның номерына туры килә. Периодик системада һәр элемент атомының электроннар сүрүе үзен¬ нән алда килгән элементның электроннар сүрүе төзелешен кабатлый, әмма аннан бер электронга аерылып тора. а) Селтеле металлар; б) галогеннар семьялыкларына керүче химик элементлар атомнарының, төзелеш схемаларын чагыш¬ тырыгыз. Охшашлыкларын һәм аерымлыкларын әйтеп бирегез. Бу элементларның атомнары тезелешендәге охшашлык билге ләрен үзлекләрендәге охшашлыклар белән һәм, киресенчә: атом нарның тезелешендәге аерымлыкларны үзлекләрендәге аерым лыклар белән чагыштырып карагыз. Нәтиҗәләр ясагыз. Атом. төш, сүрү, электроннар катлавы, уңай корылма, тискәре корылма, протон, нейтрон, электрон, тәртип номеры сүзләрен кулланып, атом төзелеше турында сөйләргә әзерләнегез. б* 131
Сез төш корылмалары +1 дән +20 гә кадәр булган химик элементлар атомнарының төзелеше белән таныштыгыз. Башка элементлар турындагы шундый мәгълүматлар белән сез химияне өлкән сыйныфларда өйрәнү барышында танышырсыз. Ләкин химик элементларның атомнары төзе¬ леше белән үзлекләре арасындагы үзара бәйләнеш турында нәтиҗә ясау, үзлекләрнең периодик рәвештә үзгәрүнең, бу үзлекләрнең охшашлык һәм аерымлык сәбәпләрен аңлау өчен сез өйрәнгәннәр дә җитәрлек. 1) Элементлар атомнарының тышкы электроннар катлавының ох¬ шаш төзелеше периодик рәвештә кабатланганга күрә, төш корылмалары арту тәртибендә урнашкан химик элементларның үзлекләре дә периодик рәвештә үзгәрә. 2) Бер период эчендә элементларның үзлекләре акрынлап үзгәрүне атомнарның тышкы катлауларындагы электроннар саны эзлекле рәвештә арту белән аңлатырга мөмкин. 3) Атомның тышкы электроннар катлавы тәмамлану галогеннан инерт элементка күчкәндә үзлекләрнең сикереш ясап кискен үзгәрүенә китерә; электроннарның яңа катлавы барлыкка килү инерт элементтан селтеле металлга күчкәндә үзлекләрнең сикереш ясап кискен үзгәрүенә сәбәп була. 4) Бер семьялыкка кергән элементларның атомнарында тышкы элек¬ троннар катлавында электроннар саны бертөрле, шуңа күрә аларның химик үзлекләре дә охшаш. Биремнәр 1. Атомнарының төш корылмалары арту тәртибендә урнашкан химик элемент¬ ларның үзлекләре периодик рәвештә үзгәрүнең сәбәбен аңлатып бирегез. 2. Түбәндәге химик элементларның атомнары төзелешенең схемаларын төзегез: а) азот; б) неон; в) натрий. Натрий һәм неон атомнарының электроннар сүрүләре төзелешен чагыштырыгыз, аерымлыкларын ачыклагыз. Бу аерым¬ лыклар элементларның үзлекләре белән ничек бәйләнгән? 3. Кайсы химик элементларның атомнарында электроннарның катлауларда түбәндәгечә урнашуын билгеләгез: а) 2,3; б) 2,6; в) 2,8,4. Җавап бирү өчен сеэ атом төзелеше турындагы нинди мәгълүматлардан файдаландыгыз? 4. Тәртип номерлары: а) 4; б) 10; в) 17 гә тигез булган химик элементларның атомнарында ничәшәр тәмамланган электроннар катлаулары бар? Җавапны аңлатып бирегез. 5. Хлор һәм аргонның үзлекләрендәге аерымлыкның сәбәбе нидән гыйбарәт? 6*. Криптон — Д. И. Менделеев периодик системасының дүртенче периодын тәмамлаучы инерт элемент. Аның атомындагы электроннар катлауларының 132
санын Һәм тышкы электроннар катлавындагы электроннар санын билгеләгез. Сез ничек уйлыйсыз, аннан соң килә торган элементның атомында электрон¬ нар катлавы ничә булыр? Ул охшаш элементларның кайсы семьялыгына керә? 7*. Химик элементның Д. И. Менделеев периодик системасындагы тәртип номе¬ рын белгән хәлдә, әмма периодик системадан файдаланмыйча, 8, 13, 18 нче номерлы элементларның атомнары тезелешенең схемаларын тезегез. Схемалар буенча неметаллны һәм инерт элементны билгеләгез. § 29. ХИМИК ЭЛЕМЕНТЛАРНЫҢ ПЕРИОДИК СИСТЕМАСЫ. ПЕРИОДЛАР Безнең әйләнә-тирәбез химик элементлардан тора, алардан әйләнә-тирә дөньяны һәм аның бер өлеше булган безнең үзебезне төзүче матдәләр хасил була. Периодик закон —табигать законы; ул химик эле¬ ментлар атомнарының төзелеше һәм үзлекләре арасында чынбарлыкта булган бәйләнешне чагылдыра, химик элементлар һәм аларның кушылма¬ лары турындагы мәгълүматларны системалаштырырга һәм аларны «Хи¬ мик элементларның периодик системасы* дип аталучы таблица рәвешендә ачык итеп күрсәтергә мөмкинлек бирә (дәреслекнең 1 форзацындагы таблицаны карагыз). Периодик таблицаның беренче вариантларын Д. И. Менделеев төзегән. Периодик системада һәр химик элемент билгеле бер шакмакта урнаш¬ тырылган химик билге белән күрсәтелгән. Шакмакта элемент турында кайбер мәгълүматлар*, аның исеме, тәртип номеры, чагыштырма атом массасының кыйммәте бирелгән. Химик элементларның горизонталь рәтләре — периодларны, ә вертикальләре төркемнәрне тәшкил итәләр, шунлыктан һәр элемент билгеле бер периодта һәм билгеле бер төркемдә урнаша. Периодик системаның периодларын тикшерик. Таблицада период¬ ларның номерлары цифрлар белән сулда күрсәтелгән. Периодик системаның периоды дип нәрсә атала? Өченче периодны тәшкил итүче химик элементларның атом¬ нары тезелешенең схемаларын языгыз. Бу элементларның кай¬ сыларына: а) металл: б) күчеш металы; е) неметалл үзлек¬ ләре хас булуын фаразлагыз. 133
Сезгә билгеле булганча, беренче периодта — 2 химик элемент, икенче һәм өченче периодларда 8 әр элемент урнаша. Бу периодларны кечкенә. периодлар дип йөртәләр. Алардан соң килүче дүртенче — җиденче период¬ лар — зур периодлар, аларда элементлар саны күбрәк: дүртенче һәм бишенче периодларда — 18, алтынчы периодта 32 элемент бар, ә җиденче период тәмамланмаган. Кечкенә периодларда бер элементтан икенчесенә күчкәндә электроннар һәрвакыт тышкы электроннар катлавын тулыландыра. Зур периодларда, селтеле һәм селтеле-җир металларыннан соң, электроннар катлауларының тулылануы башкача дәвам итә. Әмма кечкенә периодларда да, зур период¬ ларда да химик элементларның үзлекләре закончалыклы үзгәрә. Шул закончалыкны ачыклыйк. Моның өчен 13 нче таблицада (135 нче бит) бирелгән мәгълүматларга анализ ясыйк. Бер периодны тәшкил итүче химик элементларның атомнары төзелешләрен чагыштырыгыз (13 нче таблицадан файдала¬ ныгыз). Моның өчен түбәндәгеләргә игътибар итегез: а) эле¬ ментлар нинди тәртиптә урнашкан; б) аларның атомнарын дагы электроннар сүрүләрендә электроннар катлауларының саны бертигезме әллә төрлеме; в) атомнарның тышкы элек¬ троннар катлауларындагы электроннарның саны ничек үзгәрә? Натрий һәм магнийның металл үзлекләре бер үк дәрәҗәдә чагыламы? Җавапны аңлатып бирегез. Ни өчен алюминийны күчеш металы дип атыйлар? Өченче периодның неметалл гади матдәләрен хасил итүче хи¬ мик элементларны атагыз. Аларның кайсысында неметалл үзлекләре аеруча ачык чагыла? Бер периодны тәшкил итүче химик элементларның оксидла¬ рының һәм аларга туры килүче гидроксидларның үзлекләре ничек үзгәрә? Бер период эчендә химик элементлар үзлекләренең акрынлап үзгәрүнең сәбәбен ачыклагыз. Атомнарның тышкы электроннар катлавындагы электроннарның саны оксидтагы иң югары валентлыкка туры килүенә игътибар итегез. Искәрмә булып инерт элемент - аргон тора. Ул оксидлар, гидроксидлар һәм очучан водородлы кушылмалар хасил итми. Әмма авыр инерт эле¬ ментларның атомнарында (криптон Кг, ксенон Хе, радон Rn) тышкы 134
I < Н • • '*111' ' -ЦО Өченче периодның химик элементлары атомнарының тезелеше белен ал арда в барлыкка килгән гадн һәм катлаулы матдәләрнең үзлекләре арасындагы бәйләнеш 135 Элемент¬ ның химик билгесе, теш корыл¬ масы Электрон нарның катлау¬ ларга бүленеше Тышкы катлау электрон¬ нары Гади матдәсенең үзлекләре Югары оксидын¬ да һәм гидрок¬ сиды нда валент- ЛЫГҺ1 Югары оксидының формуласы, аның үзлекләренең характеры Югары гидроксиды- ның форму ласы, аның үзлекләренең характеры Очучан водород¬ лы ку¬ шылма¬ сының форму ласы Очучан водород¬ лы кушыл масында валеит- лыгы „Ыа 2 8.1 • Na Металл I ,Na2O (иигез оксиды I NmOH (ишез) — ,2Мв 2 8,2 Mg Металл и MgO (иигез оксиды I «м(ОН) (нигез) — 13 1 2 8,3 Al Күчеш металы III А*А имфютер оксид) AI(OH) ‘ и Н АЮ3 (<|мфоте| ГИ (рОКСгД! US' 2.8,4 Si Неметалл IV яюг <| ислота оксиды 1 н^ю3 <» нсло al SiH, IV 1Л 2,8.5 P- Неметалл V О ислота оксиды 1 Н 1’0, (кислота) PH III ieS 2 8 6 S' Неметалл VI н"з (кислота оксиды I М>4 (г. ислота) H2S II )ТС1 2.8 7 Cl: Неметалл VII С12о7 ««ислота оксиды 1 нсю4 (м ислота! HCI I 18'^* 2 8.8 Ar -• Инерг газ — • ““
электроннар төштән шактый ерак урнашалар. Шуңа нигезләнеп галимнәр тышкы тәмамланган электроннар катлавының тотрыклылыгын бозу буры чын куйдылар. Һәм, шул рәвешчә, бу элементларның валентлыгы VIII гә тигез булган химик кушылмаларны, мәсәлән, ксенон (VIII) оксидын ХеО4 табуга ирештеләр. Шулай итеп, кечкенә период кимик элементы атомының иң югары валентлыгының кыйммәте тышкы электроннар катлавындагы электрон¬ нар санына тигез. Мондый ня ленчлыкны элементның атомы гадәттә иң актив неметаллардан саналучы фтор яки кислород белән булган кушыл¬ маларында, югары оксидына туры килүче гидроксидында күрсәтә. Кеч¬ кенә период химик элементларының атомнарындагы тышкы электрон¬ нар катлавы электроннарын валентлык электроннары днп атыйлар. Сезгә кайбер химик элементларның атомнары даими валентлыкка ия булуы билгеле, әмма күп кенә элементларның атомнарына үзгәрүчән валентлык хас. Валентлык кыйммәте атомның тышкы катлавын тәшкил итүче электроннар санына, бу катлауның төзелешенә (кечкенә периодлар элементлары өчен) һәм атомнары кушылмалар хасил итүче химик эле¬ ментларның табигатенә бәйле. Мәсәлән, неметаллар иң югары валент- лыкны оксидларында күрсәтәләр. Моннан тыш. алар, башка валентлык кыйммәтләрен күрсәтеп, очучан водородлы кушылмалар хасил итәләр. Бу очракта валентлыкның кыйммәте неметалл атомының тышкы катлавы тәмамлану өчен җитмәгән электроннар санына тигез була. Тышкы катлау анда 8 электрон урнашканда тәмамланганлыктан, бу сан 8 белән тышкы электроннар'катлавындагы электроннар саны арасындагы аерма була¬ рак билгеләнә. Әйтик, кремнийның водородлы кушылмасындагы валент¬ лыгы — IV (8 - 4 = 4), фосфорныкы — III, күкертнеке — II, хлорныкы I гә тигез була. Периодта неметалл атомнарының очучан водородлы кушыл¬ маларындагы валентлык кыйммәтләре IV тән I гә кадәр кими. Шулай итеп, химик элементларның горизонталь рәтләрен периодлар днп атыйлар. Период селтеле металл белән (беренче период — водород белән) баш¬ лана һәм инерт элемент белән тәмамлана. Бер период химик элемент¬ ларының атом сүрүендә электроннар катлауларының саны бертигез була. Һәр периодта атомнарның тышкы электроннар катлауларында элек¬ троннар туплана бара. Шуңа бәйле рәвештә, элементларның кушылмала¬ рындагы иң югары валентлык кыйммәтләре арта; тиешле гади матдә¬ ләрнең металл үзлекләре кими һәм неметалл үзлекләре көчәя; югары оксидларның һәм гидроксидларның үзлекләре нигез үзлекләреннән, амфотер үзлекләр аша, кислота үзлекләренә кадәр үзгәрә. 136
Биремнәр 1. Атомнарның электроннар сүрүләрендәге катлауларда электроннарның урна¬ шуын чагылдыручы саннарның рәтләре бирелгән: а) 2,8.8,2; б) 2,1; в) 2,8,3; г) 2. Бу саннарга туры килүче химик элементлар кайсы периодларда урнаш¬ каннар? Селтеле металлны билгеләгез. 2. Кечкенә һәм зур периодларның охшашлык һәм аерымлык билгеләрен ачык¬ лагыз. (Җавап бирергә читенсенсәгез, игътибар белән яңадан 134 нче биттәге текстны укып чыгыгыз.) 3. Химик элементлар периодик системасының өченче периодында элементларның металл үзлекләре неметалл үзлекләренә алышынуын дәлилләгез. Бу күренешне аңлатып бирегез. 4*. X, Ү, Z элементлары химик элементларның Д. И. Менделеев периодик систе¬ масында бер-бер артлы бер периодта урнашканнар. X элементы — ХО составлы нигез үзлекле югары оксид, ә Z элементы кислота оксиды ZO, хасил итә. Ү эле¬ менты югары оксидының составын һәм үзлекләрен ачыклагыз. Ү элемен¬ тының оксидына үзегез күрсәткән үзлекләр хас булуын тәҗрибәләр ярдәмендә ничек дәлилли аласыз? Оксидның составын һәм үзлекләрен билгеләгәндә сез нинди закончалыктан файдаландыгыз? 5. 24 нче һәм 25 нче параграфлар материалын кабатлагыз. Селтеле металлар һәм галогеннар семьялыкларын тәшкил итүче химик элементларның үзлеклә¬ рендәге охшашлыкларга һәм аерымлыкларга аеруча игътибар итегез. § 30. ХИМИК ЭЛЕМЕНТЛАРНЫҢ ПЕРИОДИК СИСТЕМАСЫ. ТӨРКЕМНӘР ҺӘМ ТӨРКЕМЧӘЛӘР Химик элементларның вертикаль баганалары Д. И. Менделеев периодик системасында төркемнәрне тәшкил итәләр. Системада сигез төркем, төркемнәрнең номерлары таблицаның өске юлында рим цифр¬ лары белән билгеләнгән, һәр төркем төп һәм ян төркемчәләргә бүленгән. Бер төркемчәдәге элементларның химик билгеләре — уңга, икенче төркем- чәдәгеләренеке сулга урнашкан. Төп төркемчәләргә — зур һәм кечкенә периодларның элементлары, ә ян төркемчәләргә бары тик зур период¬ ларның элементлары гына керә. Мәсәлән, VII төркемнең төп төркем¬ чәсен — галогеннар, ә ян төркемчәсен өч күчеш металы: марганец Мп, технеций Тс һәм рений Re тәшкил итә. Ян төркемчәләрнең барлык элементлары да — күчеш металлары, алар амфотер һәм хәтта кислота үзлекле югары оксидлар һәм гидроксидлар барлыкка китерәләр. Неметалл 10 Я-175 137
элементлары IV—VII төркемнәрнең төп төркемчәләрендә тупланган. Бары тик бу элементлар гына очучан водородлы кушылмалар хасил итәләр. Элементларның кислород белән булган кушылмаларындагы нң югары валентлыгы, кагыйдә буларак, үзләре кергән төркем номерына туры килә. Әйтик, I төркемгә керүче селтеле металларның атомнары I гә тигез булган иң югары валентлык күрсәтәләр; магний һәм кальций атомнарының валентлыгы II гә тигез (периодик системаның II төркеме), ә галогеннар атомнарының (фтордан башкаларыныкы) иң югары валент¬ лыгы VII гә тигез, чөнки алар — VII төркем элементлары. Кайвакыт бу кагыйдә бозыла. Мәсәлән, I төркем элементы бакырның иң югары валент¬ лыгы II гә тигез, ә кислород һәм фтор үзләре кергән төркемнәрнең номер¬ лары VI һәм VII гә тигез булган валентлыкларны күрсәтеп кушылмалар хасил итмиләр. VIII төркемгә керүче химик элементлардан бары тик осмий, иридий, ксенон һәм радон гына VIII гә тигез булган валентлык күрсәтеп кушылмалар хасил итәләр. Сезгә билгеле булган семьялыкларның һәркайсын (селтеле металлар, селтеле-җир металлары, галогеннар, халькогеннар, инерт элементлар) хасил итүче элементлар бер төркемчәгә керәләр. Төп төркемчәләрне тәшкил итүче химик элементлар бер-берсенә атом¬ нарының тышкы электроннар катлавының төзелеше белән охшаганнар, шунлыктан аларның үзлекләре дә охшаш (14 нче таблицаны карагыз). Ни өчен бер семьялыкны тәшкил итүче химик элементлар арасында охшашлыклар да, аерымлыклар да бар? Бу сорауга җавап бирү өчен кайбер селтеле металларның (Li, Na, К) атомнары төзелеше схемаларын языгыз, атомнарның төзелешен һәм бу элементлар үзлекләре үзгәрүнең сезгә мәгъ лүм булган закончалыкларын чагыш тырыгыз. Бер төп төркемчә химик элементлары арасындагы аерымлыклар алар¬ ның гомуми үзлекләре төрле дәрәҗәдә чагылудан гыйбарәт. Сезгә селтеле металларның химик активлыгы элементның тәртип номеры (атом төше корылмасының) арту белән көчәюе билгеле. Шул ук закончалык селтеле-җир металларына да хас. Атомнарның төзелешен белгән хәлдә, төркемчәдә элементларның металл үзлекләре атомнардагы электроннар катлаулары саны арткан саен көчәюен күрү кыен түгел. Димәк, бу элементлар оксидларының һәм гидроксидларының нигез үзлекләре дә көчәя. 138
14 нче таблица 1—VIII төркемнәрнен төп төркемчәләре химик элементларының атомнары төзелеше белән аларның кушылмаларының формалары арасындагы бәйләнеш Төп төркемчәләрнең химик элементларына тасвирлама Төркемнәр I II Ill IV V VI VII VIII Атомнарның тышкы электроннар катла¬ вындагы электроннар саны 1 2 3 4 5 6 7 8 Атомнарның тышкы электроннар катлавы¬ ның төзелеше R :R :R :R- :R* :R- :R: :R: Югары оксидта валентлыгы 1 II III IV V VI VII -<VIII> Югары оксидның гомуми формуласы r2o RO RjOj ROj R-0. w <3 RO, r2ot (RO«) Очучан водородлы кушылмада валентлыгы — — IV HI II I — Очучан водородлы кушылманың гомумн формуласы — — rh4 RH, о RH, RH — Галогеннар һәм халькоген нарның неметалл үзлекләре атомнарның теш корылмалары арту белән кими, чөнки атомнарда электроннар катлау¬ ларының саны арта. Шулай ук төркемчәләрдә элементлар оксидларының һәм гидроксидларының кислота үзлекләре дә кими. Шулай итеп, элементларның вертикаль баганалары — химик эле¬ ментларның Д. И. Менделеев периодик системасының төркемнәре ул. Һәр төркем төп һәм ян төркемчәләргә бүленгән. Бер төркемдәге элементларның иң югары валентлыклары бертөрле. Бер төп төркемчәдә урнашкан химик элементларның атомнарында тышкы электроннар катлавы охшаш төзелешле, шуңа күрә аларның үзлекләре дә охшаш була. Бер төркемчә элементларының үзлекләрендәге 139
аерымлыкларны атомнарда электроннар катлауларының саны төрлечә булу белән аңлатырга мөмкин. Төп төркемчәләрдә химик элементларның атомнарында электроннар катлауларының саны арту белән, аларның металл үзлекләре көчәя, ә неметалл үзлекләре кими; оксидларның һәм гидроксндларның нигез үзлекләре көчәя, ә кислота үзлекләре кими. Д. И. Менделеев периодик системасының төп төркемчәләрендә һәм периодларында химик элементларның үзлекләре үзгәрү закончалыклары турындагы мәгълүматлар 15 нче таблицада берләштереп бирелде. 15 нче таблица Д. И. Менделеев периодик системасының төп төркемчәләрендә һәм периодларында химик элементлар атомнарының төзелеше һәм үзлекләре үзгәрү закончалыклары Химик элементның мөһим характеристикалары Аларның үзгәрү закончалыклары төп төркемчәләрдә периодларда Чагыштырма атом массасы Арта 1 Кагыйдә буларак, арта Атом төшенең корылмасы Арта 1 Арта > Атомдагы электроннар катлауларының саны Арта 1 Даими Оксидларда иң югары валентлыгы Даими Арта > Водородлы кушылмаларда валентлыгы Даими Кими > Металл үзлекләре Көчәя 1 Кими > Неметалл үзлекләре Кимн X Көчәя > Биремнәр 1. Химик элементларны: а) төркемгә; 6) төркемчәгә нинди билгеләренә нигезләнеп берләштерәләр? 140
2. Түбәндәге химик элементларның кайсылары очучан водородлы кушылмалар хасил итәләр: а) азот; б) гелий; в) алюминий; г) хлор? Водородлы кушыл¬ маларның формулаларын языгыз, атомнарның валентлыкларын күрсәтегез, 3. Химик элементларның атомнарындагы электроннарның электроннар кат¬ лауларында урнашуын чагылдыручы саннар рәте бирелгән: а) 2,2; б) 2,8,5; в) 2,8,8,1. Бу саннарга туры килүче элементлар кергән периодларның һәм төр¬ кемнәрнең номерларын ачыклагыз. Җавапны аңлатып бирегез. 4*. Фтор, неон һәм натрий атомнарының төзелеш схемаларын языгыз, а) Фтор һәм неон: б) неон һәм натрий атомнарының төзелешендәге уртак билгеләрне Һәм аерымлыкларны күрсәтегез. Неон атомыныкы кебек булсын өчен, фтор Һәм натрий атомнарының электроннар сүрүләрендә нинди үзгәрешләр күзә¬ телергә тиеш? Барлыкка килүче кисәкчәләр электронейтраль булырмы әллә корылмалы булырмы? § 31. ЭЛЕМЕНТЛАРНЫҢ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ ПЕРИОДИК СИСТЕМАСЫНДА УРНАШУЫНА ҺӘМ АТОМНАРНЫҢ ТӨЗЕЛЕШЕНӘ НИГЕЗЛӘНЕП, ХИМИК ЭЛЕМЕНТЛАРГА ҺӘМ АЛАРНЫҢ КУШЫЛМАЛАРЫНА ХАРАКТЕРИСТИКА БИРҮ «Химик элементларның Д. И. Менделеев периодик системасы» таблицасы элементларның атомнары төзелешен тасвирларга, алардан барлыкка килгән гади матдәләрнең үзлекләрен, аеруча характерлы ку¬ шылмаларының: югары оксидларының Һәм аларга туры килүче гид- роксидларның, шулай ук очучан водородлы кушылмаларының (әгәр элемент аларны барлыкка китерсә) составларын һәм үзлекләрен алдан әйтергә мөмкинлек бирүче мәгълүматларны эченә ала. Мәсәлән, химик элементларның Д. И. Менделеев периодик системасында урнашуына ка¬ рап, магний элементына характеристика бирик: аның атом төзелешен, гади матдәсенең үзлекләрен, кушылмаларының (югары оксидының һәм гидроксидының) составын һәм үзлекләрен тасвирлыйк. Периодик системада магнийның тәртип номеры — 12, димәк, аның атомының төш корылмасы +12 гә тигез. Атом электронейтраль булган¬ лыктан, төш тирәсендә хәрәкәт итүче электроннарның саны да шулай ук 12 була (электронның корылмасы -1 гә тигез). Магний атомының төшен¬ дә 12 протон бар, аларның саны төш корылмасын билгели дә инде. Ней¬ троннарның саны чагыштырма атом массасы белән төштәге протоннар санының аермасына тигез: 24 - 12 — 12. 141
Магний — өченче период элементы, димәк, аның атомында электрон¬ нар 3 электроннар катлавы хасил итә. Төштән беренче электроннар катла¬ вында 2 электрон, икенче катлауда — 8, тышкы катлауда 2 электрон һәм бу — төркем номерына туры килә (төп төркемчә): 12Mg 2,8.2 Металлар атомынын тышкы катлавында, кагыйдә буларак, элек¬ троннар күп булмый: 1 яки 2. Магнийның тышкы электроннар кат¬ лавында 2 электрон, димәк, ул — типик металл элементы. Магний оксиды MgO составына ия. Ул нигез оксиды булып тора, аңа Mg(OH)2 нигезе туры килә. Магний очучан водородлы кушылма хасил итми, чөнки ул — II төр¬ кемнең төп төркемчә элементы, ә мондый кушылмаларны бары тик IV — VII төркемнәрнең төп төркемчә неметаллары гына барлыкка китерә. Югарыда без химик элементның төрле үзлекләре, ягъни билгеле бер төрдәге аерым атомнарның үзлекләре турында фикер йөрттек. Чынбар¬ лыкта без аерым атомнар белән түгел, ә гади һәм катлаулы матдәләр белән эш итәбез. Тыгызлык, электр үткәрүчәнлек, ялтыравык, төс кебек башка үзлекләр аерым атомнарга түгел, ә үзара бәйләнештә булган бик күп атомнардан торган матдәләргә хас. Магний гади матдәсе үзенә генә хас ялтыравыклы, электр тогын һәм җылылыкны яхшы үткәрә. Химик яктан актив металл булып тора, ул кислород һәм башка неметаллар белән җиңел реагирлаша. Фосфорга характеристика биргәндә химик элементлар перио дик системасының һәм атомнар тезелешенең нинди законча лыклары кулланылганын аңлатып бирегез. Фосфор атомының теш корылмасы +15 (төштә 15 протон һәм 16 нейтрон ). Фос фор атомының төзелеш схемасы: ISP 2,8,5. Кислородлы кушыл мада фосфор атомнарының иң югары валентлыгы — V кә, ә очучан водородлы кушылмада — III кә тигез. Гади матдәсе — неметалл. Металлар һәм кислород белән үзара тәэсир итешә. Югары оксиды Р2О5 — кислота оксиды, аңа HlfPO^ кислотасы туры килә. Очучан водородлы кушылмасының формуласы РН3- Сез химик элементларның Д. И. Менделеев ачкан периодик законы һәм периодик системасы элементлар атомнарының һәм алар хасил иткән гади һәм катлаулы матдәләрнең үзлекләрен фаразларга мөмкинлек би¬ рүенә ышандыгыз. 142
Химик элементка характеристиканы (тасвирламаны) гадәттә план буенча бирәләр. Химик элементка характеристика бирү планы 1. Элементның химик билгесе һәм исеме. 2. Химик элементның Д. И. Менделеев периодик системасында урыны (тәртип номеры, период һәм теркем номерлары, теп яки ян төркемчә). 3. Химик элемент атомының төзелеше (атом төшенең корылмасы; протоннар, нейтроннар һәм электроннарның саны; электроннарның кат¬ лауларда урнашуы). 4. Бирелгән химик элемент хасил иткән гади матдәнең үзлекләре (металл, күчеш металы, неметалл). 5. Элемент атомнарының валентлыгы. Югары оксидның, аңа туры килүче гидроксидның формулалары һәм аларның химик үзлекләре¬ нең характеры; неметаллның очучан водородлы кушылмасының фор¬ муласы. Биремнәр 1. Югарыда бирелгән план буенча алюминийга характеристика бирегез. 2. Химик элемент атомында электроннарның катлауларда түбәндәгечә урнашуы билгеле: 2,8,6. Элементның Д. И. Менделеев периодик системасындагы уры¬ нын, гади матдәсенең үзлекләрен, югары оксидының һәм аңа туры килүче гидроксидының составын һәм үзлекләрен, әгәр элемент очучан водородлы кушылма хасил итсә, аның составын ачыклагыз. 3. Өченче период элементларыннан берсе R,O7 составлы югары оксид хасил итә. Бу элемент кайсы төркемгә керә; ул төп төркемчә элементымы әллә ян төр¬ кемчә элементымы? Бу оксидка нинди үзлекләр хас? Әгәр бу элементның очучан водородлы кушылмасы булса, аның формуласын языгыз. 4. Химик элемент атомында электроннар катлавы ике булып, очучан водородлы кушылмасының составы RH, формуласы белән билгеләнсә, химик элементны ачыклагыз. Бу элемент нинди гади матдә хасил итә: металлмы әллә неме- таллмы? 5. Селенның Se югары оксидының составын һәм үзлекләренең характерын ачыклагыз. Аның үзлекләрен раслаучы реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 6. Химик элементларның Д. И. Менделеев периодик системасында тәртип номер¬ лары: а) № 6; б) № 11; в) № 18 булса, аларның югары оксидлары кислота белән үзара тәэсир итешерме юкмы? Мөмкин булган реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 143
7. Химик элемент атомында электроннарның катлауларда урнашуы түбәндәгечә: 2,8,1. Бу элементтан барлыкка килгән гади матдә белән 8 нче һәм 16 нчы номерлы элементлардан барлыкка килгән гади матдәләр арасындагы химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. Реакцияләрнең продуктларын атагыз һәм аларның һәркайсы катлаулы матдәләрнең нинди классына керүен ачык¬ лагыз. 8*. Д. И. Менделеев периодик таблицаны төзегәндә 31 нче номерлы химик элемент (галлий) әле ачылмаган булган. Шуңа да карамастан галим аның өчен дүр¬ тенче периодта, Ш төркемнең төп төркемчәсендә буш шакмак калдыра һәм аның гади матдәсенең, югары оксидының һәм гидроксидының үзлекләрен алдан әйтә. Бу матдәләргә нинди үзлекләр хас? 31 нче номерлы химик эле¬ ментның Д. И. Менделеев периодик системасында урнашуына нигезләнеп, үз фикерләрегезне әйтегез. § 32. ПЕРИОДИК ЗАКОННЫҢ ӘҺӘМИЯТЕ Нинди дә булса табигый күренешләр арасындагы үзара бәйлә¬ нешләрне чагылдыра торган табигать законнары чынбарлыкта кеше аңына бәйсез, ягъни объектив рәвештә гамәлдә булалар. Кеше аларны бары тик ача, ягъни күренешләрнең үзара бәйләнешен танып белә һәм аларны закон рәвешендә әйтеп бирә. Табигатьнең теләсә кайсы законы кешеләр¬ нең билгеле бер күренешләр турындагы белемнәрен гомумиләштерә. Д. И. Менделеев ачкан периодик закон һәм периодик система химик элементлар, алардан барлыкка килгән гади һәм катлаулы матдәләр турын¬ дагы мәгълүматларны гомумиләштерә. Элементның периодик системадагы урынын белгәндә, сез шул элементка һәм аның кушылмаларына характе¬ ристика бирә аласыз. Табигатьнең теләсә кайсы башка законы кебек үк, периодик законны кешеләр фактларны һәм күренешләрне аңлату өчен кулланалар. Мәсәлән, химик элементларның атомнарының төзелеше турындагы мәгълүматлар¬ дан файдаланып, сез охшаш элементлар семьялыкларының ни өчен бу¬ луын, бөтен системада химик элементларның үзлекләре периодик рәвештә үзгәрүнең сәбәбен һәм бер период яки төп төркемчә чикләрендә үзлек¬ ләрнең үзгәрү закончалыкларын аңлатып бирә аласыз. Периодик законны Д. И. Менделеев тәгъбир иткән. Әмма без аның формулировкасын белү белмәүгә дә карамастан, үзара «төзелеш —үзлек¬ ләр» бәйләнеше барыбер бар. Моңа төшенү ачылган закончалыкны билгеле фактларны аңлатып бирү өчен генә түгел, ә бәлки яңаларын алдап күрү (фараз итү) өчен файдаланырга да мөмкинлек бирә. Мәсәлән, периодик 144
законны кулланып, әле ачылмаган химик элементларның булуын һәм аларның үзлекләрен алдан әйтергә мөмкин. Моның дөреслегенә ышану өчен, биремнәрне башкарыгыз. Химик элементның неметалл үзлекләре күкертнекеннән күб¬ рәк, ә фторныкыннан азрак чагыла. Аның чагыштырма атом массасы 20 дэн артыграк. Элементның Д. И. Менделеев перио дик системасындагы урынын ачыклагыз, аның атомының төзе¬ леш схемасын языгыз. Ул хасил итә торган гади һәм катлаулы матдәләрнең (югары оксидының һәм гидроксидының) үзлеклә¬ ренә характеристика бирегез. Әгәр чагыштырма атом массасы турында мәгълүматлар булмаса, сез дөрес җавап бирә алыр идегезме? Химик элемент НД1 составлы очу чан водородлы кушылма хасил итә. Аның югары оксидының һәм гидроксидының кислота үзлекләре селен кушылмаларыныкына караганда күбрәк чагыла. Химик элементның Д. И. Менделеев периодик системасындагы урынын ачыклагыз, аңа характеристика бирегез. Д. И. Менделеев периодик таблицаны төзегәндә аңа шундый ук мәсь¬ әләләрне хәл итәргә — үзе хасил итә торган гади һәм катлаулы матдәләр¬ нең үзлекләре буенча химик элементның периодик системадагы урынын билгеләргә туры килә. Ул вакытта билгеле булган элементларның чагыш¬ тырма атом массаларын дөрес билгеләмәү һәм ачылмаган элементлар булу өстәмә кыенлыклар тудырган. Әмма бөек галим үзе ачкан табигать зако¬ нының раслыгына нык ышанган була. Ул ун элементның: бериллий, индий, ванадий, лантан һ. б. ларның шул чорда кабул ителгән атом мас¬ саларын һәм кислородлы кушылмаларындагы валентлыкларын җитди үзгәрткән. Д. И. Менделеевның замандашлары периодик законга һәм химик элементларның периодик системасына тикшерүгә мохтаҗ гипотеза итеп караганнар. Д. И. Менделеев моны аңлаган һәм нәкъ менә шуңа күрә дә әле ул вакытта ачылмаган элементларның үзлекләрен җентекләп тасвир¬ лаган, Бу элементларның периодик системада булырга тиешле урынна¬ рына нигезләнеп, ул хәтта аларны ачу ысулларын да күрсәтеп биргән. Галим элементларның атом массасын, алар барлыкка китерә торган гади матдәләрнең тыгызлыгын, оксидларының һәм гидроксидларының һәм башка кушылмаларының составларын һәм үзлекләрен билгеләп, 11 фараз ясаган. Д. И. Менделеев болай дип язган: «Мин моны, вакытлар узу белән 145
булса да, үзем алдан әйткән шул җисемнәрнең берсе ачылганнан соң, үземне дә һәм башка химикларны да, мин тәкъдим иткән системаның нигезендә ятучы фаразларның дөреслегенә тәмам ышандыру мөмкинлеге булсын өчен эшләргә карар кылам». Д. И. Менделеевның фаразларыннан соң 15 ел эчендә өч химик эле¬ мент: галлий (1875 ел, П. Лекок де Буабодран, Франция), скандий (1879ел, Л. Нильсон, Швеция) һәм германий (1886 ел, К. Винклер, Германия) ачыла. Шулай итеп, рус галименең алдан күрүчәнлеге раслана (16 нчы таблицаны карагыз). Яңа элементларны беренче булып ачкан галимнәр Д. И. Менделеевның алдан күрүчәнлегенә югары бәя биргәннәр: «Элементларның периодик кабатлануы турындагы тәгълиматның дөрес¬ леген раслау өчен, моңа кадәр гипотетик саналган экасилицийны ачудан да ачык дәлил булмастыр, мөгаен; ул, әлбәттә, кыю теорияне раслаучы гади дәлил булудан бигрәк химик күзаллауның киңәюен чагылдыра, танып белү өлкәсендә гигант адым булып тора» (К. Винклер). Периодик законны һәм химик элементларның периодик системасын ачу кеше акылының табигать серләренә үтеп керү, аның законнарын ачу һәм фактларны материалистик карашлардан, ягъни табигатьтән өстен көчләр белән аңлатмыйча, табигатьтәге үзара бәйләнешләргә нигезләнеп аңлата алу сәләтен раслады. Д. И. Менделеевның периодик законы — табигатьнең гомуми законнарыннан берсе булып тора. Периодик законны ачканнан соң геохимиянең, космос химиясенең, атом физикасының һәм башка фәннәрнең үсеше башланып китә. Д. И. Менделеевның периодик системасы химиядәге һәм физикадагы ачышлар очен компас булып хезмәт итә, яңа элементлар табу һәм техникада кирәкле, үзлекләре алдан билге¬ ләнгән материаллар булдыру өчен юл күрсәтә. Физиклар һәм химикларның тикшеренүләре нәтиҗәсендә, энергиянең яңа төре — төш энергиясе ачылды. Аны үзләштерү кешелеккә зур файда китерә: атом электростанцияләре электр энергиясе җитештерә, атом бозваткычлары ел буе суднолар кәрваннарын Төньяк Боз океаны буйлап үткәрәләр, хәрби су асты атом көймәләре сакта торалар. Әмма төш энер гиясе — дәһшәтле көч. Чернобыль атом электростанциясендә төш реак¬ циясе контрольдән чыгу аркасында булган һәлакәт кешеләрнең сәламәт¬ леге һәм хуҗалык эшчәнлеге өчен гаять җитди нәтиҗәләргә китерде. Бу коточкыч экологи к фаҗига, аның тискәре нәтиҗәләрен тәмам бетерү өчен күп вакыт, көч һәм акча кирәк булачак. Шулай итеп, периодик закон һәм химик элементларның Д. И. Менде леев периодик системасы химик элементлар һәм аларның кушылмалары турындагы мәгълүматларны гомумиләштерә һәм системалаштыра (ә бу 146
16 нчы таблица Экасилицмйның һәм германийның үзлекләрен чагыштыру Экасилицийның Es һәм аның кушылмаларының Д. И. Менделеев алдан әйткән үзлекләре (1874) Германийның Ge һәм анын кушылмаларының К. Винклер тәҗрибә юлы белән ачыклаган үзлекләре (1886 ел һәм соңрак) Чагыштырма атом массасы 72 Чагыштырма атом массасы 72,6 Авыр эретелә торган соры металл Авыр эретелә торган соры металл, t ■= 960 °C эретелү Тыгызлыгы 5» 5 CM Тыгызлыгы 5,36 г » CM Оксидны водород белән кайтарганда табылырга тиеш Оксидны водород белән кайтарып табыла Югары оксидының формуласы EsOz Югары оксидының формуласы GeOz Оксидының тыгызлыгы 4.7 см Оксидының тыгызлыгы 4,7 см Гидроксиды — көчсез нигез Гидроксидының нигез үзлекләре көчсез чагыла Хлориды EsCI4 — сыеклык, тыгызлыгы 1,9 -^7 , 1 = 90 °C Хлориды GeCI4 — сыеклык, тыгызлыгы 1,887 , <к(Ливу = 86 “0 Газсыман кушылма EsH, хасил итә, тотрыксыз, әмма SnH4 кә караганда тотрыклырак GeH4 — тотрыксыз газ, әмма, SnH4 кә караганда авыррак таркала исә химияне өйрәнүне һәм фәндәге фактларны бәян итүне җиңеләйтә); химик элементларның төзелеше һәм үзлекләре арасындагы үзара бәйлә¬ нешне, аларның үзлекләре үзгәрүнең закончалыкларын аңлатырга; эле¬ ментлар турындагы мәгълүматларга ачыклык кертергә, әле ачылмаган элементларның һәм аларның кушылмаларының үзлекләрен алдан әйтер¬ гә мөмкинлек бирә; физиканың төрле өлкәләренең, геохимиянең, космос химиясенең һәм башка фәннәрнең үсешенә булышлык итә. 10* 147
Биремнәр 1. Ни өчен галимнәр жиде валентлы бромның кушылмаларын табу өчен нык тырыштылар (һәм таптылар!)? Җавапны аңлатыгыз. 2. 1897 елда, инерт газлардан бары тик гелий һәм аргон гына билгеле булган чакта, У. Рамзай (Англия) чагыштырма атом массасы 20 гә тигез булган тагын бер элементның үзлекләрен алдан әйткән. Атом массасының кыйммәтен ул ничек билгеләгән? Бу нинди элемент? Шул элементка характеристика бирегез. § 33. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВНЫҢ ТОРМЫШЫ ҺӘМ ЭШЧӘНЛЕГЕ • Рус химиклары инде яуларга өлгергән фән җирлегенең карышла¬ рын аз-азлап киңәйтә барып алга чыгучы буып Россиянең уңыш¬ ларына, борынгы за¬ маннарда сынап карал¬ ган күп кенә башка классик ысулларга ка¬ раганда, күбрәк һәм дөресрәк ярдәм итәр, ә киләчәк яулап алулар¬ дан үзебезнеке һәм го- мумкешелекнеке отачак, бары тнк караңгылык һәм хорафатлар гына оттырачак*. Д. И. Менделеев Дмитрий Иванович Менделеев 1834 елда Себернең Тобольск шәһәрендә туа. Шул шәһәрдә гимназияне тәмамлый. Аның төгәл фәннәр, бигрәк тә химия белән тирәнтен кызыксынуы Петербургның Баш педа¬ гогия институтында укыган чагында ачыла. Аны уңышлы тәмамлаганнан соң, Д. И. Менделеев бер ел укытучы булып эшли, аннары магистрлык диссертациясен як¬ лый Һәм Петербург университетында химия фәнен укыта башлый. Яшь галим матдәләр¬ нең халәтләрен һәм үзлекләрен өйрәнә. Озакламый Менделеев чит илгә, Гейдель¬ берг университетына «фәннәр өлкәсендә ка¬ милләшергә* китә. Д. И. Менделеевның тормышында мөһим вакыйга булып, аның Карлсруэ дигән немец шәһәрендә узган Халыкара химия конгрес¬ сында катнашуы тора (1860). Ул вакытта атом-молекуляр тәгълимат кризис кичерә. Элементларның чагыштырма атом массаларының төрле галимнәр төзегән таблицалары бер-берсеннән аерылып торган¬ нар, кушылмаларныц составлары һәм фор¬ мулалары турында бәхәсләр барган. Күп кенә фикер каршылыклары химикларның шул съездында хәл ителә. Атом-молекуляр тәгълимат гомуми танылу ала. Эремәләрнең үзлекләрен өйрәнеп, Д. И. Менделеев эрү процессының химик табигате, эрегән матдә белән эреткеч арасында тотрыксыз кушыл¬ малар барлыкка килү турында нәтиҗә ясый. 118
Д. И. Менделеев зур кызыксыну бе- лзн студентлар өчен «Химия нигезләре» исемле фундаменталь дәреслек язу өстен¬ дә эшли. Химия өлкәсендәге таркау бе¬ лемнәрне билгеле бер системага туплау теләге галимдә барлык химик элемент¬ ларны да берләштерүче ниндидер үзлекне табу кирәклеге фикерен уята. Бу теоре¬ тик һәм эксперименталь эшнең күре¬ некле нәтиҗәсе булып, химик элемент¬ ларның периодик законын ачу тора. Бу ачыш 1869 елда Д. И. Менделеевка 35 яшь булганда ясала. Менделеевның эшчәнлегендә теория һәм практика һәрчак аерылгысыз булып үрелеп бара. Хәтта галим шөгыльләнгән мәсьәләләрне санап чыгу гына да, аның Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) ихтыяҗларының киңлеген, хезмәтләренең зур әһәмияткә ия булуын күрсәтеп тора. Д. И. Менделеев үлчәү приборларын камилләштерү буенча эш алып барган, һавада йөзү теориясен эшләгән. Ул химик технология мәсьәләләренә: нефтьне һәм күмерне эшкәртүгә, металлургиягә, пыяла җитештерүгә һ. б.ларга зур игътибар биргән. Д. И. Менделеев химик буларак бу фән белән генә чикләнми. Моны аның физика, минералогия, метеорология, икътисад буенча хезмәтләре раслый. Ул Россиянең файдалы казылмаларын һәм башка табигый байлыкларын акыл белән куллану. Фактлар 1955 елда Г. Сиборг җк такчелегевдаге Америка галимнәре 101 вне эле ментның 17 ятамын та буга ирештеләр, һәм аны бөек рус галиме хермә- тенә менделевий (Md) дип атадылар. дәүләт территориясендә заводларны икътисади яктан максатка ярашлы итеп урнаштыру турында кайгырткан. Бөек галим үз алдына чын мәгънәсендә фәнни максатлар куйган, әмма шул ук вакытта акыл казанышларын практикада үз Ватанының икътисади Һәм сәяси яктан чәчәк атуы, аның бөтен дөньядагы шөһрәтен арттыру өчен куллану турында да кайгырткан. Д. И. Менделеев ялкынлы ватанчы һәм ал дынгы идеяләрнең кыю яклаучысы була. Ул Россиянең төрле уку йортларының һәм фәнни җәмгыятьләренең, күп кенә чит ил фәннәр ака¬ демияләренең мактаулы әгъзасы итеп сайлана. Әмма Петербург фәннәр академиясенә аны шу¬ лай да сайламыйлар. Д. И. Менделеев 1907 елда үлә. Аны соңгы юлга озатканда гаять күп халык җыела. 149
Матәм процессиясе алдыннан химик элементларның периодик системасы таблицасын күтәреп баралар. Д. И. Менделеев үзен даһи галим дип атаганны яратмаган. «Нинди даһи ди ул! Гомерем буе эшләдем — менә даһилыгым шул»,— дип әйтә торган булган ул. III БҮЛЕКНЕҢ КЫСКАЧА ЭЧТӘЛЕГЕ Химик элемент — төш корылмалары бертөрле булган атомнар төре ул. Химик элементларның төзелеше һәм үзлекләре арасындагы үзара бәйләнеш 1869 елда Д. И. Менделеев ачкан периодик законда чагылыш таба. Периодик законга нигезләнеп, химик элементларның классифи¬ кациясе — химик элементларның периодик системасы төзелгән. Анда хәзергә билгеле булган элементлар җиде периодта (горизонталь рәтләрдә) Һәм сигез төркемдә (вертикаль баганаларда) урнаштырылган. Системада һәр химик элементның билгеле бер урыны бар. Элементның тәртип (атом) номеры аның атомының төш корылмасына тигез. Периодның номеры — атомдагы электроннар катлауларының санына, ә төркем номеры химик элемент атомының иң югары валентлыгына һәм төп төркемчә эле¬ ментлары өчен тышкы электроннар катлавындагы электроннар санына туры килә. Периодик системада химик элементларның үзлекләре закончалыклы үзгәрә. Периодта элементлар атомнарының төш корылмалары арту белән, атомнарның тышкы электроннар катлавында электроннар туплана бара, шунлыктан элементларның кушылмаларында иң югары валентлыклары ның кыйммәтләре арта; тиешле гади матдәләренең металл үзлекләре кими һәм неметалл үзлекләре көчәя; югары оксидларының һәм гидроксидларның үзлекләре нигез үзлекләреннән, амфотер үзлекләр аша, кислота үзлекләренә кадәр үзгәрә. һәр төп төркемчәдә атомнарның төш корылмалары арту белән эле¬ ментларның металл үзлекләре (аларның кушылмаларының нигез үзлек¬ ләре) көчәя, ә элементларның неметалл үзлекләре (кушылмаларының кислота үзлекләре) кими. Химик элементның Д. И. Менделеев периодик системасында урынын белгәндә, аның атомы төзелешенең схемасын язарга, гади матдәсенең үзлекләрен (металл, күчеш элементы, неметалл), югары оксидының һәм аңа туры килүче гидроксидның составларын һәм үзлекләрен фаразларга була. 150
ЙОМГАКЛАУ Хәзер инде сез химиянең нәрсә икәнен ишетеп кенә түгел, ә якыннан беләсез: бу — төрле матдәләр һәм күп санлы химик әверелеш¬ ләр дөньясы. Сез матдәләрне һәм алар арасында уза торган химик реак¬ цияләрне өйрәндегез, химик әверелешләрнең асылы белән таныштыгыз, аларның нинди шартларда тормышка ашырыла алуларын белдегез. Сез химия «әлифбасын» үзләштердегез һәм химик күренешләрнең асылын язу өчен аннан файдалана беләсез. Ниһаять, Д. И. Менделеев ачкан перио¬ дик законны һәм химик элементларның периодик системасын кулланып, сез хәзер хәтта беркайчан да күрмәгән матдәләрнең үзлекләрен алдан әйтә аласыз. Сез химияне тулы уку елы дәвамында өйрәндегез һәм күп кенә нәр¬ сәләрне белдегез. Әмма күп гасырлар буена кешелек туплаган химия белемнәре шулкадәр бай, алар белән чагыштырганда сезнең белемнәр әлегә, әлбәттә, җитәрлек түгел. Аларны тулыландыру өчен, дәреслектән тыш, фәнни-популяр журналлар һәм энциклопедияләр укырга кирәк. Аларда химия галимнәре кызыклы фактлар турында бәян итәләр, кыен төшенчәләрне аңлатып бирәләр. Әгәр сезнең буш вакытыгыз булса, аны химия буенча белемнәрегезне камилләштерү өчен кулланырга мөмкин. Без сезгә берничә биремне башкарырга тәкъдим итәбез. Алар буенча үзегезне тикшерә һәм ниндидер яңа мәгълүматлар белә аласыз. Бу биремнәрне башкару өчен ел дәвамында алган белемнәр генә азрак булыр, шуңа күрә китаплардан* да файдаланыгыз. ♦ Белемнең чиге юк»,— ди халык. Уңышлар телибез, дуслар! * Неорганическая химия: Энциклопедия школьника. М.: Советская энциклопедия, 1975. Энциклопедический словарь юного химика / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. М.: Педагогика, 1982. Книга для чтения по неорганической химии / Сост. В. А. Крицман. М.: Просвещение, 1993. Журнал «Химия и жизнь» (раздел «Юный химик») Һ. б. 151
Химия тарихыннан 1. Тит Лукреций Карның «Матдәләр табигате турында»гы поэма¬ сында (б. э. кадәр I гасыр) табигатьтә күзгә күренми торган кисәкчекләр¬ нең булуы түбәндәге фактлар белән исбат ителә: Беренчедән, рәхимсез җил дулкын яра, кораб вата. Күк йөзендә болытларны читкә озата. ...Димәк, үзлекләре һәм эшләре белән бердәй булгач, Күренеп торган елга суы җисеме белән. Җил тора икән күз күрмәслек бик вак кисәкләрдән. ...Аннары төрле исләрнең борыныбызга керүләрен күрмибез без, Ә шулай да ул исләрне сиземлибез. ...Һәм, ниһаять, диңгез дулкыннары бәргән яр читендә Юешләнә кием, ә кояшта — шундук кибеп бетә. Ләкин киемгә дым төшкәне һәм Эсседә аның кибеп беткәне күренми дә. Шулай булгач, су ваклана бик вак кисәкләргә, Тик сизелерлек түгел алар һич кенә дә. Текстта телгә алынган кисәкчекләр хәзерге фән телендә ничек атала? Поэманың бу өзегендә химик күренешләр телгә алынамы? 2. Р. Бойльнең «Формалар һәм сыйфатларның килеп чыгуы турын¬ да» дигән китабында (1666) шулай ук табигатьтә күзгә күренми торган кисәкчекләрнең булуын раслаучы дәлилләр китерелә: «Гәрчә киноварь дип аталган матдәдә күкерт һәм терекөмеш атомнары үзара бик нык береккән булсалар да, утта кыздырып кудырганда, бер берсеннән аерыл¬ мыйча икесе бергә очсалар да, киноварьны тимер белән бик нык катнаштырганда, тимер атомнарының күкерт атомнары белән, күкерт атомнары терекөмеш белән кушылганга караганда, ныграк кушылулары билгеле. Шуның нәтиҗәсендә ачык кызыл төстәге киноварьдан терекөмеш табабыз». Бирелгән өзектә нинди физик һәм химик күренешләр тасвирлана? Телгә алынган химик реакциянең тигезләмәсен төзегез. 3. А. Лавуазье, озын очы суга төшерелгән, ретортага терекөмеш салып җылыткан (51 нче рәсем, д). Ретортаның очына һавасы булган савыт кидертеп куелган. Тәҗрибә 12 көн дәвам иткән. Шул вакыт дәвамында ретортаны акрын гына җылытканда, савыттагы һаваның күләме 1/5 өлешкә кимегән, ә терекөмеш кызыл төстәге матдә — терекөмеш (II) оксиды белән капланган. Савытта калган газда шәм сүнгән. Бик нык җылытканда кызыл төстәге матдә юкка чыккан, һәм алдагы тәҗрибәдә югалган күләмдә газ аерылып чыккан (51 нче рәсем, б). 52 нче рәсемнән файдаланып, ретортада нәрсә булып узуын аңлатыгыз. Реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 152
51 нче рәсем 52 нче рәсем Фикри эксперимент 4. Әгәр бакыр чыбык кисәген үлчәп, һавада кыздырсаң, аны кабат үлчәгәннән соң, массасы артуын белербез. Әгәр чыбыкны ябык пробиркада кыздырсак, бакыр чыбык каралса да (ягъни химик реакция булып узса да), чыбык салынган пробирканың массасы үзгәрмәс. Ни өчен бу тәҗри бәләрнең нәтиҗәләре төрле? 5. Шәм һавада янганда аның массасы кими (53 нче рәсем, а). Калпак белән капланган шәм тиз сүнә (53 нче рәсем, 6). Янып торган шәмнең һәм реакция продуктларының (углерод (IV) оксидының, корымның, суның һ. б.) массасы янмаучы шәмнең массасына караганда артыграк булуны тәэмин итә торган җайланманы уйлап табыгыз һәм аның рәсемен ясагыз (53 нче рәсем, в). 6. Сезгә кислород, натрий, күкерт, магний оксиды, су һәм хлорид кислотасы бирелгән булсын, ди. Бу матдәләрне кулланып магний хло¬ ридын, магний гидроксидын, зәһәр натрны, натрий сульфитын ничек табар идегез? Тәҗрибәне үткәрү планын төзегез, химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 11 Я-175 153
б 53 иче расем 7. Сезгә алюминий, кислород, күкерт, су, бакыр (II) сульфаты, тимер һәм хлорид кислотасы бирелгән булса, бу матдәләрне кулланып бакырны, алюминий сульфатын, алюминий хлоридын, тимер (II) сульфатын ничек табарсыз? Күрсәтелгән матдәләрне тәҗрибәләр ярдәмендә табуның планын тезегез, химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. Алюминий хлори¬ дын табуның ике ысулын китерегез. 8. Әгәр сезгә күмер, кальций металы, су һәм кислород бирелсә, каль¬ ций карбонатын табуның планын төзегез. Химик реакцияләрнең тигез¬ ләмәләрен языгыз. 9. Кварц комын SiO2, күкерт (VI) оксидын, суны, натрий гидроксидын кулланып, ике кислота һәм ике тоз табуның планын төзегез. Химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз. 10. Сезгә 23,3 г барий сульфаты табарга кирәк. Тәҗрибәне үткәрү планын төзегез. Бу тозны табу өчен нинди матдәләр кирәк булыр? Баш¬ лангыч матдәләрдән һәркайсының кирәкле массаларын исәпләп табыгыз. Коры тоз табу өчен сезгә нинди җиһазлар кирәк булачак? Кирәкле җай¬ ланмаларның рәсемнәрен ясагыз. 11. Тимер һәм бакыр вакларыннан, кальций карбонаты порошо¬ гыннан һәм аш тозы кристалларыннан торган катнашманы аеруның планын төзегез. Бу тәҗрибәне башкару өчен сезгә нинди җиһазлар кирәк булачак? Приборларны. һам җайланмаларны конструкцияләү 12. Химик реакцияләр, шулай ук матдәләрнең суда эрүе күпчелек очракта я җылылык аерылып чыгу белән, я җылылык йотылу белән уза. Процессның җылылык эффектын термометр ярдәмендә белергә мөмкин. Әмма тәҗрибә үткәргәндә еш кына температураны төгәл үлчәүнең кирәге 154
юк. Аның күтәрелүен яки төшүен белү дә җитә. Бу очрак¬ та термоскоптан (54 нче рәсем) файдаланырга мөмкин. Моның өчен сыеклык салынган пробирканы процесс уза торган реакторга (стаканга, колбага) урнаштыралар һәм көпшәдәге сыеклыкның биеклеге үзгәрүен күзәтәләр. Рәсемне яхшылап карагыз һәм термоскопның эшләү принцибын аңлатып бирегез. Термоскопны ясаганда пробиркага сыеклыкны һавага урын калдырмыйча салырга ярыймы? Ни өчен? Термоскоп кулланырга кирәк булган тәҗрибәләр уйлап табыгыз. Тәҗрибәләрдә бер очракта көпшәдәге сыеклык — күтәрелерлек, икенчеләрендә төшәр¬ лек булсын. Термоскопны җыегыз һәм аны тәҗрибәләр үткәргәндә кулланыгыз. 13. Матдәләрнең түбәндәге әверелешләрен башкарырга мөмкинлек бирүче химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз: СиО -> СиС12 Си(ОН)2 -ә СиО 54 ич« рәсем. Термоскоп Соңгы әверелешне башкару өчен кирәкле җайланманың рәсемен ясагыз. 14. 55 нче рәсемдә водородны табу һәм аны кислородта яндыру җай¬ ланмасы сурәтләнгән. Банкага алдан кислород тутырып куелган. Кипп аппаратыннан чыга торган водородны һавада кабызганнар һәм янып торган водородлы көпшәне кислород тутырылган банкага төшереп тыгыз¬ лап япканнар. Ялкын сүнүгә, Кипп аппаратыннан водород чыгуны туктат¬ 55 нче расем. Водородны табу һәм яндыру җайланмасы каннар. Банкада басым нинди булыр: югарымы яки түбәнме? Үзегезнең фикерегезне тикшерү ысулын тәкъдим итегез. Банкадагы басымны тикшерү мөмкинлеген бирүче җайланманың рәсемен ясагыз. Исәпләргә яратучылар вчен. 15. Түбәндәге әверелешләрне башкарырга мөмкинлек бирүче химик реакцияләрнең тигез¬ ләмәләрен языгыз: Fe -> FeCl2 -> Fe(OH)2 FeSO4 Әгәр 5,6 г тимер алынса, бу әверелешләр нә¬ тиҗәсендә барлыкка килгән тимер (II) сульфаты¬ ның массасы күпме булыр? 155
16. Түбәндәге әверелешләрне башкарырга мөмкинлек бирүче химик реакцияләрнең тигезләмәләрен языгыз: Р -» Р?ОС -әНяРО4 —>Na3POd 1 моль фосфордан табылган натрий фосфатының микъдарын исәп¬ ләгез. 17. 13 г массалы цинкка кирәгеннән артык алынган хлорид кис¬ лотасы белән тәэсир иткәндә барлыкка килгән водородның массасы күпме булыр? Бу вакытта барлыкка килгән тозның массасы күпме булыр? 18. 27 г бакыр (II) хлориды булган эремәгә 12 г тимер вагы өстәгәндә барлыкка килгән бакырның массасын исәпләгез. 19. 20 г массалы магний оксидына 20 г сульфат кислотасы булган эремә белән тәэсир иткәннәр. Барлыкка килгән тозның массасын исәпләгез. 20. Сульфат кислотасының масса өлеше 10% тәшкил иткән 49 г эремәне нейтральләштерү өчен кирәкле зәһәр натрның массасын исәпләгез. Периодик закон белем чыганагы буларак 21. Химик элементларның Д. И. Менделеев периодик системасының кечкенә периодларын тәшкил итүче элементларның металл үзлекләре ничек үзгәрүен исегезгә төшерегез. Кайсы элементта металл үзлекләре күбрәк чагыла: натрийдамы яки алюминийдамы? 22. Химик элементларның Д. И. Менделеев периодик системасының төп төркемчәләрен тәшкил итүче элементларның үзлекләре ничек үзгә¬ рүен исегезгә төшерегез. Кайсы элементта металл үзлекләре күбрәк чагы¬ ла: кальцийдамы яки барийдамы? 23. Химик элементларның периодик системасыннан файдаланып, 143 нче биттә бирелгән план буенча кальцийга, кремнийга һәм теллурга характеристика бирегез. Рэсем-табышмак 24. 34 нче рәсемдә (68 нче бит) төбенә куертылган сульфат кислотасы салынган эксикатор сурәтләнгән. Бу кислотаның матдәләрне киптерү өчен кулланылуын сез беләсез инде. Чынаяклардагы матдәләр белән орынып тормаса да сульфат кислотасы аларны ничек киптерә, аңлатып бирегез. 25. Углекислый газ табу өчен ике бертөрле приборны кулланганнар (56 нчы рәсем). Аларны игътибар белән карагыз. Углерод (IV) оксидын табу өчен нинди матдәләрне кулланырга мөмкин? Кайсы прибордан тагын бераз углекислый газ табарга була? Җавапны аңлатыгыз. 156
56 ич ы рәсем. Углекислый газ табу өчен приборлар 26. Кислород табу һәм җыю өчен кайсы җайланманы кулланырга мөмкин (57 нче рәсем)? Җавапны дәлилләгез. Аны практик рәвештә табу өчен нинди матдәләр кирәк булыр һәм аларны җайланманың кайсы өлешендә урнаштырырга кирәк? Тәҗрибәне үткәрү өчен тагын нәрсәләр кирәк булырга мөмкин? Җый¬ гыч савытның кислород белән тулу-тулмавын ничек тикшерергә кирәк? 27. Укучыга түбәндәге бирем бирелә: углекислый газ табарга һәм җыярга, үзлекләрен тикшерергә. Укучы, 57 нче б рәсемендә күрсәтелгәнчә, җайланма конструкцияләп җыйган. Углекислый газны практик рәвештә 58 нче рәсем. Газометр 59 .чы рәсем. Фильтрлау җдйланмаеп 157
табу өчен ул кальций сульфатын һәм хлорид кислотасын алган. Угле¬ род (IV) оксидын табу реакциясенең тигезләмәсен болай язган; CaSO, + НС1 = CaCL + СО74- Укучы нинди хаталар җибәргән? Аларны төзәтегез. Ул углекислый газны таба һәм җыя алганмы? 28. Укучы водородны табу, җыю һәм бу газның янучан булуын исбат¬ лау буенча бирем алган. Ул 57 нче б рәсемендә күрсәтелгәнчә прибор җыйган. Водород табу өчен укучы бакыр һәм хлорид кислотасы алырга булган һәм реакциянең тигезләмәсен түбәндәгечә язган: Си + 2НС1 = СиС12 + Н2Т Ә инде тәҗрибәне эшли башлагач, ул водород табуга ирешмәгән. Укучының ни өчен водородны таба алмавын аңлатып бирегез. Ул җайланманы дөрес җыйганмы? Бу тәҗрибәне уңышлы үткәрү өчен нинди матдәләр алырга кирәк иде? 29. Углерод (IV) оксидын табу өчен Кипп аппаратын (55 нче рәсем, 155 нче бит) кулланырга ярыймы? Углекислый газны практик рәвештә табу өчен нинди матдәләр алырга кирәк? Углекислый газны суны этеп чыгару ысулы белән җыеп булырмы? Җавапны дәлилләгез. 30. 58 нче рәсемдә газларны саклау өчен кулланыла торган прибор — газометр сурәтләнгән. Газометрда нинди газларны сакларга мөмкин? Хлороводород — газ. Аны газометрда сакларга ярыймы? Җавапны дә¬ лилләгез. 31. Химик тәҗрибәләрне үткәргәндә барлыкка килгән утырымны эремәдән фильтрлап аерырга кирәк булган. Укучы 59 ичы рәсемдә күрсәтелгән җайланманы җыйган. Ләкин ул, утырымлы эремәне фильтрга салгач, фильтрлануның бик акрын узуын күргән. Фильтрлануны тизләтү өчен, укучы фильтрда пыяла таякчык белән вак кына тишекләр ясаган. Ул дөрес эшләгәнме? Җавапны дәлилләгез.
АТАМАЛАР ҺӘМ ИСЕМНӘР КҮРСӘТКЕЧЕ* А Авогадро А. 27 Авогадро саны (число Авогадро) 27 Азот (азот) 10, 12, 17 Алюминий (алюминий) 9,15,98 — оксиды (оксид алюминия) 122 Аммиак (аммиак) 19, 22 Амфотерлык (амфотерность) 83 Амфотер гидроксндлар (амфотерные гидроксиды) 84, 101 Амфотер оксидлар (амфотерные оксиды) 84, 87, 101 Аргон (аргон) 120, 134 Ареометр (ареометр) 10 Астат (астат) 113 Атом-молекуляр тәгълимат (атомно¬ молекулярное учение) 44. 120 Атомнар (атомы) 14, 44. 46, 124 Атом төше (ядро атома) 124, 125, 126 Аш тозы (поваренная соль) 11, 19. 111, 114 Б Бакыр (медь) 18, 53, 58, 69. 98, 116 — гидроксиды (гидроксид меди) 66 — оксиды (оксид меди) 53, 58, 66. 71 Барий (барий) 118 Бензин (бензин) 35 Бром (бром) 18, 114, 115, 117 Бромоводород (бромоводород) 117 Бюретка (бюретка) 79 В Валентлык (валентность) 22 данми — (постоянная —) 22, 23, 136 ин югары — (высшая -) 134, 136, 138,139, 140 үэгәрүчән — (переменная —) 22, 136 Водород (водород) 18, 36. 59, 70, 101, ПО, 116, 128 Г Гади матдәләр (простые вещества) 12, 17, 18, 46, 101 Газ (газ) 29 ис —ы (угарный —) 61 сернистый — (сернистый —) 59 углекислый — (углекислый—) 12, 19, 59. 61, 81, 100 Газ горелкасы (горелка газовая) 50 Газлар (газы) 29 инерт — (инертные—) 120, 124, 128 Галлий (галлий) 146 Галогеннар (галогены) 113—118, 139 Гелий (гелий) 120, 128 Генетик бәйләнеш (генетическая связь) 96 Германий (германий) 146. 147 Гидроксидлар (гидроксиды) 65, 66 амфотер — (амфотерные —) 83, 84, 101 кислота —ы (кислотные —) 66, 67 нигез —ы (основные —) 66, 67 Гндроксогруппа (гидроксогруппа) 78 ♦Атамалардан һәм исемнәрдән соң торучы саннар алар дәреслекнең кайсы битендә телгә алынуын күрсәтә. 159
Дж. Дальтон 45 Зәһәр кали (едкое кали) 79 Зәһәр натр (едкий натр) 79, 81, 110 И Известь (известь) сүндерелгән — (гашеная —) 99 сүндерелмәгән — (негашеная —) 61, 99 яндырылган — (жженая —) 61 Изотоплар (изотопы) 126 Индекслар (индексы) 17, 47 Индикаторлар (индикаторы) 64, 65, 66 Инерт газлар (инерт элементлар) (инертные газы) 120, 124, 128 Иц кечкенә уртак кабатлы (наимень¬ шее общее кратное) 24 Иод (иод) 18, 114, 115, 117, 124 Иодоводород (иодоводород) 117 Ис газы (угарный газ) 61 К Калий (калий)109,111,112, 124 — гидроксиды (гидроксид калия) 66 Кальций (кальций)18, 118 — гидроксиды (гидроксид кальция) 65, 66, 99 — оксиды (оксид кальция) 61, 65, 99 Карбонат кислотасы (угольная кисло¬ та) 74 Катлаулы матдәләр (сложные веще¬ ства) 12, 17, 18, 46, 101 Катылык (твердость) 10 Керосин (керосин) 35 Кипп аппараты (аппарат Киппа) 59 Кислород (кислород) 10, 15, 17, 36, 57—59, 99 Кислоталар (кислоты) 64, 65, 66, 67, 68-72 бер, ике, оч нигезле — (одно-, двух-, трехосновные —) 88 кислородлы — (кислородосодержа¬ щие —) 68, 87 кислородсыз — (бескислородные —) 68, 87 Кислота калдыгы (кислотный оста¬ ток) 73, 74, 75, 76 Классификация, классификацияләү (классификация) 11, 12, 107 матдәләрне классификацияләү (— веществ) 11, 62, 67, 86—90 Класслар (классы) 11 неорганик матдәләрнең —ы (— неорганических веществ) 11, 66, 101 «Коры* боз («сухой* лед) 100 Корыч (сталь) 99 Коэффициентлар (коэффициенты) 39 Кремний оксиды (оксид кремния) 65, 99,122 Криптон (криптон) 134 Ксенон (ксенон) 134 Күкерт (сера) 12, 33, 59, 60, 64, 99,118 — оксидлары (оксиды серы) 59, 64, 100 Күмер (уголь) 35, 59, 69, 99 Л Лакмус (лакмус) 63, 64, 65 Литий (литий) 109, 111, 112, 129 Ломоносов М. В. 38, 45 М Магнезия (магнезия) яндырылган — (жженая —) 61 Магний (магний) 12, 32, 58, 141, 142 — оксиды (оксид магния) 32, 58, 61, 71,122,142 Матдәләр (вещества) 9 гади — (простые —) 12, 17,18, 46,101 катлаулы — (сложные —) 12, 17, 18, 46, 101 160
молекуляр булмаган тезелешле — (— немолекулярного строения) 18, 19 молекуляр төзелешле — (— молеку¬ лярного строения) 18, 19 саф — (чистые —) 10, 12 Матдәләрнең катнашмалары (смеси веществ) 10, 11, 12 Матдәләрнең массасы саклану зако¬ ны (закон сохранения массы веществ) 37, 38, 47 Матдәләрнең составы (состав ве¬ ществ) 17 — микъдар — (количественный сос¬ тав веществ) 17, 19 — сыйфат — (качественный состав веществ) 17, 19 Матдәләрнең үзлекләре (свойства ве¬ ществ) 9, 46 — физик — (физические ) 10 — химик — (химические ) 57 Матдәләрнең формулалары (формулы веществ) 17, 18, 46 Матдә микъдары (количество веще¬ ства) 26 Мәрмәр (мрамор) 53 Менделеев Д. И. 119. 148—150 Металлар (металлы) 12, 57, 60. 71, 96, 97. 98. 101, 108 күчеш —ы (переходные —) 85, 137 селтеле — (щелочные —) 108—113, 138 селтеле-жнр —ы (щелочноземель¬ ные —)118,138 типик — (типичные —) 85, 96, 97, 118 Металларның этеп чыгару рәте (вы¬ теснительный ряд металлов) 71 Метан (метан) 18. 19 Метилоранж (метилоранж) 63. 65 Молекулалар (молекулы) 17, 18. 19, 45 Молекуляр төзелешле матдәләрнең состав данмилеге (постоянство состава веществ молекулярного строения) 19 Моль (моль) 26 Моляр күләм (молярный объем) 29 Моляр масса (молярная масса) 28 Н Натрий (натрий) 108—112, 114. 130 — гидроксиды (гидроксид натрия) 78, 79, 80, 110 — оксиды (оксид натрия) 110 — хлориды (хлорид натрия) 60, 111, 114 Нейтроннар (нейтроны) 126 Неметаллар (неметаллы) 12, 58, 59, 85, 97, 99, 101,108, 118, 137 Неметалларвын водородлы кушыл¬ малары (водородные соединения неме таллов) 136, 138, 142 Неон (неон) 120, 129 Нефть (нефть) 35 Нигезләр (основания) 66, 67, 78—82, 88, 89, 100, 101 эремәүчән — (нерастворимые —) 66, 80, 81, 88 эрүчән — (растворимые —) 66, 88 Нормаль шартлар (нормальные усло¬ вия) 29, 30 О Оксидлар(оксиды)12, 60,86,99,101 амфотер — (амфотерные —) 84, 87, 101 кислота —ы (кислотные —) 65, 67. 81, 86, 87, 101 нигез — ы (основные —) 66, 67. 86. 101 югары — (высшие —) 117 Охшаш элементларның семьялыкла¬ ры (семейства сходных элементов) 113 П Парафин (парафин) 31 Периодик закон (периодический закон)120,123,125 161
Периодик системаның төркемнәре (группы периодической системы) 133, 137, 139, 150 Периодик системаның төркемчәләре (подгруппы периодической системы) 137,138, 139, 140 төп — (главные — — —) 137, 138,139, 140 ян — (побочные ) 137, 139 Периодиклык (периодичность) 122 Периодлар (периоды)122, 133,134, 136,140,150 зур — (большие —) 134 кечкенә — (малые—) 134, 136 Протоннар (протоны) 126 Р Радон (радон) 134 Реакцияләр (реакции) алмаштыру —е (— замещения) 70, 76, 94, 95 алмашу —е (— обмена) 72, 76, 95 кушылу—е (— соединения) 58, 63, 94 нейтральләшү —е (— нейтрализа¬ ции) 80, 95 таркалу —е (— разложения) 82, 94 химик — (химические —) 4, 31—33, 47 экзотермик — (экзотермические —) 35, 36, 60, 95 эндотермик — (эндотермические —) 36, 95 Рубидий (рубидий) 108, 109, 111, 112 с Саф матдәләр (чистые вещества) 10, 12 Селен (селен) 118 Селтеләр (щелочи) 64, 66, 79, 80, 81, 101 Селтеле металлар (щелочные метал¬ лы) 108—113, 138 Селтеле-җир металлары (щелочнозе¬ мельные металлы) 118, 138 Серкә кислотасы (уксусная кислота) 68 Сернистый газ (сернистый газ) 59 Силикат кислотасы (кремниевая кис¬ лота) 65 Скандий (скандий)146 Спиртовка (спирт лампасы) (спиртов¬ ка) 50 Стронций (стронций) 118 Су (вода) 9, 10, 11, 19, 36, 59, 110, 117, 118 Сульфат кислотасы (серная кислота) 68, 69, 74, 100 Сульфит кислотасы (сернистая кис¬ лота) 64. 74 Сөрмә (сурьма) 114, 115 Т Теллур (теллур) 118, 124 Терекөмеш оксиды (оксид ртути) 36, 152 Тимер (железо) 18, 33, 57, 58, 98, 116 — закисе (закись железа) 61 — касмагы (железная окалина) 57, 58 — окисе (окись железа) 61 — оксидлары (оксиды железа) 57, 58. 61, 99 — сульфиды (сульфид железа) 33, 37 Тозлар (соли) 71, 74, 75, 76, 100 Төркемнәр (группы) 133, 137, 139,150 Төркемчәләр (подгруппы) 137, 138, 139,140 топ — (главные —) 137,138,139, 140 ян — (побочные —) 137, 139 Тес (цвет) 10 Теш (атом теше) (ядро, ядро атома) 124, 125,126 Төш корылмасы (заряд ядра) 125, 126, 140 Тыгызлык (плотность) 10 162
У Углекислым газ (углекислый газ) 61 Углерод (углерод) 69. 19 — оксидлары (оксиды углерода) 12, 59,61, 81, 100 Утсундергеч (огнетушитель) 34 Утырым (осадок) 32 Ф Фенолфталеин (фенолфталеин) 64 Фосфат кислотасы (фосфорная кис¬ лота) 63, 74 Фосфор (фосфор) 58, 142 — оксиды (оксид фосфора) 12, 58, 61, 63 Франций (франций) 108 Фтор (фтор) 113, 114, 115. 117, 129 Фтороводород (фтороводород) 117 X Халькогеннар (халькогены) 118.139 Химик кушылмалар (химические сое¬ динения) 12 Химик күренешләр (химические явле¬ ния) 4, 46 Химик реакцнялэрнец билгеләре (признаки химических реакций) 31, 33. 80 Химик реакцнялэрнец схемалары (схемы химических реакций) 38 Химик реакцнялэрнец тигезләмәләре (уравнения химических реакций) 38, 47 Химик реакцнялэрнец типлары (ти¬ пы химических реакций) 94 Химик реакцнялэрнец узу шартлары (условия протекания химических реакций) 32 Химик элементлар (химические эле¬ менты) 16, 18.126.150 Химик элементларныц билгеләре (символлары) (знаки (символы) хими¬ ческих элементов)16 Химик элементныц тәртип (атом) но¬ меры (порядковый (атомный) номер химического элемента) 122, 125 Химия 5 Хлор (хлор) 18, 60. 99. 113—117 Хлороводород (хлороводород) 22, 60. 68,116 Хлороводород (хлорид) кислотасы (хлороводородная (соляная) кислота) 68. 74. 79. 100, 111,116. 117 ц Цезий (цезий) 108, 109, 111, 112 Цемент(цемент) 99 Цинк (цинк)69 — гидроксиды (гидроксид цинка) 83. 84 — оксиды (оксид цинка) 84, 85 ч Чагыштырма атом массасы (относи¬ тельная атомная масса) 14, 120, 140 Чагыштырма молекуляр масса (отно¬ сительная молекулярная масса) 20 Чуеи (чугун) 99 Ш Шикәр (сахар) 18. 19. 32 Штатив (штатив) лаборатория —ы (штатив лабора¬ торный) 48 э Эксикатор (эксикатор) 68 Электроннар (электроны) 124, 125, 136 валентлык—ы (валентные —) 136 Электроннар катлавы (электронный слой)128,129,130,131,132,138, 139 тышкы (внешний ) 129, 131,132, 136 тәмамланган ( завершен¬ ный )129, 131, 132 11* 163
Электроннар сүрүе (электронная обо¬ лочка) 128, 129, 131 Электр җылыткычлары (электро¬ нагреватели) 51, 52 Электр үткәрүчәнлек (электрическая проводимость) 10, 98 Элементларвыц периодик системасы (периодическая система элементов) 124, 133, 150 Элементларныц табигый семьялык¬ лары (естественные семейства элемен¬ тов) 113 Элементный катлаулы матдәдәге мас¬ са өлеше (массовая доля элемента в сложном веществе) 20 Эретмәләр (сплавы) 99 Я Ялкын (пламя) 51, 52 Ялтыравык (блеск) 10 Явгыв (пожар) 33 Яну (горение) 32, 33, 35 Җ Җисемнәр (тела) 9, 46 Җылыту приборлары (нагреватель¬ ные приборы) 50. 51 Һ Һава (воздух) 10. 99
ЭЧТӘЛЕК Дәреслек белән ничек эшләргә 3 Кереш 4 I булек. Ton химик төшенчәләр 7 § 1. Матдәләр 9 § 2. Атомнар. Химик элементлар 14 § 3. Химик формулалар. Матдәнең чагыштырма молекуляр массасы 17 § 4. Валентлык 21 § 5. Валентлык буенча формулалар төзү 24 § 6. Матдә микъдары. Моль — матдә микъдары берәмлеге 26 § 7. Моляр масса. Газның моляр күләме 28 § 8. Химик реакцияләр 31 § 9. Матдәләрнең массасы саклану законы. Химик тигезләмәләр 37 § 10. Реакцияләрнең тигезләмәләре буенча исәпләүләр 40 § 11. Химиядә атом-молекуляр тәгълимат 44 I бүлекнең кыскала эчтәлеге 46 1 нче практик дәрес. Лаборатория штативы һәм җылыту приборлары белән эш итү алымнары 47 2 нче практик дәрес. Химик күренешләр. Химик реакцияләрнең билгеләре һәм узу шартлары 53 // бүлек. Неорганнк матдәләрнең класслары. Химик реакцияләрнең типлары 55 § 12. Гади матдәләрнең химик үзлекләре 57 § 13. Оксидлар 60 § 14. Оксидларның су белән үзара тәэсир итешүе 63 §15. Кислоталар. Кислоталарның үзлекләре. Алмаштыру һәм алмашу химик реакцияләре 68 § 16. Кислоталарның составы. Тозлар 73 § 17. Нигезләр. Нигезләрнең үзлекләре 78 § 18. Амфотерлык. Амфотер кушылмалар 83 §19. Матдәләрне классларга бүлү 86 § 20. Химик реакциянең тигезләмәсе буенча исәпләүләр: башлангыч матдә¬ ләрнең берсе кирәгеннән артык алынган 91 .Л >65 V
§ 21, Химик реакцияләрнең типлары 94 § 22. Неорганик матдәләр — төрле класс вәкилләре арасында бәйләнешләр 96 § 23. Гади һәм катлаулы матдәләрне халык хуҗалыгында һәм көнкүрештә куллану 98 II бүлекнең кыскача эчтәлеге 101 3 нче практик дәрес. Водород табу һәм аны яндыру 102 4 нче практик дәрес. Матдәләрнең үзлекләрен характерлаучы химик реакцияләр ............................................ 102 5 нче практик дәрес. Үзлекләре буенча матдәләрне танып белү ....... 103 6 нчы практик дәрес. Неорганик матдәләрнең класслары турындагы белемнәрне йомгаклау 104 III бүлек. Химик элементларның Д. И. Менделеев ачкан периодик законы һәм периодик системасы. Атом тезелеше 105 § 24. Селтеле металлар 108 § 25. Галогеннар 113 § 26. Д. И. Менделеевның периодик законы 120 § 27. Химик элементның тәртип номеры — аның атомының төш корыл¬ масы кыйммәте 124 § 28. Атомнарның электроннар сүрүе төзелеше 128 § 29. Химик элементларның периодик системасы. Периодлар 133 § 30. Химик элементларның периодик системасы. Төркемнәр һәм төркем¬ чәләр 137 § 31. Элементларның Д. И. Менделеев периодик системасында урнашуына һәм атомнарның төзелешенә нигезләнеп, химик элементларга һәм аларның кушылмаларына характеристика бирү 141 § 32. Периодик законның әһәмияте 144 § 33. Д. И. Менделеевның тормышы һәм эшчәнлеге 148 III бүлекнең кыскача эчтәлеге 150 Йомгаклау 151 Атамалар һәм исемнәр күрсәткече 161
Учебное издание Мннченков Евгений Евгеньевич Зазнобина Людмила Семеновна Смирнова Татьяна Васильевна ХИМИЯ Учебник для 8 класса татарской средней общеобразовательной школы (перевод с русского на татарский язык) Редакция мөдире Л. X. Мехэммэтҗанова Редакторы Р.З. Закирова Бизәлеш редакторы Р.А.Сзйфуллина Техник редакторы Ә. С. Трофимова Корректорлары Г. Р. Мифтахова, Т. Н.Сзгъдуллина Компьютерда биткә салучысы Л. Г. Зиргизова Оригинал макеттан басарга кул куелды 10.04.2003. Форматы 70 x 90'/,,. Офсет кәгазе. «Школьная» гарнитурасы. Офсет басма. Шартлы басма табагы 12,29 + форз. 0,29. Нәшер-хисап табагы 9,72 + форз. 0,49. Тиражы 18 250 д. Заказ Я-175. «Мәгариф* нәшрияты. 420111. Казан, Бауман урамы, 19. Издательство «Магариф». 420111. Казань, ул. Баумана, 19. Тел./факс (8432) 92-57-48. hUp://magarif. kazan.ru Б-mail: magaril@mail.ru «Идел-Пресс» полиграфия-нәшрият комплексы. 420066. Казан, Декабристлар урамы, 2.
ДӘРЕСЛЕКНЕҢ САКЛАНУ ДӘРӘҖӘСЕ Укучының исеме һәм фамилиясе Дәреслекнең торышы ел башында 1 2 3 4 5
КИСЛОТАЛАР, НИГЕЗЛӘР ҺӘМ Т 0 ионнар н Li NH, к Na Ag Ва Са! Zn Ип он э э э Э Э A Ю Ю Ю NO, э э э э э э Э Э Э Э Э F э э э э э э A Ю Ю A A СГ э э э э э ю Э Э Э Э Э Вг э э э э э ю Э Э Э Э Э э э э э э ю Э Э Э Э Э S2' э э э э э ю Ю Ю so2 •Л э э э э э A A A A A Ю so. э э э э э Га" Ю A Э Э э о э э э э э A A Ю A ю SiO, J ю э э э Ю Ю A Ю ю ро; э ю э э э Ю Ю Ю A Ю ю CrO4 э э э э э Ю Ю A Э Ю Ю сн,соо э э э э э Э Э Э Э Э э
м Ig Zii Мп Си Си Hg Hg; Pb2 Fe Fe3 Al3 Cr Bi3 Sn Sr О Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Э Э Э Э Э Э Э Э Э Э Э Э о А ю ю ю э Э э э э ю э э э э э э э ю э э э э ю ю э э э ю ю ю ю ю ю ю ю А ю ю ю ю э э э А э э э э ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю э э э э э э э ю эремәучән э суда таркала яки андый кушылма юк Ю Ю ю э э э э э э ю ю э ю ю ю э ю э ю ю ю ю ю ю ю ю э э Э э