14. Периотық жүйе және атомдардың электрондық құрылымы.

Периодтық жүйе элементтердің реттік нөмірі оның ядросындағы оң зарядтардың және оны айналып жүретін электрондардың санын көрсетеді.Мысалы, № 101 элементтің ядросында 101 оң заряд бар, оны 101 электрон

айналып жүреді.Элементтер қасиеттерінің периодтық өзгеруіне сәйкес периодтық жүйеде горизонталь бағытта орналасқан 7 период бар.Период деп сілтілік металдан басталып, инертті газбен аяқталатын

элементтер тобын айтады. Ұзын периодты жүйеде әрбір период бір қатарға 20орналасқан, алқысқа периодты жүйеде 1, 2, 3 периодтар бір қатардан, 4, 5, 6 периодтардың әрқайсысы екі қатардан тұрады. Ал 7 период әлі аяқталмаған.Лантаноидтар мен актиноидтар деп аталатын әрқайсысы 14 элементтен тұратын элементтер қатары кестеден тыс оның төменгі жағына орналасқан. Периодтың нөмірі осы периодта орналасқан элементтер атомдарының қалыпты электрондары орналасатын қабаттардың санын көрсетеді.

Әрбір периодта солдан оңға қарай элементтердің реттік нөмірлерінің өсуіне байланысты олардың металдық қасиеттері кеміп, бейметалдық қасиеттері артады. Оның себебі атом құрылысы тұрғысынан қарағанда бір

периодтағы элементтердің электрондық қабаттарының саны өзгермейді, ал ядро зарядтарының саны біртіндеп арта береді де сыртқы валенттік электрондардың ядроға тартылу күшейеді. Осының нәтижесінде элементтердің радиустары кішірейіп, электрон беру қабілеті азаяды, яғни металдық қасиеттері кемиді де,

бейметалдық қасиеттері артады.

Периодтық жүйе және оның атом құрылысымен байланысы.

Периодтық заңда анық көрінген химиялық элементтердің атомдарының арасындағы байланыс, тәуелділік осы атомдардың бәріне ортақ бір негіз бар шығар, осы атомдарда бір тектестік болуы мүмкін деген ой туғызды. Элементтердің атомдарының қасиеттері период сайын қайталайтындығы, ол атом құрылымында да бір ұқсастықтардың қайталайтындығын көрсетті.1897 жылы ағылшын ғалымы Дж. Томсон электронды ашты, ал 1909 жылы Р. Малликен оның зарядын анықтады, ол 1,6 ∙ 10-19 Кл. Электронның

массасы 9,11 ∙ 10-28 г. Осылайша атомның күрделі бөлшек екені дәлелденді.

15. Химиялық реакциялардың жылдамдығына әрекеттесушi заттардың табиғатының және концентрациясының әсерi. Әсер етушi массалар заңы

Химиялық реакциялардың жүру заңдылықтарын зерттеу химияның негізгі мәселесі. Химиялық заттар алу үшін реакцияның жүру механизмі мен жылдамдығын білу керек. Реакцияның жүру механизмін, жылдамдығын және сол жылдамдыққа әрекеттесетін заттардың концентрацияларының,температураның, қысымның, катализатордың әсерін зерттейтін ғылым химиялық кинетика деп аталады.Әр түрлі реакциялар әр түрлі жылдамдықпен жүреді. Кейбір реакциялар өте жай жүреді, ал басқа біреулері өте тез қопарылыс беріп жүреді. Бір реакцияның өзі жағдайларға байланысты әр түрлі жылдамдықпен жүреді.Мысалы, сутегі мен оттегінің қоспасы қалыпты температурада әрекеттеспей көп уақыт өзгеріссіз қала береді, ал енді осы қоспаны 6300С – ға дейін қыздырса немесе қыздырмай – ақ тиісті катализатор қолданса, реакция қопарылыс беріп,су түзіледі.Химиялық реакция кезінде реакцияласушы заттардың мөлшері, демек,концентрациясы өзгереді. Сондықтан химиялық реакцияның жылдамдығын кесімді уақыт ішінде (секунд, сағат, жыл) реакцияласушы заттардың концентрациясының өзгеруімен өлшейді.Концентрация дегеніміз көлем бірлігіндегі заттың мөлшері, көбнесе 1л/моль саны алынады.

Концентрацияның әсері. Химиялық реакция тездеу үшін, реакцияласушы заттардың молекулалары жиі түйісуі қажет екендігі анықталды. Түйісуді жиілендіру үшін алдымен реакцияласушы молекулалардың санын, демек, концентрациясын өсіру керек. Мысалы:Н2 + І2 = 2HI

реакциясын алсақ, реакцияның жылдамдығы минутына 0,001 моль болсын. Енді, реакцияласушы заттың бірінің айталық, иодтың концентрациясын 3 есе өсірдік; онда иод пен сутектің молекулаларының белгілі

уақыт ішінде түйісу саны үш есе артады, демек, олардың арасындағы реакцияның жылдамдығы да үш есе артады; 2 есе өсірсек, онда реакцияның жылдамдығы алты есе артып, минутына 0,001 ∙ 3 ∙ 2 = 0,006 моль болады.Химиялық реакцияның жылдамдығына әрекеттесуші заттардың концентрациясының әсерін зерттеген, Норвегияның екі ғалымы Гульдберг пен Вооге 1867 жылы мынандай қорытындыға келеді:

Химиялық реакцияның жылдамдығы реакцияласушы заттар концентрацияларының көбейтіндісіне тура пропорционал.Мұны әрекеттесуші массалар заңы деп атайды. Енді сол заңды математика тіліне аударып, реакцияны жалпы теңдікпен жазайық:

А + В = С

А және В затының концентрацияларын [A] және [B] деп, реакцияның

жылдамдығын υ арқылы белгілесек, онда,υ = k ∙ [A] ∙ [B] болады; бұл арадағы k – пропорционалдық коэфициенті деп аталады.Егер алынған теңдікте [A] = 1 және [B] = 1 болса, онда,υ = k болады, демек, k – реакцияласушы заттардың концентрациялары бірге тең(1 моль/л) болған жағдайдағы реакция жылдамдығы, k - әрбір реакцияның өзіне лайықты тұрақты шама, ол тек қана реакцияласушы заттардың жаратылыстық

қасиетіне қарай және температураға тәуелді өзгереді, сондықтан оны реакцияның жылдамдық константасы деп атайды. Реакцияласу үшін заттың біреуінен теңдік бойынша бір емес бірнеше молекула керек болса, онда, реакция жылдамдығының теңдігі басқа түрде болады, мысалы:

2А + В = D не A + A + B = D

Осы реакция жүру ҥшін А затының екі молекуласы мен В затының бір молекуласы бір мерзім ішінде түйісу керек. Мұндай жағдайда математикалық анализге сәйкес реакция жылдамдығының теңдігінде А заты

концентрациясының мәнін екі рет алу қажет:

υ = k ∙ [A] ∙ [A] ∙ [B] = k ∙ [A]2 ∙ [B]

жалпы алғанда А затының m молекуласымен В затының п молекуласы

реакцияласса:

тА + пВ = Г

реакцияның жылдамдығының теңдігі мынадай түрге ауады:

υ = k ∙ [A]т ∙ [B]п

мысалы:

СО + Cl = COCl2 υ = k ∙ [CO] ∙ [Cl2]

2H2 + O2 = 2H2O υ = k ∙ [H2]2 ∙ [O2]

Егер реакцияға қатты зат қатынасатын болса, олар әрдайым бар массасымен емес, тек сыртқы бетімен ғана реакцияласады, сондықтан реакция жылдамдығын анықтағанда оның концентрациясы есепке алынбайды: газ және еріген заттардың концентрациясы ғана есептеледі. Мысалы:

С + СО2 = 2СО

Реакциясының жылдамдығы былай жазылады:υ = k ∙ [СО2]