23 Фосфор ангидриді. Фосфор қышқылдарының құрылысы, қасиеті және тұздары. Полиметафосфаттар. Фосфор тыңайытқыштары қолданылуы

Фосфор оксидтері. Фосфор бірнеше оксидтер түзеді. Фосфор (V) оксиді немесе фосфор ангидридінің маңызы үлкен. Фосфор (V) оксиді немесе фосфор ангридриді Р₂О₅ – ақ, ылғал тартқыш ұнтақ, қыздырғанда бірден буланады, ауаның немесе оттектің артық мөлшерінде фосфор жанғанда алынады. Суды өте белсенді сіңіріп, не оны басқа қосылыстардан тартып алып, фосфор қышқылын түзеді.Фосфор ангидридінің бұл ерекшелігі оны газдар мен сұйықтардың тиімді кептіргіші ретінде кеңінен қолданылуға мүмкіндік береді.

Алынуы: фосфорды жағу арқылы 4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅→Р₄О₁₀ (оттегі артық болғанда)

Фосфор (V) оксиді - қышқылдық оксид, су тартқыш, ақ қопсыған ұнтақ.

1) сумен әрекеттесіп қышқыл түзеді

Р₂О₅ + Н₂О = 2НРО₃ метафосфор қышқылы

Р₂О₅ + ЗН₂О = 2Н₃РО₄ ортофосфор қышқылы

2) негізбен әрекеттесіп тұз бен су түзеді

Р₂О₅ + 6NaOH = 2Na₃PО₄+ ЗН₂О натрий ортофосфаты

3) негіздік оксидпен тұз түзіледі

Р₂О₅ + ЗСаО = Са₃(РО₄)₂ кальций ортофосфаты

Фосфор қышқылы: Алынуы: Фосфор (V) оксидін суда еріту арқылы: Р₂О₅ + ЗН₂О = 2Н₃РО₄

Фосфоритке конц.қышқылмен әсер ету арқылы: Са₃(РО₄)₂ + 3H₂SО₄(конц) = 2Н₃РО₄+ 3CaSО₄

Фосфор қышқылы үш түрлі тұз түзеді: NaH2PО4 - натрий дигидрофосфаты; Na₂HPО₄ - натрий гидрофосфаты; Na₃PО₄ - натрий фосфаты. Фосфор қышқылының Na, К тұздары - ортофосфаттары, гидро- және дигидрофосфаттары суда жақсы ериді.

Химиялық қасиеттері: Фосфор қышқылы тотықтырғыш қасиет көрсетпейді, қышқылдарға тән барлық реакцияларға түседі.

1) активті металдармен сутек бөле әрекеттеседі: 2Н₃РО₄ + ЗСа = Са₃(РО₄)₂+ ЗН₂↑

2) негіздік оксидтермен тұз бен су түзеді: 2Н₃РО₄ + 3MgO = Mg₃(PО₄)₂+ ЗН₂О

3) негіздермен тұз бен су түзе әрекеттеседі: Н3РО₄ + 3NaOH = Na₃PО₄ + 3H₂О

4) әлсіз қышқылдардың тұздарымен әрекеттеседі: 2H₃PО₄ + 3Na₂S = 2Na₃PО₄ + 3H₂S↑

Фосфор қышқылының қалдығына (РО₄^3-) сапалық реакция жасау үшін күміс ионы (Ag⁺) қолданылады. Н₃РО₄+ 3AgNО₃ = Ag₃PО₄↓+ 3HNО₃

(РО₄^3-+ 3Ag⁺→ Ag₃PО₄↓

24 Көміртектің аллотропиялық түрөзгерістері. Құрылысының ерекшеліктері. Кремнийдің шалаөткізгіштік қасиеттері.

Тотығу-тотықсыздану қасиеттері. Оттек, металл, cу, қышқыл мен негіздерге қатынасы

II период, IV топтың негізгі топшасының элементі, реттік нөмірі 6. Оның ядросында 6 протон мен 6 нейтроны бар, электрондары да алтау. Олар екі қабатқа былай бөлініп орналасады: 1s²2s²2р² (көміртектің электрондық формуласы) Органикалық химия көміртектің қосылыстарын зерттейтін болғандықтан, бұл элементті толығырақ қарастырайық. Көміртек химиялық элементтердің периодтық жүйесінің 6-элементі. Aтом ядросында 6 протоны, 6 нейтроны және энергетикалық деңгейлерінде 6 электроны бар. Олар екі энергетикалық деңгейге бөлініп орналасқан: 2е, Көміртек химиялық элементтердің периодтық жүйесінің екінші периодында орналасқан. Егер периодтағы көрші тұрған элементтерді салыстырсақ, олардың бәрінің бірінші деңгейлері бірдей, екі электроны бар (1s²), ал сыртқы деңгейлеріндегі электрон сандары ядро зарядының артуына байланысты әр түрлі.

Аллотропиялық түрезгерістері кристалдық торларының әр түрлілігімен сипатталады.

Алмаз ең катты зат, графит май тәрізді жылтыр сұр түсті жұмсақ зат. Графит 2000°С-да, төменгі қысымда карбинге айналады. Жаңадан алынған фуллерен деген түрі де бар, ол футбол добы сияқты құрылысты болады. Көміртектің бұл түр өзгерістеріне аморфты көміртекті қосуға болады. Оны ағаш көмірін, тас көмірді ауа қатысынсыз құрғақ айдау арқылы алады. Сонда алынған көмірде өз бетіне газдарды, сұйықтарды сіңіретін қасиет (адсорбция) пайда болады.

Алмаз бен графиттің ішкі құлылысындағы айырмашылық рентген сәулесі арқылы анықталады.

Алмазда көміртектің басқа 4 атомымен байланысқан,барлық атомдарының ара қашықтығы бірдей(0,154нм).Көміртек атомдары алмазда sp³ гибридтік күйде болады.Алмазда к/ң әрбір атомы дұрыс тетраэдрдің орталығында,қалған төртеуі тетраэдрдің төбелерінде орналасқан.А/ң кристалы үлкен молекула деп қарауымызға болады.Мұндағы атомдар арсындағы байланыс ковалентті,қатты заттардағы байл. Ков/і болса,ондай заттар әдетте,балқуы қиын әрі өте қатты болады.

Графитте к/ң атомдары дұрыс алтыбұрыштың ұштарында орналасқан,ол алты бұрыштардың өздері параллель жазықтарды жатады.Әрбір көрші жазықтықтың арасы 0,341нм,алты бұрышты түзуші көрші атомдардың арасы 0,145нм,жазықтықтар арасының байланысының нашарлығынан графит жұққыш болады. К атомдары графитте sp² гиб күйде б/ды.Алмаз бен графиттен басқа көміртектің карбин синтезделген түрі бар. Карбин тіке сызықты С тізбектерінен құрылған гексагональ торынан тұрады,ондағы к/ң әрбір атомы 2сигма,2Пи байл түзеді.Шымқай қара түсті зат.К/к атомдары sp гиб/ге ұшыраған тізбекті полимер.2 түрі б/ды:к/к а/ы өзара 3 байл ж/е 1байл/пен кезектесе байланысатын пллиинді,үздіксіз қос байланыстан кумуленді.

Кремний түрлі құймалардың құрамына араластыруға қолданылады.К/й көп қосылған темір құймалары қышқылға берік болады,4%к/й араласқан темір электр трансформаторларын жасау үшін жұмсалады.Соңғы кезде к/йді жартылай өткізгіштер техникасында қолданатын болды.ол үшін тех/қ к/й жарамайды(95-98%),өте таза к/й керек,ондай к//йді алу үшін SiCl4 цинк буымен тотықсыздандырады:SiCl4+2Zn=Si+2ZnCl2не к/йдің сутекті қосылысын қыздырып айырады: SiH4=Si+2H2

Тотығу-тотықсыздану қасиеттері.Құм мен магний арасындағы рек/да магнийді артығырақ алса,тотықсызданы шыққан к/й магниймен қосылып магний силицидін түзеді.

4Mg+SiO2=Mg2Si+2MgO

Металдарды к/ймен тотықтырғанда(700-1200С)металл оксидімен к/йді араластырып инертті атмосферада қыздырғанда да силицидтер түзеді:

6MnO+5Si=2Mn3Si+3SiO2

К/й НҒ,НNO3 сияқты қышқылдарда ериді:3Si+4HNO+18HF=3H2SiF6+4NO+8H2O

Сілтілердің әрекетінен к/й тұзға айналады:Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2

25 Көміртек (ІІ) оксиді. ВБ және МО теориясы тұрғысынан молекуладағы химиялық байланыс. Алынуы. Тотықсыздандырғыштық қасиеттері. Металл карбонилдері. Фосген. Көміртек (ІІ) оксидінің улылығы. Практикалық қолданылу аймақтары

Көмір,көміртекті қосылыстар жоғары температурада жанса пайда б\ды.2C+O2=2CO \ CO2+C=2CO .CO молекуласында үш байланыс бар,екеуі қосақтасу арқылы,үшіншісі донорлы акцеаторлы байланыс.Физ.қасиеті:түссіз, иіссіз, ауадан жеңіл улы газ.Суда өте аз ериді,сумен әрекеттеспейді.Хим.қасиеті:Оны хим\қ жағынан ангидрид д\а,өйткені құмырсқа қышқылынан суды тартып алғанда сол бөлінеді.HCOOH=HOH+CO. Лабороторияда оны алу үшін осы р\я\ны пайдаланады. Ол х\қ р\я\да қосып алуға бейім.Хлормен тікелей әрекеттеседі:CO+Cl2=COCl2. COCl2 - фосген иісі жоқ,улы газ.

COCl2+2HOH=H2CO3+2HCl Ол күкіртті да қосып алады.

Оның қосып алу р\я\ң бір түрі ауыр ме\мен тікелей қосылып карбонил қосылыстарын түзеді. Олар: M(CO)6,Fe(CO)5,Ni(CO)4 б\ды. Карбонилдердің фор\ры валенттілік ережесіне жатпайды.Мысалы: Fe(CO)5 алсақ,темирде 26 электрон бар,СО әрбір молекуласы екі электроннан,5 молекуласы он электрон береді,түзілген карбонилда 36 электрон б\ды.

ВБ және МО теориясы тұрғысынан молекуладағы химиялық байланыс.К.б\ты түзетін электрон бұлттарының белгілі бір бағыты болады,осының салдарынан молекулалар кеңістікте белгілі құрылысқа иеб\ды. Бұл мәселені ВБ теориясы қарастырады. Бұл теория\ң х\қ байланыс атомдарының жалқы электронды орбитальдары\ң бүркесуі нәтижесінде түзіледі. Олардың өздерінің пішіндеріне сай бағыттары б\ды.ВБ теориясы х\қ байланыс атомдарының жалқы электронды орбитальдарының бүркесуі нәтижесінде түзіледі деп қарайды. МО теориясы молекулаларждың түзілу себебін, құрылысын ж\е валенттік\ң мәнін түсіндіріп,молекулалардың тәжірибе жүзінде әлі анықталмаған қасиеттерін болжауға мүмкіндік туғызады. Бірақ ВБ теориясы кейбір молекулалардың құрылысын ,қасиеттерін ,магниттік қасиеттерін қарастырғанда біраз қиындықтар кездеседі.Сыртқы магнит өрісіне қарай заттардың диамагнитті ж\е парамагнитті болып екіге бөлінеді.Диамагнитті молекулаларда барлық электрондар жұптасқан күйде ды.Парамагнитті мллекулаларда қосақталмаған жалқы электрондар б\ды ж\е электрондар саны неғұрлым көп болса, зат магнит өрісіне соғұрлым жақсы таратылады.МО теориясы б\ша молекула бүтін бір тұтас жүйе деп есептелінеді.ондағы барлық электрондар сол молекулаға ортақ деп қарастырылады. Бұл жерде МО әдісінің ВБ әдісңінен негізгі айырмашылығы бар.МО атомдвқ орбитальдар сияқты энергиялары\ң өсу реті б\ша толтырылады,яғни алдымен ең төменгі энергиялы орбитальдар толтырылады.Паули принципі мен Гунд ережеси қол\ды.