23.Газ тектес және ұшқыш заттардың молекулалық массаларын табу әдістері

Заттың салыстырмалы молекулалық массасын анықтау үшін ең алдымен оның молярлық массасын (г/моль) есептеп алады. Газ тектес және ұшқыш заттың мол-қ массасын Авогадро заңы арқылы табады.

Бұл заң бойынша бірдей температура мен қысымда алынған әртүрлі газдардың бірдей көлеміндегі молекулалар саны да бірдей болады. Бұдан екі газдың бірдей көлемдерінің массаларының қатынасы олардың молекулалық массаларының қатынасындай болады: m1 / m2 = М1 / М2 мұндағы, m1 және m2 газдардың белгілі көлемдерінің массалары, М1 және М2 бірінші және екінші газдың молярлық массалары. Бірдей жағдайдағы бір газдың белгілі көлем массасының екінші газдың сондай көлемінің массасына қатынасы бірінші газдың екінші газбен салыстырғандағы тығыздығы деп аталады. Олай болса, тығыздықты D әрпімен белгілеп, теңдеуді былай жазамыз. D = М1 / М2 , бұдан М1 = М2 . D Газдың молярлық массасы басқа газбен салыстырғандағы оның тығыздығын екінші газдың молярлық массасына көбейткенге тең. Көбінесе газдардың салыстырмалы тығыздығын ең жеңіл газ сутек арқылы анықтайды. Сутектің молярлық массасы 2 г/ мольге тең. Олай болса, молярлық масса есептеуге келесі формуланы қолданамыз: М1 = 2 . Dн2 , бұдан Dн2 = М1 / 2 Газдың молярлық массасын ауа арқылы да анықтайды. Ауа газдар қоспасынан тұрса да оның орташа молярлық массасы 29 г/моль. Онда теңдеуді былайша жазамыз: М1 = 29 . Dауа, бұдан Dауа= М 1/ 29

24.Резерфорд ұсынған атомның ядролық моделін, олардың жетістіктері мен кемшіліктерін дәлелдеңіз.Ағылшын ғалымы Э.Резерфорд 1911жылы α бөлшектердің табиғатын танып алып мынандай тәжірибе жасады: жұқа металл фольгасын радиоактивті денеден шығып жатқан α бөлшектермен атқылады. Сонда олардың басым көпшілігі жұқа фольгадан тура өтіп шығып,біразы ұшу бағытын өзгертіп, тіпті, кейбірі кері тебілетіні анықталды. Фольга қалыңдау,әрі металдың атомдық салмағы ауырлау болған сайын бағытын өзгертетін бөлшек саны да,бұрылу бұрышы да арта түсті. Осы тәжірибеге сүйене отырып Резерфорд атом құрылысының ядролық моделін ұсынды.Сирек те болса α бөлшектерінің кері қайтуы,металл ішінде өзі аттас зарядының әсерінен ұшу бағытын өзгертуге мәжбүр болады. Бағытын өзгертпей өтетін бөлшектердің көптігі атомның ішінде бос кеңістіктің мол болуының дәлелі. Ядро атомның кіші бөлігін ғана алады,сондықтан α бөлшектер онымен өте сирек кездеседі. Ескерте кететін жайт: ядроның маңындағы электрондар өте жеңіл болғандықтан α бөлшектердің бағытын өзгерте алмайды. Резерфорд ұсынған модель бойынша атомның ішіндегі оң зарядты ядроны теріс зарядты электрондар айналып қоршап жүреді. Ядроның оң зарядымен электрон теріс зарядының шамасы тең,сондықтан атом зарядсыз бейтарап жүйе болып табылады. Атомның негізгі массасы оның ядросына шоғырланған,себебі ол үлкен жылдамдықпен келе жатқан α бөлшектерге төтеп беріп,орнында қала береді. Резерфордтың ядролық моделі атомның ішкі сырын ашу жолындағы ғылыми үлкен табыс болып есептеледі. Алайда,бұл атомның құрылысы жайындағы ұстанымдық ғана сұлба. Оның әрі қарай дамуы,жетіле түсуі қажет болды. Бір ғана элементарлы бөлшектен тұратын қарапайым ядро- сутек атомының ядросы болып табылады. Сутек атомының иондануы нәтижесінде Крукс түтігінде түзілетін бөлшекті 1920 жылы Э.Резерфорд протон деп атады,яғни бірінші деген мағынада. Бастапқыда басқа да элементтердің атом ядросы протоннан,ал атом электрон мен протоннан тұрады деп есептеді. Резерфордтың тәжірибелері атомның құрылысы планетарлы жүйеге ұқсас екендігін дәлелдеді: ортасында тығыз орналасқан оң зарядты ядро болады, ал ядроның айналасында, ядроның мөлшерімен шамамен 10000 есе көп,көп женіл теріс зарядталған бөлшектер –электрондар айналып жүреді.Кемшілігі:Классикалық электродинамиканың заңдары бойынша,егер электронның ядроға кулондық тартылыс күші ортадан тебісу күшіне тең болса,онда ядроның маңындағы шеңбер бойынша электронның қозғалысы тұрақты болады. Резерфордтың моделі сутек атомының тұрақтылығын да немесе оның спектірінің сызықтық қасиеттерін де түсіндіре алмайды. Жетістігі: атомда ядро бар екендігі, оны он және теріс зарядтары айналып жүргендігін ашып айтты. 25.Гайтлер-Лондон еңбегіне сай валенттік байланыс (ВБ) түзілуін талдаңыз.

Атомдар молекула түзгенде энергия ұтымы болады,яғни молекула атомдарға қарағанда тұрақты жүйе.Сутек атомын мысал ретінде алатын болсақ олар молекулаға біріккенде белгілі бір энергия бөлініп шығады.Н+Н=Н2 Сутек атомының жалғыз s-электроны бар.оның пішіні шар тәрізді.Сутек атомдары бір біріне жақындасқанда олардың арасында тартылу және тебілу деген екі электростатикалық күш пайда болады .Бір атомның электрон бұлты екінші атомның ядросына тартылады және бұл керісінше жүреді.Екі атомның ядролары өзара тебіседі және сол сияқты олардың электрон бұлттары да бір бірін тебеді. ВБ әдісі бойынша сутек атомдары жақындасқанда тартылу және тебілу кіүштерінің қалай өзгеретінін 1927 жылы Гайтлер мен Лондан есептеген.Есептеу нәтижесінде электрондарының спиндері қарама қарсы сутек атомдары жақындаасқанда жүйенің потенциялдық энергия қисығында минимум нүктесі пайда болады.яғни сутек атомдары қосылып молекула түзеді.Ал электрон спиндері параллель сутек атомдары жақындасқанда, жүйенің потенциялдық энергиясы артып,максимум нүктесі пайда болады.яғни спиндері параллель сутек атомдары молекула түзбейді.Сутек молекуласының арасындағы байланыс ковалентті дегеніміз байланысқан атомдардың ядроларының арақашықтығы.. ВБ теориясы бойынша химиялық байланыс спиндері антипараллель жалқы электронды орбитальдардың бүркесуі нәтижесінде пайда болады.Сол себепті коваленттік байланысты атомның сыртқы қабатындағы жалқы электрондар түзеді,ал атомның валенттігі сол жалқы электрондар санына тең болады.Осы тұрғыдан 1 жане 2 период элементтерінің валентілікгін қарастырамыз. Сутек атомының 1 s денгейшесінде бір жалқы электрон бар. 1s □-сол себептен сутек бір валенттік көрсетеді.Электрон бұлттарының өзара бүркесуінен ядролар арасындығы кеністікте тығыз электрон зонасы пайда болады.Оң зарятталған ядролар осы теріс зарядты зонаға тартылады. Лондон мен Гайтлердiң есептеулерi негiзiнде химиялық 6айланыстың түзілу механизмi мынадай екендiгi керсетiлдi: атомдардың ядро аралығында және олардың үздiксiз қозғалыстағы электрондарында электрлiк күштердің пайда болуы - негiзгi себеп. Ертедегi деректер бойынша, атомдар бір-бірімен қосылып, молекула түзгенде өздерiнiң сыртқы электрондық деңгейлерiн инерттi газдардың электрондық деңгейлерiне ұқсастыруға тырысады деп есептелді. 26. Ковалентік байланыс түзілуінің донорлы-акцепторлы механизмін талдаңыз

Донерлі-акцептрлі байланыс дегеніміз бір атомның қос электрондары бар орбиталь екінші атомның бос орбиталімен бүркескенде түзілетін ковалентті байланыс.Донерлі-акцептрлі байланыстың коваленттік байланыстан айырмашылығы тек түзілу механизімінде болып тұр.Донерлі-акцептрлық химиялық байланыс ол нағыз ковалентті байланыс.Байланыс түзуге қос электрон орбиталін яғни электрон жұбын жұмсайтын атомды-донер деп ал акцептор деп бос валентті орбиталі бар атомды атайды.

Ортақ электрон жұбын түзу арқылы пайда болатын химиялық байланыс. Коваленттік байланыс түзілуінің үрдісін көбінесе схема түрінде береді, ондағы электрондар нүктемен белгіленген. Егер атомдардың арасында бір коваленттік байланыс болса (жалғыз ортақ электрондық жұп), онда ол дара, егер екеу болса, қос (екі ортақ электрондық жұп), үштік (үш ортақ электрондық жұп) деп аталады.

H2 затын құратын ковалентті байланыс - екі сутегі атомдарында ортақ екі электроны бар.Коваленттік байланысты екі түрге бөледі: полярлы және полярлы емес. Полярлы емес коваленттік байланыстың электрон бұлттары ортақ электрон жұбымен құрылған, яғни электрондық байланыс бұлттары екі атом ядроларына қатысты кеңістікте симметриялы орналасқан. Полярлы емес коваленттік байланыс бейметалдарда пайда болады және металл жұптарында, химиялық элементтің бір атомынан: Н2, О2, О3, N2, S2, Li2, Na2, C, Si және басқалары құрылса, полярлы коваленттік байланыстың электрон бұлттары электртерістілігі жоғары атомға қарай ығысқан (НСl, H2O, H2S, NH3 және т.б).

Коваленттік байланыс тек қана қарама-қарсы спиндері бар электрон бұлттарының қабаттасуы нәтижесінде түзілмейді. Коваленттік байланыс сонымен қатар донорлы-акцепторлы механизммен түзілуі мүмкін. Бұл жағдайда химиялық байланыс бір атомның екі электрон бұлттары мен басқа атомның бос орбиталі нәтижесінде түзіледі (NH4+).

Коваленттік байланыстың негізгі қасиеттеріне қанығуы,полюстенуі,бағытталуы жатады.

Қанығу-элемент атомының өзінің валенттік орбитальдарын толық пайдалануға тырысуы.Мысалы:H-H, H-Cl, H-O-H

Полюстену-молекуладағы электрон тығыздығының бірдей болмауы(элементтің электртерістігінің жоғары болуына байланысты мықты ядроға қарай ығысуы)

Молекуладағы атомдардың нақты зарядтарын тиімді зарядтар деп атайды.HCl молекуласында:qCl- = -0.18, ал qh+=0.18

Молекула мен байланысстың полюстігін бағалау үшін тиімді заряд шамасы q мен диполь ұзындығының L көбейтіндісіне тең диполь моментінің тұрақтысы ɱ=q*l

Диполь моменті дебаймен өлшенеді.СИ жүйесіндегі диполь моментінің бірлігі-Кл*м.1D=3.33*10-30Кл*м.Молекулалардың диполь моменті 0-ден 11D-ға дейінгі мәндерге ие болады.Мысалы:C=0-да ɱ=2.7D,ал CO2 молекуласында ɱ=OD.Бұл CO2 ɱ-байланыстың векторы орталықтан радиалды бағытталған,сондықтан ɱ нәтижесі нөлге тең.

Бұрышты су H2O молекуласында екі байланыстың ɱ векторлық қосындысы параллелограмның диагоналімен өрнектеледі және ол 1.84D-ге тең.

Ковалентті байланыстың бағытталуы молекуланың кеңістіктік құрылымын(пішінін),яғни олардың геометриялық формасын тудырады.Коваленттік байланыс атомдарының қосылу сызығының бойында электрон бұлттары максимальды бүркескен бағытта пайда болады. К.б\ң бағытталуы.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 болады.