Сабақ № Пән Химия Мамандығы, біліктілігі: Курс 1 Бағдарлама бөлімі «Бейметалдар»

Сабақ №

Оқыту мақсаты: Бейметалдарға және IV – A топша элементтеріне жалпы сипаттама беру.

1. І-ІІІ топтың негізгі топшларындағы металл атомдарының құрылысына не ортақ?

2. Қосымша топша элементтерінің ерекшеленетін физикалық қасиеттерін атаңдар.

3. Метадар мен бейметалдардың атомдарының құрылысына тән белгілерді атаңдар.

4. Неге металдарда ұқсас физикалық қасиеттер бар?

5. Металдардың басты химиялық қасиеттерін сипаттаңдар, оған металдар атомдарының құрылысы тұрғысынан түсіндірме беріңдер.

Бейметалдардың периодтық жүйеде орналасуы.

Барлық бейметалдар электртерістігі жоғары (2,0-4,0) р-элементтер. Бейметалдардың жоғары оксидтері қышқылдық қасиеттер көрсетеді. Оларға

сәйкес қышқылдарының күші әр периодта солдан оңға қарай артады. IV – A топша элементтері р- элементтер қатарына жатады. Топша бойынша реттік нөмірі артқан сайын бейметалдық қасиеттері әлсіреп, металдық қасиеттері күшейеді. Олардың барлығына +2, +4 тотығу дәрежелері, ал көміртекке сонымен қатар -4 тотығу дәрежесі тән. Топша элементтері ЭО және ЭО₂ типтес оксидтер және оларға сәйкес гидроксидтер (көміртек пен кремнийден басқалары) түзеді.

Көміртектің құрылысы әр түрлі, сондықтан қасиеттері де әрқалай бірнеше аллотропиялық түр өзгерістері бар. Көміртектің иондану энергиясы жоғары, ал электронтарқыштығы төмен, сондықтан оғаен оң немесе теріс иондар түзу тән емес. Көміртек тек ковалентті байланыстар түзеді. Көміртек атомдары бір – бірімен ұзын тізбектер немесе сақиналар түзуге өте бейім. Көміртектің осы қасиеті оның миллиондаған қосылыстар түзуіне мүмкіндік береді.

Кремний – көміртекке ұқсас, ьірақ оның бейметалдық қасиеттері көміртекке қарағанда әлсіз. Маңызды жартылай өткізгіш материалдардың бірі. Көптеген болаттар мен басқа құймалардың (механикалық беріктігін және жемірілуге тұрақтылығын арттырады) құрамында болады. Кремнийдің табиғатта өте кеңінен таралған маңызды қосылыстары, кремний диоксиді мен кремний қышқылының тұздары, сондай – ақ силикаттар – шыны, фаянс, цемент, бетон, кірпіш және әр түрлі қыш бұйымдар өндірісінің негізі болып табылады.

₆С 1s²2s²2p²

Көміртек табиғатта бос күйінде алмаз және графит түрінде кездеседі. Жер қыртысындағы көміртек мөлшері шамамен 0,1%. Көміртек, негізінен, кальций және магний карбонаттарынан тұратын ізбестас, бор, магнезит, доломит сияқты табиғи минералдардың құрамына кіреді.

Көмірдің адсорбциялық қабілеті жоғары. Адсорбция деп көмірдің немесе басқа қатты, сұйық заттардың өз бетінде газ, бу немесе еріген заттарды сіңіру қабілетін айтады. Беттерінде адсорбция жүретін заттарды адсорбенттер, ал сіңірілетін заттарды адсорбаттар деп атайды.

СО – иіссіз, түссіз, өте улы газ. Жоғары температурада СО– күшті т-с-. Оның бұл қасиеті металдар алу үшін қолданылады.

СО + CuO = Cu + CO₂

Сонымен қатар СО қосып алу реакцияларына бейім. Күн сәулесі немес катализатор қатысында ол хлормен оңай қосылып, өте улы фосген газын түзеді:

СО + Cl₂ = COCl₂

CO ауада көп мөлшерде жылу бөле көк жалынмен жанады:

2СО + О₂ = 2CO₂

CO₂- иіссіз, түссіз, газ, ауадан 1,5 есе ауыр, сондықтан оны сұйықтарды құйған тәрізді бір ыдыстан екінші ыдысқа құюға болады.

Лабораториялық жағдайда СО₂ газын мәрмәрға сұйылтылған тұз қышқылымен әсер етіп алады:

СаСО₃→ СаО + СО₂

Өнеркәсіпте СО₂ әктасты өртегенде алынады:

СаСО₃ → СаО + СО<sub>2

16</sub>Si 1s²2s²2p⁶3s²3p²

Кремний оттектен кейінгі жер бетінде ең көп таралған элемент. Ол жер қыртысының 27,6 %-ін құрайды. Табиғи кремнийдің едәуір бөлігі құм немесе кварц түрінде кездесетін кремнезем деп аталатын кремний (IV) оксиді болып табылады. Кремнийдің табиғи қосылыстарының басқа тобын кремний қышқылының туындылары – силикаттар құрайды.

Ө/кте кремнийді электр пештерінде кокспен тотықсыздандырып алады:

SiO₂ + C = Si + 2CO

Лабораторияда т-с-штар ретінде магний немесе алюминийді қолданады:

SiO₂ + 2Mg = Si + 2MgO

3SiO₂ + 4Al = 3Si + 2Al₂O₃

Таза кремнийді кремний тетархлоридін мырыш буымен тотықсыздандырып алады:

SiCl₄ + 2Zn = Si + 2ZnCl₂

Металдардың кремниймен қосылысы силицидтер деп аталады:

Si + 2Mg = Mg₂Si

Mg₂Si тұз қышқылымен әсер еткенде креминийдің қарапайым сутекті қосылысы – силан алынады:

Mg₂Si + 4НCl = 2MgCl + SiH₄

Кремний (IV) оксиді қатты, қиын балқитын зат. Табиғатта екі түрі кең таралған: кристалдық кремнезем және аморфтық кремнезем.

1. 
   Көміртек пен кремнийді периодтық жүйе бойынша сипатта.
   
2. 
   Көміртек және кремнийдің физикалық қасиеттері
   
3. 
   Кремний және көміртектің маңызды қосылыстары
   

1. 
   Мына бөлшектердегі С⁺², С⁺⁴, С^-4 электрондар саны қанша?
   
2. 
   С→СО₂→СО→С мына айналуларды жүзеге асыр.
   
3. 
   Су газының түзілу реакциясына электрондық баланс құрып, тотықтырғыш пен т-с-шты анықта
   
4. 
   Құрамында 70% С бар 300г С-ді жаққанда түзілген газды сіңіру үшін қанша кальций гидроксиді қажет? 1295г
   
5. 
   СO₂ = H₂CO₃ = CaCO₃ = Ca(HCO₃)₂ = CO₂ = C = CaC₂ = C₂H₂
   
6. 
   Si = SiH₄ = SiO₂ = Si = K₂SiO₃= H₂SiO₃