Posted in Քիմիա 8

Ջրի քիմիական հատկությունները, Ջուրը՝ որպես լուծիչ։ Լուծույթներ

Ջուրը կայուն նյութ է, մինչև 1000°Cտաքացնելիս այն փոփոխության չի ենթարկվում։ Ավելի բարձր ջերմաստիճաններում, ինչպես նաև ուլտրամանուշակագույն և ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցության տակ այն քայքայվում է՝ առաջացնելով ջրածին և թթվածին:

Նույն արգասիքներն առաջանում են ջուրն էլեկտրական հոսանքով քայքայելիս՝

Ջուրը կարող է մասնակցել տարբեր քիմիական ռեակցիաների` միացման, քայքայման, տեղակալման, փոխանակման։ Ջուրը փոխազդում է բազմաթիվ պարզ և բարդ նյութերի հետ։

Ջրի փոխազդեցությունը մետաղների  հետ 

Սենյակային ջերմաստիճանում ջուրը փոխազդում է ալկալիական և հողալկալիական մետաղների հետ:

yay-5293716-digital.jpg

Լուծույթները և դրանց կոնցենտրացիաները

Լուծույթն այն համասեռ համակարգն է, որը բաղկացած է լուծիչից, լուծված նյութից և դրանց փոխազդեցության արգասիքներից:

image153.jpg

Ջուրը համընդհանուր լուծիչ է: 

analiz-vody.jpg

Ըստ ջրում լուծվելու հատկության նյութերը լինում են՝ լավ լուծվող, քիչ լուծվող և գործնականում չլուծվող:

  • Եթե լուծույթը պարունակում է առավելագույն քանակով լուծված նյութ, ապա կոչվում է հագեցած:
  • Եթե լուծույթը պարունակում է ավելի քիչ լուծված նյութ, քան համապատասխանում է հագեցած լուծույթին, ապա կոչվում է չհագեցած:
  • Եթե լուծույթը պարունակում է ավելի շատ լուծված նյութ, քան համապատասխանում է հագեցած լուծույթին, ապա կոչվում է գերհագեցած:

Լուծելիությունը նյութի առավելագույն զանգվածն է (գ), որը կարող է լուծվել 100 գ ջրում՝ տվյալ ջերմաստիճանի պայմաններում. 

Լ=m(լ.ն.)։ m(ջուր)⋅100

ՀԱՐՑԵՐ, ՎԱՐԺՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ԵՎ ԽՆԴԻՐՆԵՐ

  1. Ինչպե՞ս են փոխվում նյութերի խտությունները գազ հեղուկ → պինդ վիճակների անցնելիս.

ա) ցանկացած նյութի դեպքում

Մեծանում է

բ) ջուր նյութի դեպքում

Գազից հեղուկ խտությունը մեծանում է ամենամեծ 4° S=1գ/սմ³, հեղուկից պինդ (սառույց) խտությունը փոքրանում է։

  1. Սառույցը հեղուկ ջրի փոխարկվելիս ինչպե՞ս է փոխվում ծավալը.

ա) մնում է անփոփոխ

բ) փոքրանում է աննշան չափով

գ) մեծանում է

դ) փոքրանում է զգալի չափով

  1. Ինչո՞ւ է ջրով լիքը ապակյա փակ շիշը ջարդվում սառցախցիկում պահելիս:

Քանի որ սառույցի խտությունը ավելի փոքր է, քան հեղուկ ջրինը ուստի սառույցի վերածվելիս ծավալը մեծանում է և շիշը ջարդվում է։

  1. Ինչո՞ւ ամռանը ջրի ջերմաստիճանն էական փոփոխության չի են թարկվում:

Որովետև ջուրը վատ ջերմահաղորդիչ է։

  1. Որքա՞ն են՝ ա) 18 գ բ) 36 գ) 54 գ զանգվածներով ջրի

ա) նյութաքանակները

ա)m(H20=18գ)

M(H2O)=18գ/մոլ

——————

n?

n=1մոլ

բ)m=36գ

M=18գ/մոլ

n=36/18=2մոլ

գ)m=54գ

M=18գ/մոլ

n=54/18=3մոլ

բ) ծավալները 4°C-ում

ա)m=18գ

S=1գ/սմ³

——————

v?

v=S/m=18գ/1գ/սմ³=18սմ³

բ)m=36գ

S=1գ/սմ³

——————

v?

v=S/m=1գ/սմ³/36գ=36սմ³

գ)m=54գ

S=1գ/սմ³

—————

v?

v=m/S=54գ/1գ/սմ³=54սմ³

  1. Որքա՞ն է մոլեկուլների թիվը 2 լ ջրում (p= 1գ/մլ։

v=2000մլ

S=1գ/մլ

——————

m?

m=S×v=2000գ

m=2000գ

M=18գ/մոլ

NԱ=6,02×10²³

——————

N?

m/M=N/NԱ

N=m×NԱ/M=2000×6,02×10²³/18=668,9×10²³=669×10²⁵մոլեկուլ։

  1. Ի՞նչ ծավալով (լ,ն.պ.) ջրածին կանջատվի 90 գ ջրի և 80 գ կալցիումի փոխազդեցությունից:

2H2O+Ca=Ca(OH)2+H2

n(H2O)=m/M=90գ/18=5մոլ-ավելցուկով

n(Ca)=80գ/40=2մոլ

2մոլ/1մոլ

xլ/22,4լ

x=2×22,4=44,8լ(H2)

  1. Մագնեզիումի և սիլիցիումի խառնուրդն առանց օդի մուտքի շիկաց– նելիս ստացվում է աղանման նյութ, որը ջրով քայքայվում է՝ առաջացնելով սիլան’ SiH4, գազը: Ի՞նչ քանակով (մոլ) մագնեզիում կպահանջվի 33,6 լ (ն.պ.) սիլան ստանալու համար:
Posted in Քիմիա 8

Թթուներ: Հիմքեր: Աղեր

Բոլոր լուծելի թթուները, հիմքերը և աղերը էլեկտրոլիտներ են: Ջրում լուծելիս դրանք դիսոցվում են դրական և բացասական իոնների.

5a206e0d.png

Ի՞նչն է ընդհանուրը միացությունների նույն դասին պատկանող էլեկտրոլիտների դիսոցման գործընթացում:

Նախորդ բաժիններից դու արդեն գիտես. քլորաջրածին գազը ջրում լուծելիս դիպոլ-դիպոլային փոխազդեցության հետևանքով այն դիսոցվում է՝ ըստ հետևյալ հավասարման. HCl→H++Cl−, առաջացնելով ջրածնի կատիոն և քլորիդ անիոն:

Screenshot_9.png

Նույն կերպ են դիսոցվում նաև մյուս թթուները, օրինակ. HNO3→H++NO−3, հետևաբար.

Թթուներն այն էլեկտրոլիտներն են, որոնց դիսոցումից ստացվում են ջրածնի կատիոններ ու թթվային մնացորդի անիոններ:

Ջրային լուծույթներում թթուների բոլոր ընդհանուր հատկությունները պայմանավորված են ջրածնի հիդրատացված կատիոնների առկայությամբ:

Ջրածնի կատիոնները թթուների ջրային լուծույթներում հիդրատացվում են, վերածվելով հիդրօքսոնիում իոնների. H++H2O→H3O+

Հետևաբար թթուների դիսոցման հավասարումները ավելի ճշգրիտ ձևով ներկայացվում են ջրի մոլեկուլների մասնակցությամբ. օրինակ՝

HCl+H2O⇄H3O++Cl−, կամ HNO3+H2O→H3O++NO−3

Ըստ դիսոցման ժամանակ առաջացած ջրածնի կատիոնների թվի՝ թթուները լինում են.

միահիմն՝ HJ,HNO2,HClO4,HClO,CH3COOH և այլն,

երկհիմն՝ H2SO4,H2SO3,H2CO3,H2SeO3,H3PO3 և այլն,

եռահիմն՝ H3PO4,H3AsO4 և այլն,

քառահիմն՝ H4P2O7 և այլն: 

Որոշ դեպքերում թթվի մոլեկուլում առկա ջրածնի ատոմների թիվը չի համընկնում թթվի հիմնայնության հետ. օրինակ CH3COOH-ը միահիմն թթու է, թեև նրա մոլեկուլում ջրածնի չորս ատոմներ կան, իսկ H3PO3-ը երկհիմն թթու է:

Բազմահիմն թթուները դիսոցվում են աստիճանաբար, օրինակ.

H2SO3⇄H++HSO−3HSO−3⇄H++SO2−3

Ընդ որում առաջին փուլի դիսոցումն ընթանում է ավելի մեծ չափով:

Նույն տարրի առաջացրած թթվածնավոր թթուներից առավել ուժեղ էլեկտրոլիտ է տարրի առավել մեծ օքսիդացման աստիճանին համապատասխանող թթուն: 

Օրինակ՝ ծծմբական թթուն ուժեղ թթու է, իսկ ծծմբայինը՝ թույլ:

Համեմատելով հիմքերի դիսոցման հավասարումները՝

NaOH→Na++OH−,NH4OH⇄NH+4+OH−, կարելի է եզրակացնել.

Հիմքերն այն էլեկտրոլիտներն են, որոնց դիսոցումից առաջանում են մետաղի (ամոնիումի) կատիոններ և հիդրօքսիդ՝ OH− անիոններ:

Ջրային լուծույթներում հիմքերի բոլոր ընդհանուր հատկությունները պայմանավորված են հիդրօքսիդ անիոնների առկայությամբ:

Օքսիդացման +2 (և ավելի) աստիճան դրսևորող մետաղների հիդրօքսիդները՝ բազմաթթու հիմքերը դիսոցվում են աստիճանաբար:

Օրինակ՝

Ba(OH)→BaOH++OH−2I փուլ

BaOH+⇄Ba2++OH−II փուլ

ընդ որում առաջին փուլի դիսոցումն ընթանում է ավելի մեծ չափով:

Տարբեր աղերի դիսոցման հավասարումները համեմատելով՝

Na2CO3→2Na++CO2−3AlCl3→Al3++3Cl−NH4NO3→NH+4+NO−3

կարող ենք եզրակացնել.

Աղերն էլեկտրոլիտներ են, որոնք դիսոցվելիս առաջացնում են մետաղի (ամոնիումի) կատիոններ և թթվային մնացորդի անիոններ:

Ի տարբերություն բազմահիմն թթուների և բազմաթթու հիմքերի, աղերը դիսոցվում են անմիջապես ու լրիվ, այդ էլեկտրոլիտներն ատիճանաբար չեն դիսոցվում:

tumblr_inline_mira2z5bn01rb0gn5.bmp

Աղերն ընդհանուր հատկություններ չունեն. աղերի հատկությունները պայամանավորված են և՛ կատիոններով, և՛ անիոններով:

Թթուների, հիմքերի և աղերի անգույն լուծույթները միմյանցից կարելի է տարբերել թթվահիմնային հայտանյութերի միջոցով: 

Օրինակ՝ լակմուսը թթուների ջրային լուծույթում ձեռք է բերում կարմիր գույն, հիմքերում՝ կապույտ, իսկ չհիդրոլիզվող աղերի ջրային լուծույթում պահպանում է իր գույնը՝ մանուշակագույնը.

elektroltichna-disocacya-rvnyannya-stupn-konstanta-reakcyi_535.jpeg

Վարժություններ

1)Առաջին սյունակում տրված ռեակցիաների հավասարումների ձախ մասին համապատասխան երկրորդ սյունակից ընտրե՛ք աջ մասը.

1-ե
2-դ
3-գ
4-ա
5-բ

2)Լրացրու՛ բաց թողնված բառը թթուների, հիմքերի և աղերի էլեկտրոլիտային դիսոցման վերաբերյալ` հետևյալ նախադասությունում.

Աղերը դիսոցվում են անմիջապես և լրիվ:

Պատասխան՝ դիսոցվում

3)Ըստ քիմիական հատկությունների, ո՞ր տիպի օքսիդներին է պատկանում BeO:

  • հիմնային
  • թթվային
  • երկդիմի

4)Տրված է նյութ՝  նատրիումի օքսիդ:

Կազմի՛ր քիմիական բանաձևը 

Na2O

Հաշվի՛ր տրված նյութի մոլային զանգվածը  

Na=23 գ/մոլ O=16 գ/մոլ
2•23 + 1 •16
46+16=62 գ/մոլ.

Մոլային զանգված՝  62 գ/մոլ

5)Որքա՞ն է թթվածնի զանգվածային բաժինը (%) ծծմբային թթվի մոլեկուլում:

(պատասխանը ներկայացրու տասնորդական թվի ճշտությամբ)

H2SO4
S=32,07 գ/մոլ
H=1,01 գ/մոլ
O=16 գ/մոլ

Ջրածնի 2 ատոմ (H) 2•1.01 գ/մոլ = 2.02 գ/մոլ
1 ծծմբի ատոմ (S) 32,07 գ/մոլ
4 թթվածնի ատոմ (O) 4•16գ/մոլ = 64գ/մոլ
32.07 + 2.02 + 64= 98.09 գ/մոլ:
64/98.09•100=65.2

Պատասխան՝  65.2%

6)Որքա՞ն է թթվածնի զանգվածային բաժինը (%) ծծմբային թթվի մոլեկուլում:

(պատասխանը ներկայացրու տասնորդական թվի ճշտությամբ)

Պատասխան՝ 65.2%

Posted in Քիմիա 8

Ջրածին։ Հասկացողություն թթուների և աղերի մասին։

Ջրածինը (Hydrogenium` լատիներեն ջուր ծնող) պարբերական համակարգի առաջին պարբերության՝ առաջին խմբի, մեկ կարգաթվով տարրն է: 

images.png

ջրածին տարրի նշանը

Ջրածնի ատոմն ունի ամենապարզ կառուցվածքը` մեկ դրական լիցքով միջուկի  շուրջը սփռված է մեկ էլեկտրոն:

download (3).jpg

 ջրածնի ատոմի կառուցվածքը

Միացություններ առաջացնելիս  ջրածինը հիմնականում ցուցաբերում է մետաղական հատկություն, այսինքն՝ տալիս է  մեկ էլեկտրոն և ձեռք է բերում +1 լիցք:

H0−1e→H+

Իսկ որոշ պայմաններում ոչ մետաղական հատկություն` ընդունում է էլեկտրոն (օրինակ՝ մետաղների հետ առաջացած միացություններում)  և ձեռք բերում −1օքսիդացման աստիճան:  

H0+1e−→−H−

Միացությունների ձևով ջրածինը չափազանց տարածված տարր է: Նա  կազմում է  ջրի զանգվածի 11 %-ը, մտնում է բոլոր բուսական` մրգերի, բանջարեղենների, թթուների,  և կենդանական նյութերի` ճարպերի, սպիտակուցների,  ածխաջրերի, նավթի, և շատ այլ հանքային նյութերի բաղադրության մեջ: 

Նա կազմում  է արեգակի և աստղերից շատերի զանգվածի կեսից ավելին: Արեգակնային համակարգի ամենամեծ մոլորակը` Յուպիտերը, համարյա լրիվ կազմված է ջրածին քիմիական տարրից: Ցածր ջերմաստիճանի և շատ բարձր ճնշման պատճառով ջրածինն այդ մոլորակի վրա գտնվում է պինդ վիճակում: 

Ջրածին տարր պարունակող ցանկացած միացություն պարունակում է ջրածնի երկու իզոտոպ`        պրոտիում ( 99,98) և դեյտերիում (0,02): Աննշան քանակությամբ հանդիպում է նաև երրորդ իզոտոպը` տրիտիումը:

images (4).jpg
images.jpg

                                                     ջրածնի իզոտոպները

Ջրածին տարրն առաջացնում է ջրածին պարզ նյութը՝  

images (2).png

Ջրածնի մոլեկուլի բանաձևն է՝ H2, հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը՝ 2,016 (կլորացված 2), մոլային զանգվածը՝ 2 գ/մոլ՝

download.jpg

ջրածնի մոլեկուլի մոդելը

Ջրածինը բնության մեջ ազատ վիճակում հանդիպում է չնչին քանակով՝ գլխավորապես մթնոլորտի  վերին շերտերում:  Երբեմն, այն երկրի ընդերքից դուրս է գալիս այլ գազերի հետ հրաբխային ժայթքումների, ինչպես նաև նավթի արդյունահանման ժամանակ:

ՀԱՐՑԵՐ, ՎԱՐԺՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ԵՎ ԽՆԴԻՐՆԵՐ

  • Ո՞ր դեպքում է խոսքը վերաբերում ջրածնին՝ որպես քիմիական տարրի. 
  • ա) ջրածին պարունակում է մարդու օրգանիզմը, 
  • բ) ջրածնի լուծելիությունը ջրում վատ է, 
  • գ) ջրածնի զանգվածային բաժինը ջրում ≈11% է:
  • Թվարկե՛ք հինգ նյութ, որոնց կազմում ջրածին տարր է առկա:

H2O, HO, HSO3, NaOH, HCl

  • Ինչո՞ւ մոլեկուլային ջրածինը չի հանդիպում Երկրի մթնոլորտի ցածր շերտերում:

Ջրածինը բնության մեջ ազատ վիճակում հանդիպում է չնչին քանակով՝ գլխավորապես մթնոլորտի  վերին շերտերում:  Երբեմն, այն երկրի ընդերքից դուրս է գալիս այլ գազերի հետ հրաբխային ժայթքումների, ինչպես նաև նավթի արդյունահանման ժամանակ:

  • Որքա՞ն է 8 գ զանգվածով ջրածնի
  • ա) նյութաքանակը (մոլ), -8/2=-4
  • բ) ծավալը -Ar(H)=8•1=8
  • Ո՞ր դեպքում է ջրածնի զանգվածն ավելի մեծ՝ 1 մոլ ջրո՞ւմ, թե՞ 0,5 մոլ մեթանում:

1 մոլ ջրում

  • Ջրի զանգվածը Երկիր մոլորակի վրա ≈1,45-10 կգ է: Ի՞նչ զանգվածով (կգ) ջրածին է պարունակում ջուրը:
  • Հաշվե՛ք ատոմների թիվը 20 գ զանգվածով մոլեկուլային ջրածնում:
  • Որքա՞ն է ջրածնի զանգվածային բաժինը (%) էթիլսպիրտում՝ C2H5OH:
  • Ի՞նչ զանգվածով (գ) ցինկ կպահանջվի աղաթթվից 1,12 լ ջրածին դուրս մղելու համար: