Slayt 7

20. yüzyılın başında, St. Petersburg'daki bir askeri teçhizat deposunda skandal bir hikaye meydana geldi: Bir denetim sırasında, malzeme sorumlusunun dehşetine rağmen, askerlerin üniformaları için teneke düğmelerin kaybolduğu ve kutuların depolandıkları yerlerin üstü gri tozla dolduruldu. Deponun içi çok soğuk olmasına rağmen talihsiz malzeme sorumlusu sıcak hissetti. Elbette: Elbette hırsızlıktan şüphelenilecek ve bu, ağır işçilikten başka bir şey vaat etmiyor. Zavallı adamı kurtaran şey, denetçilerin kutuların içindekileri gönderdiği kimya laboratuvarının sonucuydu: “Analiz için gönderdiğiniz madde şüphesiz kalaydır. Açıkçası bu durumda kimyada “kalay vebası” olarak bilinen bir olay meydana geldi. ?

Slayt 8

"Teneke Veba"

Beyaz kalay t0 >130С'da stabildir Gri kalay t0'da stabildir

Slayt 9

Allotropi, bir kimyasal elementin atomlarının birkaç basit madde oluşturma yeteneğidir. Allotropik modifikasyonlar, aynı kimyasal elementin atomlarından oluşan basit maddelerdir.

Slayt 10

Oksijenin allotropik modifikasyonları

O2 oksijendir, renksiz bir gazdır; kokusu yoktur; suda az çözünür; kaynama noktası -182,9 C. O3 – soluk menekşe renginde ozon (“kokulu”) gaz; keskin bir kokusu var; oksijenden 10 kat daha iyi çözünür; kaynama noktası -111.9 C; çoğu bakteri yok edicidir.

Slayt 11

Karbonun allotropik modifikasyonları

Grafit Elmas Yumuşak Gri renktedir Düşük metalik parlaklık Elektriksel iletkendir Kağıt üzerinde iz bırakır. Sert Renksiz Camı keser Işığı kırar Dielektrik

Slayt 12

Fulleren Karbin Grafen Elmastan daha sert ve daha güçlüdür ancak kauçuk gibi uzunluğunun dörtte birine kadar uzanır. Grafen, gazların ve sıvıların geçişine izin vermez ve ısıyı ve elektriği bakırdan daha iyi iletir. İnce kristalli siyah toz (yoğunluk 1,9-2 g/cm³), yarı iletken.

Slayt 13

Eşkenar dörtgen kükürt, köşeleri kesik bir oktahedron türüdür. Açık sarı toz. Monoklinik kükürt - iğne şeklinde kristaller şeklinde sarı renk. Plastik kükürt, koyu sarı renkte kauçuğa benzer bir kütledir. İplik şeklinde elde edilebilir.

Slayt 14

Fosforun allotropik modifikasyonları

P (kırmızı fosfor) (beyaz fosfor) P4 Kokusuz, karanlıkta parlamaz, toksik değildir! Sarımsak kokusu var, karanlıkta parlıyor ve zehirli!

Slayt 15

С4Н8

Burada bilinmeyen bir sanatçının tablosu var. En fazla izomeri sunan kişi onu satın alabilecek. Başlangıç ​​fiyatı – 2 izomer.

Slayt 16

CH2 = CH – CH2 – CH3 CH2 = C – CH3 Buten-1CH3 2-metilpropen-1 (metilpropen) Buten-2 ​​CH3 CH = CH–CH3 C = C C = C CH3 CH3 CH3 CH3 H H H H Cis – buten - 2 Trans - büten - 2 H2C CH2 H2C CH2 Siklobütan H2C CH CH3 CH2 metilsiklopropan

Çeşitliliğin nedenleri kimyasal maddeler

Şu anda, kimyasal maddelerin çeşitliliğinin nedenleri genellikle iki olguyla açıklanmaktadır: izomerizm ve allotropi.

Aynı bileşime sahip, ancak kimyasal veya uzaysal yapıları farklı olan ve dolayısıyla farklı özelliklere sahip olan maddelere denir. izomerler.

Ana türler izomerlik :

Maddelerin moleküllerdeki atomların bağlanma sırasına göre farklılık gösterdiği yapısal izomerizm:izomerlik karbon iskelet

izomerlik Çoklu bağların pozisyonları:

milletvekilleri

izomerlik fonksiyonel grupların pozisyonları

allotropi, kimyasal elementlerin iki veya daha fazla moleküler veya kristal formda bulunması. Örneğin allotroplar sıradan oksijen O2 ve ozon O3'tür; bu durumda allotropi, farklı sayıda atoma sahip moleküllerin oluşumundan kaynaklanır. Çoğu zaman allotropi, çeşitli modifikasyonlara sahip kristallerin oluşumuyla ilişkilidir. Karbon iki farklı kristal allotropta bulunur: elmas ve grafit. Daha önce sözde olduğuna inanılıyordu. karbon, odun kömürü ve isin amorf formları da allotropik modifikasyonlardır, ancak bunların grafit ile aynı kristal yapıya sahip oldukları ortaya çıktı. Kükürt iki kristal modifikasyonda oluşur: ortorombik (a-S) ve monoklinik (b-S); kristal olmayan formlarından en az üçü bilinmektedir: l-S, m-S ve mor. Fosfor için beyaz ve kırmızı modifikasyonlar iyi çalışılmış, siyah fosfor da tanımlanmıştır; -77° C'nin altındaki sıcaklıklarda beyaz fosforun başka bir türü daha vardır. As, Sn, Sb, Se'nin allotropik modifikasyonları keşfedildi ve yüksek sıcaklıklar- demir ve diğer birçok element.

Enantiyotropik ve monotropik formlar. Bir kimyasal elementin kristal modifikasyonları, kükürt ve fosfor örnekleriyle gösterilebilecek şekilde birbirine farklı şekillerde dönüşebilir. Sıradan sıcaklıklarda, kükürtün ortorombik modifikasyonu stabildir; bu, 95.6 ° C'ye ısıtıldığında ve 1 atm basınçta monoklinik bir forma dönüşür. İkincisi, 95,6 ° C'nin altına soğutulduğunda tekrar eşkenar dörtgen forma dönüşür. Böylece, bir kükürt formundan diğerine geçiş aynı sıcaklıkta meydana gelir ve formların kendilerine enantiyotropik denir. Fosforda ise farklı bir tablo görülmektedir. Beyaz formu hemen hemen her sıcaklıkta kırmızıya dönebilir. 200°C'nin altındaki sıcaklıklarda işlem çok yavaş ilerler ancak iyot gibi bir katalizör yardımıyla hızlandırılabilir. Kırmızı fosforun beyaza ters geçişi, bir ara gaz fazı oluşmadan mümkün değildir. Kırmızı form, katı halde olduğu tüm sıcaklık aralığı boyunca stabildir, beyaz form ise herhangi bir sıcaklıkta kararsızdır (yarı kararlı). Kararsız bir formdan kararlı bir forma geçiş prensipte herhangi bir sıcaklıkta mümkündür, ancak bunun tersi mümkün değildir. belirli bir geçiş noktası yoktur. Burada elementin monotropik modifikasyonlarıyla uğraşıyoruz. Kalayın bilinen iki modifikasyonu enantiotropiktir. Karbon modifikasyonları (grafit ve elmas) monotropiktir ve grafit formu stabildir. Fosforun kırmızı ve beyaz formları monotropiktir ve iki beyaz modifikasyonu enantiotropiktir, geçiş sıcaklığı 1 atm basınçta -77 ° C'dir.

Derste kristal kafes türleri, maddenin toplu hal türleri ve kristal yapıya sahip katılar incelenecektir. Polimorfizm ve allotropi kavramları tanıtıldı.

I. Tekrarlama

8. sınıf dersinden tekrarlayın:

II. Çevredeki dünyadaki maddelerin çeşitliliği

Şu anda 100'den fazla kimyasal element bilinmektedir. 400'den fazla basit madde ve birkaç milyondan fazla çok çeşitli karmaşık kimyasal bileşik oluştururlar. Bu çeşitliliğin nedenleri nelerdir?

1. Elementlerin ve bileşiklerinin izotopisi

İzotoplar - aynı kimyasal elementin birbirinden yalnızca kütleleri bakımından farklı olan çeşitli atomları.

Örneğin, hidrojen atomunun üç izotopu vardır: 1 1 H - protium, 1 2 H (D) - döteryum ve 1 3 H (T) - trityum. Bunlar ve oksijen karmaşık bir madde oluşturur - çeşitli bileşimlerdeki su: sıradan doğal su - H20, ağır su - D20 (doğal suda H: D = 6900: 1 oranında bulunur).

İzobarlar , Aynı kütle numarasına sahip farklı kimyasal elementlerin atomları A.

İzobar çekirdekleri (kimyada) eşit sayıda nükleon içerir, ancak farklı sayıda proton Z ve nötron N içerir.

Örneğin, 4 10 Be, 5 10 B, 6 10 C atomları, A = 10 olan üç İzobarı (kimyada) temsil eder.

2. Allotropi

Allotropi - birkaç basit madde (allotropik modifikasyonlar veya allotropik modifikasyonlar) formunda bir kimyasal elementin varlığı olgusu.

Örneğin oksijen atomu oksijen ve ozon formunda oluşur.

Ses Tanımı: “Allotropi”

Allotropi, bir maddenin farklı bileşimi veya kristal kafeslerindeki farklılık ile açıklanır. Asit ve ozon, hi-mi-che-sko-go elementi-men-ta ekşi-lo-ro-da'nın al-lo-tropik mod-di-fi-katyonlarıdır. Kömür-le-çubuk ob-ra-zu-et grafik-fit, elmas, tam-le-ren, araba kutusu. Atomların kristal kafeslerindeki dağılımı farklıdır ve bu nedenle farklı -stva'larını gösterirler. Fosforun tamamen tropik maddeleri vardır - kırmızı, beyaz ve siyah fosfor. Al-lo-tro-piya ha-rak-ter-na ve metaller için. Örneğin demir α, β, δ, γ formunda bulunabilir.

Amorf maddelerin Te-ku-onuru

Amorf cisimleri sıvı olanlardan ayıran özelliklerden biri de akışkanlıklarıdır. Isıtılmış bir yüzeye bir parça reçine koyarsanız, yavaş yavaş bu yüzeye yayılacaktır.

Viskozite- Bu, vücudun bazı bölümlerinin diğerlerinden sıvılar ve gazlar için hareketine direnme yeteneğidir: ne kadar yüksekse, vücudun şeklini değiştirmek o kadar zor olur. Pencere camı tipik amorf bir maddedir. Theo-re-ti-che-ski, yavaş yavaş aşağı doğru akmaları gerekiyor. Ancak camın viskozitesi yüksektir ve deformasyonu göz ardı edilebilir. Camın viskozitesi reçinenin viskozitesinden yaklaşık 1000 kat daha yüksektir. Bir yıl boyunca camın deformasyonu %0,001 olur. 1000 yıldan sonra camın deformasyonu %1 olur.

Toplanma durumunun uzun ve kısa menzilli düzenleme sırasına bağlılığı

Basınca ve sıcaklığa bağlı olarak, tüm maddeler farklı ag-res -gat-nyh with-sto-ya-ni-yah formlarında mevcut olabilir: katı, sıvı, gaz bazlı veya plazma formunda. Düşük sıcaklıklarda ve yüksek basınçta, tüm maddeler katı bir yüz-i-nii halinde bulunur. Katı ve sıvı maddelere kon-den-si-ro-van-nym denir.

Katı gövdelerde parçalar belirli bir sıra halinde kompakt bir şekilde dağıtılır. Katılardaki parçacıkların konsantrasyon derecesine bağlı olarak, 2 fazlı koşullar belirlenir sto-i-niya: kristal-li-che-che-skoe ve amorf. Parçalar, komşu parçalar arasında bir tür dayanak olacak şekilde dağıtılmışsa yarışta yeterlilik, yani: aralarındaki kesin mesafe ve açılar böyle bir olaya denir aynı konumdaki arka arkaya yakın. Pirinç. A.

bir b

Pirinç. 1. Parçacıkların dağılımında yakın ve uzak bir sıra var mı?

Parçalar vurgu mavi ve arasında olacak şekilde dağıtılmışsa si-si-mi'ye yakın ve en uzak mesafelerde, buna böyle diyorlar arka arkaya çok uzakta. Pirinç. B.

Amorf madde örnekleri

Amorf vücut(Yunanca A'dan - değil, morphe - form) - formsuz maddeler. İçlerinde yalnızca yakındaki bir sıra var ve başka sıra yok.

Amorf cisimlerin örnekleri Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.

Pirinç. 2. Amorf cisimler

Bunlar balmumu, cam, hamuru, reçine, çikolatadır.

Amorf maddelerin özellikleri

• Sadece yakın bir sıraları vardır (sıvılarda olduğu gibi).
• Normal koşullar altında katı ag-re-gat-noe.
• Net bir erime sıcaklığı yoktur. Inter-va-le temp-pe-ra-turunda yüzmek.

Kristal maddeler

İÇİNDE ağlamak che-skom'a dönüştü vücut arka arkaya hem yakın hem de uzakta bulunur. Çizgileri temsil eden noktaları zihinsel olarak birleştirirseniz, ızgaraya dönüşen mekansal bir çerçeve elde edersiniz. Parçacıkların (iyonlar, atomlar veya moleküller) bulunduğu noktalara kristal düğümleri denir -che-skoy kafesi (Şekil 3). Parçalar düğüm noktalarına sıkı bir şekilde sabitlenmemiştir, bu noktalardan kaçmadan biraz karışabilirler. Kristal çelik kafesin düğümlerinde hangi parçaların bulunduğuna bağlı olarak türleri (Tablo 1).

Pirinç. 3. Ağla-yeniden-ka-oldu

Özelliklerin kristal kafes tipine bağımlılığı

Farklı kristal türlerine sahip maddelerin fiziksel özellikleri

Tablo 1. Maddelerin fiziksel özellikleri

Cry-ste-che-re-she-akıntılarının çeşitli alt türleri vardır, farklı ırklar uzayda atom yerler.

Atomik, iyonik, metal-li-che-cry-çelik kafesli maddelerde mo-le-cools yoktur - bu sessiz maddeler.Moleküler maddeler- mo-le-ku-lyar-cry-ste-li-grid ile.

Polimorfizm

Polimorfizm - bu, aynı bileşime sahip karmaşık maddelerin farklı kristallere (shet-ki) sahip olduğu bir olgudur.

Örneğin pirit ve mar-ka-site. Şekilleri FeS2'dir, ancak farklı görünüyorlar ve farklı fiziğe sahipler -stva-mi. Ana-mantık-ama, farklı-kişisel-mi-fi-zi-che-ski-mi özellikleri-mi-la-da-yut mi-ne-ra-ly so-sta-va CaCO3: ara-go-nit, mermer, İzlanda spar, tebeşir.

2Doymuş ve doymamış hidrokarbonlardan alkollerin hazırlanması. Metanolün endüstriyel sentezi.

3. Deney Dönüşümlerin gerçekleştirilmesi: tuz - çözünmeyen baz - metal oksit.

Sülfürik asit ısıtıldığında bakır(II) oksitle reaksiyona girer. Cu 2+ iyonları çözeltiye geçerek mavi renk verir.

CuO + H2S04 = CuS04 (bakır sülfat tuzu) + H20,

CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O.

Süzüntüye bir alkali çözelti eklenir ve mavi bir çökelti oluşur:

CuS04 + 2NaOH = Cu(OH)2 (çözünmez bakır oksit) + Na2S04,

Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH)2.

Mavi bir bakır (II) hidroksit çökeltisi ısıtıldığında siyah bir madde oluşur - bu bakır (II) oksit ve sudur:
Cu(OH)2 = CuO + H2O

1. Üçüncü periyodun daha yüksek oksijen içeren asitleri ve kimyasal elementleri, bileşimleri ve Karşılaştırmalı özelliklerözellikler.

Fosfor bir dizi oksijen içeren asit (oksoasitler) oluşturur. Bazıları monomeriktir. örneğin fosfinik, fosfor ve fosforik(V) (ortofosforik) asitler. Fosfor asitleri monobazik (tek protik) veya polibazik (multiprotik) olabilir. Ayrıca fosfor polimerik oksoasitleri de oluşturur. Bu tür asitler asiklik veya siklik bir yapıya sahip olabilir. Örneğin difosforik(V) (pirofosforik) asit, fosforun dimerik bir oksoasitidir.

Bu asitlerin en önemlisi fosforik (V) asittir (diğer adı ortofosforik asittir). Normal şartlarda havadaki nemi emdiğinde yayılan beyaz kristal bir maddedir. %85’lik sulu çözeltisine “fosforik asit şurubu” adı veriliyor. Fosfor (V) asit zayıf bir tribazik asittir:

Klor, oksijen içeren birkaç asit oluşturur. Bu asitlerdeki klorun oksidasyon durumu ne kadar yüksek olursa, termal stabiliteleri ve asit mukavemetleri de o kadar yüksek olur:

HOCI< НСlO2 < НСlO3 < НClO4

HClO3 ve HClO4 güçlü asitlerdir ve HClO4 bilinen tüm asitler arasında en güçlü olanlardan biridir. Geri kalan iki asit suda sadece kısmen ayrışır ve sulu bir çözeltide esas olarak moleküler formda bulunur. Oksijen içeren klor asitleri arasında yalnızca HClO4 serbest formda izole edilebilir. Diğer asitler yalnızca çözelti halinde bulunur.

Oksijen içeren klor asitlerinin oksitleme yeteneği, oksidasyon durumunun artmasıyla azalır:

HOCl ve HClO2 özellikle iyi oksitleyici maddelerdir. Örneğin, HOCl'nin asidik bir çözeltisi:

1) demir (II) iyonlarını demir (III) iyonlarına oksitler:

2) güneş ışığında oksijen oluşturmak üzere ayrışır:

3) yaklaşık 75 °C'ye ısıtıldığında klorür iyonlarına ve klorat (V) iyonlarına orantısızlaşır:

Üçüncü periyodun elemanlarının (H3AlO3, H2SiO3) geri kalan yüksek asit içeren asitleri fosforik asitten daha zayıftır. Sülfürik asit (H2SO4), perklorik (VII) asitten daha az güçlüdür, ancak fosforik asitten daha güçlüdür. Genel olarak asit oluşturan bir elementin oksidasyon durumu arttıkça asidin gücü de artar:

H3AlO3< H2SiO3 < H3PO4 < H2SO4 < НСlO4

2. Genel özellikleri yüksek moleküllü bileşikler: bileşimleri, yapıları, üretimlerinin altında yatan reaksiyonlar (örneğin polietilen veya sentetik kauçuk).

3. 3 ada a. Ürünün pratik verimi biliniyorsa ve teorik olarak olası verimin kütle oranı (yüzde olarak) belirtiliyorsa, başlangıç ​​maddesinin kütlesinin hesaplanması.

Görev. Teorik olarak mümkün olan verimin %80'i olan 8,96 litre karbon monoksit (IV) elde edilirse, hidroklorik asitle reaksiyona giren magnezyum karbonatın kütlesini belirleyin.

Bilet numarası 25.

Metal elde etmenin genel yöntemleri. Oksijensiz asitlerin tuzları örneğini kullanarak elektrolizin pratik önemi.

Metaller doğada çoğunlukla bileşikler halinde bulunur. Doğada yalnızca düşük kimyasal aktiviteye sahip metaller (asil metaller) serbest halde bulunur (platin metalleri, altın, bakır, gümüş, cıva). Yapısal metallerden yalnızca demir, alüminyum ve magnezyum doğada yeterli miktarda bileşik halinde bulunur. Nispeten zengin cevherlerden oluşan kalın yataklar oluştururlar. Bu onların büyük ölçekte hasat edilmesini kolaylaştırır.

Bileşiklerdeki metaller oksitlenmiş durumda olduğundan (pozitif oksidasyon durumuna sahip olduklarından), bunların serbest halde elde edilmesi bir indirgeme işlemine indirgenir:

Bu işlem kimyasal veya elektrokimyasal olarak gerçekleştirilebilir.

Kimyasal indirgemede en sık kullanılan indirgeyici ajan, hidrojenin yanı sıra kömür veya karbon (II) monoksittir. aktif metaller, silikon. Karbon monoksit (II) yardımıyla demir üretilir (yüksek fırın işleminde), birçok demir dışı metal (kalay, kurşun, çinko vb.):

Hidrojen indirgemesi, örneğin tungsten(VI) oksitten tungsten üretmek için kullanılır:

Hidrojenin indirgeyici madde olarak kullanılması, elde edilen metalin en yüksek saflığını sağlar. Hidrojen çok saf demir, bakır, nikel ve diğer metalleri üretmek için kullanılır.

Metallerin indirgeyici madde olarak kullanıldığı metal üretme yöntemine denir. metalotermik. Bu yöntemde indirgeyici madde olarak aktif metaller kullanılır. Metalotermik reaksiyon örnekleri:

alüminotermi:

Magnietermi:

Metal üretiminde metalotermik deneyler ilk olarak 19. yüzyılda Rus bilim adamı N. N. Beketov tarafından gerçekleştirildi.

Metaller çoğunlukla oksitlerinin indirgenmesiyle elde edilir ve bunlar da ilgili doğal cevherden izole edilir. Kaynak cevheri sülfit mineralleri ise, ikincisi oksidatif kavurmaya tabi tutulur, örneğin:

Metallerin elektrokimyasal üretimi, karşılık gelen bileşiklerin eriyiklerinin elektrolizi ile gerçekleştirilir. Bu sayede en aktif metaller, alkali ve toprak alkali metaller, alüminyum ve magnezyum elde edilir.

Elektrokimyasal indirgeme aynı zamanda aşağıdaki amaçlar için de kullanılır: arıtma Diğer yöntemlerle elde edilen “ham” metallerin (bakır, nikel, çinko vb.) (saflaştırılması) Elektrolitik arıtma sırasında, anot olarak "kaba" (safsızlıkları olan) bir metal kullanılır ve elektrolit olarak bu metalin bileşiklerinin bir çözeltisi kullanılır.

Yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilen metal üretme yöntemlerine denir pirometalurjik(Yunancada pir - ateş). Bu yöntemlerin birçoğu eski çağlardan beri bilinmektedir. Açık XIX-XX'in dönüşü yüzyıllar gelişmeye başlamak hidrometalurji metal elde etme yöntemleri (Yunanca hidor - su). Bu yöntemlerle cevherin bileşenleri sulu bir çözeltiye aktarılır ve daha sonra metal, elektrolitik veya kimyasal indirgeme yoluyla izole edilir. Örneğin bakır bu şekilde elde edilir. Bakır cevheri bakır (II) oksit CuO içeren, seyreltik sülfürik asit ile işlenir:

Bakırı azaltmak için, elde edilen bakır (II) sülfat çözeltisi ya elektrolize tabi tutulur ya da çözelti demir tozuna maruz bırakılır.

Hidrometalurjik yöntemin büyük bir geleceği var çünkü yerden cevher çıkarmadan ürün elde etmeyi mümkün kılıyor.

2. Sentetik kauçuk çeşitleri, özellikleri ve uygulamaları.

3. Deney Adı geçen gaz halindeki maddenin elde edilmesi ve özelliklerini karakterize eden reaksiyonların gerçekleştirilmesi; (karbon dioksit)

CO2 tipik bir asidik oksittir: alkalilerle (örneğin kireçli suda bulanıklığa neden olur), bazik oksitlerle ve suyla reaksiyona girer.

Karbon dioksit, karbonik asit tuzlarının - karbonatların hidroklorik, nitrik ve hatta çözeltilerle reaksiyona sokulmasıyla üretilir. asetik asit. Laboratuvarda, hidroklorik asidin tebeşir veya mermer üzerindeki etkisiyle karbondioksit üretilir:

CaC03 + 2HCl = CaCl2 + H20 + C02 bu karbondioksit

Endüstride Büyük miktarlar kireç taşının yakılmasıyla karbondioksit elde edilir:

CaC03 = CaO + CO2

Kimyasal reaksiyonlar karbondioksit ile

Karbon monoksit (IV) suda çözüldüğünde, çok kararsız olan ve kolayca başlangıç ​​​​bileşenlerine (karbon dioksit ve su) ayrışan karbonik asit H2CO3 oluşur:

CO2 + H20 -> H2CO3

Yanmaz ve yanmayı desteklemez (Şekil 44) ve bu nedenle yangınları söndürmek için kullanılır. Bununla birlikte, magnezyum karbondioksit içinde yanmaya devam ederek bir oksit oluşturur ve karbonu kurum şeklinde açığa çıkarır.