2.Қаныққан көмірсутектер

Молекуласындағы бүкіл көміртек атомдары бір-бірімен қарапайым байланыста болатын, сондықтан да қосып алу реакциясына және полимерлену процесіне қабілетсіз көмірсутектер. Қаныққан көмірсутектерге метанды (балауызды) және нафтенді (полиметиленді) көмірсутектер жатады. Көмір атомдары қосарлана байланысқан және үштік байланыстағы көмірсутектер "қанықпаған көмірсутектер" деп аталады. Көмір арасындағы мұндай еселі байланыстар олардың қосып алу реакциясына және полимерленуге қабілеттілігін қамтамасыз етеді. Синонимі — "шектік көмірсутектер"

Метан

Метан (лат. Methanum) - Газ түріндегі көмірсутек СН4, метанды немесе парафинді көмірсутектері тізбегінің алғашқы мүшесі. [1]

Қайнау температурасы — 161,6 °С, 1 литр метанның қалыпты жағдайындағы (Т = 0 °С, Р = 760 мм) массасы 0,7168 г. Метан биологиялық процестер нәтижесінде (батпақ газы), шірінділі көмірдің және органикалық заттарға тән өзге де шірінді түрлерінің метаморфтың өзгерістері жағдайында қалыптасқан көмірсутекті газдардың ең басты құрамбөлшегі.[1]

Спиртте, эфирде және суда ериді, ауамен қауіпті қосылыстар түзеді және түссіз жалынмен жанады. Метан табиғи (97 – 99%), мұнайға серіктес (31 – 90%) және кен (34 – 40%) газдарының негізгі құраушысы. Ол шектелген ауа жағдайында (батпақ газы, суарылатын алқаптағы газ) метан түзетін бактериялар әсерінен органикалық заттар шірігенде пайда болады. Сатурн және Юпитер атмосферасы Метаннан тұрады. Метан мұнай және мұнай өнімдерін термоиялық өңдегенде, тас көмірлерді кокстегенде және гидрлегенде түзіледі. Лабароторияда натрий ацетатын сілтімен балқыту, алюминий карбидіне сумен әсер ету арқылы алады. Метан синтез-газ, ацетилен, көгерткіш қышқыл, метил және метиленхлорид, хлороформ, техникалық көміртектер алуда қолданылады. Табиғи газ құрамындағы метанды отын ретінде пайдаланады. Метанның әлсіз есірткілік әсері бар.

Билет 2

1.Ерітіндідегі ион алмасу реакциялары

Электролиттердің судағы ерітінділері езара өрекеттескенде реакция иондар арасында жүреді. Мұндай реакциялар иондық реакциялар деп аталады. Демек, электролиттердің ерітіндідегі химиялық қасиеттері — иондардың, яғни катиондардың және аниондардың касиеттері болып саналады.

Иондық реакциялардың жүру жағдайлары:

Тұнба түзіле жүретін реакциялар.

Кальций хлоридінің СаСl2 ерітіндісіне күміс нитратының AgN03 ерітіндісін құямыз:

СаСl2 + 2AgN03 = 2AgCl + Ca(N03)2

Кальций хлориді мен күміс нитраты ерімтал тұздар, яғни күшті электролиттер. Олай болса, ерітіндіде олар толығынан иондарға диссоциацияланады. Оларды араластырғанға дейін ерітінділерде Са2+, Сl- жәнө Ag+, N03 иондары бөлек-бөлек жүреді.Олай болса, жаңадан түзілген тұз — күміс хлориді тұнбаға түседі де, кальций нитраты ерітіндіде иондар күйінде калады. Сондықтан бұл реакцияның тендеуі былайша жазылады:

Са2++ 2Cl + 2Ag ++ 2N03+ = 2AgCl + Са2+ + 2N03

бұл теңдеуді химиялық реакцияның толық иондық теңдеуі дейді. Теңдеуден электролиттер арасында иондар алмасуы жүргенін көреміз. Бұндай реакциялар ион алмасу реакциялары деп те аталады. Ерітінділерді араластырғанда реакция тек күміс иондары Ag+ мен хлор иондарының Сl- арасында жүреді, нәтижесінде тұнба түзіледі. Ал кальций иондары Са2+ мен нитрат иондары N03 реакцияға қатыспай, бос ион күйінде калады. Сондықтан оларды теңдеудің сол жағынан да, оң жағынан да кысқартып, тек реакцияға түсетін иондарды қалдырады. Осыдан реакция теңдеуінің қысқартылған иондық түрі шығады:

2Cl- + 2Ag+ = 2AgCl

Қысқартылған иондық теңдеу жүретін химиялық реакцияның мәнін көрсетеді. Демек, күміс нитратының AgN03 ерітіндісіне кез келген хлор анионы Сl бар электролит ерітіндісін құйсақ, күміс хлориді AgCl тұнбаға түседі. Тұз қышқылы HCl мен оның ерімтал тұздарының ортақ қасиеті — күміс ионымен Ag тұнба беруі болса, күміс нитратымен AgN03 ерімейтін тұнба беруі — хлор ионының қасиеті болып табылады. Сондықтан күміс ионы Ag+ хлор ионына анықтағыш реактив ретінде қолданылса, керісінше хлор ионы Сl күміс ионының анықтағыш реактиві болады. Барий хлоридінің ВаСІ ерітіндісіне натрий сульфатының Na2S04 ерітіндісін қосамыз. Нәтижесінде, ақ түсті тұнба түзіледі. Реакцияның молекулалық теңдеуі:

ВаСІ2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCI

Толық иондық теңдеу түрінде жазсақ:

Ва2+ + 2СІ + 2Na+ + SO2- = BaSO4 + 2Na+ + 2CI

Демек, барий сульфатын тұнбаға түсіру үшін Ва2+ ионы бар кез келген ерітіндіге, қүрамында сульфат SO2- ионы бар кез келген ерітіндіні құю керек. Күкірт қышқылы ерітіндісі мен оның кез келген ерімтал тұздарының ортақ қасиеті, олардың құрамындағы сульфат ионының SO2- барий ионымен Ва2+ тұнба беруімен сипатталады. Олай болса SO2- иондары Ва2+ иондарына анықтағыш, ал Ва2+ иондары SO2- иондарына анықтағыш реактив ретінде қолданылады. Айта кететін жағдай, ион алмасу реакциясы жүретіндігін білу үшін қышқылдардың, сілтілердің және тұздардың суда ерігіштік кестесіне сүйену қажет.

Су және басқа аз диссоциацияланатын заттар түзіле жүретін реакциялар.

Натрий гидроксидінің ерітіндісіне хлорсутек қышқылының ерітіндісін кұямыз. Бұл қышқыл мен негіздердің арасында жүретін бейтараптану реакциясы нәтижесінде су түзіледі. Реакцияның молекулалық теңдеуі:

NaOH + HC1 = NaCl + Н20

Толық иондық теңдеу түрінде жазсақ:

Na+ + OH - +Н+ + CI- = Na+ + Сl- + Н20

Су өте өлсіз электролит екені өздеріңе белгілі. Ол иондарға ете аз мөлшерде ыдырайды. Сондықтан ион алмасу реакцияларында түзілетін әлсіз электролиттер молекула түрінде жазылады. Енді иондық теңдеудің қысқартылған түрін жазайық. Реакцияға Na+, Сl- иондары қатынасқан жоқ. Оларды теңдеудің екі жағынан да алып тастаймыз. Демек, қүрамында гидроксид ОН және сутек Н+ иондары бар ерітінділерді өрекеттестірсек үнемі су түзіледі. бұл реакция бейтараптану реакциясының мөнін көрсетеді.Керсетілген төжірибелердің негізінде электролит ерітінділерінде ион алмасу реакциялары жүру үшін ерітіндідегі кейбір иондардың өзара байланысып, бөлініп шырып қалуы керек екенін көрдік. Ол үшін реакция кезінде:

тұнба түзілуі;

газ бөлінуі;

аз диссоциацияланатын зат түзілуі қажет.

Егер бұл жағдайлардың ешқайсысы орындалмаса, онда электролит ерітінділерінің арасында ион алмасу реакциялары жүрмейді. Электролит ерітінділеріндегі ион алмасу реакциялары тұнба түзілетін, газ бөлінетін немесе аз диссоциацияланатын зат түзілетін жағдайларда ғана жүреді.

2. XIX ғасырдың бас кезінде заттарды алыну тегіне қарай минералды және органикалық деп жіктеді. Алғашқыларын табиғатта кездесетін алуан түрлі минералдардан химиялық әдіспен бөліп алды. Химиялық элементтердің бейорганикалық қосылыстары минерал заттарға жатады. Ал өсімдіктер мен жануарлар денесінен табылған заттар органикалық заттарға жатқызылды. «Органикалық химия» деген терминді ғылымға швед ғалымы И.Я.Берцелиус енгізді. Ол органикалық заттар тірі организмде «тіршілік күші» әсерінен пайда болады деп түсіндірді. Сонымен, «органикалық» терминінің шығу төркіні – «организм» сөзі болды.

Бірақ көп ұзамай-ақ органикалық заттар жасанда жолмен алына бастады, оладың біреуі – несепнәр (мочевина) жасанда жолмен (1828ж) химия лабораториясында алынды. Әйтсе де «органикалық» сөзі – тарихи атау болып қала берді. Барлық органикалық заттар «көміртек қосылыстары». Олардың саны өте көп. Қазіргі кезде 10 млн-ға жуық органикалық заттар белгілі болған.

Органикалық заттар көп болғанымен, бір ерекшелігі – құрамына санаулы ғана элементтер кіреді.

Ең қарапайым органикалық қосылыстар екі элементтен – көміртек пен сутектен құралып, көмірсутектер деп аталады.

Органикалық заттардың көп түрлі болуының тағы бір себебі – олардың құрылысына байланысты. Сондай-ақ сапалақ құрамы бірдей, ал сандық құрамы әр түрлі органикалық заттар да кездеседі.

Органикалық заттардың бейорганикалық қосылыстардан тағы бір айырмашылығы органикалық заттардың барлығы дерлік жанады, жану өнімдері – бейорганикалық заттар ( СО₂, С, Н₂О, т.б.) болады. Этил спиртінің жануын тәжірибе арқылы көреміз. Реакция теңдеуі: С₂Н₅ОН + 3О₂ → 2СО₂ + 3Н₂О

Органикалық заттар көп түрлі болуымен қатар, кең таралған. Өсімдіктер мен жануарлар организмі органикалық заттардан құралған. Сондай-ақ олар киім, тамақ (ет, сүт, нан, көкөніс, жеміс, т.б.) отын түрінде кездеседі, бояулар, дәрі-дәрмектер, тағы басқа тұрмыстық заттарды әзірлеуге пайдаланылады.

Сөйтіп, органикалық химия көмірсутектер және олардың қосылыстарының қасиеттерін зерттейді.

Енді органикалық заттарды жіктеп көрейік. Егер органикалық қосылыстардың құрамына – оттек атомдар кірсе, оттекті органикалық қосылыстар, азот атомы кірсе, азотты органикалық қосылыстар түзеді. Осылардың әрқайсысы өз кезегінде молекула құрамы және құрылысына қарай тағы жіктеледі. Мысалы, көмірсутектер сапалық құрамына қарай, яғни молекула құрылысындағы байланыстың табиғатына қарай қаныққан көмірсутектер, қанықпаған көмірсутектер және ароматты деп бөлінеді.

Билет3