Акыркы жылдары 9-11-класстарды бүтүргөндөрдүн арасында химия боюнча экзамен тапшырууга туруктуу суроо-талап тенденциясы байкалууда. Мунун себеби - химия профилдик сынактын ролун аткарган медициналык жана инженердик университеттердин популярдуулугу.
Актуалдуулугу
Арыз берүү учурунда атаандаштыкка жөндөмдүү болуу үчүн студенттер экзаменде жогорку билим деңгээлин көрсөтүшү керек.
Күкүрт порошокту ашыкча алюминий порошоку менен аралаштырып, андан кийин кислота кошуп, андан кийин сууну келечектеги врачтар менен инженерлер үчүн өзгөчө кыйынчылык жараткан. Эсептөөлөрдү жүргүзүү, заттардын бирин аныктоо, ошондой эле жүрүп жаткан реакциялар үчүн теңдемелерди түзүү керек.
Башка органикалык эмес кошулмалар менен аралашкан алюминий порошок үчүн көйгөйлөрдү кантип чечсе болот? Бул маселеге кененирээк токтололу.
Биринчи мисал
Күкүрт порошок алюминий порошок менен аралаштырып, андан кийин аралашма ысытылып, алынган затбул реакциянын натыйжасы, сууга коюлган. Натыйжада газ эки бөлүккө бөлүнгөн. Бири туз кислотасы менен аралаштырылып, экинчисине натрий гидроксидинин эритмеси чөкмө эригенче кошулган. Кандай өзгөрүүлөр болду? Тапшырмада сүрөттөлгөн өзгөртүүлөргө туура келген бардык реакциялар үчүн теңдемелерди жазыңыз.
Суроого жооп стереохимиялык коэффициенттери бар төрт теңдеме болушу керек.
Күкүрт порошок ашыкча алюминий порошок менен аралашып, эмне болот? Заттар схема боюнча реакцияга кирет, мында акыркы продукт туз болот.
Суу чөйрөсүндө пайда болгон алюминий сульфиди гидролизге өтөт. Бул туз начар негизде (алюминий гидроксиди) жана алсыз гидросульфид кислотасынан түзүлгөндүктөн, толук гидролиз жүрөт. Процесс эрибеген негиз менен учуучу кислотаны пайда кылат.
Продукциялардын биринин, тактап айтканда алюминий гидроксидинин туз кислотасы менен өз ара аракеттенүүсүндө ион алмашуу реакциясы пайда болот.
Алюминий гидроксидинин амфотердик (кош) химиялык касиетке ээ экенин эске алсак, ал натрий гидроксидинин эритмеси менен комплекстүү тузду (тетрагидроксоалюминат натрий) түзөт.
Экинчи мисал
Шартта айтылган процесстерди жазууну камтыган тапшырманын дагы бир мисалын карап көрөлү. Алюминий порошок йод менен аралаштырылган. бир аз өлчөмдө суу кошуу. Процессте алынган кошулма сууда эрийт, ага ашыкча аммиак суусу кошулат. Чөкмө чыпкаланган, кальциленген. Кальцинациядан калган калдыктарганатрий карбонаты кошулат, аралашма эрийт. Сипатталган процесстерге туура келген стереохимиялык коэффициенттери бар төрт реакция теңдемесин жазыңыз.
Алюминий порошокту маселенин шартына ылайык йод менен аралаштыргандыктан, жөнөкөй заттардын өз ара аракеттешүүсүнүн биринчи теңдемеси төмөнкүдөй формада болот:
2Al + 3I2=2AlI3
Бул реакция шартта айтылган аз өлчөмдө сууну талап кылат.
Төмөнкү химиялык реакция биринчи этапта алынган алюминий йодидинин натрий гидроксиди менен өз ара аракеттенүүсүн чагылдырат:
AlI3 + 3NaOH=Al(OH)3 + 3NaI
Бул процесстин продуктысы (алюминий гидроксиди) негиздерге мүнөздүү касиеттерди көрсөткөндүктөн, ал кислота, туз жана суу менен ион алмашуу реакциясына кирет:
Al(OH)3 + 3HCl=AlCl3 + 3H2O
Мектеп окуучулары үчүн алюминий порошок пайда болгон маселени чечүүдөгү эң чоң кыйынчылык акыркы реакция болуп саналат. Алюминий хлориди реакциялык аралашмадагы натрий карбонатынын суудагы эритмеси менен өз ара аракеттенгенде туздардын гидролиз процесси жүрүп, натрий хлориди, көмүр кычкыл газы жана алюминий гидроксидинин пайда болушуна алып келет. Реакция мындай көрүнөт:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2 O=2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCL
Мектеп окуучуларында кандай кыйынчылыктар бар
Кээ бир тапшырмаларда фосфор ашыкча аралашкан деп болжолдонуудаалюминий порошок. Чечимдин алгоритми мурунку эки мисалга окшош. Мындай тапшырмаларды аткарууда бүтүрүүчүлөр башынан өткөргөн көйгөйлөрдүн ичинен шарттарды кунт коюп окуганды белгилейбиз. Мисалы, реакция аралашмасында суунун болушун көз жаздымында калтырып, бүтүрүүчүлөр аралашмадагы гидролиздин мүмкүндүгүн унутуп, процесстин химиялык теңдемесин туура эмес жазышат. Заттар менен болгон аракеттерди бардыгы эле сүрөттөй албайт: буулантуу, чыпкалоо, кальцинациялоо, кууртуу, эритүү, агломерация. Физикалык жана химиялык өз ара аракеттенүүнүн ортосундагы айырмачылыктарды билбей туруп, мындай тапшырмалардын ийгиликтүү аткарыларына ишенүү мүмкүн эмес.
Үчүнчү мисал
Марганец (II) нитратын тутандыруу. Пайда болгон күрөң катууга концентраттуу туз кислотасын кошуңуз. Бул процессте бөлүнүп чыккан газ гидросульфид кислотасы аркылуу өтөт. Алынган эритмеге барий хлориди кошулганда тундурма пайда болот. Сүрөттөлгөн өзгөртүүлөргө туура келген төрт химиялык теңдемени жазыңыз.
Кальцинацияланганда бир эле заттан бир нече продуктылар пайда болушу керек. Сунуш кылынган маселеде алгачкы нитраттан күрөң газ жана марганец оксиди (IV) алынат:
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO 2
Продукцияларга концентраттуу туз кислотасын кошкондон кийин газ түрүндөгү хлордон тышкары суу, ошондой эле марганец (II) хлориди алынат:
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl 2
Бул хлор гидросульфид кислотасы менен реакцияга кирет, күкүрт чөкмө түрүндө пайда болот. Процесс теңдемеси төмөнкүдөй:
Cl2 +H2S → 2HCl + S
Күкүрт барий хлориди менен чөкмө түзүүгө жөндөмдүү болбогондуктан, хлор менен күкүрт суутектин аралашмасы суу молекулаларынын катышуусунда төмөнкүдөй өз ара аракеттениши мүмкүн экенин эске алуу керек:
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H 2SO4
Ошондуктан күкүрт кислотасы барий хлориди менен реакцияга кирет:
Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4+ 2HCl
Маанилүү пункттар
Жогорку класстын окуучуларынын баары эле алюминий порошоктору өнөр жайда кантип алынарын, алар кайда колдонуларын билишпейт. Мектептин химия курсунда калган практикалык жана лабораториялык иштердин минималдуу саны мектеп окуучуларынын практикалык жөндөмүнө терс таасирин тийгизет. Мына ошондуктан заттын агрегаттык абалына, анын түсүнө, мүнөздүү өзгөчөлүктөрүнө байланыштуу тапшырмалар химиядан мамлекеттик бирдиктүү экзамен тапшырган бүтүрүүчүлөр үчүн кыйынчылыктарды жаратат.
Көбүнчө, сыноочулар алюминий оксиди колдонушат, анын порошоку күкүрт же галоген менен реакцияга кирип, тиешелүүлүгүнө жараша сульфид же галогенди пайда кылат. Жогорку класстын окуучулары пайда болгон туздун суудагы эритмеде гидролизге кабыларын сагынышып, тапшырманын экинчи бөлүгүн туура эмес аткарып, упай жоготуп коюшат.
Корытынды
Кимгеорганикалык эмес заттардын бир нече трансформациясына тиешелүү суроолорду катасыз чечүү үчүн катиондор менен аниондорго болгон сапаттык реакциялар жөнүндө түшүнүккө ээ болуу, гидролиздин жүрүшүнүн шарттарын билүү, молекулярдык жана иондук теңдемелерди жазуу керек. Практикалык көндүмдөрдүн жоктугунда, заттардын өз ара аракеттенүүсүнүн тышкы белгилери боюнча суроолор кыйынчылык жаратат.
