Суутек кычкылы: даярдоо жана касиеттери

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 05:34

Биздин планетадагы эң маанилүү жана кеңири таралган зат, албетте, суу. Маанилүүлүгү боюнча аны эмне менен салыштырууга болот? Жер бетинде жашоо суюктуктун пайда болушу менен гана мүмкүн болгондугу белгилүү. Химиялык көз караштан алганда суу (суутек кычкылы) деген эмне? Ал эмнеден турат жана кандай касиеттерге ээ? Келгиле, бул макаланы түшүнүүгө аракет кылалы.

Суутек жана анын бирикмелери

Бүткүл мезгилдик системадагы эң жеңил атом бул суутек. Ошондой эле галогендердин подгруппасында да, щелочтуу металлдардын биринчи тобунда да жайгашып, кош позицияны ээлейт. Мындай өзгөчөлүктөр эмне менен түшүндүрүлөт? Анын атомунун кабыгынын электрондук түзүлүшү. Анын бир гана электрону бар, ал өзүн таштап, башкасын жабыштырып, түгөй түзүп, сырткы деңгээлди толуктай алат.

Ошондуктан бул элементтин негизги жана жалгыз кычкылдануу даражалары +1 жана -1. Ал металлдар менен оңой реакцияга кирип, гидриддерди - ак түстөгү катуу учуучу эмес туз сыяктуу кошулмаларды түзөт.

Бирок, суутек ошондой эле металл эместер менен өз ара аракеттенип, заттардын учуучу молекулаларын оңой пайда кылат. Мисалы:

• сутек сульфиди H₂S;
• метанCH₄;
• silane SiH₄ жана башкалар.

Жалпысынан алганда, суутек өтө көп кошулмаларды түзөт. Бирок анын курамына кирген эң маанилүү зат бул суутек оксиди, анын формуласы H₂O. Бул химияны жакшы билбеген башталгыч класстын окуучусу да формула менен тааныган эң белгилүү кошулма. Анткени, суу (жана бул эң жогорку суутек кычкылы) кадимки зат гана эмес, биздин планетадагы жашоонун булагы да.

Элементтин аталышынын өзү эле анын негизги маңызын - суутекти, башкача айтканда, "сууну туудурганды" чагылдырат. Башка оксид сыяктуу эле, бул дагы бир катар физикалык жана химиялык касиеттерге ээ бинардык кошулма. Мындан тышкары, сууну башка бардык кошулмалардан айырмалап турган өзгөчө өзгөчөлүктөрү бар.

Ошондой эле суутекти пайда кылуучу кошулмалардын маанилүү классы органикалык жана минералдык кислоталар болуп саналат.

Суутектин химиялык касиеттери

Химиялык активдүүлүк көз карашынан алганда, суутек кыйла күчтүү калыбына келтирүүчү агент. Көптөгөн реакцияларда дал ушундай касиеттерди көрсөтөт. Бирок, андан да күчтүү металлдар менен өз ара аракеттенгенде, ал кычкылдандыруучу агентке айланат.

Өнөр жайда өтө маанилүү бул суутектин металл оксиддери менен өз ара аракеттенүүсү. Анткени, бул анын таза түрүндө акыркы алуу жолдорунун бири болуп саналат. Гидрогентермия – бул суутек менен калыбына келтирүү аркылуу алардын оксиддеринен таза металлдарды синтездөөнүн металлургиялык ыкмасы.

Суутектин оксид менен реакциясы төмөнкүдөй жалпы формага ээ:Мен_xO_y + H₂=H₂O + Мен.

Албетте, бул таза металлдарды синтездөөнүн жалгыз жолу эмес. Башкалар бар. Бирок, кычкылдарды суутек менен калыбына келтирүү - бул кеңири колдонулуучу энергетикалык жактан абдан пайдалуу жана татаал эмес өндүрүш процесси.

Ошондой эле кызыктуусу, аба менен аралашканда суутек газы өтө жарылуучу аралашманы пайда кылышы мүмкүн. Анын аты жарылуучу газ. Бул үчүн аралаштыруу бир кычкылтек үчүн суутектин эки көлөмүнүн ылдамдыгы менен жүргүзүлүшү керек.

Суу суутек кычкылы

Бул оксид абдан маанилүү экенин биз буга чейин бир нече жолу айтканбыз. Эми аны химия жагынан мүнөздөп көрөлү. Бул кошулма чындап эле органикалык эмес заттардын ушул классына жатабы?

Бул үчүн ал формуланы бир аз башкача жазууга аракет кылат: H₂O=HON. Маңызы бир, атомдордун саны бирдей, бирок, азыр биздин алдыбызда гидроксид бар экени көрүнүп турат. Ал кандай касиеттерге ээ болушу керек? Кошулманын диссоциациясын карап көрөлү:

NON=H⁺ + OH^-.

Демек, касиеттери кислоталуу, анткени эритмеде суутек катиондору бар. Мындан тышкары, алар негиз боло албайт, анткени щелочтор металлдарды гана түзөт.

Ошондуктан, суутек кычкылы бар дагы бир аталыш эң жөнөкөй составдагы кычкылтек камтыган кислота. Мындай татаал биригүү берилген молекулага мүнөздүү болгондуктан, анын касиеттери өзгөчө болот. Ал эми касиеттери кайтарылатмолекуланын түзүлүшү, ошондуктан биз аны талдайбыз.

Суу молекуласынын түзүлүшү

Нилс Бор биринчи жолу бул модель жөнүндө ойлонгон жана ал бул маселеде биринчиликке жана автордукка ээ. Алар төмөнкү сапаттарды орнотушту.

1. Суунун молекуласы диполь болуп саналат, анткени аны түзгөн элементтер электротерстик жагынан абдан айырмаланат.
2. Анын үч бурчтуу формасы, түбүндө суутек жана үстү жагында кычкылтек.
3. Ушул түзүлүштүн аркасында бул зат бир эле аталыштагы молекулалардын ортосунда да, курамында күчтүү электр терс элементи бар башка бирикмелер менен да суутек байланыштарын түзө алат.

Төмөнкү сүрөттөн каралып жаткан суутек кычкылынын схемалык түрдө кандай көрүнөрүн караңыз.

Суутек оксидинин физикалык касиеттери

Бир нече негизги мүнөздөмөлөрдү аныктоого болот.

1. Агрегация абалы: газ - буу, суюк, катуу - кар, муз.
2. Кайноо температурасы - 100⁰C (99, 974).
3. Эрүү температурасы - 0⁰C.
4. Суу 0-4⁰C чейинки температура диапазонунда ысытылганда кичирейе алат. Бул жер бетинде муздун пайда болушун түшүндүрөт, анын тыгыздыгы азыраак жана суутек кычкылынын калыңдыгы астында жашоо сакталат.
5. Жылуулук сыйымдуулугу жогору, бирок жылуулук өткөрүмдүүлүк өтө төмөн.
6. Суюк абалда суутек кычкылы илешкектүүлүгүн көрсөтөт.
7. Беттик чыңалуу жана терс пайда болушусуунун бетиндеги электр потенциалы.

Жогоруда белгилегендей, касиеттердин өзгөчөлүктөрү структурадан көз каранды. Ошентип, бул жерде. Суутек байланыштарын түзүү жөндөмдүүлүгү бул кошулмадагы окшош өзгөчөлүктөргө алып келди.

Суутек оксиди: химиялык касиеттери

Химиянын көз карашынан алганда суунун активдүүлүгү бир топ жогору. Айрыкча, ысытуу менен коштолгон реакцияларга келгенде. Суутек оксиди эмне менен реакцияга кирет?

1. Бир катар чыңалууларда суутекке чейинки металлдар менен. Ошол эле учурда, эң активдүү (алюминийге чейин) менен өзгөчө шарттар талап кылынбайт, ал эми төмөндөтүүчү жөндөмү төмөн болгондор буу менен гана реакцияга кирет. Суутектен кийин тургандар мындай өз ара аракеттенишүүгө такыр жөндөмсүз.
2. Металл эместер менен. Баары менен эмес, көпчүлүк менен. Мисалы, фтор атмосферасында суу кызгылт көк жалын менен күйөт. Хлор, көмүртек, кремний жана башка атомдор менен да реакция болушу мүмкүн.
3. Металл оксиддери (негиздик) жана кислоталуу (металл эмес) менен. щелочтор жана кислоталар түзүлөт. Металлдардын арасында магний жана бериллийден тышкары, негизги подгруппалардын биринчи эки тобунун өкүлдөрү мындай реакцияларга жөндөмдүү. Кислоталык оксиддерди түзүүчү металл эместер суу менен өз ара аракеттенишет. Өзгөчө дарыя куму - SiO₂.

Суутек оксиди үчүн реакция теңдемеси мисал катары келтирилген: SO₃ + H₂O=H₂ SO_4.

Жаратылышта таралган

Биз бул зат -дүйнөдө эң кеңири таралган. Объекттердеги пайызды белгилейли.

1. Адамдардын жана сүт эмүүчүлөрдүн дене салмагынын 70%ке жакыны. Кээ бир фауналар болжол менен 98% суутек кычкылы (медузалар).
2. Жердин 71% суу менен капталган.
3. Эң чоң массасы океандардын суусу.
4. Болжол менен 2% мөңгүдө кездешет.
5. 0, 63% жер астында.
6. 0,001% атмосфералык (туман).
7. Өсүмдүктөрдүн денеси 50% суудан турат, кээ бир түрлөрү андан да көп.
8. Көптөгөн кошулмалар байланган сууну камтыган кристалл гидраттар түрүндө кездешет.

Бул тизмени көпкө улантса болот, анткени суу кошулбаган же бир жолу кошулбаган нерсени эстеп калуу кыйын. Же бул оксиддин катышуусуз пайда болгон.

Алуу ыкмалары

Суутек кычкылын алуу өнөр жайлык мааниге ээ эмес. Анткени, эбегейсиз зор көлөмдөгү энергияны жана реагенттерди сарптаганга караганда, даяр булактарды – дарыяларды, көлдөрдү жана башка суу объекттерин пайдалануу оңой. Ошондуктан, лабораторияда дистилденген, өтө таза сууну алуу гана ылайыктуу.

Бул максаттар үчүн дистилляциялык кубтар сыяктуу белгилүү бир түзүлүштөр колдонулат. Мындай суу көптөгөн химиялык өз ара аракеттенүүлөрдү жүргүзүү үчүн зарыл, анткени тазаланбаган суунун курамында көп сандагы аралашмалар, туздар, иондор бар.

Биологиялык ролу

Суу бардык жерде колдонулат деп айтсак, аздык кылат. Бул байланышсыз жашооңузду элестетүү мүмкүн эмес. FromЭртең менен жана кеч киргенге чейин адам аны турмуш-тиричилик үчүн да, өндүрүштүк максаттарда да колдонот.

Суутек оксидинин касиеттери анын универсалдуу эриткич катары колдонулушун билдирет. Жана лабораторияда гана эмес. Бирок секунд сайын миңдеген биохимиялык реакциялар жүргөн жандыктарда да.

Ошондой эле, суу өзү да көптөгөн синтездердин катышуучусу, алардан келип чыккан кошумча продукт катары да кызмат кылат. Жер бетиндеги ар бир адам 60 жылда 50 тоннага жакын бул кереметтүү заттан өтөт!

Колдонулган суутек кычкылы:

• бардык тармактарда;
• дары;
• химиялык синтездер;
• өнөр жайдын бардык түрлөрүндө;
• үй муктаждыктары;
• айыл чарбасы.

Суусуз жашай ала турган жашоо чөйрөсүн аныктоо кыйын. Курамында суутек кычкылы жок жана ансыз жашаган жалгыз жандыктар бул вирустар. Ошондуктан бул организмдер менен күрөшүү адам үчүн кыйын.