Химия: Алгачкы химиялык түшүнүктɵр
Содержание
- 1 Химия эмнени окутат?
- 2 Физикалык жана химиялык кубулуштар
- 3 Заттарды мүнөздөп жазуу
- 4 Таза заттар жана аралашмалар
- 5 Аралашмалардан таза заттарды бөлүп алуу жолдору
- 6 Атомдор жана молекулалар. Атом–молекулалык окуу
- 7 Жөнөкөй жана татаал заттар
- 8 Химиялык элементтер
- 9 Химиялык элементтердин аталышынын маанилери
- 10 Глоссарий
- 11 Пайдалуу шилтемелер
- 12 Библиография:
Химия эмнени окутат?
Физикалык жана химиялык кубулуштар
Физикалык кубулуштар
Ар бир зат физикалык касиеттерге ээ болуу менен бирге, башка заттарга айлануу жөндөмдүүлүгүнө да ээ болот. Заттардын айланышы деген эмне?
Элестетип көрөлүчү, биз сууну ысытсак, ал буулана баштайт. Бул учурда зат башка затка айландыбы? Жок, суунун бууланышы – бул физикалык кубулуш. Суунун буусу– бул суюктук түрүндө эмес, газ абалындагы химиялык зат, суу болуп саналат.
Физикалык кубулуштар – бул баштапкы зат башка жаңы затка айланбай, анын агрегаттык абалы же формасы гана өзгөргөн кубулуштар.
Химиялык кубулуштар же химиялык реакциялар
Башка мисалды – темирдин дат басышын карап көрөлү. Темир нымдуу аба менен тийишкенде, аны дат басат. Темирдин даты – күрөң түстөгү морт зат. Демек, темир, кычкылтек жана суу менен аракеттенишип, темирдин датын пайда кылды, б.а. бир зат башка жаңы затка айланды. Бул кубулуш химиялык кубулуш болуп саналат. Ал эми химиялык кубулушту химиялык реакция деп аташат.
Химиялык реакцияга катышкан заттар (мисалы: темир, кычкылтек жана суу), баштапкы заттар деп аталат.
Реакциянын натыйжасында пайда болгон заттар (темирдин даты), реакциянын продуктусу деп аталат.
Жыйынтык
Заттарды мүнөздөп жазуу
Ар бир химиялык затты физикалык жактан мүнөздөөгө болот:
- 1. Агрегаттык абалы. Катуу, суюк, газ абалында жана плазма түрүндө болот. (Токамак– плазманы алуучу курал).
- 2. Өңү–түсү. Металлдар күмүш сымал ачык түстөн, күңүрт–боз түскө чейин, көгүлтүр же кызгылт–сары өңдө кубулуп турат. Металл эместер түссүз (кычкылтек, азот), ак түстө (фосфор), сары, (күкүрт, хлор) кызгылт (фосфор), жашыл (фтор) же кочкул–боз (иод) түстө болушат.
- 3. Тыгыздыгы. Металлдардын ичинен эң жеңили – литий – 0,53 г/см3 , эң оору – осмий – 22,7 г/см3.
- 4. Жылуулукту жана электр тогун өткөргүчтүгү. Күмүш жана алтын башка металлдарга караганда электр тогун жана жылуулукту жакшы өткөрсɵ да, алардын кымбат болгондугуна байланыштуу күндөлүк турмушта жез жана алюминий кеңири колдонулат.
- 5. Балкуу жана кайноо температуралары (жекече мүнөздөмөсүнөн кара)
Таза заттар жана аралашмалар
Заттын физикалык касиеттери (эригичтиги, кайноо температурасы) өзгөрүүсүз, туруктуу болсо, мындай заттарды таза заттар дейбиз.
Жаратылышта абсолюттук таза заттар эркин түрдө кездешпейт. Заттардын тазалыгы аларды тазалоонун деңгээлине көз каранды болот.
Аралашма деген түшүнүктү XVII кылымда англиялык окумуштуу Роберт Бойль киргизген. Ал «Аралашма – ар түрдүү компоненттерден турган бирдиктүү система» деген аныктама берген.
Аралашмалар – бир тектүү жана бир тектүү эмес болушат. Бир тектүүлөр – сыртынан караганда андагы таза заттарды көз менен да, микроскоп менен да көрүүгө мүмкүн эмес. Бир тектүү эмес аралашмаларды көз менен же атайын приборлор менен көрүп эле айрымалоого болот.
Таза заттарды төмөндөгүдөй айрымалоого болот:
Таза заттар – 99%
Химиялык жактан таза – 99,9%
Анализ үчүн таза – 99,99%
Өзгөчө таза – 99,99 9%
Хромотографиялык жактан таза – башка заттар менен аралашпаган заттар.
Аралашмалардан таза заттарды бөлүп алуу жолдору
Атомдор жана молекулалар. Атом–молекулалык окуу
Атомдор жана молекулалар жөнүндө алгачкы түшүнүктөрдүн пайда болушу
Байыркы грек философу Демокрит 2500 жыл мурда жаратылыштагы бардык заттар эң майда көзгө көрүнбөгөн, бөлүнбөс кыймылдуу бөлүкчөлөрдөн–“атомдордон” тураарын айткан. “Атом” деген сөз грек тилинен – “бөлүнбөс” деп которулат. Кийинчерээк орто кылымдарда атом жөнүндөгү окуулар дин тарабынан куугунтукталган, бул илимдин, анын ичинен химия илиминин өнүгүүсүн кечендеткен.
Молекула жана атом жөнүндөгү окуу XVIII кылымдын орто ченинде улуу орус окумуштуусу Михаил Васильевич Ломоносов (1711 – 1765 жж.)тарабынан иштелип чыккан. Ал жаратылышта тело корпускулалардан (молекулалардан), ал эми алар элементтерден (атомдордон) тураарын тастыктаган.
Молекулалар жана атомдор
Молекулалардын атомдордон түзүлөөрүн көптөгөн химиялык реакциялар аркылуу далилдөөгө болот. Мисалы, суу аркылуу турактуу электр тогун өткөрсөк, Гофман аппаратынын биринчи түтүгүнө газ бөлүнүп чыгат. Ага чычаланы алып келсек, ал жарык жалын чыгарып күйөт. Демек, бул газ – кычкылтек болуп саналат. Аппараттын экинчи түтүгүнɵ андан эки эсе көп чогулган газга чала күйгɵн чычаланы жакындатсак, ал газ күйөт. Бул газ – суутек болуп саналат.
Бул кубулушту төмөнкүдөй түшүндүрүугө болот: Суунун молекуласы суутектин эки жана кычкылтектин бир атомунан турат. Суу аркылуу электр тогун өткөргөндө, суунун молекуласы кычкылтектин жана суутектин атомдоруна ажырайт.
Андан кийин атомдор эки–экиден кошулат да, суунун эки молекуласынан кычкылтектин эки атомдуу бир молекуласы жана суутектин эки атомдуу эки молекуласы пайда болот.
Молекула жана атом деген эмне?
Атом–молекулалык окуу
Атом–молекулалык окуу улуу орус окумуштуусу Михаил Васильевич Ломоносов (1711 – 1765 жж.) тарабынан өнүктүрүлүп, колдонулган. Ломоносовдун окуусунун негизи төмөнкү жоболордо берилген:
1. Бардык заттар “корпускулалардан” (молекулалардан) турат.
2. Молекулалар “элементтерден” (атомдордон) турат.
3. Бөлүкчөлөр –молекулалар жана атомдор тынымсыз кыймылда болушат. Телонун жылуулук абалы, бөлүкчөлөрдүн кыймылынын жыйынтыгы болуп саналат.
4.Жөнөкөй заттын атомдору бир түрдүү атомдордон, татаал заттын молекулалары ар түрдүү атомдордон турат.
Жөнөкөй жана татаал заттар
Бир түрдүү атомдордон турган жөнөкөй заттарды (H2, O2,Cl2, P, Na, Cu, Au) жана ар түрдүү атомдордон турган татаал заттарды (H2O,NH3, OF2, H2SO4, MgCl2,K2SO4) айрымалап бөлүшөт.
Биз сахарозаны (C12H22O11) пробиркага салып, спирт шамына ысытабыз. Сахароза адегенде балкып эрийт да, карамелдин жытын бөлүп чыгаруу менен өнү күнүрттөнө баштайт. Тынымсыз ысытуунун натыйжасында, сууну бөлүп чыгарып, кара түстөгү көмүргө чейин ажырайт.
Жыйынтык:
Жөнөкөй заттар – бул заттардын молекуласы бир түрдүү атомдордон турат. Химиялык реакция учурунда алар жөнөкөй заттарга ажырабайт.
Татаал заттар – бул заттардын молекуласы ар түрдүү атомдордон турат. Химиялык реакцияларда бир нече жөнөкөй заттарды пайда кылуу менен ажырайт.
Химиялык элементтер
Химияда “атом” жана “молекула” деген терминден сырткары “элемент” деген түшүнүк да колдонулат.
Мисалы, суутектин атомдору– суутек элементи, кычкылтектин же сымаптын атомдору– кычкылтек жана сымап элементи деп аталат. Азыркы учурда 118 атомдун түрү, б.а. 500гө жакын жөнөкөй заттарды пайда кылган 118 химиялык элемент белгилүү.
Башка илимдердей эле химия илиминде өзүнүн шарттуу белгилери, тили бар. XIX кылымда. бардык окумуштууларга түшүнүктүү болгон химиялык белгилерди түзүп чыгуу зарылдыгы келип чыккан. Биринчилерден болуп мындай белгилерди Дальтон сунуш кылган. Бирок, анын колдонуу ыңгайсыз болгон.
Химиялык элементтерди белгилениши
- XIX кылымдын башында швед окумуштуусу Й.Я. Берцелиус химиялык элементтерди алардын латынча аталышынын биринчи эки тамгасы менен белгилөөнү сунуштаган.
-
Название Латинское название Символ Суутек Hydrogenium H Сымап Hydrargyrum Hg - Суутек химиялык элементи (Hydrogenium) – Н. Эгерде бир нече элементтин аталышы бирдей тамга менен башталса, анда элементтин белгисине андан кийинки тамганы кошуп белгиленген. Мисалы, сымап, (Hydrargyrum) Hg деп белгиленген.
-
Кээ бир химиялык элементтер тамганын окулушу менен аталат: Элементтин аты Белгиси Аталышы Кычкылтек О О Күкүрт S Эс Азот N Эн Көмүртек С Це -
Башкалары элементтин аты менен аталат: Элементтин аты Белгиси Аталышы Натрий Na Натрий Калий K Калий Хлор Cl Хлор Фтор F Фтор -
Кээ бир элементтер латынча аталышы менен аталат: Элементтин аты Белгиси Аталышы Кремний Si силициум Сымап Hg гидраргирум Жез Cu купрум Темир Fe феррум
Химиялык элементтердин аталышынын маанилери
1) Заттын касиетин билдирүүчү: Суутек – “сууну пайда кылуучу”; Фосфор – “жарыкты алып жүрүүчү”; Кычкылтек – “кислотаны пайда кылуучу”
2) Асман телолорунун аты менен : Селен – Селена (ай); Теллур – Теллурис (Жер).
3) Мифтерден алынган аталыштар: Тантал (Зевстин уулу).
4) Мамлекеттердин атынан : Германий (Германия); Галлий (Франция); Полоний (Польша).
5) Окумуштуулардын аты менен : Кюрий; Эйнштейний; Лоуренсий.
Химиялык элемент жана жөнөкөй зат
Химиялык элемент менен жөнөкөй затты айрымалоо үчүн жөнөкөй жана татаал заттардын касиеттерин салыштырып көрүү керек. Мисалы, кычкылтекти жөнөкөй зат катары мүнөздөсөк, ал өңсүз, түссүз, күйүүгө жардам берген, дем ала турган газ. Кычкылтек жөнөкөй заты кычкылтектин молекуласынан, ал эми молекула эки атомдон турат. Ошону менен бирге эле кычкылтек көмүртектин (II) оксидинин (ис газы) жана суунун курамына кирет.
Бирок, суунун жана ис газынын курамына кычкылтек жөнөкөй зат катары эмес, атом катары кирет. Демек, кычкылтек атому менен дем алууга мүмкүн эмес. Мисалы, балыктар суунун молекуласындагы кычкылтек менен эмес, сууда эриген кычкылтек менен дем алышат.
Ошондуктан, химиялык бирикменин курамы жөнүндө сөз кылганда, берилген зат жөнөкөй зат катары эмес, атомдун белгилүү бир түрү–химиялык элемент катары кирээрин билишибиз керек. Татаал заттарды ажыратканда атомдор эркин түрдө жана бири–бири менен биригип, жөнөкөй зат катары бөлүнүп чыгат. Жөнөкөй заттар бир түрдүү атомдордон турат. “Химиялык элемент” жана “жөнөкөй зат” деген түшүнүктөрдү айрымалап, билишибиз керек. Бир эле химиялык элемент бир нече жөнөкөй затты пайда кылышы мүмкүн. Мисалы, кычкылтектин атому кычкылтектин эки атомдуу молекуласын жана үч атомдуу–озонду пайда кылат. Кычкылтек жана озон эки башка жөнөкөй зат.
Бул жөнөкөй заттардын саны химиялык элементтердин санынан алда канча көп экендигин түшүндүрүп турат.
«Химиялык элемент» деген түшүнүктү пайдалануу менен жөнөкөй жана татаал заттарга төмөнкүдөй аныктама берүүгө болот:
Татаал заттар химиялык бирикмелер деп да аталат.
Глоссарий
- Аллотропия — химиялык элементтин курамы жана касиети боюнча айрымаланган бир нече жөнөкөй зат катары түр өзгөрүшү. Курамы жана касиети менен айрымаланган бул жөнөкөй заттар– аллотропиялык формалар же модификациялар деп аталат. Мисалы, алмаз, графит жана карбин – көмүртектин үч аллотропиялык формасы (модификациясы). Молекулалык кычкылтек жана озон – кычкылтектин эки аллотропиялык модификациясы, белгилүү бир шарттарда аллотропиялык модификациялар бири–бирине өтө алат.
- Атом – бул химиялык касиетти алып жүргөн элементтин эң майда бөлүкчөсү. Атом – протон, нейтрон жана электрондордон турат.
- Атом – бирикмелердин молекулаларын түзгөн элементтин эң кичине бөлүкчөсү.
- Жөнөкөй заттар –молекуласы бир түрдүү атомдордон турган заттар: суутек, кычкылтек ж.б.
- Зат – тынч абалында массага ээ болгон материянын айрым бир түрү.
- Заттын касиети – заттардын окшоштук, айрымачылык белгилери.
- Илим – жаратылыштын, коомдун жана ой жүгүртүүнүн өнүгүүсүнүн закон ченемдүүлүктөрүн үйрөткөн билимдердин системасы.
- Касиети – заттарды бири–биринен айрымалап турган белгилер, алар химиялык жана физикалык болуп бөлүнөт.
- Кубулуштар – жаратылышта заттарда болуучу өзгөрүүлөр.
- Масса – заттын касиети. Салмак – заттын планетанын борборуна карай тартылуу күчү. (Космос мейкиндигинде космос кораблинин массасы сакталат, ал эми анын салмагы 0го- салмаксыздык абалга келет).
- Молекула (жаңы латын тилинен molecula – кичирейтүү деп которулат. латынча – moles – масса дегенди билдирет).
- Татаал заттар – молекуласы ар түрдүү атомдордон турган заттар: кислоталар, суу ж.б.
- Химия – заттар, алардын касиеттери жана алардын өзгөрүшү менен жүргөн айланууларды үйрөтүүчү илим.
- Химиялык элемент — оң заряддалган ядродон турган атомдордун белгилүү бир түрү.
- Эталон – салыштыруу ченеми.
Пайдалуу шилтемелер
Библиография:
- А. В. Мануйлов, В. И. Родионов.Основы химии. Интернет-учебник.
- Г.В. Пчелкина. Химуля
- 100 интересных фактов о химии.
- Толковый словарь по химии
- «Семьдесят богатырей», А. Ивич; Рис. Э. Беньяминсона, Б. Кыштымова, М. Дет. лит. 1986
- Эгерде 100 млн суутектин атомун катары менен тизсек, алар болгону 1 см болгон гана чынжырчаны пайда кылат.
- Швед окумуштуусу Карл Шеелени химиялык элементтерди ачуу боюнча рекордсмен десек да болот. Ал хлорду, фторду, барийди, вольфрамды, кычкылтекти , марганецти жана молибденди ачкан.
- Көптөгөн химиялык элементтер мамлекеттин ж.б. географиялык аймактардын аттары менен аталат. Мисалы, 4 элемент — иттрий, иттербий, тербий жана эрбий — швед айылы Иттербюнун аты менен аталган. Ал жерде сейрек кездешүүчү металлдардын чоң запасы табылган.
- Лампочкаларды жасоодо аргон колдонулат.
- Асыл газдардын ичинен эн жеңили гелий болуп саналат.
- Изумруддун курамында бериллий болот.
- Отту жашыл түскө боёо үчүн борду колдонушат.
- Азоттун аң сезимди бузуп, акылдан адаштыруучу касиети бар.
- Неон аркылуу электр тогун өткөргөндө, ал кызыл түстү пайда кылат.
- Океандарда натрийдин чоң запасы бар.
- Компьютердин микросхемасында кремний колдонулат.
- Ширеңке өндүрүүдө фосфор пайдаланылат.
- Хлор дем алуу органдарынын аллергиясын пайда кылышы мүмкүн.
Химия деген эмне?
Бул суроого, «кɵптɵгɵн табийгый илимдердин бири», деген жооп болоору баарыбызга белгилүү. Бирок, дүкɵндɵрдүн, завод жана фабрикалардын жанынан ɵтүп бара жатып, булардын бардыгы– кадимки химиялык айлануулардын натыйжасы экендигин эч ким ойлонгон эместир.
Биздин айланабызда тынбай жүрүп турган реакциялар, бизге жаңы мүмкүнчүлүктɵрдү берүү менен жашообуз үчүн жакшы шарттарды түзүп келет.
- Ар түрдүү идиштеги кремдер, чач боёчу каражаттар же тиш жуугуч пасталар, йогурттар, сырлар, булардын бардыгы– химиялык айлануулардын жыйынтыгы болуп саналат.
- Мунай затты ɵндүрүүчү жана аларды кайрадан иштетүүчү ɵнɵр жайлар, бир мунай зат компонентинин башка затка айлануу тизмегине негизделген. Мисалы, бензиндин жана машина
майларынын кɵптɵгɵн түрлɵрү бар экендиги белгилүү.
- Кийимдер, күнүмдүк турмуш–тиричиликке колдонулган буюмдардын (вилка, бычакка чейин), бардыгы химия менен байланышкан. Ал эми майрамдарды салют жана фейерверксиз элестетүүгɵ мүмкүн эмес , аларда да химиялык заттар колдонулат. Кайсы жакка барбайлы, бардык жерден химияны жолуктурабыз.
- Алыскы планеталарга космоско жол тартуунун алдында да окумуштуулар, ал планетанын сырткы катмарынын жана атмосферасынын химиялык курамын билүүгɵ аракеттенишет.
- Ал эми медицинада химия илими негизги орунду ээлеп турат.
Организмдин биохимиялык, электролиттик, суу жана туздук балансы– организмдеги химиялык реакциялардын туура жүргɵндүгүнүн негизги кɵрсɵткүчү жана натыйжасы болуп саналат. Биздин организм– бул чоң биохимиялык реактор. Андагы ар бир клетка анын курамын түзгɵн элементтер толук болгондо гана жашай алат. Биздин ДНК – бул белгилүү бир нуклеотиддердин тобу. Ал эми нуклеотиддер – аминокислоталар,б.а. химиялык бирикмелер болуп саналат. Ал тургай кɵздүн түсү, эриндин формасы, бойдун узундугу, жытты – булардын бардыгын химиялык заттар аныктайт.
Фармакология жана фармация – бул дары– дармектер жɵнүндɵгү химия илиминин бир бɵлүгү. Дарылар, таблеткалар, ар түрдүү сыйпоочу майлар жана сироптор, ал түгүл витаминдер да химиялык бирикмелер болуп саналат.
Силер балким «Химия – бул илимдин бир түрү», деп айтаарсыңар? Бирок, мен «Химия– бул жашоо» деп айткым келет!
Азыркы учурда химия ɵнɵр жайынын продукцияларынын адамдын жашоосундагы маанисин баалоо оңой эмес. Күндɵлүк турмушта биз кеңири колдонгон, бизди курчап турган кɵптɵгɵн буюмдар химия ɵнɵр жайынын жетишкендигинин натыйжасы болуп саналат. Өндүрүштɵ химия колдонулбаган бир дагы бɵлүмдү табууга мүмкүн эмес – бул курулуш жана машина куруу ɵнɵр жайы, жеңил ɵнɵр жайы жана айыл чарбасы, энергетика жана транспорт.
Химия ɵнɵр жайы жана айыл чарбасы
Биз дасторкондон жыты буркураган, жаңы бышкан нанды кɵргɵндɵ, жерди иштеткен дыйкандардын талыкпаган эмгегине ыраазы болобуз. Бирок, ар бир нанда химия ɵнɵр жайынын эмгекчилеринин да үлүшү бар десек болот. Анткени, алардын эмгегинин натыйжасында, отоо чɵптɵрдү жок кылган,ɵсүмдүктɵрдү дарылаган ар түрдүү препараттар жана ɵсүмдүктɵрдүн түшүмдүүлүгүн жогорулаткан жер семирткичтер иштелип чыккан.Айыл чарба кызматкерлери жана химиктердин биргелешкен аракети гана жогорку түшүмдүүлүктү берүү менен ,биздин дасторконго жаңы бышкан нан, ширелүү жер–жемиштер жана жашылчалар келет. Азыркы учурдагы айыл чарбасын химиялык продукция болгон гербицидсиз (отоо чɵптɵрдү жок кылуучу препараттар), фунгицидсиз( мите козу карындарды жок кылуучу препараттар), инсектицидсиз(зыяндуу курт–кумурскаларды жок кылуучу препараттар) ж.б. талаалардагы, теплицаларда ɵскɵн ɵсүмдүктɵрдү ар түрдүү зыянкечтерден коргогон кɵптɵгɵн заттарсыз элестетүү мүмкүн эмес.
Инсектициддер
Азыркы учурда зыяндуу курт–кумурскаларды жок кылуу максатында, инсектициддердин үч тобу чыгарылат. Алар бири–биринен курт–кумурскалардын организмине тийгизген таасирине карата айрымаланып турат. Бул – байланыштык(контакттык), ичеги–карындык жана системалык инсектициддер. Курт–кумурскаларды байланыштык инсектициддер менен жок кылуу зыянкечтердин инсектицид чачылган жерлерге келиши менен ишке ашырылат. Ал эми ичеги–карын инсектициддери курт–кумурскалардын азыгына уулуу заттарды чачуу менен, аларды кырып, жок кылууга негизделген. Системалык инсектициддер ɵсүмдүктɵргɵ чачылат, алар ɵсүмдүктүн клеткаларына кирип, курт–кумурскаларды ууландырат.
