Контрольная работа по "Химии"

1 Сутегінің элемент ретіндегі сипаттамасы (табиғатта таралуы, изотоптары, преиодтық жүйедегі орнының ерекшелігі, қосылыстардағы тотығу дәрежелері). Гидридтер туралы түсінік (алынуы, қасиеттері, жіктелуі)

           Д.И.Менделеевтің периодтық системасында бірінші периодтың бірініщі негізгі топшасына орналасқан элемент.Оның реттік нөмірі бірге тең, атомының ядросында бір оң заряд бар, бір электрон айналып жүреді.

Сутегі сілтілік металдармен бірге бірінші топтың негізгі топшасына орналасқан. Өйткені оның жалғыз электроны сілтілік металдартікі сияқты s-деңгейшесіне орналасады және химиялық қосылыстарда, атап айтқанда, бейметалдармен қосылысында +1 тотығу дәрежесін көрсетеді.

Сутегінің сілтілік металдармен елеулі айырмашылығы да бар. Ол біріншіден бейметалл, екіншіден күшті металдармен қосылысында –1-ге тең теріс тотығу дәрежесін көрсетеді. Осындай қасиеттеріне сәйкес сутегін жетінші негізгі топшадағы галогендермен де бірге орналастырады, өйткені галогендер сияқты сутегі бір электрон қосып алып теріс тотығу дәрежесін көрсетеді. Галогендер сияқты сутегінің иондану энергиясы да жоғары болады және жетінші негізгі топша элементтері сияқты екі атомы қосылып молекула құрайды да газ күйдегі жай заттар түзеді.

Сонымен сутегі қасиеттерін қарастырғанда оның сілтілік металдарға да, галогендерге де ұқсайтынын естен шығармау керек.

Табиғатта таралуы. Табиғи сутегінің үш түрлі изотопы болады, оларға протий  Н, дейтерий  Н, тритий  Н жатады.

Сутегі бос күйде аз мөлшерде атмосфераның жоғары жағында кездеседі, ал қосылыс түрінде өте көп тараған элементтердің бірі. Сутегі көптеген минералдардың барлық органикалық заттардың, судың құрамына кіреді. Жер қыртысындағы барлық элементтер атомдарының 17% сутегінің үлесіне тиеді.

2 Валенттік байланыс және молекулалық орбитальдар әдістеріне сәйкес сутек молекуласының түзілуін 1-ші семестрде қарастырған болатынбыз. Еске түсірейік....

3. Алыну жолдары. Өнеркәсіпте сутегін, әр түрлі әдістерді пайдаланып өндіреді.

Осы әдістердің біреуіне табиғи газдардың құрамында болатын метанды жоғары температурада (800 - 900˚ С) су буымен әрекеттестіру арқылы алу:

СН4 + Н2О = СО + 3Н2

Түзілген  газдар қоспасын төмен температурада салқындату арқылы сутегін бөліп алады. Қызған көмірге су буын жіберу арқылы алдымен су газын алады,модан соң газдар қоспасын су буымен бірге қызған катализатор (темір (III)оксиді) арқылы өткізіп көміртегі (IV) оксиді мен сутегіне айналдырады.

С + Н2О = СО + 3Н2

СО + Н2О + Н2= СО2 + 2Н2

Реакцияның сонғы сатысы нәтижесінде  түзілген газдар қоспасынан  сутегін бөлу үшін оны ізбес суы арқылы өткізеді , осының нәтижесінде көміртегі (IV) оксиді кальций гидроксидімен әрекеттесіп кальций карбонатының тұнбасын түзеді де, сутегі бөлініп шығады.

Аса қызған темірге су буын жіберу арқылы темірді тотықтырып сутегін алады. Реакцияның жүру жағдайына қарай темірдің әр түрлі оксидтері түзілу мүмкін.

3Fe˚ + 4H+OH = Fe3O4 + 4H2

Cілті қосылған суды электролиздеу арқылы сутегін алады.

Катодта      4Н+ + 4e = 2H2˚

Анодта       4OH- - 4ē = O2 + 2H2O

Тас көмірді құрғақ  айдау кезінде түзілетін кокс газын өте төмен температурада сұйылту арқылы сутегін алады.

Әртүрлі газдар қоспасынан тұратын кокс газын суытқанда оның құрамындағы компоненттер түгел сұық күйге айналады да тек сутегі ғана газ күйде қалады, сонан соң сутегін бөліп алады.

Жоғары температурада (950 -1100˚С) метанды ауа қатыстырмай қыздыру арқылы сутегін алуға болады: СН4 = C + 2H2

Лаборатория жағдайында сутегін пробиркада немесе Кипп аппаратын пайдаланып мырыш пен қышқылдың арасындағы реакциядан алады:

Zn˚ + H2SO4 = Zn SO4 + H2↑

Cілтілік және сілтілік-жер металдарды суда еріту арқылы да сутегін алуға боады, мысалы:  2Na˚ + 2H+OH = 2NaOH + H20

4. Физикалық және химиялық қасиеттері. Сутегі түссіз, дәмсіз, иіссіз газ. Барлық газдардың ішіндегі ең жеңілі, ол ауадан 14,5 есе жеңіл. Тығыздығы 0,09 г/л (қалыпты жағдайда) сүйыққа айналу температурасы – 252,6˚С, қату температурасы -259˚С. Сутегі суда аз ериді, судың 100 литрінде сутегінің 2 литрі ериді.

Сутегінің молекуласы екі атомнан тұрады. Кәдімгі жағдайда сутегінің активтігі төмен тұрақты зат, ал қыздырғанда активтігі артып көптеген бейметалмен әрекеттеседі, мысалы: