Контрольная работа по "Химии"

Дәріс 1.  Сутек. Оттек. Озон. Су. Сутек пероксиді.

Сутегі (латынша Hydrogenium), H – элементтердің периодтық жүйесінің VII тобындағы химиялық элемент, атомдық номері 1, атомдық молекуласы 1,00797.

Ашылу тарихы

Сутекті алғаш Г.Кавендиш зерттеп, оны «жанғыш ауа» деп атаған (1766). А.Лавуазье сутектің қасиеттерін зерттеп, химиялық элементтер тізіміне қосыпты (1787). «Сутек» терминін орыс химигі М.Ф.Соловьев ұсынды (өз тілінде, 1824). Бұл табиғатта таралуы бойынша 9-шы орында тұрған элемент, оның үлесіне жер қыртысының 1,4%-ы тиеді, жер бетінде сутек байланысқан күйде (су, мұнай, тас көмір, т. б.), алғарышта 63%-ы болады. Табиғатта тұрақты екі изотопы 1Н (протий) және 3Н (тритий) кездеседі,  Сутек - әлемде көп тараған элемент.

Қасиеттері

Сутек иіссіз, ең жеңіл газ, суда ерімейді, палладий, платина, никель, т.б. металдарда жақсы сіңіреді; балқу t - 259,1°C, қайнау t – 252,6°C. Тотығу дәрежелері +1,–1. Асыл (инертті) газдар мен асыл металдардан басқа элементтердің көпшілігімен химиялық қосылыстар түзеді. Күшті тотықсыздандырғыш болғандықтан

• F2 –мен (қараңғыда – 252∘C-та),
• Cl2-мен (жарықта) ,
• O2-мен (550 °C –тан жоғары) әрекеттесіп тікелей қосылыстар (HF, HCl, H2O) түзеді. Сутекті көптеген металдардың (Cu, Fe, W, Re, т.б.) оксидтерімен тотықсыздандырады.

Мысалы: CuO +H2 =Cu + H2O

Fe3O4 +4H2 =3Fe+ + 4H2O, т.б.

Сутек азотпен әрекеттесіп,

• аммиак (N2+3H2=2NH3 ),
• күкіртпен күкіртсутек ( Н2+S=H2O ),
• көміртекпен жоғары температурада метан (C+2H2=CH4) түзеді.

Сілтілік және сілтілік жер металдармен әрекеттесіп гидридтер (LiH, NaH, CaH2, BaH2,т.б.) түзеді. Сутектің аса маңызды реакциясына CO-мен әрекеттесіп, температура, қысым, катализатор әсеріне байланысына әр түрлі органикалық қосылыстар (HCHO, CH3OH т.б.) түзу жатады.

Физикалық қасиеттері

Сутек элементінен тұратын жай зат — сутегі, ол екі атомнан тұрады, формуласы Н2; М(Н2)=2, М=2 г/моль. Бұл түссіз, иіссіз, дәмсіз, өте жеңіл (р=0,09 г/л) газ күйіндегі бейметалл, оның қайнау (–252,76°С) және балқу (–259,2°С) температурасы өте төмен.

Сутегінің химиялық қасиеттері

Кәдімгі жағдайда сутегі тұрақты зат, ал қыздырғанда кейбір жай заттармен реакцияға түседі. Сутегі оттегінде көзге көрінбейтін жалынмен су түзе жанады. 2Н2+ 02 = 2Н20 + 572 кДж

Жай заттардан күрделі зат олардың тікелей әрекеттесуі аркылы алынса синтез деп аталады. Сутегі хлормен реакцияласқанда өткір иісті хлорлы сутек газын береді. Н2 + Сl2 = 2HCl↑.

Қыздырылған күкірт арқылы сутегін өткізсек, жағымсыз иісті күкіртті сутек газы түзіледі: Н2 + S H2S↑

Бейметалдардың сутекпен қосылыстарын атау үшін сутекті қосылыс түзуші, Мысалы: HCl - хлорлы сутек; НВr - бромды сутек; H2S - күкіртті сутек; НҒ - фторлы сутек.

• Н20 - су;
• NH3 - аммиак;
• СН4 - метан;
• РН3 - фосфин;
• SiH4 - силан.

Сутегі өте белсенді металдармен әрекеттескенде гидридтер деп аталатын тұз төрізді қатты заттар түзіледі: H2 + 2Na = 2NaH натрий гидриді Н2 + Са = СаН2 кальций гидриді

Күрделі заттармен әрекеттесуі: Егер мыс (II) оксидін қыздырып, оған сутегін жіберсек мыс оксидінің қара түсі жойылып қызыл түсті мыс бөлінеді:

CuO + Н2 = Н2О+Cu

Қолданылуы

Өнеркәсіпте сутек метанда конвергенциялау (CH4+H2O=3H2+CO) немесе суды электролиздеу (2H2O=2H2+O2) арқылы ашылады. Мұнай және химия өнеркәсібінде қосымша өнім ретінде сутек бөлінеді. 2H2O = 2H2 + O2

Лабораторияда сутекті сұйытылған тұз немесе күкірт қышқылдарына мырышпен әсер етіп алады. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2              Са+ 2НОН = Са (ОН)2+ Н2↑

Сутектің жерде кездесетін ең мол көзі - су, сондықтан оны өндірісте суды тұрақты электр тогының көмегімен айыру арқылы алады: 2Н2O = 2Н2↑ + O2 ↑