Химиялык тушунуктор

Химиялык теориялык түшүнүктөр системасын калыптандыруунун методологиясы

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык  теориялык түшүнүктөр системасын калыптандыруунун методологиясы   Жакышова Б.Ш. КББА               Ачкыч сөздөр: химиялык  теориялык түшүнүктөр системасы, дидактикалык талаптар, системалык, иш аракеттик концептуалдык ыкмалар, теориянын негизги жоболору, фактылар, закондор.             Химиялык түшүнүктөрдү калыптандыруунун   эффективдүүлүгү ага туура  келүүчү  методологияны тандап алуудан  жана аны  максатка ылайык пайдалануудан көз каранды болот б.а.  методология - мазмунду  өздөштүрүүдөгү иш аракеттин  структурасы, логикалык жактан уюштурулушу,   методдору жана каражаттары жөнүндөгү окуу. Химиялык түшүнүктөр системасын калыптандыруу өзүнүн жаратылышыбоюнча диалектикалык мүнөзгө ээ, себеби ой жүгүртүүнүн бул формасы   өнүгүү процессиндеги динамикасын жана анын карама каршылыгын чагылдырат. Ошондуктан диалектикалык метод -  түшүнүктөрдү калыптандыруунун    жана анализдөөнүн адекваттуу жолу.  Бул методдо  диалектиканын  принциптери жана  закондору жетектөөчү  орунду ээлейт.              Окуучуларда химиялык  теориялык түшүнүктөр системасын калыптандыруунун жалпы илимий негиздери болуп – системалык, иш аракеттик жана  концептуалдык ыкмалар кызмат кылат.             Системалык ыкмада  түшүнүктөрдүн жана алардын системаларын структуралык жана структуралык функционалдык негизде  анализдейт б.а.  татаал химиялык объектилерди окуп үйрөнүүдө, аларды бир бүтүн нерсе катары калыптандыруу.  «Система» - бул өз ара байланышкан элементтердин бир  бүтүн комплекси.             Иш аракеттик ыкмада – түшүнүктөрдү  бизди курчап турган чындыктын бир идеалдуу чагылышы катары карабастан, ошол эле учурда таанып билүүнүн социалдык тажрыйбасынын  идеалдуу формасында да  кароо керек.             Бул жерде  илимди түшүнүктөрдү  жандандыруу үчүн даяр жана  алынган жыйынтыктардын топтолушунун өздөштүрүлүшү   катары гана кабыл албастан, ошол эле учурда окуучулардын билимди алууга карата болгон иш аракети да каралышы керек. Бул  принцип  педагогикалык практикада дайыма эле иш жүзүнө аша бербейт. Анын себеби катары убакыттын жетишсиздиги.  Бирок сабакта  илимий билим гана ачылбастан, анын алыныш жолдору да белгилүү болууга тийиш.             Илимий түшүнүктөрдү калыптандыруунун   дагы бир  методологиялык негизи болуп – концептуалдык ыкма саналат. Ал  системалык ыкма жана моделдештирүү менен тыгыз байланыштуу. Бул ыкманын  ишке ашырылышындагы каражаттарды Н.Е.Кузнецова  изилдеген.             Ал химия илиминин бир чоң маселеси катары б.а.  заттарды (керамиканы, айнекти, цементти, боёчу заттарды, дары дармектерди, булаларды, каучуктарды, мотордук отундарды ж.б.) берилген касиеттери  боюнча  өндүрүү баса белгилеп көрсөткөн.             Бул химиянын өндүрүштүк маселеси, аны чечүү үчүн ар бир заттын касиети  жөнүндө билимге ээ болуу зарыл. Б.М. Кедров өзүнүн моделинде заттардын касиеттери: аны түзүп турган атомдордун составынан жана молекулалардын структурасынан көз каранды деп эсептеген.  Н.Е.Кузнецова болсо химиялык билимдердин төрт деңгээлин  же  төрт химиялык концептуалдык  системасын көргөзгөн. Анын критерийи болуп  химиялык теориялык маселелерди чечүүнүн  төмнөкүдөй жолдорун сунуш кылган:             I. Концептуалдык  система же химиялык билимдердин биринчи деңгээли -заттардын касиеттерин окуп үйрөнүү, бир гана  алардын элементардык составынан көз каранды экендигин аныктайт.             II. Концептуалдык  система же химиялык билимдердин экинчи деңгээли-  заттардын касиеттери алардын молекулаларынын структруасынан (реакцияга жөндөмдүүлүгүнөн ) көз карандуулугун  аныктайт.             III. Концептуалдык  система же химиялык процесстер жөнүндөгү окуу, бул жерде өзгөрүүгө дуушар болгон заттарды эмес,  заттардын реакцияга кирүүчү жөндөмдүүлүгү -  алардын составынан, структурасынан,  реакцияга кире турган заттардын жаратылышынан, катализаторлордон көз карандуулугун окутат.             IV. Концептуалдык  система  же  эволюциялык химия  химиялык реакция учурунда заттардын өзүн өзү өнүктүрүүсүнүн ишке ашырылышын карайт. (катализатордук).              Окутуу процессинде химиялык түшүнүктөрдү калыптандырууда  эң негизгиси болуп, окутуунун максатын ишке ашыра турган  химия предметинин мазмунун тандоого болгон дидактикалык талаптарсаналат. Окутуунун максаты – деп билим берүүнүн мазмунун бардык компонентеринин окуучулар тарабынан толук өздөштүрүлүшүн камсыз кылууну айтабыз. Окутуунун бирдиктүү максаты  - сабакта билим берүүчүлүк, тарбиялоочулук жана өнүктүрүүчүлүк функциялардын (милдеттердин) аткарылышында ишке ашырылат. Окутуунун бул максаттары билим берүүнүн мазмуну менен, ал эми билим берүүнүн мазмуну болсо негизинен төмөнкү төрт элементти камтый тургандыгын толугураак чечмелеп көрсөтөлү. 1.                           Жаратылыш, техника, коом, адам жөнүндөгү жана ишмердүүлүктүн ыкмалары жөнүндөгү билимдердин жыйындысы (илимдин негиздери) ; 2.                           Ишмердүүлүктүн буга чейинки жалпыга белгилүү болгон ыкмаларын ишке ашыруунун тажырыйбалары ( билимдерди практикалык жана интелектуалдык иштерде колдонуунун ыкмалары, б.а. билгичтиктер жана көндүмдөр); 3.                           Чыгармачылык менен өз алдынча изденип эмгектенүүнүн тажырыйбасы (чыгармачылык менен эмгектенүү атайын интеллектуалдуу иштерде кездешет, аны күн мурунтан алдын ала жөнгө салынуучу аракеттердин системасы катарында көрсөтүү мүмкүн); 4.                           Бизди курчап турган объектилерге, айлана-чөйрөдөгү алардын ар кандай көрүнүштөрүнө, адамдарга эмоциялуулук менен адамгерчиликтүүлүк, боорукерлик менен мамиле кылуунун тажырыйбасы (тарбиялуулуктун, ыймандуулуктун белгилери). Бул мазмундун төрт түрү бардык курстун чегинде каралат.             Химия предмети боюнча окуучулар илимдин негиздери менен таанышууда төмөнкүлөр ишке ашат:             - химиялык закондорду, теорияларды, түшүнүктөрдү окуучулардын аң сезимдүү өздөштүрүүсун камсыз кылуу, химия илиминин методдору менен тааныштыруу;             - эмгекке, предметти сүйүүгө, жаратылышка сарамжалдуу мамиле жасоого, акыл эмгегине, адеп ахлактуулукка тарбиялоо жана жалпы адамзаттык баалуулуктарды түшүндүрүү;             - окуучулардын ой жүгуртүүсүн, билимге ээ болуудан өз алдынчалыгын жана чыгармачыл активдүүлүгүн өнүктүрүү, түрдүү окуу иш аракеттерине үйрөтүү;             - эл чарбасынын негизги тармактары, химия илиминин айлана чөйрө үчүн мааниси менен тааныштыруу, хемофобияны жеңе билүүгө көмөктөшүү;             - окуучулардын практикалык билгичтиктерин жана көндүмдөрүн калыптандыруу, аң сезимдүү кесип тандоого даярдоо.             Окутуунун максатын, демек били берүүнүн мазмунун жогоруда көрсөтүлгөн элементтерин, ошондой эле аларды өздөштүрүүнун ыкмаларын билүү менен биз окутуунун ар кандай методундагы мугалимдин жана окуучунун да эмгектенүүсүн спецификалык бөтөнчүлүгүн аныктай алабыз. Билим берүүнун мазмунун жогорку элементтеринин ар бири окутуунун өз өзүнчө ыкмасы менен өздөштүрүлөт. Мисалы дүйнө жөнүндөгү кандайдыр бир билимди өздөштүрүү адегенде сезип, кабыл алуудан  башталат. Окуучу предметтерди же окуяларды сезет, сезип кабыл алгандардын бардыгы анын сезиминде белгиленет. Сезүү тажырыйбасы өнүккөн сайын ал жаңы сезилгендерди мурункулар менен салыштырат да аларды белгилүү системага келтирет, алардын арасында байланышты баамдап билет, бул билимдин бардыгы окуучунун эсинде бекемделип, сакталып калат. Мына ошентип, билимдер адам тарабынан ар түрдүү кабыл алуулар аркылуу өздөштүрүлөт. Бул ой жүгүртүү процесстери бири бири менен өз ара тыгыз байланыштуу. Химиялык реакциянын закон ченемдүүлүктөрүн билбей туруп, реакцияны жүргүзүү мүмкүн эмес. Окуп үйрөнүлүүчү объект жөнүндө экспериментсиз толук маалымат алуу мүмкүн эмес б.а. окуу китеби менен иштей алуусу. Адам баласы чыгармачылык аракетке ээ болбосо, анда ал көчүрүп алуу аракетин өнүктүрүү менен гана чектелип калып, анын оригиналдык ойлору пайда болбошу мүмкүн.  Анда ал татаалдашкан маселелерди чече албайт, анткени инсандын эмоционалдык-эрктик чөйрөсүнун негизинде, анын окуп үйрүүчү объектиге болгон билими- ишенимге өтөт да, ал жөнүндө илимий көз карашы калыптанат. Бул процесс билимге жана көндүмгө ээ болуудагы чыгармачылык иш аракеттин негизинде ишке ашат.             Химиянын мектептик курсун камсыз кылган химиялык билимдердин системасына (мазмунуна) жана ага болгон дидактикалык талаптарга токтолобуз.             Дидактикалык мазмунга болгон талаптардын эң биринчиси болуп – илимийлүүлүк саналат. Бул принципте окуу мазмунунда реалдуу заттардын жана андагы болуп жаткан процесстердин чагылдырылышы, алардын ортосундагы байланыштардын ачылышы, ошондой эле алардын маңызын диалектикалык-материалдык түшүндүрүлүшү. Мазмундун илимийлүүлүгү  качан гана окуучулар даяр жыйынтыктар менен таанышканда эмес, алардын изилдөө методдору менен таанышканда гана жеткиликтүү болот. Ал эми фактылардын, кубулуштардын, процесстердин илимий жактан ачылышы – жеткиликтүүлүк принциптин негизинде ишке ашат. Окуу материалынын жеткиликтүүлүгү болуп, окуу материалынын буга чейинки белгилүү маалыматтар менен болгон байланыштарынын ишке ашуусу саналат. Мисалы, 10 – класста орбиталдардын гибриддешүүсүн  түшүндүрүү үчүн сөзсүз түрдө атомдун түзүлүш теориясы боюнча маалыматка ээ болушу зарыл. Системалуулук принциби – канчалык бир даражада системдүүлук менен байланыштуу б.а. окуучунун  аң-сезиминде илимий билимдердин системасын алардын фактыларын, байланыштарын, теорияларын иреттүү чагылдыруу.             Бирок, системалуулук белгилүү бир мазмундун түзүлүшүн жана логикасын карайт. Химия курсунда зат, химиялык элемент, химиялык реакция ж.б. окуп үйрөнүлүүчу объектилер окуучулардын алар жөнүндө толук жана объективдүү элестөөлөрүнө ээ болуусун камсыз кылуу үчүн ар жагынан окутулат. Бул үчүн мугалим ар бир түшүнүктүн структурасын так элестете билүүсү милдеттүү, б.а. структуралык элементтеринин теориясын жана өз ара байланышын жана окуучуга берилүүчү конкреттүү билим берүүчүлүк максатын. Системдүүлүктүн талабы ушундай. Курстун системалуулугу окуу материалынын логикалык удаалаштык боюнча  түзүлүшү менен көрсөтүлөт.             Системдүүлүк принцибин иш жүзүнө ашырууда   мугалим таанып билүүнун белгилүүдөн белгисизди, жөнөкөйдөн татаалды, төмөндөн жогору карай деген закон ченемдүүлүктөрүн эске алуу зарыл. Реалдуу чындыктын маңызын ачып берүү жана аларды окуучулардын аң сезиминде туура чагылдыра билүү зарыл. Мисалы, заттардын касиеттерин окуп үйрөнүү алардын составы жана түзүлүшү жөнүндөгү билимге таянат, ал эми колдонулушу – касиеттери жөнүндөгү билимдерге.  Алсак, химиялык элемент жөнүндөгү түшүнүк алгач атомдун бир түрү деп берилсе, ал эми  атомдун түзүлүш теориясын окуп үйрөнгөндөн кийин,  ядросунун заряды бирдей болгон атомдордун түрү деп берилет. Атомдун өзү болсо башында бөлүнбөс бөлүкчө катары каралса, кийин өзүнчө бир структурага ээ болгон татаал система катары окутулат. Материалдарды систематикалык түзүүдө эки логикалык ыкма кызмат кылат: - индуктивдик; - дедуктивдик. Индуктивдик ыкма негизинен окутуунун алгачкы баскычтарында колдонулат, башкача айтканда теориялык жактан жалпылоого болгон фактылык база жок болгон учурда колдонулат. Мисалы, VIII- класстын химия курсунда заттарды жана химиялык реакцияларды окуп үйрөнүү индуктивдүү ыкма менен ишке ашат. «Кычкылтек». Оксиддер. Күйүү» деген темада окуучулар оксиддердин ар түрдүү өкүлдөрү менен таанышышат, андан кийин алардын органикалык эмес бирикмелердин негизги класстарынын бири катары оксиддерге жалпы мүнөздөмө бере алышат.             Дедуктивдик ыкманын мисалы болуп, мезгилдик закондон жана заттардын түзүлүшү теориясынан кийин окуган темалар кирет. Бул учурда алгач подгруппага толук мүнөздөмө берилет, Элементтердин, жөнөкөй заттардын жана бирикмелердин касиеттери жөнүндө алдын ала айтылат, андан кийин жогорку теориялык фонддо ошол подгруппанын өкүлдөрүнүн ар бири каралат.             Системдүүлүк принцибин ишке ашыруу предметтик аралык байланыштарды да камсыз кылат. Окуучуларга мазмунду ачып берүүдө илимдин диалектикасын көрсөтүү максатында – б.а. адам баласынын таанып билүү диалектикасы жандуу баамдоодон – абстрактуу ой жүгүртүүгө - андан практикага карай илимий элестөөлөрдүн өсүшүн көрсөтүү. Мына ушунун өзү тарыхка кайрылуу принцибин ишке ашырат.             Жыйынтыктап алганда химия курсунда окулуп үйрөнүлүүчү теориялар бири биринен айырмаланат, себеби ар кандай кубулуштардын себеп- натыйжа байланышын ачып берет. Бирок теориялардын түзүлүшү боюнча алып караганда бири-бирин байланыштырган өзөк катары кызмат кылган түшүнүктөр- алардын жалпылуулугун көрсөтөт.мындай өзөктүн болушу орто мектепте химиялык түзүлүштөрдү өздөштүрүүнүн талабын аныктайт, б.а. теориянын структуралык элементтердин ортосундагы байланыштарды көсөтө билүү билгичтиги фактылар-түшүнүктөр –закондор. Окуучуларды бул билгичтиктердин калыптанышына билим алуудагы фармалдуулукту, окуу материалын ой жүгүртүүсүз эле өздөштүрүүнү жоюуга шарт түзөт. Мектептик химия курсунун түшүнүктөрүн окуп үйрөнүү жана тандоо методикасы психология жана дидактика илимдеринин негизинде ишке ашырылат.Анткени илимий түшүнүктөрдүн өнүктүрүүчүлүк мүнөзгө ээ болуусу жалпы белгиленген дидактикалык бирдик катары аныкталган. Бул болсо илимий түшүнүктөрдү калыптандыруу процессинде окуучу менен мугалимдин ортосундагы өз ара байланышты б.а. ар бир окуучунун жекече инсандык мүнөзүн жана өздөштүрүү механизмин, жөндөмдүүлүгүн билүү милдеттүү. Демек химиялык теория мазмундун обьекти катары – окуучулар тараптан качан гана төмөнкү байланыштарын түзө алган учурда кызмат кыла алат “фактылар-түшүнүк”, “түшүнүк – теориянын негизги жоболору “, ”теориянын негизги жоболору –фактылар. Бирок химиялык түшүнүктөр билимди өздөштүрүү менен бирге эле  окуучунун иш аракетинин өнүгүү деңгээлдерин  да камтыйт. Колдонулган адабияттар: 1.                  Кузнецова  Н.Е. Формирование систем понятий при обучении химии. М. «Просвещение», 1989. 2.                  Титова  И.М.  Обучении химии . Психолого- методический подход. – КАРО, 2001. 3.                   Зайцев О.С. Методика обучения химии. Учебник для вузов.  – М., 1999. 4.                  Сергеева Т.А., Зайцев О.С. Исторический аспект анализа учебников по общей химии.-В кн.: История и методология естественных наук. Химия. Вып.28.– М.,1982. 5.                  Чернобельская  Г.М. Основы методики обучения химии. - М.: Просвещение 1987. 6.                  Чернобельская Г.М. Методика обучения химия  в средней школе.-М. - Владос 2000.-336 б.  

Өтүү: багыттоо, издөө

Суутек – химиялык элемент атомдук номери 1 менен. Ал Н символому менен белгиленет. Водород эң жеңил жана кенен жайылган химиялык элемент, Ааламдын 75% жакын химиялык элементардык массасы водороддон курулган. Анын орто атомдук салмагы 1,00794 а. с. е. (Водород-1 1,007825 а. с. е.). Жылдызтар көбүнчө водороддон жана анын плазма абалынан түзүлгөн. Табиятта жайгашкан элементардык водород Жерде бир аз эле бар. Водороддун эң жайылган изотопу – протий (аты анда-санда колдонулат, символу 1Н) бир протон менен жана нейтронсуз. Ион кошундуда ал терс зарядды (бул анион гидрид деп аталат жана Н- деп жазылат) же оң зарядды Н+ алып алат. Водород көпчүлүк элементер менен кошунду түзөт жана суу менен органикалык кошундуларына кирет. Ал кислоталуу-щёлочтуу химиянын көпчүлүк эригич молекулалардын арасында протон алмашуу реакциясында чоң маанилүү ролду аткарат. Эң жөнөкөй белгилүү атом болгон үчүн, водороддун атому теорияларды тизүүдө колдонулган. Мисалы, жалгыз нейтралдуу атом, Шредингер теңдемесине аналитикалык чыгаруу болгонунан, кванта механикасынын өнүгүүсүнө энергетиканы изилдөө жана водород атомун байланыштыруу башкы ролду аткарган. Жасалма водород газы (Н2) биринчи жолу 16 кылымдын башында металлдарды күчтүү кислоталар менен аралаштырганда чыгарып алынган. 1766-81 жылдарда, Генри Кавендиш водород газы айрым зат болушун жана ал күйгөндө сууга айланганын биринчи ачты. Бул касиет анан ага атын берген, грек тилинен «суу жасаган» деп которулган. Стандарт температура жана басуу кезинде, водород өңү, жыты, даамы жок, металл жана уулуу эмес, өтө жалбырттоо эки атомду газ Н2 молекулалык формуласы менен белгтленет. Өнөр жайлык чыгаруу үчүн көбүнчө табигый газты буу менен кайта куруу же анда-санда энергия көп талап кылуучу водород өндүрүү методдор (мисалы, суудун электролизи) колдонот. Водороддун көпчүлүгү чыгарылган жерде эле казып алынуучу отунду (мисалы, гидрокрекинг) же аммиякты иштеп чыгарууга колдонулат. Водород металлды морт,трубопроводтордун жана резервуарлардын дизайнын таттаал кылган үчүн металлургияда баарланат.

Водород газы өтө жалбырттоо жана 4%-75% концентрация кезинде ал абада күйөт. Водороддун күйүү энтальгиясы – 286 кДж/моль: 2 H2(г) + O2(г) → 2 H2O(l) + 572 кДж (286 кДж/моль) Водород газы 4-74% концентрациясында аба менен жана 5-95% концентрациясында хлор менен аралаштырганда жарылыш мүмкүн. Кошунду өзүнөн өзү учкундан, ысыктан же күндүн нурларынан жарылыш мүмкүн. Водороддун өзүнөн өзү абада күйүү температурасы 500 °C. Таза водород-кислород оту кадимки эле көзгө көрүнбөгөн ультрафиолет нурларды чыгарат. Күйүаткан водороддун сызылып чыгууну табышуу үчүн жалындык температуралык детектору керек болот. Ошондой сызылып чыгуулар абдан коркунучтуу болот. Водород күйүү жыйынтыктын үлгүсү Хинденбург дирижабльдин кыйрашы. Водород абада калкып агып жүргөн үчүн, анын оту бат өйдө көтөрүлүүгө умтулат жана азыраак зыян углеводороддун отуна караганда учурат. Хинденбургтун үчтүн экөө пассажиры өртү баштан өткөрдү жана көпчүлүк ажалдар жыгылгандыктан же суюк отун күйүгөн үчүн болду. Н2 бүт кычкылдандыруу элементтер менен реакцияга кирет. Водород бөлмө температурасында өзүнөн өзү, дүрүлдөп хлор жана фтор менен реакцияга киргенде, төмөнкү водород галогениддер пайда болот: водород хлориди жана водород фториди. Алар потенциалдык коопту кислоталар.

Водород атомун электронун түпкү энергетикалык деңгээлдин абалы 13,6 эВ, бул ультрофиолет фотонун 92 нм толкундун узунуна барабар баалуу. Водороддун энергиялык дэңгээлдерин Бордун атом модели колдонуп, жетишерлик туура санап чыкса болот. Бор моделинде электрон протондун тегерегинде айланат. Электромагниттик күч элетрондор менен протондорду бир бирине тартат. Кинетикалык момент аксиомасын жаш кванта механикасында Бор дискретизация кылган үчүн, Бордун моделинде электрон белгиленген эле аралыкта протондон турат. Таза кванта механикалык түшүндүрүү Шредингер теңдемесин же Фейнмандын интеграл траектория боюнча формуласын колдонуп, протондун тегерегиндеги электрондордун мүмкүндүк тыгыздыкгын санап чыкса болот. Эң татаал түшүндүрүүлөр атайн салыштырмалуук теориясынын жана вакуумдун поляризациясынын эффектерлерин кичинесине мүмкүндүк беришет. Кванта механикалык түшүндүрүүдө, түпкү водород атомдун электрондун кинетикалык моменти такыр эле жок.

Эки атомдуу водороддун молекуласынын 2 ар башка айланган изомерлери бар. Алар өзүнүн ядросунун салыштырмалуу айлануусу менен айырмалануу. Ортоводород формасында эки протондун айланганы параллелдик болуп, номер 1 (½+½) кванта айланган молекула менен триплет абалга кирет. Параводород формасында айлануулар антипараллелдик жана номер 0 (½–½) кванта айланган молекула менен синглет абалга кирет. Стандарт температура жана басуу кезинде, водород газында 25% пара түрү жана 75% түрү бар, бул «кадыресе форма» деп белгилүү. Ортоводород менен параводороддун теңдештик катышы температурага байланыштуу болот, бирок орто формасы козгоо болгондуктан жана пара формадан карагнда энергияны көбүрөөк бардыктан, ал стабилдик эмес жана тазартылбайт. Эң төмөн температура кезинде, тендештик катыш жалаң эле пара формалардан түзүлөт. Таза параводороддун суу жана газ абалдын жылуу сыйымдуулук касиети бир кыйла кадыресе формадан, өзгөчүлүк жылуу сыйымдуулук үчүн, айырмаланат. Орто/пара айырмалык башка водород бар молекуларда же функционалдуу группаларда бар, мисалы, суу жана метилен, бирок көп эле жылуу сыйымдуулук касиетине таасир кылбайт. Орто жана пара Н2 ортосундагы катализдик эмес өз ара айландыруу температура менен кошо чоңоет, ошондуктан бат конденсация болгон Н2 көп өтө энергиялык орто формалар (жай пара формага айланган) бар. Конденсация болгон Н2 орто/пара ара катышы зор маанилүү суюк водородду даярдаганга жана сактаганга. Орто парага айлануу экзотермик реакция болуп, бир топ чыккан жылуу суюк водородту бууга айланта жиберелат. Орто-пара өз ара айландыруу катализаторлар, мисалы, железо оксиди, ативдик углерод, платинирдык асбест, сейрек учурай турган жер металлдар, урандын кошундулары, хром сесквиоксиди, же кайсы бир никельдин кошундулары, водородту муздатууга колдонулат. Водород молекуласы жылдызтар аралык чөйрөдө аалам шоолалары үчүн йонизация болуп протондук молекулалык водородко (H3+) айланат. Бул кубулуш Юпитердин өйдөнкү атмосферасында дагы байкалган. Бул молекула башкаларга караганда ачык ааламда төмөн температура жана тыгыздык үчүн туруктуу болот. H3+ Ааламда эң көп йон жана жылдызтар аралык чөйрөдүн химиясында эң керектүү элемент. Нейтралду үч атомду водород Н3 козгоо жана туруктуу эмес фомада эле бар. Молекулалык водород йон же Н2+ сейрек молекулалык система анализдик эле саналат жана функциясы математикалык эле белгилүү.

Н2 стандарт шарттар кезинде өтө реактивдүү болбоса да, ал көпчүлүк элементтер менен кошундуларды түзөт. Миллиондогон углеводородтор белгилүү, бирок алар негизги водород менен углерод түз реакциясынан чыккан эмес. Водород электр терс элементер менен кошунду түзүү алат, мисалы галогендер (F, Cl, Br, I). Бул кошундуларда водород жарым-жартылай оң заряд алат. Фтор, кислород же азот менен реакцияга киргенде, водород күчтүү ковалентсиз формада (водороддук байланыш) катышат. Бул формасы көпчүлүк органикалык молекуларга каршы. Водород кемирек электр терс элементер менен кошунду түзүү алат, мисалы металлдар жана металлоидтер. Бул кошундуларда водород жарым-жартылай терс заряд алат. Бул кошундулар гидрид деп аталышат. Водород көптөгөн кошундуларды углерод менен түзөт. Алар углеводород деп аталышат. Алардан да көп кошундуларды гетероатомдар менен түзөт. Алар органикалык кошундулар деп аталышат. Алардын табиятын изилдөөсү органикалык химия деп аталат жана аларды тирүү организимдин ичиндеги кызматын изилдөө биохимия деп аталат. Кээ бир аныктамалар углерод бар коншундулар эле органикалык болуп саналат. Бирок көпчүлүк кошундуларда водород дагы бар жана углерод-водород байланышуу бул класска атайын касиеттерин берет. Органикалык эмес химияда гидриддер эки металлдардын ортолорун кошууга жардам берет. Бул милдети 13 элемент группасында жалпы, айрыкча бор жана алюминий кошндуларда.

Водороддун кошундулары гидрид деп аталат. «Гидрид» термины Н атому терс же аниондук табияттын алып (Н-), электр оң элементер менен кошунду түзгөндү билдирет. 1916 жылы Гилберт Н. Льюис I жана II группа туз гидриддерде водород анион бардыгын болжолдооду. 1920 жылы Моерс литий гидридти электролиз кылып, анодто стехиометриялык сан водородду алып, бул теорияны дадилдеди. Водороддун электр терсин аздыгынан, I жана II металл группаларын гидриддеринен башка, бул терминдин колдонуу адашууга келтирет. BeH2 гидриди II группанын чыгаруусу, ал полимердик. Литий алюминий гидридте AlH−4 гидридтин ядросун Al (III) каттуу байлайт. Бүт эле элементер менен гидриддер түзүлүшсө да, мүмкүн коншундулардын саны жана түрлөрү ажыралуу, мисалы экилүү бор гидриддерин 100 ашык түрлөрү белгилүү болсо, экилүү алюминий гидридден бир эле табылган. Экилүү индий гидриди табылалек, бирок чоң комплекстери бар.

Водород кычкылдануусу элоктронун жоготуп, электронсуз жана бир протондук ядро Н+ айланат. Ошондуктан Н+ протон деп аталат. Бул түрлөр кислоталарды талкуулоосунун түпү. Бренстед-Лоури теориясы боюнча кислоталар протон берүүчүлөр, негиздер протон алуучулар. Жалгыз Н+ протон башка электону бар атомдарга же молекуларга туруктуу тартулган үчүн, иондук кристалдарда же эритмелерде бололбайт. Чоң температурада, атом жана молекуланын протондору электрондук булуттан алыналбайт жана ошол жерде калат. Бул кубулуш плазмалар менен байланышуу. Ачык «сольватирдук протон» жыйынтыгын эпитмелерде албаш үчүн, кээде кислоталык суюк эритмелерде күмөндүү жалган түрлөр азырак деп саналат, аларды «гидроксоний» (H3O+) деп аташат. Бирок бул окуяда да сольватирдук водород катиондор физически кластерлерге курулуп, Н9О+4 жакын түрлөр жасалат деп болжойлонот. Башка оксондук иондор суу эритмеде башка эритүүчүлөр менен болгондо табылат.

Водороддо 3 табиятта бар изотопу бар. Алар 1H, 2H жана 3H. Башка, абдан туруксуз ядро (4H to 7H) лабораторияда жасалган. 1Н 99,98% ашык табылган водород изотопу. Бул изотоптун ядросунда бир эле протон бар үчүн, аны протий деп аташат, бирок бул ат анда-санда колдонулат. 2Н водороддун башка туруктуу изотопу, дейтерий деп аталган жана бир протону жана нейтрону бар ядросу менен. Бүт ааламдагы дейтерий Чоң Жарылыштан кийин пайда болгон деп эсептешет. Дейтерий радиоктивдүү эмес жана көпте эле уулуу зыян келтирбейт. Дейтерий көп сууну катуу суу деп аташат. Дейтерий жана анын кошундулары химиялык эксперименттерде радиактивсиз белги болуп жана 1Н ЯМР спектроскопияга эритүүчүлөрдүн ичинде колдонулат. Катуу суу нейтрондорду басаңдаганга жана атомдук реакторларда муздатканга колдонулат. Дагы дейтерий ядролук синтезге болушу мүмкүн отун. 3Н (тритий) ядросунда бир протон жана эки нейтрон бар. Ал радиоактивдүү, бета-бөлүнүүден кийин водород-3 айланат. Ал ушунчалык радиоактивдүү булл себептен люминесцент боёкто колдонсо болот. Айнек кичине да радиацияны чыгарбайт. Биртке тритий табията, ааламдын нурлары атмосфералык газдар менен аракеттешкен үчүн, болот. Дагы тритий ядордук куралды тест кылганда чыгат. Ал ядордук синтезте, изотоп геохимияда изоиндикатор болуп жана батарейкасыз жарык кылган приборлордо колдонулат. Тритийди дагы химиялык жана биологиялык маркировка экспериментерлеринде колдонулат. Водород жалгыз элемент аркандай изотоп аттары менен. D жана T символдор 2Н жана 3Н ордуна колдонулат.

1671 жылы, Роберт Бойл темир таарынды менен суюк кылынган кислотанын реакциясын ачып жана баяндап жазган. Бул табылга водород газын жасап чыгарууга башталыш берди. 1766 жылы Генри Кавендиш водород газын өзүнчө зат болгонун биринчи ачты. Бул газды ал металл-кислота реакцыясынын ажыраттып, «флогистон» («тез от алуучу аба») деп ат койду. Анан, 1781 жылы ал бул газ күйгөндө суу пайда болгонун ачты. 1783 жылы Антуан Лавуазье, Лаплас менен Кавендиштин ачуусун кайталап, водороду күйгүзүп сууну алган кийин, булл элементке водород (грек тилден «суу жасаган» деп которулат) деген ат берди. Лавуазье водородду анын атактуу массаны сактоо экспериментинде колдонгон. Бул экспериментте буунун агыны темир менен отто жылытылган темир трубадан өтүп, өз арасында аракетишет. Темирдин анаэробдук кычкылдануусу чоң температура кезиндеги суунун протондору менен схемалык төмөнкү реакциялар менен көрсөтсө болот:

Fe + H2O → FeO + H2

2 Fe + 3 H2O → Fe2O3 + 3 H2

3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2

Көпчүлүк металлдар, мисалы цирконий, суу менен ошондой эле реакцияга киргенде водород чыгат. 1898 жылы Джеймс Дьюар регенеративдүү муздатуу менен өзүнүн ойлоп чыгарган нерсени, термосту колдонуп, водородду суу формасын алып чыккан биринчи киши болду. Эмки жылы ал катуу водороду алып чыкты. 1931 жылы Гарольд Урей дейтерийди ачты, 1934 жылы Эрнест Резерфорд, Марк Олифант жана Пол Хартек тритийди жасап чыгарышты. 1932 жылы Урейдин группасы дейтерий көп катуу сууну ачты. 1806 жылы Франсуа Исаак де Риваз водород менен кислороддун аралашында иштеген биринчи ичинен күймө кыймылдаткычты курду. 1819 жылы Эдвард Даниэль Кларк водород газынан иштеген кандагыч түтүктү ойлоп чыгарды. 1823 жылы Дуберайнердин лампасы жана друммонддун жарыгы ойлонуп чыгарылган. 1783 жылы Жак Чарльз биринчи водород толтурулган шарды ойлоп чыгарды. 1852 жылы Генри Гиффард биринчи водород толо дирежабльди ойлоп чыгарды. Немец графы Фердинанд фон Цеппелин водороддон учкан катуу дерижабльдердин идеясын келтирди. Бул дирижабльдер Цеппелин деп аталышып, 1900 жылы биринчи жолу учушту. 1910 жылы дайым учуштар башталып Биринчи Дүйнөлүк Согушка чейин 35,000 пассажирди ташып бүттүү. Водороддон учкан дирежабльдер байкоо жүргүзүлүүчү платформа болуп жана бомбардировщик болуп колдонгон. 1919 жылы биринчи токтоосуз трансатлантик учууну британ дирижабль Р34 кылды.1920 жылы дайым учуштар кайрадан башталды жана АКШда гелийдин запасынын табышы күчөтүлгөн коосуздукту камсыз кылмак, бирок АКШнын өкмөтү бул максатка газды сатканга макул болгон жок. Ошондукдан Н2, 1937 жылы 6 майда Нью Джерсиде абада күйүп кеткен Хинденбург дирижабльда колдонгон. 1937 жылы Дейтондо, Огайо, Дейтон Паувер энд Лайт Ко биринчи водород муздаткан турбогенераторду жүргүздү. 1977 жылы биринчи никель водород батарейкасы АКШнын согуш-деңиз флотунда колдонгон. Мисалы, МКС, Марс Одиссей жана Марс Глобал Сюрвейор никель водород батарейкалар менен жабдулган.

Анын оңой адомдук структурасы үчүн, бир протон жана электрондон турган, водороддун атому, чыккан жана кирген жарыктын спектры менен кошо, атомдук структурасын теориясынын түзүлүшүн башкысы болгон. Анын үстүнө, водород молекуласынын жана Н2+ катиондун оңойдугу химиялык байланыштын жаратылышын толук түшүнүүсүнө жардам берди.

Водород ааламда эң жайылган химиялык элемент. Ал 75% массасын жана 90% ашык атомдун санын түзөт. Бул элемент жылдыздарда жана газдык гигант планеталарда абдан көп бар. Н2 молекулалык булутту жылдыздардын пайда болушу менен байляйт. Водород жылдыздарды энергия жабдууда маанилүү ролду ойнойт. Ааламда водород көбүнчө атомдук жана плазмалык абалдарда табылат. Алардын касиеттери молекулалык водороддон өзгөчө. Плазма абалында, водороддун электрону менен протону бир бирине байланышкан эмес, бул көп электр өткөрүүгө жана шоолаланууга келтирет. Заряд алган бөлүкчөлөргө магнит жана электр талаалар абдан катуу таасир кылат. Мисалы, күн шамалында алар Жердин магнитосферасы менен бир бирине таасир кылып, Биркеланд тогун жана жаркыроону көтөрөт. Водород нейтралдуу атомдук абалында жылдыз аралык чөйрөдө табылат. Жерде, кадыресе шартта, элементалдык водород эки атомдук газ (Н2) формасында бар болот. Бирок, водород газы, жеңил болгон үчүн Жердин тартышынан кутул алат. Ошондуктан, водород газы Жердин атмосферасында өтө аз. Ошого карабастан, водород үчүнчү Жердин үстүндөгү эң жайылган элемент. Көбүнчө ал химиялык кошундулардын, углеводород же суу формаларында болот. Водород газын бир топ бактериялар жана балырлар жасайт, жана метан формасында, водород зар маанилүү.

Н2 химиялык жана биологиялык лабораторияларда жасалат, көбүнчө башка реакциялардын кошумча продукту болуп. Өндүрүштө каныкпаган субстрактарды гидрирование кылганга чыгарылат.

Лабораторияда Н2 кадыресе кислоталар менен металлдар реакциясынан жасалат. Мисалы, цинк менен Кипптин прибору.

Zn + 2 H+ → Zn2+ + H2

Алюминий дагы негиздер менен аралашканда Н2 чыгат:

2 Al + 6 H2O + 2 OH− → 2 Al(OH)-/4 + 3 H2

Сууну электролиз кылуу водород чыгаруунун оңой методу. Напряжениясы начар ток суудан өткөндө, кислород газы аноддо пайда болот жана водород газы катоддо пайда болот. Кадыресе, водороду чыгарганда, катод платинадан же башка инертүү металлдан жасалат. Эгерде газды күйгүзө турган болсо, күйүдө кислородду колдонуу зарыл болсо, эки электрод тең инертүү металлдардан жасалат. Теоретикалык максимум таасирдүүлүгү 80-94%.

2 H2O(суу) → 2 H2(г) + O2(г)

2007 жылы, сууга кошулган алюминий менен галийдин эритмеси шарик формасында, водород чыгарууга колдогонго болгуну ачылды. Бул процесс алюминийдин кычкылдыгын дагы чыгарат, жана кымбат галийди кайрадан колдонсо болот. Ошундуктан, водородду эми керектүү жерде эле жасаса болот, эч жактан алып келбей.

Водородду көп аркандай жол менен чыгарса болот, бирок углеводороддон водороду чыгаруу эң пайдалуу жол. Өнөр жайлык водороддун массасы, кадыресе табигый газды буу реформинг кылгандан кийин чыгарылат. Чоң температурада (700–1100 °C) буу метан менен реакция кирип, углерод кычкылы жана Н2 пайда болот.

CH4 + H2O → CO + 3 H2

Бул реакцияны төмөн басымда өткөрүү жакшы болот, бирок кадыресе аны күчтүү басымда (2.0 МПа) кылышат. Күчтүү басым Н2 эң өтүмдүү продукт болгон үчүн бул реакцияны ошондой жүргүзөт. Метанол жана башка ага жакын кошундуларды чыгарганга түз колдонгон үчүн, продукт «газ синтези» деп аталган. Метандан башка углеводороддор дагы газ синтезин чыгарганга колдонот. Бул технологиянын кыйындыгы кокс же углероду жасоо:

CH4 → C + 2 H2

Ошондуктан, буу реформинги көп сууну колдонуу талап кылыт. Углерод кычкылын суюк газдын алмашуу реакциясынан өткөргөнден кийин, айрыкча темир кычкылын катализатор кылып колдонгондо, кошумча водородду буудан чыгарса болот. Бул реакция кадыресе өнөр жайлууда углероддун кош кычкылын чыгарганга колдонот:

CO + H2O → CO2 + H2

Башка зор маанилүү водород чыгаруу методу толук эмес углеводородду кычкылдатууну киргизет:

2 CH4 + O2 → 2 CO + 4 H2

жана таш көмүр менен реакция алмашуу реакциянын башы болу алат:

C + H2O → CO + H2

Кээде водородду бир эле өнөр жай процессинде чыгарылып жана колдонулат. Аммиак чыгаруу Хабер процессинде водородду табигый газдан бөлүп чыгарылат. Хлорду чыгарыш үчүн рассолдун электролизи водороду дагы чыгарат.

Сууну ажыралуу 200 ашык термохимиялык циклдары бар. Бул циклардын арасында темир кычкылын циклы, церий (IV) кычкылы-церий (III) кычкылын циклы, цинк кычкылын циклы, күкүрт-йод циклы, жес-хлор циклы, , күкүрт аралашмасын циклы жана башкалар, водород менен кислородду суудан жана электр тогун колдонбой ысытуудан чыгаруу, изилдөө жана тест фазасында. Көпчүлүк лабораториялар (Францияда, Германияда, Грецияда, Японияда жана АКШда)водородду күн энергиясынан жана суудан чыгарууга термохимиялык методдорду изилдеп жатышат.

Анаэробдук шарттарында, темир жана болот эритмеси акырындыктан суу, молекулалык водороду азайаткан, протондордон кычкылданат. Темирдин анаэробдук коррозиясы темир гидрооксиддин пайда болошуна айланып жана кийинки реакциясы менен көрсөтсө болот:

Fe + 2 H2O → Fe(OH)2 + H2

Анан, анаэробдук шартарында, темир гидрооксиди (Fe(OH)2) суу протондору менен магнетит жана молекулалык водородду чыгарганга кычкылдатса болот. Бул процессти Шикорр реакциясы көрсөтөт:

3 Fe(OH)2 → Fe3O4 + 2 H2O + H2

Жакшы кристаллданган магнетит (Fe3O4) темир гидрооксидине (Fe(OH)2) караганда термодинамикалык туруктуу. Бул процесс темир менен болоттун кислород жок жердин астындагы сууларда жана суудагы жердин ичинде анаэробдук коррозия кезинде болот.

Атмосфералык кислород жок кезинде, терең геологиялык шарттарда, водород серпентизация процессинде чыгат. Бул процесс фаялиттин (Fe2SiO4) кристалдык решёткасындагы бар темир силикаттын суу протондорун анаэробдук кычкылдануу кезинде болот. Кийинки реакция магнетит (Fe3O4), кварц (SiO2) жана водород (H2) пайда болгон мындай:

3 Fe2SiO4 + 2 H2O → 2 Fe3O4 + 3 SiO2 + 3 H2

Бул реакция Шикирр реакциясына окшош. == Колдонулушу Көп водород суюк отун чыгарыш жана жимиялык өнөр жайларда керек. Эң көп Н2 казып алынуучу отундарды жана аммиякты иштеп чыгарууда колдонот. Нефтехимиялык өнөр жайлууда Н2 гидродилкилицияда, гидродесульфирацияда жана гидрокрекингде колдонулат. Н2 гидрирование кылган реагент болуп, каныкпаган майлардын каныккандык дэңгеелин көтөргөнгө жана метанол чыгарууга колдонот. Дагы Н2 металлдык рудада төмөндөткөн реагент болуп колдонулат. Водород жакшы жерде сейрек табылган жана өтмө металлдарда, нанокристаллдык жана аморфтук металлдарда эрийт. Вороддун эригичтиги кристаллдык решётканын кирдигине жана бузулугуна байланыштуу болот. Бул касиеттери водородду ысык палладий дисктерден өткүзүп тазалаганда пайдалуу болот. Бирок газдын бат эригичтиги металлургиялык проблема, металлдарды морт кылган, трубопроводдордун жана резервуарлардын дизайнын татаал кылган. Н2 физикада жана инженерияда кең колдонулат. Ал коргой турган газ болуп ширетүүчү методдарда, мисалы атомдук водороддук ширетүүдө колдонулат. Н2 электостанцияларда электр генераторларда ротор муздаткыч болуп колдонулат. Суюк водород креогендик издөөлөрдө, мисалы суперөткөргүч окуясында колдонулат. Водород абадан да жеңил болгон үчүн, анын ойдө көтөргөн газ кылып дирижабльдерде колдонулган. Эң акыркы колдонууларда, водород жалгыз же азот менен аралаш сызылып чыгууну тапканга колдонулат. Колдонуу автомобилдик, химиялык, энергия чыгаруу, аэрокосмостук жана телекоммуникациялык өнөр жайларда табылат. Водород уруксат берилген тамак кошумчасы (Е 949). Водороддун сейрек изотоптору да атайын колдонуулары бар. Дейтерий (водород-2) ядордук бөлүнүүдө нейтрондорду акырындаткыч болуп колдонулат. Дейтерийдин кошундулары химия жана биологияда изотоп эффектерин изилдөөгө колдонулат. Тритий (водород-3) ядордук реакторларда пайда болуп, водород бомбаларын жасап чыгарууда, биоилимдерде изотоптук ярлык болуп жана жаркырак боектордо колдонулат.

Водород энергиялык ресурс эмес, ядордук синтез соода өнөр жайларда дейтерий же тритий колдонгондон башка. Күндүн энергиясы водородду ядордук синтез кылган үчүн чыгат, бирок Жерде бул процессти туруктуу кылыш абдан кыйын. Водородду жерден чыккан отундардан (мисалы метан) чыгарса болот, бирок алар жаңырбаган ресурстар. Суюк водороддун жана тыгыздалган водород газын энергиялык тыгыздыгы көлөмүнө жөнөкөй суюк отундукуна караганда кичирек болот. Кадыресе элементалдык водород энергия жагынан келечек энергия көтөрүүчүсү болуш мүмкүн деп талкулоо жүргүзүлгөн. Водородду аморфтук кремнийдин жана аморфтук углероддун сынган байланыштарды каныкканга иштетет. Бул материалдык касиеттерин туруктуу кылганга жардам берет. Дагы водород аркандай кычылдык материалдарга (ZnO, SnO2, CdO, MgO, ZrO2, HfO2, La2O3, Y2O3, TiO2, SrTiO3, LaAlO3, SiO2, Al2O3, ZrSiO4, HfSiO4, SrZrO3) мүмкүн электрон донору. Водород кээ бир анаэробик метоболизм жана микроорганизимдер иштеп чыгарат. Бул реакция темир же никель бар ферментер (гидрогеназа) менен болот. Бул ферменттер кайра карату кычкылдык кабылына келтирүү процессти водород менен эки протон жана эки електрондун ортосунда жүргүзөт. Суу бөлүнүү бүт фотосинтетик организимдерде жарыкка жүргүзүлөт. Бул реакцияда суу протондорго, електрондорго жана кислородго ажырайт. Ошондой организимдердин арасында балыр Chlamydomonas reinhardtii жана көк-жашыл балырдар бар. Алардын карангыр реакциясында атайын хлоропластагы гидрогеназалар протон менен электрондорду водород газына айлантат.

Сурьма

Өтүү: багыттоо, издөө

Сурьма (латын тилинен   Stibium),– Д.И.Менделеев мезгилдик системасы VВ группа элементи. К.н. 51; ат. м. 121,75. Кристаллдык С. күмүш сымал көгүлтүр түстөгү металл. Жаратылыштагы С. туруктуу эки изотоп ( 121Sb-57,25 % жана 123 Sb-42,75 %) аралашмасынан турат. Жер кыртышында аз кездешип (5×10-5%), башка элементтер арасында 59-орунда турат. Анын 90 ашуун минералдары белгилүү. С. жалтырагы – Sb2S3 (антимонит же стибнит деп да аталат); кермезит 2Sb2S3×Sb2О3 ; сервантит (С. охрасы) Sb 2О4 ; валентинит Sb 2О3. С. минералдары ири кендери Кытай, Мексика, Япония, АКШ, Чехия, Алжир, Россия (Чыгыш Сибирь), Казакстан жана Кыргызстанда табылган. Кристаллдык С. тыгызд. 6,69 г/см3 ; (суюк түрүндө 6,554 г/см3 ;) эрүү температурасы 630,5 оC, кайноо температурасы 1635-1645оC.; жылуулукту начар өткөрөт жана болуп көрбөгөндөй морт – аны кадимки эле фарфор ступкасында майда порошокко чейин майдалоого болот. Мындан сырткары С. аморфтук модификацисынын 2 түрү: сары жана кара сурьма белгилүү. С. азот, фосфор жана мышьяк аналогу, алардан металлдык касиети боюнча айырмаланып турат. С. бирикмелери үчүн –3 (SbH3), +3 (Sb2O3) жана +5 (Sb2O5) окистенүү даражалары мүнөздүү. С. кадимки шартта абада эч кандай өзгөрүүлөргө учурабайт. 5000С жогорку температурада күйүп, Sb2O3 айланат. С. күкүмүн хлор менен толтурулган айнек идишке акырындык менен себелөөдө учкундар пайда болуп, идиште С. ак түстөгү пентахлориди алынат:

2Sb + 5 Cl2 = 2SbCl5

Суутек менен түздөн-түз аракеттенишпейт. SbH3 - стибин (гидриди) кыйыр ыкма менен алынат. Ал эми кычкылтек менен үч түрдүү оксидди пайда кылат: Sb2O3 (буга С. к-та H3SbO3 жана антимонит туздары), Sb2O4 (+3 жана +5 окистенүү даражасындагы оксиддер аралашмасы) жана (Sb2O5 - С к-тасы жана антимонат туздары туура келет). +3 окистенүү даражасындагы туздары эритмеде күчтүү гидролизге учурап, негиздик туздар пайда кылуу менен ажырайт:

SbCl3 + 2 H2O = Sb(OH)2Cl + 2HCl Алар (негиздик туздар) сууну бөлүп чыгаруу менен антимонил (стибил) – SbO+ катионуна айланат:

Sb(OH)2Cl = SbOCl + Н2О

С. өндүрүштө түрдүү ыкмалар менен өндүрүлөт. Пирометаллургиялык ыкмада (жогорку тем-рада) рудадагы С. сульфиддери (Sb2S3) же оксиддери (Sb2O3, Sb205 ) түрүндөгү байытылган концентраты темир күкүмү менен калыбына келтирилет да, «черновой» металл алынат, ал гидрометаллургиялык ыкмада концентрат щелочтуу-сульфид эритмесине - Na 3SbS3 айландырылат да, электролиздөө менен «катоддук» металл алынат. Эки ыкма менен тең алынган металл рафинаждоо аркылуу СУ–0, СУ-00, СУ-1, СУ-2 маркасындагы тазалыкка чейин иштетилет. Кыргыз С. өндүүрүүдө жогорудагы эки ыкма пайдаланылат. Ал тазалыгы жагынан дүйнөлүк эталон катары белгиленген.Таза С. негизинен типография тармагында пайдаланылат. С. балкымасы көпчүлүк металлдар айырмаланып катый баштаганда чексиз кеңейүүгө жөндөмдүү болгондуктан, андан куюлган типографиялык ариптер матрица (калыптын) формасын ушунчалык чоң тактыкта кайталайт да, басылмалар андай ариптерде басуу жогорку сапатта аткарылат. Бул сапатка 20-23 % С. жана калган бөлүгү коргошун менен калайдан турган – гарт деп аталган куйма жооп берет. С. куймасынын дагы бир түрү - баббиттер (Sb,Cu,Sn) сүрүлүүгө узакка чейин чыдамдуу болгон подшипниктер даярдоодо пайдаланылат. С. цезий менен болгон куймасынан өзгөчө сапаттагы фотоэлемент даярдалат. С. Ga жана In менен болгон бирикмелери эң сонун жарым өткөргүчтөр. С. күкүрттүү бирикмелери кездемелерге отко чыдамдуулукту бере турган аралашмалар катары колдонулат. Пиротехника жана каучук өндүрүшүндө да (резинага кызыл түстү берген толтургуч зат катары) С. көп керектелет.

Алтын

Өтүү: багыттоо, издөө

Алтын (лат. Aurum),– Д.И.Менделеев мезгилдик системасы I В группа элементи; к. н. 79, ат. м. 197. Байыртадан белгилүү моноизотоптуу асыл металл. Жаратылышта эркин абалда уюган кристалл, кээде күкүм түрүндө топурака минералга аралашкан абалда жолугат. Өндүрүштүк маанидеги кендери Россия Чыгыш жана Батыш Сибирь, Якутия, Забайкалье, Красноярск крайы, Урал, Кыргызстанда: Кумтөр, Жерүй, Макмал, Солтонсары кеңири таралган. А. бирден бир ири кени Түштүк Африкада (дүйнөлүк алтындын 5 % өндүрөт). Кыргызстанда алтын өндүрүү жылына 14-17 т. жетет. Мындан сырткары Америка, Канада, Австралия ири алтын өндүрүүчүлөр болуп саналышат. А. сары түстөгү жалтырак, жумшак, созулгуч металл. 1 г. А. жоондугу 0,0002 мм, узундугу 3420 м болгон ичке зымды чоюп алууга болот. Ат. радиусу 1,44; иондук радиусу 1,37Е; тыгызд. 19,32 г/см3; балкып эрүү темп-расы 10640,430; кайноо темп-расы 2947; магнитке тартылбайт. А. хим. активдүүлүгү начар; кычкылтек, суутек, азот жана көмүртек менен жогорку темп-рада да кошулбайт. А. күкүмдөрүн хлор менен 140-150оС ысытуудан А. хлориди - AuCl3 алынат. Ал А. башка бирикмелерден бөлүп алуунун баштапкы заты болуп саналат. Хим. бирикмелеринде I - III валенттүүлүктү көрсөтөт. Бирикмелери туруксуз. А. 1 көлөм азот, 3 көлөм туз к-сынын, күкүрт жана азот к-сынын аралашмасында жана натрий цианди эритмесинде гана эрийт. А. сымап менен амальгаманы пайда кылат. А. бул касиети аны кенден бөлүп алууда колдонулат. Лат. «Aurum» – сары, «аврора» таңкы шоола деген сөздөн келип чыккан. А. жана анын куймалары медицинада туберкулез оорусун козгоочу бактерияларды жок кылууда жана хим. жактан туруктуу аппараттардын тетиктерин жасоодо колдонулат.

Күмүш

Өтүү: багыттоо, издөө

Күмүш (лат. argentum),– Д.И.Менделеев мезгилдик системасы IВ подгруппа элементи. К.н. 47; ат. м. 107,870; асыл металлдарга кирет. Жаратылыштагы К. массалык сандары: 107 (51,35 %) жана 109 (48,65 %) болгон эки туруктуу изотоптун аралашмасынан турат. К. радиоактивдүү изотоптору практикалык жактан маанилүүсү 110Ag (Т1/2 =253 күн). Таза К. мындан 3 миң жыл мурун Египетте, Персияда, Кытайда белгилүү болгон. К. алтынга салыштырганда активдүү, жер кыртышында алтынга караганда 1,5 эсе көп, эркин абалда аз кездешүүчү элемент. Байыркы Египетте К. алтынга салыштырмалуу жогору бааланып келген (2,5:1 катышында болгон). К. саны жер кыртышынын 6 ×10-6 % (массасы б-ча) түзөт. К. жаратылышта: Ag2S – аргентит (күмүш жалтырагы), Ag2SbS3 – пираргирит, Ag3AsS3 – прустит минералдары түрүндө, айрыкча алтын, жез, коргошун кендери менен бирге кездешет. К. кендери Орто Азияда, Сибирде, Ыраакы Чыгышта; чет өлкөлөрдө – Мексикада, АКШ, Австралияда, Канадада кездешет. Таза К. – өтө жумшак, ак түстөгү металл; жылуулукту жана электр тогун башка металлдарга караганда жакшы өткөрөт; тыгызд. 10,5 г/см3 ; ат. радиусу 1,44; кайноо темп-расы 2212 оС; эрүү темп-расы 960,5оС. Бирикмелерде I валенттүү; II жана III валенттүү К. бирикмелери да белгилүү. Хлор менен нымдуу чөйрөдө 80оС, ал эми кургак хлор менен 300оС реакцияга кирет; фтор менен жогорку темп-рада аракеттенет. Кадимки темп-рада окистендиргич катышпаса HCl, HBr, HI күмүшкө таасир этпейт. Суутек жана азот менен К. түздөн-түз бирикпейт. Ag2O аммиактуу эритмесине ацетонду жана спиртти таасир эткенде нитрид Ag3N пайда болот. AgNO3 эритмесине гидразинди таасир этүүдөн азиди – AgN3 алынат. Бөлмө темп-расында К. күкүмүнө же К. туздары эритмесине ацетиленди таасир этүүдөн Ag2C2 – карбиди алынат. Өтө жогорку темп-рада К. фосфор менен Ag3P пайда кылат. К. орг. к-талар жана щелочтор таасир этпейт. Нитрат, сульфат, тиосульфат жана металлдар хлориддери күмүш менен эриген (балкыган) абалында гана реакцияга кирет. К. нитраты, фториди, перхлораттан башка туздары түссүз жана уулуу. К. ысык конц. күкүрт к-тасында К. сульфатын жана күкүрттүү ангидридди пайда кылуу менен эрийт. Муздак, суюлтулган азот к-тасы менен бөлмө темп-расында нитрат жана азот оксиддерин пайда кылуу менен аракеттенет. К. негизинен куйма түрүндө колдонулат. К. куймасы зергердик жана турмуш-тиричиликте колдонулуучу буюм, тыйын, лаб. идиштерди жасоодо, металлды жана радиодеталды каптоодо, К. басымдуу бөлүгү күмүш-цинк аккумуляторун жасоодо пайдаланылат. К. орг. эмес жана орг. синтезде катализатор катары да колдонулат. К. иону бактерияларды жок кылат. Анын өтө кичине концентрациясы ичүүчү сууну тазалайт. Рубль жана тыйын деген сөздөр пайда болуусу күмүш менен байланышкан. XVIII-к. Киевдик орустарда рубль катары массасы 200 г болгон К. куймасы пайдаланылган. Ошол куйманы майда бөлүктөргө бөлгөндө тыйын келип чыккан. Алгачкы тыйын 1534-ж. Россияда даярдалган.

Электр-химиялык кинетика

Өтүү: багыттоо, издөө

Электр-химиялык кинетика — электроддук процесстер ылдамдыгы закон ченемдүүлүктөрүн изилдөөчү химиялык илиминин багыты. Электрод электролит чеги аркылуу өткөн электр тогу, электроддук процесстер жүрүшү жана электрдик кош катмар пайда болушу менен байланышкан. Стационардык шартта электрод аркылуу өткөн ток электроддук процесс ылдамдыгы менен аныкталат. Ошондуктан ток тыгыздыгы электр-хим. реакция ылдамдыгынын өлчөмү болот. Электроддук потенциал i = 0 болгондо, теңдештик потенциалга (Ет.с) барабар. Электрод аркылуу сырттан ток жибергенде анын потенциалы Етс DЕ айырмаланат. DЕ = Е - Етс, мын-да Еi — 1 тогу өткөндөгү электроддук потенциалы. DЕ i ге болгон көз карандылыгы электрод уюлдануусун (поляризацияланышын) көрсөтөт. Э.-х. кинетиканын негизги милдети электроддук процесстин ылдамдыгын жөнгө салуу максатында электроддук уюлдануунун жалпы закон ченемдүүлүктөрүн изилдөө. Ал практикада чоң мааниге ээ, анткени металлды коррозиядан коргоонун электр-хим. теориялык негизи болуп саналат. Электроддук процесстер бир катар стадиялардан турат, ошондуктан жал-пы уюлдануу DЕ ар бир стадияга туура келген уюлдануунун DЕ, суммасы катарында каралат. DЕге эн чоң салым кошкон стадия - лимиттик стадия деп аталат. Электроддук процесс ылдамдыгын башкаруу үчүн лимиттик стадия баш ийген закон ченемдүүлүктөр жана механизмдер аныктоо зарыл. Аларды аныктоо үчүн төмөнкү методдор; 1) ар түрдүү шартта i нин DЕге болгон көз карандылыгын; 2) DЕ нин белгилүү шартта i ге болгон көз карандылыгын; 3) электролиз аралык же акыркы продуктуларынын пайда болуусун жана алардын убакыт ичинде өзгөрүүсүн аныктоого мүмкүндүк берген аналитикалык методдор жыйындысы колдонулат. Электроддук процесстер стадиялары ичинен разряддык же ионизациялык стадия электр-хим. болот. Анын кинетикалык закон ченемдүүлүгү акырындатылган разряд теориясында каралат. | DЕ | RТ/F болсо, электр-хим. процесстер өтө чыңалуусу (уюлдануусу) (h) Тафель теңдемеси менен аныкталат: h = a + b .lgi, мында а =-(RТ/anF)1ni, b = 2,3 RТ/anF, F - Фарадей саны: R. - газ туруктуулугу; Т — абсолюттук темп-ра.

Химиялык потенциал —

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык потенциал — белгилүү шартта берилген курамдагы фазанын кандайдыр бир i коммпонентинин абалын мүнөздөөчү термодинамикалык функция. Фазанын i компонентинин X. п. менен белгиленет жана көпчүлүк учурда изо-бардык потенциал (Гиббс энергиясы) О i компонентинин молдук санына болгон айрым туундусу катарында аныкталат:

X. п. курамы белгилүү фазага, туруктуу температура, басымда жана башка 1 компонентинин кошумча санын кошкондо изобардык потенциал өзгөрүшүнө барабар. Идеалдык газдар үчүн X. П. төмөнкү теңдеме менен аныкталат: moi = moi+ RTlnРi мында mi° — i компонентинин стандарттык X. П. ; Р  ; — аралашмадагы i компонентинин парциалдык басымы. Гетерогендик системада берилген компонент өз алдынча X. П.чоң болгон фазадан X. П. аз болгон фазага өтөт. Теңдештүү гетерогендик системада системанын бардык фазалардагы ар бир компонент X. П. барабар болот.

Химиялык теңдештик

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык теңдештик – карама-каршы багытта жүргөн кайталанма реакциялар ылдамдыктары теңдешкен абалы. Масса таасир этүү законуна баш ийген гомогендик реакцияны карап көрөлү: аА + bB... = lL + mM ... түз реакция ылдамдыгы убакыт өткөн сайын азайып, карама-каршы багытта жүргөн реакция ылдамдыгы өсө баштайт. Реакцияга кирген компоненттер активдүүлүктөрүнүн () ортосунда төмөндөгүдөй катыш орун алганда:

Х.т. пайда болот жана шарт өзгөргөнгө чейин сакталат. жана – түз жана тескери жүргөн реакциялар салыштырма ылдамдыктары, – теңдештик туруктуулугу. Газдар катышуусу менен газдык чөйрөдө жүргөн реакцияларда жогорку теңдемедеги активдүүлүк ордуна газдар парциалдык басымдары колдонулат. Гетерогендик реакцияларда Х.т. көпчүлүк катуу заттар концентрациясына көз карандысыз болот. Катализ Х.т тез пайда болушун камсыз кылат, бирок анын абалына таасирин тийгизбейт. Темп-ра, басым, реакцияга кирген заттар концентрацияларын өзгөртүү менен Х.т. керектүү зат пайда болуу жагына жылдырууга болот. - жардамы менен термодинамикалык параметрлер аныкталат. Х.т- реакциялык системанын энергиясы эн төмөнкү чегине жетет. Мисалы Гиббс эркин энергиясы Х.т-төмөнкү мааниге жетип, анын өзгөрүшү нөлгө барабар болот.

Химиялык технология

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык технология – табыгый затты керектөө буюмдарына айландыруу. Х. т. негизин процесстер жана аппараттар, химиялык кибернетика багыттары түзөт. Х. т.хим., нефтихим., коксохим., целлюлоза-кагаз, тамак-аш, курулуш материалдары, кара жана түстүү металлдар жана башка ө. ж. багыттарына илимий негизди түздү. Х. т. процесстерге: гидродинамикалык-түтүктөр, аппаратта суюктуктар жана газды жылдыруу, пневматикалык ташуу, туманды тосуп алуу, чыпкалоо, флотация, центрифугирлөө, чөкмөгө түшүрүү, аралаштыруу, псевдосуюлтуу; жылуулук-буулантуу, ысытуу, муздатуу, кургак буулантып айдоо; диффузиялык же масса алмашуу-абсорбция, газды нымдоо, адсорбция, дистилляция, ректификация, кургатуу, кристаллдаштыруу, сублимация, экстракция, ион алмашуу, кайталанма осмос, электродиализ кирет.

Химиялык эквивалент

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык эквивалент — суутек бир масс. бөлүгү же кычкылтек 8 масс. бөлүгү менен калдыксыз толук реакциялашкан же бирикмедеги суутек бир масс. бөлүгүн же кычкылтек 8 масс бөлүгүн алмаштыра алган элемент массасы. Ошондуктан эквивалент законуна ылайык элементтер дайыма белгилүү X. э. жооп берген массалык үлүштөрү менен гана өз ара аракеттенишет. Ат. м., эквивалент жана валенттүүлүк байланышы төмөнкү катышка жооп берет: Э=А/В же А=Э-В же В=А/Э. Мында, Э — элемент эквиваленти; А — ат. салм.; В — валент-түүлүгү (окистенүү даражасы). Демек, бирикмелер эквивалентин табуу үчүн анын мол-лык массасын бирикме пайда кылган металл валенттүүлүгүнө, к-та эквивалентин металл менен орун алмашууга жөндөмдүү суутек атомунун санына (к-та негиздүүлүгү санына); ал эми негиздер эквивалентин гидроксил тобунун санына (негиздерд к-талуулугу санына) бөлүү аркылуу табышат. X. э. эритмелер концентрациясын туюндурууда, химиялык формулалар жана реакциялар боюнча стихиметриялык эсептөөлөрдө кеңири колдонулат.

Химиялык булалар

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык булалар — табигый жана синтет. полимерден алынган була-лар. Аларды өндүрүүдөгү баштапкы сырьёлор түрлөрүнө жараша X. б. жасалма жана синтет. болуп экиге бөлүнөт. Жасалма булалар кээ бир табигый ири мол. массалуу бирикмелер, негизинен цемюлозадан алынат. Жасалма булалар өндүрүүдө целлюлозадан башка ар түрдүү химикаттар: щелочтор, күкүрт к-тасы, көмүртек сульфиди, уксус ангидриди, ацетон жана башка талап кылынат. Жасалма булаларга вискоза, ацетат жана жез аммиак булалары тиешелүү. Синтездик булалар химиялык заводдо алынган ири мол. массалуу бирикмеден (полимерден) даярдалат. Мындай полимердин баштапкы продуктулары болуп ацетилен, а-олефиндер, эки негиздүү кислоталар, диаминдер эсептелет. Бул продуктулар өз учурунда табигый жана нефть менен кошо чыгуучу газдар, таш көмүр чайырынан алынат. Демек, синтет. булалар химиктер колунан гана жаралып, аларга капрон, найлон, нитрон, лавсан, поливинилхлорид, полипропилен жана башка тиешелүү. X. Б. табигый булаларга кошуудан жаны текстиль буюмдары даярдалат, натыйжада буюмдар сапатын жана тышкы көрүнүшүн жакшыртат. X. Б. даярдоо үч стадиядан турат: ийрилүүчү эритмени даярдоо, формага келтирүү, буюмдарды кооздоо. X. б. бырышпайт, формасын жакшы сактайт, ным, жарык, жылуулук таасирине туруктуу келет жана алардан даярдалган кездемелер өтө бышык болуп, табигый буладан арзанчылыгы менен айырмаланат. Ошондуктан X. б. көп өндүрүлүп, табигый жибек, кендир жана жүн ордуна колдонулуп жатат.

Химиялык реакторлор

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык реакторлор – химиялык реакциялар жүргүзүүчү аспаптар. Аларга аралаштыргыч жана көлөмдүк реакторлор; катализдик көп катмарлуу жылыткыч системасы бар колонкалык, трубкалуу реакторлор кирет. Х. р. жасоодо аспап өндүрүмдүүлүгү, агымдар ылдамдыгы, жылуулук бергичтер беттик аянты, гидравликалык каршылык, режим жана конструктивдик параметрлер аныкталат. Берилген параметрлер термодинамикалык, кинетикалык, жылуулук, массалык жана агымдар структурасын эске алуу менен эсептелет.

Химиялык идиштер

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык идиштер — химиялык лабораторияда колдонулуучу айнек, кварц, фосфор, металл жана башка жасалган буюмдар. X. и. түрдүү химиялык реагенттер таасирине, температурага туруктуу, оңой тазаланып, жылуулуктан кеңейүү коэффициенти аз болууга тийиш. Алар колдунулушу боюнча жалпы, атайын жана өлчөгүч болуп бөлүнөт. Жалпы колдонулуучу X. И. лабораторияда дайыма болуучу жана аларсыз көптөгөн лабораториялык иштерди иштөөгө мүмкүн болбогон идиштер тиешелүү: пробиркалар, жөнөкөй жана бөлүүчү куйгучтар, стакандар, жалпак жана тоголок түптүү колбалар, кристаллизатор, Эрленмейер конус түрүндөгү колбалары, Бунзен колбалары, муздаткыч, реторталар, тигел, табак, бюкс, эксикаторлор. Атайын колдонулуучу идиштерге бир гана максат үчүн пайдалануучу идиштер тиешелүү: Кьелдаль колбасы, дефлегматор, Вульф, Тищенко жана Дрексел склянкалары, пикнометрлер. Өлчөгүч идиштерге: өлчөөчү цилиндр, мензурка, пипетка, бюретка, өлчөгүч колбалар тиешелүү. Пробирка реакцияны жүргүзүү үчүн колдонулуп, алар ар кандай формада болот: жөнөкөй айнектен же кварцтан даярдалышы мүмкүн.

Химиялык термодинамика

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык термодинамика – заттар термодинамикалык касиеттеринин алардын курамына, түзүлүшүнө көзкарандылыгын изилдөөчү, хим-га таандык кубулуштарды термодинамика закондору жана законченемдүүлүктөр негизинде кароочу физ. Химиялык бөлүгү. Мындай кубулуштарга – химиялык реакциялар, фазалык өтүүлөр (эрүү, тоңуу, буулануу), адсорбция кирет. Химиялык термодинамика негизги тармактары: термохим., химиялык жана фазалык теңдештик ж-дөгү окуу, эритмелер теориясы, беттик кубулуштар термодинамикасы, Х.т. термодинамика закондору менен эрежелерине таянат. Термодинамика 1-закону термохим. негизин түзөт. Термохим. химиялык реакциялар, физ., химиялык процесстер жылуулук эффектилерин изилдейт. Гесс закону процесстин жылуулук эффектисин эсептөө менен аныктоого мумкүндүк берет. Ар түрдүү физ.-хим. процесстер жана химиялык реакциялар жылуулук эффектилеринин температурага көз карандылыгын көрсөткөн Кирхгоф теңдемеси да термодинамика 2-законуна таянат. Ал теңдеме кандайдыр бир темп-радагы процесс жылуулук эффектисинин белгилүү мааниси боюнча анын экинчи темп-радагы маанисин аныктоого мумкүндүк берет. Теңдештик ж-дөгү окуунун негизин термодинамика 2-закону түзөт. Термодинамика 2-закону берилген шартта, системада жүргөн процесстер багытын, өз алдынча жүрүү мүмкүнчүлүгүн, сырткы шарттын теңдештик абалга тийгизген таасирин аныктайт. Х. т. процесс багытын, өз алдынча жүрүү мүмкүнчүлүгүн, процесс шартына жараша аныктоо термодинамикалык функциялар: энтропия S, изобара-изотермалык потенциал (Гиббс энергиясы) изохора-изотермалык потенциал I (Гельмгольц энергиясы) пайдаланат. Х. т. химиялык потенциал, массалар аракеттешүү законунун, изотерма, изобара реакциялар теңдемесинин жана башка мааниси чоң. Заттар термодинамикалык касиеттери: энтропия, жылуулук сыйымдуулугу, энтальпия, изобаралык, изохоралык потенциалдар температурага карата өзгөрүшү статистикалык термодинамика методдору боюнча аныкталат. Термодинамика 3-закону жана Планк постулаты заттар энтропиясынын абсолюттук маанисин эсептөөгө мүмкүнчүлүк берет. Реакцияга катышкан ар бир зат энтропиясынын негизинде реакция учурундагы энтропия өзгөрүшүн аныктоого болот. Х. т. закондору термодинамика закондору жана методдору химиялык, металлургиялык жана башка процесстерде, геохимия, геология, биология жана башка илимдерде кеңири колдонулат.

Химиялык кинетика

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык кинетика, химиялык реакциялар кинетикасы — физ-хим- кубулуштар жүрүү механизми менен ылдамдыгы ортосундагы закон ченемдүүлүгүн окуутучу жана изилдөөчү тармагы. Химиялык реакция ылдамдыгы боюнча биринчи системалуу изилдөөлөрдү 19-к-д 70- ж. Н. А. Меншуткин жүргүзгөн. 1884-ж. Я. Вант-Гоффт моноби-, жана ири мол-лык реакциялар кинетикалык закон ченемдүүлүктөрүнүн жалпы формулировкасын берген. Химиялык кинетика өнүгүшүнө, 1889-ж. С. А. Аррениус жөнөкөй реакциялар ылдамдыгынын температурага болгон көз карандылыгын жана химиялык реакциядагы активдүү молекулалар ролун аныкташы чоң түрткү берген. 1899-ж. М. Боденштейн Вант-Гоффт жана Аррениус түшүнүктөрүн газ фазасында жүргөн элементардык реакциялар үчүн колдонуу мүмкүнчүлүгүн көрсөткөн. Статистикалык физ. жана кванттык механиканы колдонуу менен Х. к. теорияларын өрчүшүнүн негизинде 20-к. 30- ж. Г.Эйринг менен М. Поляни активдүү комплекс теориясын түзүшкөн. 19-к акырында жана 20-к башында татаал реакцияларды изилдөөгө көп көңүл бурулган. Бах-Энглер окистенүүнүн өтө кычкылдык теориясы (1897-ж), Лютер-Шилов окистенүүнүн жалгашкан процесстери ж-дөгү окуусу (1903-ж), татаал реакциялар кинетикасында аралык заттар мааниси аныкталган. Аралык заттар изилденишине жөнөкөй (М. Боденштейн, 1913-ж) жана тармакташкан чынжырлуу (Н. Н. Семенов, С. Хиншельвуд, 20-ж.) реакциялар ачылышы себеп болгон. Аралык заттар реакцияга өтө жөндөмдүү болгон активдүү бөлүкчөлөр — эркин атом жана радикал экендиги аныкталган. Химиялык реакция ылдамдыгы баштапкы, аралык заттар же реакция продуктуларынын убакыт ичинде өзгөрүшү менен аныкталат. Бул заттар концентрацияларынын убакытка болгон көз карандылыгы кинетикалык деп аталган ийри сызыктарды түзөт. Бул ийри сызыктар реакциянын ылдамдыгын мүнөздөйт. Кинетикалык ийри сызыктарга математиканын атайын ыкмаларын колдонуу менен реакция кинетикалык параметрлерин — ылдамдык константасын, реакция катарын, активдештирүү энергиясын аныктоого болот. Көпчүлүк учурда активдүү бөлүкчөлөр катышкан элементардык реакциялар ылдамдыгы өз алдынча өлчөнөт. Активдүү бөлүкчөлөрдү элементардык разряд, фотохимия же термиялык ыкмалар менен алууга болот. Активдүү бөлүкчөлөр концентрациясы алардын башка молекулалар менен болгон аракеттенишүүсүнөн пайда болгон продуктулар топтолушу боюнча абсорбциялык спектроскопия, ЭПР, масспектрометрия жана башка методду колдонуунун негизинде аныктоого болот. Химиялык реакциянын ылдамдыгы температурага көз каранды. Темп-ра жогорулаганда би-мол-луу реакциялар ылдамдыгы константасы көбөйөт. Жөнөкөй кагышуу теориясы боюнча элементардык химиялык реакция ылдамдыгы активдүү молекулалар кагылышуу саны менен аныкталат. Бул теориянын негизинде аныкталган реакция ылдамдыгы мааниси жогору болот, ошондуктан кинетикалык тендемеге эмпирикалык стерикалык көбөйтүндү киргизилет. Активдүү комплекс теориясы стерикалык көбөйтүндүнү теориялык эсептөөгө мүмкүндүк берет. Узак убакытка чейин фундаменталдык иш болуп келген X. к. азыркы учурда практикада кенири колдонулууда. Ракета кыймылдаткычында жүргөн процесстер изилдөөдө колдонулган күйүү жана жарылуу, жалындын таркалуу, детонация теориялары иштелип чыккан. Газ фазасындагы реакциялар кинетикасын изилдөө химиялык лазерди жасоого жол ачкан. Газ фазасындагы реакциялар кннетикасын изилдөө жер атм-расынын хим-сында чоң мааниге ээ. Конденсацияланган фазадагы реакциялар кинетикасын изилдөөнүн негизинде, кычкылтектүү заттар алуунун технол. процесстеринин негизи болгон, орг. бирикмелердин суюк фазалык окистенүү теориясы түзүлгөн. Пиролиз, полимеризация, катализдик процесстер, катуу зат бетинде жана көлөмүндө жүргөн реакцияларды изилдөөдө кинетикалык методдор кеңири колдонулат. Реакция кинетикалык параметрлерин билүү белгилүү технол. процессти өркүндөтүүгө жана жаңы технологиялык процессти иштеп чыгууга мүм-күндүк берет, ошондой эле химиялык процессти автоматикалык башкаруу үчүн негиз түзөт.

Химиялык кибернетика

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык кибернетика – химиялык технологиялык системадагы процесстер байланыштарын жана башкаруу ыкмаларын үйрөтүүчү илим тармагы. Окуу предмети-хим. өндүрүш, электрондук эсептөө машиналары негизинде илимий методу–математикалык модели түзүү жана ишке ашыруу. Х. к. сандык жыйынтык алуу, анализдөө, химиялык–технологиялык системалар синтездөө,алардын оптималдык абалын табуу, процесстер башкаруу, алгоритмин түзүү ыкмаларын карайт. Химиялык технологиялык системалар–хим. процесстер, аппараттар жана алардын топторун, текшерүү жана башкаруу элементтерин камтыйт. Берилген элементтер сырткы чөйрө менен баштапкы, башкаруучу жана дүүлүктүрүүчү белгилер аркылуу байланышта болот. Баштапкы белгилер-чийки зат өлчөмү, курамы, термодинамикалык мүнөздөмөсү. Татаал химиялык технологиялык системалар жөнөкөйлөтүп анализделет. Математикалык теңдемелер негизинде модель алгоритмасы түзүлөт. Моделдер детерминардык жана статикалык-болжолдуу болуп бөлүнөт. Статикалык–болжолдуу модель химиялык технологияда байланыштар белгисиз жана эң татаал болсо «Кара кутуча» принциби боюнча ишке ашат. Кибернетикадагы башкы белги-өз аралык байланыш. Химиялык кибернетика методу процессти автоматташтырууга шарт түзөт.

Химиялык физика

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык физика. Химиялык менен жалпылыгы бар физ-нын тармагы (кванттык механика, атомдор жана молекулалар электрондук теориясы) менен химиялык ортосунда пайда болгон илим. Биринчи жолу «Х.ф.» деген терминди А.Эйкен киргизип, «Химиялык физика» курсун жазган (1930-ж. В.Н.Кондратьев, Н.Н.Семенов жана башкалар). «Электрондук химияны» жазып белгилүү бир денгээлде «Х.ф.» термининин маанисин ачууга жетишкен. 1931-ж. СССР илимдер Академиясында Химиялык физ. институту уюштурулган. «Х.ф.» милдети физ-нын теориялык жана эксперименттик жаны методун химиялык проблемаларга, атап айтканда, заттар түзүлүшү жана айланышы ж-дөгү маселелерге колдонуу болуп саналат. Х. ф. негизги изилдөө багыты: 1) атом электрондук денгээлинин түзүлүшү; 2) валенттүүлүк, химиялык күчтүн жана молекулалар ортосундагы байланыш мех. жаратылышы; 3) молекулалар түзүлүшү, алардын геометриясы, электрдик, магниттик жана оптикалык касиеттери; 4) кристаллдар, суюктар, эритмелер, адсорбциялык катмар, иондор сольватациясынын түзүлүшү жана касиеттери; 5) молекулалар динамикасы, мол. спектр, мол. константа, атомдор жана молекулалар дүүлүгүшү, бөлүкчөлөр (атом, ион, мол-лар) кагылушуусундагы энергиянын алмашышы; 6) химиялык кинетика-жылуулук, жарык кванттары, электрон кагылышуунун таасири астында жүрүүчү элементардык химиялык актылар жаратылышы; эркин радикалдар, дүүлүккөн молекулалар жана башка лабилдүү бөлүкчөлөр касиеттери; химиялык активдешүү жаратылышы жана ар түрдүү бирикмелер реакцияга жөндөмдүүлүгү кванттык-мех. теориясы. Фотохим. разряддагы реакциялар, күйүүнүн жана жарылуунун теориясы. Азыркы мезгилде Х.ф. методун колдонуу, агрегаттык абал жана адсорбция ж-дөгү окуу өзүнүн формалдуу мүнөзүн жоготуп, заттар түзүлүшүнүн электрондук көз карашына жана кванттык мех. теориясына көбүрөөк таяна баштады. Термодинамикалык эсептөөлөргө молекулалар динамикалык мүнөздөмөлөрү киргизиле баштады; электр-хим-га жана дат басуу ж-дөгү окууга кинетикалык маселелер киргизилди. Ушунун натыйжасында химиялык кинетика, физ. хим-нын тар жана формалдуу областынан, химиялык айланыштар жараталышын изилдей турган илимдин өзүнчө чон тармагына айланды.

Химиялык теңдемелер

Өтүү: багыттоо, издөө

Химиялык теңдемелер — химиялык реакцияларды формулалар, сан, математикалык жана химиялык белгилер менен туюнтуу. X. т. реакцияны көрсөтүү менен зат массасынын сакталуу законун чагылдырат. Реакцияга кирген заттар фор-муласы X. Т. сол, пайда болгон заттар формуласы оң, тарабына жазылып, ортосуна барабар белги (кээде реакциянын багытына көрсөтүү үчүн бир стрелка ®, кайталанма реакцияда эки стрелка ) коюлат. Формулалар арасына кошуу белгиси (+) жазылат. Ар бир химиялык элемент атомунун саны X. т. оң жана сол тарабында бирдей болууга тийиш. Ал үчүн реакцияга катышкан заттар алдына бүтүн сандагы теңдөөчү сандар коюу керек. Химиялык реакциянын X. т. формулалар алдындагы теңдөөчү сандар стехиометрия коэффициенттери деп аталат. Алар реакциянын теңдемесине же формуласына туура келүүчү заттар санын көрсөтүп, химиялык формулалар жана реакциялар теңдемелери боюнча эсептөөлөрдү жүргүзүүдө колдонулат. X. т. эки жагындагы коэффициенттерди бирдей чоңойтууга же кичирейтүүгө болот. Жалпы учурда 1 коэффициенти жазылбайт. Реакциянын жылуулук эффекти көрсөтүлгөн X. т. термохимиялык теңдеме деп аталат. Мындай X. т- формулалар коэффи-циенттери тиешелүү заттар молунун санын көрсөткөндүктөн, бөлчөк түрүндө болушу мүмкүн. X. т- негизинде ө. ж-нда, лабораторияда ар түрдүү сандык эсептөөлөр жүргүзүлөт.