Քիմիա 7 – Եվա Սմբատյան

Օքսիդացման աստիճան

Քիմիայում առավել հաճախ օգտագործվում է օքսիդացման աստիճան հասկացությունը: Որպեսզի հասկանանք այդ հասկացության իմաստը, համեմատենք լիցքերի առաջացումը նատրիումի քլորիդում` NaCI:

Նատրիումի քլորիդն առաջանալիս տեղի է ունենում էլեկտրոնի անցում նատրիումի ատոմից քլորի ատոմին, և առաջանում են լիցքավորված մասնիկներ` Na⁺ևCl⁻ , որոնք էլեկտրաստատիկ ձգողության ուժերով ձգում են միմյանց՝ առաջացնելով իոնային բյուրեղավանդակ:

Բյուրեղավանդակում Na⁺ևCl⁻ իոնների թվի հարաբերությունը կազմում է 1:1, որի պատճառով նատրիումի քլորիդ նյութի համար ընդունված է NaCI բանաձևը, չնայած պինդ վիճակում այդպիսի մոլեկուլ գոյություն չունի:

Բոլոր իոնային միացությունները գրառում են այնպիսի քիմիական բանաձևերով, ինչպիսիք ընդունված են մոլեկուլային միացությունների համար:Իոնային միացություններում տարրի վալենտականությունը հավասար է իոնի լիցքին:

Մոլեկուլն առաջանալիս տեղի է ունենում ընդհանուր էլեկտրոնային զույգի շեղում դեպի էլեկտրաբացասական տարրի ատոմը, որի հետևանքով ատոմները ձեռք են բերում մասնակի դրական, կամ մասնակի բացասական լիցք:

Քիմիական միացություններում ատոմների նման վիճակը բնութագրելու համար ընդունված է այդ լիցքերը հաշվել ոչ թե մասնակի, այլ ամբողջական:
Որպեսզի պայմանական լիցքը չշփոթեն իոնի լիցքի հետ, այն անվանել են օքսիդացման աստիճան:
Տարրի օքսիդացման աստիճանը պայմանական այն լիցքն է, որը քիմիական միացության մոլեկուլում վերագրվում է ատոմին` ենթադրելով, թե միացությունը կազմված է միայն իոններից:Օքսիդացման աստիճանը նշանակվում է արաբական թվանշանով, դրվում է քիմիական նշանի վերևում, ընդ որում սկզբից գրվում է նշանը (+ կամ –), ապա՝ լիցքի թվային արժեքը:
Օրինակ
Քլորաջրածնի մոլեկուլում ջրածին տարրի օքսիդացման աստիճանը +1 է, իսկ քլորինը` –1, որն էլ գրառվում է այսպես՝ H⁺¹Cl⁻¹:

Օքսիդացման աստիճանի մեծությունը որոշվում է միացության մոլեկուլում դեպի տվյալ ատոմը կամ տվյալ ատոմից շեղված էլեկտրոնների թվով:
Օքսիդացման աստիճանը կարող է ունենալ դրական, բացասական և զրոյական արժեքներ:
Երբեմն օքսիդացման աստիճանը թվապես համընկնում է տվյալ միացության մոլեկուլում տարրի ատոմի վալենտականությանը:
Օրինակ
Ածխածնի (IV) օքսիդի մոլեկուլում CO2 բաղադրիչ քիմիական տարրերի` ածխածնի(C) և թթվածնի(O) ատոմների և’ վալենտականությունները, և’ օքսիդացման աստիճանները (բացարձակ արժեքով) համապատասխանաբար հավասար են՝ 4 և 2:
Սակայն միշտ չէ, որ նշված մեծությունները համընկնում են: Պարզ նյութերի, օրգանական միացությունների մոլեկուլներում հիմնականում չեն համընկնում: Ազոտի N2 մոլեկուլում ազոտի ատոմի վալենտականությունը 3 է (N≡N), մինչդեռ օքսիդացման աստիճանը՝ զրո: Միացությունում ավելի մեծ էլեկտրաբացասականությամբ քիմիական տարրի ատոմի օքսիդացման աստիճանը բացասական է, իսկ կապեր առաջացնող մյուս տարրերի ատոմներինը՝ դրական:
Օքսիդացման աստիճանը, ինչպես և վալենտականությունը կարող են լինել հաստատուն և փոփոխական:Փոփոխական օքսիդացման աստիճանները միացություններում որոշվում են ըստ բանաձևի:Տարրերի օքսիդացման աստիճանները որոշելիս անհրաժեշտ է պահպանել հետևյալ սկզբունքները.

1. Պարզ նյութերի մոլեկուլներում տարրերի ատոմների օքսիդացման աստիճանները միշտ հավասար են 0-ի:

Օրինակ

H⁰₂,O⁰₂,Cl⁰₂,Zn₀

2.Ոչ մետաղների հետ առաջացրած միացություններում ջրածնի օքսիդացման աստիճանը հիմնականում +1 է, ակտիվ մետաղների հետ առաջացրած միացություններում` հիդրիդներում −1 է:

3. Թթվածինը միացություններում հիմնականում դրսևորում է –2-ի հավասար օքսիդացման աստիճան, պերօքսիդներում` –1:

Օրինակ

H₂O₂ -ում թթվածնի օքսիդացման աստիճանը –1 է:

4. I,II,III խմբերի մետաղների օքսիդացման աստիճանները հավասար են խմբերի համարներին, բացառությամբ I խմբի երկրորդական ենթախմբի:

5. Միացություններում բոլոր ատոմների գումարային լիցքը հավասար է զրոյի:

Պատասխանել հարցերին

1.Ի՞նչ եք հասկանում տարրի օքսիդացման աստիճան ասելով:

Որպեսզի պայմանական լիցքը չշփոթեն իոնի լիցքի հետ, այն անվանել են օքսիդացման աստիճան: Տարրի օքսիդացման աստիճանը պայմանական այն լիցքն է, որը քիմիական միացության մոլեկուլում վերագրվում է ատոմին` ենթադրելով, թե միացությունը կազմված է միայն իոններից:

2.Ինչպե՞ս է գրառվում օքսիդացման աստիճանը:

Օքսիդացման աստիճանը գրառվում է ՕԱ: Օքսիդացման աստիճանը նշանակվում է արաբական թվանշանով, դրվում է քիմիական նշանի վերևում, ընդ որում սկզբից գրվում է նշանը (+ կամ –), ապա՝ լիցքի թվային արժեքը:

3.Թվարկե ՛ք հաստատուն օքսիդացման աստիճան ունեցող տարրերը:

H ,O ,C, Na,F , AI, S, Zn

Ատոմների էլեկտրաբասականությսւնը։Բևեռային կովալենտ կապ։

Ատոմների էլեկտրաբասականությունը։Բևեռային կովալենտ կապ։

Մենք դիտարկեցինք կովալենտային կապի առաջացումը նույն տարրերի ատոմների միջև` H2,O2,N3 պարզ նյութերի մոլեկուլներում: Սակայն հայտնի են մեծ թվով բարդ նյութեր, որոնք տարբեր ոչ մետաղների քիմիական միացություններ են: Այսպես, ջրածինը քիմիական միացություններ է առաջացնում բոլոր ոչ մետաղների հետ, բացի իներտ գազերից, օրինակ՝ ջուրը` H2O , մեթանը՝ CH4 և այլն:

Այս դեպքում նույնպես ատոմների միջև կովալենտային կապեր են առաջանում, սակայն պարզվում է, որ տարբեր տարրերի ատոմներ միանալիս՝ նրանցից մեկն առավել մեծ չափով է դեպի իրեն ձգում ընդհանուր էլեկտրոնային զույգը:
Այն ատոմները, որոնց արտաքին էլեկտրոնային շերտի լրացման համար քիչ թվով էլեկտրոններ են պահանջվում, քիմիական կապ առաջացնելիս էլեկտրոնները դեպի իրենց ձգելու հակում ունեն:

Քիմիական միացության մոլեկուլում կապն իրականացնող էլեկտրոնային զույգը դեպի իրեն ձգելու ատոմի հատկությունն անվանվում է էլեկտրաբացասականություն (ԷԲ):

Որքան հեշտ է տվյալ ատոմը այլ տարրի ատոմից էլեկտրոններ ձգում դեպի իրեն, այնքան մեծ է այդ ատոմի էլեկտրաբացասականությունը:
էլեկտրաբացասականությունը հարաբերական մեծություն է:
Որպես միավոր՝ ընդունված է լիթիում (Li) տարրի էլեկտրաբացասականությունը:

Ամենամեծ հարաբերական էլեկտրաբացասականությամբ օժտված է ֆտորը, այն հավասար է չորսի:
Պարբերություններում՝ ձախից աջ, կարգաթվի աճման հետ տարրերի ատոմների էլեկտրաբացասականությունը մեծանում է, իսկ խմբերում՝ վերևից ներքև՝ փոքրանում:

Ամենամեծ էլեկտրաբացասականությամբ օժտված են՝ ֆտոր, թթվածին, ազոտ, քլոր տարրերի ատոմները, ամենափոքրով՝ ալկալիական մետաղների ատոմները:

էլեկտրաբացասականության արժեքները քիմիական տարրերի ոչ մետաղականության չափանիշներն են:
Այն քիմիական կապը, որն առաջանում է ոչ մետաղների ատոմների միջև՝ դեպի առավել էլեկտրաբացասական տարրի ատոմը՝ շեղված էլեկտրոնային զույգի միջոցով, անվանվում է կովալենտային բևեռային:

Նույն էլեկտրաբացասականությունն ունեցող ոչ մետաղների ատոմների միջև ընդհանուր էլեկտրոնային զույգով առաջացած կապը կոչվում է կովալենտային ոչ բևեռային

Կովալենտային ոչ բևեռային միացությունների մոլեկուլներում ատոմների լիցքերը հավասար են զրոյի։

H-H. O=O

Պատասխանել հարցերին

Ատոմի ,ո՞ր հատկությունն է անվանվում էլեկտրաբացասականություն։

Քիմիական միացության մոլեկուլում կապն իրականացնող էլեկտրոնային զույգը դեպի իրեն ձգելու ատոմի հատկությունն անվանվում է էլեկտրաբացասականություն։

Ո՞ր կապն է կոչվում կովալենտ բևեռային։ Բերե’ք օրինակներ։

Ո՞ր կապն է կոչվում կովալենտ ոչ բևեռային ։Բերե’ք օրինակներ։

Կովալենտային կապ

Փորձենք պատասխանել այն հարցին, թե ինչու և ինչպես է տեղի ունենում մոլեկուլի առաջացումը չեզոք ատոմներից: Ինչպե՞ս են առաջանում ոչ մետաղական պարզ նյութերի երկատոմ մոլեկուլները:Դիտարկենք այդ հարցը ջրածին պարզ նյութի առաջացման օրինակով, որի մոլեկուլային բանաձևն է՝ H2: Ջրածնի ատոմում առկա է մեկ չզույգված էլեկտրոն՝ H⋅Երկու ատոմներ միմյանց մոտենալիս առաջացնում են ընդհանուր էլեկտրոնային զույգ:

Օրինակ ՝Ջրածնի ատոմները միանում են մեկ ընդհանուր էլեկտրոնային զույգով՝ ըստ հետևյալ ուրվագրի՝
H⋅+⋅H→H:HՆոր առաջացած էլեկտրոնային զույգը, որն անվանվում է նաև ընդհանրացված, միաժամանակ և հավասարաչափ պատկանում է ջրածնի երկու ատոմին: Ընդհանուր էլեկտրոնային զույգը ձգվում է ջրածնի երկու ատոմների դրական լիցքավորված միջուկների կողմից, «ցեմենտում» դրանք՝ ապահովելով մոլեկուլի կայունությունը:
Քիմիական կապը, որն առաջանում է երկու ատոմի միջև ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգի միջոցով կոչվում է կովալենտային:
Յուրաքանչյուր էլեկտրոնային զույգ մեկ քիմիական կապ է:
Ջրածնի մոլեկուլում առկա է մեկ ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգ և հետևաբար՝ մեկ քիմիական կապ: Ընդունված է էլեկտրոնային զույգը փոխարինել գծիկով և կստացվի ջրածնի մոլեկուլի գրաֆիկական բանաձևը (գծապատկեր-բանաձև)՝ H–H: Թթվածնի ատոմների միջև առաջանում է երկու ընդհանուր զույգ՝ երկու քիմիական կապ՝ O=O : Այդպիսի կապը կոչվում է կրկնակի կապ:Ազոտի մոլեկուլում ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերը երեքն են՝

Ազոտի մոլեկուլում առկա է կովալենտային ոչ բևեռային եռակի կապ` N≡N Այն կապը, որն առաջանում է հավասարաչափ բաշխված ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգերով, որոնց կապված են երկու միջուկները (կենտրոնների) կոչվում է կովալենտային ոչ բևեռային: Հաստատված է, որ ցանկացած քիմիական կապ առաջանում է ատոմների արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնների մասնակցությամբ, և կապի բնույթը որոշվում է էլեկտրոնների շարժման օրինաչափություններով:Որակական առումով մոլեկուլն ատոմների փոխազդեցության արդյունք է և ոչ ատոմների պարզ մեխանիկական հավաքածու:Մոլեկուլ առաջանալիս տեղի է ունենում էլեկտրոնային ամպերի վրածածկ:

Եթե էլեկտրոնային ամպերի վրածածկը տեղի է ունենում երկու ատոմների միջուկների միացման գծի ուղղությամբ (կապի առանցքով), ապա այդ կապն անվանում են սիգմա (σ) կապ: σ− կապը՝ միակի պարզ կապ է:

Եթե կապվող ատոմների միջև մեկից ավելի էլեկտրոնային զույգ է առաջացել, ապա կապն անվանվում է բազմակի՝ կրկնակի (երկու ընդհանուր զույգ) կամ եռակի (երեք ընդհանուր զույգ):Բազմակի կապերից մեկն անպայման σ -կապ է, իսկ մյուսները՝ π -կապեր,
π -կապն առաջանում է ρ -էլեկտրոնային ամպերի կրկնակի, կողմնային վրածածկից՝ σ -կապի առանցքին ուղղահայաց:

Պատասխանել հարցերին

Ո՞ր քիմիական կապն է անվանանվում կովալենտային:Բերե՛ք օրինակներ:

Քիմիական կապը, որն առաջանում է երկու ատոմի միջև ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգի միջոցով կոչվում է կովալենտային:

Ո՞ր քիմիական կապն է անվանվում կովալենտային բևեռային:Բերե՛ք օրինակներ:

Քիմիական կապի բնույթը

Քիմիական միացությունների մոլեկուլները որոշակի հաջորդականությամբ միմյանց կապված ատոմների համախումբ են:Նյութերի քիմիական հատկությունները պայմանավորված են քիմիական կապերի տեսակով, կապ առաջացնող ատոմների բնույթով և մոլեկուլում դրանց փոխազդեցությամբ:Հին ժամանակներից սկսած՝ գիտնականները փորձում են պարզել, թե ինչպես են կառուցված նյութերը, ինչպե՞ս և ինչու՞ են ատոմները միանում, և ի՞նչ ուժեր են նրանց իրար մոտ պահում:
XX դարում ֆիզիկոսները պարզեցին, որ ատոմները կապվում են էլեկտրական լիցք ունեցող մասնիկներով` արտաքին էներգիական մակարդակի էլեկտրոններով, որոնք ձգվում են կապվող ատոմների դրական միջուկների կողմից: Հետևաբար, ատոմները կապող ուժերը էլեկտրական բնույթի են:
Ատոմների կապը մեկը մյուսի հետ անվանում են քիմիական կապ:
Քիմիական կապը փոխազդեցություն է էլեկտրոնների և միջուկների միջև,որը հանգեցնում է մոլեկուլում ատոմների միացմանը:
Քիմիական կապն ատոմների փոխազդեցություն է, որն ուղեկցվում է էներգիայի անջատումով:
Այդ էներգիան կազմում է 40-ից մինչև 1000կՋ/մոլ: Էներգիայի այդպիսի լայն միջակայք հնարավոր է տարբեր փոխազդեցությունների պատճառով, որոնք ներկայումս հիմնականում դասակարգվում են որպես կովալենտային,իոնային և մետաղային կապեր:
Կովալենտային կապ առաջանում է ոչ մետաղների ատոմների միջև:Իոնային կապ առաջանում է մետաղների և ոչ մետաղների ատոմների միջև:Մետաղական կապ առաջանում է մետաղական պարզ նյութերում և համաձուլվածքներում:
Քիմիական կապի տեսությունը քիմիայի կարևորագույն ուսմունքներից է, առանց որի հնարավոր չէ հասկանալ մոլեկուլների տարբեր կառուցվածքների և փոխազդունակության պատճառները։

Ի՞նչ է քիմիական կապը, և ի՞նչ բնույթ ունի:
Ո՞ր կապն է կոչվում կովալենտային կապը:
Ո՞ր կապն է իոնային կապը:
Ի՞նչ է կոչվում քիմիական կապ:

Հարաբերական մոլեկուլային զանգվածի հաշվումը

Պատասխանել հարցերին

Ի՞նչ է ցույց տալիս հարաբերական մոլեկուլլային զանգվածը:

Հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը ցույց է տալիս, թե տվյալ նյութի մեկ մոլեկուլի զանգվածը քանի անգամ է գերազանցում զանգվածի ատոմային միավորը։

Հաշվեք P₂O₅,Li₂O,Fe₃O₄,SO₃ նյութերի հարաբերական մոլեկուլային զանգվածները:

Mr = P₂O₅ = (31 • 2) + (16 • 5) = 62 + 80 = 142
Mr = Li₂O,Fe₃O₄ = 7 • 2 + 16 + 55 • 3 + 16 • 4 = 14 + 16 + 165 + 64 = 259
Mr = SO₃ = 32 + 16 • 3 = 80

Հաշվեք կալցիումի օքսիդի(CaO) մոլեկուլի զանգվածը(m₀) եթե (CaO)=56

Ca = 40
O = 16

Գրեք հետևյալ նյութերի բանաձևերը.

ա.մեկ ատոմ կալցիումից և մեկ ատոմ թթվածին

բ.մեկ ատոմ ծծումբ և երկու ատոմ ջրածին

Ամփոփիչ աշխատանք

Ի՞նչ է ուսումնասիրում քիմիա գիտությունը։

Քիմիա գիտությունը ուսումնասիրում է քիմիական երևույթները, նյութերը և տարրերը։

Անվանե՛ք որևէ իր,որը կարելի է պատրաստել տարբեր նյութերից:

Սեղանը կարելի է պատրաստել ապակուց, փայտից, մետաղից, պլաստմասից։

Ո՞ր նյութերի խառնուրդներն են համասեռ.

ա)կավճի ու ջրի.
բ)սպիրտի և ջրի
գ)յուղի և ջրի.
դ) յուղի և բենզինի

Հայրիկը պատահաբար բենզինը լցրել է ջրի վրա։ Օգնե’ք հայրիկին բաժանել այդ խառնուրդը։

Դնել կրակի վրա խառնուրդը, որպեսզի ջուրը գոլորշիանա, իսկ բենզինը մնա։

Բացատրե’ք 《ատոմ》 բառի իմաստը և տվե’ք նրա սահմանումը։

Ատոմը մոլեկուլի անբաժանելի մասնիկն է։ Ատոմ բառը հունարենից թարկմանած նշանակում է անբաժանելի։

Թվարկե’ք որո՞նք են պարզ նյութերը։

Պարզ նյութերը կազմված են նույն տարրի ատոմներից։

Սահմանե’ք ի՞նչ է քիմիական տարրը։

Քիմիական տարրերը բաժանվում են երկու խմբի՝ մետաղների և ոչ մետաղների, ուստիև պարզ նյութերը նույնպես կարող են լինել մետաղական և ոչ մետաղական

Բերե’ք բարդ նյութերի օրինակներ։

Ջուր, շաքար, ածխաթթու գազ, սև պղինձի օքսիդ։

Ի՞նչ ծագում ունեն քիմիական տարրերի անվանումները:

Քիմիական տարրերը անվանվել են նյութերի լատինական, կամ հունական անվանումների սկզբնատառերով: Օրինակ՝ Cu (cuprum), Ca (calcium): Մի մասն անվանվել են արեգակնային համակարգի մոլորակների անուններով, օրինակ՝ սելեն- Լուսին, տելուր- Երկիր, ուրան, նեպտուն և այլն: Անվանվել են նաև ի պատիվ տարբեր պետությունների: Օրինակ՝ գալիումը Ֆրանսիայի հին անվանումն է, գերմանիումը Գերմանիայի պատվին, և ռութենիում, որը Ռուսաստանի լատինական անվանումն է:
Նյութերն իրենց անվանումները ստացել են նայև հայտնի գիտնականների պատվին: Այդ նյութերն են՝ էյնշտեյնիում, մենդելեևիում, նոբելիում և այլն:

Բերե՛ք գազային, հեղուկ և պինդ ոչ մետաղական պարզ նյութերի օրինակներ:

Ո՞ր նյութերն են հանդիպում բնության մեջ ազատ վիճակում:

Տարբեր տեսակի մեետաղներ, օրինակ՝ ոսկին, արծաթը, պղինձը և այլն։

Հիմնականում ո՞ր տարրերից է կազմված Երկրի կեղևը:

50% թթվածնից, 25,7% սիլիցիուից, 7% ալյումինից, 5% երկաթից։ Նատրիումի, կալիումի և ջրածնի պարունակությունը երկրի կեղևում համարյա նույնն է։

Տվե՛ք հարաբերական ատոմային զանգվածի սահմանումը:

Ի՞նչ է ինդեքսը, և ե՞րբ է այն օգտագործվում:

Ի՞նչ տեղեկություն է ՙՙհաղորդում՚՚ քիմիական բանաձևը նյութի վերաբերյալ:

Կարդացե՛ք քիմիական բանաձևերն ու շարադրե՛ք դրանցից ստացված տեղեկությունները.

ա. CuO – Կուպրում O
բ. NaOH – Նատրիում O Հաշ
գ. LiH – Լիթիում հաշ
դ. SiO₂ – Սիլիցիում Օ երկու

Մոլեկուլ:Քիմիական բանաձև:

Պատասխանել հարցերին:

Սահմանե՛ք քիմիական բանաձև հասկացությունը:
Ի՞նչ է ինդեքսը, և ե՞րբ է այն օգտագործվում:
Ինդեքսը ցույց է տալիս մոլեկուլների մեջ ատոմի քանակը։
Ի՞նչ տեղեկություն է ՙՙհաղորդում՚՚ քիմիական բանաձևը նյութի վերաբերյալ:
Կարդացե՛ք քիմիական բանաձևերն ու շարադրե՛ք դրանցից ստացված տեղեկությունները.
ա. CuO
բ. NaOH
գ. LiH
դ. SiO₂