Химия пәнінен интерактивті on - line сабағы 8-9 сыныптар

1. Химия пәнінен интерактивті on-line сабағы8-9сыныптар Өскемен қаласы, Назарбаев Зияткерлік мектебі, химия пәнінің мұғалімі ШаматоваГаухарЖанибекқызы

2. Галогендердің кең тараған қосылыстары және қолданылуы Важнейшие соединения галогенов и их применение Major connections of halogens and their application

3. Білім берудің қай түрі болмасын – тәрбие Л.Н. Толстой

4. Сабақтың мақсаты: Галогендердің кең тараған маңызды оттекті қосылыстарымен және олардың қолданылуымен таныстыру; • Галогендердің оксидтерінің және оларға сәйкес оттекті қышқылдарының құрамы, құрылысы және қасиеттері туралы білім –білік дағдыларын дамыту; • галогендердің маңызын түсіндіре отырып, гигиеналық тәрбие беру.

5. Cабақтың міндеті: • Галогендердің кең тараған маңызды қосылыстары жайлы мәлімет беру. • Галогендердің маңызды қосылыстарының қолданылуы мен биологиялық рөлі, физиологиялық әсерін және оларды қолдану кезіндегі сақтық шараларын түсіндіру.

6. Оқытудың күтілетін нәтижелері: Галогендердің маңызды қосылыстары туралы тереңірек түсінік қалыптасады; • Галогендердің кең тараған қосылыстары және оларды қолдану жайлы білімдері кеңейеді; • Галогендердің оттекті қосылыстарының биологиялық рөлі мен физиологиялық әсерін білетін болады;

7. Фтор және хлор атомдарының иондану энергиясы сәйкесінше 17,4 және 13,0 эВ, ал электрон тартқыштығы -3,45 және 3,61 эВ. Осы элементтердің қайсысы иондық қосылыстар түзуге бейімдеу? Осы қосылыстардағы галоген иондары зарядтарының белгісін көрсетіңдер.

8. Шешуі: элементтің электртерістілігі неғұрлым жоғары болса,оның иондық қосылыс түзуге бейімділігі де жоғары болады.ғалымдар элементтердің электртерістіліктерін санмен сипаттау үшін олардың атомдарының иондану энергиясы мен электронтартқыштығының қосындысын немесе ол қосындының жарты мәнін ұсынған:ᵪ= I + E ; мұндағы I – иондану энергиясы, E- электронтартқыштығы. Қосындыларын есептесек: ᵪF=17.4+3.45=20.85 эВ ᵪCI=13,0+3.61=16,6 эВ демек,фтордың электртерістілігі жоғары болғандықтан иондық қосылыстар түзуге бейімділігі де жоғары болады.

9. Табиғи хлордың екі изотопы бар: 35Сl және 37Сl. Хлордың атомдық массасы 35,5 г/моль. Табиғи хлор құрамын атомдық пайызда есептеңіз • Шешуі: 1 моль табиғи хлор атомы 35СI хмоль және 37СI изотопы (1-х) моль нуклидадан тұрады . Изотоптардың массасы: m(35CI) = 35x, m(37CI) =37(1-x), жалпы массасы: m(CI) =35,5 =35x + 37 (1-x) осыдан х =0,75 сонымен 1 моль хлор 0,75 моль, немесе 75%, 35CIжәне 0,25 моль немесе 25% ,37CI жауабы: 75%, 35CIжәне 25% ,37CI

10. Неліктенгалогендер бос күйінде табиғатта кездеспейді? • Галогендердің кең тараған қандай маңызды қосылыстарын білесіңдер? • Қосылыстары табиғатта қай жерлерде кездеседі?

11. Галогендердің кең тараған маңызды қосылыстарына жалпы сипаттама • Галогендердің оттекті қосылыстарына жалпы сипаттама • Галогендердің оксидтері. • Галогендердің оттекті қышқылдары • Галогендердің маңызды қосылыстарының қолданылуы. Жоспары:

12. Галогендердің оттекті қосылыстарына жалпы сипаттама Галогендер оттекпен тікелей әрекеттеспейді, себебі оттек пен галогендердің электртерістік мәндері жақын. Галогендердің оттекті қосылыстары қосымша жолдармен алынады. Оксидтерінде фтордан басқа галогенидтер +1, +3,+5, +7 тотығу дәрежелерін көрсетеді. Себебі, хлор, бром, йод атомдарының сыртқы энергетикалық деңгейлерінде nd0бос деңгейшесі болғандықтан біртіндеп қозғанда тотығу дәрежелері артады. Сонда Cl2O, Cl2O3, Cl2O5, Cl2O7оксидтері түзіледі. Олардың салыстырмалы сипаттамалары төменде келтірілген.

13. Галогендердің оттекті қосылыстары

15. Хлор оксидтерінің барлығы да қышқылдық оксидтерге жатады. Хлордың тотығу дәрежесі жоғарылаған сайын оксидтің және оған сәйкес қышқылының қышқылдық қасиеті де арта түседі. • Cl2O- HClOхлорлылау қышқыл • Cl2O3- HClO2 хлорлы қышқыл • Cl2O5 -HClO3хлорлау қышқыл • Cl2O7 -HClO4хлор қышқыл

16. Галогендердің барлық оксидтері өте улы. Хлор (I) оксиді СI2О – хлордың оттекпенең қарапайым қосылысы. Күлгін - сарытүсті хлор иісі бар газ, тынысжолдарынжарақаттайды.Оңай сұйылады.

18. СI2О оңай тотығатын заттардың (фосфор, күкірт, органикалық қосылыстар) қатысында үлкен күшпен қопарылыс бере жүреді. Қыздырса, жанғыш заттармен жанасса, суық күйінде бір заттан екінші затқа құйғанда қопарылыс беріп айырылады, эндотермиялық процесс: • 2CI2O = 2CI2 + O2ΔH0 =150 кДж/моль СI2Оқышқылдық оксид, олсуменәрекеттесіп хлорлылауқышқылын түзеді: СI2О+ H2O = 2НСIО

19. Хлор (I) оксидінхлорлылауқышқылын сусыздандыруарқылы немесесынап (II) оксидінегазтәрізді хлорменәсер етуарқылы алуға болады: HgO + 2 С12 = HgС12 + С12О

20. ClO2хлор диоксидістандарттыжағдайдасарытүсті газ t балқ.= 600С, t қайн.= 100С бұл газ өндірісте қағазды, сабанды, қантты ағарту үшін және әртүрлі заттарды тазарту және залалсыздандыру үшін қолданылады.

22. Зертханадаалу: 2KCIO3 + H2C2O4→ K2CO3 + 2CIO2↑ + CO2↑ + H2O. Калий хлоратына қымыздық қышқылымен әсер ету арқылы алуға болады.Хлор диоксидінің жарылыс беру қаупіне байланысты сұйық күйінде сақтау мүмкін емес. Алайда силикагельдің бетіне адсорбцияланған күйде CIO2 төменгі температурада ұзақ уақыт сақтауға , сондай – ақ сіңірілмеген силикагельмен хлор қоспасынан құтылуға мүмкіндік береді. • Өндірісте CIO2 алуәдісі мынареакцияға негізділген:   • 2NaCIO3 + SO2 + H2SO4→ 2NaHSO4 + 2CIO2↑. • Күкірт диоксидін тотықсыздандыру арқылы алады

23. Хлор (IV) оксидіCIО2тұрақсыз және жайлап қыздырғанда айырыла бастайды. Жанғыш заттармен әрекеттескенде жарылыс бере отырып оттегі мен хлорға ыдырайды. СIО2суменәрекеттескенде хлорлыжәне хлорлауқышқылдарын түзеді . 2 С1О2 + Н2О = НС1О3 + НС1О2

24. Хлор (IV) оксидісілтіменәрекеттескенде (хлорит және хлорат) тұздар қоспасы түзіледі. 2 СIО2 + 2 NaОН = NaСIО3 + NaСIО2 + H2O • Егер осы ерітіндіге қорғасын ацетaтын қоссақ, қорғасын хлориті сары түсті кристалдар түрінде тұнбаға түседі. Бұл тұз 100 оСжарылысбереді: NaСIО2+Рb(СН3СОО)2=Рb(СIО2)2↓+2СН3СООН

25. Хлор (VII) оксидінің молекулалық формуласы СI2О7кейде хлор ангидридінемесеекіхлоргептаоксидідепатайды,олкүшті тотықтырғыш , масштабты моделі;

26. Хлор (VII) оксиді СI2О7қалыпты жағдайда май тәрізді түссіз сұйықтық (tқайн. = 83 оС). • 120 оСжоғары температурадажарылысбереайырылады. Хлордың оксиді мен диоксидінеқарағанда соғылуға біршаматұрақты. Бірақ оның төменгі оксидтеріменқоспасы ыдырауынтездетеді: • Cl2O7 → Cl2 + 3,5O2  ΔH = 135 кДж/моль

27. суық суда баяуеріп хлор қышқылын түзеді: Cl2O7 + H2O → 2HClO4 хлор қышқылын фосфор ангидридіқатысында жайлапқыздыру арқылы дихлоргептаоксидіналуға болады: P4O10 + 2HClO4 → Cl2O7 + H2P4O11.

28. Хлордың оттекті қышқылдары

29. хлорлылау қышқылы HCIO H- O - CI

30. Хлорлылау қышқылын алу НСIО және НСI қоспасынан СаСО3немесеНgО (артық мөлшерде) хлорлылауқышқылының ерітіндісін НСIО төменгі қысымдаайдау арқылы алады: HCI NaCIO+ HCI = NaCI + HCIO O СаСО3+2НСI+(НСIО)=СаСI2+СО2+Н2О + (НСIО) 2НgО+2НСI+(НСIО)=СI-Нg-О-Нg-СI+Н2О+ (НСIО) НСIО – өте әлсіз болғандықтан СаСО3және НgОәрекеттеспейді

31. Хлорлылауқышқылы НСIО – өте әлсіз қышқыл (Кд = 3,7 10-8), Сұйытылған ерітіндісітұрақсыз.Хлорлылауқышқылының айырылуреакциясы: НСIО → НСI + О Хлордың гидролиз реакциясында тепе – теңдік тура реакция бағытына ығысады. Нәтижесінде хлор суменәрекеттесіп тұз қышқылының ерітіндісі түзіледі.Жарықтың әсерінен ыдырауреакциясыжылдамырақ түзіледі, сондықтан хлор суынқараңғы жердесақтайды.

32. Видеоролик • http://www.youtube.com/watch?v=Ab730d0EMSE

33. Хлорлылау қышқылдың ыдырауы үш түрлі бағытта жүреді. а) НСIО → НСI + О (жарықтың әсерінен және оттегіноңай қосып алатынзаттарқатысында; катализатор қатысында мысалы: кобальт тұзы); б) 2НСIО → Н2О + СI2О (суды сіңіретін заттарқатысында: СаСI2, Р2О5); в) 3 НСIО → 2НСI + НСIО3(қыздырғанда).

34. Хлорлылауқышқылы күшті тотықтырғыш, себебіолоңай айырылып атом күйіндегі оттегінбөледі ,НСIО → НСI + О сондықтан хлор суының бактерицидтікжәне ағартқыштық , микроорганизмдердіөлтіретін және бояудың түсін жоятынқасиеті бар. Хлорлылауқышқылытотықтырғыш ретіндеорганикалық заттарменде реакцияға түседі.

35. Барлық галоген қышқылдар НГО бос күйінде тұрақсыз тез арадаыдырапкетеді. НОГ = НГ + О Барлық НГО әлсіз қышқылдар, мынақатарда НСIО – НBrО – НIО күші азаяды: НСIО НBrО НIО 5 * 10-8;2,5* 10-9;2,3*10-11қышқылдарының диссоциациялануконстантасы НIОқышқылының диссоцациялануықышқыл бойыншаНIО <=>Н+ + IО- ал негізбойыншаНIО <=> ОН- + I+ негіздікқасиеті (Кb = 3.10-10) қышқылдық қасиетіне қарағанда күштірек.

36. хлорлылауқышқылы НСIО және оның тұздары гипохлориттеркүшті тотықтырғыштар 2NaCIO+2CrCI3+10NaOH=2Na2CrO4+8NaCI+5Н2О 2НСIО + 2Н+ + 2ē = СI2 + Н2О, Ео = 1,63 В НСIО + Н2О + 2ē = С1¯ + 2ОН¯, Ео = 0,89 В НГО қышқылдарының тұздары гидролизденеді КСIО + Н2О <=> НСIО + КОН (рН > 7) қышқылдарына қарағанда тұздары тұрақты болыпкеледі, бірақ бөлме температурасындаоның тұздары жайлапдиспропорциоланады: 3 КС1О = КС1О3 + 2 КС1

37. Егерхлорды (бром, иод) сілтіерітіндісіарқылы өткізген кездегидролиздің тепе –теңдігі тура реакция бағытына қарай ығысады. CI2 + 2 NaOH => NaCl + NaClO + H2O хлордықыздырылған натрий гидроксидіерітіндісіарқылы өткізгенде түзілген қосылысты «жавель суы» депатайды.

38. Жавель суын(жавель, француз тіліненаударғанда Javel — Париждің жанындағы жердің аты, ең алғаш ретфранцузхимигі Бертолле 1792 жылыалған) —хлорлылаужәне хлор қышқылдарының натрий тұздары ерітіндісіNaCIO+ NaCl). Алғаш заласыздандырғыш затретіндеқолданса, қазір ағартқыш затретінде де қолданады. «Жавель суын» кейдеЛабарраксуыдепатайды.

39. Жавель суыкүшті тотықтырғыш болғандықтан мата, қағаз және т.б заттардыағартуда қолданады: гипохлориттің тотықтырғыш болу себебі ауадағы көмірқышқыл газды сіңіріп ерітіндіде әлсіз хлорлылау қышқылы түзіледі. NaСIО+ СО2 + H2O <=> NaНСО3+ НСIО

40. Ca(OH)2сөндірілген әк пен хлор әрекеттескенде хлорлы ізбестүзіледіCaOCl2: CI2 + Ca(OH)2 => CaOCl2 + H2O Демек , хлор әгі тұз қышқылының және хлорлылауқышқылының араластұзы. Хлорлыізбесақ түсті, ащыиістіұнтақ, күшті тотықтырғыш қасиеті бар зат , сондықтан заласыздандыружәне ағартқыш затретіндеқолданылады. Хлорлыізбестің сапасы«белсендіхлордың» яғниреакция нәтижесінде бөлінген хлордың пайыздық мөлшерімен анықталады: CaOCl2 + НСI = СаСI2 + СI2 + Н2О Сатудағы стандартты хлор әгінде 35% белсенді хлор болуы керек.

41. хлорлы қышқыл HCIO2 H –O- CI = O

42. Хлорлы қышқыл Алынуы: хлорлы қышқыл хлордиоксидінің гидролизі нәтижесінде түзіледі: 2CIO2 + H2O = HCIO2 + HCIO3. НСIО2күші орташақышқылдарға жатады, (Кд =1·10-2) бос күйінде және сұйытылған ерітіндікүйінде де тұрақсыз , сондықтан әлсіз ағартқыш қасиеті бар. 4 НСIО2 = НСI + НСIО3 + СIО2 + H2O немесе 5 НСIО2 = СI2 + 3 НСIО3 + H2O

43. Тұздары хлориттер хлорлы қышқылының тұздарын алу үшін 2СIО2 + H2O2 + 2 NaОН = 2 NaСIО2 + О2 + 2 H2O немесе 2 СIО2 + РbO + 2 NaОН = 2 NaСIО2 + РbО2 + H2O, Немесе барий пероксидіне хлор (IV) оксидін қосып та алуға болады. ВаО2 + СIО2 = Ва(СIО2)2 + О2 Ва(СIО2)2 + H2SO4 = ВаSO4↓ + 2 НСIО2 хлорлы қышқылдың тұздары хлориттердің тотықтырғыштық қасиеті гипохлоридтерге қарағанда қышқылдық ортада жүреді .

44. Хлорлықышқылдың тұздары оның қышқылына қарағанда тұрақты боладыжәне қыздырғанда ыдырайды. NaСIО2 = О2 + NaСI, немесе қайта бөлу (диспропорционалу): 3 NaСIО2 = 2 NaСIО3 + NaСI

45. Хлорлау қышқылы O H –O -CI O HCIO3

46. Хлорлау қышқылы НСIО3жәнеәсіресе бромдауқышқылы НВrО3 бос күйінде тұрақты болады: 3 НСIО3 = НСIО4 + 2 СIО2 + H2O 4 НВrО3 = 2 Вr2 + 5 О2 + 2 H2O НСIО3ерітіндікүйінде ғана болады, оның ерітіндідегімөлшері 40 % - дан аспауыкерек. Иодтауқышқылы НIО3кристалдықосылысты заттар, қыздырғанда иодангидридінеыдырайды. 2 НIО3 = I2О5 + H2О Хлорлаужәне бромдауқышқылдарын алмасуреакциясыарқылы алуға болады . 6 Ва(ОН)2 + 6 С12 = 5 ВаС12 + Ва(С1О3)2 + 6 H2O Ва(С1О3)2 + H2SO4 = ВаSO4↓ + 2 НС1О3

47. Бромдаужәне иодтауқышқылдарын бром және иодсуынтотықтыру арқылы алуға болады: Вr2 (I2) + 5 Cl2 + 6 H2O = 2 HВrO3 + 10 HCl Иодты азот қышқылымен тотықтыру арқылы да иодтауқышықылын алуға болады. 3 I2 + 10 HNO3 = 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O Бұл қатарда НСIО3 – НВrО3 – НIО3 қышқылдық және тотықтырғыштық қасиеті кеміп, қышқыл және тұздарының тұрақтылығы артады.

48. НГО3қышқылдарының тұздарын хлор (бром, йодқа) ыстық сілтіерітіндісіменәсер етуарқылы аладыжәне бұл реакция төмендегідей жүреді: CI2 + 2 КOH => КCI + КCIO + H2O 3 КСIО = КСIО3 + 2 КСI(қыздырғанда жүреді Диспропорциолануреакциясы СI+1) 3 CI2 + 6 KOH = KCIO3 + 5 KCI + 3 H2O галогендер сілтілермен әрекеттескенде түзілген тұздар қоспасы бейтарап және сілті ортада тұрақты болады. KCIO3 + 5 KCI + 3 H2SO4 = 3 CI2 + 3 К2SO4 + 3 H2O егер осы қоспаға қышқыл ерітіндісін құятын болсақ, реакция кері, бос күйіндегі галоген түзілу бағытына қарай жүреді:

49. Калий хлораты (Бертолле тұзы KCIO3, суық суда калий хлоридінеқарағанда КСIнашарериді. Калий хлоратынсалқындатқанда түссіз кристалдартүрінде тұнба түзіледі .Хлораттарулыболыпкеледі.

50. Құрғақ күйіндегі калий хлоратынқыздырғанда оттегібөлінеді және көптеген заттартотығады. Олқопарылыс беретінболғандықтан сіріңке өндірісінде және пиротехникадақолданылады. 2КСIО3 = 2KCI + 3O2айрылуреакциясы (MnO2 катализаторы) қатысында жүреді 4КСIО3 = 3КСIО4 + КСIқауіпсіздік ережесінсақтай отырыпабайлапқыздыру керек.