Рубрика: Քիմիա

Թթուները  բարդ նյութեր են, որոնց մոլեկուլները կազմված են մեկ կամ մի քանի ջրածնի ատոմներից և թթվային մնացորդից:
Բոլոր թթուների ջրային լուծույթները թթու համ ունեն և դրանք օժտված են նույնանման հատկություններով՝ իրենց բաղադրիչ տարրի՝ ջրածնի շնորհիվ: 
Ոչ բոլոր  թթուների լուծույթները կարելի է համտեսել. դրանց մեջ հանդիպում են հյուսվածքներ քայքայողներ, նույնիսկ թունավորներ:
Մրջունները «թշնամիներից» պաշտպանվելու նպատակով արտաթորում են մրջնաթթվի կծու կաթիլներ: 

Այս նույն թթուն արկա է եղինջի տերևների «խայթող» մազիկներում:

Ցանկացած թթվի մոլեկուլի բաղադրությունը, անկախ ծագումից (օրգանական, կամ հանքային), արտահայտվում է հետևյալ ընդհանուր բանաձևով՝ HnR , որտեղ R-ը թթվային մնացորդն է, n-ը՝ ջրածնի ատոմների թիվը: 

Թթվային մնացորդներն ունեն որոշակի բաղադրություն և վալենտականություն, վերջինս որոշվում է ըստ մետաղներով տեղակալվելու ընդունակ ջրածնի ատոմների թվի:Որոշ հանքային թթուների և թթվային մնացորդների անվանումները

Թթուները մեծ տարածվածություն ունեն բնության մեջ: Օրինակ՝  կիտրոնում պարունակվում է կիտրոնաթթու, խնձորի մեջ՝ խնձորաթթու, թրթնջուկի տերևներում՝ թրթնջկաթթու:

Թթուների ստացման եղանակները

Անթթվածին թթուները ստացվում են համապատասխան գազային ջրածնային միացությունները ջրում լուծելով, իսկ գազային ջրածնային միացությունները ստացվում են

ա) ջրածնի և համապատասխան ոչ մետաղի անմիջական փոխազդեցությունից.

H₂+F₂=2HF
H₂+Br₂=2HBr
H₂+S=H²S
H₂+Cl₂=2HCl

բ) համապատասխան աղի և մեկ այլ` ավելի ուժեղ թթվի փոխազդեցությունից.

FeS+H₂SO₄=FeSO₄+H₂S↑
NaCl(պինդ) +H₂SO₄(խիտ) =NaHSO₄+HCl↑ (լաբորատորեղանակ)
2NaCl(պինդ) +H₂SO₄(խիտ) =Na₂SO₄+2HCl↑ (արդյունաբերականեղանակ)

գ) որոշ այլ փոխազդեցություններից։

Օրինակ՝ ավելի ակտիվ ոչ մետաղները դուրս են մղում պակաս ակտիվները
համապատասխան թթուներից.

2HJ + Br2 = 2HBr + J₂

H₂S + Cl₂ = 2HCl + SH₂
S + Cl₂ = 2HCl + S

Թթվածնային թթուների ստացման հիմնական եղանակ (համապատասխան օքսիդի ու ջրի փոխազդեցությունն արդեն նշվել է «Ջրածին» և «Օքսիդներ» թեմաներում):

Թթվածնային թթու է ստացվում նաև այդ թթվի աղի և այլ թթվի փոխազդեցությունից,
եթե.

ա) ստացվող թթուն, փոխազդող թթվի համեմատ` ցնդող է.

NaNO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HNO₃

բ) որպես ռեակցիայի արգասիք՝ ջրում անլուծելի աղ կամ թթու է առաջանում.

Na₂SiO ₃+ 2HNO₃ = H₂SiO₃↓ + 2NaNO₃

Թթուների քիմիական հատկությունները

Թթուների  որոշ քիմիական հատկություններին (փոխազդեցությունը մետաղների ու մետաղների օքսիդների հետ) հանգամանորեն անդրադարձել ենք «Ջրածին»  և «Թթվածին» թեմաներում։ Ուստի այստեղ կներկայացնենք թթուներին բնորոշ այլ հատկությունները:

1.Թթուների փոխազդեցությունը հայտանյութերի հետ.Բոլոր թթուների ջրային լուծույթները գունավորում են հայտանյութեր՝

լակմուսը` կարմիր, մեթիլօրանժը` մուգ վարդագույն, իսկ ֆենոլֆտալեինը թթուներում չի գունավորվում:

2.Թթուների և հիմքերի փոխազդեցությունը

Թթուներին առավել բնորոշ է հիմքերի (ինչպես ալկալիների, այնպես էլ` ջրում չլուծվող) հետ փոխազդեցությունը` չեզոքացման ռեակցիան, որի հետևանքով առաջանում է աղ և ջուր.

LiOH + HCl = LiCl + H₂O
Fe(OH)₂ + H₂SO₄ = FeSO₄ + 2H₂O

3.Թթուների և աղերի փոխազդեցությունը

Նման ռեակցիա իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ելանյութերն ընտրել այնպես, որ արգասիքների թվում լինի.

ա) անլուծելի թթու.

H₂SO ₄+ Na₂SiO₃= Na₂SO₄ + H₂SiO₃↓

բ) թույլ թթու.

CH₃COOK + HBr = CH₃COOH + KBr

գ) անկայուն թթու.

K₂CO₃ + 2HBr = 2KBr + CO₂↑ + H₂O

դ) անլուծելի աղ.

AgNO₃ + HBr = AgBr↓ + HNO₃

4. Որոշ թթուներ տաքացնելիս քայքայվում են.

H₂SiO₃= SiO₂ +H₂O
H₂SO₃= SO₂ +H₂O

Չեզոքացման ռեակցիա, չեզոքացում, թթվի հատկություններ ունեցող նյութերի և հիմքի հատկություններ ունեցող նյութերի միջև ընթացող քիմիական ռեակցիա, որի հետևանքով այդ նյութերը կորցնում են թթուներին ու հիմքերին բնորոշ հատկությունները։ 

Պատասխանել հարցերին

1. Որոշե՛ք թթու առաջացնող տարրերի օքսիդացման աստիճանը հետևյալ թթուններում.
   HNO₃, H₂SiO₃ ,HNO₃ , HCIO₄ , H₃PO₄
   H⁺¹NO2^-1
   H⁺¹2SiO3^-2
   H⁺¹NO3^-1
   H⁺¹ClO4⁺¹
2. Ո՞ր ռեակցիաներն են անվանվում չեզոքացման :
   Չեզոքացման ռեակցիա, չեզոքացում, թթվի հատկություններ ունեցող նյութերի և հիմքի հատկություններ ունեցող նյութերի միջև ընթացող քիմիական ռեակցիա, որի հետևանքով այդ նյութերը կորցնում են թթուներին ու հիմքերին բնորոշ հատկությունները։ 
   
3. Գրե՛ք հետևյալ փոխարկումներին համապատասխանող քիմիական ռեակցիաների հավասարումները.
   S- SO₂-SO₃-H₂SO₄— BaSO₄

1. Ի՞նչ է քիմիական կապը, և ի՞նչ բնույթ ունի:
   Քիմիական կապն ատոմների փոխազդեցություն է, որն ուղեկցվում է էներգիայի անջատումով։ 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:
2. Ո՞ր կապն է կոչվում կովալենտային կապը:
   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:
3. Ո՞ր կապն է իոնային կապը:
   Իոնային կապ առաջանում է մետաղների և ոչ մետաղների ատոմների միջև:Մետաղական կապ առաջանում է մետաղական պարզ նյութերում և համաձուլվածքներում:
4. Ի՞նչ է կոչվում քիմիական կապ:
   Ատոմների կապը մեկը մյուսի հետ անվանում են քիմիական կապ:

Բազմաթիվ նյութեր սովորական պայմաններում գտնվում են գազային ագրեգատային վիճակում:Պինդ և հեղուկ ագրեգատային վիճակում գտնվող նյութերի մոլեկուլները, ատոմները կամ իոնները հպված են միմյանց, փոխազդում են միմյանց հետ, և հենց այդ կառուցվածքային մասնիկների սեփական չափերով է պայմանավորված նյութի ընդհանուր ծավալը: Ի տարբերություն պինդ և հեղուկ նյութերի, գազերում մոլեկուլները չեն հպվում միմյանց, նրանց միջև հեռավորությունը տասնյակ անգամներ գերազանցում է մոլեկուլների սեփական չափերը:

Գազերում միջմոլեկուլային հեռավորությունները պայմանավորված են արտաքին պայմաններով՝ ջերմաստիճան և ճնշում: Այդ պատճառով գազերն ունեն մի շարք ըհդհանուր ֆիզիկական հատկություններ: Օրինակ՝ բոլոր գազերի սեղմելիության հատկությունը նույնն է (Բոյլ-Մարիոտի օրենք), կամ՝ բոլոր գազերն ունեն նույն ջերմային ընդարձակման գործակից (Գեյ-Լյուսակի օրենք) և այլն:

Գազի ծավալը որոշվում է ոչ թե գազի մոլեկուլների սեփական չափսերով, այլ միջմոլեկուլային հեռավորություններով, ինչն էլ իր հերթին պայմանավորված է արտաքին պայմաններով՝ ճնշումով և ջերմաստիճանով:

Բազմաթիվ դիտարկումներից հետո իտալացի անվանի գիտնական Ամադեո Ավոգադրոն 1811 թվին առաջարկեց մի վարկած, որն այնուհետև ապացուցվեց և ձևակերպվեց որպես Ավոգադրոյի օրենք: 

Տարբեր գազերի հավասար ծավալներում արտաքին միատեսակ պայմաններում (ճնշում, ջերմաստիճան) պարունակվում են հավասար թվով մոլեկուլներ:

Երկու տարբեր գազերի համար ասվածը մաթեմատիկորեն կներկայացվի այսպես. եթե V1=V2, ապա N1=N2 հաստատուն ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում: Հայտնի է, որ մոլեկուլային կառուցվածք ունեցող յուրաքանչյուր նյութի մեկ մոլը պարունակում է 6,02⋅1023 թվով մոլեկուլներ: Ավոգադրոյի օրենքից բխում է, որ մեկ մոլ քանակով ցանկացած գազի զբաղեցրած ծավալը պետք է լինի հաստատուն: Նորմալ պայմաններում (ն.պ.) (0C0, 101,3 կՊա ճնշում) այն կազմում է 22,4 լիտր և կոչվում է գազի մոլային ծավալ. Vm=22,4 լ/մոլ Սովորական պայմաններում գազեր են ոչ մետաղային տարրերի առաջացրած որոշ պարզ նյութեր՝ ջրածին, թթվածին, օզոն, ազոտ, քլոր, ֆտոր, որոշ ոչ մետաղային տարրերի ջրածնային միացություններ՝ մեթան, ամոնիակ, ացետիլեն, քլորաջրածին, ֆտորաջրածին, բրոմաջրածին, յոդաջրածին, սիլան և այլն, որոշ ոչ մետաղների օքսիդներ՝ ածխածնի, ազոտի և քլորի որոշօքսիդները, բոլոր իներտ գազերը՝ հելիում, նեոն, արգոն, կրիպտոն, քսենոն և այլն: Հեղուկ և պինդ նյութերի մոլային ծավալները պայմանավորված են իրենց խտություններով և միմյանցից խիստ տարբեր են:

Որոշակի n մոլ քանակով գազի ծավալը կարող ենք հաշվել հետևյալ բանաձևի միջոցով՝ V=n⋅Vm Օրինակ` 3 մոլ ջրածնի ծավալը նորմալ պայմաններում հավասար է. V=3 մոլ⋅22,4 մոլ/լ=67,2 լ

Պատասխանել հարցերին

1. Տեղադրե՛ք գործակիցները,նշե՛ք յուրաքանչյուր ռեակցիայի տեսակն ըստ մոլեկուլների թվի փափոխության և ջերմէֆեկտի.
   ա. 2H₂+O₂= 2H₂O+464կՋ միացման ռեակցիա և ջերմանջատիչ
   բ. CaCO₃=CaO +CO₂-177կՋ քայքայման ռեակցիա և ջերմակլանիչ
   գ. 3Fe + 2O₂=Fe₃O₄+1117կՋ միացման ռեակցիա և ջերմանջատիչ
   դ. 2HgO= 2Hg+O₂-182կՋ քայքայման ռեակցիաև ջերմակլանիչ
2. Ի՞նչ միավորներով է արտահայտվում քիմիական ռեակցիայի ջերմէֆեկտը:

Ջերմության այն քանակը, որը քիմիական ռեակցիայի ընթացքում անջատվում է կամ կլանվում, անվանվում է ռեակցիայի ջերմէֆեկտ, նշանակվում է լատիներեն Q տառով և միավորների միջազգային համակարգում արտահայտվում է ջոուլներով (Ջ)։

Պատասխանել հարցերին

1. Լրացրեք բաց թողնված բառերը,քիմիական հավասարումը ռեակցիայի պայմանական գրառումըն է քիմիական բանձևերի և հատուկ նշանների միջոցով:
2. Հետևյալ ռեակցիաների ուրվագրերում ընտրեք գործակիցները և սլաքը փոխարինեք հավասարման նշանով.

ա. 3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

բ. 2 Al + 6 HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂

գ. 2 P + 3 S= P₂S₃

3. Գործակիցներն ընտրելուց հետո ռեակցիաների հավասարումներում նշեք ռեակցիային մասնակցող յուրաքանչյուր նյութի քանակը (մոլ)

2Al + 3Cl₂ = 2Al Cl₃ 2 մոլAl 3մոլ Cl 2մոլ AlCl3

ա.CO₂ + 2 NaOH=Na₂CO₃+H₂O 1 մոլ CO₂,  2 մոլ NaOH, 1 մոլ Na₂CO₃, 1 մոլ H₂O։

բ. 2 Al +3 CuSO₄=Al2(SO₄)₃+ 3 Cu 2 մոլ Al, 3 մոլ CuSO₄, 1 մոլ Al₂(SO₄)₃, 3 մոլ Cu

1. Սահմանե՛ք ու պարզաբանե՛ք քայքայման ռեակցիա հասկացությունը:
   Քայքայման է կոչվում այն ռեակցիան , որի ժամանակ մեկ բարդ նյութի քայքայումից ստացվում են երկու կամ ավելի նյութեր։
2. Սահմանե՛ք ու պարզաբանե՛ք միացման ռեակցիա հասկացությունը:
   Միացման է կոչվում այն քիմիական ռեակցիան, որի ժամանակ երկու կամ ավելի նյութերից ստացվում է մեկ բարդ նյութ։
3. Հետևյալ ռեակցիաների սխեմաներում կետերի փոխարեն գրե՛ք համապատասխան նյութերի բանաձերն ու հավասարեցրե՛ք:Յուրաքանչյուրի դեպքում որոշե՛ք ռեակցիայի տեսակը.

Cr₂O₃ = Cr +O₂ — քայքայման
KJ+Cl₂=KCl+J₂— քայքայման

Na₂O+ H₂O= NaOH — միացման
H₂CO₃=CO₂+H₂O— քայքայման

4.Հետևյալներից ընտրե՛ ք միայն միացման ռեակցիաների սխեմաներն ու դրանցում տեղադրե՛ք գործակիցները.

Zn+HCl=ZnCl₂+H₂ Fe+O₂=Fe₂O₃

BaO+H₂O=Ba(OH)₂ NaNO₃=NaNO₂+O₂
Zn+HCl=ZnCl₂+H₂
Zn+2HCI=ZnCI₂+H₂
Fe+O₂=Fe₂O₃
4Fe+3O₂=2Fe₂O₃
BaO+H₂O=Ba(OH)₂ 
BaO+H₂O=Ba(OH)₂
NaNO₃=NaNO₂+O₂

Պատասխանել հարցերին.

1. Ո՞րն է նյութի քանակի միավորը։ Սահմանեք մոլ հասկացությունը։
   Նյութի քանակական միավորը անվանում են Մոլ։ Նյութի քիմիական քանակի չափման միավորը մոլն է։ Մեկ մոլը նյութի այն քանակն է, որն այնքան կառուցվածքային միավոր է պարունակում, որքան ատոմ է պարունակվում ածխածնի C12 իզոտոպի  0,012կգ -ը:
2. Ի՞նչ է Ավոգադոյի հաստատումը,և ո՞րն է այդ մեծության չափողականությունը։
   Ավոգադրոյի օրենքը իդեալական գազերի հիմնական օրենքներից է, քիմիայի կարևոր օրենքներից մեկը, կապ է հաստատում գազի ծավալի և նյութի քանակի միջև։
3. Հակիրճ պարզաբանե’ք նյութի քանակ հասկացությունը։
   Նյութի քանակը  տվյալ նյութի չափաբաժինն է, որը պարունակում է այդ նյութի որոշակի թվով կառուցվածքային միավորներ:
4. Ի՞նչ է նյութի մոլային զանգվածը,թվապես ինչի՞ է հավասար ,ի՞նչ միավորներով է արտահայտվում։
5. Հաշվեք ածխածնի (II) օքսիդի մոլեկուլի իրական զանգվածը ։(m₀)
   

1. Կազմե՛ք թթվածնի հետ հետևյալ տարրերի միացության բանաձևը

K, Ca, Al, Fe(II), Fe(III), N(I), N(III), P(V),Mn(VII)

2.Գրեք հետևյալ նյութերի բանաձևերը.

ա) կալցիում֊օ֊երեք

բ)նատրիում֊Էն֊ օ ֊ երեք

գ)ֆերիում֊երկու֊օ֊երեք

3.Ի՞նչպես են անվանում 2 և 4 ֊ը(H₂SO₄) մոլեկուլային բանաձևում,և ի՞նչ է ցույց տալիս։

1. Կազմե՛ք թթվածնի հետ հետևյալ տարրերի միացության բանաձևը

K, Ca, Al, Fe(II), Fe(III), N(I), N(III), P(V),Mn(VII)

2.Գրեք հետևյալ նյութերի բանաձևերը.

ա) կալցիում֊օ֊երեք CO3

բ)նատրիում֊Էն֊ օ ֊ երեք NO3

գ)ֆերիում֊երկու֊օ֊երեքFe2O

3.Ի՞նչպես են անվանում 2 և 4 ֊ը(H₂SO₄) մոլեկուլային բանաձևում,և ի՞նչ է ցույց տալիս։
2-հատ ջրածին (H)
1-հատ սիլիցում (S)
4-հատ թթվածին (O)