Հիմքեր, Դասակարգումը, Ստացման եղանակները

Հիմքերի շարքին են դասվում այն նյութերը, որոնց մոլեկուլում մետաղի ատոմը կապված է մեկ կամ մի քանի հիդրօքսո՝ (𝑂𝐻), խմբի հետ։ Քիմիական ռեակցիաների ընթացքում հիդրօքսո խումբը կարող է մի նյութից անփոփոխ անցնել մեկ այլ նյութի:

Հիմքերի բաղադրություններում պարունակվող հիդրօքսո՝ (𝑂𝐻), խումբը  միավալենտ է, ուստի հիմքերի բաղադրությունը արտահայտվում է հետևյալ ընդհանուր բանաձևով՝ 𝑀𝑒(𝑂𝐻)𝑛, որտեղ 𝑀𝑒-ն մետաղն է, իսկ 𝑛-ը թվապես հավասար է տվյալ հիդրօքսիդում 𝑀𝑒-ի օքսիդացման աստիճանին։

Հիմքերը հիմնականում իոնային միացություններ են. կապը մետաղի ատոմի և (𝑂𝐻) խմբի միջև իոնային է:

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:

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

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

Օքսիդների դասակարգումը, Ստացման եղանակները

Մոլեկուլում  -2 օքսիդացման աստիճանով թթվածնի ատոմ պարունակող երկտարր այն միացությունները, որոնցում թթվածնի ատոմներն անմիջականորեն միացած են մեկ այլ տարրի ատոմների հետ, իսկ միմյանց հետ միացած չեն, անվանվում են օքսիդներ:

Օքսիդները դասակարգվում են ըստ քիմիական հատկությունների.

Թթվային օքսիդներ, Թթուներ

Օքսիդները, որոնց համապատասխանում են թթուներ, կոչվում են թթվային օքսիդներ:

Թթվային օքսիդների օրինակներ՝

SO2,SO3,CO2,SiO2,P2O5,P2O3,N2O3,N2O5 և այլն:

Թթվային օքսիդներ են առաջացնում հիմնականում ոչ մետաղները:

Եթե մետաղը տարբեր օքսիդացման աստիճան է դրսևորում, ապա որպես կանոն` բարձրագույն օքսիդացման աստիճաններին համապատասխանում են թթվային օքսիդներ:

Մետաղների առաջացրած թթվային օքսիդների օրինակներ՝

CrO3,Mn2O7 և այլն:

Ոչ մետաղների այրումից առաջանում են ոչ մետաղների օքսիդներ՝ հիմնականում թթվային օքսիդներ:

Օրինակներ՝

S+O2=SO2C+O2=CO24P+5O2=2P2O5

Թթվային օքսիդների և ջրի փոխազդեցությունից ստացվում են բարդ նյութեր՝ թթուներ:

Օրինակներ՝

CO2+H2O=H2CO3SO3+H2O=H2SO4

Բոլոր թթվային օքսիդները լուծվում են ջրում, օրինակ՝ սիլիցիումի (IV) օքսիդը՝ SiO2:

Սակայն, այն թթվային օքսիդ է, քանի որ նրան համապատասխանում է սիլիկաթթուն՝ H2SiO3:

Նշված թթուն տաքացնելիս քայքայվում է՝ առաջացնելով համապատասխան օքսիդը՝

H2SiO3→t°SiO2+H2O

Թթուները բարդ նյութեր են, որոնց մոլեկուլները կազմված են մեկ կամ մի քանի ջրածնի ատոմներից և թթվային մնացորդից:

Մթնոլորտ, Օդի բաղադրությունը

Մթնոլորտը Երկիրը շրջապատող և նրա հետ պտտվող օդային թաղանթն է: Նրա ստորին սահմանը երկրագնդի մակերևույթն է: Մթնոլորտի հաստությունը 1500-2000 կմ է, որը հավասար է Երկրի շառավղի մոտ 1/3-ին: Մթնոլորտը մնում է երկրագնդի շուրջը և Տիեզերքում չի ցրվում երկրագնդի ձգողության շնորհիվ:Մթնոլորտն առաջացել է երկրակեղևի և ջրոլորտի ձևավորման գործընթացում արտազատված գազերից: Մթնոլորտային օդը մի շարք գազերի խառնուրդ է: Նրա բաղադրության մեջ գերակշռում են ազոտը և թթվածինը: Օդը պարունակում է նաև չնչին քանակի արգոն, ածխաթթու գազ, նեոն, հելիում, ջրածին, օզոն և այլ գազեր: Նրանում կան ջրային գոլորշիներ, սառույցի բյուրեղներ, ծխի և փոշու մասնիկներ:

Մենք գիտենք, որ Երկիրն Արեգակնային համակարգի միակ մոլորակն է, որի վրա կյանք կա: Երկրի վրա կյանքի պահպանման համար մթնոլորտի նշանակությունը հսկայական է: Ամենից առաջ օդն անհրաժեշտ է մոտավորապես 11 հազար լիտր օդ: Մարդը և կենդանիներն օդից յուրացնում են թթվածին, իսկ բույսերը՝ նաև ածխաթթու գազ: Օդից կլանելով ածխաթթու գազը՝ Արեգակի ճառագայթերի ազդեցությամբ կանաչ բույսերը դրանից անջատում են թթվածինը և այն վերադարձնում մթնոլորտ:

Մթնոլորտի շնորհիվ Երկրի վրա պահպանվում են այն ջերմային պայմանները, որոնց հարմարվել են մարդը և մյուս կենդանի օրգանիզմները: Մթնոլորտը ցրում է Արեգակի կիզիչ ճառագայթները, և դրանց ցերեկվա ընթացքում այնքան էլ ուժեղ չեն տաքացնում Երկրի մակերևույթը: Իսկ գիշերվա ընթացքում այն վերմակի նման պահում է տաքությունը՝ թույլ չտալով, որ Երկրի մակերևույթն արագ սառչի:

Մթնոլորտը Երկրի մակերևույթը պաշտպանում է երկնաքարերից: Դրանք, մեծ արագությամբ մտնելով մթնոլորտ, նրա վերին շերտերում օդի հետ շփումից շիկանում և այրվում են՝ հազվադեպ հասնելով Երկրի մակերևույթ:

Մթնոլորտը Երկրի վրա ջրի շրջապտույտի անհրաժեշտ պայմաններից է: Մենք գիտենք, որ մթնոլորտում ջրային գոլորշիները խտանում են և տեղումների ձևով նորից թափվում Երկրի վրա:

Ձվի քիմիական բաղադրությունը

Ձուն սննդամթերք է, որը պարունակում է բազմաթիվ սննդանյութեր և կարող է օգտագործվել տարբեր ուտեստների մեջ: Ձվի քիմիական բաղադրությունը կարող է փոքր-ինչ տարբերվել՝ կախված դրա չափից և այն կենդանուց, թե որ կենդանուց է այն ածել։ Սովորաբար հավի ձվերը պարունակում են հետևյալ սննդանյութերը.

Սպիտակուցներ՝ 6 գրամ
Ճարպեր՝ 5 գրամ
Ածխաջրեր՝ 0,6 գրամ
Ջուր՝ 76 գրամ
Կալորիաներ՝ մոտ 78 կալորիա

Բացի այդ, ձուն պարունակում է բազմաթիվ վիտամիններ և հանքանյութեր, այդ թվում՝ A, D, E, K, B6, B12 վիտամիններ, կալիում, երկաթ, մագնեզիում, ֆոսֆոր և ցինկ: Դեղնուցը պարունակում է ավելի շատ ճարպ և ​​խոլեստերին, քան սպիտակուցը, բայց նաև պարունակում է վիտամիններ և հանքանյութեր: Ընդհանուր առմամբ, ձուն սպիտակուցի և սննդակարգի այլ սննդանյութերի կարևոր աղբյուր է:

Ձվի կեղևը հիմնականում բաղկացած է հանքանյութերից, մասնավորապես՝ կալցիումի կարբոնատից: Ձվի կճեպի քիմիական բաղադրությունը կարող է մի փոքր տարբերվել՝ կախված հավի ցեղից և պահման պայմաններից, սակայն այն սովորաբար պարունակում է մոտ 95% կալցիումի կարբոնատ, ինչպես նաև փոքր քանակությամբ այլ հանքանյութեր, ինչպիսիք են մագնեզիումը, կալիումը, ֆոսֆորը և նատրիումը։ .

Բացի հանքանյութերից, ձվի կեղևը պարունակում է փոքր քանակությամբ օրգանական նյութեր, ինչպիսիք են կոլագենը, գլիկոզամինոգլիկանները և քոնդրոիտին սուլֆատը: Դրանք շարակցական հյուսվածքի կարևոր բաղադրիչներն են և կարող են օգտակար ազդեցություն ունենալ ոսկորների և հոդերի առողջության վրա:

Ձվի կճեպի քիմիական բաղադրությունը այն դարձնում է սննդակարգում կալցիումի արժեքավոր աղբյուր: Մեկ գրամ ձվի կեղևը պարունակում է մոտավորապես 380-400 մգ կալցիում։

Քիմիական փորձ ` Ծուխ առանց կրակի

Քիմիայի դասաժամին կատարեցինք փորձ` ծուխ առանց կրակի։

Օգտագործել ենք ` 2 կաթիլ ջուր, 3 կաթիլ գլիցերին, մարգանցովկա։

Ծուխ `առանց կրակի

Գլիցերին, (1,2,3-տրիօքսիպրոպան, պրոպանտրիոլ-1,2,3), եռատոմ սպիրտների պարզ ներկայացուցիչ։ Իրենից ներկայացնում է մածուցիկ, թափանցիկ հեղուկ

Մետաղների օքսիդներ, Հիմքեր

Մետաղների օքսիդներում թթվածին տարրի ատոմը (ատոմները) միացած է մետաղ տարրի ատոմի (ատոմների) հետ:
Օրինակ՝ CuO, MgO, ZnO, Na2O, Cr2O3 և այլն: Մետաղների օքսիդները սովորական պայմաններում պինդ նյութեր են:

Մագնեզիումի օքսիդ , Պղնձի օքսիդ, Քրոմի(III) օքսիդ, Մետաղների օքսիդները, որոնց համապատասխանում են հիմքեր, անվանում են հիմնային օքսիդներ:Օրինակ՝  CuO→Cu(OH)2,Na2O→NaOH,MgO→Mg(OH)2 և այլն:Եթե մետաղը տարբեր օքսիդացման աստիճան է դրսևորում, ապա որպես կանոն ցածրագույն օքսիդացման աստիճաներին են համապատասխանում հիմնային օքսիդներ:Օրինակ՝ քրոմը առաջացնում է երեք օքսիդ՝ Cr+2O,Cr+32O3,և Cr+6O3,, որոնցից միայն Cr+2O է հիմնային օքսիդ:Պարբերական համակարգի I Ա և II Ա  (բացի բերիլիումից և մագնեզիումից) մետաղների օքսիդները փոխազդում են ջրի հետ՝ առաջացնելով համապատասխան լուծելի հիմքեր:Օրինակ՝  Na2O+H2O=2NaOHCaO+H2O=Ca(OH)2Հիմքերը բարդ նյութեր են, որոնք կազմված են մետաղի ատոմներից և մեկ կամ մի քանի հիդրոքսոներից՝  OH խմբից:Հիմքերի  բաղադրությունն արտահայտվում է հետևյալ ընդհանուր բանաձևով՝Me+n(OH)n−Լուծելի հիմքերը անվանվում են ալկալիներ:Օքսիդներ և լուծելի հիմքեր՝ ալկալիներ.

Հիմնային օքսիդի բանաձևը և անվանումը	Լուծելի հիմքի ալկալու բանաձևը և անվանումը
Na2O`  նատրիումի օքսիդ	NaOH` նատրիումի հիդրօքսիդ
K2O՝  կալիումի օքսիդ	KOH` կալիումի հիդրօքսիդ
Li2O`  լիթիումի օքսիդ	LiOH՝ լիթիումի հիդրօքսիդ
Cs2O՝  ցեզիումի օքսիդ	CsOH՝ ցեզիումի հիդրօքսիդ
CaO՝ կալցիումի օքսիդ	Ca(OH)2՝ կալցիումի հիդրօքսիդ
SrO՝  ստրոնցիումի օքսիդ	Sr(OH)2՝ ստրոնցիումի հիդրօքսիդ
BaO՝ բարիումի օքսիդ	Ba(OH)2՝ բարիումի հիդրօքսիդ

Ուշադրություն
Ալկալիները տաքացնելիս չեն քայքայվումԱնլուծելի օքսիդների և նրանց համապատասխան հիմքերի միջև կապ հաստատվում է քայքայման ռեակցիայով: Տաքացնելիս այդ հիմքերը քայքայվում են՝ առաջացնելով համապատասխան օքսիդը:
Օրինակ՝   Mg(OH)2→t°MgO+H2O2Al(OH)3→t°Al2O3+3H2O։

Թթվածնի քիմիական հատկությունները

Թթվածինն ազատ վիճակում քիմիապես ակտիվ պարզ նյութերից է ու հեշտությամբ փոխազդում է մեծ թվով պարզ և բարդ նյութերի հետ։

• Թթվածնի փոխազդեցությունը ոչ մետաղների  հետ.

Թթվածնի հետ անմիջականորեն փոխազդում են գրեթե բոլոր ոչ մետաղները՝ֆտորից (F₂), քլերից (Cl₂),բիոմից (Br₂) և յոդից (J₂) բացի։

• Փոխազդում է ածխի հետ։

Կարևոր է նշել, որ թթվածնի պակասի դեպքում ածխի այրումից առաջանում է խիստ վտանգավոր գազ՝ ածխածնի (II) օքսիդ (CO՝ շմոլ գազ).

Սենյակային ջերմաստիճանում ծծումբը  նույնիսկ մաքուր թթվածնում չի փոփոխվում, բայց օդում տաքացնելիս այրվում է թույլ երկնագույն բոցով։

• Փոխազդում է ֆոսֆորի  հետ.

Այս ռեակցիան սկսելու համար անհրաժեշտ է բարձր ջերմաստիճան ռեակցիան ընթանում է ինքնաբերաբար՝ լույսի ու ջերմության անջատմամբ։

• Փոխազդեցությունը մետաղների հետ.

Թթվածնի հետ անմիջականորեն փոխազդում են նաև գրեթե բոլոր մետաղները, օրինակ՝ոսկին  (Au)։ Այդպիսի ռեակցիաներն սկսելու համար սովորաբար տաքացում է պահանջվում.

Օդում  մագնեղիունը  (Mg) այրվում է շլացուցիչ բոցով, ռեակցիայի հետևանքով առաջանում է սպիտակ փոշի՝ մագնեզիումի օքսիդ.

Պղինձը (Cu) միանում է թթվածնին՝ առաջացնելով սև փոշի՝ պղնձի (II) օքսիդ (CuO).

• Թթվածնով օքսիդանում են նաև բարդ նյութերը.

Թթվածնի ֆիզիկական հատկությունները

Թթվածնին (երկթթվածնին)՝ որպես պարզ նյութի, ծանոթ չլինել չեք կարող, քանի որ բոլորս ենք այդ նյութը շնչում։ Հայտնի է, որ թթվածինը.

• սովորական պայմաններում գազ է,
• հոտ չունի,
• անգույն է,
• համ չունի,
• եռում է -183 °C ջերմաստիճանում,
• պնդանում է -219°C ջերմաստիճանում,
• հեղուկ և պինդ վիճակում երկնագույն է,
• հեղուկ վիճակում դեպի մագնիսն է ձգվում

Թթվածնի խտությունը 0 °C ջերմաստիճանում և 101 կՊա ճնշման տակ հավասար է 1,43 գ/լ, ինչը 1,11 անգամ մեծ է օդի խտությունից։ Թթվածինը ջրում քիչ է լուծվում. 200 °C ջերմաստիճանում 100 ծավալ ջրում լուծվում է 3 ծավալ թթվածին, որն էլ, ապահովում է ջրային կենդանիների ու բույսերի շնչառությունը։

Ջերմաստիճանը բարձրացնելիս թթվածնի, ինչպես և՝ ցանկացած այլ գազի, լուծելիությունը ջրում նվազում է, իսկ իջեցնելիս՝ աճում։
Օրինակ՝ 0 °C ջերմաստիճանում թթվածնի լուծելիությունը 100 ծավալ ջրում 5 ծավալ է, և այդ հանգամանքի հետ է մասամբ կապված հյուսիսային ծովերի ձկնառատությունը։

Քիմիական փորձ` Հրաբուխի ժայթքում

Այսօր քիմիայի դասաժամին կատարեցինք քիմիական փորձ` հրաբուխի ժայթքում։ Այն բավական հետաքրքիր էր։

Օգտագործել ենք`ամոնիումի երկքրոմատ, որը նարնջագույն շատ գեղեցիկ նյութ է։

Սկզբում ավելացրեցինք ամոնիոումի երկքրոմատը , հետո այրեցինք։ Փորձի ավարտին ավելացավ զանգվածը, գույնը նարնջագույնից փոխակերպվեց սևի։

Ահա փորձի արդյունքը`