Рубрика: Քիմիա

Ալկալիական մետաղներ

Ալկալիական մետաղները — պարբերական աղյուսակի առաջին խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերն են՝ Լիթիում (Li), նատրիում (Na), կալիում (K), ռուբիդիում (Rb), ցեզիում (Cs) և ֆրանսիում (Fr)։ Չնայած ջրածինը նույնպես առաջին խմբի գլխավոր ենթախմբի տարր է, այն շատ հազվադեպ է ցուցաբերում ալկալի մետաղներին բնորոշ հատկություններ։

Նրանք բոլորը պարզ նյութ վիճակում պայծառ փայլ ունեցող մետաղներ են, ոչ-մեծ տեսակարար կշռով և հալման ոչ-բարձր ջերմաստիճանով։ Դրանք էլեկտրական հոսանքի և ջերմության լավ հաղորդականություն ունեն։

Լիթիումը օդում արագորեն օքսիդանում է, իսկ ռուբիդիումն ու ցեզիումը նրա մեջ նույնիսկ բոցավառվում են առանց նախնական տաքացման։

Ալկալիական մետաղները եռանդուն կերպով ջրից ջրածին են դուրս մղում, առաջացնելով իրենց բաղադրությամբ նման հիդրօքսիդներ՝ NaOH, KOH, LiOH, RbOH, CsOH, որոնք հանդիսանում են ալկալիներ։

Մետաղական հատկությունները, հիմնային օքսիդներ և հիմքեր առաջացնելու ունակությունը ալկալիական մետաղների մոտ ավելի ցայտուն են արտահայտված, քան մյուս բոլոր մետաղների մոտ։

Ալկալիական մետաղների հատկություններից յուրաքանչյուրը փոփոխվում է այդ մետաղների ատոմական կշիռների աճման հետ միասին։ Օրինակ, ատոմական կշռի մեծացման հետ միասին նրանց հալման և եռման ջերմաստիճանները իջնում են, իսկ տեսակարար կշիռները, ընդհանրապես, բարձրանում են։

Նատրիումի ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s1:

Բնության մեջ տարածված տարր է, երկրակեղևում 2,83 %, ըստ զանգվածի յոթերորդն է։ Նատրիումի գլխավոր միներալներն են՝ հալիտը, չիլիական բորակը, տենարդիտը, միրաբիլիտը, որոնք նատրիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրն են։ Ազատ վիճակում բնության մեջ չի հանդիպում, մտնում է 222 միներալների բաղադրության մեջ։

Рубрика: Քիմիա

Գործնական աշխատանք՝ քլոր:

Բնության մեջ

Բնության մեջ հանդիպում է քլորի երկու իզոտոպներ 35Cl և 37Cl: Հալոգեններից երկիր ընդերքում ամենատարածվածը քլորն է։ Քլորը շատ ակտիվ տարր է, եռանդուն կերպով փոխազդում է բոլոր մետաղների ու բազմաթիվ ոչմետաղների հետ։ Բնության մեջ հանդիպում է բնական միացությունների ձևով՝ հալիտը՝ NaCl, սիլվինը՝ KCl, սիլվինիտը՝ KCl·NaCl, կառնալիտը՝ KCl · MgCl2 · 6Н2O: Մարդու օրգանիզմը պարունակում է 0,25 % քլորի իոն։

Ֆիզիկական հատկություններ

Սովորական պայմաններում քլորը սուր, հեղձուցիչ հոտով, դեղնականաչավուն, օդից 2,5 անգամ ծանր գազ է։ Թունավոր է։ Սենյակային ջերմաստիճանում 0,6 ՄՊԱ ճնշման տակ հեղուկանում է։ Սենյակային ջերմաստիճանում 1 ծավալ ջրում լուծվում է 2,5 ծավալ քլոր, ստացված դեղին լուծույթը անվանում են քլորաջուր, tհալ=-101°С, tեռ=-34°С, երբ քլորը պնդանում է, առաջացնում է կանաչավուն բյուրեղներ։ Քլորը օդից մոտ 2,5 անգամ ծանր գազ է։ Սենյակային ջերմաստիճանում 1 լ ջրում լուծվում է 2,5 լ քլոր։ Այդ լուծույթը կոչվում է քլորաջուր։ Ոչ մեծ ճնշման տակ քլորը վերածվում է հեղուկի, և այդ ձևով այն պահում ու փոխադրում են պողպատե μալոններով, իսկ մեծ քանակները երկաթուղային ցիստեռններով։

Քիմիական հատկություններ

Քլորը շատ ռեակցունակ նյութ է և փոխազդում է բազմաթիվ նյութերի հետ։ Բնորոշ է քլորի փոխազդեցությունը մետաղների, օրինակ՝ նատրիումի, պղնձի, երկաթի և մի շարք այլ մետաղների հետ։ Օդից ծանր է 1.19 սմ քառակուսի անգամ։ Կարող է առաջացնել ծուխ առանց կրակի։ Ունի օրգանական նյութերի մոլեկուլներին միանալու հատկություն։

Կիրառություն

Քլորը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ։ Այն օգտագործվում է աղաթթվի արդյունաբերական ստացման և այնպիսի նյութերի պատրաստման համար, որոնք օգտագործվում են գործվածքներն սպիտակեցնելու համար։ Խմելու ու կենցաղային նպատակների համար նախատեսված ջուրը մինչև ջրատար խողովակների ցանց մղելը հիվանդաբեր միկրոօրգանիզմներից ախտահանվում է իր մեջ աննշան քանակի քլոր լուծելով՝ քլորելով։ Գյուղատնտեսական բույսերի վնասատուների և հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար օգտագործվող կարևորագույն պրեպարատները (ինսեկտոֆունգիցիդները)՝ ԴԴՏ, հեքսաքլորան և գրանոզան, այնպիսի օրգանական նյութեր են, որոնց պատրաստման ժամանակ քլոր է գործադրվում։ Արդյունաբերությունում քլորից ստանում են քլորաջրածին և աղաթթու։ Քլորի ջրային լուծույթի մանրէասպան հատկության վրա է հիմնված բնակչությանը ջուր մատակարարող կայաններում գազային քլորի օգտագործումը, հատկություն, որը պայմանավորված ատոմային թթվածնի գոյացմամբ։ Քլորն օրգանիզմն ստանում է հիմնականում կերակրի աղի ձևով։ Քլորը կուտակվում է մաշկի մեջ, ավելցուկային ընդունման դեպքում պահվում է օրգանիզմում։ Սննդամթերքների մեջ պարունակվում է չնչին քանակությամբ։

(տեղեկություններ որոշակի աղբյուրներից)

Рубрика: Քիմիա

1.- Ո՞ր  տարրերն են   ընդգրկված 5֊րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում…

N(ազոտ)

P(ֆոսֆոր)

V(վանադիում)

As(արսեն)

Nb(նիոբիում)

Sb(ծարիր)

Ta(տանտալ)

Bi(բիսմութ)

Db(դուբնիրում)

2.-Ո՞ր տարրի  մոտ է ավելի ուժեղ արտահայտված  ոչ մետաղական հատկությունները ազոտի՞.թե `ֆոսֆոր՞. ինչո՞ւ. …

Ֆոսֆորի մոտ ավելի ուժեղ արտահայտված է ոչ մետաղական հատկությունները, քանի որ ֆոսֆորի էլեկտրաբացասականությունը ավելի քիչ է:

3.- Ինչո՞ւ  են  ազոտը և ֆոսֆորը համարվում կենսական  տարրեր…

Կենսական տարրեր են կոչվում այն տարրերը, որոնք առաջացնում են բարդ օրգանական նյութեր և ապահովում են օրգանիզմների կենսագործունեությունը: Ազոտը և ֆոսֆորն ունեն այդպիսի հատկություններ և համարվում են կենսական տարր:

4.-Ի՞նչ պայմաններ են անհրաժեշտ  բույսերի աճման  համար…

Հարկավոր է ջուր, հող, արև և լավ պայմաններ:

5.- Ինչո՞ւ են  հողին տալիս  պարարտանյութեր, ինչպիսի՞ պարարտանյութեր գիտեք….

Պարարտանութը նյութ է, որը բույսը ավելի արագ է աճեցնում:

*6. Ւ՞նչ  է  պարարտանյութը….

Պարարտանյութեր, օրգանական, անօրգանական (հանքային) և կենսաբանական (հիմնականում բակտերիալ) նյութեր են, որոնք օգտագործվում են հողի հատկությունները և բույսերի սննդառությունը բարելավելու ու բերքատվությունը բարձրացնելու նպատակով։

Рубрика: Քիմիա

ախագծի անվանումը՝ <>

Նախագծի բովանդակությունը * 5֊րդ խմբի գլխավոր. ենթախմբի տարրերի ընդհանուր բնութագիրը։

*Ազոտ և ֆոսֆոր տարրերի ատոմների կառուցվածքը։

Ազոտ քիմիական նշանը՝ N, ազոտը պարբերական աղյուսակում 5-րդ խմբի 7–րդ տարրն է, քիմիական ատոմային թիվը՝ 7-ն է, ազոտի ատոմային զանգվածը՝ 14.0067:

Ֆոսֆորի նշանը P։ Ֆոսֆորը գտնվում է տարրերի պարբերական համակարգի 3-րդ պարբերության 5-րդ խմբի տարր։ Կարգահամարը՝ 15 իսկ ատոմական զանգվածը՝ 30,97376։

*Ազոտ. ազոտի օքսիդները. ազոտական թթուն և նրա աղերը։

Ազոտի օքսիդներ անօրգանական միացություններ են, ազոտի և թթվածնի միացությամբ։ Թթվածնի հետ ազոտն առաջացնում է 6 կայուն միացություն։ Ազոտի բոլոր օքսիդները սովորական պայմաններում գազեր են բացի N2O5 անգույն բյուրեղական նյութ է։

Ազոտական թթուն գրգռող հոտով, հեղձուցիչ, սուր հոտով, անգույն, օդում ծխացող հեղուկ է։ Ուժեղ թթու է և օժտված թթուներին բնորոշ հատկություններով։ Փոխազդում է հիմնային օքսիդների, հիմքերի, աղերի, ամոնիակի հետ։ Ազոտական թթուն ուժեղ օքսիդիչ է:

Ոսկին և պլատինային շարքի մետաղները չեն փոխազդում ազոտական թթվի հետ ոչ մի խտության դեպքում։ Որպես ուժեղ թթու ազոտական թթուն փոխազդում է՝

*Ֆոսֆորի պարզ նյութերը` կարմիր և սպիտակ ֆոսֆոր։ Օրթոֆոսֆորական թթուն և նրա աղեը։

Սպիտակ ֆոսֆորը անգույն, դեղնավուն բյուրեղային նյութ է, որը փայլում է մթության մեջ: Ֆոսֆորի խտությունը 1,83 գ / սմ 3 է: Չի լուծվում ջրի մեջ, այն լավ լուծելի է ածխածնի դիսուլֆիդում: Ունի բնորոշ սխտորի հոտ: Սպիտակ ֆոսֆորի մոլեկուլներն ունեն բյուրեղային վանդակ, որի հանգույցներում կա Պ 4 մոլեկուլ ՝ տետրադեդրոնի տեսքով:Սպիտակ ֆոսֆորը թունավոր է և դժվար բուժիչ այրվածքներ է տալիս:

Կարմիր ֆոսֆորը մուգ կարմիր գույնի փոշոտ նյութ է, առանց հոտի, չի լուծարվում ջրի և ածխածնի դիսուլֆիդում, չի փայլում: Վառման ջերմաստիճանը 260 ° C, խտությունը 2.3 գ / սմ 3: Կարմիր ֆոսֆորը մի քանի ալոտոպային փոփոխությունների խառնուրդ է, որոնք տարբերվում են գույնով (կարմրուկից մինչև մանուշակագույն): Կարմիր ֆոսֆորի հատկությունները կախված են դրա արտադրության պայմաններից: Թունավոր չէ:

Օրթոֆոսֆորական թթուն միջին ուժի անօրգանական թթու է, քիմիական բանաձևն է H3PO4, այն ստանդարտ պայմաններում իրենից ներկայացնում է անգույն հիդրոսկոպիկ բյուրեղներ։ 213 °C ջերմաստրճանից բարձր ջերմաստիճանում փոխակերպվում է պիրոֆոսֆորական թթվի H4P2O7։ Ջրում լավ լուծելի է։ Անգույն, անհոտ հեղուկ է։

  • Ազոտական և ֆոսֆորական պարարտանյութեր։

Ազոտական պարարտանյութեր, հողի մեջ են մտցնում բերքառատության համար։ Հանքային ազոտային պարարտանյութերի թվին են պատկանում ամիդային, ամոնիակային և նիտրատային պարարտանյութերը։ Ազոտային պարարտանյութերը հիմնականում ստանում են սինթետիկ ամոնիակից։ Ազոտի միացությունների պատճառով հաճախ սահմանափակում է մշակաբույսերի աճը և դրա համար էլ ազոտային պարարտանյութերն ունեն մեծ դրական ազդեցություն։

Ֆոսֆորային պարարտանյութեր, հողի մեջ են մտցնում բերքառատության համար։ Ֆոսֆորի պակասի կամ բացակայության պայմաններում բույսերը ի վիճակի չեն աճելու նորմալ եղանակով։ Հողում ֆոսֆորի քիչ քանակությունը ազդում է հատկապես հացահատիկային բույսերի բերքի վրա։ Տարբերակված են ֆոսֆոր պարունակող պարարտանյութերի մի քանի տեսակներ

*»Ընտանեկան դպրոցի» հարցեր.

  1. Ի՞նչ. պայմաններ են անհրաժեշտ բույսերի. աճման համար…

Քանի որ գիտենք, որ սերմի զարգացման ու հասունացման համար անհրաժեշտ են 16 տարբեր տարրեր: Այդ տարրերից երեքը՝ ածխածինը, թթվածինն ու ջրածինը, բույսերը ստանում անմիջապես շրջակա միջավայրից, իսկ մնացած 13 պետք է ապահովվեն հողի, պարարտանյութերի կամ զանազան օրգանական նյութերի միջոցով:

  1. Ինչո՞ւ են ազոտը և ֆոսֆորը համարվում կենսական տարրեր. ..

Ազոտը կենսական տարր է, բայց ազոտն առկա է բոլոր կենդանի օրգանիզմներում և հանդիսանում է կարևորագույն բիոգենային տարրը։ Ազոտի պինդ մասի զանգվածի 1-3%-ը։ Իսկ ֆոսֆորը բնության մեջ տարածված տարր է, կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 9,3․10−2%։

  1. Ինչո՞ւ են հողին տալիս պարարտանյութեր…..

Նախ ֆոսֆորի պակասի դեպքում բույսերի բնականոն աճը խաթարվում է։ Հողում ֆոսֆոր անբավարար քանակությունը հատկապես ազդում է հացահատիկային մշակաբույսերի վրա։ Ասեմ նաև, որ Ֆոսֆոր պարունակող պարարտանյութերը լինում են տարբեր։

  1. Ի՞նչ է «Նիտրատային աղետը «…

Նիտրատներն 1970-ականներին որպես պարարտանյութ մեծ քանակությամբ օգտագործվել էին, որն էլ տարբեր երկրներու պատճառ էր դարձել հանելուկային թունավորումների: Ահա՛ թե ինչու նիտրատներ պարունակող սննդամթերքներով զանգվածային թունավորումներ անվանվեցին նիտրատային աղետ:

Ջրի կամ սննդամթերքի հետ մարդու օրգանիզմ թափանցելով՝ նիտրատները փոխարկվում են նիտրատների, որոնք ավելի վտանգավոր միացություններ են, քանի որ փոխազդում են արյան հեմոգլոբինի հետ: Որպես արդյունք՝ արյան կարմիր բջիջները էրիտրոցիտները, կորցնուկ են թոքերից դեպի հյուսվածքները:

Թեմատիկ հարցեր և վարժություններ.

*1. Ո՞ր տարրերն են ընդգրկված 5֊րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում…

Ազոտ՝ N, ֆոսֆորˋ P, արսենˋ As, ծարիր՝ Sb և բիսմութˋ Bi, տարրերը։

*2. Ո՞ր տարրի մոտ է ավելի ուժեղ արտահայտված ոչ մետաղական հատկությունները ազոտի՞.թե `ֆոսֆոր՞. ինչո՞ւ. ..

*3. Ազոտը և ֆոսֆորը համարվում են կենսական տարրեր. ինչո՞ւ. …

Ազոտը և ֆոսֆորը հաարվում են կենսական տարրեր,որովհետև կենսական տարրեր են կոչվում այն տարրերը, որոնք առաջացնում են բարդ օրգանական նյութեր, որոնք էլ ապահովում են օրգանիզմների կենսագործունեությունը։ Իսկ ազոտը և ֆոսֆորն ունեն այդ հատկությունները։

*4. Ւ՞նչ պայմաններ են անհրաժեշտ. բույսի աճի համար….

Բույսի աճի համար անհրաժեշտ է բարենպաստ պայմաններով միջավայր, անհրաժեշտ է լավ հող, ջուր, և հարկավոր լավ լուսավորություն

*5. Ւ՞նչ է պարարտանյութը. ինչպիսի՞ պարարտանյութեր գիտեք….

Պարարտանութը այն է, որը բույսին օգնում է աճել ավելի լավ պայմաններում և ապահովում է բույսի արագ աճը:

Рубрика: Քիմիա

Հալոգեններ, ոչ մետաղներ.

Հալոգեններ.

Մենդելեևի պարբերական համակարգի 7-րդ խմբի գլխավոր (Ա) ենթախմբի տարրերը՝ ֆտոր, քլոր, բրոմ, յոդ, աստատ։ Այդ անունը ստացել են այն պատճառով, որ բազմաթիվ մետաղների հետ առաջացնում են մեծ գործածություն ունեցող աղեր։

Առաջինը հայտնաբերվել է քլորը՝ 1774 թվականին, մյուսները` մի քանի տասնամյակ անց:

  • ֆտորը` 1886 թվականին
  • բրոմը` 1826 թվականին
  • յոդը` 1811 թվականին

Աստառը ռադիոակտիվ տարր է, գործնականում չի հանդիպում բնության մեջ, ստացվել է արհեստական ճանապարհով` միջուկային փոխարկման միջոցով, 1940 թվականին։ Բոլոր հալոգենները ոչ մետաղներ են:

Ոչ մետաղներ.

Քիմիական տարրեր, որոնք առաջացնում են մետաղներին ոչ բնորոշ հատկություններով պարզ նյութեր։ Մետաղական փայլ չունեն, էլեկտրականության և ջերմության վատ հաղորդիչներ են, կռելի չեն։ Հայտնի քիմիական տարրերից բնորոշ ոչ մետաղներ են միայն 22-ը, որոնցից ջրածինը, ազոտը, թթվածինը, ֆտորը, քլորը և ազնիվ գազերը սովորական պայմաններում գազեր են, բրոմը հեղուկ է, իսկ բորը, ածխածինը, սիլիցիումը, ֆոսֆորը, ծծումբը, արսենը, սելենը, տելուրը, յոդը և աստատը՝ պինդ նյութեր։ Տարրերի պարբերական համակարգում ոչ մետաղները գտնվում են միայն գլխավոր ենթախմբերում: 2-րդ խմբում ոչ մետաղներ չկան։

Рубрика: Քիմիա

Ջուրը մեր կյանքում

Ջուրն օրգանիզմի կարևորագույն բաղադրիչն է: Օրգանիզմում այն առաջանում է օրգանական նյութերի օքսիդացման արդյունքում և մասնակցում է կենսագործունեության համար կարևոր շատ քիմիական ռեակցիաների: Հասուն մարդու օրգանիզմի 60-65 %-ը կազմում է ջուրը: 
Ջուրը կյանքի սկզբնաղբյուրն է, առանց որի հնարավոր չէ ապրել: Կյանքը ծագել է ջրից: Ջուր կա ամեն մի կենդանի էակի մեջ: Ջուրը, ինչպես և լույսը, կենդանի ինֆորմացիա է կրում և փոխանցում: Ջրին հնարավոր է ծրագրել:
Ջրի հետ կապված ուսումնասիրությունները բերեցին նրան, որ ջուրը ունի հիշողություն, որ ջուրը լսում և հիշում է շրջակայքում կատարվածամեն բան: Ջրի վրա ամենամեծ ազդեցությունը թողնում է մարդը` իր էմոցիոնալ վիճակով ու ամեն մի արտասանած բառով: Սերը բարձրացնում է ջրի էներգետիկան, իսկ ագրեսիան` ցածրացնում:
Փորձերը ցույց են տվել, որ ստրուկտուրավորված ջուր խմելուց հետո, մարդու արյան մեջ դրական փոփոխություններ են կատարվում: Աղոթքներ ընթերցելով մարդը փոխում է ջրի կառուցվածքը: Բոլոր մթերքները ջուր են պարունակում և աղոթքը մթերքում պարունակվող ջրին ներդաշնակ կառուցվածք է հաղորդում:
Իր դրական ու բացասական մտքերով մարդն ազդում է բնության վրա, քանի որ բնության մեջ բոլոր օրգանիզմները ջուր են պարունակում:Ջուրը ուղեկցում է մեր կյանքի ամեն մի ակնթարթը: Մեր օրգանիզմի ջրի օրական պահանջը կազմում է 2 ,3 լ: 

Рубрика: Քիմիա

Սպիտակուցներ (պրոտեիններպոլիպեպտիդներ), բարձրամոլեկուլային օրգանական միացություններ , որոնք կազմված են պեպտիդային կապով իրար միացած ալֆա-ամինաթթուներից: Կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցների ամինաթթվային հաջորդականությունը որոշվում է գենետիկական կոդով, սինթեզելիս հիմնականում օգտագործվում է ամինաթթուների 20 տեսակ։ Ամինաթթուների տարբեր հաջորդականություններն առաջացնում են տարբեր հատկություններով օժտված սպիտակուցներ։ Ամինաթթվի մնացորդները սպիտակուցի կազմում կարող են ենթարկվել նաև հետատրանսլացիոն ձևափոխությունների, ինչպես բջջում ֆունկցիայի իրականացման ժամանակ, այնպես էլ մինչև ֆունկցիայի իրականացումը։ Հաճախ կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցի երկու տարբեր մոլեկուլներ միանում են միմյանց՝ առաջացնելով բարդ սպիտակուցային կոմպլեքսներ, ինչպիսին, օրինակ, ֆոտոսինթեզ սպիտակուցային կոմպլեքսն է։

Կենդանի օրգանիզմներում սպիտակուցների գործառույթները բազմազան են։ Սպիտակուց ֆերմենտները կատալիզում են օրգանիզմում ընթացող կենսաքիմիական ռեակցիաները և կարևոր դեր են խաղում նյութափոխանակության մեջ։ Որոշ սպիտակուցներ կատարում են կառուցվածքային և մեխանիկական գործառույթ՝ առաջացնելով բջջային կմախքը: Սպիտակուցները կարևոր դեր են կատարում նաև բջիջների ազդանշանային համակարգում, իմունային պատասխանում և բջջային ցիկլում:

Սպիտակուցները մարդու և կենդանիների սննդի կարևոր մասն են կազմում (միս, թռչնամիս, ձուկ, կաթ, ընկուզեղեն, ընդավորհացահատիկային բույսեր), քանի որ այս օրգանիզմներում սինթեզվում է միայն անհրաժեշտ սպիտակուցների մի մասը։ Մարսողության գործընթացում սննդի մեջ պարունակվող սպիտակուցները քայքայվում են մինչև ամինաթթուներ, որոնք հետագայում օգտագործվում են սպիտակուցի կենսասինթեզում՝ օրգանիզմի սեփական սպիտակուցների սինթեզի համար, կամ քայքայման գործընթացը շարունակվում է էներգիա ստանալու համար։

Սեքվենավորման մեթոդով առաջին սպիտակուցի՝ ինսուլինի ամինաթթվային հաջորդականության բացահայտման համար Ֆրեդերիկ Սենգերը 1958 թվականին ստացավ Նոբելյան մրցանակ քիմիայի բնագավառումՌենտգենային ճառագայթների դիֆրակցիայի մեթոդով 1950-ական թվականներին առաջին անգամ ստացվել է հեմոգլոբինի և միոգլոբինի եռաչափ կառույցները Մաքս Պեուցի և Ջոն Քենդրյուի կողմից համապատասխանաբար, որոնց համար 1962 թվականին նրանք ևս ստացել են քիմիայի բնագավառում Նոբելյան մրցանակ:

Рубрика: Քիմիա

Տնային աշխատանք

<<Ուսուցումը  փորձի  հիման  վրա>>

Նախագիծ 1.Միջառարկայական նախագիծ՝ քիմիա-կենսաբանություն ՝<<Կենսական  տարրեր;  Սպիտակուցներ:Նուկլեինաթթուներ: Ածխաջրեր: Ճարպեր: Վիտամիններ>> 

Մասնակիցներ՝ ավագ դպրոց-վարժարանի  սովորողներ

Ուղղորդող   հարցերը`

  • Որո՞նք են  կենդանի  օրգանիզմի  հիմնական  տարրերը

Կենդանի օրգանիզմի հիմնական տարրերն են ՝ մակրոտարրերը, միկրոտարրերը և ուլտրատարրերը։ Մակրոտարրերն են օրինակ ՝ ածխածինը (C), ջրածինը (H), թթվածինը (Օ), ազոտը (N), ֆոսֆորը (P) և ծծումբը (S): Միկրոտարրերն էին ՝ երկաթը (Fe), կալցիումը (Ca), նատրիումը (Na), քլորը (Cl), կալիումը (K), յոդը (I), մագնեզիումը (Mg), ֆտորը (F), ցինկը (Zn), ալյումինը (Al), սիլիցիումը (Si) և մանգանը, իսկ ուլտրատարրերն են ՝ ոսկին (Au), արծաթը (Ag) և այլն։

  • Ո՞րն է  կենդանի  օրգանիզմի  կառուցվածքային  միավորը

Կենդանի օրգանիզմի կառուցվածքային միավորը ՝ բջջիջներն են։ Բջջի 70-80%-ը կազմված է ջրից, 10-20%-ը սպիտակուցներից, 2%-ը ճարպերը, 0,2-2%-ը նուկլեինաթթուները, իսկ 0,2%-ը ածխաջրերը։

  • Ինչու՞  են  գիտնականներն ասում. «Կյանքը՝ սպիտակուցների գոյության ձևն  է»

Գիտնականները ասում են այդպես, որովհետև սպիտակուցները շատ մեծ դեր ունեն մեր կյանքում և դրանց շնորհիվ է, որ մենք ապրում ու շնչում ենք։

  • Որո՞նք են սպիտակուցների, ածխաջրերի, ճարպերի, նուկլեինաթթուների գործառույթները կենդանի օրգանիզմում
  • Ինչպիսի՞  օրգանական և  անօրգանական  նյութեր  կան  կենդանի  օրգանիզմում:

Օրգանական նյութերն են ՝ սպիտակուցները, ածխաջրերը, սախառոզը, գլյուկոզը, ճարպերը, լիպիդները, գլիկոգենը, օսլան, նուկլեինաթթուները և այլն, իսկ անօրգանական նյութերն են ՝ ջուրը (H2O), կերակրի աղը (NaCl), յոդը (I), թթվածինը (O), աղաթթուն (HCl) և այլն։

Рубрика: Քիմիա

Թթվածին

1.-Թթվածնի տարածվածությունը երկրագնդի վրա

 Կապված թթվածինը կազմում է Երկրի ջրային շերտի զանգվածի 6/7 մասը (85,82 % ըստ զանգվածի), մթնոլորտում, որտեղ նա գտնվում է ազատ վիճակում, պարունակությամբ երկրորդն է (23,15 % ըստ զանգվածի) ազոտից հետո։ Փոփոխությունը օդում 0,1 % -ից չի անցնում։ Մթնոլորտում թթվածնի կորուստը օքսիդացման, այրման, նեխման և շնչառության պատճառով լրացվում է ֆոտոսինթեզով։ Թթվածինը առաջին տեղն է առաջացրած միներալների թվով (1364), որոնց մեջ թթվածնի պարունակությամբ գերակշռում են սիլիկատները, քվարցը, երկաթի օքսիդները, կարբոնատները և սուլֆատները:

2. -Թթվածնի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները

ֆիզիկական

  • սովորական պայմաններում գազ է,
  • հոտ չունի,
  • անգույն է,
  • համ չունի,
  • եռում է 90,19 Կ (-182,96 °C) ջերմաստիճանում,
  • գոլորշիանում է 54,8 Կ (-218,35 °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. 20 °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։Թթվածնի հատկություններն ուսումնասիրելու համար այն պետք է ստանալ մաքուր վիճակում:Շվեդացի գիտնական Կարլ Շելեն 1771թ.առաջին անգամ անգամ թթվածին ստացել,ապա անգլիացի քիմիկոս Ջոզեֆ Փրիսթլին1774թ. կարմիր սնդիկի օքսիդի HgO քայքայումից.

քիմիական

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

Փոխազդում է ածխի հետ{\displaystyle {\mathsf {C+O_{2}\rightarrow CO_{2}\uparrow }}}

Կարևոր է նշել, որ թթվածնի պակասի դեպքում ածխի այրումից առաջանում է խիստ վտանգավոր գազ՝ ածխածնի (II) օքսիդ (CO՝ շմոլ գազ). {\displaystyle {\mathsf {2C+O_{2}\rightarrow 2CO\uparrow }}}

Սենյակային ջերմաստիճանում ծծումբը նույնիսկ մաքուր թթվածնում չի փոփոխվում, բայց օդում տաքացնելիս այրվում է թույլ երկնագույն բոցով։ {\displaystyle {\mathsf {S+O_{2}\rightarrow SO_{2}\uparrow }}}

Փոխազդում է ֆոսֆորի հետ. {\displaystyle {\mathsf {4P+5O_{2}\rightarrow 2P_{2}O_{5}}}}

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

Թթվածնի հետ անմիջականորեն փոխազդում են նաև գրեթե բոլոր մետաղները, օրինակ՝ ոսկին (Au)։ Այդպիսի ռեակցիաներն սկսելու համար սովորաբար տաքացում է պահանջվում. {\displaystyle {\mathsf {2Na+O_{2}\rightarrow Na_{2}O_{2}}}}

Օդում մագնեզիումը (Mg) այրվում է շլացուցիչ բոցով, ռեակցիայի հետևանքով առաջանում է սպիտակ փոշի՝ մագնեզիումի օքսիդ. {\displaystyle {\mathsf {2Mg+O_{2}\rightarrow 2MgO}}} {\displaystyle {\mathsf {3Fe+2O_{2}\rightarrow Fe_{3}O_{4}}}}

Պղինձը (Cu) միանում է թթվածնին՝ առաջացնելով սև փոշի՝ պղնձի (II) օքսիդ (CuO).{\displaystyle {\mathsf {2Cu+O_{2}\rightarrow 2CuO}}}

{\displaystyle {\mathsf {2SO_{2}+O_{2}\rightarrow 2SO_{3}}}}{\displaystyle {\mathsf {2SO_{2}+O_{2}\rightarrow 2SO_{3}}}}{\displaystyle {\mathsf {CH_{4}+2O_{2}\rightarrow CO_{2}+2H_{2}O}}}{\displaystyle {\mathsf {CH_{4}+2O_{2}\rightarrow CO_{2}+2H_{2}O}}}

3.-Թթվածնի կիրառումը

ազմազան են թթվածնի կիրառման բնագավառները. տեխնիկայում գործընթացների գրեթե 80 %-ն այս նյութի կիրառման վրա է հիմնված։

  • Մետաղների արտադրություն.

Դոմենային վառարանում թուջի ստացման գործընթացն արագացնելու նպատակով հաճախ թթվածնով հարստացված օդ է կիրառվում։ Մաքուր թթվածնում այրումն ընթանում է մոտ հինգ անգամ արագ, քան օդում։ Մեծ քանակությամբ թթվածին է օգտագործվում նաև պողպատահալման գործընթացում։

  • Մետաղների կտրում, զոդում ու եռակցում.

Ջրածինը (H2) թթվածնի հետ հատուկ այրիչներում այրելիս բոցի ջերմաստիճանը հասնում է մինչև 3200 °C, իսկ ացետիլեն (C2H2) օգտագործելիս՝ նույնիսկ մինչև 3500 °C։ Ացետիլենի այրման ռեակցիայի հավասարումն է.

4.-Օքսիդավերականգնման ռեակցիաներ

Այն ռեակցիաները, որոնք ընթանում են նյութերի բաղադրության մեջ առկա տարրերի ատոմների օքսիդացման աստիճանների փոփոխությամբ, անվանում են օքսիդացման-վերականգնման ռեակցիաներ:Այդ ռեակցիաների ընթացքը պայմանավորված է էլեկտրոնի անցմամբ մեկ ատոմից (իոնից, մոլեկուլից) մյուսին, ինչի հետևանքով էլ օքսիդացման աստիճանի փոփոխություն է տեղի ունենում:

5.- Լաբորատոր փորձ՝ <<Օդի բաղադրությունը>>

Օդն անհոտ, անհամ, տարբեր գազերի համասեռ խառնուրդ է: Հեղուկանում է −200°C-ում: 1774 թվականին ֆրանսիացի գիտնական Անտուան Լավուազիեն փորձով բացահայտել է, որ օդի ծավալի մոտ 1/5մասը (21)  թթվածինն է, իսկ մոտ 4/5 մասը (78) ` ազոտ և այլ գազեր:  Նա առաջարկել է նաև օդի հիմնական բաղադրիչ մասերի անվանումներ:

         Օդն ունի հաստատուն բաղադրություն, որը պահպանվում է բնական փոխանակության ճանապարհով: Ներկայացնենք չոր օդի բաղադրությունները՝ բաղադրամասերի միջին քանակությունները` ծավալային տոկոսներով. 

ԲաղադրիչներՄիջին քանակություն  (ծավալային %)Բաղադրիչներ     Միջին  քանակություն     (ծավալային %)             
             N2             78,09      Ne       0,0018
             Օ2             20,95      He       0,0005
             Ar             0,93  

 Բացի նշված գազերից, օդը պարունակում է նաև ոչ հաստատուն բաղադրամասեր՝ ածխածնի (IV) օքսիդ՝ 0,03%, ջրային գոլորշիներ և գազային այլ խառնուրդներ: Թթվածնի մասնակցությամբ քիմիական ռեակցիաները հիմնականում ընթանում են օդում, այլ ոչ մաքուր թթվածնում: Օդում թթվածնի զանգվածային բաժինը մոտ 23%  է՝ ըստ զանգվածի:Օդը կանխում է երկրի մակերևույթի գերտաքացումն արևից և միաժամանակ՝ պահպանում վերջինիս ջերմությունը տարածության մեջ ցրվելուց:Առանց օդի գրեթե ոչ մի կենդանի օրգանիղզմ չի կարող գոյություն ունենալ:

Անհատական-հետազոտական  աշխատանքներ՝

1.Թթվածնի ամենակարևոր հատկությունների  մասին (շնչառություն, այրում)

Շնչառություն, արտաքին միջավայրից օդի անցումը թոքեր և հակառակ ուղղությամբ, որի ընթացքում օրգանիզմը ստանում է թթվածին և արտազատում ածխածնի երկօքսիդ։

Բոլոր աերոբ օրգանիզմները օգտագործում են թթվածինը բջջային շնչառության համար, որի ընթացքում նրա միջոցով սննդի բաղադրամասերը ճեղքվում են և առաջանում է էներգիա, իսկ որպես վերջնանյութ՝ ածխածնի երկօքսիդ։ «Արտաքին շնչառության» ժամանակ մթնոլորտային օդը անցնում է թոքեր, որտեղ ալվեոլներում դիֆուզիայի միջոցով կատարվում է գազափոխանակություն։ Արյունատար համակարգի միջոցով այս գազերը տեղափոխվում են բջիջներ, որտեղ տեղի է ունենում «բջջային շնչառությունը» [1][2]։

Պատկեր:X-ray video of a female American alligator (Alligator mississippiensis) while breathing - pone.0004497.s009.ogv

Ամերիկյան էգ ալիգատորի շնչառության ռենտգենային նկարահանումը

Պատկեր:Real-time MRI - Thorax.ogv

Շնչառության ժամանակ կրծքավանդակի մագնիսական ռեզոնանսային պատկերումըՏուբերկուլոզով հիվանդ մարդու թոքերը։

Ողնաշարավոր կենդանիների մեծամասնության շնչառությունը կատարվում է թոքերի միջոցով, կազմած է ներշնչման և արտաշնչման հաջորդական փուլերից, որոնք կատարվում են քթի խոռոչից մինչև ալվեոլներ տեղափոխող խողովակների կամ օդուղիների բարձր ճյուղավորված համակարգի միջոցով։

Թթվածնի այրում

յրում, բարդ ֆիզիկաքիմիական պրոցես սկզբնական նյութերի վերափոխում: Երբեմն այրումը որոշվում է որպես օքսիդանտի և վառելիքի միջև եղած ռեակցիա:

Սակայն, այրման գործընթացները ներառում են, օրինակ, մոնոմոլեկուլային վառելիքի այրումը և օզոնի տարրալուծումը, երբ քիմիական էներգիան պահեստավորվում է մեկ նյութի քիմիական կապերով: Այրման մուտքում եղած նյութերում տեղի են ունենում էկզոթերմիկ ռեակցիաներ, որն ընթանում է ջերմության ինտենսիվ արտադրությամբ: Քիմիական էներգիան, որը պահեստավորված է ընթացիկ խառնուրդում, կարող է առանձնանալ որպես Ջերմային ճառագայթում և լույս: Լուսավոր շերտը կոչվում է կրակի ճակատ կամ ուղղակի կրակ:

Կրակի տիրապետումը հին մարդկանց կողմից խաղաց առանցքային դեր մարդկային քաղաքակրթության զարգացման գործում: Կրակը մարդկանց տվեց հնարավորություն սնունդ պատրաստելու և կացարանները տաքացնելու համար, իսկ արդյունքում-զարգացում՝ մետալուրգիաԷներգետիկա և նոր, ավելի կատարելագործված գործիքների և տեխնոլոգիաների ստեղծում: Այրման գործընթացի կառավարումը ընկած է ավտոմեքենաների, նավերի և հրթիռների շարժիչների ստեղծման հիմքում:

2.Ի՞նչ է մթնոլորտը, շերտերը

 երկնային մարմնի գազային ծածկ, որը նրա շուրջը պահպանվում է ձգողականության շնորհիվ։ Քանի որ մթնոլորտի և միջմոլորակային տարածությունների միջև չկա հստակ սահման, ապա ընդունված է մթնոլորտ համարել գազային այն միջավայրը, որը պտտվում է մոլորակի հետ զուգընթաց որպես մեկ ամբողջություն։ Մի շարք մոլորակների մթնոլորտային շերտը, որը հիմնականում բաղկացած է գազերից, կարող է չափազանց հաստ լինել։ Աստղերի արտաքին միջավայրը բնութագրելու համար, որը սկսվում է ֆոտոսֆերայից, օգտագործվում է աստեղային մթնոլորտ հասկացությունը։ Երկիր մոլորակի մթնոլորտը ներառում է թթվածին, որն օգտագործվում է կենդանի օրգանիզմների շնչառության համար, և ածխածնի երկօքսիդ, որն օգտագործում են բույսերըջրիմուռները, բակտերիաները ֆոտոսինթեզի համար։ Մթնոլորտը հանդես է գալիս նաև որպես մոլորակը արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից պաշտպանող շերտ։

3.Թթվածնի հայտնագործումը

Առաջին անգամ միմյանցից անկախ թթվածինը ստացել են շվեդ, գիտնական Շեելեն (17691970 թվականին՝ մագնեզիումի նիտրատի, թորակների ջերմային քայքայումից) և անգլիացի գիտնական Պրիստելին (1774 թվականին՝ սնդիկի օքսիդի և սուսրի տաքացումից).

{\displaystyle {\mathsf {2HgO\ {\xrightarrow {^{o}t}}\ 2Hg+O_{2}\uparrow }}}

4.Օզոն, օզոնային շերտ, օզոնայինճեղքերիվտանգավորությունը

Առաջադրանքներ՝Հաստատեք կամ հերքեք  պնդումների  ճշմարտացիությունը  օքսիդների  վերաբերյալ.

  1. Թթվածին պարունակող  երկտարր  միացություններ են, որոնցում  թթվածնի  օքսիդացման  աստիճանը  -2  է:
  2. Բոլոր օքսիդները  ջրում  լուծելի  են:
  3. Բոլոր օքսիդները   փոխազդում  են  թթուների  հետ:
  4. Հիմնային օքսիդները, փոխազդելով  թթուների  հետ, առաջացնում  են  աղ  և  ջուր:
  5. Ըստ CaCO3  → CaO  +  CO ռեակցիայի հավասարման  ստացված  թթվային  օքսիդի  զանգվածը  ելային  աղի  զանգվածի  56 %- ն  է:
  6. Na2O, CO2, N2O5, CaO, SO3  օքսիդների  շարքում  գրված  է  երեք  հիմնային  օքսիդ: