გაკვეთილი N25

საშიანაო დავალების შემოწმება: 1. ა) 2Na + 2H2O 2NaOH + H2

ბ) 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O გ) Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ან Na2CO3 + BaCl2 2NaCl + BaCO3 ხ ხ ხ უ დ) NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl ხ ხ ხ უ ე) 2NaNO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2HNO3

2. ა) 2Al + 3Cl2 2AlCl3

ან 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 ბ) AlCl3 + 3NaOH 3NaCl + Al(OH)3 ხ ხ ხ უ გ) 2Al(OH)3 + 3H2SO4 2Al2(SO4)3 + 6H2O დ) Al2(SO4)3 + 6KOH 2Al(OH)3 + 3K2SO4

ე) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2+ 2H2O

3. ა) 4P + 5O2 2P2O5 ბ) P2O5 + 3H2O 2H3PO4 გ) 3KOH + H3PO4 K3PO4 + 3H2O (KOH-ის ნაცვლად შეიძლება K, K2O, K2CO3 და სხვა ნივთიერებების გამოყენება). დ) 2K3PO4 + 3CaCl2 6KCl + Ca3(PO4)2 ხ ხ ხ უ ე) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 3CaSO4 + 2H3PO4

4. ა) Cl2 + H2 2HCl ბ) HCl + NaOH NaCl + H2O (შეიძლება აგრეთვე Na, Na2O, Na2CO3 და სხვ. ნაერთების გამოყენება). გ) NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl ხ ხ ხ უ შეიძლება აგრეთვე 2NaCl + Ag2SO4 Na2SO4 + 2AgCl

5. ა) MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O ბ) MgSO4 + Ba(NO3)2 Mg(NO3)2 + BaSO4 ხ ხ ხ უ გ) Mg(NO3)2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaNO3 (შეიძლება NaOH-ია გარდა KOH-ის ან Ba(OH)2-ის გამოყენება). დ) Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O

6. ა) Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 ან Zn + Cl2 ZnCl2 ან Zn + FeCl2 ZnCl2 + Fe (FeCl2-ის გარდა შეიძლება ყველა იმ მეტალის ქლორიდის გამოყენება, რომელიც თუთიაზე ნაკლებად აქტიურია). ბ) ZnCl2 + 2KOH Zn(OH)2 + 2KCl გ) Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O დ) Na2ZnO2 + 2HCl 2NaCl + H2ZnO2

ანუ Zn(OH)2

ე) Zn(OH)2 ZnO + H2O ვ) ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O

7. ა) Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 2FeCl3 + 3BaSO4 ბ) 2FeCl3 + 3 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6HCl კონც ან 2FeCl3 + 3Ag2SO4 Fe2(SO4)3 + 6AgCl გ) FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl დ) Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O ე) Fe2(SO4)3 + 6NaOH 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3

ვ) 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O შეიძლება აგრეთვე 2Fe(OH)3 + 3SO3 Fe2(SO4)3 + 3H2O ზ) Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O t0თ) Fe2(SO4)3 Fe2O3 + 3SO3

ი) უშუალოდ Fe2O3-დან Fe(OH)3 არ მიიღება. ამისათვის Fe2O3 უნდა გადავიყვანოთ რკინის(III) ხსნად მარილში და მერე ვამოქმედოთ ტუტესთან. ჯერ Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O შემდეგ FeCl3 + 3KOH 3KCl + Fe(OH)3 კ) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O

IV ტესტი

1. ფუძე ოქსიდებია:

1. Na2O, K2O, CaO, CuO

2. FeO, Fe2O3, SO2, SO3

3. K2O, CaO, Na2O, SiO2

4. Li2O, Na2O, K2O, CO2

2. მჟავა ოქსიდებია:

1. SO2, SO3, CO2, Na2O

2. K2O, Na2O, SiO2, CuO

3. CO2, SO2, SO3, SiO2

4. FeO, Fe2O3, CuO, SiO2

3. რომელი დებულებაა სწორი:

1. მჟავა ოქსიდები რეაქციაში არ შედიან ტუტეებთან

2. ტუტეები რეაქციაში შედიან ფუძე ოქსიდებთან

3. მჟავები რეაქციაში არ შედიან მეტალებთან

4. ამფოტერული ოქსიდები რეაქციაში შედიან როგორც მჟავებთან, ისე

ტუტეებთან

4. რომელი რეაქციის ტოლობაა არასწორი?

1. Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O

2. CaO + CO2 = CaCO3

3. SO3 + H2O = H2SO4

4. CuO + H2O = Cu(OH)2 5. რომელი რაქციის ტოლობაა არასწორი?

1. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2. Cu + 2HCl = CuCl2 + H2

3. Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

4. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 6. რომელი რეაქციის საშუალებით შეიძლება მივიღოთ ფუძე?

1. Cu + 2H2O = Cu(OH)2 + H2

2. Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

3. ZnO + H2O = Zn(OH)2

4. Fe(OH)2 + 2NaCl = FeCl2 + 2NaOH 7. რომელი რეაქციის ტოლობა არ არის სწორი?

1. SO2 + H2O = H2SO3

2. H2SO4 + 2NaCl = Na2SO4 +2 HCl

3. P2O5 + H2O = 2HPO3

4. SiO2 + H2O = H2SiO3

8. რომელი რეაქციის ტოლობა არის სწორი?

1. Fe + CuSO4 = FeSo4 + Cu

2. 2Al(OH)3 + 3CaCl2 = 2AlCl3 + 3Ca(OH)2

3. AgCl + NaNO3 = NaCl + AgNO3

4. Cu + FeSO4 = CuSO4 + Fe

9. რომელი რეაქციაა მცდარი?

1. 2NaOH + Zn(OH)2 = Na2ZnO2 + 2H2O

2. Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

3. Fe(OH)2 + 2HCl = FeCl2 + 2H2O

4. Mg(OH)2 + 2NaOH = Na2MgO2 + 2H2O

10. რომელი რეაქციის შედეგად არ მიიღება მჟავა მარილი?

1. Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3

2. H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O

3. Fe(OH)2 + HCl = Fe(OH)Cl + H2O

4. H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O

თემა N 3

ელემენტთა პერიოდული სისტემა

პერიოდულობის კანონი

ეს გაკვეთილი ძალიან დიდ ფაქტიურ მასალას შეიცავს. მაგრამ მისი გაყოფა

შეუძლებელია. ამიტომ გთხოვთ ყურადღებით გაეცნოთ და რამოდენიმეჯერ გადაიმეოროთ, რადგან მის კარგად ათვისებაზეა დამოკიდებული რამდენად ღრმად შეისწავლით პერიოდულ სისტემას, რომელიც ქიმიის შესწავლის საფუძელია.

ელემენტთა პერიოდული სისტემა ელემენტთა მეცნიერული კლასიფიკაციაა. პერიოდული სისტემა შექმნა დ.ი. მენდელევმა 1869 წელს პერიოდულობის კანონის საფუძველზე. ეს კანონია:

მარტივ ნივთიერებათა თვისებები, აგრეთვე ელემენტთა ნაერთების თვისებები და ფორმები პერიოდულ დამოკიდებულებაშია ელემენტების ატომური წონის სიდიდესთან.

“ელემენტთა ნაერთები” - რთული ნივთიერებებია, ხოლო “ატომური წონა” - ატომური მასაა.

იმისთვის, რომ გავარკვიოთ თუ რაზეა საუბარი ამ კანონში, ჯერ ვილაპარაკოთ იმაზე თუ რა არის “მარტივი ნივთიერების თვისებები”, რა არის “რთული

ნივთიერების თვისებები და ფორმები” და რას ნიშნავს “პერიოდული დამოკიდებულება”.

მარტივი ნივთიერებები შეიძლება იყოს მეტალური ან არამეტალური ბუნების. როგორც უკვე ვისწავლეთ მეტალები ის მარტივი ნივთიერებებია, რომლებიც კარგად ატარებენ დენსა და სითბოს, ახასიათებთ მეტალური ბზინვარება, ჭედადობა და გლინვადობა. არამეტალებს კი ეს თვისებები ან ნაწილობრივ ან საერთოდ არ ახასიათებთ.

თუ შევადარებთ ნაერთებს LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH და FrOH აშკარაა, რომ მათ “ერთნაირი ფორმა” - MeOH აქვთ. ამასთან ყველა ეს ნივთიერება წყალში ხსნადი ჰიდროქსიდები, მწვავე ტუტეებია. ე.ი. მათ ერთნაირი თვისებები აქვთ. აქვე ვთქვათ ისიც, რომ ყველა ეს მეტალი Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ერთმანეთის მსგავსი ძლიერი ერთვალენტიანი მეტალებია და მათ ტუტე მეტალებსაც ეძახიან. შევადაროთ აგრეთვე ნაერთები HF, HCl, HBr, HI და HAt. ცხადია, რომ მათ ერთნაირი “ფორმა” HX აქვთ. ყველა ამ ნაერთის წყალხსნარი მჟავაა, ანუ მსგავსი თვისებები აქვთ. ამ ძლიერ არამეტალებს (F, Cl, Br, I, At) ჰალოგენებსაც უწოდებენ. ამგვარად დავადგინეთ რას ნიშნავს “ნივთიერებათა თვისებები და ფორმები”.

ახლა განვიხილოთ რას ნიშნავს “პერიოდული დამიოკიდებულება”. დავუშვათ, რომ დღეს, ორშაბათია. შვიდი დღის შემდეგ ისევ ორშაბათი იქნება. ორშაბათი იქნება 14, 21, 28 დღის შემდეგაც. ორშაბათი იყო აგრეთვე 7, 14 დღის წინაც. ხვალ იქნება სამშაბათი და სამშაბათი იქნება ხვალიდან მე-7, მე-14 და ა.შ. დღესაც. ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ კვირის დღეები მეორდება “პერიოდულად” და ეს პერიოდი შვიდდღიანია.

ახლა კი პერიოდულობის კანონი ჩამოვაყალიბოთ ჩვენი სიტყვებით: თუ განვალაგებთ ქიმიურ ელემენტებს ატომური მასის ზრდის მიხედვით,

შევამჩნევთ, რომ ერთმანეთის მსგავსი თვისებების მქონე ელემენტები ელემენტების გარკვეული რიცხვის შემდეგ, ანუ პერიოდულად მეორდება.

განვალაგოთ ელემენტები ატომური მასის ზრდის მიხედვით. მივიღებთ რიგს: 1H, 2He, 7Li, 9Be, 11B, 12C, 14N, 16O, 19F, 20Ne, 23Na, 24Mg, 27Al, 28Si, 31P, 32S, 35,5Cl, 40Ar და ა.შ. (ელემენტის სიმბოლოს მარცხენა ზედა კუთხეში ამ ელემენტის ატომური მასაა მითითებული).

დავიწყოთ მესამე ელემენტიდან და დაწვრილებით განვიხილოთ თითოეული მათგანი.

7Li – ელემენტი ლითიუმი ძლიერი, აქტიური ტუტე მეტალია, ერთვალენტიანია. მისი ოქსიდი Li2O ფუძე ოქსიდია. ხოლო ჰიდროქსიდი LiOH ტუტეა.

9Be – ელემენტი ბერილიუმი ორვალენტიანი მეტალია. მას ლითიუმთან შედარებით დაქვეითებული აქვს მეტალური ბუნება. მისი ოქსიდი და ჰიდროქსიდი BeO და Be(OH)2 ამფოტერული ბუნებისაა.

11B – ბორი სუსტი არამეტალური ბუნების მქონე სამვალენტიანი ელემენტია. მის ოქსიდს და შესაბამის ჰიდრატს (წყლის მიერთების შედეგად მიღებული ნაერთი) B2O3 და H3BO3 სუსტი მჟავა ბუნება აქვთ.

12C – ნახშირბადი ბორთან შედარებით უფრო ძლიერი ოთხვალენტიანი არამეტალია. მას მჟავური ოქსიდი CO2 და მჟავა H2CO3 შეესაბამება. ამასთან წყალბადთან ის წარმოქმნის CH4 (მეთანი) შედგენილობის აირად ნაერთს.

14N – აზოტი ნახშირბადზე უფო ძლიერი არამეტალია. მისი მაქსიმალური ვალენტობა 5-ია ტოლია (როგორც შემდეგ ვნახავთ უფრო სწორი იქნებოდა გვეთქვა, რომ მისი მაქსიმალური დაჟანგულობის ხარისხი არის +5). აზოტს მჟავური ოქსიდი

N2O5 და ძლიერი მჟავა HNO3 შეესაბამება. აგრეთვე აზოტი წარმოქმნის აირად წყალბადნაერთს NH3 (ამიაკი).

16O – ჟანგბადი აზოტზე უფრო ძლიერი არამეტალია. (უაზრობაა ჟანგბადის ოქსიდზე ან შესაბამის მჟავაზე საუბარი). წყალბადთან წარმოქმნის წყალს – H2O. ყველა ნაერთში ორვალენტიანია.

19F – ფტორი ყველაზე ძლიერი არამეტალია. წყალბადთან ის ფთორწყალბადს წარმოქმნის – HF. ფთორი ერთვალენტიანია.

20Ne – ნეონი ინერტული აირია. პრაქტიკულად ის არ რეაგირებს არაფერთან და არავითარ ნაერთს არ წარმოქმნის.

ლითიუმიდან მერვე ელემენტია ნატრიუმი - 23Na. ნატრიუმი ერთვალენტიანი , ძლიერი მეტალია. მისი ოქსიდი Na2O ფუძე ბუნებისაა. ჰიდროქსიდი NaOH ტუტეა. როგორც ვხედავთ Li და Na ერთნაირი ბუნებისაა. მათ მსგავსი ბუნების მარტივი ნივთიერებები და მსგავსი ბუნების და ფორმის რთული ნივთიერებები ახასიათებთ. თუ ეს შემთხვევით არ მოხდა და ელემენტის ბუნებასა და ატომურ მასებს შორის პერიოდული დამოკიდებულებაა მომდევნო ელემენტებმა თავისი წინამორბედი მე-8-ე ელემენტის თვისება უნდა გაიმეორონ.

შემდეგია 24Mg. მართალია Mg უფრო ძლიერი მეტალური ბუნებისაა ვიდრე ბერილიუმი, მაგრამ მათი ნაერთების ფორმები აბსოლუტურად ერთნაირია – MgO და BeO. Mg(OH)2 და Be(OH)2. თუმცა MgO და Mg(OH)2 ფუძე ბუნებისაა, ხოლო BeO და Be(OH)2 ამფოტერულია. მიუხედავად ამისა აშკარაა ამ ორ ელემენტს შორის მსგავსება.

შემდეგი ელემენტი 27Al ავლენს მსგავსებას მის წინამორბედთან ბორთან. ორივე ელემენტი სამვალენტიანია. აშკარაა მათი ნაერთების ფორმების მსგავსება Al2O3 და B2O3. H3AlO3 (იგივეა, რაც Al(OH)3) და H3BO3 . მიუხედავად იმისა, რომ B არამეტალია, ხოლო Al მეტალი მათ შორის მსგავსება აშკარაა.

მომდევნო ელემენტი 28Si არამეტალია. ის ნახშირბადის ანალოგია. შევადაროთ: SiO2 და CO2, H2SiO3 და H2CO3, SiH4 და CH4.

აშკარაა მსგავსება 31P ფოსფორსა და 14N აზოტს შორის. შევადაროთ: P2O5 N2O5

HPO3 (P-ისთვის უფრო ტიპიურია H3PO4, მაგრამ არსებობა ე.წ. მეტაფოსფორმჟავაც - HPO3) და HNO3. წყალბადნაერთები PH3 და NH3.

ელემენტი 32S – გოგირდი ფოსფორზე უფრო ძლიერი არამეტალია. ჟანგბადის მსგავსად წარმოქმნის წყალბადნაერთს H2S (შეადარე H2O). გოგირდი და ჟანგბადი მსგავს სულფიდებს და ოქსიდებს წარმოქმნიან. მაგ: Na2S და Na2O, Al2S3 და Al2O3. ასე რომ მსგავსება ამ ორ ელემენტს შორის აშკარაა. ამასთან უნდა ავღნიშნოთ, რომ გოგირდის ჟანგბადნაერთი, რომელშიც გოგირდი მაქსიმალურ ვალენტობას ავლენს SO3 ძლიერი მჟავური ოქსიდია, ხოლო შესაბამისი მჟავა ძლიერი მჟავაა H2SO4.

მომდევნო ელემენტი 35,5Cl – ქლორი უფრო ძლიერი არამეტალია, ვიდრე გოგირდი. აშკარაა მისი მსგავსება ფტორთან. ერთნაირია წყალბადნაერთები HCl და HF, ერთნაირია ქლორიდების და ფტორიდების ფორმები. მაგ: NaCl და NaF, SiCl4 და SiF4. ორივე ძალიან აქტიური ერთვალენტიანი არამეტალია. ფტორისგან განსხვავებთ ქლორი წარმოქმნის მჟავურ ოქსიდს Cl2O7DდაA შესაბამის ძლიერ მჟავას HClO4.

მომდევნო ელემენტი 40Ar – არგონი ნეონის სრული ანალოგია. არგონიც ინერტული აირია.

თუ სქემატურად გამოვსახავთ ყველაფერს, რაც ზემოთ ვილაპარაკეთ კიდევ უფრო აშკარა ხდება ელემენტების ბუნების და ატომური მასების პერიოდული დამოკიდებულება.

შემდეგი ელემენტი Li-დან მე16 და Na-დან მე-8-ა. ეს ელემენტია K – კალიუმი. იგი ასევე ტუტე მეტალია და ცხადია, რომ ეს ელემენტები ერთმანეთის მსგავსია. მაგრამ კალიუმის მსგავსი ელემენტი განმეორდება არა კალიუმიდან მერვე, არამედ მე-18-ე ადგილზე. ამით რა თქმაუნდა არ ირღვევა პერიოდულობა, უბრალოდ ხდება პერიოდის გაზრდა.

Li Li2O LiOH

Be BeO Be(OH)2

B B2O3 H3BO3

C CO2 H2CO3 CH4

N N2O5 HNO3 NH3

O –––– –––– H2O

F –––– –––– HF

Ne –––– –––– ––––

Na Na2O NaOH

Mg MgO Mg(OH)2

Al Al2O3 Al(OH)3 ანუ H3AlO3

Si SiO2 H2SiO3 SiH4

P P2O5 H3PO4 (HPO3) PH3

S SO3 H2SO4 H2S

Cl Cl2O7 HClO4 HCl

Ar –––– –––– ––––

საშინაო დავალება: 1. ჩამოაყალიბეთ პერიოდულობის კანონი. 2. რას ნიშნავს მარტივ ნივთიერებათა თვისებები? 3. რას ნიშნავს რთულ ნივთიერებათა თვისებები და ფორმები? 4. დაწერეთ ტუტე მეტალების და ჰალოგენების ჯგუფებისათვის

დამახასიათებელი ნაერთების ფორმები. 5. ჩამოვაყალიბოთ პერიოდულობის კანონი ჩვენი სიტყვებით და შევეცადოთ მის

ილუსტრირებას.