Кешенді Қосылыстар

Кешенді қосылыстар деп кристал торының буындарында, ертітіндісінде және кристал күйінде өзінше бола алатын, күрделі кешенді иондары бар қосылыстарды айтады.

А.Вернердің кешенді қосылыстардың құрылысы теориясы бойынша көпшілік кешенді қосылыстар ішкі (кешенді ион) және сыртқы сфералардан тұрады. Мысалы, К₃ [АI(OH)₆] қосылысында [АI(OH)₆]^3- ішкі сферада, ал калийдің үш ионы сыртқы сфера. Ішкі сфера кешен түзгіш ионнан және лигандтан тұрады.

Кешен түзуші ретінде метал иондары:

Көбіне d – элементтердің иондары кешен түзгіш болады. Лигандар ретінде OH , CN , Cl , Br , J , NO , NO және т.б., сонымен қатар бейтарап молекулалар болады. Кешен түзгіштің айналасында топталған лигандтар саны координациялық сан деп аталады. Мысалы,

К₃ [АI(OH)₆] қосылысында координациялық сан 6-ға тең.

Кешенді ионның заряды сыртқы сфераның қарама-қарсы таңбамен алынған зарядына тең. Егер сыртқы сфераның заряды көрсетілмеген болса, онда кешенді ионның заряды ішкі сфераның құрамына кіретін иондардың алгебралық қосындысы ретінде есептеледі. Мысалы, кешенді ионының заряды 3+0+0-1=+2.

Кешенді қосылыстар кешенді ионның зарядына байланысты да, лигандтар сипатына байланысты да топтарға бөлінеді. Ішкі сфераның зарядына байланысты

кешенді қосылыстар катионды, анионды және бейтарап болады. Анионды кешенді қосылыстардың ішкі сфераның заряды теріс болады. Мысалы, .

Лигандтардың сипатына байланысты кешенді қосылыстар:

а) лигандтары қышқыл аниондары болып келетін, ацидо-кешендер, мысалы ;

б) лигандтар гидроксил тобы болатын, гидроксо-кешендер, мысалы; ;

в) лигандтары аммиак болатын, аммиактар (амино-кешендер), мысалы; ;

г) лигандтары су болатын, аква кешендер, мысалы;

д) лигандтары әр түрлі молекулалалр және иондар болатын, бірегей емес кешендер, мысалы,

Мысал: кешенді қосылысындағы кешен түзгіштің тотығу дәрежесін және координациялық санын, кешенді ионның зарядын анықтаңыз. Сулы ертіндісіндегі диссоциациялану теңдеуін және беріксіздік тұрақтысының формуласын жазыңыз.

Шешуі:

Зат еритін болғандықтан, оның су ертіндісіндегі диссоциациялану теңдеуін жазуға болады:

.

Сыртқы сферада үш Cl ионы болғандықтан кешенді ионның заряды +3-ке тең. Хром ионының заряды +3-ке тең. Cr ³⁺ ионының координациялық саны 6-ға тең. ионы әлсіз электролит ретінде қайтымды түрде екінші сатымен диссоциацияланады:

Бұл процесс қайтымды болғандықтан ол үшін тепе-теңдік тұрақтысын жазуға болады:

Кешенді ионның диссоциациялануының тепе-теңдік тұрақтысын осы кешенді ионның беріксіздік тұрақтысы (Kб) деп атайды. Kб -ның мәні неғұрлым аз болса, солғұрлым кешенді ион берік болады.

Кешенді қосылыстардан қос тұздардың айырмашылығы олар Kб -ның үлкен мәндерімен сипатталады және су ертінділерінде барлық иондарға диссоциацияланады.

9-лекция. ОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

Органикалық қосылыстардың барлығын көміртегі қанқасының табиғатиына қарай ациклді және циклді деп 2-ге бөлінеді.

Ациклді /циклсіз тізбекті/ қосылыстарды сондай-ақ майлы немесе алифатты деп атайд. Бұлай аталу себебі алғашқы жақсы зерттелген қосылыстарының ішінде табиғи майлар болған. Ациклді қосылыстарды қаныққан және қанықпаған деп бөледі. Қаныққан көмірсутектерге мысалы, метан, этан пропан, бутан, пентан, этил спирті т.б.жатады. Ал қанықпаған – этилен, ацетилен, изопрен т.б. Циклді қосылыстар карбоциклді және гетероциклді болып екіге бөлінеді. Карбрциклды қосылыстар қасиеттірі алифатты қосылыстарға ұқсас алициклді / қаныққан және қанықпаған / және бензол сақинасы бар ароматты қосылысқа бөлінеді. Алициклді қосылыстарға мысалы:циклобутан, циклогексан, циклопентан т.б. жатады. Ароматты қосылыстарға: бензол, анилин, нафталин т.б. Ал гетероциклді қосылыстарға: фуран, пиридин, тиазол т.б. жатады. Қарастырылған органикалық қосылыстардың классификациясын қысқаша схема түрінде көрсетуге болады.

ОРГАНИКАЛЫҚ ҚОСЫЛЫСТАР

/ / / / А ц и к л д і Ц и к л д і

/ / / /

қаныққан қанықпаған карбоциклді гетероциклді

метан, этан этилен, ацетилен / / /

алициклді ароматты (фуран,

(циклопропан, (бензол, пиридин)

цилобутан т.б.) анилин т.б.)

Органикалық қосылыстардың көпшілігінің құрамына көміртегі мен сутегінен басқа, сол қосылыстар класының химиялық қасиеттерін анықтайтын функциялық топ түрінде берілген элементтер кіреді. Бұл топтардың болуы жоғарыда көрсетілген органикалық қосылыстарды кластарға бөлуді және олардың оқылын жеңілдетеді. Оларға тән функциялық топтар және оларға сәйкес қосылыстардың класы төменгі кестеде келтірілген.

10-Лекция. ПОЛИМЕРЛЕР ЖӘНЕ БЕТТІК БЕЛСЕНДІ ЗАТТАР

Кейбір бейорганикалық және органикалық қосылыстар беттік активті (беттік белсенді) қасиет көрсетеді. Мұндай қосылыстарды беттік активтік қосылыстар деп атайды. Мұндай заттарға:құрамына табиғаты жағынан 2-і түрлі фильдік қасиеті бар бөлшектерден құралатын қосылыстар жэатады. Мысалы, органикалық қышқылдар: акрил қышқылы, пропион қышқылы, сірке қышқылы, май қышқылы.

Н-СООН - құмырсқа қышқылы

СН₃-СООН – сірке қышқылы

СН₃-СН₂-СООН – пропион қышқылы

СН₃-(СН₂)₂-СООН –валериан қышқылы

СН₃-(СН₂)₃ -СООН – май қышқылы

Келтірілген мысалдан қосылыстардың санын айтуға болады.

а). Құрамында көмірсутек саны асқан сайын осы қосылыстардың суда ерігіштігі кемиді, бірақ беттік белсенділік қаблеті артады. Оның себебі, бұл қосылыстардың молекуласы судың көлемінен бетіне қарай ығысу үдерісі артады, нәтижесінде су менен осы қосылған қосылыстардың арасында беттік шекара аумағы түзіледі. Ол судың беттік бөлігіндегі энергияны азаюына алып келеді.Нәтижесінде судың беттік кемуі яғни сигмасы кемиді. Мұндай қасиеттер дифильдік қаблеті бар кез-келген молекулаға тән.. яғни органикалық спирттер, аминдер т.б. үшінде осындай заңдар сақталады. Бірвқ сандық мәндері өзгереді.

Беттік активті заттардың беттік керілуі еріткіштікінен аз болуы керек. Олардың ерігштік қаблеті нешар болады және де жеке молекулалық қабат пайда болатындықтан, ол адсорбент бетінің қасиеттерін күрт өзгертеді. БАЗ- тар өздерінің физикалық және химиялық қасиеттеріне орай үш топқа бөлінеді: молекулалық, анион активті, катион активті. Молекулалық БАЗ-ды ионогенсіз, ал қалған екеуін ионогенд деп атайды. Барлық БАЗ-дың ортақ сипаттарының бірі – олардың молекулаларының полюсті және полюссіз екі бөлшектен тұратыны. Полюсті топқа ОН. СООН. NН₂ сияқты гидрофильді, ал полюссізге көмірсутекті және ароматты радикалдар жатады.

БАЗ халық шаруашылығында кеңінен қолданылады. Олардың болмашы ғана мөлшерін басқа заттарға қосқанда, онымен жанасатын зат табиғаты өзгеріп, оның көптеген қасиеті, беттік сипаты өзгереді. Мұндай түрлі толтырғыш ретінде қосылған БАЗ өзінің де, қосылған ортаның да бір сыпыра қасиетін жақсартумен қатар., олардың жалпыактивтілгін де арттырады.

Беттік активті заттардың түрлері.

Беттік активті заттар өзінің келіп шығу табиғатына қарап негізнен 2-і түрлі болады:

1. Органикалық қосылыстар. Бұл түоднгі БАЗ төменгі молекулалық, жоғарғы молекулалық болуы мүмкін. Олардың беттік активтілігі төменгі молекулалық қосылыстарда да, жоғарғы молекулалық қосылыстарда да гидрофильдік, гидрофобтық қасиеттерінің тепе-теңдігіне өте бағынышты. Сондықтан төменгі молекулалық органикалық қосылыстардың гидрофильдік функциональдық

топтарының қандай болуына қарамастан беттік активтілігі көмірсутекті радикалдарының ұзындығына, көлеміне байланысты өзгереді.

Органикалық жоғарғы молекулалық қосылыстарла бнттік активтіліктің байқалуы төменгі молекулалық органикалық қосылыстарға қарағанда біршама күрделі. Оның себебі макро молекуласының үлкендігі себепті. Оның ерітіндіде конформациялық күйі әр түрлі болатындығымен түсіндіру қиын емес. Бірақ,, бұл заңдылықтар тек жоғарыда көрсетілген қосылыстар суда немесе сол заттар еритін органикалық еріткіштер де ғана сақталады.

2-і түрі - бейорганикалық қосылыстар болады. Бірақ бейорганикалық қосылыстардың көпшілгі судың беттікэнергиясын не өзгертпейді, не асырады. Беттік энергияның кемуі не өсуі негізнен еріген зттың көлемдегі жайылу тәртібіне тәуелді екенін ескерсек, бұл қағиданы түсіну қиын емес. Мысалы, КСІ-дың судағы еріген мөлшері асқан сайын, сдың беттік энергиясы белгілі дәрежеде өсуі мүмкін. Өйткені КСІ суда өте жақсы еритін қосылыс қатарыны кіреді. Бейорганикалық қосылыстардың еріткіштің беттік керілуіне немесе энергиясына әсер ету қаблеті атиондар бірдей болғанда, аниондардың түрлеріне бағыныты өзгерсе, катиондарының табиғатына тәуелді болады.

Еріген заттың еріткіштің беттік керілу әсерінен адсорбция немесе десорбция үдерісі менен түсіндіру ыңғайлы. Өткені концентрация немесе температра өзгергенде адсорбция н/е десорбцияның аблолюттік мөлшері сол еріткіш үшін өзгерертін ескерген жөн.

Дата добавления: 2015-11-16