Նռանե Մուրադյանի ուսումնական բլոգ

Նյութը

Թեմայի անվանումը՝ <<Թթվածին, օզոն, այրման ռեակցիաներ>> 

Ուղղորդող  հարցադրումներ.

• Թթվածնի ենթախմբի ընդհանուր  բնութագիրը, թթվածնի  դիրքը  պարբերական  համակարգում(ո՞ր պարբերության, ո՞ր խմբի տարր է), թթվածնի  իզոտոպների բաղադրությունը(պրոտոնների, նեյտրոնների, էլեկտրոնների քանակը իզոտոպներում)

Թթվածինը պատկանում է պարբերական համակարգի 16-րդ խմբին և գտնվում է 2-րդ պարբերությունում։ Նրա ատոմական համարը 8 է, այսինքն՝ ունի 8 պրոտոն և նեյտրալ վիճակում՝ 8 էլեկտրոն։ Թթվածինը ոչ մետաղ է և ունի բարձր էլեկտրաբացասականություն, հեշտությամբ մտնում է քիմիական ռեակցիաների մեջ և առաջացնում է օքսիդներ ու թթուներ։

Թթվածնի ենթախմբի տարրերն են՝ թթվածին (O), ծծումբ (S), սելեն (Se), տելուր (Te) և պոլոնիում (Po)։ Այս տարրերի հատկությունները վերևից ներքև փոխվում են՝ մեծանում է մետաղական բնույթը, նվազում է էլեկտրաբացասականությունը, իսկ ատոմների չափերը մեծանում են։

• Թթվածնի  տարածվածությունը  Երկրագնդի վրա  

Թթվածինը Երկրագնդի ամենատարածված քիմիական տարրն է և կազմում է երկրակեղևի զանգվածի մոտ 47-49%-ը։ Այն հիմնականում առկա է կապված վիճակում (ապարներում, ջրում) և ազատ վիճակում՝ մթնոլորտում, որտեղ օդի բաղադրության 21%-ն է։ Կենսական նշանակություն ունի շնչառության և այրման համար։

• Թթվածնի  վալենտականությունը և օքսիդացման  աստիճանը  միացություններում, գրեք օրինակներ 

Թթվածինը միացություններում սովորաբար ունի վալենտականություն II, քանի որ նրա արտաքին շերտում կա 6 էլեկտրոն և նա ձգտում է լրացնել այն մինչև 8՝ ընդունելով կամ կիսելով 2 էլեկտրոն։ Թթվածնի օքսիդացման աստիճանը տարբեր միացություններում կարող է փոխվել․

Ամենահաճախը՝ −2
Օրինակներ՝
H₂O (ջուր), CO₂ (ածխաթթու գազ), CaO
Այստեղ թթվածինը ունի −2 օքսիդացման աստիճան։
−1 (պերօքսիդներում)
Օրինակ՝
H₂O₂ (ջրածնի պերօքսիդ)
−1/2 (սուպերօքսիդներում)
Օրինակ՝
KO₂
+2 (շատ հազվադեպ, ֆտորի հետ միացություններում)
Օրինակ՝
OF₂ (թթվածնի դիֆտորիդ), որտեղ ֆտորը ավելի էլեկտրաբացասական է, և թթվածինը ստանում է +2

• Թթվածնի  ֆիզիկական, քիմիական, ֆիզիոլոգիական  հատկությունները  

Թթվածինը՝ անգույն, անհոտ, անհամ գազ է, որն անհրաժեշտ է շնչառության և այրման համար: Այն քիմիապես ակտիվ է, օքսիդացնում է մետաղներն ու ոչ մետաղները, իսկ ֆիզիոլոգիապես ապահովում է բջիջների էներգիայով սնուցումը՝ հեմոգլոբինի միջոցով։ Այն մթնոլորտի երկրորդ ամենատարածված գազն է։

• Ինչպիսի՞  ռեակցիաների  օգնությամբ  են  ստանում  թթվածինը  լաբորատորիայում  և     արդյունաբերության  մեջ 

Լաբորատորիայում թթվածինը հիմնականում ստանում են քայքայման ռեակցիաներով, երբ բարդ նյութը տաքացնելիս կամ կատալիզատորի ազդեցությամբ բաժանվում է և անջատվում է թթվածին։ Արդյունաբերությունում թթվածինը հիմնականում ստանում են ֆիզիկական եղանակով՝ հեղուկ օդից։

• Ինչպիսի՞   թունավոր  նյութեր  կարող  են  պարունակվել օդում(պինդ, հեղուկ,գազային)

Օդում կարող են պարունակվել տարբեր թունավոր նյութեր՝ պինդ, հեղուկ և գազային վիճակներում։ Պինդ նյութերից հանդիպում են փոշի, մուր և ծանր մետաղների մասնիկներ, որոնք վնասում են շնչուղիները։ Հեղուկ վիճակում օդում կարող են լինել թունավոր կաթիլներ՝ օրինակ թթուների կամ թունաքիմիկատների աէրոզոլներ։ Գազային թունավոր նյութերից առավել տարածված են ածխածնի մոնօքսիդը (CO), ծծմբի երկօքսիդը (SO₂), ազոտի օքսիդները և քլորը, որոնք կարող են առաջացնել թունավորում և շնչառական խնդիրներ։

• Օզոն,  օզոնային շերտի վերացմամբ ի՞նչ վտանգ է սպառնում կենդանական աշխարհին, օզոնային  ճեղքերի  առաջացման  պատճառները   որո՞նք  են

Օզոնը (O₃) թթվածնի ձևափոխված տեսակ է, որը հիմնականում գտնվում է մթնոլորտի վերին շերտում՝ օզոնային շերտում, և պաշտպանում է Երկիրը Արեգակի վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից։ Օզոնային շերտի քայքայումը (կամ «ճեղքերի» առաջացումը) վտանգավոր է կենդանական աշխարհի համար, քանի որ ավելի շատ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ են հասնում Երկրի մակերես։ Սա կարող է վնասել կենդանիների մաշկը և աչքերը, առաջացնել մաշկի հիվանդություններ, թուլացնել իմունային համակարգը, ինչպես նաև խանգարել բույսերի աճը և վնասել սննդային շղթան։ Օզոնային ճեղքերի առաջացման հիմնական պատճառներն են մարդու գործունեությունից արտանետվող վնասակար գազերը, հատկապես քլորֆտորածխածինները, որոնք օգտագործվել են սառնարաններում և օդորակիչներում։ Բացի դրանից, ազդում են նաև ազոտի օքսիդները և այլ քիմիական նյութեր, որոնք քայքայում են օզոնը մթնոլորտում։

• Ո՞ր  ռեակցիաներն  են  կոչվում  այրման  ռեակցիաներ, սահմանեք և գրեք  այրման ռեակցիաների  օրինակներ 

Այրման ռեակցիաները քիմիական ռեակցիաներ են, որոնց ընթացքում նյութը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ ուղեկցվելով ջերմության և հաճախ նաև լույսի անջատմամբ։ Այս ռեակցիաները օքսիդացման հատուկ տեսակ են։

Օրինակներ՝
Ածուխի այրում՝
C + O₂ → CO₂
Ջրածնի այրում՝
2H₂ + O₂ → 2H₂O

• Որտե՞ղ  է  կիրառվում  թթվածնը:  

Թթվածինը լայնորեն կիրառվում է բժշկության, արդյունաբերության մեջ, քիմիական սինթեզում, ինչպես նաև տիեզերական և ավիացիոն ոլորտներում՝ որպես վառելիքի այրումն ապահովող միջոց։ Այն կենդանի օրգանիզմների շնչառության և այրման գործընթացների համար է։

Լաբորատոր փորձեր՝ <<Այրման ռեակցիաներ, օդի բաղադրության որոշումը>>

Անհատական  աշխատանքներ.

• << Ինչպիսի՞   թունավոր  նյութեր կարող  են  պարունակվել օդում (պինդ, հեղուկ,գազային) >>
• << Օզոնային ճեղքերի առաջացման  պատճառները   որո՞նք  են>>

Ջուլ-Լենց օրենք

Տարբերակ 1

1 Ինչպե ս կփոփոխվի հոսանքակիր հաղորդչում անջատված
ջերմաքանակը, եթե հաղորդչում հոսանքի ուժը փոքրանա երկու
անգամ.

1. կմեծանա 2 անգամ 2. կմեծանա 4 անգամ 3. չի փոխվի
2. կփոքրանա 2 անգամ 5. կփոքրանա 4 անգամ
   II. (5) Որքա՞ն էներգիա է ծախսում արդուկը մեկ րոպեում, եթե նրա
   տաքացնող տարրի դիմադրությունը 100 Օմ է, իսկ հոսանքի ուժը
   նրանում 2Ա է.
   1.7560Ջ 2. 24000Ջ 3. 36000Ջ 4. 66000Ջ
   • R=100Oմ Q=I²Rt
     • I=2Ա
     • t=60վ
     • Q=?
       III. (5) 220Վ լարման դեպքում թեյնիկի տաքացնող էլեմենտում հոսանքի
       ուժը 5Ա է։ Որքա՞ն ջերմաքանակ կանջատի թեյնիկը 5 րոպեում.
3. 5400Ջ 2. 72600Ջ 3.150000Ջ 4. 96000Ջ 5. 330000Ջ
   • U=220վ R=U/I
   • I=5Ա
   • t=
   • Q=?
     IV. (4) Միևնույն չափսերով երկաթյա և պղնձե մետաղալարերը միացված են
     հոսանքի աղբյուրին հաջորդաբար։ Ի՞նչ կարելի է ասել այդ
     մետաղալարերում, հավասար ժամանակներում հոսանքի անջատած
     ջերմաքանակների մասին.
4. պղնձե մետաղալարում անջատվում է քիչ ջերմաքանակ
5. պղնձե մետաղալարում անջատվում է շատ ջերմաքանակ
6. մետաղալարերում անջատվում են հավասար ջերմաքանակներ

Ջուրը անօրգանական նյութ է

Կենդանական բջջի բաղադրություն

70%

սպիտակուցները մոտավորապես 20%

Ածխաջրեր, նուկլեյանթթու, ճարպեր 10%

քանի կիլոգրամ կա իմ օրգանիզմում

ջրից քլորի հոտ չպետքե գա։ Եթե գալիս է չի կարելի խմել։

Թեմատիկ հարցեր և վարժություններ.

• Ինչո՞ւ  է  ջուրը  համարվում  համար մեկ նյութը Երկրագնդում

Ջուրը Երկրագնդի համար մեկ նյութն է, քանի որ այն կյանքի գոյության, բջիջների կառուցվածքի և նյութափոխանակության հիմքն է։ Այն ծածկում է մոլորակի մակերեսի մոտ 75%-ը, ունի եզակի լուծիչ հատկություններ, կարգավորում է կլիման և առկա է բոլոր կենդանի օրգանիզմներում՝ ապահովելով նրանց գոյատևումը։

• Ջրի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները որո՞նք են

Ջուրը անգույն, անհամ, անհոտ հեղուկ է, որն ունի յուրահատուկ ֆիզիկական անոմալիաներ (բարձր ջերմունակություն, 0^oC սառեցում, 100^oC եռում) և բևեռային մոլեկուլային կառուցվածք։ Այն լավ լուծիչ է, որը քիմիապես ակտիվ է, փոխազդում է մետաղների, օքսիդների և աղերի հետ, ինչպես նաև անհրաժեշտ է կյանքի համար։

• Ո՞րն է  համարվում մաքուր  խմելու ջուր      

Ջուրը համարվում է խմելու, եթե գույնը թափանցիկ է, հոտ չի գալիս, չպետք է պարունակի 100 մանրէից ավել և պետք է լինի քաղցրահամ։

• Ինչպե՞ս կարելի է ստուգել ջրի մաքրությունը

Ջրի մաքրությունը կարելի է ստուգել տարբեր եղանակներով․ տեսողականորեն՝ մաքուր ջուրը պետք է լինի անգույն և թափանցիկ՝ առանց հոտի ու օտար մասնիկների, ֆիլտրելուց հետո չպետք է մնան նստվածքներ։ Լաբորատոր պայմաններում ջրի մաքրությունը ստուգվում է քիմիական անալիզներով՝ հայտնաբերելով տարբեր աղեր, մետաղներ կամ միկրոօրգանիզմներ։

• Ո՞րն է  կոշտ ջուրը, ինչու՞ է այն դառնահամ

Կոշտ ջուրը այն ջուրն է, որը պարունակում է մեծ քանակությամբ լուծված կալցիումի և մագնեզիումի աղեր։ Այն դառնահամ է, քանի որ հենց այս աղերն են տալիս ջրին յուրահատուկ դառը համ։

• Ջրի տարբեր տեսակները ի՞նչ վնասներ և օգուտներ կարող են հասցնել

Ջրի տարբեր տեսակները կարող են ունենալ թե՛ օգտակար, թե՛ վնասակար ազդեցություններ․ օրինակ՝ մաքուր խմելու ջուրը կարևոր է օրգանիզմի համար՝ կարգավորում է ջերմաստիճանը, մասնակցում է նյութափոխանակությանը և օգնում է հեռացնել վնասակար նյութերը։ Հանքային ջուրը պարունակում է օգտակար աղեր, բայց չափից շատ օգտագործելու դեպքում կարող է ծանրաբեռնել երիկամները։ Կոշտ ջուրը, որը հարուստ է կալցիումի և մագնեզիումի աղերով, կարող է նպաստել քարերի առաջացմանը, բայց փոքր քանակով նաև օգտակար է ոսկորների համար։ Կեղտոտ կամ աղտոտված ջուրը շատ վտանգավոր է, քանի որ կարող է պարունակել մանրէներ և վնասակար նյութեր, որոնք առաջացնում են տարբեր հիվանդություններ։

• Որո՞նք են ջրի աղտոտման տեսակները

Ջրի աղտոտումը լինում է մի քանի հիմնական տեսակների՝ ֆիզիկական (երբ ջուրը աղտոտվում է կախված մասնիկներով, փոշով, ավազով և դառնում է պղտոր), քիմիական (երբ ջրում հայտնվում են վնասակար նյութեր՝ թունավոր գազեր, աղեր, մետաղներ, թունաքիմիկատներ), կենսաբանական (երբ ջուրը պարունակում է մանրէներ, բակտերիաներ, վիրուսներ և այլ միկրոօրգանիզմներ), ինչպես նաև ջերմային աղտոտում (երբ ջրի ջերմաստիճանը բարձրանում է արդյունաբերական թափոնների պատճառով), որոնք բոլորն էլ կարող են վնասել ինչպես մարդկանց առողջությանը, այնպես էլ բնությանը։

• Կարելի՞ է խմելու ջուրը վարակազերծել քլորով

Այո, խմելու ջուրը կարելի է վարակազերծել քլորով։ Քլորը ոչնչացնում է բակտերիաները, վիրուսները և այլ միկրոօրգանիզմներ, դրա համար էլ լայնորեն օգտագործվում է ջրի մաքրման համակարգերում։ Սակայն պետք է կիրառել ճիշտ չափաբաժնով, քանի որ շատ քլորը կարող է վնասակար լինել և տալ ջրին տհաճ հոտ ու համ։

• Ի՞նչու են  ասում ՝առանց ջրի կյանք չկա․․․

Ջուրը կենսական նշանակություն ունի բոլոր կենդանի օրգանիզմների համար․ այն կազմում է մարդու մարմնի մեծ մասը, մասնակցում է բոլոր կենսաքիմիական գործընթացներին, օգնում է նյութափոխանակությանը, սննդանյութերի տեղափոխմանը և վնասակար նյութերի հեռացմանը։ Բացի այդ, ջուրն անհրաժեշտ է բույսերի աճի, կենդանիների գոյատևման և ընդհանրապես բնության բոլոր գործընթացների համար, այդ պատճառով առանց ջրի կյանքը պարզապես անհնար է։

Թեման՝<<Հալոգեններ>>

Առաջադրանք 1. Ինչու°  են  7-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերին  անվանում <<հալոգեններ>>, որ° տարրերն են դրանք,ինչպիսի°  միացությունների ձևով են տարածված բնության մեջ, գրեք օրինակներ։

7-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերին անվանում են հալոգեններ, քանի որ նրանց անունը ծագում է հունարեն hals (աղ) և gennao (ծնել) բառերից, այսինքն՝ աղ առաջացնողներ։ Դրանք մետաղների հետ միանալիս առաջացնում են աղեր։ Օրինակ՝ նատրիումը և քլորը առաջացնում են կերակրի աղ։

Հալոգեններ են՝ Ֆտորը, Բրոմը, Քլորը Յոդը, Աստատը։ Հալոգենները բնության մեջ ազատ վիճակում չեն հանդիպում, քանի որ շատ ակտիվ են։ Նրանք գտնվում են միացությունների ձևով՝ հիմնականում աղերի տեսքով։

Օրինակ՝ Նատրիումի քլորիդ-կերակրի աղ, Կալիումի յոդիդ, Կալցիումի ֆտորիդ, Արծաթի բրոմիդ։

Առաջադրանք 2. Գրեք հալոգենների ատոմների բաղադրությունը, ատոմների կառուցվածքը, վալենտականությունը և օքսիդացման աստիճանը միացություններում, գրեք  նյութերի օրինակներ  և  անվանեք։

Ատոմների բաղադրությունը՝

Տարր	Կարգաթիվ	Պրոտոն	Էլեկտրոն	Մոտավոր նեյտրոն
Ֆտոր	9	9	9	10
Քլոր	17	17	17	18
Բրոմ	35	35	35	45
Յոդ	53	53	53	74
Աստատ	85	85	85	~125

Վալենտականություն՝
Ֆտորը ունի միայն I վալենտականություն (չի կարող ընդարձակել արտաքին շերտը)։ Մյուս հալոգենները կարող են ունենալ՝ I, III, V, VII վալենտականություններ։

Օքսիդացման աստիճան՝

Տարր	Օքսիդացման աստիճաններ
Ֆտոր	միայն −1
Քլոր	−1, +1, +3, +5, +7
Բրոմ	−1, +1, +3, +5
Յոդ	−1, +1, +3, +5, +7

Առաջադրանք  3.  Գրեք աղաթթվի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ինչպե՞ս են ստանում աղաթթուն  լաբորատորիայում և արդյունաբերության մեջ, գրեք համապատասխան ռեակցիաների հավասարումները։

Աղաթթվի ֆիզիկական հատկություններ՝
Անգույն հեղուկ, սուր, խեղդող հոտ, օդում «ծխում» է, լավ լուծվում է ջրում։

Լաբորատորիայում աղաթթու ստանում են պինդ նատրիումի քլորիդի և խիտ ծծմբական թթվի փոխազդեցությամբ.
NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl
Ազատվում է քլորաջրածին գազ, որը լուծում են ջրում՝ ստանալով աղաթթու։

Առաջադրանք 4. Աղաթթվի ո°ր աղի 0,9 %֊անոց լուծույթն է կոչվում <<ֆիզիոլոգիական լուծույթ>>։ Կատարեք հաշվարկ.  500 գ ֆիզիոլոգիական լուծույթ պատրաստելու համար քանի° գրամ աղ և ջուր  պետք է վերցնել։

0,9 %-անոց լուծույթը կոչվում է ֆիզիոլոգիական լուծույթ, եթե դա Նատրիումի քլորիդի ջրային լուծույթն է։

Առաջադրանք  5․ Ինչու° են հալոգենները համարվում կենսական տարրեր, որո°նք  են հալոգենների միացությունների դերը մարդու օրգանիզմում, պատասխանը հիմնավորեք։

Հալոգենները համարվում են կենսական տարրեր, քանի որ նրանց որոշ միացություններ անհրաժեշտ են մարդու օրգանիզմի բնական գործունեության համար։ Թեև հալոգենները ազատ վիճակում շատ ակտիվ և նույնիսկ թունավոր են, սակայն նրանց իոնները և աղերը կարևոր կենսաբանական դեր ունեն։

Առաջադրանք  6․Ո՞ր բնագավառներում են կիրառում քլորը, աղաթթուն և կերակրի աղը։

Քլորը, աղաթթուն և կերակրի աղը լայնորեն կիրառվում են տարբեր բնագավառներում։ Քլորը օգտագործվում է խմելու ջրի և լողավազանների ջրի ախտահանման համար, քանի որ ոչնչացնում է մանրէներն ու վիրուսները։ Այն կարևոր հումք է քիմիական արդյունաբերությունում՝ պլաստմասսաների, լուծիչների, ներկերի և դեղերի արտադրության մեջ, ինչպես նաև կիրառվում է թղթի և գործվածքների սպիտակեցման ժամանակ։ Հիդրոքլորաթթուն օգտագործվում է մետաղների մակերևույթը ժանգից մաքրելու, տարբեր աղեր ստանալու և օրգանական նյութերի սինթեզի համար, ինչպես նաև լաբորատոր փորձերում։ Նատրիումի քլորիդը (կերակրի աղը) կիրառվում է սննդի մեջ՝ համ տալու և պահածոյացման համար, բժշկության մեջ՝ ֆիզիոլոգիական լուծույթ պատրաստելու նպատակով, ինչպես նաև քիմիական արդյունաբերությունում՝ քլորի և այլ նյութերի ստացման համար ու ձմռանը ճանապարհների սառույցը հալեցնելու նպատակով։ Այս նյութերը մեծ նշանակություն ունեն մարդու առօրյայում և տնտեսության տարբեր ոլորտներում։

Դասագրքից կատարել 46, 51,55,58 էջերի վարժությունները։