Құйғыға қышқыл ерітіндісін абайлап құю. Ортаңғы бөліктегі шүмекті ашқанда төменгі жарты шардан қышқыл көтеріліп, сақина үстіндегі затпен жанасады да реакция басталады.
Бөлінген сутегін жинау.
Сутегін жинап алғаннан кейін
шүмекті жапканда газ қысуының салдарынан
қышқыл кері қарай құйғы бойымен көтеріледі.
Оның тазалығын тексеру.
Ескерту! Сутегін сынауыққа жинап алып
қана тазалығын тексереміз, жанған шырпыны
аппараттың газ бөлінетін түтігіне өсте
жақындатуға болмайды, себебі тұтанған
газ жанып аппаратты жарып кетуі мүмкін.
Қолданылуы.
Сутек химиялық өнеркәсіптің маңызды
шикізаты. Сутек, хлорсутек, аммиакты,
метил спиртін синтездеуге жұмасалады.
Металлургияда сутек арқылы кейбір металлдарды
кендерден тотықсыздандырады. Аммиактан
және оның қосылыстарынан түрдһлі азотты
тыңайтқыштар алады. Сондықтан оны ауыл
шаруашылығы , мал шаруашылығы үшін де
маңызы зор.
Тас көмірді сутегін қосып қысыммен
қыздыратын (450-500 С) болса , мұнай
тәрізді сұйық зат пайда болады. Одан бензин,
керосин, жағар май алады.
Сутегі өте жеңіл газ болғандықтан
аэроссттарды, әуе шарларын толтыру үшін
пайдалануға болады. Бірақ ол өте жаңғыш.
Қазіргі кезде сутегін іштен жанатын двигательдерде
отын ретінде қолдану көзделіп отыр. Сутегі
изотопы- дейтерийді термоядролық энергия
алу үшін пайдаланудың болашағы орасан
зор. Мәселен, термоядролық реакция нәтижесінде
дейтерийден 4г гелий алу кезінде 16,736 млн
КДж жылу бөлінеді екен. Дейтерийдің табиғаттағы
мөлшері шексіз.
Молекулалық сутегі жақсы тотықсыздандырғыш
болғандықтан таза металл алу үшін металлургияда
қолданылады.
Тамақ өнеркәсібінде сұйық
өсімдік (күнбағыс, соя, мақта) майларына
сутек қосу арқылы қатты майлар алады.
Сутек оттекте жанған кезде бөлінетін
жылуды металдарды пісіру немесе кесу
үшін қолданады.
Сутек пероксиді.
Сутек пен оттек судан басқа
тағы бір ковалентті қосылыс түзеді- бұл
сутек пероксиді Н2О2. Сутек пероксидінің
молекуласында екі О-Н байланыс екі жазықтықта
орналасқан бұрыштың мәні 120° . Пероксид
– ион О2 оттек молекуласының
2 электронды қабылдау нәтижесінде түзеді.
Өнеркәсіпте сутек
пероксидін күкірт қышқылының ерітінділерінің
электролизі арқылы алады.
HO – SO3 -
HOSO3
H2S2 O8
H2O
бисульфат- радикал
пероксодикүкірт
қышқылы
H2SO5
H2O H2SO4 + H2O2
Пероксомонокүкірт
қышқылы
Алынатын сутек пероксидінің
концентрациясы 30-35% төмен қысымда
фракциялық айдау арқылы концентрациясын
90% дейін жеткізеді.
Сутек пероксидінің
дипольдік моменті u = 0,7D. Судың молекулалары
сияқты H2O2 – нің молекулалары
да сутектік байланыс түзеді; сондықтан
да ол қатты, сұйық күйінде және судағы
ерітінділерінде (суда шексіз ериді) тұрақты
ассоциаттар күйінде болады. Сондықтан
қалыпты жағдайда H2O2 сироп тәрізді
сұйық зат ( d = 1,44 * 10-3 кг/м-3), балқу температурасы
-0,43°С,
қайнау температурасы біраз жоғары 150,2°
С, Hбалқ =12,51 кДдж/моль (судікі 6,02 кДж/моль),
Нбалқ = 51,58 кДж/моль (судікі 43,97 кДж/моль).
Судағы ерітіндісінен
сутек пероксиді тұрақсыздау
H2O2 * 2H2O (tбалқ = 52,0°
C кристаллогидрат күйінде
бөлінеді. Оттек атомдарында жұптасқан
электрондар болғандықтан сутек пероксиді
донорлы – акцепторлы әректтесудің нәтижесінде
кристаллогидраттар тәрізді пероксогидраттардың
құрамына кіреді, мысалы K2CO3 * 3H2O2, Na2CO3 * 1,5H2O2 * H2O2. Диэлекртлік
өткізгіштігі жоғары О°С Ɛ = 84,9 және сутектік байланыс
түзетін болғандықтан Н2О2 күшті иондаушы
еріткі. Бірақ ол тұрақсыздау болғандықтан,
әсіресе қоспа ретінде болатын көптеген
заттардың, сәулеленудің немесе қыздырудың
әсерінен ыдырап диспропорцияланатын
болғандықтан, оны еріткіш ретінде аса
көп пайдаланбайды:
2H2O = 2H2O + O2
Судағы ерітінділерінде
сутек перокиді әлсіз қышқылдық
қасиет көрсетеді:
K = 1,4 * 10-12 (pK = 11,65);
Концентірлі Н2О2 гидросидтермен
әрекеттескен кезде металлдардың пероксидтері
түзіледі (Li2O2, MgO2).
Сутек пероксидінің
тұрақсыз болу себебі -O-O- байланысының
әлсіздігі. Реакцияларда ол тотықтырғыш
та, тотықсыздандырғыш та бола алады, бірінші
қасиет басым:
тотықтырғыш: H2O2 + 2 + 2H+ = 2H2O , E˚ = + 1,776B
тотықсыздандырғыш: O2 + 2H+ + 2ē = H2O2 , E° = +0,682B
Сутек пероксиді йодид-йонды
дербес иодқа, нитрит – ионды нитрит ө-
ионға, хромат – ионды пероксохроматқа
дейін оңай тотықтырады:
2KJ + H2O2 + H2SO4 = J2 + K2SO4 + 2H2O
Ал тотықсыздандырғыштық қасиетін
ол тек қана өте күштіі тотықтырғыштармен
әрекеттескенде көрсете алады:
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5O4↑ + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
Жоғары сутек пероксидінің
аса тұрақты емес екені айтылып кетті.
Оның ыдырау прцесінің өршіткі ретінде
MnO2, жоғары дисперсті
Pt, Ag, көптеген d – металдардың катиондары
бола алады. Сондықтан сутек пероксидінің
тұрақтылығын арттыру үшін оған өте аз
мөлшерде ыдырау процесінің ингибиторы
ретінде кейбір қосылыстарды қосады. Мысалы,
Na4P2O7, себебі ол
d – металдардың катиондарын тұрақты комплекстерге
байланыстырады. Таза сутек пероксиді
және оның концентрациясы 30% - дан 65% - ға
дейінгі судағы ерітінділері ұзақ уақыт
тұрақты. Оның себебі H2O2 – нің ыдырау
процесінің Еакт. жоғары
болуы активтену кедергісін біраз төмендетеді.
Еакт. – нің
жоғары болуы термодинамикалық тұрғыдан
қарағанда сутек пероксидінің қатысуымен
жүруге тиісті кейбір реакциялардың өтпеуінен
себебі (мысалы, қышқыл ортада Cr-3 катионың
Cr+6 дейін тотығу).
Кейбір реакцияларда
пероксид – ион өзгеріссіз
басқа қосылыстарға ауысады. Олардың
ішінде мына реакцияны лабораториялық
жағдайда сутек пероксидін алуға
пайдаланады:
BaO2 + H2SO4 = BaSO4↓ + H2O2
Сутек пероксидінің
туынндылары – пероксоқосылыстар
– пероксоқышқылдарға және пероксонегіздерге
(гидропероксидтер) бөлінеді. Оларда міндетті
түрде пероксидтік тізбек болады, мысалы
K – O – O – H немесе
H – O – O
O
S
H – O O
Пероксомонокүкірт қышқылы
О
O
H – O – S – O – O – S – O – H
O
O
Пероксодикүкірт қышқылы
Пероксоқосылыстардың бәріне
тән екі қасиет болады: олар сутек пероксидінің
түзілуімен гидролизденеді және оттектің
түзілуімен ыдырайды әрі олардың біразының
тотықтырғыштық қабілеті сутек пероксидінен
жоғары.
Сутек пероксидінің
қолданылуы.
Оның тотықтырушы қабілеттілігіне
және оның тотықсызландыру кезінде соңғы
өнімі – судың Н2О зиянсыздығына
да байланысты. Оны кездемелер мен түбтті
терілерді ағарту үшін пайдаланады,
медицинада зарарсыздандырушы құрал (3%
- ды ерітінді) ретінде, тамақ
өнеркәсібінде ( тамақ өнімдерін консервілеу
үшін), сол сияқты бір қатар органикалық
қосылыстардың, полимерлердің кеуекті
материалдардың ндірісінде қолданылады.
Сутек пероксиді күшті тотықтырушы ретінде
зымырандық – ракеталық техникада пайдаланады.
Көркемсурет өөнеріндегі
қорғасын сульфидінің қара дағын сутек
пероксидімен кетіреді:
PbS +
4H2O2 = PbSO4 + 4H2O
S-2 - 8ē = S+6
1
2O-1 + 2ē = 2O-2 4
Сутек пероксиді Н2О2 медицинада
зарасыздандыр - ушы және қан тоқтатушы
құрал ретінде пайдаланылады. Концентірленген (85 – 90% ) сутек пероксиді (жанатын
материалдармен қоспада) қопарылғыш құрамдарды дайындау
үшін жұмсалады:
2KMnO2 + 5H2O2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O
Mn+7 + 5ē = Mn+2
2
2O-1 - 2ē = O0
5
Магний оксидімен MgO
қоспадағы магний пероксиді MgO2 құрама препарат
ретінде қолданылады, ол қышқылдық жоғарылаған
кезде асқазан сөліндегі тұз қышқылына
байланыстырушы әрекет жасайды да, антисептикті
қасиет көрсетеді:
MgO2 + 2=HCl = MgCl2 + H2O2
Гидропрепарат – құрамында
сутек пероксиді мен несеп нәрі (мочевина)
болатын кещенді қосылысты препарат:
NH2
O = C
NH2 * H2O
ол сутек пероксидінің орнына
тері сыртына антисептик ретінде қолданылады.
Қорытынды.
Сутегі физикалық және химиялық
қасиеті жағынан галогенлерге ұқсас. Бос
күйінде иіссіз, түссіз газ. Галогендер
сияқты металлдармен қосылғанда теріс
тотығу дәрежесін көрсетіп гидрит түзеді(NaH).
Сутегі галогендер сияқты бос күйінде
екі атомды (H2, Cl2, F2). Сондықтан
оны период жүйесінде VII А топшаға орналастырады.
Сонымен қатар , сутегі сілтілік металдар
сияқты оң тотығу дәрежесін де көрсетеді
(HCl, H2S). Осы қасиетіне
қарай оны период жүйесінің I A тоашасына
да орналастыруға болады.
Сутегінің электроны ядромен
тығыз байланыста болғандықтан, оның протоны
иондық байланыс түзе алмайды.
С.Сейфуллин атындағы Қазақ
агротехникалық университеті.
РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Сутегі
Орындаған: Сейткалиева .Г
114 топ
Тексерген: Аширбекова.А.Қ
Әдебиеттер тізімі:
1. Патсаев.Ә.Қ. Жайлау.С.Ж. Махатов.
Б.Қ. Мамытова.В.Қ. «Бейорганикалық химия».
2. Н.Н.Нұрахметова. Ә.К.Ташенова.
«Бейметалдар химиясы» Алматы 2011
3. Аханбаев.К.А. Химия. Алматы
1999
4.Бірімжанов Б.А. Жалпы химия.
Алматы 2001
5. Интернет желісі.