Заттардың құрамы мен саны өзгере жүретін реакциялар

Химиялық реакциялар — заттардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде олардың химиялық құрамы мен құрылысы өзгеріп, басқа заттарға айналуы. Химиялық реакциялар масса сақталу заңы мен эквивалент заңына негізделген. Химиялық реакциялардың ядролық реакциялардан айырмашылығы — реакция кезінде әрекеттесетін заттар құрамындағы химиялық элементтер мен олардың атомдарының жалпы санының өзгермейтіндігінде. Химиялық реакциялар химиялық теңдеулер арқылы өрнектеледі. Химиялық процесте тура реакциямен қатар бастапқы заттар қайта түзілетін кері реакция жүреді. Қайтымды реакцияда тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңескенде жүйеде химиялық тепе-теңдік орнайды, бірақ кері процесс баяу жүретіндіктен көптеген химиялық реакциялар қайтымсыз, яғни аяғына дейін жүреді. Реакция кезінде заттар санының өзгеруіне қарай химиялық реакциялар

1. айырылу
2. қосылу
3. орын басу
4. алмасу
5. изомерлену

болып бөлінеді.

• Айырылу реакциясында бір зат екі немесе одан да көп затқа айналады; мысалы: 2HgO=2Hg+O2.
• Орын басу реакциясында бастапқы жай және күрделі заттардан жаңа жай не күрделі зат түзіледі; мысалы: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2.
• Алмасу реакциясында екі күрделі зат құрам бөліктерімен алмасады; мысалы: BaCl2+H2SO4= =BaSO4+2HCl.
• Изомерлену кезінде молекула құрамындағы атомдар орындарын алмастырып, заттың жаңа изомері түзіледі.

Элементтерде тотығу дәрежесі өзгеретін реакциялар тотығу — тотықсыздану реакцияларына жатады. Химиялық реакциялардың экзотермиялық реакция, эндотермиялық реакция деген түрлері де бар. Реакцияға қатысатын заттардың агрегаттық күйіне қарай гомогенді (заттардың агрегаттық күйлері бірдей), гетерогенді (заттардың агрегаттық күйлері әр түрлі) реакциялар болады. Гомогенді және гетерогенді реакциялар құрылысына қарай жай және күрделі болуы мүмкін. Егер жүйеде бір ғана қайтымсыз реакция жүретін болса, ондай реакция жай реакция деп аталады. Күрделі реакциялар бірнеше жай реакциялардан тұрады. Күрделі реакцияларға қайтымды, параллель, сатылы, тізбекті және катализатор қатысымен жүретін катализдік реакциялар жатады. Реакцияны жүргізуде қолданылатын энергия түріне байланысты Х. р.: термиялық, электрхимиялық, фотохимиялық, плазмахимиялық, т.б. топтарға бөлінеді.

Табиғатта және лабораторияда жүретін барлық химиялық жүретін қарапайым реакцияларға аллотроптық түр өзгеруі мен изомерлену құбылыстар химиялық реакцияларға жатады. Оларға ортақ белгі: заттардың бір-біріне айналуы, яғни бастапқы заттардағы (реагенттердегі) бұрынғы химиялық байланыстардың үзіліп, соңғы заттардағы (өнімдердегі) жаңа байланыстардың түзілуі. Демек, кез келген химиялық реакция жүру үшін оған қатысатын реагенттер бөлшектерінің (атомдардың, молекулалардың) әрекеттесуге жетерлік энергиясы болуы шарт.

Ең қарапайым реакцияларда заттың сапалық құрамы өзгермей сақталады. Оған химиялық элементтердің, жай заттардың аллотроптық түр өзгерісін мысалға алуға болады:

С(графит) С(алмаз)

3O2(оттек) 2О3(озон)

Мұндай реакциялар органикалық химияда жиі кездеседі, оларды изомерлену реакциялары деп атайды.

Неміс химигі Ф. Велер ашқан бейорганикалық зат — аммоний цианатының органикалық зат — карбамидке айналуы да изомерленудің бір түрі

Әрекеттесетін заттардың химиялық құрамы өзгере жүретін реакцияларды оларға тән белгілеріне қарай төртке бөліп жіктейді.

Мазмұны 

[жасыру] 

• 1 1. Заттардың құрамы мен саны өзгере жүретін реакциялар.
• 2 2. Атомдардың тотығу дәрежесі өзгере жүретін реакциялар.
• 3 3. Жылу эффектісімен сипатталатын реакциялар
• 4 4. Қайтымдылығымен сипатталатын реакциялар
• 5 Пайдалнаылған әдебиеттер

1. Заттардың құрамы  мен саны өзгере жүретін реакциялар.[өңдеу]

Бұған бұрыннан таныс қосылу, айырылу, орынбасу, алмасу реакциялары жатады.

Егер бірнеше реагент бірігіп бір ғана өнім түзсе, ол — қосылу, ал керісінше, бір күрделі зат ыдырап, одан бірнеше жаңа заттар түзілсе, айырылу реакциясына жатады. Органикалық химиядағы аса маңызды гидрлену, гидраттану, полимерлену реакциялары қосылу реакциясына мысал бола алады:

CH2= СН2 + H2 → СН3 - СН3 (гидрлену)

СН2 = СН2 + H2O → С2Н5ОН (гидраттану)

nСН2 = СН2 → (— СН2 — СН2 —)n (полимерлену)

Бұларға қарама-қарсы жүретін дегидрлену, дегидраттану, деполимерлену реакциялары, керісінше, айырылу реакциясы болып саналады:

CH3 - СН3 → СH2 = СН2 + Н2

С2 H5OH → СH2 = СН2 + Н2O

(-CH2-CH2-)n→ n(CH2=CH2)

Қаныққан көмірсутектердің құрамындағы сутек атомдарының галоген атомдарына орын беріп, жаңа екі күрделі затқа айналуы орынбасу реакциясына жатады. Мысалы, метан молекуласының біртіндеп хлорлануын алайық:

CH4+Cl2 → CH3Cl+HCl (хлорметан)

CH3Cl+Cl2 → CH3Cl2+HCl (дихлорметан)

CH2Cl2+Cl2 → CHCl3+HCl (трихлорметан)

CHCl3+Cl2 → CCl4+HCl (тетрахлорметан)

Бензолды бромдау реакциясы да осыған ұқсайды:

C6H6+Br2 → C6H5Br+HBr

Екі күрделі заттың әрбірінің құрам бөліктерінің алмасуымен сипатталатын алмасу реакциясы нәтижесінде ерімейтін не өте аз диссоциацияланатын молекула түзілетінін немесе газ бөлінетінін бұрыннан білесіңдер. Органикалық заттар мен бейорганикалық заттар арасында жүретін мұндай әрекеттесулерге мынадай бейтараптану реакциясы:

CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O

реакция нәтижесінде түзілетін әлсіз көмір қышқылының газға ыдырауы:

2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + CO2↑ + H2O

ионданбайтын әлсіз кремний қышқылының бөлініп шығуы жатады:

2СН3СООН + K2SiO3 → 2СН3СООК + H2SiO3↓

2. Атомдардың тотығу  дәрежесі өзгере жүретін реакциялар.[өңдеу]

Мұндай реакцияларды тотығу-тотықсыздану реакциялары деп атайтыны белгілі. Реакция кезінде тотықсыздандырғыш атом электронын тотықтырғыш атомға беріп, біріншісі тотығып, екіншісі тотықсызданады. Электрондық баланс әдісі арқылы тотығу дәрежесіне сүйеніп, шартты түрде берген және алған электрондар санын есептеу арқылы теңдеуді оңай теңестіруге болады. Мысалы, альдегидтерді сутекпен тотықсыздандыру.

Өздерің көріп отырғандай, органикалық заттар құрамындағы тотығу-тотықсыздануға қатысқан атомды молекуланың функционалдық тобына жататын бөлігінен іздеу орынды. Сонда сірке альдегидіндегі альдегидтік топтың спиртке айналуы үшін ондағы көміртек атомы 2 электрон қосып алады.

Әдетте, органикалық химияда электрондар қосып алуға ынталы тотықтырғыш бөлшекті (молекула, ион) электрофильді реагенттер, ал керісінше, электрондарды бөліп беруге дайындарын нуклеофилъді реагенттер деп жалпы атаумен атайды.

Органикалық қосылыстардағы байланыстардың полюстігі тым аз болатындықтан, оның құрамындағы атомдардың шартты түрдегі оң не теріс тотығу дәрежесін табу кейде қиынға түседі. Мұндай жағдайда реакцияға қатысқан тотықтырғыш пен тотықсыздандырғыш атомдарды іздеп жатпай-ақ бастапқы реагенттің молекуласын ақырғы өнімге айналдыру үшін қажетті оттек атомының санын есептеу арқылы теңестіреді. Мысалы, этанолды калий перманганатымен тотықтырып, сірке қышқылына айналдырғанда (біздің теңдеуде СН3СООК), бастапқы реагентке С2Н5ОН бір ғана оттек атомы қосылып, екі сутек атомы бөлініп кететінін байқау оңай. Ал 2 сутек атомын байланыстыру үшін тағы да бір оттек атомы қажет болатынын ескерсек, әрбір этанол молекуласы тотығу үшін 2 оттек атомы керек болатыны айқын. Бұл тотықсыздандырғыштың 4 электрон бөліп, 2 оттек атомын байланыстыратынын көрсетеді. Ал калий перманганаты КМnO4 тотықсызданып, марганец диоксидіне МnO2 айналғанда өзіне үш электрон қосып алатынын ескерсек, тотықсыздандырғыштың молекуласының алдында 3, тотықтырғыштың молекуласының алдында 4 коэффициенттерінің қайдан келгенін түсінетін боласыңдар:

ЗС2НбО + 4КМnO4 = ЗСН3СООК + 4МnO2+ КОН + 4Н20

Дәл осылайша глюкозаны С6Н12О6 қышқыл ортада калий перманганатымен тотықтыру реакциясын теңестіру үшін глюкозаның әрбір молекуласына 12 атом оттек қажет екенін, ол 24 электрон берумен парапар болатынын, сол сияқты марганец атомы қышқыл ортада Мn+2-ге дейін тотықсызданатынын ескеріп, 24 және 5 деген коэффициентті тауып пайдаланамыз:

5С6Н12О6 + 24КМnO4 + 36H2SO4= 30CO2+ 24MnSO4+ 12K2SO4+ 66Н2O

3. Жылу эффектісімен  сипатталатын реакциялар[өңдеу]

Кез келген химиялық құбылысты, яғни химиялық айналуларды сипаттайтын реакциялар реагенттердің өнімдерге айналуын көрсетумен қатар олардың жылу эффектісін белгілеуге міндетті. Осыған бола жылу беле жүретін реакцияларды экзотермиялық, ал жылу сіңіре жүретіндерді эндотермиялық деп саралайтынын білесіңдер. Оларды арнайы термохимиялық теңдеулермен өрнектейді. Термохимиялық теңдеудің ерекшелігі — берілген реакцияның жылу эффектісі таңбасымен қоса энтальпия түрінде ΔН (дельта аш) жеке көрсетіледі. Мысалы:

2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О

ΔНх.р. = -2610 кДж.

Термохимиялық теңдеуден ацетиленнің жануы экзотермиялық реакцияға жататынын, яғни әрекеттесу жүріп жатқан ортадан жылу түріндегі энергияның сыртқа бөлінетіні (сондықтан таңбасы "-") байқалады.

Көбіне химиялық реакцияның жылу эффектісін табу үшін оған қатысатын реагенттер мен өнімдердің түзілу энтальпиясын (стандартты жағдайда) қолданады. Ол 1 моль заттың жай заттардан түзілгендегі энтальпиясына тең.

Энтальпия мәндері әрбір заттың тұрақтылығына және оның реакцияға түсуге бейімділігіне және т.б. тікелей байланысты болады.

4. Қайтымдылығымен  сипатталатын реакциялар[өңдеу]

Бір бағытта жүретін қайтыжыз және қарама-қарсы бағытта жүретін қайтымды реакцияларды бұрыннан білесіңдер.

Қайтымсыз реакция кезінде реагенттер өзара түгелдей әрекеттесіп, өнімдерге айналады, оған ацетиленнің жануы мысал бола алады:

2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О

Қайтымсыз реакцияларға кейбір тотығу-тотықсыздану реакциялары мен қосылу және айырылу реакциялары да жатады. Бірақ, жалпы алғанда, қайтымсыз реакциялар аса көп болмайды.

Қайтымды реакция нәтижесінде процесс тура және кері бағытта да жүре алады, яғни реагенттердің әрекеттесуі өнімдерді берсе, керісінше, өнімдер өзара әрекеттескенде қайтадан бастапқы реагенттер бөлініп шығады.

Өнеркәсіпте және технологияда қайтымсыз реакциялар көбірек кездеседі. Оларды қажетті бағытта жүргізу үшін химиялық кинетика заңдарына сүйенеді.[1]

 

 

 

 

.1. Білім беру

Біз  білім беруді жаңғыртуды  одан  әрі  жалғастыруға тиіспіз.

Бүгінде мектептерді компьютерлендіру толықтай аяқталды.

Орта білім берудің 12 жылдық моделі енгізілуде.

«Өмір бойы білім алу» әрбір қазақстандықтың жеке кредосына айналуы тиіс.

Біз кәсіптік  және техникалық білім берудің мазмұнын толық жаңартпақ ниеттеміз.

Бүгінде дамыған елдерде 1 миллион тұрғынға 1-ден 6 жоғары оқу орнына дейін келеді.

Қазақстанда барлығы 149 жоғары оқу орны бар.

200 ғылыми кеңестер кандидаттар  мен докторларды қалыптан құйғандай  етіп жасап шығарып жатыр.

60 кандидаттың 1-і және 37 доктордың 1-і  ғана ғылымға барады.

Осы жылдан бастап ол кеңестердің жұмыстары тоқтатылады.

Бұдан былай магистрлар мен PhD докторлар дайындалатын болады.

Біз университеттік білім беру мен ғылымды дамытудың жаңа деңгейін қамтамасыз етуге міндеттіміз.

Бүгінде жаңа «Назарбаев университеті» арқауында нарық сұранысына бағдарланған жоғары оқу орнының инновациялық моделі қалыптастырылуда.

Ол барлық қазақстандық жоо-лар үшін үлгі болуы керек.

Менің тапсырмам бойынша бүкіл елде ашылып жатқан 20 зияткерлік мектептер дарынды балаларды үздік жоо-лар үшін дайындаудың негізгі арқауына айналатын болады.

Үкіметке мыналарды тапсырамын:

● жоо-лардың инновациялық қызметке көшу тетігін қалыптастыру;

● білім берудің сапасын арттыру және қолжетімділігін кеңейту үшін  білім  беруге қолдау көрсетудің жаңа қаржылық-экономикалық құралдарын енгізу;

● техникалық және жоғары білім берудің деңгейлері үшін бүгінде Тұрғын үй құрылыс жинақ банкі ипотекалық құрылыста жүзеге асырып отырғанға ұқсас жинақтау жүйесін әзірлеу.

Қазақстандықтарда  мемлекеттен пайыздық бонустар ала отырып балаларын оқытуға қаржы жинаудың жаңа мүмкіндіктері пайда болуға тиіс.

● бизнес-қауымдастықтар мен жұмыс берушілер өкілдерін қатыстыра  отырып  Кәсіптік-техникалық  кадрлар дайындау жөнінде ұлттық кеңес құру.

Білім  беру  жүйесіндегі барлық жұмыс мынандай нәтижелерге қол жеткізуге бағытталуы тиіс.

Мектепке дейінгі білім берумен және тәрбиемен қамтылған балалардың үлесі  2015  жылға  қарай  74 пайызды, 2020 жылға қарай 100 пайызды құрайтын болады.

Менің тапсырмам бойынша  қабылданған  «Балапан»  бағдарламасын жүзеге асыру нәтижесінде тек 2010 жылы ғана 35 балабақша, 1534 мини-орталық, 137 жекеменшік балабақшалар салынды.

Бұрын  жекешелендіріліп  кеткен мектеп жасына дейінгі мекемелерді қайтару есебінен 172 балабақша ашылды.

Балаларды мектепке дейінгі ұйымдармен қамту 30-дан 55 пайызға дейін өсті.

2020 жылға қарай біз оқытудың 12 жылдық моделіне толықтай көшетін  боламыз. Ол үшін біз 2015 жылға қарай республикалық бюджет қаржысы есебінен кемінде екі жүз мектеп салып, осынша мектепті жергілікті бюджет есебінен тұрғызамыз.

2015 жылға қарай білім  беру ұйымдарының 50 пайызы электронды оқытуды пайдаланып, 2020 жылға қарай оның саны 90 пайызға дейін артады.

2020 жылға қарай халықаралық  стандарттар бойынша тәуелсіз  ұлттық аккредитациялаудан өткен  жоо-лар үлесі 30 пайызды құрайтын болады.

Инновациялық қызметті жүзеге асыратын және ғылыми зерттеулердің нәтижелерін өндіріске енгізетін жоо-лардың үлесі 5 пайызға дейін артады.

Кемінде 2 жоғары оқу орны үздік әлемдік университеттер рейтингінде аталатын болады.

Сапалы білім беру Қазақстанның индустрияландырылуының және инновациялық дамуының негізіне айналуы тиіс.

2.2. Денсаулық сақтау