მრავალფეროვანი ნივთიერებები. არაორგანული და ორგანული ნივთიერებების მრავალფეროვნების მიზეზები; ნივთიერებების ურთიერთმიმართება სხვადასხვა ნივთიერებათა გამომწვევი იზომერიზმი ჰომოლოგია ალოტროპია

გაკვეთილზე განხილული იქნება კრისტალური გისოსების ტიპები, მატერიისა და კრისტალური სტრუქტურის მქონე მყარი მდგომარეობების ტიპები. შემოღებულია პოლიმორფიზმისა და ალოტროპიის ცნება.

I. გამეორება

მიმოხილვა მე-8 კლასიდან:

II. ნივთიერებების მრავალფეროვნება მსოფლიოში

ამჟამად ცნობილია 100-ზე მეტი ქიმიური ელემენტი. ისინი ქმნიან 400-ზე მეტ მარტივ ნივთიერებას და რამდენიმე მილიონ ყველაზე მრავალფეროვან რთულ ქიმიურ ნაერთს. რა არის ამ მრავალფეროვნების მიზეზები?

1. ელემენტების და მათი ნაერთების იზოტოპია

იზოტოპები - ერთი და იგივე ქიმიური ელემენტის ატომების მრავალფეროვნება, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდება მხოლოდ მათი მასით.

მაგალითად, წყალბადის ატომს აქვს სამი იზოტოპი: 1 1 H - პროტიუმი, 1 2 H (D) - დეიტერიუმი და 1 3 H (T) - ტრიტიუმი. ისინი ქმნიან კომპლექსურ ნივთიერებას ჟანგბადით - სხვადასხვა შემადგენლობის წყალი: ჩვეულებრივი ბუნებრივი წყალი - H 2 O, მძიმე წყალი - D 2 O (შეიცავს ბუნებრივ წყალში თანაფარდობით H: D = 6900: 1).

იზობარები , სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების ატომები იგივე მასის ნომრით A.

იზობარის ბირთვები (ქიმიაში) შეიცავს თანაბარი რაოდენობის ნუკლეონებს, მაგრამ სხვადასხვა რაოდენობის პროტონებს Z და ნეიტრონებს N.

მაგალითად, ატომები 4 10 Be, 5 10 B, 6 10 C წარმოადგენს სამ იზობარს (ქიმიაში) A = 10.

2. ალოტროპია

ალოტროპია - ქიმიური ელემენტის არსებობის ფენომენი რამდენიმე მარტივი ნივთიერების სახით (ალოტროპული მოდიფიკაციები ან ალოტროპული მოდიფიკაციები).

მაგალითად, ჟანგბადის ატომი წარმოიქმნება ჟანგბადის და ოზონის სახით.

აუდიო განმარტება: "ალოტროპია"

ალოტროპია აიხსნება ნივთიერების განსხვავებული შემადგენლობით ან მათი კრისტალური გისოსებით. კის-ლო-როდი და ოზონი - ალ-ლო-ტროპ-ნიე მოდ-დი-ფი-კა-ტიონები ჩი-მი-ჩე-გო ელე-მენტ-რომ კის-ლო-რო-და. Ug-le-rod ob-ra-zu-et graph-fit, diamond, full-le-ren, car-bin. ატომების განაწილება მათ კრისტალურ გისოსებში განსხვავებულია და ამიტომ ავლენენ მათ განსხვავებულ მდგომარეობას. ფოსფორას აქვს ალ-ლო-ტროპიკული ნივთიერებები - წითელი, თეთრი და შავი ფოსფორი. ალ-ლო-ტრო-პია ჰა-რაკ-ტერ-ნა და ლითონებისთვის. მაგალითად, იგივე-ლე-ზო შეიძლება არსებობდეს α, β, δ, γ სახით.

ამორფული ნივთიერებების ტე-კუ-პატივი

ერთ-ერთი თვისება, რომლითაც ამორფული სხეულები თხევადისაგან განცალკევებულია, არის მათი ტე-კუ-ჰონორი. თუ ცოტა ფისს დაასხით ცხელ ზემოდან, მაშინ ის სტაბილურად იშლება ამ ზემოდან.

სიბლანტე- ეს არის სითხეებისა და აირების გამო სხეულის ზოგიერთი ნაწილის სხვა ნაწილების შეცვლასთან შეწინააღმდეგების უნარი: რაც უფრო მაღალია, მით უფრო რთულია სხეულის ფორმის შეცვლა. ფანჯრის მინები ტიპიური ამორფული ნივთიერებებია. თეო-რე-ტი-ჩე-სკი, ისინი უნდა ჩამოდიოდნენ ქვემოთ. მაგრამ შუშის სიბლანტე არის შენ-სო-კაი და მისი დე-ფორ-მა-ჩი-შე არ შეიძლება უარყო. შუშის სიბლანტე დაახლოებით 1000-ჯერ აღემატება ფისის სიბლანტეს. წლისთვის კომპოზიცია-la-et-ის შუშის დეფორმაცია შეადგენს 0,001%. 1000 წლის განმავლობაში, შუშის დეფორმაციას აქვს 1% შემადგენლობა.

აგრეგაციის მდგომარეობის დამოკიდებულება განლაგების შორსა და მოკლე დიაპაზონზე

წნევისა და ტემპერატურის გამო, ყველა ნივთიერება შეიძლება არსებობდეს სხვადასხვა აგ-რე-გატ-ნიჰს-ასი-ნი-იაჰში: მყარი სახლი, თხევადი-თხევადი, გაზი-ზო-ობ-სხვადასხვა ან სახით. პლაზმა. დაბალი tem-pe-ra-tu-s-ით და you-co-com-p-le-nii-ით, ყველა ნივთიერება არსებობს მყარი სახლის აგ-რე-გატ-ნომ მეასედი-nii-ში. მატერიის მყარი და თხევადი შემადგენლობა არის na-zy-va-yut con-den-si-ro-van.

მყარ სხეულებში რას-პო-ლა-ჰა-იუტ-სიას ნაწილები კომპაქტურია, მაგრამ, გარკვეული თანმიმდევრობით. Wi-si-mo-sti-ში მყარ სხეულებში ნაწილაკების საფეხურიდან პე-ნი-ნი-პ-რია-სისტემამდე განსაზღვრეთ 2 ფაზის თანაფარდობა: კრისტალური და ამორფული. თუ ნაწილები არის ras-po-la-ha-ha-s ისე, რომ მეზობელ ნაწილებს შორის არის რაღაც სამოთხის ბრწყინვალება რას-ინ-ლო-ზე-ნიში, კერძოდ: მანძილი და კუთხეები მათ შორის, ასეთ ფენომენს ე.წ რბოლაში სიახლოვეს.ბრინჯი. ა.

ა ბ

ბრინჯი. 1. ნაწილაკების განაწილებისას ახლოს და შორს თანმიმდევრობის არსებობა

თუმცა, თუ ნაწილები არის ras-in-lo-w-are-so-so-ისე, რომ ისინი დააყენა close-zhai-shee-mi with-se-dy-mi და დიდი დროისთვის, ეს არის a-zy-va-ut on-whether-chi შორს... ბრინჯი. ბ.

ამორფული ნივთიერებების მაგალითები

ამორფული სხეული(ბერძნულიდან A - არა, მორფე - ფორმა) - უფორმო ნივთიერებები. მათში მხოლოდ მჭიდრო წესრიგია და შემდგომი წესრიგი არ არის.

ამორფული სხეულების მაგალითები ახლოს-ვე-დე-ნი-ზე ნახ. 2.

ბრინჯი. 2. ამორფული სხეულები

ეს არის ცვილი, მინა-ლო, პლასტმასის-ლინი, ფისოვანი, შო-კო-ყმაწვილი.

ამორფული ნივთიერებების თვისებები

• მათ აქვთ მხოლოდ უახლოესი მწკრივი (როგორც სითხეებში).
• მყარი ag-re-gat-nye შემადგენლობა ნორმალურ პირობებში.
• არ არსებობს დნობის მკაფიო ტემ-პე-რა-ტუ-რი. Pla-vyat-Xia in-ter-va-le tem-pe-ra-round.

კრისტალური ნივთიერებები

ვ კრი-გახდილი-ჩე-სკომსხეული არსებობს როგორც ახლოს, ისე შორს გზაზე. თუ აზროვნება-len-but-co-ერთ ძაფს წერტილი, აღნიშნავს-cha-y-y-y-y, by-lo-chit-Xia pro-country-st-ny kar-kas, რომელიც-ry-zy -va-th- Xia kri-steel-li-che-s-shet-coy. წერტილები, რომლებშიც ნაწილები განლაგებულია - იონები, ატომები ან მო-ლე-კუ-ლი - na-zy-va-yut uz-la-mi კრისტალები -ჩე-ცის გისოსები (ნახ. 3). Part-ts-ts არ არის ხისტი-to-fik-si-ro-va-ny კვანძებში, მათ შეუძლიათ ცოტათი სცემეს ამ წერტილებიდან გაქცევის გარეშე. In-wi-si-mo-sti, საიდანაც ნაწილები არის ბროლის გისოსის კვანძებში, თქვენ-de-la-yut მისი ტიპები (ცხრილი 1).

ბრინჯი. 3. კრი-სტალ-ლი-ჩე-გისოსანი

თვისებების დამოკიდებულება ბროლის გისოსის ტიპზე

ნივთიერებების ფიზიკური თვისებები სხვადასხვა ტიპის კრისტალური ხსნარებით

ცხრილი 1. ნივთიერებების ფიზიკური თვისებები

არსებობს რამდენიმე ქვეტიპი cry-steel-li-t-l-t-e-t-c-t-o-c, სხვადასხვა-l-cha-y-u-s-s-ra-in-lo-no-no ატომებით სივრცეში.

ნივთიერებებში ატომური, იონური, მეტალო-ლი-კრისტალი-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-l-c-l-l-e-l-l-e-l-l-e-r-e არ არსებობს mo-le-kul - ეს არის სულელური ნივთები.Mo-le-cu-lar-nye ნივთიერებები- ახალგაზრდა ბროლის გისოსებით

პოლიმორფიზმი

პოლიმორფიზმი - ეს არის ფენომენი, რომლითაც ერთ-ერთ კო-სტას კომპლექსურ ნივთიერებებს აქვთ განსხვავებული კრისტალური რე-შეტ-კი.

მაგალითად, პირიტი და მარ-კა-ზიტი. მათი ფორმა-mu-la არის FeS2.მაგრამ ორივე განსხვავებულად გამოიყურებიან და ობ-ლა-და-მათ განსხვავებული ფიზიკური ნივთები აქვთ. ანალოგიურად, CaCO3-ის ob-la-da-yut mi-ne-ra-ly-ის განსხვავებული ფიზიკური თვისებები: ara-go-nit, mra-mor, ისლანდია-spar, ცარცი.

ორგანულ ნივთიერებებს მიეკუთვნება ნახშირბადის შემცველი ნივთიერებები, რომლებიც ძირითადად წარმოიქმნება ცოცხალ ორგანიზმებში. დღეს მრავალი ორგანული ნივთიერების ხელოვნურად მიღება შესაძლებელია ლაბორატორიაში. სინთეზირებულია დიდი რაოდენობით ორგანული ნაერთები, რომლებიც ბუნებაში არ არის ნაპოვნი.

ცნობილი ორგანული ნივთიერებების საერთო რაოდენობა აღემატება 10 მილიონს, ხოლო არაორგანული - დაახლოებით 100 ათასს. ორგანული ნაერთების ასეთ მრავალფეროვნებას უკავშირდება ნახშირბადის ატომების სხვადასხვა სიგრძის ჯაჭვებში შეერთების უნარი... ნახშირბადის ატომებს შორის კავშირი შეიძლება იყოს ერთჯერადი და მრავალჯერადი: ორმაგი, სამმაგი. ამ შემთხვევაში, ნივთიერებებს შეიძლება ჰქონდეთ ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულა, მაგრამ განსხვავებული სტრუქტურა და თვისებები (ამ ფენომენს იზომერიზმი ეწოდება).

ორგანული ნივთიერებების შემადგენლობაში შედის ნახშირბადი, წყალბადი, ჟანგბადი, ასევე აზოტი, ფოსფორი, გოგირდი. გარდა ამისა, თითქმის ნებისმიერი ელემენტი შეიძლება იყოს ჩართული.

ნახშირწყალბადები- ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ორი ელემენტისგან: ნახშირბადი და წყალბადი.

მეთანი (მას ასევე უწოდებენ ჭაობის გაზს, მაღაროს გაზს, რადგან იგი წარმოიქმნება ჭაობების ფსკერზე ორგანული ნარჩენების დაშლის დროს და ასევე გამოიყოფა მაღაროებში ნახშირის ნაკერებიდან). შედგება ერთი ნახშირბადის ატომისგან, რომელიც კოვალენტურად არის დაკავშირებული წყალბადის ოთხ ატომთან. მოლეკულური ფორმულა CH 4. სტრუქტურული ფორმულა გვიჩვენებს მოლეკულაში ატომების ბმის წესრიგს:
ჰ
ლ
H - C - H
ლ
ჰ

ორგანული ნივთიერებების სტრუქტურული ფორმულების სწორად შედგენისთვის, თქვენ უნდა გახსოვდეთ ეს ნახშირბადის ატომები ქმნიან 4 ბმას, გამოსახულია ტირეებით (ანუ ნახშირბადის ვალენტობა ბმების რაოდენობის მიხედვით უდრის ოთხს. ორგანულ ქიმიაში ძირითადად გამოიყენება ვალენტობა ბმების რაოდენობის მიხედვით).

10-11 კლასებში შესწავლილია, რომ მეთანის მოლეკულას აქვს სამკუთხა პირამიდის ფორმა - ტეტრაედონი, ისევე როგორც ცნობილი ეგვიპტური პირამიდები.

ეთილენი C 2 H 4 შედგება ორი ნახშირბადის ატომისგან, რომლებიც დაკავშირებულია ორმაგი ბმით:

ბმებს შორის კუთხე არის 120º (ბმის შემქმნელი ელექტრონული წყვილები მოგერიებულია და მდებარეობს ერთმანეთისგან მაქსიმალურ მანძილზე).

აცეტილენი C 2 H 2 შეიცავს სამმაგ კავშირს:
H - C ≡ C - H

Როგორც მაგალითი ჟანგბადიანიორგანულ ნივთიერებებს შეიძლება ეწოდოს მეთილის (ხის) სპირტი CH 3 OH (სისტემური სახელწოდება მეთანოლი),

ეთილის სპირტი C 2 H 5 OH (ეთანოლი),

ძმარმჟავა CH 3 COOH

(ძმარმჟავას CH 3 COO მჟავე ნარჩენი - ჩვეულებრივ მდებარეობს ხსნადობის ცხრილის ბოლოში, ასე რომ, თუ დაგავიწყდათ ფორმულა, აიღეთ ხსნადობის ცხრილი - ეს უნდა იყოს გამოცდაზე - და დაამატეთ წყალბადი მჟავას ნარჩენს)

სხეულები, რომლებშიც ატომები და მოლეკულები განლაგებულია სწორი გეომეტრიული თანმიმდევრობით. ყველა კრისტალურ ნივთიერებას აქვს საკუთარი, მკაცრად განსაზღვრული დნობის წერტილი. სხეულები, რომლებშიც ატომები და მოლეკულები შემთხვევით განლაგებულია. გაცხელებისას მათ არ აქვთ გარკვეული ტემპერატურა, რომელიც შეესაბამება მყარი ფაზის სითხეში გადასვლას. კრისტალური ამორფული მყარი

ამორფული ნივთიერებები ამორფული სხეულები შეიძლება ჩაითვალოს ძლიერ გაგრილებულ სითხეებად სიბლანტის ძალიან მაღალი კოეფიციენტით. მათ აქვთ სუსტად გამოხატული ნაკადის თვისებები. ნაწილაკები სრულიად მოუწესრიგებელი და ერთმანეთთან ახლოსაა.ამორფულ სხეულებს არ აქვთ თერმული ეფექტი. ამორფული ნივთიერებები, რომლებსაც გააჩნიათ თავისუფალი ენერგიის დიდი მარაგი, ქიმიურად უფრო აქტიურია, ვიდრე იგივე შემადგენლობის კრისტალური ნივთიერებები. ამორფული ნივთიერებების სიძლიერე უფრო დაბალია, ვიდრე კრისტალური.

ამორფული ნივთიერებების გამოყენება - ხორციელდება მედიცინის სფეროში (ამორფული სტრუქტურის ნივთიერება არის ძვალში იმპლანტაციის შესანიშნავი ბიომასალა. მიღებული სპეციალური ხრახნები, ფირფიტები, ქინძისთავები, ქინძისთავები შეჰყავთ მძიმე მოტეხილობის შემთხვევაში) - განხორციელდა. მრეწველობის სფეროში (მინის დამზადება) - გამოიყენება როგორც სამკაულები (მარგალიტი, ქარვა, ოპალი) - გამოიყენება კვების მრეწველობაში (შაქრის ტკბილეული, საღეჭი რეზინები)

სივრცითი იზომერები (სტერეოიზომერები) ერთი და იგივე შემადგენლობით და იგივე ქიმიური სტრუქტურით განსხვავდებიან მოლეკულაში ატომების სივრცითი განლაგებით. ოპტიკური - ოპტიკური იზომერების მოლეკულები შეუთავსებელია სივრცეში. გეომეტრიული, ანუ ცის და ტრანსი დამახასიათებელია ორმაგი ან ციკლური ბმის შემცველი ნივთიერებებისთვის.

ჟანგბადის ალოტროპული მოდიფიკაციები ჟანგბადი უფერო გაზი; უსუნო; წყალში ცუდად ხსნადი; დუღილის წერტილი 182,9 C ოზონი ღია იისფერი გაზი; აქვს მკვეთრი სუნი; იხსნება ჟანგბადზე 10-ჯერ უკეთ; დუღილის წერტილი -111,9 C.

2ალკოჰოლების მიღება გაჯერებული და უჯერი ნახშირწყალბადებიდან. მეთანოლის სამრეწველო სინთეზი.

3. ექსპერიმენტები გარდაქმნების განხორციელება: მარილი - უხსნადი ფუძე - ლითონის ოქსიდი.

გაცხელებისას გოგირდმჟავა რეაგირებს სპილენძის (II) ოქსიდთან. Cu 2+ იონები გადადის ხსნარში და აძლევს მას ლურჯ ფერს.

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 (სპილენძის სულფატის მარილი) + H 2 O,

CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O.

ფილტრატს ემატება ტუტე ხსნარი, შეინიშნება ლურჯი ნალექი:

CuSO 4 + 2NaOH = Cu (OH) 2 (უხსნადი სპილენძის ოქსიდი) + Na 2 SO 4,

Cu 2+ + 2OH - = Cu (OH) 2.

როდესაც სპილენძის (II) ჰიდროქსიდის ლურჯი ნალექი თბება, წარმოიქმნება შავი ნივთიერება - ეს არის სპილენძის (II) ოქსიდი და წყალი:
Cu (OH) 2 = CuO + H2O

1. მესამე პერიოდის ქიმიური ელემენტების უმაღლესი ჟანგბადის შემცველი მჟავები, მათი შემადგენლობა და თვისებების შედარებითი მახასიათებლები.

ფოსფორი აყალიბებს სხვადასხვა ჟანგბადის მჟავებს (ოქსო მჟავებს). ზოგიერთი მათგანი მონომერულია. მაგალითად ფოსფინური, ფოსფორის და ფოსფორის (V) (ორთოფოსფორის) მჟავები. ფოსფორის მჟავები შეიძლება იყოს მონობაზური (ერთი პროტონული) ან პოლიბაზური (მრავალპროტონული). გარდა ამისა, ფოსფორი ასევე აყალიბებს პოლიმერულ ოქსომჟავებს. ასეთი მჟავები შეიძლება იყოს აციკლური ან ციკლური. მაგალითად, დიფოსფორის (V) (პიროფოსფორის) მჟავა არის დიმერული ფოსფორის ოქსომჟავა.

ყველა ამ მჟავას შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია ფოსფორის (V) მჟავა (ასევე ცნობილია როგორც ორთოფოსფორის მჟავა). ნორმალურ პირობებში, ეს არის თეთრი კრისტალური ნივთიერება, რომელიც ვრცელდება ჰაერიდან ტენიანობის შეწოვისას. მის 85%-იან წყალხსნარს „სიროფი ფოსფორის მჟავა“ ეწოდება. ფოსფორის (V) მჟავა არის სუსტი ტრიბაზის მჟავა:

ქლორი აყალიბებს რამდენიმე ჟანგბადის მჟავას. რაც უფრო მაღალია ქლორის დაჟანგვის მდგომარეობა ამ მჟავებში, მით უფრო მაღალია მათი თერმული სტაბილურობა და მჟავა სიძლიერე:

HOCl< НСlO2 < НСlO3 < НClO4

НClO3 და НClO4 ძლიერი მჟავებია, ხოლო НСlO4 ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერია ყველა ცნობილ მჟავებს შორის. დანარჩენი ორი მჟავა მხოლოდ ნაწილობრივ იშლება წყალში და არსებობს წყალხსნარში ძირითადად მოლეკულური ფორმით. ჟანგბადის შემცველ ქლორის მჟავებს შორის მხოლოდ HClO4 შეიძლება იზოლირებული იყოს თავისუფალი სახით. დანარჩენი მჟავები მხოლოდ ხსნარშია.

ჟანგბადის შემცველი ქლორის მჟავების ჟანგვის უნარი მცირდება მისი დაჟანგვის მდგომარეობის მატებასთან ერთად:

HOCl და HClO2 განსაკუთრებით კარგი ჟანგვის აგენტებია. მაგალითად, მჟავე HCl ხსნარი:

1) იჟანგება რკინის (II) იონები რკინის (III) იონებად:

2) იშლება მზის შუქზე ჟანგბადის წარმოქმნით:

3) როდესაც თბება დაახლოებით 75 ° C-მდე, ის არაპროპორციულია ქლორიდის იონების და ქლორატის (V) იონების სახით:

მესამე პერიოდის ელემენტების დანარჩენი უმაღლესი მჟავას შემცველი მჟავები (H3AlO3, H2SiO3) ფოსფორის მჟავაზე სუსტია. გოგირდის მჟავა (H2SO4) უფრო სუსტია ვიდრე პერქლორინის (VII) მჟავა, მაგრამ უფრო ძლიერია ვიდრე ფოსფორის მჟავა. ზოგადად, ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობის მატებასთან ერთად, რომელიც ქმნის მჟავას, იზრდება თავად მჟავის სიძლიერე:

H3AlO3< H2SiO3 < H3PO4 < H2SO4 < НСlO4

2. მაღალმოლეკულური ნაერთების ზოგადი მახასიათებლები: შემადგენლობა, სტრუქტურა, რეაქციები, რომლებიც საფუძვლად უდევს მათ წარმოებას (მაგალითად, პოლიეთილენი ან სინთეზური რეზინი).

3.3 დღეში. საწყისი მასალის მასის გამოთვლა, თუ ცნობილია პროდუქტის პრაქტიკული გამოსავლიანობა და მითითებულია მისი მასური წილი (პროცენტებში) თეორიულად შესაძლო გამოსავლიანობის.

დავალება. განსაზღვრეთ მარილმჟავასთან შერეული მაგნიუმის კარბონატის მასა, თუ მიიღება 8,96 ლიტრი ნახშირბადის მონოქსიდი (IV), რაც თეორიულად შესაძლო გამოსავლიანობის 80%-ია.

ბილეთის ნომერი 25.

ლითონების მიღების ზოგადი მეთოდები. ელექტროლიზის პრაქტიკული ღირებულება ანოქსიუმის მჟავების მარილების მაგალითზე.

ლითონები ბუნებაში ძირითადად ნაერთების სახით გვხვდება. მხოლოდ დაბალი ქიმიური აქტივობის მქონე ლითონები (კეთილშობილი ლითონები) გვხვდება ბუნებრივად თავისუფალ მდგომარეობაში (პლატინის ლითონები, ოქრო, სპილენძი, ვერცხლი, ვერცხლისწყალი). სტრუქტურული ლითონებიდან ბუნებაში მხოლოდ რკინა, ალუმინი და მაგნიუმი გვხვდება ნაერთების სახით საკმარისი რაოდენობით. ისინი ქმნიან შედარებით მდიდარი მადნების მძლავრ საბადოებს. ეს აადვილებს მათ ფართომასშტაბიან მოსავალს.

ვინაიდან ნაერთებში ლითონები დაჟანგულ მდგომარეობაშია (აქვთ დადებითი ჟანგვის მდგომარეობა), მათი თავისუფალ მდგომარეობაში მიღება მცირდება შემცირების პროცესამდე:

ეს პროცესი შეიძლება განხორციელდეს ქიმიურად ან ელექტროქიმიურად.

ქიმიური შემცირებისას ნახშირი ან ნახშირბადის მონოქსიდი (II) ყველაზე ხშირად გამოიყენება როგორც შემცირების აგენტი, ასევე წყალბადი, აქტიური ლითონები და სილიციუმი. ნახშირბადის მონოქსიდის (II) დახმარებით მიიღება რკინა (აფეთქების ღუმელში), ბევრი ფერადი ლითონი (კალა, ტყვია, თუთია და ა.შ.):

წყალბადის შემცირება გამოიყენება, მაგალითად, ვოლფრამის მისაღებად ვოლფრამის (VI) ოქსიდიდან:

წყალბადის, როგორც შემცირების აგენტის გამოყენება უზრუნველყოფს მიღებული ლითონის უმაღლეს სისუფთავეს. წყალბადი გამოიყენება ძალიან სუფთა რკინის, სპილენძის, ნიკელის და სხვა ლითონების წარმოებისთვის.

ლითონების წარმოების მეთოდს, რომელშიც ლითონები გამოიყენება როგორც შემცირების საშუალება, ე.წ მეტალოთერმული... ამ მეთოდით აქტიური ლითონები გამოიყენება როგორც შემცირების აგენტი. მეტალოთერმული რეაქციების მაგალითები:

ალუმინოთერმია:

მაგნიუმის თერმია:

მეტალოთერმული ექსპერიმენტები ლითონების მისაღებად პირველად ჩაატარა რუსმა მეცნიერმა ნ.ნ.ბეკეტოვმა XIX საუკუნეში.

ლითონები ყველაზე ხშირად მიიღება მათი ოქსიდების შემცირებით, რომლებიც თავის მხრივ იზოლირებულია შესაბამისი ბუნებრივი მადნიდან. თუ ორიგინალური საბადო არის სულფიდური მინერალები, მაშინ ეს უკანასკნელი ექვემდებარება ჟანგვითი გამოწვას, მაგალითად:

ლითონების ელექტროქიმიური წარმოება ხორციელდება შესაბამისი ნაერთების დნობის ელექტროლიზით. ამ გზით მიიღება ყველაზე აქტიური ლითონები, ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები, ალუმინი, მაგნიუმი.

ელექტროქიმიური შემცირება ასევე გამოიყენება დახვეწასხვა მეთოდებით მიღებული „ნედლი“ ლითონების (სპილენძი, ნიკელი, თუთია და სხვ.) (გაწმენდა). ელექტროლიტური გადამუშავებისას ანოდად გამოიყენება "უხეში" (მინარევებით) ლითონი, ხოლო ამ ლითონის ნაერთების ხსნარი გამოიყენება ელექტროლიტად.

მაღალ ტემპერატურაზე განხორციელებული ლითონების მიღების მეთოდებს ე.წ პირომეტალურგიული(ბერძნულად, პირი არის ცეცხლი). ბევრი ეს მეთოდი ცნობილია უძველესი დროიდან. XIX-XX საუკუნეების მიჯნაზე. დაიწყოს განვითარება ჰიდრომეტალურგიულილითონების მიღების მეთოდები (ბერძნულად ჰიდორ-წყალი). ამ მეთოდებით, მადნის კომპონენტები გადადის წყალხსნარში და შემდეგ ლითონის გამოყოფა ხდება ელექტროლიტური ან ქიმიური შემცირებით. ასე მიიღება, მაგალითად, სპილენძი. სპილენძის მადანი, რომელიც შეიცავს სპილენძის (II) ოქსიდს CuO, მუშავდება განზავებული გოგირდის მჟავით:

სპილენძის შესამცირებლად, სპილენძის (II) სულფატის შედეგად მიღებული ხსნარი ან ექვემდებარება ელექტროლიზს, ან ხსნარს ექვემდებარება რკინის ფხვნილს.

ჰიდრომეტალურგიულ მეთოდს დიდი მომავალი აქვს, რადგან ის საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ პროდუქტი მიწიდან მადნის მოპოვების გარეშე.

2. სინთეზური რეზინების სახეები, მათი თვისებები და გამოყენება.

3. ექსპერიმენტები დასახელებული აირისებრი ნივთიერების მიღება და მისი თვისებების დამახასიათებელი რეაქციების ჩატარება; (ნახშირორჟანგი)

CO2 ტიპიური მჟავე ოქსიდია: ის ურთიერთქმედებს ტუტეებთან (მაგალითად, იწვევს კირის წყლის დაბინდვას), ძირითად ოქსიდებთან და წყალთან.

ნახშირორჟანგი წარმოიქმნება ნახშირმჟავას მარილებზე მოქმედებით - კარბონატები მარილმჟავას, აზოტის და თუნდაც ძმარმჟავების ხსნარებით. ლაბორატორიაში ნახშირორჟანგი მიიღება მარილმჟავას ცარცზე ან მარმარილოზე მოქმედებით:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H20 + C02ეს არის ნახშირორჟანგი

მრეწველობაში დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგი მიიღება კირქვის დაწვით:

CaCO3 = CaO + CO2

ქიმიური რეაქციები ნახშირორჟანგთან

როდესაც ნახშირბადის მონოქსიდი (IV) იხსნება წყალში, წარმოიქმნება ნახშირბადის მჟავა H2CO3, რომელიც ძალიან არასტაბილურია და ადვილად იშლება თავის თავდაპირველ კომპონენტებად - ნახშირორჟანგად და წყალში:

CO2 + Н20 -> H2CO3

ის არ იწვის და არ უჭერს მხარს წვას (სურ. 44) და ამიტომ გამოიყენება ხანძრის ჩასაქრობად. თუმცა, მაგნიუმი აგრძელებს წვას ნახშირორჟანგში, რათა წარმოქმნას ოქსიდი და გამოუშვას ნახშირბადი ჭვარტლის სახით.

ქიმიაში ნივთიერება არის ფიზიკური ნივთიერება სპეციფიკური ქიმიური შემადგენლობით. გრიგორი ტეპლოვის ფილოსოფიურ ლექსიკონში 1751 წელს სიტყვა სუბსტანცია ითარგმნა ლათინური ტერმინიდან Substantia.სუბსტანცია თანამედროვე ფიზიკაში ჩვეულებრივ გაგებულია, როგორც მატერიის ტიპი, რომელიც შედგება ფერმიონებისგან ან შეიცავს ფერმიონებს ბოზონებთან ერთად; აქვს მოსვენების მასა, განსხვავებით ზოგიერთი ტიპის ველისგან, როგორიცაა ელექტრომაგნიტური. ჩვეულებრივ (შედარებით დაბალ ტემპერატურასა და სიმკვრივეში) მატერია შედგება ნაწილაკებისგან, რომელთა შორის ყველაზე ხშირად გვხვდება ელექტრონები, პროტონები და ნეიტრონები. ეს ორი უკანასკნელი ქმნის ატომის ბირთვებს და ყველა ერთად - ატომებს (ატომური მატერია), რომელთაგან - მოლეკულები, კრისტალები და ა.შ. ზოგიერთ პირობებში, მაგალითად, ნეიტრონულ ვარსკვლავებში, საკმაოდ უჩვეულო ტიპის მატერია შეიძლება არსებობდეს. ბიოლოგიაში ნივთიერება არის მატერია, რომელიც ქმნის ორგანიზმების ქსოვილებს, რომელიც წარმოადგენს უჯრედების ორგანელების ნაწილს. არაორგანული ნივთიერებები - ქიმიური ნივთიერება, ქიმიური ნაერთი, რომელიც არ არის ორგანული, ანუ არ შეიცავს ნახშირბადს: მარილები, მჟავები, ფუძეები, ოქსიდები. ყველა არაორგანული ნაერთი იყოფა ორ დიდ ჯგუფად: მარტივი ნივთიერებები - შედგება ერთი ელემენტის ატომებისგან; რთული ნივთიერებები - შედგება ორი ან მეტი ელემენტის ატომებისგან მარტივი ნივთიერებები ქიმიური თვისებების მიხედვით იყოფა: ლითონებად (Li, Na, K, Mg, Ca და სხვ.) არამეტებად (F2, Cl2, O2, S, P, და ა.შ.); ამფოტერული მარტივი ნივთიერებები (Zn, Al, Fe, Mn და სხვ.); კეთილშობილური აირები (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) რთული ნივთიერებები ქიმიური თვისებების მიხედვით იყოფა: ოქსიდებად: ძირითადი ოქსიდები (CaO, Na2O და სხვ.); მჟავა ოქსიდები (CO2, SO3 და სხვ.); ამფოტერული ოქსიდები (ZnO, Al2O3 და სხვ.); ორმაგი ოქსიდები (Fe3O4 და სხვ.); მარილწარმომქმნელი ოქსიდები (CO, NO და სხვ.); ჰიდროქსიდები; ბაზები (NaOH, Ca (OH) 2 და სხვ.); მჟავები (H2SO4, HNO3 და სხვ.); მფოტერული ჰიდროქსიდები (Zn (OH) 2, Al (OH) 3 და სხვ.); მარილები: საშუალო მარილები (Na2SO4, Ca3 (PO4) 2 და სხვ.); მჟავე მარილები (NaHSO3, CaHPO4 და სხვ.); ძირითადი მარილები (Cu2CO3 (OH) 2 და სხვ.); ორმაგი და/ან რთული მარილები (CaMg (CO3) 2, K3, KFeIII და სხვ.); ორობითი ნაერთები: ანოქსიური მჟავები (HCl, H2S და სხვ.); ანოქსიური მარილები (NaCl, CaF2 და სხვ.); სხვა ბინარული ნაერთები (AlH3, CaC2, CS2 და ა.შ.). ნივთიერებები - ქიმიური ნაერთების კლასი, რომელიც მოიცავს ნახშირბადს (გარდა კარბიდების, ნახშირბადის მჟავისა, კარბონატების, ნახშირბადის ოქსიდების და ციანიდების). ბიოლოგიური წარმოშობის ორგანული ნაერთები - ცილები, ლიპიდები, ნახშირწყლები, ნუკლეინის მჟავები - ნახშირბადის გარდა შეიცავს ძირითადად წყალბადს, აზოტს, ჟანგბადს, გოგირდს და ფოსფორს. სწორედ ამიტომ, "კლასიკური" ორგანული ნაერთები შეიცავს, პირველ რიგში, წყალბადს, ჟანგბადს, აზოტს და გოგირდს - მიუხედავად იმისა, რომ ორგანული ნაერთების შემადგენელი ელემენტები, ნახშირბადის გარდა, შეიძლება იყოს პრაქტიკულად ნებისმიერი ელემენტი. ნახშირბადის ნაერთები სხვა ელემენტები ქმნიან ორგანული ნაერთების სპეციალურ კლასს - ორგანული ელემენტების ნაერთებს. ორგანომეტალური ნაერთები შეიცავს ლითონ-ნახშირბადის კავშირს და წარმოადგენს ორგანული მეტალის ნაერთების ფართო ქვეკლასს. არსებობს რამდენიმე მნიშვნელოვანი თვისება, რომელიც განასხვავებს ორგანულ ნაერთებს ცალკე, ქიმიური ნაერთების ნებისმიერი კლასისგან განსხვავებით. ორგანული ნაერთების (პირველ რიგში ნახშირბადის ატომების) წარმოქმნის ატომებს შორის ობლიგაციების წარმოქმნის განსხვავებული ტოპოლოგია იწვევს იზომერების წარმოქმნას - ნაერთები იგივე შემადგენლობით და მოლეკულური წონით, მაგრამ განსხვავებული ფიზიკოქიმიური თვისებებით. ამ ფენომენს იზომერიზმი ეწოდება. ჰომოლოგიის ფენომენი არის ორგანული ნაერთების სერიის არსებობა, რომლებშიც სერიის ნებისმიერი ორი მეზობლის (ჰომოლოგების) ფორმულა განსხვავდება ერთი და იგივე ჯგუფით - ჰომოლოგიური განსხვავება CH2. რიგი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები პირველ მიახლოებაში სიმბოლურად იცვლება ჰომოლოგიური სერიის მსვლელობისას. ეს მნიშვნელოვანი თვისება გამოიყენება მასალების მეცნიერებაში წინასწარ განსაზღვრული თვისებების მქონე ნივთიერებების ძიებისას.