Bazı maddeler normal şartlar altında gazdır. Basit maddeler metal değildir. A8. iyonik bağ oluşur

"Gaz, katı, sıvı maddeler" konulu test

Test, 11. sınıf öğrencileri için iki versiyonda geliştirilmiştir. 15 dakika için tasarlanan her öğrenciye basılı bir test verilir.

Amaç: Öğrencilerin "Gaz, katı, sıvı maddeler" konusundaki bilgilerini test etmek, ilişkiye dayalı olarak gerçekler için mantıklı bir açıklama bulma yeteneği: uygulama - özellikler - yapı.

seçenek 1

1. Maddenin toplu hali yoktur

A) gaz halinde B) sıvı C) katı D) şekilsiz

2. Maddenin hangi durumunda molekülleri, moleküllerin boyutlarıyla karşılaştırılabilir mesafelerde bulunur ve birbirlerine göre serbestçe hareket eder.

A) sıvı B) katı C) gaz halinde D) bu hallerden herhangi birinde.

3. Bir maddenin sıvıdan gaza geçişi

4. Oksijeni tespit etmek için şunları kullanabilirsiniz:

ANCAK) bromlu su B) için için yanan kıymık C) hidrojen klorür D) kireç suyu

5. 6 . Normal şartlar altında katı halde bulunan maddelerin kristal kafes tipi:

A) iyonik B) moleküler C) atomik D) tüm cevaplar doğrudur.

6. Sıvıların genel özellikleri nelerdir?

A) Kendi hacimleri ve akışkanlıkları vardır. B) kendi hacmine ve biçimine sahip olmak.

C) Kendi hacminin ve şeklinin olmaması. D) Hacmi ve şekli değiştirmenin zorluğu.

7. Kristalin, amorf maddelerin aksine

A) belirli bir erime noktasına sahiptir B) bir süre sonra şekil değiştirir

C) belirli bir erime noktası yoktur D) katı

8. Oksijenin allotropik modifikasyonları

A) oksijen ve azot B) oksijen ve hava C) oksijen ve ozon D) hava ve ozon

9. Sera etkisine hangi gaz neden olur?

A) amonyak B) ozon C) karbondioksit D) sülfürik anhidrit

10. Canlı organizmalarda suyun kütle oranı şuna eşittir:

A) %90-95 B) %50-60 C) %70-80. D) %25-40.

11. Hidrojen endüstride kullanılır:

A) Kombine ısı ve enerji santrallerinde yakıt olarak. B) Oksitlerinden refrakter metaller elde etmek.

B) Sülfürik asit elde etmek. D) Ayçiçek yağının rafine edilmesi için.

12. Doğru ifadeyi belirtin: "oksijen ...

A) en hafif gaz B) suda yüksek oranda çözünür C) renksiz gaz, tatsız ve kokusuz D) yanıklar

13. Amorf bir madde:

A) ortak tuz. B) çikolata. C) soda D) sodyum nitrat.

14. Hidrojen laboratuvarda reaksiyonla elde edilir:

A) 2 H 2 Ö = 2 H 2 + Ö 2B) 2 Na + 2 H 2 Ö = H 2 + 2 Naey AT) çinko + 2 HCI = çinkoCI 2 + H 2 D) tüm cevaplar doğru

15.

A) su arıtma B) su kirliliği C) oksijenle su doygunluğu

D) Suyun karbondioksit ile doygunluğu

16. Karbondioksit için kullanılmaz

A) gazlı içecekler yapmak B) balonları doldurmak C) "kuru buz" yapmak

D) Yangınları söndürmek

17. En küçük bağıl moleküler ağırlığa sahip gaz:

A) amonyak B) karbondioksit C) ozon D) etilen

18. Suyun geçici sertliği ortadan kaldırılabilir:

A) kaynatma B) sodyum karbonat ekleme C) kireç sütü ekleme D) tüm cevaplar doğrudur.

19. Tüm katılar için doğru olmayan bir ifade:

A) akışkanlığı yoktur B) tanecikler arasındaki boşlukların boyutu, taneciklerin kendi boyutlarından küçüktür.

C) kendi şekilleri yoktur D) düşük bir erime noktasına sahiptir

20. Gazları ve fiziksel özelliklerini ilişkilendirin

A) Ah 3 1) yanmayı desteklemek

B) N 2 2) keskin koku

AT)NH 3 3) leylak rengi

D) Ah 2 4) patlayıcı

21. 1 litre ozonun kütlesi, 1 litre oksijenin kütlesinden kaç gram fazladır?

Cevap: ________

seçenek 2

1. Gaz halindeki bir maddenin varlığının nedeni

A) tanecikler arasındaki mesafe B) taneciklerin boyutu C) maddenin doğası D) bütün cevaplar doğrudur.

2. Normal koşullar altında gaz halinde bulunan maddelerin kristal kafesi türü:

A) atomik B) iyonik C) moleküler D) metalik.

3. Gazların molar hacmi

A) 22,4 l/mol B) 22,4 m/kmol C) 22,4 ml/mol D) tüm cevaplar doğru

4. Dünyanın su kaynakları şunlardır:

A) sadece tatlı su B) taze ve tuzlu su B) sadece tuzlu su D) yeraltı suyu.

5. Ne ortak özellikler sağlam bedenler var mı?

A) kendi hacmi ve şekil değişkenliği B) kendi hacmi ve şekli.

C) Kendi şekli ve kolayca değiştirilebilen hacmi.

6. Bir maddenin gaz halinden sıvı hale geçişi

A) difüzyon B) yoğunlaşma C) buharlaşma D) kaynama

7. Maddenin hangi durumunda molekülleri, moleküllerin kendi boyutlarından daha küçük mesafelerde bir araya gelir, güçlü bir şekilde etkileşir ve aynı yerlerde kalır, sadece etraflarında salınım yapar?

A) sıvı. B) katı. B) gazlı. D) Bu eyaletlerden herhangi birinde.

8. Yanlış ifadeyi belirtin: "hidrojen ...

A) en hafif gazdır B) yanmayı destekler C) renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır D) yakar

9. Paylaş temiz su yerde

A) %12 B) %2,8 C) %97,2 D) %0,3

10. Sıvılar için doğru olmayan bir ifade:

A) düşük sıkıştırılabilirlik B) akışkan C) kendi şekline sahip değildir.

D) Ağırlıksız koşullarda top veya damla şeklini alırlar.

12. Hava ...

A) basit madde B) karmaşık madde

B) gaz karışımı:Ö 2 – 21%, N 2 -78 D)Ö 2

13. Doğadaki su döngüsü şunlara katkıda bulunur:

A) su kirliliği B) suyun karbondioksit ile doygunluğu

B) suyun oksijenle doygunluğu D) suyun arıtılması.

14. Patlayıcı gaz, oranında hidrojen ve oksijen karışımından oluşur.

A) 1:2 B) 1:1 C) 2:1 D) 2:2

15. Baş aşağı yerleştirilmiş bir kapta havanın yer değiştirmesi yöntemiyle toplanan gazlar:

A) amonyak ve oksijen. B) metan ve hidrojen.

B) etilen ve karbon dioksit D) ozon ve karbon monoksit.

16. Suyun kalıcı sertliği ortadan kaldırılabilir:

A) ekleme hidroklorik asit B) potasyum hidroksit çözeltisi eklenmesi

B) sodyum karbonat çözeltisinin eklenmesi D) kaynatma.

17. Belirli koşullar altında hem kristal hem de amorf olabilen bir madde

A) kükürt B) tebeşir C) soda D) sofra tuzu

18. Laboratuvarda aşağıdaki reaksiyonla oksijen elde edilir:

A) 2H 2 Ö 2 = 2 H 2 +Ö 2 B) 2KCIO 3 + 2 H 2 Ö = 3 Ö 2 + 2 KCI

2 İÇİNDEKMnO 4 = K 2 MNO 4 + MNO 2 + Ö 2 D) tüm cevaplar doğru

19. En yüksek bağıl moleküler ağırlığa sahip gaz:

A) amonyak B) oksijen C) ozon D) karbon monoksit

20. Gazları ve onları tanımanın yollarını eşleştirin

A) CO 2 1) mavi turnusol kağıdı

B) N 2 2) kireç suyunun bulanıklığı

AT)NH 3 3) için için yanan bir kıymık parlaması

D) Ah 2 4) ateşlendiğinde "havlama" sesi

21. 1 litre ozonun kütlesi, 1 litre oksijenin kütlesinden kaç kat fazladır?

Cevap: ________

Bugüne kadar 3 milyondan fazla farklı maddenin var olduğu bilinmektedir. Ve bu rakam, sentetik kimyagerler ve diğer bilim adamları, bazı yararlı özelliklere sahip yeni bileşikler elde etmek için sürekli deneyler yaptıkları için her yıl büyüyor.

Bazı maddeler, doğal olarak oluşan doğal sakinlerdir. Diğer yarısı yapay ve sentetiktir. Bununla birlikte, hem birinci hem de ikinci durumda, önemli bir kısmı, bu makalede ele alacağımız örnekleri ve özellikleri olan gaz halindeki maddelerden oluşur.

Maddelerin toplu halleri

17. yüzyıldan bu yana, bilinen tüm bileşiklerin, katı, sıvı, gaz halindeki maddeler olmak üzere üç kümelenme durumunda var olabildiği genel olarak kabul edilmiştir. Bununla birlikte, son yıllarda astronomi, fizik, kimya, uzay biyolojisi ve diğer bilimler alanında yapılan dikkatli araştırmalar, başka bir form olduğunu kanıtlamıştır. Bu plazma.

Neyi temsil ediyor? Bu kısmen veya tamamen ve bu tür maddelerin ezici çoğunluğunun Evrende olduğu ortaya çıkıyor. Yani, plazma halindedir:

  • yıldızlararası madde;
  • uzay meselesi;
  • atmosferin üst katmanları;
  • bulutsu;
  • birçok gezegenin bileşimi;
  • yıldızlar.

Bu nedenle bugün katı, sıvı, gaz halinde maddeler ve plazma olduğunu söylüyorlar. Bu arada, her gaz, iyonlaşmaya tabi tutulursa, yani iyonlara dönüşmeye zorlanırsa, yapay olarak böyle bir duruma aktarılabilir.

Gaz halindeki maddeler: örnekler

İncelenmekte olan birçok madde örneği vardır. Ne de olsa, gazlar, bir doğa bilimci olan van Helmont'un ilk kez karbondioksiti elde ettiği ve özelliklerini incelemeye başladığı 17. yüzyıldan beri bilinmektedir. Bu arada, bu bileşik grubuna da isim verdi, çünkü onun görüşüne göre gazlar düzensiz, kaotik, ruhlarla ilişkili ve görünmez, ancak somut bir şey. Bu isim Rusya'da kök saldı.

Tüm gaz halindeki maddeleri sınıflandırmak mümkündür, o zaman örnek vermek daha kolay olacaktır. Sonuçta, tüm çeşitliliği kapsamak zordur.

Kompozisyon ayırt edilir:

  • basit,
  • karmaşık moleküller.

İlk grup, herhangi bir sayıda aynı atomlardan oluşanları içerir. Örnek: oksijen - O 2, ozon - O 3, hidrojen - H 2, klor - CL 2, flor - F 2, nitrojen - N 2 ve diğerleri.

  • hidrojen sülfür - H2S;
  • hidrojen klorür - HCL;
  • metan - CH4;
  • kükürt dioksit - S02;
  • kahverengi gaz - NO 2;
  • freon - CF 2 CL 2;
  • amonyak - NH 3 ve diğerleri.

Maddelerin doğasına göre sınıflandırma

Gaz halindeki maddelerin türlerini organik ve inorganik dünyaya ait olmalarına göre de sınıflandırabilirsiniz. Yani, kurucu atomların doğası gereği. Organik gazlar:

  • ilk beş temsilci (metan, etan, propan, bütan, pentan). Genel formül CnH2n+2;
  • etilen - C2H4;
  • asetilen veya etin - C2H2;
  • metilamin - CH3NH2 ve diğerleri.

Söz konusu bileşiklere tabi tutulabilecek bir diğer sınıflandırma, bileşimi oluşturan taneciklere göre bölme işlemidir. Tüm gaz halindeki maddeler atomlardan oluşmaz. İyonların, moleküllerin, fotonların, elektronların, Brown parçacıklarının, plazmanın mevcut olduğu yapı örnekleri, aynı zamanda, bu tür bir kümelenme durumundaki bileşiklere atıfta bulunur.

Gazların özellikleri

Maddelerin dikkate alınan durumdaki özellikleri, katı veya sıvı bileşiklerin özelliklerinden farklıdır. Mesele şu ki, gaz halindeki maddelerin özellikleri özeldir. Parçacıkları kolay ve hızlı bir şekilde hareketlidir, bir bütün olarak madde izotropiktir, yani özellikler kurucu yapıların hareket yönü tarafından belirlenmez.

Gaz halindeki maddelerin, onları maddenin varlığının diğer tüm biçimlerinden ayıracak en önemli fiziksel özelliklerini belirlemek mümkündür.

  1. Bunlar görülemeyen ve kontrol edilemeyen, sıradan insani yollarla hissedilen bağlantılardır. Özellikleri anlamak ve belirli bir gazı tanımlamak için hepsini tanımlayan dört parametreye güvenirler: basınç, sıcaklık, madde miktarı (mol), hacim.
  2. Sıvılardan farklı olarak, gazlar tüm alanı iz bırakmadan işgal edebilir, yalnızca kabın veya odanın boyutuyla sınırlıdır.
  3. Tüm gazlar birbirleriyle kolayca karışır, bu bileşiklerin bir ara yüzü yoktur.
  4. Daha hafif ve daha ağır temsilciler vardır, bu nedenle yerçekimi ve zamanın etkisi altında ayrılmalarını görmek mümkündür.
  5. Difüzyon, bu bileşiklerin en önemli özelliklerinden biridir. Yapısı içinde tamamen düzensiz hareketler yaparken diğer maddelere nüfuz etme ve onları içeriden doyurma yeteneği.
  6. gerçek gazlar elektrikİletemezler, ancak nadir ve iyonize maddeler hakkında konuşursak, iletkenlik keskin bir şekilde artar.
  7. Gazların ısı kapasitesi ve ısıl iletkenliği düşüktür ve türden türe değişir.
  8. Artan basınç ve sıcaklıkla viskozite artar.
  9. Fazlar arası geçiş için iki seçenek vardır: buharlaşma - sıvı buhara dönüşür, süblimleşme - katı, sıvıyı atlayarak gaz haline gelir.

Gerçek gazlardan buharların ayırt edici bir özelliği, birincisinin belirli koşullar altında sıvı veya katı bir faza geçebilmesi, ikincisi ise geçmemesidir. Ayrıca, söz konusu bileşiklerin deformasyona direnme ve akışkan olma yetenekleri de not edilmelidir.

Gaz halindeki maddelerin benzer özellikleri, onların bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında, sanayi ve ulusal ekonomi. Ek olarak, belirli özellikler her temsilci için kesinlikle bireyseldir. Yalnızca tüm gerçek yapılarda ortak olan özellikleri ele aldık.

Sıkıştırılabilme

Farklı sıcaklıklarda ve basıncın etkisi altında gazlar, konsantrasyonlarını artırarak ve işgal edilen hacmi azaltarak sıkıştırabilir. Yüksek sıcaklıklarda genleşirler, düşük sıcaklıklarda büzülürler.

Basınç da değişir. Gaz halindeki maddelerin yoğunluğu artar ve her temsilci için farklı olan kritik bir noktaya ulaşıldığında başka bir kümelenme durumuna geçiş meydana gelebilir.

Gaz doktrininin gelişimine katkıda bulunan ana bilim adamları

Böyle birçok insan var, çünkü gazların incelenmesi zahmetli ve tarihsel olarak uzun bir süreç. En çok odaklanalım ünlü kişilikler kim en önemli keşifleri yapmayı başardı.

  1. 1811'de bir keşif yaptı. Hangi gazların olduğu önemli değil, asıl mesele, aynı koşullar altında, bunların bir hacminde molekül sayısıyla eşit miktarda bulunmalarıdır. Bilim adamının adından sonra hesaplanmış bir değer var. Herhangi bir gazın 1 molü için 6.03 * 10 23 moleküle eşittir.
  2. Fermi - ideal bir kuantum gazı doktrinini yarattı.
  3. Gay-Lussac, Boyle-Marriott - hesaplamalar için temel kinetik denklemleri oluşturan bilim adamlarının isimleri.
  4. Robert Boyle.
  5. John Dalton.
  6. Jacques Charles ve diğer birçok bilim adamı.

Gaz halindeki maddelerin yapısı

Söz konusu maddelerin kristal kafesinin yapımındaki en önemli özellik, düğümlerinde birbirine zayıf bağlarla bağlı atomlar veya moleküller olmasıdır. kovalent bağlar. Van der Waals kuvvetleri şu durumlarda da mevcuttur: Konuşuyoruz iyonlar, elektronlar ve diğer kuantum sistemleri hakkında.

Bu nedenle, gazlar için ana kafes yapı türleri şunlardır:

  • atomik;
  • moleküler.

İçerideki bağlar kolayca kırılır, bu nedenle bu bileşikler kalıcı bir şekle sahip değildir, ancak tüm uzaysal hacmi doldurur. Bu aynı zamanda elektriksel iletkenlik eksikliğini ve zayıf termal iletkenliği de açıklar. Ancak gazların ısı yalıtımı iyidir, çünkü difüzyon sayesinde katılara nüfuz edebilirler ve içlerinde serbest küme boşlukları işgal edebilirler. Aynı zamanda hava geçmez, ısı korunur. Bu, inşaat amaçları için gazların ve katıların birlikte kullanılmasının temelidir.

Gazlar arasında basit maddeler

Yapı ve yapı bakımından hangi gazların bu kategoriye ait olduğunu yukarıda tartışmıştık. Bunlar aynı atomlardan oluşanlardır. Birçok örnek var, çünkü metal olmayanların önemli bir kısmı hepsinden periyodik sistem normal koşullar altında, bu kümelenme durumunda bulunur. Örneğin:

  • beyaz fosfor - bu elementten biri;
  • azot;
  • oksijen;
  • flor;
  • klor;
  • helyum;
  • neon;
  • argon;
  • kripton;
  • ksenon.

Bu gazların molekülleri hem tek atomlu (soy gazlar) hem de çok atomlu (ozon - O 3) olabilir. Bağ türü kovalent polar değildir, çoğu durumda oldukça zayıftır, ancak hepsinde değil. Bu maddelerin bir kümelenme durumundan diğerine kolayca geçmesine izin veren moleküler tipte kristal kafes. Örneğin, normal koşullar altında iyot - metalik parlaklığa sahip koyu mor kristaller. Bununla birlikte, ısıtıldıklarında parlak mor gaz kulüplerine süblimleşirler - I 2.

Bu arada, belirli koşullar altında metaller de dahil olmak üzere herhangi bir madde gaz halinde bulunabilir.

Gaz halindeki karmaşık bileşikler

Bu tür gazlar, elbette, çoğunluktadır. Moleküllerdeki, kovalent bağlar ve van der Waals etkileşimleri ile birleştirilen çeşitli atom kombinasyonları, söz konusu toplu durumun yüzlerce farklı temsilcisinin oluşmasına izin verir.

Gazlar arasında tam olarak karmaşık maddelerin örnekleri, iki veya daha fazla farklı elementten oluşan bileşiklerin tümü olabilir. Bu şunları içerebilir:

  • propan;
  • bütan;
  • asetilen;
  • amonyak;
  • silan;
  • fosfin;
  • metan;
  • karbon disülfid;
  • kükürt dioksit;
  • kahverengi gaz;
  • freon;
  • etilen ve diğerleri.

Moleküler tip kristal kafes. Temsilcilerin çoğu suda kolayca çözülerek karşılık gelen asitleri oluşturur. Bu bağlantıların çoğu önemli bir parçasıdır kimyasal sentezler sektörde gerçekleştirilmiştir.

Metan ve homologları

Ara sıra Genel kavram"gaz", bütün bir karışım olan doğal bir mineral anlamına gelir. gazlı ürünler ağırlıklı olarak organik. Aşağıdaki gibi maddeler içerir:

  • metan;
  • etan;
  • propan;
  • bütan;
  • etilen;
  • asetilen;
  • pentan ve diğerleri.

Endüstride çok önemlidirler, çünkü insanların yemek pişirdiği ev gazı olan, enerji ve ısı kaynağı olarak kullanılan propan-bütan karışımıdır.

Birçoğu alkollerin, aldehitlerin, asitlerin ve diğerlerinin sentezi için kullanılır. organik madde. Yıllık doğal gaz tüketiminin trilyonlarca metreküp olduğu tahmin ediliyor ve bu oldukça haklı.

Oksijen ve karbondioksit

Hangi gaz halindeki maddeler en yaygın olarak adlandırılabilir ve birinci sınıf öğrencileri tarafından bile bilinir? Cevap açık - oksijen ve karbondioksit. Sonuçta, gezegendeki tüm canlılarda meydana gelen gaz alışverişinin doğrudan katılımcılarıdır.

Oksijen sayesinde yaşamın mümkün olduğu bilinmektedir, çünkü onsuz sadece belirli anaerobik bakteri türleri var olabilir. Ve karbondioksit, fotosentez işlemini gerçekleştirmek için onu emen tüm bitkiler için gerekli bir "beslenme" ürünüdür.

Kimyasal bir bakış açısından, hem oksijen hem de karbondioksit önemli maddeler bileşikleri sentezlemek için. Birincisi güçlü bir oksitleyici ajandır, ikincisi daha sıklıkla bir indirgeyici ajandır.

halojenler

Bu, atomların polar olmayan bir kovalent bağ nedeniyle çiftler halinde birbirine bağlı gaz halindeki bir maddenin parçacıkları olduğu bir bileşik grubudur. Ancak, tüm halojenler gaz değildir. Brom, normal koşullar altında bir sıvı iken iyot, oldukça süblimleşebilen bir katıdır. Flor ve klor, en güçlü oksitleyici ajanlar olan ve sentezlerde yaygın olarak kullanılan canlıların sağlığına zararlı zehirli maddelerdir.

Bileşen atomlarının ve moleküllerinin çarpışmalar arasında neredeyse serbestçe ve rastgele hareket ettiği ve bu sırada hareketlerinin doğasında keskin bir değişiklik olduğu bir madde. Fransızca gaz kelimesi Yunanca "kaos" kelimesinden türetilmiştir. Maddenin gaz hali, evrende maddenin en yaygın halidir. Güneş, yıldızlar, yıldızlararası madde bulutları, bulutsular, gezegen atmosferleri, nötr veya iyonize (plazma) gazlardan oluşur. Gazlar doğada geniş çapta dağılmıştır: Dünyanın atmosferini oluştururlar, katı toprak kayalarında önemli miktarlarda bulunurlar ve okyanusların, denizlerin ve nehirlerin sularında çözülürler. İçinde bulunan doğal şartlar gazlar, kural olarak, kimyasal olarak ayrı gazların karışımlarıdır.

Gazlar kendilerine sunulan alanı eşit olarak doldururlar ve sıvı ve katıların aksine serbest bir yüzey oluşturmazlar. Doldurdukları alanı sınırlayan kabuğa baskı uygularlar. Normal basınçta gazların yoğunluğu, sıvıların yoğunluğundan birkaç kat daha azdır. Katılardan ve sıvılardan farklı olarak, gazların hacmi önemli ölçüde basınca ve sıcaklığa bağlıdır.

Çoğu gazın özellikleri - şeffaflık, renksizlik ve hafiflik - onları incelemeyi zorlaştırdı, bu nedenle gazların fiziği ve kimyası yavaş gelişti. Sadece 17. yüzyılda havanın ağırlığı olduğu kanıtlanmıştır (E. Torricelli ve B. Pascal). Daha sonra J. van Helmont, hava benzeri maddeleri belirtmek için gaz terimini tanıttı. Ve sadece 19. yüzyılın ortalarında. gazların uyduğu temel yasalar belirlendi. Bunlar Boyle yasası - Mariotte, Charles yasası, Gay-Lussac yasası, Avogadro yasasıdır.

En kapsamlı olarak incelenenler, normal koşullar altında moleküller arasındaki mesafelerin moleküller arası etkileşim kuvvetlerinin etki yarıçapından çok daha büyük olan 10 nm mertebesinde olduğu, yeterince seyrekleştirilmiş gazların özellikleriydi. Moleküllerinin etkileşmediği kabul edilen bir gaz maddi noktalar, ideal gaz olarak adlandırılır. İdeal gazlar Boyle - Mariotte ve Gay-Lussac yasalarına kesinlikle uyar. Hemen hemen tüm gazlar, çok yüksek olmayan basınçlarda ve çok düşük sıcaklıklarda ideal gazlar gibi davranır.

Gazların moleküler-kinetik teorisi, gazları, sürekli kaotik (termal) hareket halindeki zayıf etkileşimli parçacıklar (moleküller veya atomlar) kümesi olarak kabul eder. Bu basit fikirlere dayanarak Kinetik teori gazların temel fiziksel özelliklerini, özellikle de tam olarak - nadir gazların özelliklerini - açıklamayı başarır. Yeterince nadir gazlarda, moleküller arasındaki ortalama mesafeler, moleküller arası kuvvetlerin etki yarıçapından çok daha büyük olur. Yani örneğin normal şartlar altında 1 cm3 gazda ~1019 molekül vardır ve aralarındaki ortalama mesafe ~10 -6 cm'dir.Moleküler kinetik teori açısından gaz basıncı, gaz basıncının sonucudur. gaz moleküllerinin kap duvarları üzerinde, zaman içinde ve geminin duvarları boyunca ortalama olarak çok sayıda etkisi. Normal şartlar altında ve geminin makroskopik boyutlarında, yüzeyin 1 cm2'si başına düşen darbe sayısı, saniyede yaklaşık 10 24'tür.

İçsel enerji Ideal gaz(tüm parçacıklarının toplam enerjisinin ortalama değeri) yalnızca sıcaklığına bağlıdır. N atomdan oluşan ve 3 öteleme serbestlik derecesine sahip tek atomlu bir gazın iç enerjisi şuna eşittir:

Bir gazın yoğunluğu arttıkça, özellikleri ideal olmaktan çıkar, çarpışma süreçleri giderek daha önemli bir rol oynamaya başlar ve moleküllerin boyutu ve etkileşimleri artık ihmal edilemez. Bu gaza gerçek gaz denir. Gerçek gazların sıcaklığı, basıncı, fiziksel doğasına bağlı olarak davranışı, ideal gaz yasalarından az veya çok farklıdır. Gerçek bir gazın özelliklerini tanımlayan temel denklemlerden biri, türetilmesinde iki düzeltmenin dikkate alındığı van der Waals denklemidir: moleküller arasındaki çekim kuvvetleri ve boyutları için.

Herhangi bir madde, uygun basınç ve sıcaklık seçimi ile gaz haline dönüştürülebilir. Bu nedenle, gaz halinin olası varlık bölgesi değişkenlerde grafiksel olarak gösterilmektedir: basınç R- hava sıcaklığı T(üzerinde p-t-çizelge). Altında bu bölgenin süblimleşme (süblimleşme) ve buharlaşma eğrileri ile sınırlandırıldığı kritik bir sıcaklık T k vardır, yani kritik p k'nin altındaki herhangi bir basınçta, bir sıcaklık vardır. T, üzerinde maddenin gaz haline geldiği süblimleşme veya buharlaşma eğrisi ile tanımlanır. T'nin altındaki sıcaklıklarda gazı yoğunlaştırmak - başka bir kümelenme durumuna (katı veya sıvı) aktarmak mümkündür. Bu durumda, bir gazın bir sıvıya faz dönüşümü veya sağlam aniden oluşur: basınçtaki hafif bir değişiklik, bir maddenin bir dizi özelliğinde (örneğin, yoğunluk, entalpi, ısı kapasitesi vb.) bir değişikliğe yol açar. Gaz yoğuşma işlemleri, özellikle gaz sıvılaştırma işlemleri büyük teknik öneme sahiptir.

Bir maddenin gaz halinin alanı çok geniştir ve gazların özellikleri sıcaklık ve basınçtaki değişikliklerle geniş bir aralıkta değişebilir. Bu nedenle, normal koşullar altında (0°C ve atmosfer basıncında), bir gazın yoğunluğu, aynı maddenin katı veya sıvı haldeki yoğunluğundan yaklaşık 1000 kat daha azdır. Öte yandan, yüksek basınçlarda, süperkritik sıcaklıklarda gaz olarak kabul edilebilecek madde muazzam bir yoğunluğa sahiptir (örneğin, bazı yıldızların merkezinde ~109 g/cm3).

Gaz moleküllerinin iç yapısının basınç, sıcaklık, yoğunluk ve aralarındaki ilişki üzerinde çok az etkisi vardır, ancak elektriksel ve manyetik özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Isı kapasitesi, entropi vb. gibi gazların kalori özellikleri de buna bağlıdır. iç yapı moleküller.

Gazların elektriksel özellikleri, moleküllerin veya atomların iyonlaşma olasılığı, yani gazdaki elektrik yüklü parçacıkların (iyonlar ve elektronlar) görünümü ile belirlenir. Yüklü parçacıkların yokluğunda gazlar iyi yalıtkanlardır. Yük konsantrasyonu arttıkça gazların elektriksel iletkenliği artar. Birkaç bin K'nin üzerindeki sıcaklıklarda gaz kısmen iyonize olur ve bir plazmaya dönüşür.

Tarafından manyetik özellikler gazlar diyamanyetik (inert gazlar, CO 2, H 2 O) ve paramanyetik (O 2) olarak ikiye ayrılır. Diamanyetik gazların molekülleri kalıcı bir manyetik momente sahip değildir ve onu yalnızca etkisi altında elde ederler. manyetik alan. Molekülleri kalıcı bir manyetik momente sahip olan gazlar paramanyet gibi davranır.

AT modern fizik gazlardan sadece biri değildir. toplu durumlar maddeler. ile gazlara özel mülklerörneğin, bir metaldeki (elektron gazı) serbest elektronların toplamını, bir kristaldeki fononları (fonon gazı) içerir. Bu tür gaz parçacıklarının özellikleri açıklanmıştır

ametaller serbest halde basit maddeler oluşturan kimyasal elementler olarak adlandırılan metallerin fiziksel özelliklerine sahip değildirler. 109 kimyasal elementten 87'si metallere atfedilebilir, 22 metal değildir.

Normal koşullar altında, metal olmayan maddeler bulunabilir. gazlı, sıvı, birlikte katı hal.

gazlar helyum He, neon Ne, argon Ar, kripton Kr, xenon Xe, radon Rn'dir. hepsi bu soy gazlar. Her bir soy gaz molekülü bir atomdan oluşur. Dış elektronik düzeyde, soy gazların atomlarının (helyum hariç) sekiz elektronu vardır. Helyum'un sadece iki tane var. Kimyasal kararlılıkları nedeniyle soy gazlar soy gazlarla karşılaştırılabilir. değerli metaller- altın ve platin, ayrıca başka bir adı var - soy gazlar. Benzer bir isim, inert gazlar için daha uygundur, çünkü kimyasal reaksiyonlar ve kimyasal bileşikler oluşturur. 1962'de ksenon ve florin bileşik oluşturabileceği biliniyordu. O zamandan beri 150'den fazla kimyasal bileşikler ksenon, kripton, flor, oksijen, klor ve nitrojen ile radon.

Asil veya inert gazların kimyasal münhasırlığı fikrinin tamamen doğru olmadığı ortaya çıktı, bu nedenle beklenen sıfır grubu yerine, Periyodik sistemin sekizinci grubuna inert gazlar atandı.

Hidrojen, oksijen, azot, klor ve flor gibi gazlar, bize zaten aşina olduğumuz H 2, O 2, N 2, CL 2, F 2 diyatomik moleküller oluşturur.

Bir maddenin bileşimi, kimyasal ve matematiksel işaretler - bir kimyasal formül - kullanılarak ifade edilebilir. Bildiğimiz gibi, bir maddenin bağıl moleküler ağırlığı (Mr) kimyasal formülden hesaplanabilir. Basit bir maddenin bağıl moleküler ağırlığı, bağıl maddenin ürününe eşittir. atom kütlesi bir moleküldeki atom sayısı, örneğin oksijen: O 2

Bay (O 2) \u003d Ar (O) 2 \u003d 16 2 = 32

Bununla birlikte, oksijen başka bir gaz halinde temel madde oluşturabilir - ozon, ozon molekülünün bileşimi zaten üç oksijen atomu içerir. Kimyasal formül O 3 .

Bir atomun yeteneği kimyasal element adı verilen birkaç basit madde oluşturun. allotropi, ve bu basit maddeler - allotropik değişiklikler, onlar da denir değişiklikler.

Oksijen kimyasal elementinin allotropik modifikasyonlarının özellikleri: basit maddeler O 2 ve ozon O 3 önemli ölçüde farklılık gösterir.

Oksijen, ozonun aksine karakteristik bir kokuya sahip değildir (bu nedenle ozon adı geldi - tercüme Yunan ozon "koku alma" anlamına gelir). Bir fırtına sırasında benzer bir aroma hissedilebilir, elektrik deşarjları nedeniyle havada gaz oluşur.

Oksijenin, soluk mor tonuyla ayırt edilebilen ozonun aksine rengi yoktur. Ozon bakterisidal özelliklere sahiptir. Dezenfeksiyon için de kullanılır. içme suyu. Ozon, güneş spektrumunun ultraviyole ışınlarının geçişine müdahale edebilir, dünyadaki tüm canlı organizmalar için zararlıdır. 20-35 km yükseklikte bulunan ozon perdesi (tabaka) tüm canlıları güneşin zararlı ışınlarından korur.

22'den basit metal olmayan maddeler normal şartlar altında sıvı durumda, sadece brom vardır, molekülleri iki atomludur. Bromin formülü: Br 2 .

Brom, hoş olmayan bir kokuya sahip ağır kahverengi bir sıvıdır (bromos, eski Yunancadan "kokuşmuş" olarak çevrilir).

Kükürt ve karbon gibi metal olmayan katılar eski zamanlardan beri bilinmektedir (kömür).

Sağlam metal olmayan maddeler de allotropi fenomenine eğilimlidir. Karbon, elmas, grafit vb. gibi basit maddeler oluşturabilir. Elmas ve grafitin yapısındaki fark, kristal kafeslerin yapısında yatmaktadır.

Sormak istediğiniz bir şey var mı? Ev ödevini nasıl yapacağını bilmiyor musun?
Bir öğretmenden yardım almak için -.
İlk ders ücretsiz!

blog.site, materyalin tamamen veya kısmen kopyalanmasıyla, kaynağa bir bağlantı gereklidir.

Metal olmayanlar, metallerin fiziksel özelliklerine sahip olmayan serbest formda basit maddeler oluşturan kimyasal elementlerdir. 114 kimyasal elementin 92'si metal, 22'si metal değildir. Metal olmayanlar basit maddelerdir, normal şartlar altında gaz, sıvı ve katı olabilirler (Şek. 46).

Pirinç. 46.
basit maddeler- metal olmayanlar

6 numaralı laboratuvar deneyi
Metal olmayanların toplanması ile tanışma

Metal olmayanların koleksiyonunu keşfedin. Size verilen ametallerin kimyasal formüllerini yazınız, artan sırada düzenleyiniz:

  1. yoğunluk;
  2. sertlik;
  3. parlamak;
  4. renk değişiminin yoğunluğu.

Görevi tamamlamak için, ek bilgi kaynakları olan Ek 1 ve 2'yi kullanın.

Gazlar helyum He, neon Ne, argon Ar, kripton Kr, ksenon Xe, radon Rn'dir. Bunlara inert gazlar denir. İnert bir gazın molekülleri bir atomdan oluşur. Dışarıda elektronik katman atıl gazların atomları (helyum hariç) sekiz elektrona sahiptir. Helyum'un iki tane var. Kimyasal kararlılıklarında, soy gazlar asil metallere - altın ve platine - benzerler ve ikinci bir isme sahipler - asil gazlar. Bu isim, yine de bazen kimyasal reaksiyonlara giren ve bileşikler oluşturan inert gazlar için daha uygundur. 1962'de, bir ksenon ve florin bileşiğinin elde edildiğine dair bir mesaj ortaya çıktı. 150'den fazla ksenon, kripton, radon ile flor, oksijen, klor ve nitrojen bileşiği bilinmektedir.

Soy gazların kimyasal münhasırlığı fikrinin çok tutarlı olmadığı ortaya çıktı ve bu nedenle, varsayılan sıfır grubu yerine, D. I. Mendeleev tablosunun VIII grubuna (grup VIIIA) atıl gazlar yerleştirildi.

Hafiflik bakımından yalnızca hidrojenden sonra ikinci olan, ancak ikincisinin aksine yanıcı olmayan, yani yangın tehlikesi oluşturmayan helyum, balonlar ve hava gemileri ile doldurulur (Şekil 47).

Pirinç. 47.
balonlar ve hava gemileri helyumla doldurur

Neon, ışıklı reklam üretimi için kullanılır (Şekil 48). Unutma mecazi ifade"Şehrin sokakları neonlarla doldu."

Hidrojen, oksijen, nitrojen, klor, flor gazları sırasıyla iki atomlu moleküller oluşturur - H 2 , O 2 , N 2 , Cl 2 , F 2 .

Bir maddenin bileşimi kullanılarak yazılı olarak tasvir edilmiştir. kimyasal işaretler ve sayılar kimyasal bir formül kullanan indekslerdir. Kimyasal formüle göre, zaten bildiğiniz gibi, bir maddenin bağıl moleküler ağırlığı (Mr) hesaplanır. Basit bir maddenin bağıl moleküler ağırlığı, moleküldeki atom sayısı ile bağıl atom kütlesinin ürününe eşittir, örneğin oksijen O2:

Bay(02) = Ar(0) × 2 = 16 × 2 = 32.

Bununla birlikte, oksijen elementi başka bir gaz halindeki basit maddeyi oluşturur - molekülleri zaten üç oksijen atomu içeren ozon. Ozonun kimyasal formülü 0 3'tür ve bağıl moleküler ağırlığı: Mr(03) = 16 × 3 = 48'dir.

Oksijen kimyasal elementinin allotropik modifikasyonlarının özellikleri - oksijen O 2 ve ozon O 3'ün basit maddeleri - farklıdır. Oksijen kokusuzdur, ancak ozon kokar (bu nedenle adı - Yunanca'da ozon "kokulu" anlamına gelir). Bu koku, tazeliğin aroması, elektrik boşalmaları sonucunda havada küçük miktarlarda ozon oluştuğundan, fırtınalı havalarda hissedilebilir.

Oksijen renksiz bir gazdır, ozon ise soluk mor bir renge sahiptir. Ozon oksijenden daha bakterisittir (lat. qidao - öldürmek). Bu nedenle içme suyunu dezenfekte etmek için ozon kullanılır. Ozon tutabilir ultraviyole ışınlar Dünya'daki tüm yaşam için yıkıcı olan güneş spektrumu ve dolayısıyla atmosferde 20-35 km yükseklikte bulunan ozon tabakası gezegenimizdeki yaşamı koruyor (Şekil 49'da yapay bir uydu kullanılarak uzaydan çekilmiş bir fotoğraf görüyorsunuz). atmosferdeki düşük ozon seviyelerine sahip alanların (“ozon delikleri”) beyaz olarak gösterildiği Dünya).

Pirinç. 49.
« ozon delikleri» Dünya atmosferinde

Basit maddelerden - normal koşullar altında metal olmayanlar, sadece brom, molekülleri iki atomlu olan bir sıvıdır. Bromun formülü Br 2'dir. Hoş olmayan bir kokuya sahip ağır kahverengi bir sıvıdır (bu nedenle adı, bromos antik Yunancadan “kokuşmuş” olarak çevrildiği için).

Bazı katı maddeler - metal olmayanlar eski zamanlardan beri bilinmektedir - bunlar kükürt ve karbondur (kömür, elmas ve grafit şeklinde).

Katılarda - metal olmayanlarda, allotropi fenomeni de gözlenir. Böylece, karbon elementi çok farklı şekiller oluşturur. görünüm elmas, grafit gibi basit maddeler (Şek. 50). Elmas ve grafitin özelliklerindeki farklılığın nedeni, biraz sonra ele alacağınız bu maddelerin kristal kafeslerinin yapısıdır.

Pirinç. elli.
Karbonun allotropik modifikasyonları ve uygulamaları

Fosfor elementinin iki allotropik modifikasyonlar: kırmızı fosfor (kibrit kutusunun kenarını kaplarlar) ve beyaz fosfor. İkincisi dört atomlu bir moleküle sahiptir, bileşimi P4 formülü ile yansıtılır.

Katı madde - ametal, iki atomlu bir molekül I 2 ile kristalli iyottur. Her evde ilk yardım çantasında bulunan bir iyot tentürü olan alkollü iyot çözeltisiyle karıştırmayın.

Kristal iyot ve grafit diğer basit maddeler gibi değildir - metal olmayanlar, metalik bir parlaklığa sahiptirler.

Basit maddelerin bölünmesinin göreliliğini, temellerine göre göstermek için fiziksel özellikler metallere ve metal olmayanlara, kalay Sn kimyasal elementinin allotropisini düşünün. Oda sıcaklığında, genellikle beta-kalay (β-Sn) bulunur. Bu, iyi bilinen beyaz kalaydır - eskiden kalay askerlerin döküldüğü metal (Şek. 51, a) (H.K. kurşun asker"). Teneke kutuların içleri kalay kaplıdır (Şek. 51, b). Bronz gibi iyi bilinen bir alaşımın yanı sıra lehimin bir parçasıdır (Şekil 51, c).

Pirinç. 51.
Kalay uygulamaları:
a - oyuncaklar; b - teneke kutu üretimi; c - lehim

+13.2 °C'nin altındaki sıcaklıklarda, alfa-kalay (α-Sn) daha kararlıdır - daha çok metal olmayan özelliklere sahip gri ince taneli bir toz. Beyaz tenekeyi griye çevirme işlemi -33 ° C'ye eşit bir sıcaklıkta en hızlıdır. Bu dönüşüm mecazi "kalay veba" adını aldı.

Şimdi basit maddeleri karşılaştıralım - tablo 3'ü kullanarak metaller ve metal olmayanlar.

Tablo 3
basit maddeler

Anahtar kelimeler ve ifadeler

  1. soy gazlar.
  2. Allotropi ve allotropik modifikasyonlar veya modifikasyonlar.
  3. oksijen ve ozon.
  4. Elmas ve grafit.
  5. Fosfor kırmızı ve beyaz.
  6. Beyaz ve gri teneke.
  7. Basit maddelerin metallere ve metal olmayanlara bölünmesinin göreliliği.

Bilgisayarla çalışmak

  1. Elektronik uygulamaya bakın. Dersin materyalini inceleyin ve önerilen görevleri tamamlayın.
  2. Paragrafın anahtar kelimelerinin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynaklar olarak hizmet edebilecek e-posta adreslerini İnternet'te arayın. Öğretmene yeni bir ders hazırlamak için yardım sunun - bir sonraki paragrafın anahtar kelimeleri ve cümleleri hakkında bir rapor hazırlayın.

Sorular ve görevler

  1. Bireysel soy gazların adlarının etimolojisini düşünün.
  2. “Havada gök gürültüsü kokusu vardı” şiirsel ifadesi neden kimyasal olarak yanlıştır?
  3. Moleküllerin oluşumu için şemaları yazın: Na 2, Br 2, O 2, N 2. tipi nedir Kimyasal bağ bu moleküllerde?
  4. Metalik hidrojende ne tür bir kimyasal bağ olmalıdır?
  5. Kutup kaşifi R. Scott'ın 1912'de Güney Kutbu'na yaptığı sefer, tüm yakıt arzını kaybettiği için öldü: kalay ile kapatılmış tanklardaydı. Hangi kimyasal işlem dayandırdı mı?