Դաս 2` Ֆիզիկական մարմին և նյութ

Դաս 2. 

7, 8-րդ դաս. անցածի կրկնողություն.  

Ֆիզիկական մարմին և նյութ: Ատոմ, մոլեկուլ, իոն: Պարզ և բարդ նյութեր: Անօրգանական և օրգանական նյութեր: Նյութի հատկությունները, բաղադրությունը, կառուցվածքը: Ֆիզիկական և քիմիական երևույթներ: Քիմիական ռեակցիաների տեսակները՝ միացման, քայքայման, տեղակալման, փոխանակման, կատալիտիկ, օքսիդավերականգնման: Քիմիական տարրերի  պարբերական օրենքը և համակարգը: Ատոմի բաղադրությունը և էլեկտրոնային  թաղանթի կառուցվածքը: Հարաբերական ատոմային զանգված՝ A_r:   

Ատոմ, մոլեկուլ, պարզ և բարդ նյութեր

Ատոմը նյութի ամենափոքր քիմիապես անբաժանելի մասնիկն է։ Մոլեկուլը նյութի փոքրագույն, բաժանելի մասնիկն է։ Այն կազմված է միջուկից և նրա շուրջը պտտվող էլեկտրոններից։ Պարզ նյութերը այն նյութերն են, որոնք կազմված է միևնույնն տարրի ատոմներից, իսկ բարդ նյութերն են տարատեսակ տարրերի ատոմներից բաղկացած նյութերը, օր՝․ H₂O:

Անօրգանական և օրգանական նյութեր

Օրգանական են կոչվում են այն բարդ քիմիական միացությունները, որոնց կազմի մեջ մտնում է ածխածին և ջրածին միությունը (CH)։ Օրգանական նյութեր են՝ ճարպը, ամինաթթուները, որոնք սպիտակուցների կառուցվածքային «աղյուսիկներն» են, գլյուկոզը, ֆրուկտոզը, այլ շաքարները, մրջնաթթուն, քացախաթթուն, մրգերում և բույսերում պարունակվող այլ թթուները, բնական գազը, նավթը և դրա թորման արգասիքները՝ բենզինը, կերոսինը, ածխաջրածինները՝ պրոպանը, բութանը, ացետիլենը, էթիլ սպիրտը, ացետոնը: Գոյություն ունեն նաև արհեստական օրգանական նյութեր՝ պլաստմասսաները: Իսկ անօրգանական նյութերը այն քիմիական միացություն է, որը չունի ածխածին — ջրածին կապեր։ 

Նյութի հատկությունները, բաղադրությունը, կառուցվածքը

Հատկությունն այն բնութագրիչն է, որով նյութերը նմանվում են իրար կամ տարբերվում միմյանցից: Բոլոր նյութերը բնութագրվում են որոշակի հատկություններով: Նյութերի հատկություններից են օրինակ, ագրեգատային վիճակը, գույնը, հոտը, համը, խտությունը, հալման և եռման ջերմաստիճանները, էլեկտրահաղորդականությունը, ջերմահաղորդականությունը, մագնիսական հատկությունը, ամրությունը (պինդ նյութի դեպքում): Ի դեպ, սրանք բոլորը նյութի ֆիզիկական հատկություններն են, որոնք բացառապես կախված են նյութի կառուցվածքից: Սովորական պայմաններում նյութերի ագրեգատային վիճակները երեքն են՝ պինդ, հեղուկ ու գազային:

Ֆիզիկական և քիմիական երևույթներ

Ֆիզիկական են անվանում այն երևույթները, որոնց ընթացքում  նյութերը մեկը մյուսի չեն փոխարկվում, այսինքն՝ նոր նյութեր չեն առաջանում: Ծծմբի, շաքարի, կերակրի աղի, ածխի մեծ  կտորների` փոշու վերածվելը։ Քիմիական են անվանում այն երևույթները, որոնց ընթացքում  նյութերը փոխարկվում են  մեկը մյուսի, այսինքն` նոր նյութեր են առաջանում: Նոր նյութերի առաջացմամբ երևույթները` քիմիական երևույթները, նաև անվանում են քիմիական ռեակցիաներ կամ փոխարկումներ: Քիմիական ռեակցիաների հատկանիշներն են` գույնի և հոտի փոփոխություն, գազի, նստվածքի, ջրի և այլնի առաջացում, ջերմության կլանում կամ անջատում:

Քիմիական կապի տեսակները՝

Քիմիական կապը ատոմների միջև փոխազդեցություն է, ինչի արդյունքում առաջանում են մոլեկուլներ (բյուրեղներ):

Ներկայումս տարբերում են քիմիական կապի մի քանի տեսակներ՝ իոնային, կովալենտային, մետաղական և ջրածնային: 

Իոնային քիմիական կապի առաջացման հիմքում ընկած է գերմանացի ֆիզիկոս Վ.Կոսելի այն ենթադրությունը, որ միացություններ առաջացնելիս ցանկացած տարրի ատոմ, որոշակի թվով էլեկտրոններ կորցնելով կամ միացնելով, ձեռք է բերում մոտակա իներտ գազի էլեկտրոնային կառուցվածքը: Իոնային կապ կարող է առաջանալ էլեկտրաբացասականության արժեքների մեծ տարբերությամբ տարրերի՝ մետաղների և ոչ մետաղների ատոմների միջև: Երկու ատոմներ միմյանց մոտենալիս առաջացնում են ընդհանուր էլեկտրոնային զույգ: Քիմիական կապը, որն առաջանում է երկու ատոմի միջև ընդհանրացված էլեկտրոնային զույգի միջոցով կոչվում է կովալենտային: Յուրաքանչյուր էլեկտրոնային զույգ մեկ քիմիական կապ է: Ջրածնային կապն առաջանում է ջրածին պարունակող այնպիսի միացություններում, որոնցում ջրածինը միացած է խիստ էլեկտրաբացասական տարրի ատոմին: Այն փոխազդեցությունը, որն առաջանում է մետաղների ատոմների վալենտային էլեկտրոնների ընդհանրացված օրբիտալների և մետաղի իոնների միջև, կոչվում է մետաղային կապ:

Քիմիական ռեակցիաների տեսակները

Ռեակցիաները լինում են. միացման, քայքայման, տեղակալման, փոխանակման։ Միացման քիմիական ռեակցիայի ժամանակ երկու կամ ավելի նյութերից ստացվում է մեկ բարդ նյութ: Քայքայման ռեակցիայի ժամանակ մեկ բարդ նյութի քայքայումից ստացվում են երկու կամ ավելի նյութեր: Տեղակալման է պարզ և բարդ նյութերի միջև ընթացող այն քիմիական ռեակցիան, որի ժամանակ պարզ նյութը կազմող ատոմները տեղակալում են բարդ նյութի բաղադրությունում առկա տարրերից որևէ մեկի ատոմները: Փոխանակման են կոչվում այն ռեակցիաները, որոնք կատարվում են բարդ նյութերի միջև, և որտեղ նրանք փոխանակվում են իրենց բաղադրիչ մասերով:

Ատոմի հատկությունները՝ ատոմի շառավիղ՝ r, իոնացման  էներգիա` I, էլեկտրաբացասականություն`(ՀԷԲ), վալենտականություն(Վ), օքսիդացման  աստիճան (ՕԱ):

Քիմիական բանաձև, հարաբերական մոլեկուլային զանգված՝ M_r: Նյութի  զանգված՝ m, նյութաքանակ՝ մոլ(n), մոլային զանգված` M, մոլային ծավալ`V_m: Քիմիական կապի տեսակները` կովալենտային (բևեռային, ոչբևեռային), իոնային, մետաղային, ջրածնային:

Նյութի  կառուցվածք:

Գործնական աշխատանք  1. 

<<Նյութերի  հատկությունները՝ ֆիզիկական, քիմիական , ֆիզիոլոգիական>>

Առաջադրանքներ. *-Նյութերը դասակարգել, անվանել և գրել բանաձևերը, նկարագրել ֆիզիկական հատկությունները՝ գույնը, ագրեգատային վիճակը (պինդ, հեղուկ, գազային), եռման, հալման ջերմաստիճանները, ջերմա-էլեկտրահաղորդականությունը, լուծելիությունը ջրում և այլն:

 *Ընտրեք կենցաղում կամ շրջապատում 10 նյութ, գրեք դրանց բանաձևերը և կատարեք հետևյալ հաշվարկները`

• Ինչպիսի՞ տարրերի  ատոմներից  է  կազմված  նյութը, ատոմների  քանակը
• Որոշեք  բարդ  նյութերի  հարաբերական  մոլեկուլային  զանգվածները՝ M_r
• Որոշեք  տարրերի  զանգվածային  բաժինները՝w, զանգվածային հարաբերությունները  և  տարրերի  մոլային  բաժինները  բարդ  նյութերում:

Գործնական  աշխատանք  2.  <<Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի ֆիզիկական իմաստը>>

Բնութագրեք  հետևյալ  տարրերը՝ ածխածին, ջրածին, թթվածին, ազոտ, ֆոսֆոր, ծծումբ, նատրիում, կալիում, կալցիում, մագնեզիում, երկաթ, ֆտոր, քլոր, բրոմ, յոդ, սիլիցիում, մանգան, պղինձ, ցինկ, արծաթ, ոսկի ….   ըստ  հետևյալ սխեմայի՝

• քիմիական  տարրի  նշանը…….
• կարգաթիվը…..
• միջուկի լիցքը …..
• հարաբերական ատոմային զանգվածը՝ Ar
• ատոմի բաղադրությունը ….
• մեկ ատոմի զանգվածը m₀(գ)
• ո՞ր  պարբերության տարր  է …
• ո՞ր  խմբի  և  ենթախմբի տարր  է …
• ատոմի  էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը՝ էլեկտրոնների բաշխումն ըստ էներգետիկ մակարդակների, էլեկտրոնային բանաձևը, նաև  քվանտային բջիջներով
• մետաղ է,` թե  ոչմետաղ

Ինչպիսի՞  պարզ և բարդ նյութերի օրինակներ  գիտեք, որոնց  բաղադրության մեջ առկա են այդ տարրի ատոմներ` բերեք տարբեր տարրերի հետ առաջացրած միացությունների բանաձևերը:

Գործնական  աշխատանք  3. <<Տարբեր  քիմիական  կապերով  մոլեկուլների  մոդելների