Ximiya-texnologiya fakulteti

Atom haqqında qızıqlı faktlar
Dúnyadaǵı hámme zat atomlardan ibarat, sol sebepli olar haqqında geypara zat biliw jaqsı. Bul erda 10 qızıqlı hám paydalı atom faktlar bar.
Atomga úsh bólekten ibarat. Protonlarning oń elektr zaryadı bar hám hár bir yadro yadrosında neytronlar (elektr zaryadları joq ) menen birge tabılǵan. Unamsız túrde toldırılǵan elektronlar yadronı aylantıradı.
Atomlar elementlerdi quraytuǵın eń kishi bólekler bolıp tabıladı. Hár bir element hár qıylı protonlarni óz ishine aladı. Mısal ushın, barlıq vodorod atomlari 1 protonga iye bolsa, barlıq uglerod atomlarida 6 proton bar. Birpara atom atomlardan (mısalı, altınnan ) ibarat, basqa elementlar birikpeler payda etiw ushın biriktirilgen atomlardan (mısalı, natriy xloridden) ibarat.
Atomlar kóbinese bos jay. Atom yadrosı júdá tıǵız hám hár bir atomning derlik barlıq massasın óz ishine aladı. Elektronlar atomga júdá kem muǵdarda tásir kórsetedi (proton úlkenligine teń 1836 elektron aladı ) hám yadrodan oǵada uzaqta jaylasqanki, hár bir atom 99. 9% bos jay. Eger atom sport maydanınıń ólshemi bolsa, yadro noqattıń ólshemi bo'lar edi. Yadro atomining qalǵan bólegine salıstırǵanda talay tıǵızraq bolsa -de, ol da tiykarınan bos orından ibarat.
100 den artıq hár qıylı atomlar bar. Olardıń 92 tasi tábiy, qalǵan bólegi laboratoriyalarda ámelge asıriladı. Insan tárepinen islep shıǵarılǵan dáslepki jańa atom technetium bolıp, olarda 43 proton bar. Jańa atomlar atom yadrosına kóbirek proton qosıp, dúzilisi múmkin. Biraq, bul jańa atomlar (elementler) biyqarar hám kishilew atomlarga tezlik penen kirip baradı. Ádetde, biz tek jańa atomni bul bólekleniwden kishi atomlarni anıqlaw arqalı jaratılǵanlıǵın bilamiz.
Atom strukturalıq bólimleri ush kúsh menen birlestiriledi. Proton hám neytronlar kúshli hám hálsiz yadro kúshleri tárepinen birge ótkeriledi. Elektr tartısıwında elektronlar hám protonlar bar. Elektr repulsiyasi protonlarni bir-birinen uzoqlashtirsa-de, qosiletuǵın yadrolıq kúsh elektr tokınan kóre kúshlilew bolıp tabıladı. Proton hám neytronlarni bir-birine baylanıstıratuǵın kúshli kúsh tartısıwdan 1038 ret kúshlilew bolıp tabıladı, lekin ol júdá qısqa aralıqqa háreket etedi, sol sebepli bólekler bir-birine tásirin sezim qılıw ushın júdá jaqın bolıwı kerek.
" Atom" sózi grek tilinen " tamamlanmagan" yamasa " ajralmagan" sózinen keledi. Grek Demokriti elementlar kishi bólekshelerge bolınıp bolmaytuǵın bólekshelerden shólkemleskenine ısengen. Uzaq waqıt dawamında adamlar atomlarning tiykarǵı materiyaning «nuqsonli» bólegi dep esaplawǵan. Atomlar elementlerdiń qurılıs blokları bolsa -de, olar taǵı kishi bólekshelerge bólinedi. Bunnan tısqarı, atom yadrosı hám yadrolıq bólekleniw atomlarni kishilew atomlarga túsiriwi múmkin.
Atomlar júdá kishi bolıp tabıladı. Orta atom muǵdarı bir metrdiń bir milliarddan bir bólegin quraydı. Eń úlken atom (sezyum) eń kishi atomdan (geliydan) shama menen toǵız ret úlkenlew bolıp tabıladı.
Atomlar elementtiń eń kishi birligi bolsa -de, olar hátte kvarklar hám leptonlar dep atalıwshi tinier bóleklerden ibarat. Elektron - bul lepton. Protonlar hám neytronlar hár úsh kvarkdan ibarat.
Álem degi eń kóp atom túri vodorod atomi bolıp tabıladı. Sabanlar Jolı galaktikasidagi atomlarning derlik 74% vodorod atomlari.
Sizdiń deneńizda shama menen 7 milliard milliard milliard atom ámeldegi, biraq siz olardıń hár jılı shama menen 98 payızın almastırasız!
Atmosfera (áyyemgi grekshe: ἀτμός - atmos - puw hám σφαῖρα - sfera) - jer sharın qorshap alǵan hám ol menen birge aylanatuǵın hawa qabıǵı. Atmosfera massası 5, 15-YU15 t bolıp, jer sharı salmaǵı (5, 977-1021 t) dıń shama menen. millionnan bir bólegine teń. Biyiklikke kóterilgen tárepke Atmosfera basımı hám qısıqlıǵı azayıp baradı. Atmosferanıń qalıńlıǵı bir neshe on mıń km bolıwına qaramay, onıń tiykarǵı massası jer sırtına yondashgan juqa qatlamda jaylasqan. Atmosfera pútkil mısalı -sasining shama menen. 50 % jer sırtınan 5 km biyiklikkacha bolǵan qatlamda, qalǵan 50 % bolsa 30 - 35 km biyiklikkacha bolǵan qatlamda tóplanǵan. Jer sırtında Atmosferanıń qısıqlıǵı YU-3 g/sm³ bolsa, shama menen. 700 km biyiklikte 10 -16 g/sm³. Atmosfera joqarı qatlamlarınıń qısıqlıǵı planetalararo ortalıqtaǵı gazlardıń qısıqlıǵına teńlesedi. Sol sebepli Atmosferanıń keskin shegarası bolmaydı, az-azdan planetalararo keńislikke ótedi. Atmosferanıń joqarı qatlamları Quyashdan shıǵıs radiatsiya energiyası tásirinde issikdik alǵanlıǵı ushın ol qatlamlardıń qısıqlıǵı waqıtqa, geografiyalıq keńliklerge baylanıslı. Atmosfera joqarı qatlamlarınıń qısıqlıǵı Quyash yoritayotgan waqıtta yoritmayotgan waqıtqa qaraǵanda úlkenlew. Sonıń menen birge, Atmosfera joqarı qatlamlarınıń qısıqlıǵı polyus rayonlarında Ekvatorial rayonlardagiga qaraǵanda kishi. Atmosfera tiykarınan azot (78, 09 %), kislorod (20, 45 %) hám argon (0, 93 %) gazlar qospasınan ibarat, qalǵan bólegin karbonat angidrid gazı, vodorod hám de geliy, neon, kripton hám ksenon sıyaqlı inert gazlar quraydı. Atmosferada júdá az muǵdarda metan, azot, oksid, uglerod (I)-oksid hám basqa tábiy hám de sanaat gazları bolıp, muǵdarı ózgerip turadı. Quruklik hám aydın daǵı turaqlı puwlanıw sebepli Atmosferada suw bug'i da boladı. Bug'ning quyuklashuvi bult hám jawınlardı payda etedi. Hawada mudami hár túrlı shamada shań bóleksheleri bar. Olardıń dáregi Jer hám kosmik keńislik bolıp tabıladı. Atmosfera quramına kóre, tiykarınan gomosfera hám geterosfera qatlamlarına bólinedi. Jer sırtınan 90 - 95 km biyiklikkacha bolǵan hawa qatlamında joqarıda belgilengen tiykarǵı gazlar (azot hám kislorod ) dıń salıstırmalı quramı ózgermeydi, bunı gomosfera (bir jınslı ) qatlam dep ataladı, bul qatlamnan joqarıda bolsa azot hám kislorod molekulaları zaryadlı atomlarga ajraladi` hám atom salmaǵı boyınsha bólistiriledi. Bunı geterosfera qatlamı dep júritiledi. Sol belgine tiykarınan ozonosfera (20 - 55 km) hám ionosfera (90 km den joqarı ) qatlamların da ajıratıw múmkin. Ozonosfera qatlamı sebepli jer júzinde turmıs ámeldegi, sebebi Quyashdan kiyatırǵan hám turmıs ushın zıyanlı bolǵan hár túrlı nurlardıń tiykarǵı bólegi sol qatlamda jutıladı. Ionosfera ionlar konsentraciyası bólistiriliwi boyınsha 60 km biyiklikte D, PO- 140 km biyiklikte YE, 220 km den joqarıda Fqatlamlarini payda etedi. Atmosfera quyash radiatsiyasınıń málim bólegin utadı hám shashadı. Atmosferada issiklik kóbirek turbulent (dúbeley) háreket, radiatsiya processleri hám suwdiń keńislikdegi ózgerisleri arqalı tarqaladı, nátiyjede Atmosfera temperatura bólistiriliwi boyınsha 5 tiykarǵı qatlamǵa ajratıladı. Atmosfera troposfera qatlamınıń jer sırtınan bálentligi polyus keńliklerinde 10 - 11 km, tropik rayonlarda 14-17 km. Troposfera qatlamında hár 100 m biyiklikte temperatura 0, 6° ga tómenlep baradı. Troposferaning joqarı shegarasında hawanıń ortasha temperaturası orta keńlik ústinde - 55° - 60°, Ekvatorial tarawlar ústinde - 70° ge shekem. Bul qatlamda jer sırtınıń fizikalıq ózgeshelikleri hár túrlı boladı.

Atmosferanıń dúzılıw sxeması

1000 - Polyus jaqtısınıń Quyash yoritadigan shegarası.
700 - Ionlar maksimal konsentraciyamning bálentligi (G'2 qatlam ).
320 - Ionlar maksimal konsentraciyasınıń júzesi (G' qatlam ).
10 - Meteorlarning yona baslaw júzesi.
90 - Kislorod molekulasınıń atomlarga bóleklena baslaw júzesi.
82 - Gúmissimon bultlar bálentligi.
75 - Ionlar maksimal konsentraciyasınıń bálentligi (Dqatlam).
65 - Kópshilik meteorlarning sóniw júzesi.
55 - Polyus jaqtısınıń tómengi shegarası.
45 - Dawıstıń eń kúshli qaytıw júzesi.
27 - Sadafsimon bultlar bálentligi.
11 - 100 km den tómendegi hawa quramı.
Ulıwma maǵlıwmat
Iyrimleri, antitsiklon hám siklonlar háreketi nátiyjesinde túrli keńlikler degi hawa massalarınıń almasınıwı júzege keledi. Sonıń menen birge, Atmosferada hawa vertikal hám gorizontal jónelislerde aralasıp turadı. Troposferada suw puwi hám shańlar kóp bolǵanı ushın rayon, bult payda boladı, jawın jawadı, gúldirmama hám hár túrli hawa rayı hádiyseleri júz beredi. Samal tezligi hár kilometr biyiklikte 2 m/s orta baradı hám baǵdarı ońǵa búrila baslaydı. Tropopauza astında samaldıń eń joqarı tezligi sekundına 15 - 20 m ga, geyde saatına 500 - 600 km ge shekem jetedi. Troposferada A jer sırtı menen ishqalanadigan qatlamdıń qalıńlıǵı 1, 0 - 1, 5 km. Bul qatlamda meteorologik elementler sutka dawamında kóp ózgeredi. Qatlamdıń 50 - 100 m biyiklikkacha bolǵan tómengi bóleginde ıssılıqtıń turbulent aǵısları, suw bug'i hám turbulent súykelisiw kúshleri ózgermeytuǵın dep esaplanadı. Shegara qatlamdıń joqarısında turbulent súykelisiw kúshleri júdá kishi bolıp, sol ba-landlikdan erkin Atmosfera baslanadı. Troposferadan stratosfera qatlamına ótiwdegi aralıq qatlam tropopauza dep ataladı. Tropopauza bálentligi 17 km den (ekvator ústinde) 9 km ge shekem (polyus ústinde) ózgeredi. Tropopauzadan joqarıda derlik mudami bultsiz hám salıstırǵanda tınısh bolǵan stratosfera qatlamı bolıp, birpara waqıtlarda 20 - 22 km biyiklikte muz kristallaridan quram tapqan.
Kislorod (lot. Oxygenium, yun. oxys — ashqıltım hám gennao — tug'moq), O — Mendeleyev udayı tákirarlanatuǵın sistemasınıń vI toparına tiyisli ximiyalıq element. Tártip nomeri 8, atom massası 15, 9994. Dáslepki bar shved ximiki Kislorod Sheyele (1771) selitra (KNO3, NaNO3) HH, marganets qos oksid (MpO2) ni hám ingliz ximiki Kislorod Pristli (1774) sınap oksid (HgO) HH, surik (R^O^ni qızdırıw nátiyjesinde bir-birinen ǵárezsiz halda ajıratıp alǵanlar. 1775-jılda Kislorod Lavuazye hawa azot hám kisloroddan ibarat ekenligin anıqladi. Kislotalar quramında Kislorod bar ekenliginen Lavuazye onı oxygen, yaǵnıy " kislota payda etuvchi" dep atadi. Kislorod tábiyaatda eń kóp tarqalǵan element. Massası tárepinen Jer qabıǵınıń 47% ini, suwdiń 85, 82% ni, atmosfera hawasınıń 23, 10% ini (kólem tárepten 20, 95% ni) quraydı. Kislorod júdá kóp (1400 tacha) mineral payda etedi. Tiri organizmlerde 70% átirapında Kislorod bar; ol kóplegen organiq (beloklar, maylar, uglevodlar) hám anorganiq birikpeler quramına kiredi. Fiziologikalıq processlerde, ásirese, dem alıwda júdá zárúrli rol oynaydı. Adam organizmi tınısh turǵanda sutkasına 300 l, fizikalıq jumıs etkende 10—15-ret kóp Kislorod sarp etiw etedi. Sarplanǵan Kislorod muǵdarın jasıl ósimlikler tiklab turadı (qarang Fotosintez). Kislorod janıw ; ashıw ; shırıw processlerinde qatnasadı ; mas, janar maylardıń janıwı ushın dúnyada hár jılı 9 -10 t Kislorod sarp etiw boladı.

Kisloroddıń 3 turaqlı izotopi bar:| 6 O (99, 759%),| 7 O (0, 037%),| 8 O (0, 204%). Kislorod atomining elektron kavati 2 ishki hám 6 tashki elektronnan ibarat bolıp, 2 s22 p4 kórinisinde ańlatpalanadı. Kislorod atomining tashki qabatı tolıq bolmaǵanı ushın ximiyalıq birikpelerde Kislorod atomi basqa atomlardan elektronlar qabıl etip, keri zaryadlı bolıp qaladı. Kisloroddıń elektron joǵatatuǵın birikpeleri júdá kem.

Kislorod molekulası 2 atom O2 den ibarat ; hawaǵa yamasa Kisloroddıń ózine elektr ushqınları tásir ettirilgende molekulası 3 atom Kislorod den ibarat ozon (O3) payda boladı. Kislorod ionı O2" dıń radiusı (qawıslarda koordinatsiyey sanlar keltirilgen) 0, 121 nm (2), 0, 124 nm (4), 0, 126 nm (6 ) hám 0, 128 nm (8). Kislorod molekulası 1500° de tolıq dissotsiatsiyalanadi.

Fizikalıq ózgeshelikleri. Kislorod reńsiz, hidsiz hám ta'msiz gaz: — 182, 9° de qısıqlıǵı 1, 14 g/sm³ bolǵan hawarang suyıqlıqqa aylanadı, — 218, 7° temperaturada bolsa qatıp, kók kristall payda etedi. Kristall haldaǵı Kislorod bir neshe modifikatsiyaǵa (a, fS, ol — forma ózgeriwine) iye. Gaz jaǵdayı daǵı Kisloroddıń qısıqlıǵı (0° hám normal basımda ) 1, 42897 g/l. Kislorod 1 m³ suwda (20° hám 1 atm. de) 0, 031 m\ 0° de bolsa 0, 049 m³, etanolda 0, 2201 m³, atsetonda 0, 2313 m³ eriydi.

Ximiyalıq ózgeshelikleri. Kislorod eń aktiv (ftordan keyin) metallmas element, jeńil inert gazlardan basqa hámme elementler menen ximiyalıq birikpeler payda etedi. Kóp elementler menen tikkeley reaksiyaǵa kirisiwedi; salmaqli inert gazlar, galogenler, altın hám platina bunnan tısqarı. Kislorod basqa elementlar menen reaksiyaǵa kiriwgenda — oksidleniw reaksiyalarında ıssılıq ajraladi` (ekzotermik reaksiya ). Ádetdegi temperaturada Kislorod vodorod menen asa aste reaksiyaǵa kirisiwedi, 550° de bolsa reaksiya jarılıw menen dawam etedi: 2 N2+O2=2 N2 O. Altıngugurt, uglerod, azot, fosfor menen normal sharayatta júdá aste reaksiyaǵa kirisiwedi. temperatura asırılǵanda reaksiya tezlashadi, element qızigach, yona baslaydı. Kisloroddıń azot menen reaksiyası endotermik (ıssılıq yutilishi menen baratuǵın ) reaksiya bolıp, tek 1200° de ámelge asadı. Kislorod derlik hámme metallarni, ásirese, sıltıiy hám sıltıiy-jer metallarini ańsat oksidleydi. Kisloroddıń elementlar menen reaksiyaǵa kirisiwinde suw zárúrli rol oynaydı. Mac, kaliy oǵada aktiv metall bolıwına qaramay, suwsız sharayatta (qurǵaqlay ) Kislorod menen reaksiyaǵa kirispeydi, lekin azǵantay suw puwi tásirinde ádetdegi temperaturada kaliy Kislorodta yona baslaydı. Kislorod metallarni oksidlab, korroziyaga sebep boladı. Birpara metall oksidleri Kislorod menen birikib, qıshqılanıw birikpelerdi beredi. Katalizator qatnasıwında ammiakning Kislorod menen oksidleniwinen azot (P)-oksid (NO2) payda boladı (nitrat kislota óndiriste sol processdan paydalanıladı ). Zárúrli ıssılıq dáregi — uglevodorodlar (tábiy gaz, benzin, kerosin) dıń Kislorodta janıwı sanaat hám turmısda úlken áhmiyetke iye. Kletkalarda azıq elementlardıń Kislorod menen oksidleniwi tiri organizmler ushın energiya dáregi bolıp tabıladı.

Kislorod alıwda : ximiyalıq, elektroliz hám fizikalıq (hawanı bóleklew) usıllarınan paydalanıladı. Ximiyalıq usıl talay ilgeri jańalıq ashılǵanlıq. Bunda Bertole to'zi (KSGO3) qızdırılǵanda bóleklenip, taza kislorod O2 (1 kg to'zdan 0, 27 m³) ajralıp shıǵadı. Bul usılda alınǵan Kisloroddıń ózine túser bahası qımbat hám kem nátiyjeli bolǵanı ushın tek erin. de qollanıladı. Elektroliz usılında suwdan ózgermeytuǵın elektr tokı ótkeriledi. Elektr ótkezgishlikti asırıw ushın suwǵa o'yuvchi natriy (NaOH) eritpesi qosıladı. Bunda suw kislorod hám vodorodqa bóleklenedi. Fizikaviy usıl. Kislorod házirgi waqıtta, tiykarınan, hawanı bóleklew jolı menen alınadı. Gazsimon hawanı bóleklew júdá qıyın, sol sebepli onı oǵada sovitib (—180°) suyultirish, keyininen strukturalıq bólimlerge ajıratıw kerek. Daslep azot, keyin Kislorod bug'lanib shıǵadı. Hawanı membrana — tosıqtan saralapo'tkazish (diffuziya) usılı menen de erin. de Kislorod alıw múmkin. Sanaatda texnologiyalıq (92—98% O2), texnikalıq (1-túr 99, 7% O2, 2-túr 99, 5% O2 hám 3-túr 99, 2% O,) hám suyıq (99, 7% O2) Kislorod islep shiǵarıladı. Bunnan tısqarı, em emlewleri ushın (medicinalıq Kislorod 99, 5% O,) arnawlı Kislorod islep shiǵarıladı. Gazsimon Kislorod polat ballon hám ressiverlarda 150 yamasa 420 atm. basım astında, suyıq Kislorod metalldan jasalǵan Dyuar ıdısları yamasa arnawlı cisterna -tanklarda tashiladi hám saqlanadı.

Metallurgiyada hám metallarni gaz jalınsı menen islew processinde sabıw, sirt (maydan ) ni toblash, sonıń menen birge, aviatsiya, suw astı kemelerinde texnikalıq Kislorod isletiledi. Texnologiyalıq Kislorod bolsa ximiya sanaatında jasalma suyıq janar may, surkov mayları, nitrat hám sulfat kislota, metanol, ammiak hám ammiakli tóginler, metall peroksidları alıwda qollanıladı. Suyıq Kislorod portlatish jumıslarında, reaktiv dvigatellerde hám sovituvchi qural retinde erin. larda isletiledi. Sap Kislorod úlken biyikliklerde, kosmik ushıw waqtında, suw astında dem alıw ushın hám medicinada emlew maqsetinde (qarang Kislorod menen emlew) qo'laniladi. Ormanlardı kesiwdi toqtataylik, jasıl zonanı ko'paytiraylik. Kislrod támiynatın asırǵan bólemiz sonda.