Category: Քիմիա 9

Հարցեր և վարժություններ.

☆֊ Ինչպե՞ս են դասակարգվում նյութերը ըստ բաղադրության:

Նյութերը ըստ բաղադրության դասակարգվում են պարզ և բարդ նյութերի: Պարզ նյութերն են այն նյութերը, որոնք կազմված են միատեսակ քիմիական տարրի ատոմներից: Պարզ նյութերը դասակարգվում են մետաղների և ոչ մետաղների: Բարդ նյութեր են կոչվում այն նյութերը, որոնք կազմված են երկու կամ ավելի քիմիական տարրի ատոմներից: Բարդ նյութերը դասակարգվում են օրգանական և անօրգանական նյութերի:

☆֊ Ինչպե՞ս են դասակարգվում նյութերը ըստ ծագումնաբանության:

Ըստ ծագումնաբանության նյուերը դասակարգվում են օրգանական և անօրգանական նյութերի։

☆֊ Անօրգանական նյութերի ինչպիսի՞ օրինակներ գիտեք:

Անօրգանական են՝ քարը, փայտը, ջուրը, կերակրի աղը, այսինքն այն նյութերը, ,որոնց մեջ չկա ածխածին։

☆֊ Օրգանական նյութերի ինչպիսի՞ օրինակներ գիտեք:

Սպիտակուցները, ճարպերը, ամինաթթուները, գլյուկոզը, ֆրուկտոզը, բնական գազը, նավթը, ացետոնը, այսինքն այն նյութերը, որոնք պարունակում են ածխածին։

☆֊ Ո՞ր նյութերն են ավելի շատ, օրգանականը, թե՞ անօրգանականը, պատասխանը հիմնավորեք:

Բնության մեջ ավելի շատ են օրգանական նյութերը, քանի որ ոչ բոլոր տարրերն են պարունակում ածխածին, որը կա բոլոր օրգանական նյութերի մեջ։

Առաջադրանքներ.

  1). Հետևյալ նյութերից ընտրեք անօրգանական նյութերը և գրեք դրանց քիմիական բանձևերը. թթվածին, կերակրի աղ, շաքար, երկաթ, ջուր, քլոր, խմելու սոդա, գլյուկոզ, ծծմբական թթու, ազոտ, սպիտակուց, պղինձ, գինու սպիրտ, ածխաթթու գազ, շմոլ գազ, ճարպ:

Անօրգանական-Թթվածին—O2, կերակրի աղ—NaCl, NaHCO3—խմելու սոոդա, ջուր—H₂O, երկաթ—Fe, ծծմբական թթու—H₂SO₄, ազոտ— N, պղինձ—Cu.

2). Որոշեք  Ձեր  ընտրած  բարդ  անօրգանական  նյութերի  հարաբերական մոլեկուլային  զանգվածները M_r, որակական  և  քանակական բաղադրությունները՝ տարրերի  զանգվածային   հարաբերությունները, զանգվածային  և մոլային բաժինները:

Mr(NaCL)=23+35,5=58,5

w(Cl)=35,5*100%/58,5=60,7%

x(Na)=1/2*100%=50%

Հաշվարկային֊  լաբորատոր  փորձեր` <<Անօրգանական շղթաներ>>

• Մետաղ-հիմնային օքսիդ-հիմք-աղ Mg→ MgO →Mg(OH)₂→  MgCl₂
• Քանի՞ գրամ աղ MgCl₂ կստացվի, եթե այրել ենք 4,8 գրամ մագնեզիում:
• Ոչ մետաղ→ թթվային օքսիդ→ թթու→ աղP→P₂O₅→H₃PO₄ →Na₃PO₄
• Քանի՞ գրամ աղ`Na₃PO₄ կստացվի, եթե այրել են 6,2 գրամ ֆոսֆոր:

Գրեք   անօրգանական  շղթաների  ռեակցիաների  հավասարումները, հավասարեցրեք  և  նշեք  ռեակցիայի  տեսակը:

• 2Mg+O₂ →2MgO մագնեզիումի օքսիդ, միացման ռեակցիա
  Միացման է կոչվում, երբ երկու կամ ավելի նյութեր միանում են իրար, առաջանում է մեկ բարդ նյութ։
  MgO+H₂O→Mg(OH)₂ հիմք է, մագնեզիումի հիդրոքսիդ, միացման ռեակցիա
  Միացման է կոչվում, երբ երկու կամ ավելի նյութեր միանում են իրար, առաջանում է մեկ բարդ նյութ։
  Mg(OH)₂+2HCl→MgCl₂ + 2H₂O փոխանակման ռեակցիա, չեզոքացման ռեակցիա
  Փոխանակման ռեակցիան տեղի է ունենում բարդ նյութերի միջև, որտեղ բարդ նյութերը փոխանակում են բաղադրամասերով և ռեակցիայի հետևանքով առաջանում են նոր բարդ նյութեր։
  Չեզոքացման ռեակցիա է կոչվում հիմքի և թթվի միջև ընթացքող փոխանակման ռեակցիան, որի հետևանքով առաջանում է աղ և ջուր։
  
  Սովորել միացման, քայքայման, փոխանակման, տեղակալման
• Ոչ մետաղ→ թթվային օքսիդ→ թթու→ աղ`P→P₂O₅→H₃PO₄ →Na₃PO₄
  P + P₂ → P₂O₅ տաք ջրի մեջ, միացման ռեակցիա
  P₂O₅ + 3H₂O → H₃PO₄  օրթոֆոսֆորական թթու, միացման ռեակցիա
  H₃PO₄ + 3NaOH → Na₃PO₄ նատրիումի ֆոսֆատ, աղ, փոխանակման ռեակցիա, չեզոքացման ռեակցիա

Քիմիական ռեակցիաները բազմաթիվ են ու բազմաբնույթ: Մի շարք ընդհանուր հատկությունների համաձայն, քիմիական ռեակցիաները հնարավոր  է դասակարգել, որը բավական դյուրացնում է նրանց ուսումնասիրությունը:

Ըստ սկզբնանյութերի և վերջանյութերի թվի ու բաղադրության՝ ռեակցիաները լինում են.

• միացման
• քայքայման
• տեղակալման
• փոխանակման

Միացման  քիմիական ռեակցիայի ժամանակ երկու կամ ավելի նյութերից ստացվում է մեկ բարդ նյութ:

Միացման ռեակցիայի ելանյութերը կարող են լինել  ինչպես պարզ, այնպես ել  բարդ նյութեր:

Օրինակ, երկու բարդ նյութերի՝ կալցիումի օքսիդի և ջրի փոխազդեցությունից ստացվում է մեկ  ավելի բարդ նյութ՝ կալցիումի հիդրօքսիդ:

                       Կալցիումի օքսիդի և ջրի միացման ռեակցիան

Երկու պարզ նյութերի՝  ալյումինի և յոդի փոխազդեցությունից առաջանում է մեկ բարդ նյութ՝ ալյումինի յոդիդ:

                                Ալյումինի և յոդի միացման ռեակցիան

2Al+3J2=2AlJ3

Քայքայման ռեակցիայի ժամանակ մեկ բարդ նյութի քայքայումից ստացվում են երկու կամ ավելի նյութեր: 

Ստացվող նյութերը կարող են լինել և՛բարդ, և՛ պարզ:

Օրինակ, մեկ բարդ նյութից՝ պղնձի (II) հիդրոքսիդի քայքայումից առաջանում են երկու բարդ նյութ՝ պղնձի (II) օքսիդ և ջուր:

                             Պղնձի (II) հիդրոքսիդի քայքայումը

Cu(OH)2=CuO+H2O

Մեկ բարդ նյութի՝ ջրի քայքայումից առաջանում են երկու պարզ նյութ՝ջրածին և թթվածին:

                      Ջրի քայքայումը

2H2O=2H2+O2

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:

Օրինակ, պարզ նյութ՝ ցինկի և բարդ նյութ աղաթթվի փոխազդեցությունից առաջանում են նոր պարզ նյութ՝ ջրածին և բարդ նյութ՝ ցինկի քլորիդ:

Ցինկի և աղաթթվի փոխազդեցությունը.

Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2

Թեմատիկ հաևցեր.

• Ինչպե՞ս  են  դասակարգվում  նյութերն  ըստ  բաղադրության
• Նյութերը դասակարգում են երկու տեսակի պարզ և բարդ, պարզ նյութերը այն նյութերն են որոնք կազմած են նույն քիմիական տարրի ատոմներից: Իսկ բարդ նյութերը կազմված են տարբեր քիմիական տարրերի ատոմներից: Պարզ նյութերը կարող ենք դասակարգել մետաղների և ոչ մետաղների: Բարդ նյութերը կարող ենք դասակարգել օրգանական և անօրգանականների:
• Ինչպե՞ս  են  դասակարգվում  նյութերն  ըստ  ծագումնաբանության
• Նյութերը դասակարգվում են օրգանական և անօրգանականների, որոնցից են ճարպեր, ածխաջրեր, թթուներ, սպիտակուցներ և այլն:
• Անօրգանական  նյութերի  ինչպիսի՞ օրինակներ  գիտեք
• թթվածինը, կերակրի աղը, երկաթը, ծծմբական թթուն:
• Օրգանական  նյութերի  ինչպիսի՞  օրինակներ  գիտեք
• ճարպերը, ամինաթթուները, գլյուկոզը, ֆրուկտոզը, մրջնաթթուն, քացախաթթուն, բնական գազը, նավթը, ածխաջրածինները:
• Ո՞ր  նյութերն  են  ավելի  շատ, օրգանականը, թե՞ անօրգանականը, պատասխանը հիմնավորեք:
• Անօրգանական նյութերը ավելի շատ են որովհետև ոչ բոլոր տարրերն են պարունակում ածխածին:

Առաջադրանքներ.  1). Հետևյալ նյութերից ընտրեք անօրգանական նյութերը և գրեք դրանց քիմիական բանձևերը. թթվածին, կերակրի աղ, շաքար, երկաթ, ջուր, քլոր, խմելու սոդա, գլյուկոզ, ծծմբական թթու, ազոտ, սպիտակուց, պղինձ, գինու սպիրտ, ածխաթթու գազ, շմոլ գազ, ճարպ:

• Թթվածին՝ O
• Կերակրի աղ՝ NaCl
• Ջուր՝ H₂O
• Քլոր՝ Cl
• Խմելու սոդա՝ NaHCO₃
• Երկաթ՝ Fe
• Ծծմբական թթու՝ H₂SO₄

2). Որոշեք  Ձեր  ընտրած  բարդ  անօրգանական  նյութերի  հարաբերական մոլեկուլային  զանգվածները M_r, որակական  և  քանակական բաղադրությունները՝ տարրերի  զանգվածային   հարաբերությունները, զանգվածային  և մոլային բաժինները:

Mr(NaCl)=23+35,5=58,5
Mr(H₂O)=2×1+16=18
Mr(NaHCO₃)=23+1+12+3×16=36+48=84
Mr(H₂SO₄)=2+32+64=98
Mr(CO₂)=12+32=44
Mr(CO)=12+16=28

m(Na):m(Cl)=23:35,5
m(H₂):m(O)=2:16
m(Na):m(H):m(C):m(O)=23:1:12:48
m(H):m(S):m(O)=2:32:64
m(C):m(O)=12:32
m(C):m(O)=12:16

w(Na)=23/58,4×100%=39,3%
w(Cl)=35,4/58,4×100%=60,6%

w(H₂)=2/18×100%=11,1%
w(O)=16/18×100%=88,9%

w(Na)=23/84×100%=27,3%
w(H)=1/84×100%=1,1%
w(C)=12/84×100%=14,2%
w(O₃)=48/84×100%=57,1%

w(H₂)=2/98×100%=2%
w(S)=32/98×100%=32,6%
w(O₄)=64/98×100%=65,3%

w(C)=12/44×100%=27,3%
w(O₂)=32/44×100%=72,7%

w(C)=12/27×100%=44,4%
w(O)=16/28×100%=57,6%

Երկրակեղևում իր պարունակությամբ (4,65% ըստ զանգվածի) երկաթը մետաղների մեջ գրավում է երկրորդ տեղն ալյումինից հետո: Բնության մեջ երկաթը բնածին վիճակում հազվադեպ է հանդիպում: Այն հիմնականում տարածված է միացությունների ձևով:

Հայտնի է երկաթ պարունակող 300 միներալ, որոնցից արդյունաբերական նշանակություն ունեն գորշ երկաթաքարը (լիմոնիտ՝ Fe2O3 . nH2O), կարմիր երկաթաքարը (արյունաքար կամ հեմատիտ՝ Fe2O3), մագնիսական երկաթաքարը (մագնետիտ՝ Fe3O4), երկաթի կամ ծծմբի հրաքարը (պիրիտ՝ FeS2), երկաթի սպաթը (սիդերիտ՝ FeCO3 ), երկաթի սուլֆիդը (FeS):

Երկաթի համաշխարհային ընդհանուր երկրաբանական պաշարները կազմում են մոտ 400 մլրդ տ: Խոշոր հանքավայրեր կան ԱՄՆ-ում, Կանադայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Չինաստանում, Ֆրանսիայում, Շվեդիայում, Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Ղազախստանում, Ավստրալիայում և այլ երկրներում: Երկաթի հանքեր կան նաև Հայաստանում:

Երկաթ պարունակվում է նաև կենդանի օրգանիզմներում, առկա է արյան հեմոգլոբինի բաղադրության մեջ: Այն տեղափոխում է թթվածինը թոքերից դեպի հյուսվածքները, նյութափոխանակության արգասիք ածխաթթվական գազը՝ հյուսվածքներից դեպի թոքերը:

Երկաթը ջերմության և էլեկտրականության լավ հաղորդիչ է, շատ պլաստիկ է, ուստի հեշտությամբ գլանվում, ձգվում և կոփվում է: Երկաթը մագնիսանում է և ապամագնիսանում, այդ պատճառով լայն կիրառություն ունի տարբեր էլեկտրական սարքերում ու մեքենաներում:

Ժամանակակից տեխնիկայում երկաթը կիրառվում է գլխավորապես զանազան նյութերի՝ ազոտի, թթվածնի, ջրածնի, ծծմբի, ֆոսֆորի, ավելի հաճախ՝ ածխածնի հետ համաձուլվածքներ կազմած: Դրանց նույնիսկ չափազանց փոքր քանակները խիստ փոխում են երկաթի հատկությունները:

Այժմ գիտնականներն ստանում են երկաթի այնպիսի տեսակներ, որոնք չեն ժանգոտում, չեն վախենում կրակից ու թթուներից, ինչպես նաև վերադասավորում են իրենց ատոմներն այնպես, որ տասնապատիկ անգամ ամուր դառնան:

 Երկաթի դերն ու նշանակությունը.

·         մասնակցում է արյունաստեղծման պրոցեսներին, կանխում է սակավարյունության առաջացումը

·         մասնակցում է թթվածնի տեղափոխմանը հյուսվաքծներ և ածխաթթվի դուրս բերմանը օրգանիզմից

·         կարգավորում է վահանաձև գեզձի ֆունկցիան

·         կարգավորում է В խմբի վիտամինների յուրացումը

·         մասնակցում է օրգանիզմի աճի պրոցեսներին

·         կարգավորում է իմունային համակարգի գործունեությունը

·         լյարդի կազմում մասնակցում է թույների չեզոքացման պրոցեսին

·         բարելավում է մաշկի, եղունգների և մազերի վիճակը

1. Քիմիական տարրի նշանը — Fe
2. Կարգաթիվը, միջուկի լիցքը —  Ferrum (Fe), Fe, 26
3. Քանի պրոտոնից, էլեկտրոնից ու նեյտրոնից է բաղկացած տարրը —
4. Որերո՞րդ պարբերությում է գտնվում, լրիվ լրացված էներգիական մակարդակներ — Գտնվում է հիմնականում օքսիդային հանքաքարերում, որոնցից կարևորներն են գորշ երկաթաքարը (լիմոնիտ)(Fe₂O₃ . nH₂O), կարմիր երկաթաքարը (հեմատիտ)(Fe₂O₃), մագնիսական երկաթաքարը (մագնետիտ) (Fe₃O₄), սիդերիտը (FeCO₃), պիրիտ (հրաքար)՝ FeS₂ և այլն։
5. Խումբը, ենթախումբը, արտաքին էներգիական մակարդակի էլեկտրոնի քանակը —ութերորդ խմբի երկրորդական ենթախմբում է, ատոմային համարը՝ 26
6. Էներգիական մակարդակներ —Էներգիական չորրորդ մակարդակի 2 էլեկտրոն
7. Էլեկտրոնային բանաձև — 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²
8. Մետաղական է՞, թե ոչ — մետաղական

1. Ո՞րն է կոչվում երևույթ։

Քիմիական են կոչվում այն երևույթները, որոնց ժամանակ փոխվում է նյութի բաղադրությունը, մի նյութից առաջանում է երկու և ավելի նյութեր։

2. Ո՞րն է կոչվում ֆիզիկական երևույթ։

Այն երևույթները, որոնց ընթացքում նյութերը (մարմինները) փոխում են վիճակը, ձևը, չափերը, կոչվում են ֆիզիկական երևույթներ: 

3. Ո՞րն է կոչվում քիմիական երևույթ։

Այն երևույթները, որոնց ընթացքում նյութերը փոխարկվում են մեկը մյուսի, այսինքն՝ այլ բաղադրությամբ և հատկություններով նոր նյութեր են առաջանում, կոչվում են քիմիական երևույթներ:

Քիմիական ռեակցիաների տեսակները՝

ռեակցիաները լինում են.

• միացման
• քայքայման
• տեղակալման
• փոխանակման

Միացման ռեակցիայի ելանյութերը կարող են լինել  ինչպես պարզ, այնպես ել  բարդ նյութեր:

Օրինակ, երկու բարդ նյութերի՝ կալցիումի օքսիդի և ջրի փոխազդեցությունից ստացվում է մեկ  ավելի բարդ նյութ՝ կալցիումի հիդրօքսիդ:

Օրինակ, մեկ բարդ նյութից՝ պղնձի հիդրոքսիդի քայքայումից առաջանում են երկու բարդ նյութ՝ պղնձի օքսիդ և ջուր:

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:

Օրինակ, պարզ նյութ՝ ցինկի և բարդ նյութ աղաթթվի փոխազդեցությունից առաջանում են նոր պարզ նյութ՝ ջրածին և բարդ նյութ՝ ցինկի քլորիդ:

• 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:

H2O 

Ջուրը կազմված է ջրածին և թթվածին քիմիական տարի ատոմներից: 

Ատոմների թիվը մոլեկուլում

1.N(H) = 2 ատոմ 

  N(O) = 1 ատոմ

2.m(H):m(o) = 2 . Ar(H): Ar(O) = 2 . 1 : 16 = 1 : 8 

 3. W (H) = ? %

  W (O) = ?%

Mr (H2O) = 2 . Ar(H) + Ar (O) = 2 + 16 = 18 

1 ~> 18

W(H) = x — 2 

W(H) = 1.2 / 18 . 100% 

11,11 %

W(O) = 16/18 . 100% = 88,89%

W (H) = 11,11%

 W (O) = 88,89% 

    X (H) = 2 : 3 . 100% = 66,67% 

    C (O) = 33,33% 

Բազմաթիվ  հարցերին պատասխանելու  համար պետք է իմանալ նյութի կառուցվածքը: Նյութի կառուցվածքի մասին գիտելիքները ոչ միայն հնարավորություն են տալիս բացատրել ֆիզիկական շատ երևույթներ, այլև օգնում են կանխատեսել երևույթների ընթացքը, իմանալ, թե ինչ պետք է անել դրանք արագացնելու կամ դանդաղեցնելու համար, այսինքն՝ օգնում են կառավարել երևույթները:

Ուսումնասիրելով մարմինների կառուցվածքը՝ կարելի է բացատրել նրանց հատկությունները, ինչպես նաև ստեղծել անհրաժեշտ հատկություններով նոր նյութեր՝ կարծր ու ամուր համաձուլվածքներ, ջերմակայուն նյութեր, պլաստմասսաներ, արհեստական կաուչուկ, կապրոն, լավսան և այլն: Այս բոլոր նյութերը լայնորեն կիրառվում են տեխնիկայում, կենցաղում և բժշկության մեջ:

Ուշադրություն

Նյութի կառուցվածքի մասին մեզ տեղեկություններ են տալիս որոշ երևույթներ ու փորձեր:

Օրինակ

Եթե ձեռքերով սեղմենք գնդակը, նրա մեջ լցված օդի ծավալը կփոքրանա: Ուժ գործադրելով՝ կարելի է փոքրացնել նաև ռետինի կամ մոմի ծավալը: Բայց ծավալի փոփոխությունը տեղի է ունենում ոչ միայն մեխանիկական ազդեցության հետևանքով:

Սառը վիճակում օղակի միջով ազատորեն անցնող պողպատե գնդիկը  տաքացնելուց հետո ընդարձակվում է և չի անցնում օղակի միջով (տե՛ս նկար 1. ա, բ): Երբ գնդիկը սառչում է, նրա ծավալը փոքրանում է, և այն կրկին անցնում է օղակի միջով: Տաքացնելու հետևանքով ընդարձակվում են ոչ միայն պինդ մարմինները, այլև՝ հեղուկները: Նկար 2-ում պատկերված փորձը ցույց է տալիս, թե փորձանոթում ինչպես է փոխվում հեղուկի մակարդակը, երբ այրոցի բոցով տաքացնում ենք անոթի ջուրը:

Ուշադրություն

Այսպիսով, փորձերը ցույց են տալիս, որ մարմնի ծավալը կարող է փոփոխվել՝ մեծանալ կամ փոքրանալ: Ինչո՞վ կարելի է բացատրել մարմնի՝ սեփական ծավալը փոխելու հատկությունը: Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ նյութերը կազմված են առանձին մասնիկներից, որոնց միջև կան ազատ տարածություններ:Երբ այդ մասնիկները հեռանում են իրարից, մարմնի ծավալը մեծանում է, իսկ երբ մոտենում են իրար, մարմնի ծավալը փոքրանում է:

Վարկածն այն մասին, որ բոլոր նյութերը կազմված են փոքրագույն մասնիկներից, առաջինը բացահայտել են հին հույն գիտնականները: Նրանք դա հիմնավորում էին այսպես. հոտի տարածումը, հեղուկների գոլորշիացումը և ալիքների ազդեցությամբ ծովափնյա քարի ծավալի աստիճանական նվազումը տեղի են ունենում, քանի որ մարմիններից անջատվում են փոքրագույն մասնիկներ: Այդ դեպքում ինչու՞ բոլոր նյութերը՝ ջուրը, պողպատը, ծառը հոծ են թվում: Բանն այն է, որ նյութը կազմող մասնիկների չափերը և նրանց միջև եղած հեռավորությունները չափազանց փոքր են:

Օրինակ

Այդ մասնիկների չափերի մասին պատկերացում է տալիս հետևյալ փորձը (տե՛ս պատկերը): Փորձանոթի ջրի մեջ լուծենք ներկի շատ փոքր կտոր: Որոշ ժամանակ անց կնկատենք, որ  լուծույթը հավասարաչափ է ներկված: Այդ լուծույթի փոքրիկ կաթիլն անգամ ներկված է, հետևաբար, նրա յուրաքանչյուր կաթիլը ներկի մասնիկ է պարունակում: 

Մոլեկուլներ և ատոմներՎարկածն այն մասին, որ բոլոր նյութերը կազմված են առանձին փոքրագույն մասնիկներից, առաջադրվել է ավելի քան երկու հազար տարի առաջ: Սակայն միայն 1919-2020-րդ դարերի սահմանագծին բացահայտվեց, թե դրանք ինչ մասնիկներ են և ինչպիսի հատկություններ ունեն:

Մասնիկները, որոնցից կազմված են նյութերը, կոչվում են  մոլեկուլներ:

Այսպես օրինակ, ջրի ամենափոքր մասնիկը ջրի մոլեկուլն է, շաքարի ամենափոքր մասնիկը՝ շաքարի մոլեկուլը:

Իսկ ի՞նչ չափեր ունեն մոլեկուլները:

Հայտնի է, որ շաքարը կարելի է փշրել և շաքարի փոշի ստանալ, ցորենի հատիկները կարելի է աղալ և ալյուր ստանալ: Յուղի կաթիլը, տարածվելով ջրի մակերևույթին, առաջացնում է թաղանթ, որի հաստությունը տասնյակ հազար անգամ փոքր է մարդու մազի տրամագծից: Սակայն ալյուրի փոշեհատիկի և յուղի թաղանթի մեջ պարունակվում է ոչ թե մեկ, այլ բազմաթիվ մոլեկուլներ: Նշանակում է՝ այդ նյութերի մոլեկուլների չափերն ավելի փոքր են, քան ալյուրի փոշեհատիկի չափերն ու յուղի թաղանթի հաստությունը:

Կարելի է այսպիսի համեմատություն կատարել. մոլեկուլը նույնքան անգամ փոքր է միջին չափի խնձորից, որքան անգամ խնձորը փոքր է երկրագնդից: Եթե բոլոր մարմինների չափերը մեծացնենք միլիոն անգամ (այդ դեպքում մարդու մատի հաստությունը կդառնա 1010 կմ), նույնիսկ այդ դեպքում մոլեկուլն իր չափերով փոքր կլինի այս դասագրքի մեջ հանդիպող միջակետից:

Մոլեկուլներն անզեն աչքով տեսնել հնարավոր չէ: Նրանք այնքան փոքր են, որ 10001000 անգամ խոշորացնող մանրադիտակով էլ չեն երևում: Կենսաբաններին հայտնի են 0,0010,001 մմ չափերով միկրոօրգանիզմներ (օրինակ՝ մանրէները): Իսկ մոլեկուլները դրանցից հարյուրավոր ու հազարավոր անգամ փոքր են:

Օրինակ

Մաքուր լվացված մեծ անոթի մեջ ջուր լցնելուց հետո նրա մակերեսին մի կաթիլ յուղ են կաթեցնում: Յուղը սկսում է տարածվել և թաղանթ կազմել: Յուղի տարածվելու հետ այդ թաղանթի հաստությունն ավելի ու ավելի է նվազում: Որոշ ժամանակ անց յուղի տարածվելը դադարում է: Եթե ենթադրենք, որ դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ յուղի բոլոր մոլեկուլները հայտնվում են ջրի մակերևույթին (11 մոլեկուլ հաստությամբ թաղանթ կազմելով), մոլեկուլի տրամագիծը որոշելու համար բավական է որոշել առաջացած թաղանթի հաստությունը  հավասար է նրա V Vծավալի և S Sմակերեսի հարաբերությանը՝  h=VSh=VS

Նկարագրվող փորձի ժամանակ կաթիլի VV ծավալը հավասար է 0,00090,0009 սմ³, իսկ նրանից ստացված յուղաթաղանթի SS մակերեսը՝ 5500 սմ²:Տեղադրելով տառերի թվային արժեքները՝ կստանանք հ=0,00000016  սմ:

Այս թվով է արտահայտվում յուղի մոլեկուլի մոտավոր չափը:

Քանի որ մոլեկուլները չափազանց փոքր են, ապա յուրաքանչյուր նյութ պարունակում է մոլեկուլների հսկայական քանակություն: Պատկերացում կազմելու համար բերենք այսպիսի օրինակ:  Ռետինե մանկական գնդակի մեջ երեք գրամ զանգվածով ջրածին լցնենք: Գնդակի մեջ այնպիսի փոքր անցք բացենք, որ յուրաքանչյուր վայրկյան անցքից կարողանա դուրս գալ ջրածնի մեկ միլիոն մոլեկուլ: Որպեսզի գնդակը դատարկվի, կպահանջվի 30 միլիարդ տարի:

Չնայած որ մոլեկուլները տվյալ նյութի ամենափոքր մասնիկներ են, սակայն նրանք ևս բաժանելի են: Մոլեկուլը կազմող մասնիկները կոչվում են ատոմներ: Մոլեկուլն ատոմների տրոհելիս առաջանում են նոր նյութեր:  Նյութը, որը կազմված են 1 ատոմից, կոչվում է  տարր: Յուրաքանչյուր տարր ընդունված է նշանակել հատուկ նշանով: Օրինակ՝ թթվածնի ատոմը՝ O, ջրածնի ատոմը՝ H, ածխածնի ատոմը՝ C:

Գոյություն ունեն հատուկ նշաններ (այսպես կոչված՝ քիմիական բանաձևեր) նաև մոլեկուլները նշանակելու համար: Օրինակ՝ թթվածնի մոլեկուլը բաղկացած է թթվածնի երկու միատեսակ ատոմներից: Այդ պատճառով նրա նշանակման համար օգտագործվում է հետևյալ քիմիական բանաձևը՝ Օ2: Ջրի մոլեկուլը բաղկացած է երեք ատոմներից՝ թթվածնի՝ մեկ և ջրածնի՝ երկու, այդ պատճառով նրա քիմիական բանաձևն ունի H2O տեսքը:

Ջուրը, ջրածինը և թթվածինը տարբեր նյութեր են, դրանք ունեն տարբեր ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ: Եթե ջրի մոլեկուլը տրոհվում է, առաջանում են նոր նյութեր` ջրածին և թթվածին: Նկար 4, ա -ում բերված է ջրի երկու մոլեկուլների պայմանական պատկերը: Ջրի երկու մոլեկուլների բաժանման դեպքում ստացվում է թթվածնի երկու և ջրածնի չորս ատոմ, որոնք  համապատասխանաբար ջրածնի և թթվածնի մոլեկուլներ են: Այդ ամենի  պարզեցված պատկերը ներկայացված է նկ. 4, բ-ում:

Մոլեկուլների շարժումը: Դիֆուզիա

Եթե սենյակ բերվի որևէ հոտավետ նյութ, օրինակ՝ եթեր, որոշ ժամանակ անց նրա հոտը կտարածվի ամբողջ սենյակով: Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում: Հոտի տարածումը բացատրվում է մոլեկուլների շարժումով: Մոլեկուլների շարժումը անընդհատ և անկանոն բնույթ է կրում: Օդի բաղադրության մեջ մտնող գազերի մոլեկուլների հետ բախվելով՝ եթերի մոլեկուլները բազմաթիվ անգամ փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը և անկանոն տեղաշարժվելով՝ տարածվում սենյակում:

Ապակե փորձանոթի մեջ զգուշորեն լցնենք կանաչ գույնով ներկված լուծույթ: Փորձանոթում գտնվող լուծույթի վրա շատ զգուշորեն, որպեսզի հեղուկները չխառնվեն, ավելացնենք կարմիր գույնով ներկված լուծույթը:  

Փորձի սկզբում հստակ երևում է երկու հեղուկների սահմանաբաժան գիծը: Որոշ ժամանակ անց տեսնում ենք, որ երկու հեղուկների սահմանագիծը կորցրել է հստակությունը: Ավելի ուշ այդ սահմանն ընդհանրապես անհետանում է, և փորձանոթում հայտնվում է դժգույն հեղուկ:

Այն, որ բոլոր մարմինների մոլեկուլներն անընդհատ և անկանոն շարժվում են՝ հաստատվում է բազմաթիվ այլ փորձերով:

Նյութերի ինքնակամ փոխադարձ ներթափանցելու երևույթը կոչվում է  դիֆուզիա:  

Դիֆուզիայի երևույթն այսպես է բացատրվում. սկզբում սահմանագծի մոտ գտնվող պղնձարջասպի մոլեկուլները հայտնվում են սահմանագծի վերևում, իսկ ջրի մոլեկուլները` սահմանագծի ներքևում: Ժամանակի ընթացքում պղնձարջասպի մոլեկուլները հայտնվում են ջրի ամբողջ ծավալում, իսկ ջրի մոլեկուլները` պղնձարջասպի: Ի վերջո, մոլեկուլների անընդհատ ու անկանոն շարժման հետևանքով փորձանոթի հեղուկը դառնում է համասեռ  (տես շարժանկարը):

Ֆիզիկայում ոչ միայն դիտում և նկարագրում են երևույթներն ու մարմինների հատկությունները, այլև ձգտում են բացատրել, թե ինչու են դրանք տեղի ունենում:

Բազմաթիվ  հարցերին պատասխանելու  համար պետք է իմանալ նյութի կառուցվածքը: Նյութի կառուցվածքի մասին գիտելիքները ոչ միայն հնարավորություն են տալիս բացատրել ֆիզիկական շատ երևույթներ, այլև օգնում են կանխատեսել երևույթների ընթացքը, իմանալ, թե ինչ պետք է անել դրանք արագացնելու կամ դանդաղեցնելու համար, այսինքն՝ օգնում են կառավարել երևույթները:

Ուսումնասիրելով մարմինների կառուցվածքը՝ կարելի է բացատրել նրանց հատկությունները, ինչպես նաև ստեղծել անհրաժեշտ հատկություններով նոր նյութեր՝ կարծր ու ամուր համաձուլվածքներ, ջերմակայուն նյութեր, պլաստմասսաներ, արհեստական կաուչուկ, կապրոն, լավսան և այլն: Այս բոլոր նյութերը լայնորեն կիրառվում են տեխնիկայում, կենցաղում և բժշկության մեջ:

Ուշադրություն

Նյութի կառուցվածքի մասին մեզ տեղեկություններ են տալիս որոշ երևույթներ ու փորձեր:

Օրինակ

Եթե ձեռքերով սեղմենք գնդակը, նրա մեջ լցված օդի ծավալը կփոքրանա: Ուժ գործադրելով՝ կարելի է փոքրացնել նաև ռետինի կամ մոմի ծավալը: Բայց ծավալի փոփոխությունը տեղի է ունենում ոչ միայն մեխանիկական ազդեցության հետևանքով:

Սառը վիճակում օղակի միջով ազատորեն անցնող պողպատե գնդիկը  տաքացնելուց հետո ընդարձակվում է և չի անցնում օղակի միջով (տե՛ս նկար 1. ա, բ): Երբ գնդիկը սառչում է, նրա ծավալը փոքրանում է, և այն կրկին անցնում է օղակի միջով: Տաքացնելու հետևանքով ընդարձակվում են ոչ միայն պինդ մարմինները, այլև՝ հեղուկները: Նկար 2-ում պատկերված փորձը ցույց է տալիս, թե փորձանոթում ինչպես է փոխվում հեղուկի մակարդակը, երբ այրոցի բոցով տաքացնում ենք անոթի ջուրը:

Ուշադրություն

Այսպիսով, փորձերը ցույց են տալիս, որ մարմնի ծավալը կարող է փոփոխվել՝ մեծանալ կամ փոքրանալ: Ինչո՞վ կարելի է բացատրել մարմնի՝ սեփական ծավալը փոխելու հատկությունը: Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ նյութերը կազմված են առանձին մասնիկներից, որոնց միջև կան ազատ տարածություններ:Երբ այդ մասնիկները հեռանում են իրարից, մարմնի ծավալը մեծանում է, իսկ երբ մոտենում են իրար, մարմնի ծավալը փոքրանում է:

Վարկածն այն մասին, որ բոլոր նյութերը կազմված են փոքրագույն մասնիկներից, առաջինը բացահայտել են հին հույն գիտնականները: Նրանք դա հիմնավորում էին այսպես. հոտի տարածումը, հեղուկների գոլորշիացումը և ալիքների ազդեցությամբ ծովափնյա քարի ծավալի աստիճանական նվազումը տեղի են ունենում, քանի որ մարմիններից անջատվում են փոքրագույն մասնիկներ: Այդ դեպքում ինչու՞ բոլոր նյութերը՝ ջուրը, պողպատը, ծառը հոծ են թվում: Բանն այն է, որ նյութը կազմող մասնիկների չափերը և նրանց միջև եղած հեռավորությունները չափազանց փոքր են:

Օրինակ

Այդ մասնիկների չափերի մասին պատկերացում է տալիս հետևյալ փորձը (տե՛ս պատկերը): Փորձանոթի ջրի մեջ լուծենք ներկի շատ փոքր կտոր: Որոշ ժամանակ անց կնկատենք, որ  լուծույթը հավասարաչափ է ներկված: Այդ լուծույթի փոքրիկ կաթիլն անգամ ներկված է, հետևաբար, նրա յուրաքանչյուր կաթիլը ներկի մասնիկ է պարունակում: 

Մոլեկուլներ և ատոմներՎարկածն այն մասին, որ բոլոր նյութերը կազմված են առանձին փոքրագույն մասնիկներից, առաջադրվել է ավելի քան երկու հազար տարի առաջ: Սակայն միայն 1919-2020-րդ դարերի սահմանագծին բացահայտվեց, թե դրանք ինչ մասնիկներ են և ինչպիսի հատկություններ ունեն:

Մասնիկները, որոնցից կազմված են նյութերը, կոչվում են  մոլեկուլներ:

Այսպես օրինակ, ջրի ամենափոքր մասնիկը ջրի մոլեկուլն է, շաքարի ամենափոքր մասնիկը՝ շաքարի մոլեկուլը:

Իսկ ի՞նչ չափեր ունեն մոլեկուլները:

Հայտնի է, որ շաքարը կարելի է փշրել և շաքարի փոշի ստանալ, ցորենի հատիկները կարելի է աղալ և ալյուր ստանալ: Յուղի կաթիլը, տարածվելով ջրի մակերևույթին, առաջացնում է թաղանթ, որի հաստությունը տասնյակ հազար անգամ փոքր է մարդու մազի տրամագծից: Սակայն ալյուրի փոշեհատիկի և յուղի թաղանթի մեջ պարունակվում է ոչ թե մեկ, այլ բազմաթիվ մոլեկուլներ: Նշանակում է՝ այդ նյութերի մոլեկուլների չափերն ավելի փոքր են, քան ալյուրի փոշեհատիկի չափերն ու յուղի թաղանթի հաստությունը:

Կարելի է այսպիսի համեմատություն կատարել. մոլեկուլը նույնքան անգամ փոքր է միջին չափի խնձորից, որքան անգամ խնձորը փոքր է երկրագնդից: Եթե բոլոր մարմինների չափերը մեծացնենք միլիոն անգամ (այդ դեպքում մարդու մատի հաստությունը կդառնա 1010 կմ), նույնիսկ այդ դեպքում մոլեկուլն իր չափերով փոքր կլինի այս դասագրքի մեջ հանդիպող միջակետից:

Մոլեկուլներն անզեն աչքով տեսնել հնարավոր չէ: Նրանք այնքան փոքր են, որ 10001000 անգամ խոշորացնող մանրադիտակով էլ չեն երևում: Կենսաբաններին հայտնի են 0,0010,001 մմ չափերով միկրոօրգանիզմներ (օրինակ՝ մանրէները): Իսկ մոլեկուլները դրանցից հարյուրավոր ու հազարավոր անգամ փոքր են:

Օրինակ

Մաքուր լվացված մեծ անոթի մեջ ջուր լցնելուց հետո նրա մակերեսին մի կաթիլ յուղ են կաթեցնում: Յուղը սկսում է տարածվել և թաղանթ կազմել: Յուղի տարածվելու հետ այդ թաղանթի հաստությունն ավելի ու ավելի է նվազում: Որոշ ժամանակ անց յուղի տարածվելը դադարում է: Եթե ենթադրենք, որ դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ յուղի բոլոր մոլեկուլները հայտնվում են ջրի մակերևույթին (11 մոլեկուլ հաստությամբ թաղանթ կազմելով), մոլեկուլի տրամագիծը որոշելու համար բավական է որոշել առաջացած թաղանթի հաստությունը  հավասար է նրա V Vծավալի և S Sմակերեսի հարաբերությանը՝  h=VSh=VS

Նկարագրվող փորձի ժամանակ կաթիլի VV ծավալը հավասար է 0,00090,0009 սմ³, իսկ նրանից ստացված յուղաթաղանթի SS մակերեսը՝ 5500 սմ²:Տեղադրելով տառերի թվային արժեքները՝ կստանանք հ=0,00000016  սմ:

Այս թվով է արտահայտվում յուղի մոլեկուլի մոտավոր չափը:

Քանի որ մոլեկուլները չափազանց փոքր են, ապա յուրաքանչյուր նյութ պարունակում է մոլեկուլների հսկայական քանակություն: Պատկերացում կազմելու համար բերենք այսպիսի օրինակ:  Ռետինե մանկական գնդակի մեջ երեք գրամ զանգվածով ջրածին լցնենք: Գնդակի մեջ այնպիսի փոքր անցք բացենք, որ յուրաքանչյուր վայրկյան անցքից կարողանա դուրս գալ ջրածնի մեկ միլիոն մոլեկուլ: Որպեսզի գնդակը դատարկվի, կպահանջվի 30 միլիարդ տարի:

Չնայած որ մոլեկուլները տվյալ նյութի ամենափոքր մասնիկներ են, սակայն նրանք ևս բաժանելի են: Մոլեկուլը կազմող մասնիկները կոչվում են ատոմներ: Մոլեկուլն ատոմների տրոհելիս առաջանում են նոր նյութեր:  Նյութը, որը կազմված են 1 ատոմից, կոչվում է  տարր: Յուրաքանչյուր տարր ընդունված է նշանակել հատուկ նշանով: Օրինակ՝ թթվածնի ատոմը՝ O, ջրածնի ատոմը՝ H, ածխածնի ատոմը՝ C:

Գոյություն ունեն հատուկ նշաններ (այսպես կոչված՝ քիմիական բանաձևեր) նաև մոլեկուլները նշանակելու համար: Օրինակ՝ թթվածնի մոլեկուլը բաղկացած է թթվածնի երկու միատեսակ ատոմներից: Այդ պատճառով նրա նշանակման համար օգտագործվում է հետևյալ քիմիական բանաձևը՝ Օ2: Ջրի մոլեկուլը բաղկացած է երեք ատոմներից՝ թթվածնի՝ մեկ և ջրածնի՝ երկու, այդ պատճառով նրա քիմիական բանաձևն ունի H2O տեսքը:

Ջուրը, ջրածինը և թթվածինը տարբեր նյութեր են, դրանք ունեն տարբեր ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ: Եթե ջրի մոլեկուլը տրոհվում է, առաջանում են նոր նյութեր` ջրածին և թթվածին: Նկար 4, ա -ում բերված է ջրի երկու մոլեկուլների պայմանական պատկերը: Ջրի երկու մոլեկուլների բաժանման դեպքում ստացվում է թթվածնի երկու և ջրածնի չորս ատոմ, որոնք  համապատասխանաբար ջրածնի և թթվածնի մոլեկուլներ են: Այդ ամենի  պարզեցված պատկերը ներկայացված է նկ. 4, բ-ում:

Մոլեկուլների շարժումը: Դիֆուզիա

Եթե սենյակ բերվի որևէ հոտավետ նյութ, օրինակ՝ եթեր, որոշ ժամանակ անց նրա հոտը կտարածվի ամբողջ սենյակով: Ինչպե՞ս է դա տեղի ունենում: Հոտի տարածումը բացատրվում է մոլեկուլների շարժումով: Մոլեկուլների շարժումը անընդհատ և անկանոն բնույթ է կրում: Օդի բաղադրության մեջ մտնող գազերի մոլեկուլների հետ բախվելով՝ եթերի մոլեկուլները բազմաթիվ անգամ փոխում են իրենց շարժման ուղղությունը և անկանոն տեղաշարժվելով՝ տարածվում սենյակում:

Ապակե փորձանոթի մեջ զգուշորեն լցնենք կանաչ գույնով ներկված լուծույթ: Փորձանոթում գտնվող լուծույթի վրա շատ զգուշորեն, որպեսզի հեղուկները չխառնվեն, ավելացնենք կարմիր գույնով ներկված լուծույթը:  

Փորձի սկզբում հստակ երևում է երկու հեղուկների սահմանաբաժան գիծը: Որոշ ժամանակ անց տեսնում ենք, որ երկու հեղուկների սահմանագիծը կորցրել է հստակությունը: Ավելի ուշ այդ սահմանն ընդհանրապես անհետանում է, և փորձանոթում հայտնվում է դժգույն հեղուկ:

Այն, որ բոլոր մարմինների մոլեկուլներն անընդհատ և անկանոն շարժվում են՝ հաստատվում է բազմաթիվ այլ փորձերով:

Նյութերի ինքնակամ փոխադարձ ներթափանցելու երևույթը կոչվում է  դիֆուզիա:  

Դիֆուզիայի երևույթն այսպես է բացատրվում. սկզբում սահմանագծի մոտ գտնվող պղնձարջասպի մոլեկուլները հայտնվում են սահմանագծի վերևում, իսկ ջրի մոլեկուլները` սահմանագծի ներքևում: Ժամանակի ընթացքում պղնձարջասպի մոլեկուլները հայտնվում են ջրի ամբողջ ծավալում, իսկ ջրի մոլեկուլները` պղնձարջասպի: Ի վերջո, մոլեկուլների անընդհատ ու անկանոն շարժման հետևանքով փորձանոթի հեղուկը դառնում է համասեռ  (տես շարժանկարը):

Ծանոթացում միմյանց հետ,դասընթացի ծրագրի, նախագծերի, գնահատման սկզբունքների հետ:

☆- Մարդկությանը հուզող հիմնախնդիրները, քիմիա գիտության դերը հիմնախնդիրների լուծման գործում:

☆- Առողջ ապրելակերպի սկզբունքները:

☆- Սովորողի օրվա, շաբաթվա, ամսվա աշխատակարգը:

1. Էկոլոգիապես մաքուր սնունդ, մաքուր խմելու ջուր, մաքուր օդ, մաքուր կենսական միջավայր
2. Առողջ քուն, (ամենաքիչը ութ ժամ և ժամը տասից հետո պետք է քնել),
3. Մարմնակրթություն, սպորտ, հիգենա,
4. Վատ սովորությունների ձեռքազատում՝
5. Ստրեսային իրավիճակ (աշխատում ենք ապրել հումորներով, կատակներով և ժպիտով։

Դպրոցի օրերն արթնանում եմ առավոտյան 7-ին, հագնվում եմ, դուրս եմ գալիս տնից ժամը 8-ին: Հասնում եմ դպրոց իննին, և դասերը վերջացնում 2:20: Դասերից հետո գնում եմ տուն, հասնում եմ ժամը 4-ին: Տունը ճաշում եմ, հանգստանում և անում դասերը: Հետո նայում եմ ֆիլմ ծնողներիս հետ որից հետո գնում եմ քնելու ժամը 10-ին: