Նախագիծ․ Քիմիական տարրերի տարածվածությունը

1.Քիմիական տարրերի տարածվածությունը երկրակեղեվում

Քիմիական տարրերից երկրակեղևում առավել տարածված են թթվածինը և սիլիցիումը։ Այդ տարրերն ալյումինի, երկաթի, կալցիումի, նատրիումի, կալիումի, մագնիումի, ջրածնի ու տիտանի հետ կազմում են երկրակեղևի զանգվածի ավելի քան 99 %-ը, իսկ մյուս տարրերին մնում է 1 %-ից պակաս զանգված։ Ծովի ջրում թթվածնից ու ջրածնից բացի, որ մտնում են ջրի կազմի մեջ, մեծ չափով պարունակվում են այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են՝ քլոր, նատրիում, մագնիում, ծծումբ, կալիում, բրոմ և ածխածին։ Ընդհանուր առմամբ, բնության մեջ առավել տարածված են թեթև տարրերը, իսկ կենդանի օրգանիզմներում` ամենաթեթևները (ջրածին, ածխածին, ազոտ, թթվածին)։ Երկրակեղևում (որը պայմանականորեն Երկրի մակերևույթի վերին 16 կմ հաստությամբ շերտն է) տարրերի բաշխվածությունը խիստ անհամաչափ է. նրա զանգվածի մոտ 99% -ը  բաժին է ընկնում ընդամենը 8 տարրերի՝ O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg։

2.Քիմիական տարրերի տարածվածությունը տիեզերքում.

Արեգակյանին համակարգում և տիեզերքում ընդհանրապես տարբերվում են երկրայիններից։ Տիեզերքում առավել տարածված են ջրածինը և հելիումը: Հայտնի են բոլոր քիմիական տարրերի ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից շատերն ստացվել են արհեստական եղանակներով: Տիեզերքում քիմիական տարրերի և նրանց իզոտոպների հարաբերական տարածվածությունների ուսումնասիրությունը կարևոր աղբյուր է միջուկային սինթեզների գործընթացների և Արեգակնային համակարգի ու երկրային մարմինների էվոլյուցիայի վերաբերյալ տեղեկությունների համար։ Ջրածին կազմում է աստղերի և արևի զանգվածի մոտ կեսը, արեգակի մթնոլորտի 84%, Աստեղրի ընդերքում՝ ջրածնի ատոմների միջուկներից պրոտոններից սինթեզվում է ահռելի քանակներով էներգիա։ Ջրածինը հայտնաբերվել է նաև այլ մոլորակների մթնոլորտում։

3. Քիմիական տարրերի տարածվածությունը մարդու օրգանիզմում

Շատ գիտնականներ կարծում են, որ կենդանի օրգանիզմում կան ոչ միայն բոլոր քիմիական տարրերը, այլ նաև նրանցից լուրաքանչյուրը կատարում է որոշակի կենսաբանական գործառույթԼ Լիարժեք հաստատված է մոտ 30 քիմիական տարրերի դերը, առանց որի մարմինները չի կարող գոյություն ունենալ։ Այս տարրերը կոչվում են կենսական անհրաժեշտ։ Մարդու օրգանիզմը կազմված է մոտ 60% ջրից, 34% օրգանական, և 6% անօրգանական նյութերից։ Օրգանական նյութերի հիմնական բաղադրիչներն են`ածխածինը, ջրածինը և թթվածինը, նրանց բաղադրության մեջ մտնում են նաև ազոտը, ֆոսֆորը և ծծումբը։ Մարդու օրգանիզմում անօրգանական նյութերում պարտադիր կա 22 քիմիական տարր։

Պարզում ենք օդի բաղադրությունը. նյութը` այստեղ։

Գործնական աշխատանք. օդի բաղադրության որոշումը

Անհրաժեշտ սարգեր և նյութեր .

1. Ջրով լի տարա
2. Ապակյա սրվագ
3. Մոմ ապրացված պլենոպլաստի վրա
4. Լուցկի

Նկարագրություն

Մոմը այրեցինք, դրեցինք ջրի վրա, շուռ տվեցինք վրան ապակյա սրվագը: Մի առ ժամանակ հետո մոմը հանգեց և ջուրը բարձրացավ սրագի մեջ այնքան, ինչքան թթվածին կար սրվագի մեջ:

Եզրակացություն

1. Մենք հասկացանք, որ թթվածինը ոչ միայն անհրաժեշտ է շնչառության համար, այլ նաև նպաստում է այրմանը:
2. Մենք հասկացանք, որ օդի 1/5 մասը, կամ 21%-ը թթվածին է (O2)
   4/5 մասը, կամ 78%-ը ազոտ (N2)
   1%-ը ածծխաթթու գազ (CO2), ջրային գոլորշիներ (H2O), իներտ գազեր`(He, Ne, A2)

Գործնական աշխատանք. պահանջներ

1. Փորձի անվանումը
2. Անհրաժեշտ սարգեր և նյութեր
3. Փորձի նկարագրությունը
4. Եզրակացություն

Գործնական աշխատանք`հաշվարկներ ըստ բանաձևերի

Գործնական աշխատանք՝ Հաշվարկներ ըստ քիմիական բանաձևերի՝ H₂SO₄, NaNO₃, FeSO₄, KMnO₄, SiO₂

H₂SO₄

1.Նյութի անվանումը
Ծծմբական թթու
2.Ինչ տարրերից է կազմված տրված նյութը
H-ջրածին, S-ծծումբ, O-թթվածին
3.Քանի ատոմ ամեն մի տարրից կա տվյալ նյութի մոլեկուլում
Մեկ մոլեկուլում կա 2H, 1S, 4O ատոմներ:
4.Հաշվել՝Mr  )
Mr(H₂SO₄)=1·2+32+16·4=98
5.Հաշվել տարրերի զանգվածային հարաբերությունները` m
m(H):m(S):m(O)=2:32:64
6.Հաշվել տարրերի զանգվածային բաժինները`w
w(H)=2:98·100%=2%
w(S)=32:98·100%=33%
w(O)=100%-2%-33%=65%
7.Նյութը բարդ է, թե պարզ
Բարդ նյութ է
8.Հաշվել մեկ մոլեկուլի զանգվածը
m=98·1,66·10 -27=1,62·10 -25կգ

NaNO₃

1.Նյութի անվանումը
Նատրիումի նիտրար
2.Ինչ տարրերից է կազմված տրված նյութը
Na-նատրիում, N-ազոտ, O-թթվածին
3.Քանի ատոմ ամեն մի տարրից կա տվյալ նյութի մոլեկուլում
Մեկ մոլեկուլում կա 1Na, 1N, 3O ատոմներ:
4.Հաշվել՝Mr  )
Mr(NaNO₃)=23+14+16·3=23+14+48=85
5.Հաշվել տարրերի զանգվածային հարաբերությունները` m
m(Na):m(N):m(O)=23:14:48
6.Հաշվել տարրերի զանգվածային բաժինները`w
w(Na)=23:85·100%=27%
w(N)=14:85·100%=16%
w(O)=100%-27%-16%=57%
7.Նյութը բարդ է, թե պարզ
Բարդ նյութ է
8.Հաշվել մեկ մոլեկուլի զանգվածը
m=85·1,66·10 -27=1,41·10 -25կգ

FeSO₄

1.Նյութի անվանումը
Երկաթի սուլֆատ
2.Ինչ տարրերից է կազմված տրված նյութը
Fe-երկաթ, S-ծծումբ, O-թթվածին
3.Քանի ատոմ ամեն մի տարրից կա տվյալ նյութի մոլեկուլում
Մեկ մոլեկուլում կա 1Fe, 1S, 4O ատոմներ:
4.Հաշվել՝Mr  )
Mr(FeSO₄)=56+32+16·4=56+32+64=152
5.Հաշվել տարրերի զանգվածային հարաբերությունները` m
m(Fe):m(S):(O)=56:32:64
6.Հաշվել տարրերի զանգվածային բաժինները`w
w(Fe)=56:152·100%=37%
w(S)=32:152·100%=21%
w(O)=100%-37%-21%=42%
7.Նյութը բարդ է, թե պարզ
Բարդ նյութ է
8.Հաշվել մեկ մոլեկուլի զանգվածը
m=152·1,66·10 -27=2,52·10 -25կգ

KMnO₄

1.Նյութի անվանումը
Կալիումի պեռմանգանատ
2.Ինչ տարրերից է կազմված տրված նյութը
K-կալիում, Mn-մանգան, O-թթվածին
3.Քանի ատոմ ամեն մի տարրից կա տվյալ նյութի մոլեկուլում
Մեկ մոլեկուլում կա 1K, 1Mn, 4O ատոմներ:
4.Հաշվել՝Mr  )
Mr(KMnO₄)=39+55+16·4=39+55+64=158
5.Հաշվել տարրերի զանգվածային հարաբերությունները` m
m(K):m(Mn):m(O)=39:55:64
6.Հաշվել տարրերի զանգվածային բաժինները`w
w(K)=39:158·100%=25%
w(Mn)=55:158·100%=35%
w(O)=100%-25%-35%=40%
7.Նյութը բարդ է, թե պարզ
Բարդ նյութ է
8.Հաշվել մեկ մոլեկուլի զանգվածը
m=158·1,66·10 -27=2,62·10 -25կգ

SiO₂

1.Նյութի անվանումը
Սիլիցիումի երկօքսիդ
2.Ինչ տարրերից է կազմված տրված նյութը
Si-սիլիցիում, O-թթվածին
3.Քանի ատոմ ամեն մի տարրից կա տվյալ նյութի մոլեկուլում
Մեկ մոլեկուլում կա 1Si, 2O ատոմներ:
4.Հաշվել՝Mr  )
Mr(SiO₂)=28+16·2=28+32=60
5.Հաշվել տարրերի զանգվածային հարաբերությունները` m
m(Si):m(O)=28:32
6.Հաշվել տարրերի զանգվածային բաժինները`w
w(Si)=28:60·100%=47%
w(O)=100%-47%=53%
7.Նյութը բարդ է, թե պարզ
Բարդ նյութ է
8.Հաշվել մեկ մոլեկուլի զանգվածը
m=60·1,66·10 -27=9,9·10 -26կգ

Քիմիական բանաձև,հարաբերական մոլեկուլային զանգված

Քիմիական բանձևը՝ դա նյութի բաղադրության պայմանական գրառումն է քիմիական նշանների և ինդեկսների միջոցով։ Ինդեկսը ցույց է տալիս ատոմների թիվը մոլեկուլում։

Առաջին օրենքը․ անկախ գտնվելու վայրից և ստացման եղանակներից նյութերը ունեն հաստատուն  բաղադրություն։

Հաշվարկներ ըստ քիմիական բանաձևի`

KMn04

1.Ինչ տարրերից է կազմված տրված նյութը

”Մարգանցովկա”, կալիումի պերմանգանատ

2.Քանի ատոմ ամեն մի տարրից կա տվյալ նյութի մոլեկուլում

K-կալիում, Mn-մանգան, 0-թթվածին

3.Նյութը բարդ է, թե պարզ

1 մոլեկուլ կա 1K, 1Mn, 4O ատոմներ

4.Հաշվել՝Mr, w

Mr(KMn04)=39+55+16·4=39+55+64=158

5.Հաշվել տարրերի զանգվածային հարաբերությունները` m

m(k) : m(Mn) : m(o)=39 : 55 : 64

Ատոմներ և մոլեկուլներ

Ատոմը դա`

1. Նյութի փոքրագույն մասնիկն է:
2. Ատոմ բառը հունարենից թագմանվում է «անբաժանելի»:
3. Ֆիզիկական երևույթների ժամանակ և’ ատոմները, և’ մոլեկուլները պահպանվում են, իսկ քիմիական երևույթների ժամանակ մոլեկուլները քայքայվում են, իսկ ատոմները պահպանվում են:
4. Մոլեկուլները կազմված են ատոմներից:
5. Նյութի ագրեգատային վիճակը կախված է ատոմների և մոլեկուլների միջև հեռավորություններից:
6. Նյութի ագրեգատային վիճակը փոխվում է ջերմաստիճանի կամ ճնշման միջոցով:
7. Քիմիական տարրը դա` ատոմների որոշակի տեսակ է:
8. Եվ’ ատոմները, և’ մոլեկուլները գտնվում են անընդհատ շարժման մեջ:
9. Նույն տարրերի ատոմներից առաջանում են պարզ նյութեր: Տարբեր տերրերի ատոմների միացումից ստացվում են բարդ նյութեր:

Քիմիական տարրերի անվանումների առաջացում

1-ին տարր`Ca Կալցիում

Քիմիական տարի անվանումը ծագել է լատ.՝ calx բառից: Տարրը հայտնաբերել է անգլիացի քիմիկոս Հումֆրի Դեյվի կողմից 1808 թվականին, կալցիումը մետաղական էլեկտրոլիզի ենթարկելով։ 1789 թվականին Ա. Լավուազիեն հաստատեց, որ կիրը բարդ նյութ է, 1808 թվականին Հ. Դևին խոնավ հանգած կրի և սնդիկի օքսիդի խառնուրդը սնդիկի էլեկտրոդով էլեկարոլիզի ենթարկելիս ստացավ կալիումի ամալգամը, որից սնդիկը հեռացնելիս անջատեց մետաղ և անվանեց «կալցիում»:

2-րդ տարր`Ni Նիկել

Նիկելը հայտնաբերել 1751, անջատելն անվանել է շվեդ, քիմիկոս Ս․ Քրոնստեդտը: Անվանումը ծագում է կուպֆերնիկել միներալի անունից։ 17-րդ դարից հայտնի այդ միներալը արտաքին տեսքի պատճառով շփոթության մեջ էր գցում պղնձահանք փնտրող լեռնագործներին, որոնք էլ նրան անվանեցին kupferni— cel `գերմ.՝ Kupfer — պղինձ և Nickel — լեռնային ոգի, չար ոգի։

3-րդ տարր`Ru Ռութենիում

Ռութենիումը հայտնաբերել է Կազանի համալսարանի պրոֆեսոր Կ․ Կ․ Կլաուսը (1844), բնածին պլատինի մաքրման մնացորդներում։ Անվանել են ի պատիվ Ռուսաստանի։ Ռութենիում տարրի անվանումը առաջարկել է Գ. Վ. Օզաննի կողմից 1828 թվականին։

4-րդ տարր`Eu Եվրոպիում

Հայտնաբերել են Կուրկուսը և Լեկոկ դե Բուաբոդրան։ 1896 թվականին Դեմարսը տարրում հայտնաբերել է սպեկտրալ գծեր, իսկ 1901 թվականին կարողացավ առանձնացնել տարրը, նկարագրեց և տվեց նրան անվանում՝ ի պատիվ Եվրոպայի:

5-րդ տարր`Bi Բիսմութ

Բիսմութը հայտնի էր դեռևս 15-16-րդ դարերում, սակայն դիտվում էր իբրև կապարի, անագի, ծարիրիտարատեսակը։ Միայն 18-րդ դարի կեսերին ճանաչվեց իբրև ինքնուրույն մետաղ։ Առաջին հիշատակումը բիսմութի մասին եղել է 1546 թվականին, գերմանացի հանքաբան և մետալուրգ Գեորգիուսա Ագրիկոլի աշխատանքներում: 1739 թվականին գերմանացի քիմիկոս Ի. Գ. Պոտտոմը հայտնաբերել է, որ բիսմութը այնուամենայնիվ հանդիսանում է առանձին քիմիական տարր։ 80 տարի անց շվեդ քիմիկոս Բերցելյուսը առաջինը քիմիական նոմենկլատուրայում տվեց տարրի բանաձևը՝ Bi: Ենթադրվում է, որ տարրի անվանումը ծագել է գերմաներեն ՝ weisse Masse — «սպիտակ զանգված» բառերից:

6-րդ տարր`Fe Երկաթ

Կա մի քանի տարբերակներ նաև բալթո-սլավոնական բառերի ստուգաբանությունում։ Դրանցից մեկը կապվում է հունարեն բառի՝ χαλκός հետ, որը նշանակում է երկաթ ու պղինձ: Համաձայն մի ուրիշ վարկածի *želězo բառը *žely նշանակում է «կրիա» և *glazъ-«ժայռ», ընդհանուր անվամբ «քար»։ Ռոմանական լեզուներում շարունակվում է լատ.՝ ferrum ։ Լատրներենում՝ ferrum (< *ferzom), ամենայն հավանականությամբ, վերցված է որոշ արևելյան լեզուներից, երևի փյունիկյան լեզուներից։ Բնական երկաթի կարբոնատի անվանումը գալիս է լատ.՝ sidereus — աստղ բառից, իսկապես, առաջին անգամ երկաթը հայտնվելով մարդու ձեռքին ունեցել է երկնաքարային ծագում։ Հնարավոր է նաև որ այդ համընկնումը պատհական չի եղել։ Մասնավորապես, հունարենում բառը նշանակում սիդերիտ (σίδηρος) երկաթի համար և լատիներենից sidus, «աստղ» բառից։

7-րդ տարր`Y Իտրիում

1794 թվականին ֆին քիմիկոս Յոհանը իտտերբիտ հանքանյութից օքսիդը, որը նա անվանեց իտրիում։ 1843թվականին Կ. Գ. Մոսանդերը ապացուցեց, որ այս օքսիդը իսկապես իտրիումի օքսիդի, էրբիումի և տերբիումի խառնուրդն է, և այդ խառնուրդից առանձնացրեց Y₂O₃-ը։

8-րդ տարր`Sn Անագ

Կոնկրետ հայտնի չէ, թե մարդն առաջին անգամ երբ է ծանոթացել անագի հետ։ Անագը և դրա համաձուլվածքները հայտնի են մարդկությանը հնագույն ժամանակներից։ Անագի մասին հիշատակվում է Հին Կտակարանի նախնական գրքերում։ Անագի և պղնձի համաձուլվածքները, այսպես կոչված անագե բրոնզները, ենթադրվում է, որ օգտագործվել են մեր թվարկությունից առաջ ավելի քան 4000 տարի առաջ։ Իսկ հենց անագ մետաղի հետ մարդը ծանոթացել է շատ ավելի ուշ՝ մեր թվարկության 800-ականներին։ Մաքուր անագից հնում պատրաստում էին սպասք և զարդեր, լայն կիրառություն ունեին բրոնզե իրերը։ Լատ.՝ «Stannum» նախկինում նշանակել է արծաթի և կապարի ձուլվածք։ Մի շարք սլավոնական լեզուներում կապարն են անվանել «արճիճ»։

9-րդ տարր`I Յոդ

Յոդը աոաջին անգամ ստացել է ֆրանսիացի քիմիկոս Բ․ Կուրտուան՝ ծովային ջրիմուռներից։ Տարրի անվանումը առաջարկել է Գեյ Լուսյակը, այն ծագել է հին հուն․՝ ἰώδης — «մանուշակագույն» բառից, որը կապված է տարրի գույնի հետ։ Բժշկության և կենսաբանության մեջ այս տարրը սովորաբար անվանում են յոդ:

10-րդ տարր`Hg Սնդիկ

Բնածին սնդիկը հայտնի է շատ վաղ ժամանակներից մ․ թ․ ա․ 2-րդ հազարամյակ, Հնդկաստան, Միջագետք, Չինաստան, Եգիպտոս։ Նախկինում սնդիկը համարվում էր հեղուկ արծաթ` հին հուն․՝ ὕδωρ «ջուր» և ἄργυρος «արծաթ», որտեղից էլ նրա լատիներեն անվանումը։ Սնդիկ բառի ծագումը հայերենում ապացուցված չէ, հավանորեն առաջացել է ցնդել բառից, որի առանձին չգործածվող արմատը՝ ցունդ, նշանակում է սփռվել, ցայտմամբ ցրվել։

Նախագիծը` Սուսաննա Սահակյանի բլոգում:

ՔԻՄԻԱՆ ԻՄ ՀԱՄԱՐ…

Այս տարի ես սկսել եմ անցնել նոր առարկա`քիմիա, որը կազմում է բնության մի մասնիկ: Դեռ անցել է միայն այս տարվա առաջին կիսամյակը, բայց տպավորությունները շատ են և անմոռանալի: Ասեմ, որ քիմիայի օգնությամբ ես կարողացել եմ գտնել իքնս իմ մեջ առաջացած բազմաթիվ հարցերի պատասխաններ: Այս կիսամյակի ընթացքում ես քիմիայի նախագծերից մեկի շրջանակում եղել եմ ֆիզիկայի ինստիտուտում, որտեղ ներկա եղա բազմաթիվ քիմիական և ֆիզիկական փորձերի իրականացմանը: Կցանկանայի ձեզ ներկայացնել իմ բլոգի քիմիայի բաժինը, որտեղ դուք կկարողանաք ավելի մանրամասն ծանոթանալ իմ գործունեությանը այս կիսամյակում, կարող եք տեսնել իմ կատարած փորձերը և նրանց մեկնաբանությունները:

Բարի դիտում!

Նյութի հեղինակ`Կարինե Գոմցյան

Խորհրդատու ուսուցչուհի`Սուսաննա Սահակյան

Երկաթի և ծծումբի անհամասեռ խառնուրդի բաժանումը…

Այսօր մենք կատարեցինք երկու փորձ, որի ընթացքում փորձում էինք երկու եղանակով բաժանել ծծումբը և երկաթի նրանց անհամասեռ ծառնուրդից:

1. Առաջին եղանակով փորձը կատարելիս մենք շատ քիչ քանակությամբ խառնուրդը լցրեցինք ջրով լի տարայի մեջ և տեսանք, որ երկաթը իջնում է ջրի հատակ, իսկ ծծումբը մնում  է ջրի երեսին: Այս եղանակով մենք կարող ենք հեշտությամբ նրանց առանձնացնել:

2. Երկրորդ փորձի համար մեզ անհրաժեշտ էր թուղթ և մագնիս: Փորձի ժամանակ մենք խառնուրդը լցրեցինք թղթի կտորի վրա: Լցնելուց հետո մագնիսը մոտեցրեցինք խառնուրդին և տեսանք, որ երկաթը կպավ մագնիսին, իսկ ծծումբը` մնաց թղթի վրա:

Աղի մաքրումը…

Փորձի մասնակիցներ`Կարինե Գոմցյան, Կարեն Խադիշյան, Տիգրան Այվազյան

Փորձի մասին`մենք ունեինք աղի համասեռ խառնուրդ, որից պետք է ստանայինք մաքուր կերակրի աղ: Դրա համար մենք մեր խառնուրդը լուծեցինք ջրի մեջ, ֆիլտրեցինք և ստացանք անհամասեռ խառնուրդ, որը գոլորշացնելուց հետո կարողանցք ստանալ մաքուր կերակրի աղ: Տեսանյութի վերջում դուք կարող եք նաև տեսնել ջրի և սպիրտի թորումը: