Алюминий – (лат. Aluminum ) Al – Д.И. Менделеевтің периодтысистемасының III тобындағы хим. элемент, рет нөмірі 13, атом массасы 26,9815. Алюминий атомының сыртқы электрондық қабатында 3 электрон болады. Алюминий деген ат ашудастардың лат. тілінде « alumen» деп аталуынан шыққан. Жер қыртысы салмағының 8,80%-ті – алюминий. Ол – күміс түсті ақ металл, жылуды және электр тогын жақсы өткізеді, созуға, жаюға, соғуға икемді, меншікті салмағы 2698,9 ; балқу t 660,24°С; қайнау t 2500°С; коррозияға берік, қалыпты темпратурада тұрақты, себебі оның бетін алюминий тотығынан тұратын жұқа қабыршақ қаптайды, ол алюминийді одан әрі тотығудан қорғайды. Алюминийдің атомдық радиусы 1,43 , иондық радиусы 0,57 . Алюминий барлық тұрақты қосылыстарында үш валентті. Бір, екі, үш электронын беруіне байланысты оның иондану потенциалы 5,984; 18,82; 28,44 эв-қа тең болады. Алюминий – актив металл, кернеу қатарында магний мен мырыштың аралығынан орын алады. Алюминий – амфотерлік элемент, ол қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттеседі, сутек бөлінеді. Ауадағы оттекпен қалыпты температураның өзінде–ақ қосылады. Галогендермен әрекеттесіп, AlГ3 (Г-галоген) – галогенидтер деп аталатын түссіз қосылыстар түзеді. Алюминий өте жоғары температурада күкіртпен әрекеттесіп, түзеді, ол – оңай гидролизденетін ақ түсті кристалды зат. Алюминий жоғары температурада азотпен нитрид деп аталатын (AlN) ақ түсті кристалл түзеді, ал көміртекпен әрекеттесіп AlC3 карбидін береді, ол ашық сары түсті. Табиғатта жүздеген минералдары кездеседі, оның көпшілігі – алюмосиликаттар.Алюминий алуға жарайтын табиғи қосылыстар: боксит ( ), нефелин , алунит .Бұлардың ішінде алюминий алу үшін негізгі шикізат – боксит. Алюминий осы кезде өнеркәсәпте көбіне балқыған криолиттегі алюминий тотығының ( ) ерітіндісін 950 0С шамасында электролиздеу жолымен алынады. Алюминий – металдардың ішіндегі практикалық маңызы өте зор металдың бірі. Ол негізінде жеңіл құймалар өндіру үшін жұмсалады. Алюминий құймалары авио, авто, кеме, темір жол және хим.аппараттар жасауда т.б. салаларда қолданылады. Тех. Сапасы жағынан өте бағалы құймасы – дюралюминий.. Бұл құйманың құрамында 94 % шамасындай алюминий, 4% мыс және аздаған магний, марганец, темір, кремний болады. Алюминий таза металл түрінде электротехникада ток өткізгіш сымдар, химиялық аппаратура, сондай-ақ күнделікті тұрмыста шаруашылыққа қажетті бұйымды дайындау үшін, басқа металдарды ауа коррозиясынан қорғау үшін қолданылады....

Аминкышқылдары -суда еритін, түссіз кристалдық заттар.
Олардың кейбіреулерінің тәтті дәмі болады. Аминқышқылдарының балку температурасы жоғары болады. Аминқышқылдарының молекуласында сипаты жағынан карама-қарсы екі функционаддьіқ топ бар: қышқылдық қасиеті бар; карбоксил және негіздік қасиеті бар амин топшасы. Соған қарай аминқышқылдары бетаиндер деп аталатьш ішкі тұздар түзеді:
Бетаиндерде оң және теріс зарядтар болатындықтан, оларды биополюсті иондар деп атайды.
Аминқышқылдарының ішкі тұздарының түзілуін олардың ерітінділерінің нейтралдық реакциясынан, органикалық еріткіштердң аз еруінен жөне т. б. белгілерінен көруге болады.
Биополюсті ион қышқылдық ортада катион түрінде, ал сілтілік ортада анион түрінде болады.....

Организмде байқалатын барлық тіршілік белгілерін оның ішкі ортасында жүріп жатқан сан қилы реакциялардың тікелей нәтижесі деп қарауға болады. Бұл реакциялардың тіршілік қимылына сәйкес жылдамдықпен жүріп отыруы фермент арқылы жүзеге асады, яғни фермент дегеніміз – организмде барлық химиялық реакциялардың жылдамдығын, бағытын және оның сипатын реттеп отыратын биологиялық катализатор. Алғашында фермент ашытқыдан табылғандықтан, латын тіліндегі – «fermentum» - ашытқы деген сөзден шыққан.
Ферменттік реакцияларда бейорганикалық катализатордың ерекшеліктері бар, олар бірнеше ортақ қасиеттерге ие:
1) энергетикалық мүмкіншілігі бар реакцияларды ғана катализдейді.
2) Реакцияның тепе-теңдігін немесе тепе-теңдік константасын өзгертпейді, тек осы тепе-теңдікке жету уақытын ғана қысқартады.
3) Реакцияның бағытын өзгерпейді
4) Реакцияның соңғы өніміне айналмайды, яғни реакцияның бас-аяғанда өзінің санын және сапасын өзгертпейді.
Фермент субстратпен әрекеттескенде тұтас молекуласымен емес, үшіншілік құрылымдағы белгілі бір аймақ арқылы әрекетескенде ферменттің активті орталығы пайда болады. Осы активті орталық арқылы фермент өз субстратын таниды және катализдейді. Активті орталық бір-біріне сәйкес отырып, қызмет атқаратын 2 аймақтан тұрады. Оның бірі-субстраттық аймақ, ал екіншісі катализдік аймақ.
Субстраттық аймақ - өз субстратын тану, онымен байланысу қызметін атқарса, ал катализдік аймақ химиялық реакцияның сипатын анықтайды.
Ферменттің активті орталығы пашпептид тізбектеріндегі амин қышқылының функционалды топтарынан құралады. Оған бос – СООН және –NH2 тобы, аргиннің гуанидин тобы, триптофанның индол сақинасы, гистидиннің имидазои сақинасы, серин мен теориннің – он тобы, меотиннің тиоэфир тобы, фенилаланиннің ароматты сақинасы, цисттеиннің тио топтары қатысуы мүмкін. ....

Аммиак ауада немесе оттегіде жанғанда көбіне азот және азот /111/ оксиді тузіледі.
4 NH + 3O = 2 N + 6 H O
4 NH + 5O = 4NH + 6 H O
Арнайы католизатор қатысында екінші реакция жеделдетуге болады. Өнеркәсіпте платинаға механикалық беріктігін жоғарылату үшін 5-10% қымбат радий катализатор қолданылады. Әсіресе әр түрлі тотығу дәрежесін көрсететін элементтермен түзілген оксидтер қолданылады.
Аммиактың тотығу нәтижесінде азот оксиді, әсіресе азот /11/ оксиді, су, азотта бар нитроады газ алады. Азот /11/ оксиді суытқан кезде азоттын /4/ оксидіне айналады.

2NO + O = 2NO
Азот қышкылын алудын келесі стадиясы – азот /4/ сумен сіңіріп алу.

2NO + H O = HNO + HNO
Азот қышқылының концентрациясы өскен сайын азотты қышқылдың турақтылығын төмендеп, ол азот /11/ оксиді мен азот қышқылына ыдырайды. Соңында оттегінің артық мөлшерінде, барлық азот оксиді азот қышылына айналады.
Жұмыс мақсаты:
Амиакты тотықтыру жолмен азот қышылының сулы ертіндісін алу. Азот қышқылының шығынын анықтау.
Құрал жабдықтар мен материалдар:
1. 800 С тағы электр пеші. 2. Нире электрлі галвонометрлі терменора. 3. 12/ амиак ертіндісі бар колба/. 4. Католизаторы бар фосфарлы немесе кварцты трупка. 5. Азот оксидтерін сумен аулауға арналған қабылдағыш.т6. 0.05 H сілті ертіндісі. 7. Индикатор. 8.Шыны цилиндр, ариометр. 9. 0.5л өлшеуіш колба.
Жұмыс барысы.
Аммиакты тотықтуруға арналған қондырғыны сурет бойынша жинайды. Газдарды узілісіз жіберу үшін, осы қондырғыны су насосына қосады.
Форфарлы немесе кварцты трубкасы катализатор көбіне қөлданылатын унтақ тәріздес марганец /4/ мыс /2/ немесе ванадий /5/ оксидтері мен орналасқан асбеспен толтырылады. Ол үшін фарфор чашкада аммений ванадағы немесе марганец, нитратынын концертіндісін асбестке сіңдіртеді. Туздар ыдырау үшін 500-600 С қыздырады. Түтікті католизатор. Түтікті католизатормен қатты тығыздамай толтырады немесе ылғанданған асбесті марганец, ванадий, хромный порошок тәрізді оксидтермен араластыруға болады.
Аммений хрематын ыдырату арқылы алынған хромның каталетикалық активтілігі жоғары t – да алынған реактивтік препарат пен салыстырғанда жоғары болады. Колбаға /3/ концентрациясы алдын ала ариометрмен анықталған 12-15% аммиак ертіндісін құяды. 4. колбаға су құйылады. 5. Азот қышқылының қабылдағышна оның көлемінің - бөлігінде дейін су құйяды. Қабылдағыштар алдын ала сынған шыны түтікшелермен толтырылады.....

Периодтық заң ашылғаннан кейін де химиялық элемент туралы білімнің дамуында алуан түрлі қайшылықтар кездесті. Периодтық жүйенің сызықтық бейнесі де үздіксіз өзгеріске ұшырады. Мұның әр түрлі периодтылықты әр қырынан нақтылы көрсеткенімен, заңды тұтасынын сипаттай алмады. Периодтық жүйенің шегі туралы мәселе шешімін таппады. Элементтердің жалпы саны туралы болжам жасауға негіз табылмады. Кейде элемент қасиеті өзгеруінің атомдық массаға тәуелділігі (аргон және калий, теллур және иод, кобальт және никель) бұзылды. Атомдық массалардың бөлшек сандар түрінде кезесуі түсіндірілмеді. Пертожтық заңның физикалық мәні ашылмады. Химиялық элемент жалпы ұғым түрінде қалыптасып, оның атомымен арасындағы байланысы сараланбады.
Сонымен, ХІХ ғасырдан ХХ ғасырға өтетін кезеңінде ғалымдар алдына атом мен молекуланың табиғатта бар екенін тәжірибиеде дәлелдеу міндеті тұрды. Мұның өзі оңай шаруа емес. Ең күшті үлкейтетін микроскоп арқылы да көруге болмайтын майда бөлшектерді тікелей бақылау мүмкін емес еді. Олардың ақиқат барын жанама тәсілдермен ғана айқындауға болады. Ұсақ бөлшектердің Броун қозғалысына негізделген осындай бір тәсілін теориялық жакғынан А. Эйнштейн, франсуз ғалымы Ж. Перрен тәжірбиеде жүзеге асырды. Ж. Перрен заттың бір граммолекуласында 6х1023 бөлшек болатыны анықтады. Бұл теориялық есептелген және басқа әдістермен табылған бөлшек санына толық сәйкес келді. Молекуланың бар екенін айқындайтын осы шама Авогадро тұрақтысы атанды. В. Оствальдтың өзі молекуласы –кинетикалық теорияны мойындауға мәжбүр болды.
Ендігі жерде атомның қасиетін түсіну мәселесі күн тәртібінде қойылды. Олардың молекулаға бірігуіне қандай күш әсер етеді. Бір элементтің бірдей атомдары неліктен жақындасып молекула түзеді? Осыған ұқсас туындайтын сан алуан сауалдарды атомның бөлінбейтіні тұрғысынан түсіну мүмкін емес еді. Сондықтан атом құрлысының күрделілігі туралы жорамал пікір бірінен соң бірі туындай бастады. Ғалымдар Е. Рикке (1888), Д. Максвелл (1873), Г. Вебер (1871), Д. Стоуни (1881), Г. Гельмгольц (1881) атомдық және электрлік көзқарасты ұштастырып, валеттіліктің табиғатын және электролиз құбылысын түсіндіруге тырысты. Д. Стоуни ең қарапайым электр зарядының 0,3х10-10 абсолют элкирлік бірлікке тең екенін есептеп шығарды ....

Төртінші аналитикалық топты Al 3+, Sn( II, IV), Cr3+, Zn3+, As(III, V) катиондары құрайды. Бұл катиондар амфотерлі элементтерге жатады. Сондықтан натрий гидроксидінде еритін гидроксидтер түзеді. Топтық реагенті NaOH + H2 O2.
Аяқталған тұрақты электрондық құрылысы түзетін Al3+ және Zn2+ . Сондықтан олар қосылыстарында тұрақты тотығу дәрежесін көрсетеді.
Алюминийдің және мырыштың хлоридтері, нитраттары, сульфаттары, бромидтері суда жақсы ериді.
Хром қосылыстарында 3+, 6+ және 2+ тотығу дәрежесін көрсетеді. Хромның үш валентті қосылыстары амфотерлі, сол себепті ерітіндінің pH байланысты Cr3+ және CrO2- күйінде болады.Хромның алты валентті қосылыстары анион құрамына кіреді CrO4- немесе Cr 2O7-
Хромның нитраттары, хлоридтері, сульфаттары суда жақсы ериді, бірақ гидролизденеді, оның нәтижесінде негіздік тұздар түзіледі. Қалайы қосылыстарында 2+ және 4+ тотығу дәрежелерін көрсетеді, осыған сәйкес екі түрлі оксид түзеді (SnO , SnO2).
Екі валентті қалайының тұздары ауадағы оттектің әсерінен тотығады:
2 SnCl2 + O2 + 2H2 O = 2Sn(OH)2 Cl2
Cуда ерімейтін анализдеуде маңызды роль атқаратын қосылыстарға сульфидтер (SnS, SnS2 ), фосфаттар (Sn3 (PO4)2, Sn3(PO4)4 , гидроксидтер Sn(OH)2 , Sn(OH)4 және метақалайы қышқылы H 2SnO3 жатады.Өте жиі пайдаланатын тұздар хлоридтер.
Мышяк қосылыстарында 3- , 3+ және 5+ тотығу дәрежесін көрсетеді, осыған байланысты екі оксид As 2O3, As2 O5 түзеді.Тұз қышқылы ерітіндісінде AsCl3, AsCl5 күйінде кездеседі, бірақ бұл күйі тұрақсыз, себебі олардың гидролиздену дәрежесі жоғары:
AsCl3 + 3HOH = H3 AsO3 + 3HCl
2AsCl5 + 8HOH = 2H3 AsO4 + 10 HCl ....

Бұл класс қосылыстарының құрылыстарындағыолардыңбелгілі өкілі – этил спиртін С2Н6Омысалға алып қарастырамыз. Бұл судан жеңіл ( тығыздығы о,8 г/ см ) 78, 3 с температурада қайнайтын, суда және көптеген органикалық заттарда еритін, түссіз, өзіне тән иісі бар, сұйықтық.
Спирттің молекулалаық формуласын және элементтердің валенттіліктерін біле отырып, оның құрылысын бейнелеп көрейік. Оның екі түрлі құрылымдық формуласын жазуға болады.
Олардың қайсысы этил спиртінің құрылысына сай келеді.
Формуланы салыстыра отырып,а формуласы бойынша заттардың химиялық құрылысы тұрғысынан молекуладағы барлық сутегі атомдары бірдей екенін байқаймыз,сондықтан олар қасиеттері жағынан бірдей болады.ә формуласында сутегі атомдарына айырмашылық бар екені көрініп тұр.Бізге белгілі су молекуласындағы құрылымдық элементке-гидроксилтобына еріксіз назар аударуға тура келеді.Мұндағы сутегінің бір атомы электртерістілігі күшті элементпен-оттегі атомымен байланысып тұр,ол туралы а және ә формуласындағы сутегінің басқа атомдары туралы айтуға болмайды.Спирт (сусыз) бар пробиркаға бір түйір натрий салайық.Сол кезде реакция жүріп,газ бөліне бастайды.Бұл газдың сутегі екенін анықтау қиын емес.Спирттің молекуласында көмірсутек радикалымен байланысқан гидроксил тобы- ОН бар екенін көрсету үшін,этил спиртінің молекулалық формуласын көбінесе былай жазады. СН3-СН2-ОН немесе С2Н5ОН.....

Тірі организм өзіне тәнқұрылымдық ұйымы мен биологиялық қызметтері арқылы сипатталады. Организмнің осы құрылымдық ұйымының қызметінде белоктар өте маңызды роль атқарады, яғни белоктар басқа органикалық заттардың алмасуына келмейді, өйткені олардың өзінше ерекше құрылымдық ұйымы бар.
Белоктар дегеніміз-аминқышқылы қалдықтарынан тұратын, құрамында азоты бар жоғары молекулярлы органикалық заттар.
Әлбетте белоктардың және белокты заттардың аталуы жануарлар мен өсімдік ткандерінің, тауық жұмыртқасының белогына ұқсас заттардың табылуымен байланысты қойылған. Ғалымдар өз заманындағы жаратылыстану ғылымының аздаған жетістіктеріне сүйене отырып, көпке белгілі-«Өмір –бұл белокты денелердің өмір сүру тәсілі» деген болатын. Белоктар генетикалық хабардың малекулалық құрамы; яғни белок арқылы генетикалық хабар жүзеге асып тұқым қуалай беріледі. Белоксыз, ферментсіз ДНҚ, малекуласы өзін қайта құрау қабілетін жояды және генетикалық хабарды бере алмайды. Тірі организмнің өзіне ұқсас ұрпақ қалдыру да осы белокпен байланысты. Жиырылу, қозғалу-бұлшық еттің белокты құрылымына тікелей байланысты. Сонымен, өмір сүру зат алмасуынсыз мәні жоқ, ол өзін құрайтын белоктарды үнемі толықтыруы керек. Осындай жағдаймен белоктар тірі организмнің негізін, құрылымдық бірлігін құрайды.
Молекулярлы биологияның негізін қалаушы Ф.Криктің айтуы бойынша, белоктардың маңыздылығы олардың әртүрлі қызметті өте шапшаңдықпен орындауында. ....

Белок-жер шарындағы өмірдің кілті.Белоктар - әр қырлы биологиялық катализаторлар, оларсыз организмде бірде-бір биохимиялық процестер жүрмейді.Организмде белоктар зат алмасу процесінде азайып жұмсалады да, олардың қоры әр қашан да толықтырылып тұрады.Организмнің 1/5 бөлігі белоктан тұрса және 2/3 бөлігі қатты қалдықтан тұрады, сол себепті адам организмі белок резерві онша көп болмайды.Сондықтан күнбе-күн ьелокті тамақты аминоқышқылдармен жолықтырылып отырылады, олар адамзаттың қоректенуі үшін табылмайтын және басқамен ауыстырылмайтын қорек болып есептеледі.Негізгі ауыстырылмайтын амин қышқылдарымен тамақты толықтыру белокті құрамының толық бөлінуіне талап етеді (аргенин,метионин, лезин, гисьяин, фенил-аларин,летсин,вомен,турифтедан,теонин).
Егер адам организмі белокпен бірге 8 негізгі аминқышқылын қабылдау керек болса, ал бала организмі оған қосымша тағы екі аминқышқылын талап етеді (аргинин,гистидин).
Егер,ұзақ уақыт тамақта белок аз болса онда ол денсаулыққа зиян тигізеді, яғни салмақты азайтады, қанның мөлшерінің азаюна себепші болады, жұмысқа қабілеттілікті төмендетеді және т.б. Ал егер тамақта белок көп болса ол да әрбір ауруларға себепші болады. Сондықтан адамның тамағында нағыз белоктардың болғаны абзал. Орта жастағы адамға күніне 80-100г белок қажет, немесе 1.6-1.3 г белок 1кг дене салмағына қажет. Белок қабылдау нормасы адамның жасына,жұмыс тәртібіне,денсаулығына байланысты болады.....

Болат - өнеркәсіптің басты материалы. Оның сұр шойыннан негізгі айырмашылығы - құрамында көміртегі мен басқа да қоспалардың аз болуында.
Болаттың құрылымы мен қасиетіне негізгі әсер ететін компонент көміртегі болып табылады. Болаттың құрамында көміртегінің мөлшері артқан сайын, оның қаттылығы мен беріктігі де арта түседі, ал пластикалық қасиеті мен тұтқырлығы едәуір төмендейді.
Болатта кездесетін қоспаларды келесі шартты төрт топқа бөлуге болады:
Тұрақты қоспалар - марганец, кремний, фосфор және күкірт.
Жасырын қоспалар - оттегі, сутегі және азот. Олар болатта өте аз мөлшерде болады.
Кездейсоқ қоспалар - мысалы, күшала, қорғасын жөне басқа элементтер. Олардың болаттағы мөлшері болат өндіру, технологиялық үдерістерге байланысты.
Арнайы коспалар (қоспалы элементтер) - болат құрамына пайдаланудағы керекті қасиеттерін алу үшін қосылады.
Марганец - пайдалы қоспа. Болат құрамына шамамен Мп = = 0,3...0,8% қосылады. Ол феритте еріп, Мп3С карбидін түзейді де, оның механикалық қасиеттерін арттырады (әсіресе серпімділігін және күкіртті марганец (МпS) түзеді), күкірттің болатқа зиянды әсерін азайтады.
Кремний де пайдалы қоспа болады, оның мөлшері Sі = 0,2...0,4% тең. Кремний ферритпен қатты ерітінді түзіп, оның серпімділігін арттырады.
Күкірт зиянды қоспаға жатады, оның шамасы S =0,01...0,05% болады. Күкірт қорытпа құрамында көп болса, ол болатта балқу температурасы (985%) төмен Ғе - ҒеS эвтектика түзеді. Ол қысыммен өңдеуде болатты (1200°С дейін) қыздырғанда, түйір шекараларында орналасқан эвтектика Ғе - ҒеS ериді де, оның жоғарғы температурада сынғыштығын арттырады. Сондықтан болат құрамындағы күкірттің мөлшері 0,05%-дан аспауы керек.....