ENTLab
РУСҚазақша
← Барлық тақырып: Химия

Химия · ҰБТ-ға арналған теория

Көміртек, кремний және олардың қосылыстары

Көміртек, кремний және олардың қосылыстары — оксидтер, қышқылдар, карбонаттар мен силикаттар. Тақырып әк суымен тәжірибелерде және қоспаларға есептерде керек.

Осы тақырып бойынша жаттығуТолық қолжетімділік болса — осы тақырып бойынша жаттығу, болмаса — пән бойынша тегін тест.

ҰБТ бұл тақырыптан нені тексереді

Бөлім: 04 Химия және өмір

ҰТО спецификациясының тармағы: 08 14 (IV) топ элементтері және оның қосылыстары

Біздің бағалауымызша, нұсқада бұл тақырып бойынша орта есеппен 1–2 тапсырма болады (40 тапсырманың ішінде).

Осы пән бойынша ҰБТ 2026 спецификациясы: тақырыптар мен тапсырмалар

Не істей білу керек

  • Көміртек пен кремний атомдарының құрылысын және тотығу дәрежелерін салыстыру.
  • Көміртектің аллотропиясын, оның оксидтерінің, көмір қышқылы мен карбонаттардың қасиеттерін сипаттау.
  • Көміртек, кремний және олардың қосылыстарының реакция теңдеулерін, оның ішінде тотығу-тотықсыздану реакцияларын құру.
  • Реагентпен бір ғана құрамдас бөлігі әрекеттесетін қоспаларға есептер шығару.

Ең бастысы туралы қысқаша

  • Құрылысы. Сыртқы деңгейде 4 электрон бар. Көміртектің тотығу дәрежелері −4-тен +4-ке дейін (\mathrm{CH_4} — −4, \mathrm{CO} — +2, \mathrm{CO_2} — +4), кремний қосылыстарда көбіне +4 көрсетеді.
  • Аллотропия. Алмазда әр атом төрт көршісімен байланысқан: ол өте қатты, ток өткізбейді. Графит қабатты, жұмсақ, ток өткізеді.
  • Көміртек — тотықсыздандырғыш. Қыздырғанда: \mathrm{2CuO + C \rightarrow 2Cu + CO_2\uparrow}; концентрлі азот қышқылымен: \mathrm{C + 4HNO_3 \rightarrow CO_2 + 4NO_2 + 2H_2O}.
  • Көміртек оксидтері. \mathrm{CO} — тұз түзбейтін, улы, жанғыш газ. \mathrm{CO_2} — қышқылдық оксид: әк суымен \mathrm{CaCO_3} тұнбасын береді, газ артық болса, тұнба \mathrm{Ca(HCO_3)_2} түзіп ериді.
  • Кремний мен сілті. \mathrm{Si + 2NaOH + H_2O \rightarrow Na_2SiO_3 + 2H_2\uparrow}. Көмір сілті ерітіндісімен әрекеттеспейді.
  • Кремний оксиді. \mathrm{SiO_2} — қышқылдық оксид, сумен әрекеттеспейді, сілтілермен балқытқанда әрекеттеседі: \mathrm{SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O}.

Талдауы бар тапсырмалар

ENTLab тапсырмалар қорынан, ҰТО нұсқаларынан емес. Алдымен өзің шешіп көр, содан кейін талдауын аш.

Массасы 20 г кремний мен көмір қоспасын натрий гидроксидінің артық мөлшердегі ерітіндісімен өңдегенде 11{,}2 л сутек (қ.ж.) бөлінді. Қоспадағы кремнийдің массалық үлесі. A_r(\mathrm{Si}) = 28, V_m = 22{,}4 л/моль
  • A)70 %
  • B)65 %
  • C)35 %
  • D)30 %
Жауабы мен талдауы

Дұрыс жауап: C

Көмір сілті ерітіндісімен әрекеттеспейді, сутекті тек кремний бөледі: \mathrm{Si} + 2\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Na_2SiO_3} + 2\mathrm{H_2}. n(\mathrm{H_2}) = 11{,}2 : 22{,}4 = 0{,}5 моль; n(\mathrm{Si}) = 0{,}5 : 2 = 0{,}25 моль; m(\mathrm{Si}) = 0{,}25 \cdot 28 = 7 г; \omega(\mathrm{Si}) = \frac{7}{20} \cdot 100\,\% = 35\,\%. Қате нұсқалар: 70 % — n(\mathrm{Si}) = n(\mathrm{H_2}) = 0{,}5 моль деп алынған, сонда m = 14 г және \frac{14}{20} \cdot 100\,\% = 70\,\%; 65 % — кремнийдің емес, көмірдің үлесі табылған: \frac{20 - 7}{20} \cdot 100\,\% = 65\,\%; 30 % — 1 : 1 қатынасындағы сол қатемен көмірдің үлесі: \frac{20 - 14}{20} \cdot 100\,\% = 30\,\%.
Әк суы (\mathrm{Ca(OH)_2} ерітіндісі) арқылы көміртек(IV) оксидінің \mathrm{CO_2} артық мөлшері ұзақ өткізіледі. Соңында кальцийдің қандай тұзы түзіледі және тәжірибенің соңына қарай не байқалады?
  • A)\mathrm{CaCO_3}; басында пайда болған лайлану сақталады
  • B)\mathrm{Ca(HCO_3)_2}; басында пайда болған лайлану жойылады
  • C)\mathrm{Ca(HCO_3)_2}; басында пайда болған лайлану сақталады
  • D)\mathrm{CaCO_3}; басында пайда болған лайлану жойылады
Жауабы мен талдауы

Дұрыс жауап: B

Алдымен \mathrm{CO_2} сілтімен әрекеттеседі: \mathrm{Ca(OH)_2} + \mathrm{CO_2} \rightarrow \mathrm{CaCO_3}\downarrow + \mathrm{H_2O} — ерітінді лайланады. Газдың артық мөлшері ерімейтін карбонатты еритін гидрокарбонатқа айналдырады: \mathrm{CaCO_3} + \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{Ca(HCO_3)_2} — лайлану жойылады. A нұсқасы — тек бірінші саты ескерілген, \mathrm{CO_2} артық мөлшері назарға алынбаған. C нұсқасы — тұз дұрыс аталған, бірақ кальций гидрокарбонатын карбонат сияқты ерімейді деп қате санайды. D нұсқасы — ерімейтін кальций карбонатын қате еритін деп санайды, ал лайлануды дәл сол береді.

Жиі кететін қателер

  • n(\mathrm{Si}) = n(\mathrm{H_2}) деп алады. Сілтімен реакция теңдеуі бойынша 1 моль кремнийден 2 моль сутек бөлінеді, сондықтан кремнийдің зат мөлшері сутектікінен екі есе аз: n(\mathrm{Si}) = n(\mathrm{H_2}) : 2.
  • Көмір де сілті ерітіндісімен әрекеттеседі деп ойлайды. Кремний мен көмір қоспасында сутек тек кремний сілтімен әрекеттескенде бөлінеді, ал көмір өзгеріссіз қалады.
  • Тотықтырғыш пен тотықсыздандырғышты шатастырады немесе тотықтырғыштың алдындағы коэффициенттің орнына барлық коэффициенттердің қосындысын жазады. Электрон қабылдайтыны — тотықтырғыш: көмірмен реакцияда ол \mathrm{HNO_3} (\mathrm{N^{+5}}).
  • \mathrm{CO}-ға қышқылдық оксидтің қасиеттерін телиді. Иіс газы — тұз түзбейтін оксид әрі тотықсыздандырғыш, ол әк суын лайландырмайды.

Тақырып бойынша сұрақтар

Әк суы көміртек(IV) оксидінен неге алдымен лайланып, кейін қайта мөлдір болады?
Алдымен газ сілтімен әрекеттесіп, ерімейтін кальций карбонаты тұнбаға түседі: \mathrm{Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O}. Газды артық мөлшерде өткізе берсе, карбонат сумен және \mathrm{CO_2}-мен әрекеттесіп, еритін гидрокарбонатқа айналады: \mathrm{CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2} — лайлану жойылады.
Алмаз бен графит екеуі де көміртектен тұрса, айырмашылығы неде?
Айырмашылық атомдардың орналасуында. Алмазда әр атом кеңістікте төрт көршісімен берік байланысқан, сондықтан ол ең қатты табиғи заттардың бірі және ток өткізбейді. Графитте атомдар қабат құрайды, қабат ішінде әр атом үш көршісімен байланысқан, ал қабаттар бір-бірімен әлсіз байланысқан: графит жұмсақ әрі ток өткізеді.
Осы тақырып бойынша жаттығу

ENTLab теорияны ҰТО спецификациясы негізінде өз сөзімен жазады. Біз ҰТО емеспіз және онымен ешқандай байланысымыз жоқ.