10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

E = mc2

мұндағы c — 300 000 км/с-қа тең вакуумдағы жарық жылдамдығы. Бұл теңдеу барлық энергетикалық процестерге, сондай-ақ химия­ лық және ядролық реакцияларға қолданылады. Бұдан шығатын

қорытынды­ — егер жүйенің массасы өзгерсе, онда оның энергиясы да өзгереді және керісінше — жүйенің ішкі энергиясының өзгеруі әрқашан массаның­ өзгеруімен қатар жүреді.

Химиялық реакциялардың жүруі барысында энергия үнемі бөлінеді немесе сіңіріледі. Сондықтан осы реакцияларға қатысатын заттардың массасы жылу бөлінгенде азайып, ал жылуды сіңіргенде артуы тиіс.

Ойлан

Жаттығулар жасағанда біздің денеміз энергияны алдымен көмірсулардан алады, содан кейін майлардан ала бастайды. Біздің денеміздегі майлар қорытылғанда қандай процестер жүзеге асады?

“Энергия бөліне жүретін химиялық реакциялар барысында неліктен массаның өзгеруі байқалмайды?” деген сұрақ туындайды. Оның себебі с2 өте үлкен шама болғандықтан химиялық реакцияларда бөлінетін немесе сіңірілетін масса өте аз шамаға ие болады. Мысалы, сутек пен хлор әрекеттескенде бір моль НСl түзілсе, 92,3 кДж жылу бөлінеді. Бұл энергияға бар болғаны 10–9 г масса сәйкес келеді.

Эйнштейн теңдеуінің іс жүзінде дұрыстығын, (яғни масса мен энергияның байланысын) ядролық реакциялардың жүруі барысында

93

дәлелденді. Себебі химиялық реакцияларға қарағанда ядролық реакцияларда энергия миллиондаған есе көп бөлінеді.

Зат массасының сақталу заңын басшылыққа ала отырып, химиялық реакциялардың теңдеулері құрастырылады және түрлі есептеулер жүргізіледі.

Зат массасының сақталу және энергияның айналу заңдары негізінде жүрген реакциялар барысында заттардың массасын, бөлінетін немесе сіңірілетін энергияны есептеуге мүмкіндік беретін термохимиялық теңдеулер құрастырылады.

Стехиометриялық заңдардың негізінде химия ғылым ретінде қалыптасты. М.В. Ломоносов зат масса­ сының­ сақталу заңын энергияның сақталу заңымен байланыс­­тырып, табиғаттың біртұтас заңы ретінде қарастырды. Зат массасының сақталу заңы негізінде реакция теңдеу­лері­ құрастырылып, әртүрлі есептеулер жүргізіледі.

1. 
   Зат массасының сақталу заңының заманауи тұжырымдамасы қандай?
   
2. 
   Энергияның сақталу заңының тұжырымдамасын айтыңдар.
   
3. 
   Энергияның сақталу заңын қандай мысалдармен дәлелдеуге болады?
   
4. 
   Зат массасының сақталу заңы мен энергияның сақталу заңы арасында байланыс бар?
   

5. 
   Зат массасының сақталу заңының теориялық және практикалық маңыздылығы
   

қандай? Мысалдар келтіріңдер.^қандай

•1.	Массасы 5,6 г калий гидроксиді бар ерітіндіге хлорсутектің артық мөлшерін жіберді.
•2.	Түзілген тұздың массасы қандай?	Жауабы: 3,65 г.
	Массасы 5 г аммиак және 5 г хлорсутекті араластырды. Қай зат артық мөлшерде
•3.	берілген және қанша мөлшерде артық?	Жауабы: 2,6 г аммиак.
	Ерітіндіде 1,27 г темір (II) хлориді және 1,33 алюминий хлоридінің қоспасы бар.
	Оған жеткілікті мөлшерде күміс нитратының ерітіндісі қосылды. Түзілген тұнбаның
•4.	массасын табыңдар.	Жауабы: 7,17 г.
	Массасы 2 г кальций карбонатының тұнбасын алу үшін кальций гидроксиді
	ерітіндісінен көміртек (ІV) оксидінің қандай көлемін (қ.ж.) өткізу керек?
		Жауабы: 0,448 л.
•5*.	Массасы 12,4 г мыс карбонатын қыздырғанда түзілген газды әк суы арқылы өткізді.
	Түзілген тұнбаның зат мөлшерін және массасын есептеңдер.
•6*.		Жауабы: 10 г, 0,1 моль.
	Адам организмін рентгендік зерттеуде радиоконтраст заттар пайдаланылады. Ал-
	дымен асқазанды суретке түсірмей тұрып, пациентке рентген сәулелерін өткізбейтін

ерімейтін барий сульфатының суспензиясы беріледі. 100 г барий сульфатын алу үшін қанша Na2SO4, BaCl2 қажет?
Жауабы: 89,3 г BaCl2.
60,9 г Na₂SO₄,

• 
  7*. Массасы 110 кг магнитті теміртасты (Fe₃O₄) көміртек (ІІ) оксидімен тотықсыздандырып 65,3 кг темір алды. Өнімнің шығымын және түзілген көміртек (ІV) оксидінің көлемін
  

есептеңдер.Жауабы: 79,8%.

94