O’zbekiston respublikasi xalk ta`lim vazirigi ajiniyoz nomidagi Nukus Davlat Pedagogika instituti Ta`biyattaniw-geografiya fakul`teti

10 sinfdagi kimyoviy reaksiyalar haqidagi bilimlarni sistemalash va umumlashtirish uakuniy umumlashtirish uchun kimyoviy reaksiyalarni sistemalashda

quyidagi masalalarga to'xtab o'tish kerak.

1. Kimyoviy hodisalar va ularning mohiyati.

2. Kimyoviy reaksiyalarning fizik hodisalarga o'xshashligi va farqi.

3. Kimyoviy reaksiyalarning klassifikaziyasi.

4. Kimyoviy o'zgarishlarning mexanizmi.

5. Kimyoviy reaksiyalarning qaytarligi va kimyoviy muvozanat.

6. Kimyoviy reaksiyalarning tezligi.

7. Kataliz va katalizatorlar.

8. Kimyoviy reaksiyalarning hosil bo'lish va borish shartlari. Bu shart-sharoitlarning kimyoviy reaksiya tezligiga va yo'nalishiga ta'siri.

9. Kimyoviy reaksiyalar qonuniyatlari.

Bunda o'qituvchiga quyidagi metodikani taklif qilish mumkin:

1. Kimyoviy reaksiyaning tabiatdagi roli, kishi hayotidagi hamda ishlash jarayonidagi roli.

2. Kishilar tomonidan kimyoviy o'zgarishlarni o'rganilishi va asta- sekinlik bilan kimyoviy reaksiyalar haqidagi bilimlarini mukammallashlari, tashqi o'zgarishlarini kuzatishdan uning mohiyatini baholashga o'tishi.

3. Kimyoviy reaksiyalar mohiyati va tashqi ko'rinishi orasidagi bilimlarni chuqurlatilishi.

Kimyoviy reaksiyalarning fizik hodisalar bilan o'xshashligi va farqini o'quvchilarga kichik ma'ruza qildirib o'rgatish mumkin (o'quvchilarga 7 sinfda tuzgan jadvallarini eslatish kerak). Birikish reaksiyalarini o'rgatishda o'quvchilar oldida quyidagi savol qo'yiladi:bromvodorod bilan reaksiya vaqtida etilen molekulasi shakli o'zgaradimi?Bunda o'quvchilarga reaksiya mahsuloti olingan moddalarning birini shakli o'zgarganini aytiladi. Bunda shakl o'zgarishi kattadir, tekislikda yotgan etilen molekulasi hajmli fazoviy etanga o'xshash molekulaga aylanadi. Agar shunda metanni xlorlash reaksiyasiga qaytilganda o'quvchilar tetraedrik metan molekulasi avval erkin radikal metilga aylanishini u esa tekislikda yotgan tuzilishli ekanligini, oxirida xlormetanda yana fazoviy tuzilish faqat radikal xlorga qarab siljishini eslaydilar.

Radikal va ionli mexanizmli kimyoviy reaksiyalarga o'ninchi sinfda bir qator yangi bilimlar bilan to'ldiriladi bunda xlor bilan etan orasidagi radikal mexanizmli reaksiya, etilen bilan stirolning polimerlanishi reaksiyasi, etilenning brom bilan ionli mexanizmli reaksiyasi, buten-2 va buten-1 larning bromvodorod bilan reaksiyasi, hamda boshqa sinfga kiruvchi organik moddalar bilan boradigan ayrim reaksiyalar misolida bilim mukammalashtiriladi.

Kimyo kursining tegishli o'rinlarida o'quvchilar bilimlarini mustaxkamlash uchun quyidagi savol va mashqlar taklif etilishi mumkin:

1. Etan va xlor orasidagi reaksiya mexanizmini qarab chiq'ing. Metan va xlor orasidagi reaksiyaga o'xshash tomonlarini ko'rsating.

2. Etan va xlor orasidagi reaksiyalarda hosil bo'luvchi q'aysi erkin radikallar hosil bo'ladi? Bu o'zaro ta'sirlarning asosiy bosqichlarini ko'rsating.

3. Bunday jarayonlarda erkin radikal rollari qanday, stirol polimerizaziyasida, polimer zanjirining uzayishi va zanjir uzilishi?

4. Buten-2 va bromvodorodlar ion mexanizmli reaksiyalari. Bu ta'sirlanish asosiy bosq'ichlari ularni tushuntiring.

5. Propinga vodorod galogenid birikish natijasida 2-xlorpropen-2 hosil bo'lish mexanizmini tushuntiring? Propin molekulasi o'zgarishini yozing?

Shu savollarning javoblarini ayrim ayrim qarab chiqamiz. Xlor bilan etan orasidagi reaksiyani qarayotganida o'quvchilar quyidagi tenglamalarni yozishlari mumkin:

Avval yorug'lik ta'sirida xlor molekulalarining ko'pchiligi parchalanadi. Hosil bo'lgan xlor atomi etan molekulasidan vodorodni tortib oladi va etil radikali hosil bo'ladi. Erkin etil radikali xlor molekulasini uzish uchun kerakli energiyaga ega va bunda hosil bo'lgan xlor radikali o'z navbatida yangi etan molekulasi bilan reaksiyaga kiradi. Shu ta'sirlar natijasida vaqt o'tishi bilan olingan aralashma xloretan va vodorod xlorid aralashmasiga aylanadi. Lekin aralashmada yuqoridagi moddalardan tashqari dixloretan, trixloretan va boshqa etanning galoid tutgan xosilalari hosil bo'ladi. Chunki xlor radikali xloretandan, dixloretandan va boshqalaridan ham vodorodni uzishi mumkin va murakkab radikallar aralashmasi paydo bo'ladi (C₂ H₄ Cl', C₂ H₃ Cl₂' va xokazo).

Etan va xlor ta'sirlanishi va metan bilan xlor ta'sirlanishida ko'pgina o'xshashliklar mavjud:a)erkin xlor atomining hosil bo'lishi b) vodorod xloridning va radikallarning xlor radikali hisobida olinishi v)metan yoki etan ta'sirida xlor molekulasidan xlor radikalining hosil bo'lishi. Ikkala reaksiyalar zanjirli erkin radikal mexanizmlari orqali o'tadi.

Stirol polimerlanishi qanday boradi degan savolga o'quvchilarga to'yingan uglevodorodlarni xlorlash eslatiladi, unda erkin radikallar roli qaytariladi. Stirolni polimerlanishidan erkin radikal hosil qiluvchi modda rolini birinchi bosqichda benzoil peroksid bajaradi, unda kislorod ko'prigi -O-O- mavjuddir. Polimerlanish reaksiya sharoitida benzoil radikali parchalanib fenil radikalllari va karbonat angidridga aylanadi:

C₆ H₅ -COO-ç- OOC-C₆ H₅ ® 2 C₆ H₅ + 2 CO₂

Keyin hosil bo'lgan fenil radikal oddiy shaklda R stirol pi bog'iga ta'sir qiladi va o'sha elektronlardan birini o'ziga tortadi. Radikal va monomer molekulasi orasida sigma bog' hosil bo'ladi

R` + CH<sub>2</sub> =CH ® R - CH<sub>2</sub> –CH`

¦ ¦

C₆ H₅ C₆ H₅

Pi bog'ni hosil qiluvchi elektronlardan biri radikal bilan sigma bog'ni hosil qiladi, ikkinchisi esa juftlashmay qoladi. Shu sababli yangi hosil bo'lgan zarracha radikalga aylangan bo'lib stirol molekulasiga ta'sirlashadi.

R -CH₂ –CH` + CH<sub>2</sub> =CH ® R - CH<sub>2</sub>-CH -CH<sub>2</sub> –CH`

¦ ¦ ¦ ¦

C₆ H₅ C₆ H₅ C₆ H₅ C₆ H₅

Polimer zanjiri asta-sekinlik bilan o'sadi chunki reaksiyada yorkin radikallar qatnashib pi bog'ni uzishga yordam beradi va yangi radikallar hosil qiladi. Zanjir tugashi monomer stirolning radikal bilan to'qnashganida sodir bo'ladi. Agar reaksiyada qatnashayotgan radikal boshqa reaksiyada qatnashayotgan radikal bilan to'qnashsa (iniziator yoki uzayotgan zanjir bilan) unda zanjir hosil bo'lish to'xtaydi

R` + R –CH<sub>2</sub> -CH-CH<sub>2</sub> –CH` ® R – CH₂ -CH –CH₂ -CH-R

ç ç ç ç

C₆ H₅ C₆ H₅ C₆ H₅ C₆ H₅

To'rtinchi topshiriqni bajarayotganda ya'ni buten-2 va bromvodorod reaksiyalarini yozishda o'quvchilar etilen bilan bromvodorod orasidagi reaksiya mexanizmini eslash kerak: a) bromvodorodning dissoziaziyasi, b) etilen molekulasiga vodorod ionining birikishi, v) xosil bo'lgan karbokationning brom anioni bilan birikishi:

CH₃ - CH =CH-CH₃ + H⁺ ® CH₃ – CH⁺-CH₂ –CH₃ + Br ^- ®

® CH₃ - CHBr-CH₂ –CH₃

Bu vazifani tushuntirayotganda etilenga bromvodorodning birikish sabablarini eslash kerak. Reaksiya sharoitida bromvodorod molekulasi vodorod va brom ionlarini hosil qiladi. Brom ioniga qaraganda vodorod ioni kimyoviy faoldir chunki unda umuman elektronlar yo'qdir. Vodorod ioni buten-2 molekulasiga yaqinlashib pi elektroni yaqin uglerod atomiga tortiladi va shu sababli birikadi. Qo'shni uglerod atomida bitta elektron kamayadi va manfiy zaryadlangan brom ionini biriktirib oladi.

Propinga galogenvodorodning birikishini tushuntirishda yuqoridagi mulohazalardan foydalanish mumkin, galogenvodorod ionlarga dissoziyalanadi:

HX = H⁺ + X^-

vodorod ioni propin molekulasiga yaq'inlashadi va pi elektronlar juftini cheka uglerod atomiga siljitadi va shu juft hisobida birikadi unga:

CH₃ – C⁺ º CH + H⁺ ® CH₃ – C⁺=CH₂

elektronlarning cheka atomga siljishining sababi metil radikalining donorlik xususiyatidandir va CH ga elektronlarning siljishidir. Hosil bo'lgan kationga brom anioni birikadi:

CH₃ – CH⁺=CH₂ + Br^- ®CH₃ - C=CH₂

|

Br

O'quvchilarga kimyoviy reaksiyalar haqida ma'ruzalar ham tarqatish mumkin, agar o'quvchi bu haqida so'zlab bo'lsa o'qituvchi kimyoviy reaksiyalar va fizikoviy hodisalar (molekulyar va yadro hodisalari) haqida ham so'rashi kerak. O'qituvchi oxirida kimyoviy va fizikoviy hodisalar (molekulyar holatda) kimyoviy bog'larning uzilishi sababli xossalar o'zgarishiga misollar keltiradi. Suhbat vaqtida reaksiyalar klassifikaziyasi haqidagi bilimlarni eslatish mumkin. Bunda olimlarning har xil yondoshishlarini ya'ni mexanizmlari bo'yicha, molekula sonlari bo'yicha, elementar kimyoviy aktlar va xokazo.

Reaksiya turlari	Olingan modda-lar(m) va reaksiya mahsulotlari (p) nisbatiga	Reaksiyada oddiy va murakkab moddalarning kirishishiga qarab
Birikish	M > P	oddiy yoki murakkab modda	®	murakkab modda
Parchalanish	M < P	murakkab modda	®	oddiy yoki murakkab modda
O'rin olish	M = P	murakkab+oddiy	®	murakkab+oddiy
Almashinish	M = P	ikkita murakkab	®	ikkita murakkab
Allotropik o'zgarish	M = P	bitta oddiy	®	bitta oddiy
Izomerizasiya	M = P	bitta murakkab	®	bitta murakkab