§ 5. Заттардың агрегаттық күйлері

Химия, 7 сынып. Оқулық: Оспанова М.Қ. және т.б. (Мектеп, 2025). 2 тарау: Заттардың агрегаттық күйінің өзгеруі. 28–34-беттер.

Нені үйренесің

• Заттың үш агрегаттық күйін атап, үйден мысал келтіруді.
• Молекулалардың орналасуына қарап, қатты денелердің, сұйықтар мен газдардың айырмашылығын түсіндіруді.
• Күйлер арасындағы алты өтуді атауды: балқу, кристалдану, булану, конденсация, сублимация, десублимация.
• Балқу және қайнау температуралары кестесі бойынша берілген температурада заттың қандай күйде екенін анықтауды.

Ой қозғау

• Суды үйде немесе аулада қандай түрде көрдің? Үш түрде: мұз (қатты), шүмектегі су (сұйық), шайнек үстіндегі бу (газ).
• Ғарышта ғарышкер ыдыстың тығынын ашса, суға не болады? Қысым дерлік жоқ, сондықтан су тез қайнап, буға айналып ұшып кетеді, ал қалған бөлігі суықтан қатып қалады. Байқоңырда ғарышкерлер дәл осындай нәрселерді үйренеді.
• Бірден үш күйде болатын затты ата. Су: мұз кесектері салынған стақан, сұйық су және оның үстіндегі бу (0 °C шамасында).
• Молекулалар сау организмде жылдам қозғала ма, әлде ауырған организмде ме? Ауырғанда, температура көтерілген кезде: жылы болған сайын бөлшектер жылдамырақ қозғалады.

💡 «Агрегаттық» сөзі «біріктірілген» дегенді білдіреді. Агрегаттық күй заттың бөлшектерінің қалай «жиналғанын» көрсетеді: тығыз ба, еркін бе, әлде мүлде бөлек пе.

Тақырыпты талдаймыз

Бір молекулалар, үш түрлі мінез

Кез келген зат өзінің молекулаларынан тұрады: су — су молекулаларынан, оттек — оттек молекулаларынан. Қалыпты жағдайда ас тұзы — қатты, су — сұйық, оттек — газ. Осы үш «түрді» заттың агрегаттық күйлері дейді.

📌 Зат бір күйден екінші күйге өткенде, оның молекулалары мөлшері жағынан да, құрамы жағынан да өзгермейді. Тек олардың орналасуы мен қозғалысы өзгереді.

Дерлік кез келген заттан үш күйді де алуға болады. Тек кейбіреулері үшін өте жоғары немесе өте төмен температура қажет.

Қатты күй: «сапқа тұрған сарбаздар»

Бөлшектер бір-біріне өте жақын, дерлік тірелгендей орналасқан және берік байланысқан. Олар алыстап кете алмайды, тек орнында сәл тербеліп тұрады.

Сондықтан қатты дене пішінін де, көлемін де сақтайды. Тас тас болып қалады, Медеудегі мұз ерімейінше жайылып кетпейді.

Сұйық күй: «мұз айдынындағы топ»

Бөлшектер қозғалмалы, бір-бірінің үстімен сырғанайды. Сондықтан сұйық ағады және ыдыстың пішініне ие болады. Құмырадан банкаға құйылған бір литр сүт бір литр болып қалады, бірақ пішіні енді банканың пішіні.

Сұйықты сығу өте қиын: бөлшектер онсыз да тығыз, ал жақындағанда бір-бірін тебеді.

💡 Сұйық көлемін сақтайды, бірақ пішінін сақтамайды.

Газ күйі: «шашырап кеткен доптар»

Газ молекулаларының арақашықтығы олардың өз өлшемінен әлдеқайда үлкен. Олар бір-біріне тартылмайды және орасан зор жылдамдықпен жүгіріп жүреді. Сондықтан газ берілген кеңістіктің бәрін толтырады, пішіні болмайды және оңай сығылады.

Мұндай жүгірістің дәлелі әр үйде бар. Бөлменің бір бұрышында иіссуды ашсаң, бір минуттан кейін иісі екінші бұрышқа жетеді. Бұл құбылысты диффузия дейді.

🌟 Температура неғұрлым жоғары болса, газ молекулалары соғұрлым жылдам жүгіреді. Сондықтан әуе шары аязда жиырылады, жылыда ісінеді.

Затты бір күйден екінші күйге қалай ауыстырамыз

Күйді өзгерту үшін жағдай жасау керек: қыздыру немесе салқындату.

Тоңазытқыштан алынған мұз кесегін алайық. Оның температурасы 0 °C-тан төмен, сондықтан алдымен ол жылынады, содан кейін 0 °C-та ери бастайды (бұл — мұздың балқу температурасы). Суды тез буға айналдыру үшін оны 100 °C-қа дейін жеткізу керек (қайнау температурасы).

Әр заттың өз балқу және қайнау температуралары бар. Міне, 2-кестедегі деректер:

📕 Қазақша оқулықтың 2-кестесінде сынаптың қайнау температурасы «−357°C» деп қате басылған. Дұрысы — +357 °C (орыс басылымында да солай). Сынап -39 °C-та балқиды, демек, қайнау температурасы одан әлдеқайда жоғары болуы керек.

🌟 Рекордшылар: гелийдің балқу температурасы ең төмен (-272 °C), вольфрамның балқу температурасы (3410 °C) де, қайнау температурасы (5555 °C) де ең жоғары. Сынап — ең оңай балқитын металл: жылы бөлмеде ол сұйық күйде болады.

Гелий, азот және оттектің температурасындай төмен температуралар табиғатта кездеспейді. Сондықтан біз оларды әрқашан газ күйінде көреміз.

Температураны қалай оқимыз: су минут сайын

Мұзды қыздырғанда оның температурасы қалай өзгеретінін қарайық. Мұз еріп жатқанда температура бір орнында тұрады: жылу бөлшектердің «сабын» бұзуға кетеді. Қайнағанда да дәл солай.

⚠️ Жиі кететін қате. Балқу мен қайнау кезінде температура өсе береді деп ойлайды. Олай емес: зат бір күйден екінші күйге өтіп жатқанда температура бір мәнде тұрады.

Алты өту

Күйлер арасындағы барлық өтулердің аты бар. Олар алтау, 4-сызбанұсқада көрсеткілермен көрсетілген.

• Беттен булану кез келген температурада, баяу және бет жағынан жүреді: көлшік құрғайды, бұлт пен тұман будан пайда болады.
• Қайнау белгілі бір температурада сұйықтың бүкіл көлемінде жүреді.

🌟 Аязда кептіруге ілінген кір алдымен қатып қалады, бірақ бәрібір құрғайды. Бұл — сублимация: мұз бірден буға айналып ұшып кетеді. «Құрғақ мұз» да, нафталиннің иісі де осылай жоғалады.

Төртінші күй: плазма

Физиктер заттың тағы төртінші күйі бар деп есептейді — плазма. Бұл — Ғаламдағы ең көп таралған күй: Күн мен жұлдыздардың көпшілігі, поляр шұғыласы, найзағай. Плазма люминесцентті лампалардың түтіктерінде де жарқырайды.

🌟 Біз судың үш агрегаттық күйі бар деп есептейміз. Шындығында судың кем дегенде 15 агрегаттық күйі бар, ал олардың саны күн санап артып келеді.

Жабық бөтелкемен тәжірибе

Бос пластмасса бөтелкені тығынмен тығыз жауып, тоңазытқышқа қой. Бір минуттан кейін оның қабырғалары ішке қарай батып кетеді, ішіндегі ауаның бір бөлігін сорып алғандай болады.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Баладан бөтелкеге не болатынын алдын ала болжауын сұраңыз, содан кейін ғана тоңазытқышқа қойыңыз. Одан кейін оны асүйге шығарса не болатынын сұраңыз. Осылайша болжам кішкентай зерттеуге айналады.

📕 Оқулықта қатты күйдегі заттардың тығыздығы жоғары деп жазылған. Бұл көбіне дұрыс, бірақ су үшін емес: мұз судан жеңіл, сондықтан жүзіп жүреді.

Түсінгеніңді тексер

Өзіңді тексер

• Заттың қай күйі пішінін де, көлемін де сақтайды? Қатты күй: бөлшектері берік байланысқан және орнында ғана тербеледі.
• Молекулалардың орналасуы жағынан сұйық газдан немен ерекшеленеді? Сұйықта молекулалар жақын және қозғалмалы, газда бір-бірінен алыс және дерлік тартылмайды.
• Мұз еріген кезде су молекулалары өзгере ме? Жоқ, молекулалар сол күйінде қалады. Тек олардың орналасуы мен қозғалысы өзгереді.
• Су қайнап жатқанда оның температурасы неге бір орнында тұрады? Барлық жылу молекулаларды сұйықтан газ күйіне өткізуге жұмсалады.
• Күнделікті өмірде конденсацияны қайда көрдің? Шөптегі шық, ваннадағы терлеген айна, қазан қақпағындағы тамшылар.
• Заттың қай күйі Ғаламда ең көп таралған? Плазма: Күн мен жұлдыздардың көпшілігі соннан тұрады.

Жаттығуларды шығарамыз

Оқулықтағы «Біліміңді тексер» блогының барлық жеті тапсырмасы (қазақша басылымда да жеті, нөмірлері мен мазмұны орысшамен сәйкес). QR-код арқылы берілетін тапсырманы талдамаймыз.

№ 1

Заттардың қандай агрегаттық күйлері болады?

Қалай ойлаймыз. Судың үш «түрін» еске түсіріп, әрқайсысына бір мысалдан тап.

Жауап үлгісі. Агрегаттық күй үшеу: қатты, сұйық және газ тәрізді. Қатты: мұз, тұз, темір. Сұйық: су, сүт, май. Газ тәрізді: ауа, оттек, бу. Физиктер тағы төртінші күйді — плазманы (найзағай, Күн) бөліп көрсетеді.

Жауабы: қатты, сұйық, газ тәрізді (және плазма); мысалдар: мұз, су, бу.

№ 2

Дәптеріңе үш бағаннан тұратын (қатты, сұйық, газ тәрізді) кесте сызып, тұрмыста кездесетін агрегаттық күйлері әртүрлі заттарға мысалдар келтір.

Қалай ойлаймыз. Асүй мен ванна бөлмесін қарап шық: қайсысы қандай күйде?

Жауап үлгісі.

Жауабы: кесте мысалдармен толтырылды (қатты: тұз бен қант; сұйық: су мен сүт; газ тәрізді: ауа мен бу).

№ 3

Заттың: а) қатты; ә) сұйық; б) газ күйлерін сипаттаңдар.

Қалай ойлаймыз. Әр күй үшін үш сұраққа жауап бер: бөлшектер қалай тұр, қалай қозғалады, пішіні мен көлемі қандай.

Жауап үлгісі.

Жауабы: а) қатты зат пішіні мен көлемін сақтайды; ә) сұйық көлемін сақтайды, бірақ ыдыстың пішініне ие болады; б) газ ыдыстың бәрін толтырады және оңай сығылады.

№ 4

Қалай ойлайсыңдар, заттарды бір күйден екінші бір күйге ауыстыруға бола ма? Мысал келтіріңдер.

Қалай ойлаймыз. Мұзды, суды және буды еске түсір.

Жауап үлгісі. Иә, болады. Ол үшін затты қажетті температураға дейін қыздыру немесе салқындату керек. Мұз қыздырғанда ериді, су қыздырғанда қайнап, буға айналады, ал бу салқындағанда қайтадан суға айналады. Бұл кезде заттың молекулалары өзгермейді.

Жауабы: иә, қыздыру немесе салқындату арқылы; молекулалар бұрынғыдай қалады.

№ 5

Заттардың бір күйден екінші бір күйге ауысу процестерін атаңдар және олардың әрқайсысына анықтама беріңдер.

Қалай ойлаймыз. Процесс алтау, 4-сызбанұсқадағы көрсеткілер сияқты. Әрқайсысына зат қайдан қайда өтетінін жаз.

Жауап үлгісі.

1. Балқу: заттың қатты күйден сұйық күйге өтуі.
2. Кристалдану: сұйықтың қатты күйге өтуі.
3. Булану: сұйықтың газ тәрізді күйге өтуі (беттен булану және қайнау).
4. Конденсация: кері өту, газдың сұйыққа айналуы.
5. Сублимация: заттың қатты күйден бірден газ тәрізді күйге өтуі.
6. Десублимация: кері процесс, газдың бірден қатты күйге өтуі.

Жауабы: балқу, кристалдану, булану, конденсация, сублимация, десублимация (анықтамалары жоғарыда).

№ 6

Мына процестерді атаңдар: а) балқыған темір салқындап қатты; ә) жуынатын бөлмедегі шынының беті суланды; б) күн түскен дымқыл киім кепті; в) шөптің бетіне шық пайда болды.

Қалай ойлаймыз. Зат қандай күйден қандай күйге өтетінін анықта.

Шешуі.

• а) сұйық темір → қатты: кристалдану (қатаю).
• ә) ванна бөлмесіндегі ауадағы су буы суық шынының бетіне тамшы болып отырады: конденсация.
• б) матадағы су буға айналады: булану.
• в) түнде салқындағанда ауадағы бу су тамшыларына айналады: конденсация.

Жауабы: а) кристалдану; ә) конденсация; б) булану; в) конденсация.

№ 7

2-кестедегі мәліметтерді пайдаланып, заттардың агрегаттық күйлерін анықтаңдар: а) оттек 20 °C; ә) алюминий 1000 °C; б) гелий -200 °C.

Қалай ойлаймыз. Берілген температураны балқу және қайнау температураларымен салыстыр. Балқудан төмен — қатты. Балқу мен қайнаудың арасында — сұйық. Қайнаудан жоғары — газ.

Шешуі.

• а) Оттек: қайнау температурасы -183 °C. 20 > -183 болғандықтан, ол баяғыда қайнап, газға айналған.
• ә) Алюминий: балқу температурасы 660 °C, қайнау температурасы 2467 °C. 660 < 1000 < 2467 болғандықтан, ол сұйық.
• б) Гелий: қайнау температурасы -269 °C. -200 > -269 болғандықтан, ол газ.

Жауабы: а) газ; ә) сұйық; б) газ.

Жадынама

• Агрегаттық күйлер: қатты, сұйық, газ тәрізді (және плазма).
• Күй өзгергенде молекулалар сол күйінде қалады, олардың орналасуы мен қозғалысы өзгереді.
• Әр заттың өз балқу және қайнау температуралары бар (су: 0 және 100 °C).
• Зат балқып немесе қайнап жатқанда оның температурасы өспейді.
• Беттен булану кез келген температурада бет жағынан жүреді, қайнау белгілі температурада және бүкіл көлемде жүреді.

Шағын тест