1-Ma`ruza. Mavzu: Metallmaslar. Vodorod. Suv. Reja. Metallmaslarning davriy jadvalda tutgan o`rni. Metallmaslarning umumiy xossalari



Download 357.5 Kb.
bet1/6
Sana26.06.2017
Hajmi357.5 Kb.
  1   2   3   4   5   6
II Bo`lim. Anorganik kimyo.

1-Ma`ruza.

Mavzu: Metallmaslar. Vodorod. Suv.

Reja.

1. Metallmaslarning davriy jadvalda tutgan o`rni.

2. Metallmaslarning umumiy xossalari.

3. Vodorod, uning olinishi, xossalari va ishlatilishi.

4. Suv, og`ir suv, konstitutsion suv.

Yangi darsning bayoni.

1. Metallmaslarning davriy jadvaldagi tutgan o`rni.

Barcha metallmaslar uchun xos bo`lgan xususiyatlarni aniqlash uchun avvalo ularning D. I. Mendeleyev elementlar davriy jadvalidagi joylashgan o`rniga e`tibor berish va atomlarining tashqi energetik pog`onasidagi elektronlar sonini aniqlash lozim. Metallmaslar asosan kichik va katta davrlarning oxirida joylashadi, ular atomlarining tashqi elektronlar soni esa bosh guruhchalardagi barcha elementlar atomlarida bo`lgani kabi guruh raqamiga teng. Ma`lumki, davrda elektronlar biriktirib olish xususiyati nodir gazga yaqinlashgan sari, guruhda esa–atomning radiusi kamaygan sari, boshqacha aytganda pastdan yuqoriga tomon ortib boradi.



Be elementidan At elementiga tomon diagonal o`tkazilganda, diagonalning yuqori o`ng qismida metallmaslar, diagonalning pastki chap qismida metallar, diagonal atrofida esa amfoter elementlar joylashadi.

Be

Metallmaslar


Metallar

At

2. Metallmaslarning umumiy xossalari.

Tashqi elektronlar pog`onasini tugallash uchun metallmaslarning atomlari elektronlar biriktirib oladi va oksidlovchilar hisoblanadi. Ular orasida elektronlarni eng shiddatli biriktirib oladigani ftor atomidir.

Tipik metallmaslar metallar bilan o`zaro ta`sirlashib, ion bog`lanishli birikmalar hosil qiladi, masalan, NaCl–natriy xlorid, CaO–kalsiy oksid, K2S–kaliy sulfid.

Metallmaslar bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, kovalent bog`lanishli–qutbli va qutbsiz kovalent bog`lanishli birikmalar hosil qiladi. Masalan, qutbli bog`lanishli birikmalar H2O–suv, HCl–bodorod xlorid, NH3–ammiyak, qutbsizlarga CO2–karbonat angidrid, CH4–metan, C6H6–benzol.

Metallmaslar vodorod bilan uchuvchan birikmalar hosil qiladi, masalan, HF–vodorod ftorid, H2S–vodorod sulfid, NH3–ammiak, CH4–metan.

Metallmaslar kislorod bilan kislotali oksidlar hosil qiladi. Ular ba`zi oksidlarda guruh raqamiga teng maksimal oksidlanish darajasini namoyon qiladi (masalan, SO3, N2O5), boshqalarida esa ancha past oksidlanish darajasini namoyon qiladi (masalan, SO2, N2O3). Kislotali oksidlarga kislotalar muvofiq keladi; bitta metallmasning kislorodli ikkita kislotasi orasida metallmas yuqori oksidlanish darajasini namoyon qiladigan kislotasi kuchliroq bo`ladi. Masalan, nitrat kislota HNO3 nitrit kislota HNO2 dan kuchli, sulfat kislota H2SO4 esa sulfit kislota H2SO3 dan kuchliroq.

Normal sharoitda metallmaslardan vodorod, ftor, xlor, kislorod, azot va nodir gazlar–bular gazlar, brom–suyuqlik, qolganlari–qattiq moddalardir.

3. Vodorod, uning olinishi, xossalari va ishlatilishi.

Tabiatda uchrashi. Vodorod davriy jadvalda birinchi o`rinda joylashgan (Z = 1). Uning atomi eng oddiy tuzilgan: atom yadrosi elektron bulut bilan qoplangan. Elektron konfiguratsiyasi 1s1.

Vodorod tabiatda keng tarqalgan–suv, barcha organik birikmalar hamda erkin holda ayrim tabiiy gazlar tarkibida uchraydi. Uning yer po`stlog`idagi miqdori massa jihatdan 0,15 % ga yetadi (gidrosferani hisobga olganda–1 %). Vodorod Quyosh massasining yarmini tashkil etadi.

Tabiatda H ikkita izotopi–protiy (99,98 %) va deyteriy (0,02 %) holida uchraydi. Shu sababli odatdagi suv tarkibida ozroq miqdorda og`ir suv bo`ladi.

Olinishi. Laboratoriya sharoitida vodorod quyidagi usullar bilan olinadi.

1. Metallni (Zn ni) HCl yoki H2SO4 larning eritmalari bilan o`zaro ta`sir ettirish: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2

2. Suvni elektroliz qilish: 2H2O → 2H2 + O2

4H+ + 4e- = H2 │4 │2

2O2- - 2e- = O2 │2 │1

Sanoatda vodorod bir necha xil usullar bilan olinadi.

1. KCl yoki NaCl ning suvdagi eritmalarini elektroliz qilishda qo`shimcha mahsulot sifatida hosil bo`ladi.

2. Konversiya usuli bilan (konversiya–o`zgartirish).

C + H2O = CO + H2 CO + (H2) + H2O = CO2 + H2 + (H2)

3. Metanni suv bug`i bilan konversiyalash:

CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2

4. Metanni Fe yoki Ni katalizator ishtirokida 350 0C ga qadar qizdirish:

CH4 = C + 2H2

5. Koks gazini o`ta sovitish (-196 0C ga qadar). Bunday sovitilganda H dan boshqa barcha gazsimon moddalar suyuqlikka aylanadi (kondensatsiyalanadi).

Fizik–kimyoviy xossalari. Vodorod–eng yengil gaz (u havodan 14,5 marta yengil), rangsiz, ta`msiz, hidsiz, suvda kam eriydi (1 l suvda 20 0C da 18 ml eriydi), -252,8 0C da suyuqlanadi. Suyuq vodorod rangsiz. Vodorodning massa sonlari 1, 2, 3 bo`lgan protiy - 1H, deyteriy - 2D va tririy - 3T izotoplari mavjud.

Birikmalarda vodorod doimo I valentli bo`ladi, oksidlanish darajasi +1, lekin metallarning gidridlarida –1 ga teng bo`ladi. Molekulasi ikki atomdan tarkib topgan. H : H yoki H2, H2 = 2H, ∆H0 = 436 kJ/mol.



Vodorod kislorodda yonganda ko`p miqdorda issiqlik chiqadi. H-O alangasining harorati 3000 0C ga yetadi. 2 hajm H bilan 1 hajm O ning aralashmasi qaldiroq gaz deyiladi. Bu gaz qattiq portlaganda suv hosil bo`ladi:

2H2 + O2 = 2H2O



Yuqori haroratda H ishqoriy va ishqoriy–yer metallari bilan birikib, oq kristall moddalar–gidridlar hosil qiladi. Gidridlar suv ta`sirida oson parchalanib, tegishli ishqor va vodorodni hosil qiladi:

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2

Atomar vodorodning reaksiyaga kirishish xususiyati juda kuchli bo`ladi: u xona haroratida metallarning oksidlarini qaytaradi, O, S, P bilan birikadi.

H + H = H2, ∆H0 = -436 kJ/mol.

Vodorod qizdirilganda ko`pchilik metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi. Masalan, CuO + H2 = Cu + H2O

H2 – 2e- = 2H+ │2 │1

Cu2+ + 2e- = Cu │2 │1

Ishlatilishi. Vodorod yengil gaz sifatida aerostatlar va dirijabllarni to`ldirish uchun (He bilan aralashmasi) ishlatiladi.

Vodorod yuqori harorat hosil qilish uchun ishlatiladi: O-H alangasi bilan metall qirqiladi va payvandlanadi. Undan metallarning oksidlaridan metallarni olish uchun, kimyo sanoatida–havo azotidan ammiak olish uchun va ko`mirdan sun`iy suyuq yonilg`i olish uchun, oziq-ovqat sanoatida–yog`larni gidrogenlash uchun foydalaniladi. Vodorodning izotoplari–deyteriy bilan tritiy atom energetikasida muhim yonilg`i (termoyadro yonilg`isi) sifatida ishlatiladi.



4. Suv, og`ir suv, konstitutsion suv.

Tabiatda uchrashi. Suv–vodorodning oksidi–eng ko`p tarqalgan va muhim moddalardan biridir. Yerning suv egallagan sathi quruqlik sathidan 2,5 marta katta. Tabiatda toza suv yo`q–uning tarkibida doimo qo`shimchalar bo`ladi. Toza suv haydash yo`li bilan olinadi. Haydalgan suv distillangan suv deyiladi. Suvning tarkibi (massa jihatidan) 11,19 % vodorod va 88,81 % kisloroddan iborat.

Fizik–kimyoviy xossalari. Toza suv shaffof, hidsiz va ta`msiz bo`ladi. Uning zichligi 4 0C da eng katta (1g/sm3) bo`ladi. Muzning zichligi suvning zichligidan kam, shu sababli muz suv yuziga qalqib chiqadi. Suv 0 0C da muzlaydi va 101325 Pa bosimda 100 0C da qaynaydi. U issiqlikni yaxshi o`tkazmaydi va elektrni juda yomon o`tkazadi. Suv–yaxshi erituvchi.

Suv–reaksiyaga ancha yaxshi kirishuvchan modda. U odatdagi sharoitda ko`pchilik asosli va kislotali oksidlar, ishqoriy va ishqoriy-yer metallari bilan reaksiyaga kirishadi, masalan:

H2O + Na2O = 2NaOH 2H2O + Li = 2LiOH + H2

H2O + SO2 = 2NaOH 2H2O + Ca = Ca(OH)2 + H2

Suv turli-tuman birikmalar–gidratlar (kristallgidratlar) hosil qiladi. Masalan,

H2O + H2SO4 = H2 SO4•H2O 10H2O + Na2CO3 = Na2CO3•H2O

H2O + NaOH = NaOH•H2O 5H2O + CuSO4 = CuSO4•H2O

Suvni bog`lovchi birikmalar qurituvchilar sifatida ishlatiladi. Yuqoridagilardan boshqa qurituvchi moddalardan P2O5, CaO, BaO, Na metali (ular ham suv bilan kimyoviy o`zaro ta`sirlashadi), shuningdek, silikagelni ko`rsatish mumkin.

Og`ir suv. Tarkibida og`ir vodorod bo`ladigan suv og`ir suv deyiladi (D2O formula bilan belgilanadi). U odatdagi suvdan farq qiladi, buni ikkala suvning fizikaviy xossalarini o`zaro taqqoslashdan ham ko`rish mumkin:

D2O H2O

Molekulyar massasi 20 18

20 0C dagi zichligi, g/sm3 1,1050 0,9982

Kristallanish temperaturasi, 0C 3,8 0

Qaynash temperaturasi, 0C 101,4 100

O`g`ir suv bilan kimyoviy reaksiyalar odatdagi suv bilan bo`lgandagiga qaraganda ancha sekin ketadi. Shuning uchun odatdagi suv uzoq vaqt elektroliz qilinganda elektrolizyorda og`ir suv to`planib qoladi.

Og`ir suv yadro reaktorlarida neytronlarni sekinlatuvchi sifatida ishlatiladi.



Takrorlash uchun savollar.

  1. Metallmaslar davriy jadvalda qanday ravishda joylashgan?

  2. Metallmaslar qanday umumiy xossalarni namoyon qiladi?

  3. Tabiatda vodorod qanday hollarda uchraydi?

  4. Vodorod qanday fizik-kimyoviy xossalarni namoyon qiladi?

  5. Suv qanday fizik-kimyoviy xossalarga ega?

  6. Og`ir suv qanday fizik-kimyoviy xossalarga ega?

Mavzuga oid tayanch iboralar.

Metallmaslar, metallar, amfoter elementlar, protiy, deyteriy, tritiy, konversiya usuli, koks gazi, qaldiroq gaz, metall gidridlari, distillangan suv, qurituvchilar, og`ir suv.



Mavzuga oid adabiyotlar.

1. G. P. Xomchenko. Kimyo. Oliy o`quv yurtlariga kiruvchilar uchun. Toshkent, «O`qituvchi», 2001.

2. K. R. Rasulov va boshqalar. «Umumiy va anorganik kimyo». Toshkent, «O`qituvchi», 1996.

3. G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Anorganik kimyo. 8-9-sinf darsliklari. Toshkent, «O`qituvchi», 1992.

4. A. G. Muftaxov, H. T. Omonov, R. O. Mirzayev. Umumiy kimyo. Toshkent, «O`qituvchi», 2002.

5. M. M. Abdulxayeva, O`. M. Mardonov. Kimyo. Toshkent, «O`zbekiston», 2002.

6. S. Masharipov, I. Tirkashev. Kimyo. Toshkent, «O`qituvchi», 2002.

2-Ma`ruza.

Mavzu: Azot va fosfor. Mineral o`g`itlar.

Reja.


  1. Azot guruhchasining umumiy tavsifi.

  2. Azot, ammiak, ularning olinishi va xossalari.

  3. Azot oksidlari, nitrat kislota va uning tuzlari.

  4. Fosfor, oksidlari, fosfat kislotalar va ularning tuzlari.

  5. Mineral o`g`itlar.

Yangi darsning bayoni.

1. Azot guruhchasining umumiy tavsifi.

Azot guruhchasiga azot–N, fosfor–P, surma–Sb, mishyak–As va vismut–Bi elementlari kiradi. Bular davriy jadval V guruhining p–elementlaridir. Ular atomlarining tashqi energetik pog`onasida 5 tadan elektron bo`ladi–ns2 np3. Shu sababli bu elementlarning yuqori oksidlanish darajasi +5 ga, quyi oksidlanish darajasi –3 ga teng, ba`zan +3 oksidlanish darajasida ham bo`ladi.

2. 1-jadval. Azot guruhchasi elementlarining xossalari.





Xossalari

N

P

As

Sb

Bi

1.

2.

3.


4.

5.

6.



Tartib raqami

Valent elektronlari

Atomining ionlanish energiyasi, eV

Nisbiy elektrmanfiyligi

Birikmalarida oksidlanish darajasi
Atom radiusi, nm


7

2s22p3

14,5
3,07

+5,+4,


+3,+2,

-3,-2,-1


0,071

15

3s23p3

10,5
2,1

+5,+4,


+3,-3,

-2

0,13



33

4s24p3

9,8
2,2

+5,+3,


-3
0,15

51

5s25p3

8,6
1,82

+5,+3,


-3
0,16

83

6s26p3

7,3
1,67

+5,+3,-3
0,18



N +7)2 )5 1s22s22p3 P +15)2 )8 )5 1s22s22p63s23p3

Azot guruhchasidagi elementlar H bilan RH3 tarkibli birikmalar, O bilan R2O3 va R2O5 tarkibli oksidlar hosil qiladi. Masalan, NH3–ammiak, PH3–fosgen, N2O3 va N2O5–azot oksidlari, P2O3 va P2O5–fosfor oksidlari.

Guruhchada tartib raqami ortishi bilan metallmaslik xossalari susayadi, metallik xossalari esa kuchayadi. Guruhchadagi elementlarning xossalari bir-biridan keskin farq qiladi. M: azot–metallmas (x=3,07), vismut–metall (x=1,67).

2. Azot, ammiak, ularning olinishi va xossalari.

Tabiatda uchrashi. Azot tabiatda asosan erkin holda uchraydi. Havoda uning hajmiy ulushi 78,09 %, massa ulushi 75,6 % bo`ladi. Oz miqdorda tuproq tarkibida, oqsil moddalar va ko`pchilik tabiiy birikmalar tarkibida bo`ladi. Yer po`stlog`idagi azotning umumiy miqdori 0,01 %.

Olinishi. Texnikada azot suyuq havodan olinadi. Azot olish uchun havo suyuq holatga o`tkaziladi, so`ngra bug`latish yo`li bilan uchuvchanligi kamroq bo`lgan kisloroddan ajratiladi.

(azotning Tqaynash= -195,8 0C, kislorodning Tqaynash= -183 0C )

Laboratoriyada sof azot ammoniy nitritni qizdirib parchalash orqali olinadi:

NH4NO2 = N2↑ + 2H2O



Orbitallar birikayotgan atomlarning markazlarini bog`lovchi chiziq bo`ylab bir-birini qoplaganida hosil bo`ladigan kovalent bog`lanish sigma–σ bog`lanish deyiladi.

Orbitallar birikayotgan atomlarning markazlarini bog`lovchi chiziqning ikkala tomoni bo`ylab bir-birini qoplaganida vujidga keladigan kovalent bog`lanish pi–π bog`lanish deyiladi.

Azot molekulasida bitta σ–bog`lanish va ikkita π–bog`lanish, hammasi bo`lib uchta bog`lanish mavjud.



Fizik–kimyoviy xossalari. Azot–rangsiz, hidsiz, ta`msiz va havodan yengil gaz. 20 0C da 1 l suvda 15,4 ml azot eriydi. Tabiiy azot massa sonlari 14 (99,64 %) va 15 (0,36 %) bo`lgan ikkita barqaror izotopdan tarkib topgan.

Azot molekulasi ikki atomdan iborat. Ular orasidagi bog`lanishning uzunligi juda qisqa–0,109 nm. Xona temperaturasida azot faqat litiy bilan bevosita birikadi:

N2 + 6Li = 2Li3N

Azot turli metallar bilan yuqori haroratda birikib nitridlar hosil qiladi:

3Ca + N2 = Ca3N2 2Al + N2 = 2AlN

Azot vodorod bilan yuqori bosim va haroratda katalizator ishtirokida birikadi: N2 + 3H2 = 2NH3

Elektr yoyi haroratida (3000-4000 0C) azot kislorod bilan birikadi:

N2 + O2 = 2NO



Azot vodorod bilan bir necha xil birikma hosil qiladi, ulardan eng muhimi ammiak–NH3 dir.

Laboratoriya sharoitida ammiak odatda ammoniy xlorid bilan so`ndirilgan ohak aralashmasini ohista qizdirish orqali olinadi:

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O

Sanoatda ammiak azot bilan vodorodni sintez qilish orqali olinadi:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3, ∆H0 = -92,4 kJ.

Ammiak o`ziga xos o`tkir hidli rangsiz gaz, havodan deyarli ikki marta yengil. Bosim oshirilganda yoki ammiak sovitilganda u osonlik bilan rangsiz suyuqlikka aylanadi (Tqaynash= -33,4 0C). Suvda juda yaxshi eriydi (20 0C da 1 hajm suvda 700 hajm NH3 eriydi). Uning suvdagi eritmasi ammiakli suv yoki navshadil spirti deyiladi.

NH3 + H2O ↔ NH3•H2O (NH4OH) ↔ NH4+ + OH-

Ammiak kislotalar bilan o`zaro ta`sirlashib ammoniy tuzlarini hosil qiladi:

NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4

Ammiak kislorodda va qizdirilgan havoda yonib, azot hamda suv hosil qiladi: 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

Katalizator ishtirokida ammiak kislorod bilan ta`sirlashib azot (II)-oksid va suv hosil qiladi: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

Qizdirilganda ammiak mis (II)-oksidni qaytaradi, o`zi esa erkin azotga qadar oksidlanadi: 3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O

Ammoniy tuzlari ammoniy kationi bilan kislota anionidan tarkib topgan. Ammoniy tuzlari ammiakni yoki uning suvdagi eritmalarini kislotalar bilan o`zaro ta`sir ettirib olinadi. Masalan,

NH3 + HNO3 = NH4NO3 ; NH3•H2O + HNO3 = NH4NO3 + H2O

Ammoniy tuzlari ishqorlar, kislotalar va boshqa tuzlarning eritmalari bilan reaksiyaga kirishadi:

NH4Cl + NaOH = NaCl + H2O + NH3↑ ; 2NH4Cl + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2HCl↑

(NH4)2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NH4Cl

Ammoniy tuzlarining hammasi qizdirilganda parchalanadi yoki haydaladi masalan: (NH4)2CO3 = 2NH3↑ + H2O + CO2

3. Azot oksidlari, nitrat kislota va uning tuzlari.

Azot (II)-oksid NO–rangsiz gaz, suvda yaxshi erimaydi. Havo kislorodi bilan bevosita birikib, qo`ng`ir gaz–azot (IV)-oksid hosil qiladi: 2NO + O2 = 2NO2

Laboratoriya sharoitida NO suyultirilgan HNO3 bilan Cu ni o`zaro ta`sir ettirib olinadi: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Cu – 2e- = Cu2+ │2 │3

N5+ + 3e- = N2+ │3 │2



Azot (IV)-oksid NO2–o`ziga xos hidli qo`ng`ir gaz, havodan og`irroq, zaharli, nafas yo`llarini yallig`lantiradi. Laboratoriya sharoitida konsentrlangan HNO3 bilan Cu ni o`zaro ta`sir ettirib olinadi:

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Cu – 2e- = Cu2+ │2 │1

N5+ + e- = N4+ │1 │2

Azot (IV)-oksid suv bilan o`zaro ta`sir ettirilganda HNO2 va HNO3 lar hosil bo`ladi: 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

N4+ - e- = N5+ │1 │1



N4+ + e- = N3+ │1 │1

2N4+ = N5+ + N3+

HNO2 beqaror kislota, shuning uchun qizdirilganda tez parchalanib ketadi. NO2 issiq suvda eritilganda HNO3 va NO hosil bo`ladi:

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

N4+ - e- = N5+ │1 │2

N4+ + 2e- = N2+ │2 │1

3N4+ = 2N5+ + N2+

Kislorod mo`l bo`lganda faqat HNO3 hosil bo`ladi:

4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

N4+ - e- = N5+ │1 │4

O20 + 4e- = 2O2- │4 │1

4N4+ + O20 = N45+ + 2O2-



Nitrat kislota laboratoriya sharoitida uning tuzlariga konsentrlangan H2SO4 ta`sir ettirib olinadi: KNO3 + H2SO4 = HNO3 + KHSO4

Sanoatda HNO3 ammiakni katalitik oksidlash yo`li bilan olinadi. Bu uch bosqichda amalga oshiriladi: 1) ammiakni Pt katalizatorida NO ga qadar oksidlanadi: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

2) NO ni havo kislorodi ta`sirida NO2 ga qadar oksidlanadi: 2NO + O2 = 2NO2

3) NO2 ni mo`l kislorod ishtirokida suvga yuttiriladi: 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

HNO3–o`tkir hidli, rangsiz suyuqlik, juda gigroskopik, havoda «tutaydi», chunki uning bug`lari havodagi namlik bilan tuman tomchilarini hosil qiladi, suv bilan istalgan nisbatda aralashadi, 86 0C da qaynaydi.

Suyultirilgan HNO3 kuchli kislotalar qatoriga kiradi. Suvdagi eritmalarda dissotsilanadi: HNO3 ↔ H+ + NO3-

Issiqlik ta`sirida va yorug`da qisman parchalanadi:

4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2

Nitrat kislota metallar bilan o`zaro ta`sirlashganda odatda vodorod ajralib chiqmaydi; u oksidlanib, suv hosil qiladi.

Ag + HNO3 (kons) → AgNO3 + NO2 + H2O ;

3Ag + 4HNO3 (suyul) → 3AgNO3 + NO + 2H2O

Nitrat kislota ko`pchilik metallmaslar bilan reaksiyaga kirishib, ularni tegishli kislotalarga qadar oksidlaydi, masalan:

S + 2HNO3 = H2SO4 + 2NO ; 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO

B + 3HNO3 = H3BO3 + 3NO2 ; C + 4HNO3 = CO2 + 2H2O + 4NO2



4. Fosfor, oksidlari, fosfat kislotalar va ularning tuzlari.

Tabiatda uchrashi. Fosfor tabiatda faqat birikmalar holida uchraydi; ulardan eng muhimi–Ca3(PO4)2–apatit mineralidir, ulardan eng ko`p tarqalgani ftorapatitdir–3Ca3(PO4)2•CaF2. Fosfor oqsil moddalar tarkibida turli xil birikmalar holida bo`ladi. Miya to`qimalarida fosforning miqdori 0,38 %, muskullarda–0,27 % bo`ladi. Yer po`stlog`ining 0,08 % ini fosfor tashkil etadi.

Olinishi. Fosfor apatitlar yoki fosforitlardan olinadi. Buning uchun ular ko`mir (koks) va qum bilan aralashtiriladi hamda elektr pechda 1500 0C da qizdiriladi: 2Ca3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 = 6CaSiO3 + P4 + 10CO

Fizik–kimyoviy xossalari. Fosforning bir necha allotropik shakl o`zgarishlari mavjud: oq, qizil, qora fosfor.

Oq fosfor–rangsiz va juda zaharli modda. Fosfor bug`larini kondensatsiyalash yo`li bilan olinadi. Suvda erimaydi, lekin CS2 da yaxshi eriydi. Uzoq vaqt qizdirilganda qizil fosforga aylanadi.

Qizil fosfor–qizil-qo`ng`ir trangli kukun, zaharsiz. Suvda va CS2 da erimaydi.

Qora fosfor–tashqi ko`rinishidan grafirga o`xshaydi, ushlab ko`rilganda yog`lidek tuyuladi, yarim o`tkazgich xossalarga ega. Oq fosforni juda katta bosim ostida uzoq vaqt qizdirish (200 0C va 1200 MPa da) orqali olinadi.

Fosfor ko`rchilik oddiy moddalar–O, galogenlar, S, va ba`zi metallar bilan birikadi, bunda oksidlash va qaytarish xossalarini namoyon qiladi, masalan:

4P + 5O2 = 2P2O5 yoki P4O10 2P + 3Ca = Ca3P2

2P + 3S = P2S3 2P + 3Cl2 = 2PCl3



Fosforning metallar bilan hosil qilgan birikmalari fosfidlar deyiladi, ular suv ta`sirida oson parchalanib, fosfin PH3–sarimsoq hidi keladigan juda zaharli moddani hosil qiladi: Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3

Fosfor (III)-oksid P4O6mumsimon kristall massa, 22,5 0C da suyuqlanadi. P ni O yetishmaydigan sharoitda yondirish yo`li bilan olinadi, kuchli qaytaruvchi, juda zaharli.

Fosfor (V)-oksid P4O10–oq gigroskopik kukun. P ni mo`l havo yoki O da yondirish orqali olinadi. U suv bilan shiddatli birikadi hamda boshqa birikmalardan suvni tortib oladi. Gazlar va suyuqliklarni qurituvchi sifatida ishlatiladi. 3P4O10 + 6H2O = 4H3(PO3)3 trimetafosfat kislota

H3(PO3)3 + 3H2O = 3H3PO4 fosfat kislota

2H3PO4 = H4P2O7 + H2O difosfat kislota

Fosfat kislota H3PO4–oq qattiq modda. Sanoatda ikki usul bilan (ekstraksiya va termik usul) olinadi.

1) Maydalangan Ca3(PO4)2 ga H2SO4 bilan ishlov berib olinadi:

Ca3(PO4)2 + H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4

2) Dastlab fosfor olinadi, so`ngra P4O10 ga qadar oksidlanadi va bu oksidga suv ta`sir ettirib sof H3PO4 olinadi.

Fosfat kislota suvdagi eritmalarda bosqich bilan dissotsilanadi. U uch asosli kislota bo`lgani uchun uch xil tuzlar–fosfatlar hosil qiladi:

1) fosfatlar–fosfat kislotadagi H ning hamma atomlari o`rnini boshqa atomlar olgan, masalan, K3PO4–kaliy fosfat; (NH4)3PO4–ammoniy fosfat.

2) gidrofosfatlar-fosfat kislotadagi 2 H atomlari o`rnini boshqa atomlar olgan, masalan, K2HPO4–kaliy gidrofosfat; (NH4)2HPO4–ammoniy gidrofosfat.

3) digidrofosfatlarfosfat kislotadagi bitta H atomining o`rnini boshqa atom olgan, masalan, KH2PO4–kaliy digidrofosfat; NH4H2PO4–ammoniy digidrofosfat.

5. Mineral o`g`itlar.

Tarkibida o`simliklar uchun zaruriy oziq elementlari bo`ladigan moddalar, asosan tuzlar mineral o`g`itlar deyiladi. Ular yuqori va barqaror hosil olish maqsadida tuproq unumdorligini oshirish uchun tuproqqa qo`shiladi. O`simliklarning o`sib rivojlanishi uchun zarur bo`lgan asosiy kimyoviy elementlar – C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, Fe, S hisoblanadi. Ushbu elementlar, asosan N, P, K o`simliklarga ko`plab miqdorlarda kerak bo`ladi. Shu sababli ular makroelementlar deyiladi, tarkibida shu elementlar bor o`g`itlar esa makroo`g`itlar yoki odatdagi o`g`itlar deyiladi.

Lekin tirik organizmlarda yuqorida aytib o`tilgan 10 element bilan birga juda oz miqdorlarda (mikromiqdorlarda) B, Cu, Co, Mn, Zn, Mo, J kabi kimyoviy elementlar ham zarur. Ular mikroelementlar, tarkibida shunday elementlar bor o`g`itlar esa mikroo`g`itlar deyiladi.

Mineral o`g`itlar oddiy va kompleks o`g`itlarga bo`linadi.



Oddiy o`g`itlar tarkibida bitta oziq elementi bo`ladi. Masalan, natriyli selitra tarkibida azot, kaliy xlorid tarkibida kaliy bor.

Murakkab o`g`itlarning bir xil zarrachalari tarkibida ikkita va undan ko`p oziq elementi bo`ladi. Masalan, kaliyli selitra tarkibida kaliy va azot, nitrofoskada–azot, fosfor va kaliy bo`lladi.

Aralash o`g`itlar turli xil o`g`itlarning–oddiy, murakkab o`g`itlarning yoki oddiy va murakkab o`g`itlarning mexanik aralashmasidan iborat bo`ladi. Ular ko`pincha o`g`it aralashmalari deyiladi.

O`g`itlar ishlab chiqaradigan sanoat o`g`it sanoati deyiladi. Mamlakatimizda qudratli o`g`it sanoati yaratilgan. Hozirgi vaqtda bu sanoat mineral o`g`itlarning 40 dan ortiq turini ishlab chiqarmoqda.

Azotli o`g`itlar tarkibida bog`langan azot bo`ladi. Bular selitralar (NaNO3, KNO3, NH4NO3, Ca(NO3)2), ammoniy tuzlari, suyuq NH3, NH4OH, mochevina–CO(NH2)2–bular fosfat kislotaning Ca li va NH4 li tuzlaridir. Fosforit talqoni, fosforitlarni mayda tuyish yo`li bilan olinadi, tarkibida Ca3(PO4)2 bo`ladi. Oddiy superfosfat, apatit va fosforitlarga H2SO4 bilan ishlov berish orqali olinadi.

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 Q Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

Qo`sh superfosfat–tarkibi Ca(H2PO4)2 bo`lgan konsentrlangan fosforli o`g`it.

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 Q 3Ca(H2PO4)2

Presipitat–tarkibi CaHPO4•2H2O bo`lgan fosforli o`g`it.

H3PO4 + Ca(OH)2 Q CaHPO4•2H2O

Suyak talqoni, uy hayvonlarining suyaklarini qayta ishlab olinadi, tarkibida Ca3(PO4)2 bor.

Ammofos–tarkibida fosfor va azot bo`ladigan o`g`it. H3PO4 ni NH3 bilan neytrallanganda hosil bo`ladi. Odatda tarkibida NH4H2PO4 va (NH4)2HPO4 bo`ladi.



Kaliyli o`gitlar ham o`simliklarning oziqlanishi uchun zarur. Ehg muhim kaliyli o`g`itlar quyidagilar hisoblanadi: 1) ishlov berilmagan tuzlar maydalangan tabiiy tuzlardan, asosan silvinit NaCl•KCl va kainit MgSO4•KCl•3H2O minerallaridan iborat; 2) konsentrlangan o`g`itlar, tabiiy kaliyli tuzlarni qayta ishlash natijasida olinadi, bular KCl va K2SO4; 3) yog`och va torf kuli tarkibida potash K2CO3 bo`ladi.

Takrorlash uchun savollar.

1. Azot qanday olinadi va qanday xossalarni namoyon qiladi?

2. Fosfor qanday olinadi va qanday xossalarga ega?

3. Fosfor oksidlari qanday olinadi va qanday xossalarga ega?

4. Mineral o`g`itlar qanday turlarga bo`linadi?

5. Mikroo`itlar va makroo`g`itlar deb qanday o`itlarga aytiladi?



Mavzuga oid tayanch iboralar.

Sigma bog`l`nish, pi bog`lanish, ammiakli suv yoki navshadil spirti, sirkulyatsiya jatayoni, nitratlar, fosfatlar, oddiy o`g`itlar, murakkab o`g`itlar, aralash o`g`itlar, o`g`it sanoati, azotli-, fosforli-, kaliyli- o`g`itlar.



Mavzuga oid adabiyotlar.

1. G. P. Xomchenko. Kimyo. Oliy o`quv yurtlariga kiruvchilar uchun. Toshkent, «O`qituvchi», 2001.

2. K. R. Rasulov va boshqalar. «Umumiy va anorganik kimyo». Toshkent, «O`qituvchi», 1996.

3. G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Anorganik kimyo. 8-9-sinf darsliklari. Toshkent, «O`qituvchi», 1992.

4. A. G. Muftaxov, H. T. Omonov, R. O. Mirzayev. Umumiy kimyo. Toshkent, «O`qituvchi», 2002.

5. M. M. Abdulxayeva, O`. M. Mardonov. Kimyo. Toshkent, «O`zbekiston», 2002.

6. S. Masharipov, I. Tirkashev. Kimyo. Tosshkent, «O`qituvchi», 2002.

3-Ma`ruza.

Mavzu: Uglerod va kremniy. Shisha va sement.

Reja.

1. Uglerod guruhchasi elementlarining umumiy xossalari.

2. Uglerod, uning olinishi, xossalari, oksidlari, karbonat kislota va uning tuzlari.

3. Kremniy, uning olinishi, xossalari, oksidlari, silikat kislota va uning tuzlari.

4. Shisha va sementning olinishi.

Yangi darsning bayoni.

1. Uglerod guruhchasi elementlarining umumiy xossalari.

Uglerod guruhchasiga C, Si, Ge, Sn va Pb elementlari kiradi. Bular D. I. Mendeleyev davriy jadvali IV guruhning p–elementlari hisoblanadi. Ularning atomlarining tashqi energetik pog`onasida to`rttadan–ns2np2 elektron bo`ladi. Guruhchadagi dastlabki ikki element atomlari tashqi pog`nasining elektron tuzilishini shunday tasvirlash mumkin:

6C +6)2)4 1s22s22p2 14Si +)2)8)4 1s22s22p63s23p2

Uglerod guruhchasining elementlari kimyoviy birikmalarida +4 va –4, shuningdek, +2 oksidlanish darajalarini namoyon qiladi, yadroning zaryadi kattalashishi bilan +2 oksidlanish darajasi ko`proq namoyon bo`ladi.

Uglerod guruhchasi elementlari umumiy formulasi RO va RO2 bo`lgan oksidlar, umumiy formulasi RH4 bo`lgan vodorodli birikmalar hosil qiladi. C va Si yuqori oksidlarining gidratlari kislota xossalariga, qolgan elementlarning gidratlari esa amfoter xossalarga ega. Kislota xossalari Ge gidratlarida, asos xossalari esa Pb gidratlarida kuchliroq ifodalangan. C dan Pb ga o`tgan sari vodorodli birikmalari–RH4 ning puxtaligi kamayadi: CH4–mustahkam, barqaror modda, PbH4 esa erkin holda ajratib olinmagan. Guruhchada tartib raqami ortishi bilan atomning ionlanish energiyasi kamayadi va atom radiusi kattalashadi, yani metallmaslik xossalari susayadi, metallik xossalari esa kuchayadi.

3. 1-jadval. Uglerod guruhchasi elementlarining xossalari.





Xossalari

C

Si

Ge

Sn

Pb

1.

2.

3.


4.

5.
6.



Tartib raqami

Valent elektronlari

Atomining ionlanish energiyasi, eV

Nisbiy elektrmanfiyligi

Birikmalarida oksidlanish darajasi

Atom radiusi, nm



6

2s22p2

11,3
2,50

+4,+2,


-4

0,077


14

3s23p2

8,2
1,74

+4,+2,


-4

0,134


32

4s24p2

7,9
2,02

+4, -4
0,139



50

5s25p2

7,3
1,72

+4, +2, -4

0,158


82

6s26p2

7,4
1,55

+4, +2, -4

0,175


2. Uglerod, uning olinishi, xossalari, oksidlari,

karbonat kislota va uning tuzlari.

Tabiatda uchrashi. Tabiatda uglerod erkin holda, olmos, grafit va karbin ko`rinishida, birikmalarida esa–toshko`mir, qo`ng`ir ko`mir hamda neft ko`rinishida uchraydi. Tabiiy karbonatlar–ohaktosh, marmar, bo`r–CaCO3, magnezit–MgCO3, dolomit-MgCO3•CaCO3 tarkibiga kiradi. Organik moddalarning asosiy tarkibiy qismi hisoblanadi. C ning yer qobig`idagi miqdori 0,1 %. Havoda C CO2 tarkibida bo`ladi.

Fizik–kimyoviy xossalari. Olmosatom panjarali rangsiz kristall modda. Olmos kristallarida C atomlari sp3–gibridlanish holatida bo`ladi. Issiqlikni yaxshi o`tkazmaydi va elektr tokini deyarli o`tkazmaydi. Sof holdagi namunalari yorug`likni kuchli sindiradi (shu`lalanadi), shuning uchun bezaklar (brilliantlar) tayyorlashda, shisha kesish, tog` jinslarini burg`ulash va o`ta qattiq materiallarni silliqlash uchun ishlatiladi.

Grafit–salgina metall yaltiroqligi bor, ushlab ko`rilganda yog`lidek tuyuladigan to`q kulrang kristall modda. Grafit kristallarida C atomlari sp2–gibridlanish holatida bo`ladi. Grafit qalamlar o`zagini va elektrodlar (sanoatdagi elektrolizlar uchun) tayyorlashda ishlatiladi, texnik moylar bilan aralashma holida surkov materiali sifatida foydalaniladi. Grafit qiyin suyuqlanadigan va haroratning keskin o`zgarishlariga yaxshi chidaydigan bo`lgani uchun grafit bilan gil aralashmasidan metallurgiya uchun suyuqlantirish tigellari tayyorlanadi. Yadro reaktorlarida neytronlarni sekinlatuvchi sifatida ham foydalaniladi.

Karbin–qora rangli mayda kristall kukun. Karbin kristallari C atomlarining navbatlashib keladigan oddiy va uchlamchi bog`lanishlar orqali bog`langan chiziqsimon zanjirlardan tarkib topgan:

—C≡C―C≡C―C≡C―C≡C― yoki (―C≡C―)n

Tabiiy C element sifatida ikki izotopdan : 12C (98,892 %) va 13C (1,108 %) dan tarkib topgan.

Uglerodli birikmalar termik parchalanganda qora massa–ko`mir hosil bo`ladi. Ko`mirning eng muhim navlari koks, pista ko`mir va qurum.



Koks toshko`mirni havosiz joyda qizdirish bilan olinadi. Metallurgiyada qaytaruvchi sifatida ishlatiladi.

Pista ko`mir havosiz joyda yoki havo oz bo`lganda yog`ochning qizdirilganda ko`mirlanishidan hosil bo`ladi. Metallurgiya sanoatida, temirchilik ustaxonalarida, qora porox olish, gazlarni yuttirishda va turmushda ishlatiladi.

Qurum uglevodlarni (tabiiy gaz, C2H2, skipidar) cheklangan miqdordagi havoda yondirish (yoki havosiz joyda termik parchalash) yo`li bilan olinadi.

Ko`mirning va boshqa qattiq yoki suyuq moddalarning o`z sirtida bug`, gaz va erigan moddalarni ushlab qolish xossasi adsorbsiya deyiladi. Yuzasida adsorbsiya sodir bo`ladigan moddalar adsorbentlar deyiladi. Adsorbilanadigan moddalar adsorbatlar deyiladi. Agar, masalan siyoh eritmasini mayda tuyulgan ko`mirga qo`shib chayqatilsa va so`ngra aralashma filtrlansa, u holda filtratda rangsiz suyuqlik–suv bo`ladi. Bu holda erigan boyoqning hammasi ko`mirga adsorbilanadi. Ko`mir–adsorbent, boyo`q–adsorbat.

C oksidlovchi sifatida ba`zi metallar va metallmaslar bilan reaksiyaga kirishadi. C ning metallar bilan hosil qilgan birikmalari karbidlar deyiladi.

4Al + 3C = Al4C3 CaO + 3C = CaC2 + CO

Vodorod bilan ko`mir nikel katalizator ishtirokida va qizdirilganda ta`sirlashib metanni hosil qiladi: C + 2H2 = CH4

Uglerod kislorod bilan ta`sirlashib oksidlar hosil qiladi:

2C + O2 = 2CO C + O2 = CO2

Ko`mir Fe, Cu, Zn, Pb va boshqa metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi, uning bu xossasidan metallurgiyada shu metallarni olishda keng ko`lamda foydalaniladi. Masalan,

2ZnO + C = 2Zn + CO2 Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3C

Uglerod (II)–oksid CO uglerodning kislorod yetishmaganda yonishi jarayonida hosil bo`ladi. Sanoatda u yuqori haroratda ko`mir cho`g`i ustidan CO2 o`tkazish yo`li bilan olinadi:

2C + O2 = 2CO C + CO2 = 2CO

Laboratoriya sharoitida CO chumoli kislotaga qizdirib turib konsentrlangan H2SO4 ta`sir ettirish orqali olinadi: HCOOH = H2O + CO↑

CO–rangsiz, hidsiz, nihoyatda zaharli gaz. Ishlab chiqarish binolarida CO ning yo`l qo`yiladigan miqdori 1 L havoda 0,03 mg ni tashkil etadi. Yuqori haroratlarda CO kuchli qaytaruvchi. U ko`pchilik metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi. CO ning bu xossasidan rudalardan metallar suyuqlantirib olishda foydalaniladi. Masalan, CO + CuO = Cu + CO2

Havoda CO ko`kish alanga berib yonib, ko`p miqdorda issiqlik ajratib chiqaradi. Shuning uchun u boshqa gazlar bilan birgalikda gazsimon yonilg`ining ba`zi turlari–generator gazi va suv gazi tarkibiga kiradi.

2C2+O + O20 = 2C4+O22-, ∆H0298 = -572 kJ

Uglerod (IV)–oksid CO2 tabiatda organik moddalar yonganida va chiriganida hosil bo`ladi. Hayvon va o`simliklar nafas olganida ajralib chiqadi. Laboratoriya sharoitida CO2 marmarga HCl ta`sir ettirib olinadi:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

Sanoatda CO2 ohaktosh kuydirilganda hosil bo`ladi:

CaCO3 = CaO + CO2

CO2–rangsiz gazsimon modda. Havodan 1,5 marta og`ir, shu sababli uni bir idishdan boshqasiga quyish mumkin. Yonishga va nafas olishga yordam bermaydi. O`t oldirilgan cho`p CO2 da o`chadi, CO2 ning konsentratsiyasi katta bo`lganda odam va hayvonlar bo`g`iladi. U shaxta, quduq va yerto`lalarda ko`pincha xavfli miqdorlarda to`planib qoladi. CO2 xona haroratida 6 MPa bosimda suyuqlikka aylanadi. Suyuq holda po`lat ballonlarda saqlanadi va tashiladi. Qattiq CO2 quruq muz deyiladi. Kislotali oksid xossalarini namoyon qiladi: suv va ishqorlarning eritmalari bilan o`zaro ta`sirlashadi. 1 hajm suvda taxminan 1 hajm CO2 eriydi, bunda H2CO3 hosil bo`ladi. Reaksiya qaytar:

CO2 + H2O ↔ H2CO3

Ishqorlarning eritmalari bilan o`zaro ta`sirlashganda tuzlar hosil bo`ladi:

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

Yuqori haroratlarda oksidlash xossalarini namoyon qiladi: ko`mir va aktiv metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Masalan:

CO2 + C = 2CO CO2 + 2Mg = 2MgO + C

CO2 soda, shakar ishlab chiqarishda, suv va ichimliklarni gazlashtirish uchun, suyuq holga–o`t o`chirgichlarda ishlatiladi. Quruq muzdan tez buziladigan mahsulotlarni saqlashda foydalaniladi.



Karbonat kislotaH2CO3 faqat eritmadagina mavjud bo`ladi. Qizdirilganda CO2 va H2O ga ajraladi. U ikki asosli kislota sifatida bosqich bilan dissotsilanadi. Dastlab HCO3- ga, so`ngra juda oz darajada CO32- ga ajraladi:

H2CO3 ↔ H+ + HCO3- HCO3- ↔ H+ + CO32-

Karbonat kislota ikki qator tuzlar: o`rta tuzlar–karbonatlar va nordon tuzlar–gidrokarbonatlar hosil qiladi. Karbonat kislota beqaror bo`lgani bilan uning tuzlari barqaror birikmalardir. Ishqoriy metallarning va ammoniyning karbonatlari va gidrokarbonatlari suvda yaxshi eriydi, natijada ishqoriy muhitga ega bo`ladi:

CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + H2O + CO2



Na2CO3 suvda yaxshi eriydigan oq kukun. Kristall soda, ichimlik soda, shisha, sovun, qog`oz ishlab chiqarishda va ro`zg`orda yuvish vositasi sifatida ishlatiladi.

NaHCO3 suvda kam eriydigan oq kukun. Tibbiyotda (jig`ildon qaynaganda ichiladi), ro`zg`orda, sun`iy mineral suvlar ishlab chiqarishda, o`t o`chirgichlarni to`ldirishda, qandolatchilikda va non yopishda ishlatiladi.

2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2

K2CO3–potash, suvda yaxshi eriydigan oq kukun. Suyuq sovun, qiyin suyuqlanadigan optik shisha, pigmentlar ishlab chiqarishda ishlatiladi.

CaCO3 tabiatda bo`r, ohaktosh va marmar ko`rinishida uchraydi, ular binokorlikda ishlatiladi. Ohaktoshdan ohak va CO2 olinadi.

3. Kremniy, uning olinishi, xossalari, oksidlari,

silikat kislota va uning tuzlari.

Tabiatda uchrashi. Kremniy kisloroddan keyin Yerda eng ko`p tarqalgan element. U yer po`stlog`i massasining 27,6 % ni tashkil etadi. Tabiatda asosan SiO2 va silikat kislotaning tuzlari–silikatlar holida uchraydi. Kremniy birikmalari o`simlik va hayvonlar organizmida bo`ladi.

Olinishi. Sanoatda kremniy elektr pechlarda SiO2 ni koks bilan qaytarish orqali olinadi: SiO2 + 2C = Si + 2CO

Laboratoriyalarda qaytaruvchilar sifatida Mg yoki Al lardan foydalaniladi:

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO 3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3

Eng toza kremniy kremniy tetraxloridni rux bug`lari bilan qaytarish orqali olinadi: SiCl4 + 2Zn = Si + 2ZnCl2



Fizik–kimyoviy xossalari. Kristall kremniy–shishadek yaltiroq, to`q kulrang modda. Kremniy juda mo`rt, zichligi 2,33 g/sm3. Ko`mir kabi qiyin suyuqlanadi. Kremniy uchta barqaror izotopdan–28Si (92,27 %), 29Si (4,68 %) va 30Si (3.05 %) lardan tarkib topgan.

Kremniy odatdagi sharoitda ancha inert, bevosita ftor bilan reaksiyaga kirishadi: Si + 2F2 = SiF4

Kislotalar bilan ta`sirlashmaydi, lekin u ishqoriy metallarning gidroksidlarida erib, silikat hamda vodorod hosil qiladi:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

Elektr pechda yuqori haroratda qum bilan koks aralashmasidan kremniy karbid SiC (karborund) olinadi: SiO2 + 2C = SiC + CO2

Kremniyning metallar bilan hosil qilgan birikmalari silitsidlar deyiladi. Silitsidga HCl ta`sir ettirilganda kremniyning vodorodli birikmasi–silan SiH4 olinadi. Silan–qo`lansa hidli zaharli gaz, havoda o`z-o`zidan alangalanib ketadi.

Si + 2Mg = Mg2Si Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4

SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O

Maydalangan kremniy kislorod bilan qizdirilganda yonnib, kremniy (IV)–oksid hosil qiladi: Si + O2 = SiO2

Yuqori haroratlarda kremniy ko`pcilik metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi.



Kremniy (IV)–oksid qumtuproqham deyiladi. Bu qiyin suyuqlanadigan qattiq modda, tabiatda ikki xil ko`rinishda keng tarqalgan:

1) kristall qumtuproq–kvars minerali va uning har xil turlari (tog` billuri, xalsedon, agat, yashma, kremen) holida bo`ladi; kvars qurilishda va silikat sanoatida keng ko`lamda foydalaniladigan kvarsli qumlarning asosini tashkil etadi;

2) amorf qumtuproq tarkibi SiO2•nH2O bo`lgan opal minerali holida bo`ladi; uning tuproq shaklidagilari diatomit, trepel (infuzor tuproq); suvsiz sun`iy amorf qumtuproqqa silikagel misol bo`la oladi, u natriy metasilikatdan olinadi:

Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 H2SiO3 = H2O + SiO2

1710 0C da kvars suyuqlanadi. Suyuqlangan massa tez sovitilganda kvars shisha hosil bo`ladi. Kengayish koeffitsiyenti kichik, shuning uchun cho`g` holigacha qizdirilgan kvars shisha suv bilan tez sovitilganda darz ketmaydi. Undan laboratoriya shisha idishlari va ilmiy tadqiqotlar uchun asboblar tayyorlanadi.

Kimyoviy xossalari jihatidan SiO2 kislotali oksidlar qatoriga kiradi. U qattiq ishqorlar, asosli oksidlar va karbonatlar bilan birga suyuqlantirilganda silikat kislotaning tuzlari hosil bo`ladi:

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO = CaSiO3

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2

Kremniy (IV)–oksid bilan faqat ftorid kislotagina reaksiyaga kirishadi, shu reaksiya yordamida shishaga ishlov beriladi:

SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O

Suvda SiO2 erimaydi va suv bilan reaksiyaga kirishmaydi. Shining uchun silikat kislota silikat kislota tuzlariga kislotalar ta`sir ettirib olinadi:

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl K2SiO3 + H2SO4 = H2SiO3 + K2SO4

H2SiO3–juda kuchsiz kislota, suvda kam eriydi. Qizdirilganda karbonat kislota kabi oson parchalanadi. Ikki asosli kislota bo`lgani sababli bosqich bilan dissotsilanadi: H2SiO3 = H2O + SiO2

H2SiO3 ↔ H+ + HSiO3- HSiO3- ↔ H+ + SiO32-

Silikat kislotaning tuzlari silikatlar deyiladi, masalan, CaSiO3 yoki CaO•SiO2–kalsiy silikat, Na2SiO3 yoki Na2O•SiO2–natriy silikat.

R2O•SiO2 tarkibli silikatlar (bunda R2O–Na2O yoki K2O) eruvchan shisha deyiladi, ularning suvdagi konsentrlangan eritmalari esa suyuq shisha deb ataladi.

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

Yer qobig`i SiO2 bilan turli xil silikatlardan tarkib topgan. Tabiiy silikatlarning tarkibi va tuzilishi murakkab bo`ladi. Ba`zi tabiiy silikatlarning tarkibi quyidagicha: dala shpati K2O•Al2O3•6SiO2, asbest 3MgO•2SiO2•H2O, slyuda K2O•3Al2O3•6SiO2•2H2O, kaolinit Al2O3•2SiO2•2H2O

Tarkibida Al2O3 ham bo`ladigan silikatlar alyumosilikatlar deyiladi. Tog` jinslari va yer yuzasidagi minerallar harorat, so`ngra namlik va karbonat angidrid ta`sirida nuraydi, yani asta-sekin yemiriladi. Masalan, dala shpatining yemirilishi:

K2O•Al2O3•6SiO2 + 2H2O + CO2 = Al2O3•2SiO2•2H2O + K2CO3 + 4SiO2

Yemirilishning asosiy mahsuloti kaolinit–oq gilning asosiy tarkibiy qismi. Tog` jinslarining nurashi natijasida gil, qum va tuzlarning qatlamlari hosil boo`ladi.

4. Shisha va sementning olinishi.

Odatdagi deraza oynasining tarkibi taxminan ushbu formula bilan ifodalanadi: Na2O•CaO•6SiO2. Shisha soda, ohaktosh va oq qum aralashmasini maxsus pechlarda birga suyuqlantirish orqali olinadi. Suyuqlantirishda dastlab natriy va kalsiy silikatlari hosil bo`ladi. Bu silikatlar bilan qumtuproq suyuqlanib bir butun massa hosil bo`ladi va u asta-sekin sovitiladi:

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2

Na2SiO3 + CaCO3 + 4SiO2 = Na2O•CaO•6SiO2




Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3   4   5   6


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling

    Bosh sahifa