5-amaliy mashg’ulot. Mavzu: Uglerod va kremniyning kislorodli birikmalari. Karbonat kislota va uning tuzlari

5-amaliy mashg’ulot. Mavzu: Uglerod va kremniyning kislorodli birikmalari.
Karbonat kislota va uning tuzlari
Davriy sistemaning IV guruhi ham 2 guruhchadan iborat: asosiy guruhchaga uglerod-C, kremniy-Si, germaniy-Ge, qalay- Sn va qo’rg’oshin-Pb kiradi; qo’shimcha guruhchasi titan Ti, sirkoniy-Zr va gafniy-Hf tashkil etadi.
Uglerod-davriy jadvalda 6-o’rinda joylashgan U 3 xil allotropic shakl o’zgarishlariga ega: olmos, grafit va karbin. Olmos-rangsiz, tiniq qattiq jism. U yorug’lik nurini kuchli ravishda sindiradi. Olmosning massasi karatlar bilan o’lchanadi. 1 karat 0.2 g ga yaqin keladi.
Tiniq olmoslarni silliqlab, “brilliantlar” tayyorlanadi.Olmos uglerodning mustahkamligi kamroq turi bo’lib, u hatto yuqori temperaturada ham nihoyatda sekinlik bilan grafitga aylanadi. Yuz yillar davomida ham olmosda hech qanday o’zgarish ro’y bermaydi.
Grafit-kulrang tusli qattiq modda bo’lib, qo’l bilan ushlaganda yog’li buyum kabi seziladi. Grafit so’zi “grafo”-yozaman degan so’zdan kelib chiqqan. Grafitdan elektrodlar, metallar suyuqlantirish uchun tigellar tayyorlanadi. Grafit Surkov moylari, qora bo’yoqlar tayyorlashda ham ishlatiladi. Grafitni sun’iy yo’l bilan olish uchun koks va qumdan tayyorlangan bo’tqasimon aralashma elektr pechda 1-2 sutka davomida kuydiriladi.
Karbin- uglerodning yarim o’tkazgich xossaga ega bo’lgan barqaror shakl o’zgarishi. To’g’ri chiziqli zanjirlardan iborat polimer modda. U 2000⁰C dan yuqori haroratlardagina grafitga aylanadi. Karbin qora tusli kukun(zichligi 1.9-2 g/sm 3); u geksagonal panjarada kristallanadi. Karbin tarkibida har bir uglerod atomi o’ziga qo’shni uglerod atomi bilan σ- va π-bog’lanishlar orqali birikadi.
Kimyoviy xossalari: Uglerodning barcha allotropik shakl o’zgarishlari kimyoviy jihatdan ancha chidamli va inert moddalardir.
Olmosga faqat ftor, kislorod va zar suvi ta’sir qiladi, 800⁰C dan yuqori haroratda olmos ftor bilan birikib, uglerod-IV ftorid, kislorod bilan esa karbonat angidrid hosil qiladi:
C+ 2F₂→CF₄
C+O₂→CO₂
Olmosga kislotalar, ishqorlar va metallar ta’sir etmaydi. Grafit kimyoviy reagentlar ta’siriga olmosga qaraganda osonroq kirishadi. Grafit kislorodda yonib, karbonat angidridga aylanadi:
C+O₂→CO₂
Uglerod o’z birikmalarida asosan 4 valentli bo’ladi. Uglerodning CH4, CCl4 kabi birikmalarida sp3-gibridlanish yuzaga chiqadi. Ko’mirga kimyoviy reagentlar amorf grafitga qaraganda kuchliroq ta’sir etadi.Uglerodning atomalari o’zaro birikib, uglerod atomlaridan iborat juda barqaror zanjirlar hosil qila oladi. Uglerod atomlari bir-biri bilan “ochiq”, “tarmoqlangan” va “yopiq”zanjirlar beradi.
Karbonat kislota va uning tuzlari. Uglerod(IV)-oksid kislotali oksiddir. Karbonat kislota kuchsiz va beqaror kislota. Ammo ularning tuzlari barqaror moddalardir. Karbonat kislota quyidagi usulda olinadi:
CO₂+H₂O→H₂CO₃
H₂CO₃+ 2NaOH→ Na₂CO₃+2H₂O
Eng muhim karbonatlar qatoriga Na₂CO₃(soda), K₂CO₃(potash), CaCO₃(ohaktosh, bo’r, marmar) va boshqalar kiradi. Karbonatlarga yana karbonat kislota qo’shilsa, gidrokarbonatlarga o’tadi:
Na₂CO₃+ H₂CO₃→2NaHCO₃
Gidrokarbonatlardan NaHCO₃ (ichimlik sodasi), Ca(HCO₃)₂ (kalsiy gidrokarbonat)larni ko’rsatib o’tish mumkin. Gidrokarbonatlar suvda yaxshi eriydi; ichimlik sodasigina suvda kam eriydi.
Gidrokarbonatlar quruq holatda ham, eritmada ham qizdirilganda parchalanib, karbonatlarga aylanadi, masalan,
Ca(HCO₃)₂→CaCO₃+CO₂+H₂O
Ishqoriy metallarning karbonatlari va ammoniy karbonatgina suvda yaxshi eriydi; qolgan metallarning karbonatlari esa suvda yomon eriydi.Ishqoriy metall karbonati qattiq qizdirilganda suyuqlanadi, boshqa metallarning karbonatlari esa qattiq qizdirilganda tegishli metallning oksidi bilan karbonat angidridga parchalanadi. Karbonatlarga sulfat, xlorid, nitrat va sirka kislota ta’sir ettirilganda CO₂ hosil bo’ladi:
CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂+H₂O
Ammoniy karbonat ancha beqaror modda, u eritmada dissotsialanadi, gidrolizlanadi va yana issiqlik ta’siridan parchalanib, NH3 chiqarib turadi:
(NH₄)₂CO₃→2NH₃+CO₂+H₂O
Karbonat kislota tuzlari.
Soda. Tarkibida 100-96 % Na₂CO₃ bo’lgan mahsulot soda deb yuritiladi. Sodaning bir necha ko’rinishi bor: Na₂CO₃*10H₂O-kristall holdagi soda, Na₂CO₃*H₂O-kristall-karbonat, Na₂CO₃- kalsinatsiyalangan soda, Na₂CO₃ ning kukuni suvsiz soda deb ataladi.
Natriy gidrokarbonat-NaHCO₃ oq kristall modda, uning suvdagi eritmasi gidroliz tufayli kuchsiz ishqoriy reaksiya ko’rsatadi. Toza natriy gidrokarbonat olish uchun sodaning to’yingan eritmasiga CO₂ yuborish kerak. NaHCO₃-tibbiyotda va sun’iy xamirturush sifatida qo’llaniladi.
Nazorat uchun savollar:

1. 
   Davriy sistemaning IV guruhi nechta guruhchadan iborat?
   
2. 
   Qaysi modda qo’l bilan ushlaganda yog’li buyum kabi seziladi?
   
3. 
   Qaysi modda to’g’ri chiziqli zanjirlardan iborat polimer modda?