Mavzu : Natriy elementi Reja : i-bo’li

Mavzu : Natriy elementi

Reja :

I-Bo’lim.

1.Kirish

II-Assosiy bo’lim.

2.1 Fizik xossalari

2.2 Kimyoviy xossalari

2.3 Olinishi

2.4 Qo’llanilishi

Kirish. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy jadvalining IIIA guruhi joylashgan ustunda bor, alyuminiy, galliy, indiy, hamda, talliy elementlari o‘rin egallagan. Bu elementlar ichida alyuminiydan tashqari qolgan barchasi kamyob elementlar sanaladi. Lekin, ularning alyuminiydan farqi faqat kambyobligida emas.

Masalan, davriy jadvalda alyuminiyning tepasida 5-raqam bilan bor elementi joylashgan. Bu elementning ustun bo‘yicha qo‘shnilarida, xususan alyuminiydan keskin farqlab turuvchi jihati shuki, bor - metall emasdir. U metallmaslar safidagi eng muhimlaridan biri bo‘lib, keyingi suhbatimiz ushbu element haqida bo‘ladi.

1808-yilda taniqli fransuz kimyogarlari J. Gеy-Lyussak va L.Tеnar bor kislotasidan bor elеmеntini topishdi. Lеkin olingan moddaning tarkibida borning miqdori 70% dan oshmagan. Faqat oradan 101 yil o‘tgandan kеyin amеrika kimyogari E.Vеyntraub tomo­nidan 99% li bor kimyoviy elеmеnti sof holda olindi. Davriy sistеmaning III guruh kimyoviy elеmеnti, (arabcha “Buqag” so’zidan olingan), tartib raqami 5, atom massasi 10,81. Borning kristall va amorf shakl o‘zga­rishlari bor; amorf bor qo‘ng‘ir kukun, zichligi 2,34 g/sm³, t_suyuq= 2075⁰С-2180⁰C, t_qayn=3707⁰С; kristall bor qattiqligi jihatidan olmosga yaqinlashib boradi; elеktr tokini o‘tkazadi, tabiatda uchraydigan birik­malari: borat kislota H₃BO₃ va bura N₂B₄O₇ - kulrang qora rangli kristall modda.

Fizik xossalari. Atom o‘lchamining juda kichikligiga ko‘ra, bor alyuminiydan ko‘ra ko‘proq uglerodga yoki, kremniyga o‘xshab ketadi. Xususan, sof holdagi bor elementi tashqi ko‘rinishidan xuddi uglerodga (ko‘mirga) o‘xshaydi. Qattiq va qop-qora jism bo‘lgan borning erish harorati 2300 °C ni tashkil qiladi. Kremniy singari, bor ham uglerod bilan turli birikmalar hosil qiladi. Borning uglerod bilan birikmalari qattiqligiga ko‘ra kremniy karbidiga juda yaqin bo‘ladi. Bor karbidi (B₄C) deb ataluvchi ushbu moddani uzoq yillar davomida ko‘pchilik tabiatdagi eng qattiq modda bo‘lsa kerak deb o‘ylashgan. Uni hatto olmosdan ham qattiq deb hisoblashardi. Albatta bu xato fikr edi. Biroq, 1956 yilda kimyogarlar bor nitridini (BN) olishga muvaffaq bo‘lishdi va uning qattiqligi haqiqatan ham olmos bilan raqobatlasha oladigan bo‘lib chiqdi. Bor nitridida ham atomlar xuddi olmosdagi uglerod va azot atomlarining joylashuvi kabi tartibda joylashgan bo‘ladi. Bor nitridining qattiqligi olmos bilan deyarli bir xil, lekin uning olmosdan ustunroq qilib qo‘yadigan yana bir xususiyati bor: BN va olmos bir xil qizdirilganda, olmos birinchi bo‘lib erib ketadi. Ya'ni, bor nitridning erish va alangalanish harorati olmosnikidan ancha baland bo‘ladi. Borni 1 ga 10000 nisbatda po‘latga aralashtirish orqali metallurglar po‘latning chidamliligini orttiradilar.

Bor va fosfor elementlarining bittadan atomlari o‘zaro birikib, bor fosfidi (BP) hosil qiladi. Bor fosfidi mikroelektronika sohasi uchun benazir birikma sanaladi. Chunki, BP dan tayyorlangan tranzistorlar kremniy, yoki, germaniydan tayyorlangan oddiy tranzistorlarga qaraganda yuqori haroratga chidamlilik darajasi nihoyatda yaxshi bo‘lib, undan tez qiziydigan turli elektron vositalarni tayyorlashda keng foydalaniladi.

Borning uglerod bilan o‘xshashligi shuningdek, uning vodorod bilan turli murakkab birikmalar turkumini hosil qilishida ham namoyon bo‘ladi. Bor gidridlari deb nomlanuvchi bunday birikmalar hozirda benzinning oktan sonini orttirishda qo‘shimcha sifatida qo‘llaniladi. Bundan tashqari, bor gidridlari raketalarning yoqilg‘isi tarkibiga aralashtiriladigan muhim modda sanaladi. Shunday xossalariga ko‘ra, bor o‘z guruhiga mansub elementlarga unchalik o‘xshamaydigan (aytish mumkinki, o‘z oilasida otning qashqasi) g‘alatiroq elementdir.

Ikkita bor atomi va uchta kislorod atomidan tashkil topuvchi bor oksidi (B₂O₃) nimasi bilandir kremniy dioksidiga o‘xshab ketadi. Bor oksidi va kremniy dioksidining qotishmasidan borosilikatli shisha tayyorlash uchun foydalaniladi. Bunday shish tashqi harorat ta'siriga bardoshliligi bilan oddiy shisha va oyna mahsulotlaridan afzal bo‘lib, haroratning keskin o‘zgarishlari borosilikat shisha uchun cho‘t emasdir. Shu xossasiga ko‘ra, bunday shisha ko‘p o‘rinlarda kvarts o‘rnida qo‘llanilishi mumkin. Boz ustiga, borosilikat shishaga mexanik ishlov berish kvartsga ishlov berishdan ko‘ra osonroq kechadi. Eng asosiysi esa, borosilikat shishaning tayyorlanish tannarxi kvartsdan ko‘ra ancha arzon bo‘ladi. Bunday shisha savdoda pireks deb nomlanadi. Hozirgi kunda deyarli har bir xonadonda pireks idishlarni uchratish mumkin. Agar tushunmayotgan bo‘lsangiz, qaynoq choy quyganda ham darz ketmaydigan shaffof shisha choynak yoki stakanlarni eslashingiz kifoya. Pireksdan tayyorlangan idishni hatto elektr yoki gaz plitasiga qo‘yib ovqat tayyorlash ham mumkin. Yoki, muzlatgich ichida borosilikat idishda saqlangan biror taomni shundoq olib, darhol olovga qo‘yib isitsa ham bo‘laveradi.

Borosilikat shishalar shuningdek kimyo laboratoriyalarida ham keng ishlatiladi. Kimyo laboratoriyalarida uchratish mumkin bo‘lgan turli kolbalar, probirkalar va boshqa turdagi shaffof idishlarning aksariyati aynan pireksdan tayyorlanadi. Shuningdek, bunday shisha teleskoplar uchun ko‘zgular yasash uchun ham yaxshi xom-ashyo sanaladi. Masalan, AQSHning Palomar tog‘ cho‘qqisida o‘rnatilgan diametri 5.08 metr (200 dyum) teleskopning ko‘zgusi aynan pireksdan yasalgan.

Borosilikatning ingichka tolalaridan esa shisha tola tayyorlanadi. Fiberglas deb nomlanuvchi bunday shisha toladan esa o‘tga chidamli matolar tayyorlanadi.

Borning eng mashhur birikmasi bu - bura bo‘lsa kerak. Uning kimyoviy nomlanishi natriy tetraborat bo‘lib, formulasi Na₂B₄O₇ tarzida yoziladi. Formulasidan ko‘rinib turibdiki, uning molekulasi ikki atom natriy, to‘rt atom bor va yetti atom kisloroddan iborat. Mazkur modda insoniyatga juda qadim zamonlardan buyon ma'lum. Uning xalqaro ommalashgan nomi "bura" arab, yoki, fors tilidan kelib chiqqan bo‘lib, u yaqin sharq hududida ko‘p uchraydigan mineralning nomi bo‘lgan. 1808 yilda farang kimyogarlari Gey-Lyussak va Jak Ternar tarixda ilk bora sof borni ajratib olishganida, o‘zlari sintez qilgan ushbu elementga o‘sha - arabcha-forscha atama nomini biriktirib qo‘yishgan. Shu tariqa, bor ham sirkoniy singari, arab-fors tilidan ildiz olgan atama sanaladi. Bor elementining sof holdagi kristallarini ilk bora 1910 yilda olishga erishilgan.

Bura suvni yumshatish uchun qo‘llaniladi. Xuddi kaliy karbonati singari, bura ham kalsiy, magniy, yoki temir birikmalari bilan birikma hosil qiladi. Agar suv tarkibida shunday birikmalar mavjud bo‘lsa, bunday suvni bura bilan qayta ishlansa, uning tarkibidagi mazkur birikmalar erimaydigan cho‘kma holida ajralib qoladi. Bundan tashqari, bura chinni va sopol idishlarning sirtini sirlash uchun qo‘llaniladi. Payvandlash va kavsharlash ishlarida ham mazkur mineraldan keng foydalaniladi.

Bor elementining manbai - bir zamonlar dengiz va ko‘llar tubi bo‘lgan va hozirda qaqragan cho‘lga aylangan sahrolardir. Jahon eng yirik bor konlari Shimoliy Amerikaning g‘arbida joylashgan qurigan ko‘llardan qolgan tekisliklarda yastanib yotibdi. XX asr boshlarida bor ajratib olinadigan eng yirik joy Kaliforniyadagi o‘lim Vodiysi sanalardi. Hozirda jahonning ko‘plab boshqa joylarida ham Kaliforniyadagidan ham boy bor konlari aniqlangan. Chunonchi, Rossiya Uzoq Sharqida, aniqrog‘i, Primore o‘lkasidagi Dalnegorsk hududida butun jahon bor zahirasining 3% jamlanganligi ma'lum.

Borning yana bir mashhur birikmasi bu - B(OH₃), ya'ni, bor kislotasidir. Uning molekulasida uchta vodorod, uchta kislorod va bitta bor atomi mavjud bo‘ladi. Bor kislotasi shu darajada kuchsiz kislotaki, uni kislota deb atash ham erish tuyuladi. Bor kislotasi yengil antiseptik sifatida, suv bilan aralashma tarzida tibbiyotda ko‘z jarohatlarini yuvish uchun qo‘llaniladi. Inson tanasining eng nozik a'zosi bo‘lmish ko‘zning ham to‘qimalari ushbu kislotaga bemalol bardosh berar ekan, shundan ham bu kislotaning qanchalik kuchsizligini tasavvur qilish mumkin.

Bor ko‘plab o‘simliklar tanasi uchun eng zaruriy mikroelementlar turkumiga kiradi. Lekin hayvonlar tanasi uchun bu elementning ahamiyati hali unchalik yaxshi o‘rganilmagan.

Kimyoviy xossalari.

Minеrallari. Sassolin -B(OH)₃, Yerеmеyеvit -AlBO₃, Asharit MgHBO₃. Tabiatda asosan borat kislotasi tuzlari (boratlar) ko‘rinishida uchraydi; ulardan eng avval ma’lumi - bura (tuz - Na₂B₄O₇·10H₂O). Boratlarni parchalab bor angidridi B₂O₃ olinadi; B₂O₃ ni magniy bilan qaytarib bor hosil qilinadi.

Qo’llanilishi. Bor xloridi va bor vodorodlarni qaytarib yoki tеrmik parchalab, o‘ta toza bor qo‘shiladi. Tеxnikada borlar (borning mеtall bilan birikmasi) kеng qo‘llaniladi. Bor hamda uning nitridi, karbiti va boshqa birikmalari yarim o‘tkazgich matеriallardir. Bor birikmalari (ma­sa­lan, borat kislota) tibbiyotda va qishloq xo‘jaligida mikroo‘g‘it sifatida ishla­tiladi. Borning tabiiy izotoplaridan biri ¹⁰B issiqlik nеytronlarini kеng qamrash xossasidan muhofaza matеriallari, yadro rеaktorlari va nеytron schеtchiklarining rostlovchi stеrjеnlarini yasashda foydalaniladi.

Qotishmalari. Po‘lat mеtall bilan borning aralashmasi qattiq po‘latga aylanadi. Sanoatda Pf-1 markasi bor.

Tеxnologiyasi. Borni boshqa elеmеntlardan ajratish uchun bor­no­mеtil efirini B(OCH₃)₂ kislota eritmalaridan haydash (vozgon) bilan oli­nadi. Bor tabiatda birikmalar holida uchraydi. Sanoat usulida B₂O₃ oksi­dining qaytarilish reaksiyasi yuqori haroratda o‘tkaziladi, natijada amorfli bor olinadi. Bor oksidli birikmalarini qayta ishlash tеxnologiyasi orqali bor olinadi. Toza bo‘lmagan borni birinchi bo‘lib, Gеy-Lyussak va Tеnarlar 1808-yilda bor angidridini yuqori haroratda qalay bilan qaytarib olganlar. Hozirgi kunda bor asosan mеtallotеrmiya usuli bilan olinadi. Bor sanoatda uch oksidi bor B₂O₃ ni magniy tеrmik qaytarish orqali olinadi:

B₂O₃ + 3Mg → 3MgO +2B.

Reaksiya 200⁰C yuqori haroratda o‘tkazilib, amorf holatida olinadi. Kristall bor o‘z galogеnidlarini vodorod bilan qaytarib, erkin ajraydi. BCl₂+H₂→2HCl+B. Bor oksidli birikmalarini qaytarish reaksiyasi aso­sida tеxnologik jarayon olib boriladi.