Мавзу: ив-группа бош группачасига умумий характеристика

Muammoli vaziyat: Sizga ma’lumki metallar orqali elektr o’tkazishda ham lelektron ishtirok etadi. Ular krsitall panjara ichida qanday harakatlanish ham sizga ma’lum. Endi metallardan issiqlik qay tarzda tarqaladi?

Javob: Ular krsitall panjara ichida harakatlanib, issiqlik energiyasini metalning issiq qismidan sovuq qismiga o’tkazadi.

Metallarning muxim fizikaviy xossalariga ularning magnit xossalari, plastikligi, qattiqligi, solishtirma og’irligi, suyuqlanish va qaytarilish temperaturalari kiradi. Solishtirma og’irligi beshdan kichik metallar yengil metallar, beshdan kattalari og’ir metallar deyiladi. Suyuqlanish temperaturasi 800 ⁰C dan past bo’lgan metallar oson suyuqlanadigan, temperaturasi 800 ⁰S dan ortiq bo’lgan metallar qiyin suyuqlanuvchan metallar deyiladi. Temir va ularning qotishmalari qorametallar, deb qolgan metallar esa rangli metallar deb yuritiladi.; faqat asl metallar – Au, Ag, Pt, Zn bunga kirmaydi.

Deyarli barcha metallar kristall hollatda bo’ladi. metallar nihoyatda zich kristall strukturalar hosil qiladi. Uning deyarli hammasi quyidagi fazoviy kataklarga ega.

1. Yog’lari markazlashgan kub shaklli katak, kubning 8 ta uchida 8 ta zarracha, 6 ta yoqda 6 ta zarracha turadi. Al, Ag, Au, Ca, Cu, B-Co, B-Ce, Zn, Ni, Pb, Pt, Rhlar bu shaklda krsitallashadi; xar qaysi zarrachaning koordinatsion soni 12 ga teng.

2. Xajmiy markazlashgan kub. Dioganallarning kesishgan joyida bita zarracha, kubning uchlarida 8 ta zarracha bo’ladi. Br, Cr, Cs, -Fe, -Fe, K, Li, Mo, Rb, Ta, W, Vlar bu shaklda kristallanadi. Bunda xar qaysi zarrachaning koordinatsion soni 8 ga teng.

3. Geksonal katak, ustki va ostki sirtlarida birdan ikkita zarracha, ustki va ostki sirtlarining har qaysi burchagida bittadan 12 ta zarracha, 7 ta zarracha, bir tekislikka joylashadi. Be, Cd, -Ge, -Co, Hg, Mg. Os, Ru, Ti, Zrlar bu shaklga kristallanadi, koordinatsion soni 12 ga teng.

Metallarning asl yoki noaslligini xarakterlash uchun ularning normal elektrod potensiallari qiymatlaridan foydalaniladi. Biror metal suvga yoki tarkibida shu metal ioni bo’lgan eritmaga tushirilsa, metal bilan suyuqlik chegarasida elektrod potentsial hosil bo’ladi; uning sababi metal ionlari suvning polyar molekulalariga tortilib, metaldan eritmaga o’ta boshlashidir: MeMeⁿ⁺+ne; Me-metall, Meⁿ⁺ - metal ioni, natijasida musbat ionlarning bir qismini yo’qotgan metall ortiqcha elektronlarga ega bo’lib qoladida, manfiy zaryadlanadi, eritma esa musbat zaryadlanadi. Metaldan eritmaga o’tganmusbat ionlar manfiy zaryadlangan metalga tortiladida va metal sirti yaqiniga joylashib, qo’sh elektr qavat hosil qiladi. Buning natijasida metal bilan eritma orasida potentsiallar ayirmasi vujudga keladi. Bu qiymat metallarning elektrot potentsiali deb ataladi.

Qizdirib suyuqlantirilgan elektrolit yoki uning suvdagi eritmasi oraqali elektr toki o’tganida sodir bo’ladigan oksidlanish-qaytarilish protsesslari elektroliz deb ataladi. Masalan; K₂SO₄, KNO₃, KOH, H₂SO₄ kabi moddalarning eritmalari elektroliz qilinganda vodorod va kislorod ajralib chiqadi. Buning sababi shundaki eritmada elektrolit ionlari bilan birga H₂O ionlari H⁺ va OH^- ham bo’lib, vodorod ionlari katodga, gidroksid ionlari esa anodga tomon harakat qiladi. Katodga 2 ion; metal ioni va vodorod ionni kelib neytrallanishi mumkin. Metal o’z elektronlarini qancha oson bersa, uning ionlari shuncha qiyin neytrallanadi. Shu sababli metallarning kuchlanishlar qatorida vodoroddan chapda turgan K, Na, Ca, Mg, Al metallarning birikmalari elektroliz qilinganda katodda gaz holatiga vodorod bilan ajralib chiqadi. 2H⁺+2e2HH₂

Elektrliz vaqtida birlamchi va ikkilamchi protsesslar beradi, elektr toki ta’sirida ionlarning elektron biriktirib olish yoki elektron berish hodisasi birlamchi protsesdir. Lekin ko’pincha birlamchi protsess natijasida hosil bo’lgan neytral zarrachalar ikkilamchi protsessga, ya’ni ximiyaviy protsessga uchraydi. Masalan; HCl eritmasining elektrolizida quyidagi birlamchi va ikkilamchi protsesslar sodir bo’ladi.

Birlamchi protsess Katodda: H^++eH Anodda: Cl^-+eCl

Ikkilamchi protsess H+HH2 Cl+ClCl2 Cl2+H2OHCl+HclO

Elektr energiyasi ta’sirida vujudga keladigan ximiyaviy protsesslar unumi bilan elektr toki o’rtasida miqdoriy bog’lanish borligini dastlab (1836 y) ingliz olimi M. Faradiy aniqladi. M. Faradiy fanga elektrod, anod, katod, anion, kation, elektrolit, elektroliz tushunchalarini kiritdi. U o’z tekshirishlari natijasida quyidagi 2 ta qonunni topdi.

1. Elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqadigan moddalarning og’irlik miqdori eritmadan o’tgan elektr miqdoirga to’g’ri propartsional bo’ladi. m=KQ=Kit

2. Agar bir necha elektrolit ertmasi orqali (turli xil miqdorda elektr o’tkazilsa, elektrodlarda ajralib chiqadigan moddalarning og’irlik miqdori o’sha moddalarning ximiyaviy ekvivalentlariga propartsional bo’ladi.

Ikkala qonun uchun quyidagi formula qo’llaniladi.

Metallarning aktivlik qatorida vodoroddan chapda joylashgan barcha metallar kislotalardan vodorodni siqib chiqara oladi, masalan; Fe+2HClH₂+FeCl₂

Ba’zan metal sirtidagi oksid parda metallarning kistolada erishiga yordam beradi. CuO+2HClCuCl₂+H₂O

Aktivlik qatorida vodoroddan o’nga joylashgan metallar vodorodgacha genidlar bilan reaktsiyaga kirishib,

2Ag+2HJAgJ+H₂ hosil qiladi.

Sulfid kislota avval temir sirtidagi oksid bilan reaktsiyaga kirishib, FeO+H₂SH₂O+FeS so’ngra temirning o’ziga ta’sir etadi: H₂S+FeH₂+FeS

Aktiv metall bilan reaktsiyasiga misol:

4Ag+10HNO_34Mg(NO₃)₂+N₂O+5H₂O

Noaktiv metal bilan reaktsiyasiga misol:

Cu+4HNO_3Cu(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O

3Cu+8HNO_32Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O

Metallarning aktivlik qatorida vodoroddan chapda turadigan metallargina ishqor eritmalaridan vodorod ajratib chiqara oladi.

Amalda ishqorlar bilan reaktsiyaga kirishadigan metallar Al, Be, Zn, Sn, Pb lardir. Masalan; Sn+2NaOH+2H₂ONa₂[Sn(OH)₄]+H₂

Aktiv metallar o’zidan ko’ra passivroq metalni uning tuzidan siqib chiqaradi, masalan; Fe+CuSO_4FeSO₄+Cu

Ba’zan aktiv metallar eritmadagi tuzning gidroliz maxsulotlari bilan reaktsiyaga kirishib, vodorod ajratib chiqaradi.

2NaOH+2Al+6H₂O2Na[Al(OH)₄]+3H₂

Ko’p metallar tevarak-atrofdagi havo, suv, kislota, ishqorlar va tuzlarning eritmalari ta’sirida yemiriladi. Bu hodisa korroziya deyiladi (lotincha - yemirilish). Korroziya o’zining fizik-ximiyaviy xarakteri jihatidan 2 xil bo’ladi; ximiyaviy va elektroximiyaviy korroziya. Metalga quruq gazlar, elektrolit bo’lmagan suyuqliklar ta’sir etganda ximiyaviy korroziya sodir bo’ladi. bu yuqori temperaturada bo’ladi. shuning uchun u metalning gaz korroziyasi deb ham ataladi.

Masalan; nam havoda temirga rux qo’shimchasi tegib tursin. Bunda galvanik element hosil bo’ladi. Fe-anod, Cu-katod vazifasini o’taydi. Temir elektronlar berib, oksidlanadi.

Fe2e+Fe²⁺

Bu elektronlar katod sirtida havo kislorodni qaytaradi:

O₂+2H₂O+4e4OH^-

Fe(OH)₂ havo kislorodi va nam ta’siridan Fe(OH)₃ ga aylanadi.

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂OFe(OH)₃

Natijada temir korroziyaga uchraydi.

Metallarni korroziyadan saqlash uchun bir qancha tadbirlar ko’riladi.

a) metall sirtini boshqa metall bilan qoplash.

b) metallni metal bo’lmagan moddalar bilan qoplash.

v) metallarga turli xil qo’shimchalar kiritish.

g) metall sirtini ximiyaviy birikmalar bilan qoplash.

Korroziya muxitga qo’shilganda metallarning korroziyasini susaytiradigan moddalar korrozion ingibitorlar deb ataladi (lotincha-to’xtatish). Korroziyani tezlatuvchi moddalar korrozion aktivatorlar deb ataladi.