Мавзу: ив-группа бош группачасига умумий характеристика

MAVZU: VIII GRUPPA YONAKI GRUPPACHA ELEMENTLARIGA XARAKTERISTIKA.
Reja:

1. 
   Qo’shimcha gruppacha elementlari.
   
2. 
   Fe, Co, Ni birikmalari.
   
3. 
   Fizikaviy ximiyaviy xossalari.
   
4. 
   Olinishi va ishlatilishi.
   

Tayanch iboralar: ferret kislota, tsementit, evtektik, qotishma, ledeburit, austenit, martensit, grafit, nikelh, tetrokarboniya, kurch, Rog, ferromagnit, omalhtin, kobaltin, millerit, xlozntit, gersdorfit, ulmanit.

Davriy sistemaning bu gruppachasiga temir, kobalt, nikel hamda platin metallar kiradi. Og’ir metall, oraliq metallar jumlasiga kiradi. Elektron konfiguratsiyasi quyidagicha:

Fe Z=26 KL 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

Co Z=27 KL 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s²

Ni Z=28 KL 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²

Temirni tabiatda 4 ta, kobalt – 1 ta, nikel – 5 ta izotopi bor. Kobalt davriy sistemaning toq nomerdi elementi bo’lgan uchun uning faqat bir barqaror izotopi bor.

Temir, kobalt, nikel radiaktiv izotoplaridan ⁶⁰Co aloxida axamiyatiga ega. Uning davri 5 yil. Bu izotop o’zidan -defektoskopiyasida (ya’ni qalin metallar qavatini tekshirishda) va meditsinada yomon shishlarni davolashda ishlatiladi.

Temir radiaktiv izotopi ⁵⁵Fe domna protsessida, mashina detallarininng yeyilishini tekshirishda ishlatiladi. Uchala metall kul rang metall bo’lib, rangdor ionlari birikmalar hosil qiladi. Uning kislorod bilan hosil qilingan birikmalarining barqarorligi Fe-Co-Ni qatorida chapdan o’ngga tomon bir oz kamayib boradi. Bular S bilan barqaror birikmalar hosil qiladi va komplekslari mavjud. Fe-Co-Ni qatorida chapdan o’ngga o’tganda 3d orbitaldan elektronlar bilan to’lib borgan sari d elementlar ko’proq juftlashadi, shunga ko’ra elementning oksidlanish darajasi Fe-Co-Ni qatorida kamayadi; Fe-f6, Ca-+3, Ni-+2(+3) ga qadar bo’ladi. Kobalt va nikelning +4 valentli holatlari nixyatda beqaror koordinatsion sonlari 4 va 6 ga teng.

Suyuq va qizdirilgan Fe, Co va Nida vodorod eriydi. Temperatura o’zgarish bilan gidridlar FeH₃ va FeH₂ tarkibli beqaror gidridlar FeCl₃ va FeC₂larning efirdagi eritmalariga fenil magniy bromid ta’sir ettirib olingan. Temir FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ oksidlar hosil bo’ladi. Kislorodli sharoitda Fe₂O₃ nixoyatda berqaror iondda qizdirilganda Fe₃O₄ga, yuqori temperaturada FeOga aylanadi. Co, Fe, Nining Me(OH)₂ va Me(OH)₃ tarkibli gidroksidlari o’sha metallarning tuzlari eritmasiga ishqorlar va oksidlovchilar ta’siridan hosil bo’ladi., masalan:

FeSO₄+2KONFe(OH)₂+K₂SO₄

2Ni(OH)₂+Cl₂+2KOH2Ni(OH)₂+2KCl

Fe, Co, Ni gidroksidlari suvda erimaydi, o’ziga xos rangga ega, ba’zilari asos, ba’zilar amfoter xossalar namoyon qiladi; masalan, Fe(OH)₂ – rangsiz modda bo’lib, asos xususiyatiga ega. Co(OH)₃ va Ni(OH)₃ lar qora tusli asos xossai moddalardir.

H₂FeO₄ – (ferrat kislota) erkin holda olinmaydi, uning tuzlari K₂FeO₄, BaFeO₄ olingan.

Fe, Co, Ni qizdirilganda galogenlar bilan oson birikadi. Gologenlar bilan Co(II) va Ni(II) galogenlar hosil qiladi. Kobalt ftor bilan ftorid CoF₃ ham hosil qiladi. MeGe₂ lar qaytaruvchi xossalarini, MeGe₃ lar esa oksidlovchi xossalarni namoyon qiladi. Masanalan; FeCl₃ misni oksidlay oladi.

2FeCl₃+CuCuCl₂+2FeCl₂

Fe, Co, Ni nitdirlar umuman unchalik barqaror emas. Eng barqarori temir nitridlar; Co, Ni nitridlar beqaror endotermik birikmalardan iborat. Temir nitridlar po’latni termik ishlashda katta rol o’ynaydi. Temir azidlar Fe₄N va Fe₂N nixoyatda qattiq modda bo’lib, temir bilan NH₃ o’rtasidagi reaktsiya natijasida hosil bo’ladi.

Fe₃C, Co₃C, Ni₃C – karbitlar. Fe₃C tsementit cho’yan va po’latning tarkibiy qismini tashkil qiladi. Temirni ikkata karbiti bor; biri Fe₂C, Fe₃C, Fe₂C beqaror modda, u tez parchalanib, Fe₃C ga aylanadi. Fe₃C po’lat tarkibiga kiradi. U rombik sistemada kristallanadi, 1650⁰da suyuqlanadi. Tarkibidagi uglerod miqdori4,2 %dan ortiq bo’lgan suyuq qotishma tez sovutilsa, avval tsementit Fe₃C kristallanadi, 4,2 % ledeburit ajraladi. 4,2 % grafit ajralib chiqadi.

Fe, Co, Ni da S va P ning bo’lishi metall sifatini keskin pasaytiradi; po’latda ham S va Pning bo’lishi po’latning mexanik xossalariga salbiy ta’sir ko’rsatadi. Shuning uchun metallarni S va P dan yaxshi tozalanadi. Fe, Co, Ni ning quyidagi sulfid va fosforidlari ma’lum.

FeS₂ CoS₂ NiS₂

FeS₂ Co₂S₃ Ni₂S₃

FeS₂ Co₃S₄ Ni₃S₄

FeS CoS NiS

FeS Co₉S₈ Ni₉S₈

Fe₃P Co₃P Ni₃P

FeP Co₃P Ni₃P

FeP₂ Co₃P Ni₃P

Fe, Co, Ni uglerod (II) oksid bilan bir necha birikma hosil qiladi. Bu birikmalar kukun holidagi metallarga yuqori bosim ostida CO ta’sir ettirishdan hosil bo’ladi.

Ni(CO)₄ – odatdagi temperaturada va bosimda hosil bo’ladi.

Fe(CO)₅ – yuqori temperaturada va katta bosimda hosil bo’ladi.

Co₂(CO)₈ – 120-200 ⁰da hosil bo’ladi.

Fe(CO)₅-Fe pentakarboniya deb ataladi; u yorug’lik nurini kuchli sindiradigan, suvda erimaydigan, organik erituvchilarda yaxshi eriydigan suyuqlik. Motor yoqilg’ilariga, antidemonator sifatida qo’shiladi. Qizdirilganda parchalanadi, shuning uchun toza temir olishda uning parchalashdan foydalaniladi.

Ni(CO₄) – nikel tetrakarbonil zaharli suyuqlik 200⁰da parchalanib, nikel ko’zgu hosil qiladi. HNO₃ bilan reaktsiyaga kirishadi.

Temir – qondagi gemologlobin tarkibiga kiradi. Gomoglabin kislorodni o’pkadan to’qimalarga olib boruvchi moddadir. TSitoxrom va nafas fermentining qaytarilgan formaisda 2 valentli temir bo’lib, ularning oksidlangan formasida uch valentli temir bor. Kobalt inson va xayvonlar organizmida boradigan modda almashinuv protsesslarida juda zarur element.

Temir – rudalaridan magnetit – Fe₃O₄, imatit Fe₂O₃, limonit Fe₂O₃∙H₂O, siderit FeCO₃ kiradi. Tabiatda nitrit FeS₂ ham uchraydi. Uralda, Krivoy, Rog, Kerch, Kursk konlari bor.

1. 
   Fe₂O₃ni vodorod bilan qaytarish.
   

Fe₂O₃+3H_23H₂O+2Fe

Bunda hosil qilingan temir kukun holda bo’lib,k pirofor xossa namoyon qiladi.

2. 
   Temir karbonilni termik parchalash.
   

Fe(CO)_5Fe+5CO

3. 
   Temir tuzlarining suvdagi eritmasini elektroliz qilish.
   

Fe²⁺+2eFe

Moddalarning ferromagnit xossalarini yo’qotish temperaturasi Kyuri (∙)deb ataladi. Temir Kyuri (∙)si 769 ⁰ ga teng. Quruqda temir passiv, lekin nam havoda tez oksidlanib, zanglaydi. Temir ishqor bilan odatdagi sharoitda reaktsiyaga kirishmaydi.

Kobalt – eng muxim minerallari smaltin va CoAs₂ va kobaltin CoAsS dir. Kobalt birikmalari organizmda ham bo’ladi. kobalt texnikada ionli metall rudalarni qayta ishlash natijasida olinadi. Bir qator pira va gidrometallurgiya protseslari bajarilganidan keyin avval CO₃O₄ hosil qiladi. So’ng uglerod yoki vodorod bilan qaytariladi.

Co₃O₄+4H_23Co+4H₂O

Platinlar gruppachasi metallari VIII gruppaning V va VI davr elementlari Ru, Rh, Pd, O₃, Zr, Pt kiradi. Elektron konfiguratsiyasi:

Ru Z=44 KLM 4s² 4p⁶ 4d⁷ 5s¹

Ph Z-45 KLM 4s² 4p⁶ 4d⁸ 5s¹

Pd Z=46 KLM 4s² 4p⁶ 4d¹⁰

Os Z=76 KLMN 5s² 5p⁸ 5d⁶ 6s²

Zr Z=77 KLMN 5s² 5p⁶ 5d⁷ 6s²

Pt Z=78 KLMN 5s² 5p⁶ 5d⁹ 6s¹

Olinishi: Platina metallar 1930 yillarda qadar tarkibida ana shu metallarning rudalari bo’lgan tog’ jinslari gravitantsiya yo’li bilan boyitish orqali olinar edi, xozir platina metallarni olishda asosan mis-nikel sulfid rudalaridan foydalaniladi.

Platina gruppachasidagi metlallarning xammasi oqish kul rang va yaltiroq bo’ladi. ularning suyuqlanish temperaturasi temirnikidan yuqori, Os va Zr yuqori temperaturada suyuqlanadi. Yaxlit xolatdagi platina metall kislorod va gologenlar kabi oksidlovchilar bilan yuqori temperaturalardagina reaktsiya kirishadi.