|
Faolashtiruvchi savollar:
Ximiyaviy va fizikaviy xossalari.
Olinishi.
Metallarning kristal tuzilishi.
Elektroliz.
Metallar kooroziyasi va ularni oldini olish usullari.
MAVZU: METALLARNING UMUMIY XOSSALARI VA OLINISH USULLARI.
Reja:
Metallarning ximiyaviy va fizikaviy xossalari.
Metallarning olinishi.
Metallarning kristall tuzilishi.
Metallarning normal elektrod potentsiallari.
Elektroliz.
Metallarga kislotalarga, asoslarga va tuzlar eritmalariga ta’siri.
Metallarni korroziyadan saqlash. Metallarning qotishmalari.
D.I. Mendelev davriy sistemasidagi 104 elementning 81 tasini metallar tashkil qiladi. Metallarning 12 tasi S-elementlar, 32 tasi d-elementlar, 28 tasi f-elementlar va qolgan 9 tasi p-elementlardir. P-elementlardan germaniy, vismut, poloniy, qalay, metalmas xossalarni ham namoyon qiladi. Metallarning belgilari:
1. Har qanday metallar o’ziga xosm yaltiroqlikka ega, sababi ular yorug’lik nurini spektrning ko’zga ko’rinuvchan sohasida qaytarish xususiyatiga ega.
2. Metallar issiqlik va elektrni yaxshi o’tkazadi. Temperatura ortishi bilan pasayadi va aksincha qarshiligi temperatura ortuvi bilan ortadi.
3. Ko’pchiligi odatdagi sharoitda kristall holatda bo’ladi, uning koordinatsion soni katta qiymatga esa (8 va 12 ga teng).
4. Metallar cho’ziluvchan va yassilanuvchan bo’ladi.
5. Metallar elektr musbat elementlardir, ularning oksidlari suv bilan birikib, asoslar hosil qiladi.
Bu ma’lumotlar asosida metallarning ichki tuzilishini tassavvur qilish mumkin. Demak, zararchalari orasida metall bog’lanish oddiy moddalarni, metallar jumlasiga kavalent bog’lanish oddiy moddalarni esa metalmaslar jumlasiga kiritish mumkin.
Oddiy moddalarni metallar yoki metalmaslar turkumi kiritish tashqi sharoitni o’zgarishiga bog’liq bo’ladi. Masalan; surma metalmas turkumiga kiritiladi, lekin temperatura ortishi bilan uning elektr o’tkazuvchanligi kamayadi. Buni hisobga olsak, metallar turkumiga kiritamiz.
1900 yilda Drude taklif etgan “elektron gaz” nazariyasiga muvofiq, metall musbat zaryadli ionlar va ular orasida tartibsiz harakat qiluvchi erkin elektronlardan iborat, bu elementlar gaz molekulalari bo’ysungan qonunlarga bo’ysunadi. Lekin, Drude nazariyasi, absalyut nolga yaqin temperaturalarda metallar o’ta o’tkazuvchanlikka ega ekanligini va metallarning issiqlik sig’imini tushuntira olmadi. Undan keyin “zonalar nazariyasi” vujudga keldi. Metallardgi erkin elektronlarni 3 zonaga ajratish mumkin.
1. To’liq zona (VG)
2. O’tkazuvchan zona (AB)
3. Taqiq zona (BV)
Metallarning ichki tuzilishi haqida zonalar nazariyasi metallarning elektr o’tkazuvchanligini qoniqarli ravishda izox qila oldi. Shuning uchun bu nazariya izolyator va yarim o’tkazuvchanlar mavjudligini ham tushuntiradi.
Asl metallarga oltin, platina, kumush (ba’zan mis, qalay, simob) tabiatda erkin, ya’ni tug’ma holda uchraydi. Metallar birikmalar holida mavjud, ular metall rudalar deyiladi. Rudalar ham bekorchi jinslar – qum, loy, oxaktosh va boshqalar aralash bo’ladi. Juda ko’p metallar tabiatda sulfidlar xolida uchraydi. Masalan; mis kolchedani (Cu2S∙Fe2S3), mis yaltirog’i (Cu2S), kinovar (HgS), qo’rg’oshin yaltirog’i (PbS), rux aldamasi (ZnS) va boshqalar.
Oltoy, Qozog’iston, Kavkaz, Uzoq shimol va boshqa rayonlarda polimetall rudalar uchraydi. Ba’zi metallar xlorid, sulfat, karbonat va fosfatlar hamda uchraydi. Masalan; karnalit (KCl∙MgCl2∙6H2O), silviniy (KCl∙NaCl), toshtuz (NaCl), kainit (MgSO4∙KCl∙3H2O), gips (CaSO4∙2H2O) va x.
Rudalarning metallar ajratib olishning bir necha usuli mavjud. Bu usullar qaytarish, termik bug’li va almashinish protsesslariga asoslangan. Qaytarish protsesslarigi misol:
a) qalayning ko’mir bilan qaytarilishi SnO2+2CSn+2CO
b) rux oksidining is gazi bilan qaytarilishi ZnO+COZn+CO2
s) molibden oksidning vodorod bilan qaytarilishi MoO3+3H2Mo+3H2O
d) titan xloridning natriy ta’sirida qaytarilishi TiCl4+4NaTi+4NaCl
e) metall oksidlarining kremniy, alyuminiy, magniy va boshqalar ta’sirida qaytarilishi 3Mn3O4+8Al9Mn+4Al2O3+Q
f) metall ionlarining katodda qaytarilishi Ni2++2eNi
g) nodir metallarning kompleks birikmalardan qaytarilishi 2K[Au(CN)2]+ZnK2[Zn(CN)4]+2Au
Termik parchalanish protsesslarigi misol:
a) tsirkoniy (IV) yodidning cho’g’langan volframda termik parchalanishi ZrJ4Zr+2J2
b) nikel karbonilning termik parchalanishi Ni(CO)4Ni+4CO
c) germaniy (IV) yodidning yuqori temperaturada parchalanishi 2GeJ2GeJ4+Ge
Termik parchalanish yo’li bilan bulardan tashqari germaniy, titan, vanadiy, niobiy, tantal kabi metallar xam olinadi. Toza metallar olish uchun moddalarni vakuumda xaydash usulidan foydalaniladi. Toza metall olishda zonalar bo’ylab suyuqlantirish usuli ko’p qo’llaniladi.
Simobdan tashqari barcha metallar odatdagi sharoitda o’ziga xos yaltiroqlikka ega bo’lgan qattiq jismlardir. Metallarning fizikaviy xossalari jumlasiga ularning optikaviy, termik, mexanikaviy, elektr va boshqa xossalari kiradi. Metallarning optikaviy xossalari – ularning yaltiroqligi va shaffof emasligi alyuminiy va magniy yaltiroq xolida xam, kukun xolida xam yaltiroq metall; borshqa metallar esa faqat tekis sirtli yaxlit xolatdagina yaltiroq bo’lib, kukun xolatda yaltiroq emas. Kumush, paladiy va indiy eng ko’p metallik yaltiroqlikka ega. Shuning uchun xam kumush va paladiy ko’zgu ishlab chiqarishda ishlatiladi. Metallarning bug’lari alangani ma’lum tusga bo’yaydi. Masalan: natriy – sariq, kaliy – binafsha, strontsiy – qizil, kaltsiy – qovoq rangga bo’yaydi.
Barcha o’tkazgichlar S gruppaga bo’linadi. 1) elektron o’tkazgichlar (metall va yarim o’tkazgichlar); 2) ion o’tkazgichlar (elektrolitlar) elektron o’tkazgichlar orqali elektr toki o’tkazilganda xech qanday kimyoviy o’zgsharishlar sodir bo’lmaydi. Shuning uchun ular birinchi xil o’tkazgichlar jumlasiga kiradi. Elektrolitlar (ya’ni 2 xil o’tkazgichlar) orqali elektr toki o’tganda kimyoviy o’zgarish sodir bo’ladi. Kumush eng yaxshi o’tkazadi, vismut eng yomon o’tkazadi. Kumushning 0 dagi elektr o’tkazuvchanligi 66,7∙104 sm. Metallarning elektr o’tkazuvchanligiga qarab quyidagi qatorlarga terish mumkin: Ag, Cu, Au, Cr, Al, Mg, Na, Zr, W, Be, Li, Fe…Hg, Bi
Metallarning issiqlik o’tkazuvchanligi ularning elektr o’tkazuvchanligi bilan parallel ravishda o’zgaradi. Videman–Frants qonuniga muvofiq metallarda issiqlik o’tkazuvchanlikning elektr o’tkazuvchanlikka nisbati doimiy kattalik bo’lib, metallarning tabiatiga juda kam bog’liq. Metallarning issiqlik o’ktazuvchanlik jixatdan quyidagi qatorga terish mumkin:
Ag, Cu, Au, Zr, Ni, Fe, Pt, Hg.
Metallar orqali issiqlik o’tishida xam elektronlar ishtirok etadi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
