Мавзу: ив-группа бош группачасига умумий характеристика

Faollashtiruvchi savollar:

1. 
   Metallarning kristal tuzilishi necha xil bo’ladi?
   
2. 
   Normal elektron patyantsiallarga misol keltiring?
   
3. 
   Metallar qanday korroziyadan saqlanadi?
   

Uyga vazifa
Yangi mavzuni o’qib, takomillashtirish savollariga javob topish.

1. 
   1-gr bosh gruppachasiga qaysi elementlar kiradi.
   
2. 
   Ximiyaviy va fizikaviy xossalari.
   
3. 
   Olinishi.
   
4. 
   Qaуerlarda ishlatiladi.
   

MAVZU: I-GRUPPA BOSH GRUPPACHA ELEMENTLARINING XOSSALARI.
Reja:

1. 
   Umumiy xarakteristika.
   
2. 
   Ximiyaviy va fizikaviy xossalari.
   
3. 
   Liitiy, kaliy, qalay birikmalari.
   
4. 
   Tabiatda uchrashi va olinishi.
   
5. 
   Ishlatilishi.
   

Tayanch iboralar: liteos, tosh, arfvedzon, vakuum-metallurgiya, lepidolit, spojumen, petolit, liiofillit, iridin, diaganal, tritiy, yadro divigatel.

Davriy sistemaning birinchi gruppasi, asosiy va qo’shimcha gruppalardan tuzilgan. Asosiy guppachaga tipik elementlar (Li, Na), kaliy gruppacha elementlari (K, Rb, CS, Fr) kiradi, qo’shimcha gruppachani mis gruppacha elementlari (Cu, Ag, Au) tashkil etadi.

Li, Na, K, Rb, Sc, Fr oksidlanish darajasi +1 ga teng. U tashqi elektron qavatdagi yagona, elektronning osonlik bilan beradi; shu sababli ular kuchli qaytaruvchilardir. Ularning qaytaruvchilik xossalari litiydan fartsiyaga tomon kuchayib boradi. Frantsiy eng kuchli qaytaruvchidir. Ishqoriy metallar suv bilan reaktsiyaga kirishib, asos va vodorod hosil bo’ladi. formulasi e⁺OH^- holida yoziladi va ishqorlar deyiladi.

I-gruppaning qo’shimcha gurppacha elementlari – mis, kumush va oltin atomlarining tashqi qavatida ham birdan elektron bor, lekin bu atomning o’lchami ishqorni metall atomlarinikiga qaraganda kichik. Shuning uchun Cu-O, Ag-O, Au-O bog’lari, masalan; K-O, Na-O bog’lariga qaraganda ancha kuchli bo’ladi. Eritmadan chiqarilganda oksidlar bilan suvga ajratiladi: masalan: 2AgOHAg₂O+H₂O

Litiy tartib nomeri 3, atom og’irligi 6.939 tabiiy izotoplarining massa soni 6 va 7. “Litos” so’zi grekcha “tosh” demakdir. O’simliklarning kullarida kashf etilgan bir vaqtda metiy elementi ham petalit mineralini tarkibida topilgan. Shved olimi Arfvedzon 1817 yilda Shvetsiyaning Uto nomli temir konlaridan chiqadigan petaliy mineralini analiz qilib, analiz natijalarining umumiy miqdoriga 4% yetishmasligini payqadi va litiyni kashf etdi. Vaqt o’tishi bilan lepidolit mineralida ham litiyning borligi aniqlandi. Litiy og’irlik jihatidan yer yuzining 3∙10^-3 %ni tashkil etadi. Tabiatdagi litiyning 92.5 %∙

⁷₃ Li dan iborat qolgan 7.5 %i esa ⁶₃ Li dir. Uning eng muhim minerallari lipidolit KLi₂, Al(Si₆O₁₀)(FeOH)₂ va spodumen LiAl(SiO₃)₂, petolit (Li, Na)AlSi₄O₁₀, metofillit (Li,Mn,Fe)PO₄.

Olinishi: hozirgi vaqtda litiy ikki usul bilan olinadi:

1. 
   KCl bilan LiCl qotishmasini 450-500 da suyuqlantirib, elektroliz qilishdan iborat. Bunda katod sifatida temir, anod sifatida ko’mir tayoqchalar ishlatiladi. Katodda litiy tomchilar xolida ajralib chiqadi.
   
2. 
   Keyingi vaqtda vakuum texnikasining rivojlanishi natijasida metallarni olishda yangi vakuum metallurgiya yuzaga keldi. Bu usulda litiy, oksid bilan oxak aralashmasi bilan alyuminiy yoki ferrosilitsiy ta’sirida qaytariladi:
   

2Li₂O+CaO+Si4Li+Ca₂SiO₄

Litiy erkin xolatda juda yengil, xatto benzinga xam botmaydigan kumushsimon-oq metall, solishtirma og’irligi 0,534 g/sm³. Aktiv metall. Odatdagi sharoitda kislorod va azot bilan birikib, Li₂O va Li₃N xosil qiladi. Litiy 200⁰ dan yuqori temperaturada yonib ketadi. U ftor va xlor atmosferasida xona temperaturasidayoq alangalanadi. Brom va yod bug’larida xam o’z-o’zida yonib ketadi. Litiy ioni nixoyatda kuchli gidratlanish qobiliyatiga ega; litiy ionlarini suv molekulalaridan iborat mustaxkam parda qurshab turadi. Shuning uchun suvdagi eritmasida elektrolitning Li⁺ ioniga kelib qo’shilishi qiyinroq bo’ladi.

Litiy bilan magniy orasida “diagonal” o’xshashi kuzatiladi. Litiy karbonat, litiy fosfat xuddi magniy karbonat va magniy fosfat kabi suvda yomon eriydi; litiy xam xuddi magniy kabi achchiqtosh xosil qilmaydi. Litiy metallar bilan intermetallar xosil qiladi. Masalan: LiHg₂, LiHg₃, LiHg, Li₂Hg, Li₃Hg, Li₆Hg; magniy bilan LiMg₂, alyuminiy bilan LiAl, Li₃Al va xokozo. Litiyning ion potmitsiali, ya’ni ioni zaryadining ion radiusiga nisbatan ga teng bo’lib, barcha ishqoriy metallarning ion potentsiallaridan katta.

Ishlatilishi: XIX asrda va XX asrning boshlarida litiy tuzlari meditsinada ishlatilib keldi. So’ngra litiyning o’zi qotishmalar tayyorlashda ham ishlatiladigan bo’ldi. Litiy gidroksid ishqoriy akkumlyatorlar uchun , litiy oksid-shisha va keramika sanoati uchun, litiy xlorid havoni kondentsatsiya qilishda qo’llaniladi. Xozirgi vaqtda litiy atom energetikada tritiy hosil qilish uchun ishlatiladi.

Litiy gidrit va litiy boro-gidrid raketalar uchun yoqilg’i sifatida metall litiy va uning tuzlari neytronlardan saqlanishda ishlatiladi. ning kesma yuza katta bo’lganligi sababli yadro dvigateli bilan xarakat qiladigan samolyotlarda mudofa ekranlar materialiga qo’shiladi. Suyuq holatdagi litiy metali yadro reaktorlarda, litiy stearat katta tezlik bilan ishlaydigan matorlarda surkov moyi sifatida juda ko’p ishlatiladi. Litiy alangani qizil rangga bo’yaydi; shuning uchun u pirotexnikada ham qo’llaniladi.

Litiy vodorod atmosferasida qizdirilsa, ransiz kristall modda-litiy gidrid hosil qiladi. Litiy gidridning kristall tuzilishi xuddi osh tuzinikiga o’xshaydi, u 680 ⁰C da suyuqlanadi. Litiy gidrid yordamida litiy alyuminiy gidrid LiAlH₄ olishga muvofiq bo’lindi. Litiy yonganda ham oz miqdorda Li₂O₂ hosil bo’ladi, lekin u tezda 195 ⁰C da parchalanib litiy oksid bilan kislorod hosil qiladi.

Litiy oksid suv bilan reaktsiyaga kirishib litiy gidroksid hosil qiladi. Li₂O+H₂O2LiOH+10.6 kkal.

Litiiy gidroksid kuchli asos bo’lib, o’zining asoslik quvvati jihatdan NaOH bilan Ca(OH) orasida turadi. Suvdagi eritmada litiy gidrokisd LiOH∙H₂O shaklida kristallanadi. Litiy gidroksid bilan bevosita birikadi. Litiy ftorid oq tusli kristall modda, suvda oz eriydi. Suyuq temperaturasi 870 ⁰C, qaynash temperaturasi 1681 ⁰C. Agar LiF nsh HF bilan aralashtirilsa LiHF₂ hosil bo’ladi.

LiF kristallari ulhtrabinafsha nularni juda yaxshi o’tkazadi, shuning uchun optik asboblar tayyorlashda qo’llaniladi. Litiy xlorid oq gigroskopik modda, 614 LiFda suyuqlanadi. Suvda juda yomon eriydi. Suvdagi eritmalaridan LiCl∙H₂O, LiCl₂∙H₂O, LiCl∙3H₂O holida kristallanadi, eng barqaror LiCl∙H₂Odir. LiCl organik erituvchilarda eriydi, kristall gidratlar holida kristallanadi. NH₃ bilan komplekslar hosil qiladi.

LiBr 549 ⁰C da suyuqlanadi, suvda yashil eriydi, suvdagi eritmalardan kristagidratlar holida kristallanadi. U ham xuddi LiClkabi organik erituchilarda yaxshi eriydi.

LiJ 453 ⁰C suyuqlikda kristal modda, suvda yaxshi eriydi. Suvdagi eritmalardan yodid kristal gidratlar holida kristallanadi.

Li₂CO₃ ishqoriy yer metallarning karbonatlari kabi suvda oz eriydi. Uning eruvchanligi temperatura ortishi bilan kamayadi.

LiHCO₃ ishqoriy yer metallarning gidrokarbonatlari kabi suvda yaxshi eriydi.

Li₃PO₄ – suvda yomon eriydi, bu bilan u kaliy, natriy fosfatlardan farq qiladi va magniy fosfatga o’xshab ketadi.

Litiy uy temperaturasida azot bilan birikib, Li₃N hosil qiladi.

Natriy - tartib nomeri 11, atom og’irligi 22.9, tabiatda uchraydigan izatopng massa soni 23. uning og’irlik klarkit 2.63 % ga teng. Quyoshda, yulduzlarda natriyning borligi ma’lum bo’lgan. Natriy minerallari qatoriga NaCl galit yoki toshtuzi, Na₂SO₄∙10H₂O mirabilit yoki glauber tuzi Na₃AlF₆ kriolit, Na₂B₄O₇ ∙10H₂O – bura, Na₂CO₃∙10H₂O – soda, NaCl∙KCl – silvinit, Na₂SO₄∙3K₂SO₄ – glazerit, Na₂SO₄∙ MgSO₄∙4H₂O – astraxanit, NaNO₃ – chili selitrasi va boshqalar kiradi. O’simliklar tanasida, inson va xayvon organizmida uchraydi. Natriy tuzlari dengiz suvida va tuzli ko’llarda ko’p miqdorda uchraydi. Masalan atlantika okeani suvida 3,5 % osh tuzi bor. “O’lik” dengizining suvi osh tuzining to’yingan eritmasidan iborat.

Devi 1807 yilda suyuqlantirilgan natriy gidroksidni elektroliz qilish orqali natriy olishga muvaffaq bo’ldi. Bunda katodda Na⁺+eNa, anodda 4OH^-2H₂O+O₂. Natriy olish uchun soda bilan ko’mir aralashmasini qattiq qizdirish xam mumkin:

Na₂CO₃+2C2Na+3CO

Xosil qilingan natriy kerosin ostida yoki berk metall idishlarda saqlanadi.

Xossalari: natriy erkin xolatla keumush kabi oq, yengil va yumshoq metall, suyuq ammiakda eriydi, kimyoviy jixatdan juda aktiv. Xavoda juda tez oksidlanadi. Ftor va xlor atmosferasida uy temperaturasidayoq alangalanadi. Natriy suv bilan birikib, vodorod ajratib chiqaradi:

2Na+2H₂O2NaOH+H₂

Metall natriy Na₂O₂, NaNH₂, NaCN₂ olish uchun va organik sintezda ishlatiladi. Ko’pincha natriy amalgamasidan qaytaruvchi sifatida foydalaniladi. Yadro-enertetik qurilmalarida xam natriy ishlatiladi.

NaH – natriyni vodorod atmosferasida qizdirish natijasida hosil bo’ladi. uning xossalari LiH ning xossalariga o’xshaydi. Suv ta’sirida parchalanadi.

2Na+2NaOH2Na₂O+H₂ yoki 2Na+Na₂O_22Na₂O

Na₂H₂ - kuchli oksidlovchilardan, suvda gidrolizlanadi. Uning suvdagi eritmasi ishqoriy reaktsiyaga ega.

Na₂O₂+2H₂O2Na⁺+2OH^-+H₂O₂

Na₂H₂ – turli materiallarni oqartirishda ishlatiladi. Suv osti kemalarida kislorod manbai sifatida ishlatiladi. Laboratoriyada NaOH olish uchun natriy suvda eritiladi.

1. 
   Na₂CO₃+Ca(OH)_22NaOH+CaCO₃
   
2. 
   NaClNa⁺+Cl^-, H₂OH⁺+OH^-
   

2H⁺+2e2HH₂ katodda

2Cl^--2e2ClCl₂ anodda

NaCl osh tuzi, Na₂SO₄ ham birikalarga kiradi.

Kaliy – tartib nomeri 19, atom og’irligi 39.1, tabiatda uchraydigan izotoplaridan massa soni 39.40 va 41 k, rubidiy, tseziy, frantsiy elementlari kaliy gruppacha elementlarini tashkil qiladi. Bu elementlar xossalari bilan natriy, litiydan farq qiladi.