Mavzu: V guruh elementlari

Mavzu: V guruh elementlari.

Azot,fosfor,mishyak,surma va vismutlar davriy tizimning beshinchi guruhini tashkil etib,pelementlar deyiladi.Bu guruh elementlarining elektron konfiguratsiyasi ns²p^3.S energetik pog’onadagi elektronlar juftlangan,p pog’onasidagi elektronlar esa yakka holda joylashgan bo’ladi.Guruh elementlarining atomi tashqi energiya ta’siridan qo’zg’algan holatga o’tkazilganda juftlangan elektronlarning biri d pog’onachaga o’tib,yakkalangan elektronlarning soni 5 taga yetadi.Shuning uchun ham guruh elementlariing birikmalardagi oksidlanish darajasi -3dan +5gacha o’zgaradi.Guruh elementlarining vodorodli birikmalar VI vaVII guruh elementlarining vodorodli birikmalariga qaraganda kamroq qutblangan.Shuning uchun ham azot guruhidagi elementlarning vodorodli birikmalari,suvli eritmalarda vodorod ionini hosil qilmaydi,ya’ni kislotali xarakterga ega emas. Guruh elementlarining yuqori oksidlari E₂O₅ kislotali osid bo’lib,mos ravishda HEO₃ va H₃EO₄ shakildagi kislotalarni hosil qiladi.Guruhdagi elemental birikmalarininng ko’pchiligi farmasevtik dorivor moddalari sifatida ishlatiladi. Shuning uchun guruh elementlarini alohida o’rganish maqsadga muvofiq.Tabiatda azodning ¹⁴ ₇N(99,6%); ¹⁵ ₇N(0,37%) izatoplari barqaror. 4 ta izatopi sun’iy usulda olingan.Azotning ko’p qismi tabiatda erkin holda uchraydi.Azod murakkab organic birikmalar-oqsil moddalari tariqasida,har bir o’simlik va har bir tiri organizmning tarkibiga kiradi.Hujayralarning eng muhim qisimlari protoplazma va yadro oqsil moddalaridan tuzilgan.Oqsil bo’lmasa,hayot ham bo’lmaydi.Azodsiz oqsil bo’lmaydi.Toza azod rangsiz,hidsiz,mazasiz,yashashgava yonishga yordam bermaydigan,100hajm suvda 1,54 hajm eriydigan -209,9^oC suyuqlanib,-195,8^oC qaynaydigan gaz. Sanoatda azod havodan ajratib olinadi.Laboratoriyada azod uchun oldin konsentrlangan va qaynoq NaNO₂ hamda NH₄CL eritmalarini aralashtirib,NH₄NO₂ olinadi:

NaNO₂+NH₄CL=NaCL=NH₄NO₂

Hosil bo’lgan NH₄NO₂ oson parchalanadi:

NH₄NO₂ N₂+2H₂O

Bunda mutlaq toza azot olinadi.Azot kimyoviy jihatdan olganda nihoyatda inertdir.Azot odatdagi haroratda faqat litiy bilangina birikadi.Azot qizdirilganda boshqa ba’zi bir metallar bilan ham birikishi mumkin:

6Li+N₂=2Li₃N

3Ca+N₂=Ca₃N₂

2Al+N₂=2AlN

Azot vodorod bilan bir necha birikma hosil qiladi.Ulardan eng asosiysi ammiak(NH₃).Laborotoriyada ammiak ammoniy tuzlari hamda ishqoriy va ishqoriy-yer metal oksidlari yoki gidroksidlari aralashmasini qizdirish yo’li bilan olinadi:

2NH₄Cl+Ca(OH)₂=2NH₃ +CaCl₂+2H₂O

2NH₄Cl+CaO=2NH₃ +CaCl₂+H₂O

Hozirgi vaqtda nitrat kislotani va azotli o’g’itlarni ishlab chiqarishda qo’llaniladigan ko’p miqdordagi ammiak 450^o-500^oC harorat, 2*10⁴ kPa bosimda g’ovak temir kabi katalizator ishtirokida azot va vodoroddan sintez qilinadi:

N₂+3H₂=2NH₃

Toza ammiak-rangsiz,o’ziga xos o’tkir hidli,havodan biroz yengil,zaharli gaz.Ammiak odatdagi bosimda-33,4^oC da suyuqlanib,77,8^oC da kristallanadi.Normal sharoida bir hajm suvda 710 hajm ammiak eriydi.Ammiakning suvli eritmasi ishqoriy sharoitni hosil qiladi.Ammiakning suvdagi konsentrlangan eritmasi novshadil spiriti deyilib,tarkibida25%NH₂ saqlaydi,uning zichligi 0,91 g/sm ³ ga teng.Tibbiyotda ishlatiladigan novshadil spiritining tarkibida 10%NH₃ bo’ladi.Harorat ortishi bilan ammiakning suvdagi eruvchanligi kamayadi.Ammiak kimyoviy jihatdan faol,asosli xossaga ega.U kislatalar bilan birikib,tuz hosil qiladi:

NH₃+HCl=NH₄Cl

NH₃+HNO₃=NH₄NO₃

2NH₃+H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄

Suvli eritmasi ishqoriy muhitga ega:

NH₃+H₂O NH₃*H₂O NH₄OH NH₄⁺=OH^-

NH₄OH kuchsiz asos K_D=1,8*10^-5

Ammiak kislorodda yonadi.Bunda azot,platina katalizatori ishtirok etsa,azot(II)oksid hosil bo’ladi.

4NH₃+3H=2N₂+6H₂O

4NH₃+5O ₂ ^pt 4NO+6H₂O

Ammiakdagi vodorod atomlari metal yoki galogen atomlariga almashinishi mumkin:

2NH₃+2Na=2NaNH₂+H₂

NH₄Cl+3Cl₂=4HCl+NCl₃

8NH₃+3Br₂=N₂+6NH₄Br

4NH₃+3I₂=NI₃+3NH₄I

Ammiak qaytaruvchi bo’lib,metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi:

3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O

Ammiakni ntriy gipoxlorid bilan oksidlab,azotning yana bir vodorodli birikmasi gidrazin olinadi:

2NH₃+NaCIO=N₂H₄+NaCI+H₂O

Gidrozin-ammiakka nisbatan ancha kuchsiz asoslik xarakterga ega,kuchli qaytaruvchi.Gidrazin havoda va kislorodda yonadi.Bunda ko’p miqdorda issiqlik ajraladi.Shuning uchun gidrozin raketa yoqilg’isi sifatida ishlatiladi. Azid kislota-HN₃ .Azid kislotalar qatoriga kiradi.(K_D=3*10^-5).Kislota tuzlari azidlar deyiladi.Azid kislota va uning tuzlari qattiq portlovchi moddalardir. Azot bir necha oksidlar: N₂O-azot(I)oksid, NO-azot (II) oksid,N₂O₃-azot (III) oksid,NO₂ N₂O₄-azot (IV) oksid, N₂O₅-azot(V) oksid hosil qiladi.Bu oksidlar biri ikkinchisidan xossalari bilan farq qiladi.

N₂O-Azot (I) oksid NH₄NO₃ ni yuqori haroratda parchalash yo’li bilan olinadi:

NH₄NO₃ ^t N₂O +2H₂O

N₂O-rangsiz,kuchsiz,yoqimli hidli gaz bo’lib,kuldiruvchi gaz deyiladi.Tibbiyotda narkoz sifatida ishlatiladi.Bir hajm suvda 0,63 hajm N₂O eriydi.N₂O uy haroratida barqaror.Ko’pchilik birikmalar kislorodda yonganidek N₂O da ham yonadi. NO-azot (II) oksid suyuqlikka qiyin aylanadigan gaz.Odatdagi sharoitda 100 hajm suvda 5 hajm NO eriydi.NO kimyoviy xossasi jihatidan tuz hosil qilmaydigan oksid.Kislorod bilan oson birikib,azot(IV0oksid hosil qiladi. Azot bilan kislorod odatdagi sharoitdao’zaro reaksiyaga kirishmaydi.Ammo juda yuqori haroratda,masalan,havodan elektr uchqunlari o’tkazilganda azot bilan kislorod bevosita birikib,azot (II) oksidni hosil qilishi mumkin. N₂+O₂ ^3000-4000C 2NO

^{elektr yoyi}

Labaratoriyada NO misga suyultirilgan 30-35% nitrat kislotani ta’sir ettirish yo’li bilan olinadi:

3Cu +8HNO₃=2NO +3Cu (NO₃)₂+4H₂O

Azot(III) oksid N₂O₃-nitrat kislotaning angidridi ,past haroratda to’q havo rang tusli suyuqlik bo’lib,-102^oC da kristallanib,+3,5^oC da qaynaydi va azot (II),azot(IV) oksidlarga parchalanadi.

2N₂O₃ NO+NO₂

Azot (III) oksidga mos kislota nitrit kislota bo’lib,bu kislota nitrit tuzlatiga suyultirilgan sulfat kislota ta’siri tufayli olinadi:

2NaNO₂+H₂SO₄=2HNO₂SO₄

Nitrit kislotani konsentrlashtirish va qizdirish uni suv bilan azot (III) oksidga parchalanishiga sababchi bo’ladi.Nitrit kislotaga nisbatan uning tuzlari ancha qarorli bo’lib,laboratoriyada oksidlovchi yoki qaytaruvchi sifatida,farmatsiyada har xil dorivor moddalar hosil qilishda ishlatiladi. Azot(IV)oksid(NO₂) qo’ng’ir-qizg’ish,zaharli,havodan og’ir,o’ziga xos hidli,bo’g’uvchi gaz.Azot(IV)oksid sekin-asta sovitilsa,11,2^oC da rangsiz kristallga aylanib dimer holiga o’tadi:

2NO₂+N₂O₄ Qizdirilganda esa 140^oC da monometr NO₂ holida bo’ladi. Azot (IV)oksid kuchli oksidlovchidir.Suv va suyultirigan ishqorlar bilan seaksiyaga kirishib,nitrat va nitrit kislota tuzlarini hosil qiladi:

2NO₂=HOH=HNO₃+HNO₂

2NO₂+2KOH=KNO₃+KNO₂+H₂O

Kimyoviy toza nitrat kislota –rangsiz suyuqlik.Zichligi 1,53g/sm³-41^oCda kristallanib ,+86^oCda qaynaydi.Nitrat kislota suv bilan har xil nisbatda aralashadi.Nitrat kislota havoda “tutaydi”,chunki uning bug’i namni o’ziga tortadi.

Nitrat kislota kuchli kislotalar jumlasiga kiradi.Uning tuzlari nitratlar deyilib,hamma nitrat tuzlari suvda yaxshi eriydi.

Nitrat kislota kuchli oksidlovchilar qatoriga kirib,ko’pchilik metallarni oksidlaydi.Bunda kislotaning konsentratsiyasiga bog’liq holda qaytarilish mahsulotlari har xil bo’lishi mumkin.

HNO₃

suyultirilgan

konsentrlangan


Konsentrlangan HNO₃ suyultirilgan




Ishqoriy yer Og’ir metallar

Metallari hamda bilan

Fe bilan

Fe,Cr,Al,Au boshqa og’ir ishqoriy va

Pt,Ir,Ta,ga ta’- metallar ishqoriy-yer

sir etmaydi. Bilan metallar bilan

NO₂ N₂O NH₄NO₃ NO

Masalan:

Cu=4HNO₃=Cu(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O

3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO+4H₂O

4Zn+10HNO₃=4Zn(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O

Demak,nitrat kislotaning metallar bilan reaksiyasida vodorod ajralib chiqmaydi.Konsentrlangan nitrat kislota qizdirilganda ko’pchilik metallmaslarni ham oksidlaydi.

C+4HNO₃=CO₂+4NO₂+2H₂O

S+6HNO₃=H₂SO₄+6NO₂+2H₂O

3P+5HNO₃+2H₂O=3H₃PO₄+5N0

Nitrat kislota tuzlari qizdirilganda parchalanadi,bunda hosil bo’ladigan mahsulotning tarkibi metallning tabiatiga bog’liq.Faollik qatorida magniyadan chapda turgan faol metallarning nitratlari kislorodga va nitritlarga parchalanadi.faollik qatorida magniy bilan mis orasida joylashgan metallarning nitratlari qizdirilganda metal oksidlari,azot (IV) oksid va kislorodga parchalanadi.Misdan o’ngda joylashgan metallarning nitratlari parchalanganda esa sof metal,NO₂ va suv hosil bo’ladi. Bir hajm konsentrlangan nitrat kislota va uch hajm konsentrlangan xlorid kislota aralashmasi “zar suvi” deb ataladi. Zar suvi ta’sirida hatto Au va Pt ham eriydi. Zar suvining metallarni eritishiga sabab,nitrozil xlorid va atomar xlor hosil bo’lishidir:

HNO₃+3HCl=2Cl+NOCl+2H₂O

NOCl=CL+NO.

Ajralib chiqayotgan atomar xlor metal bilan birikib,xloridlar hosil qiladi:

Au+HNO₃+3HCl+AuCl₃+NO +2H₂O

Laboratoriyada nitrat kislota natriy nitratga konsentrlangan sulfat kislotani ta’sir ettirib olinadi.Sanoatda ammiakni katalitik oksidlash mahsulotlaridan olishadi.Nitrat kislota mineral o’g’itlar,bo’yoqlar,dori moddalariportlovchi moddalar ishlab chiqarishda qo’llaniladi.Azotning kishi tanasidagi umumiy miqdori 3,1%ni tashkil qiladi.modda almashinuvida uning ahamiyati katta.Azot oqsillarning tarkibiy qismiga kiradigan aminokislotalarda bo’ladi.Azot gemoglobin,xlorofill,nukleotidin,ba’zi vitaminlar va gormonlar hamda fermentlar tarkibida ham uchraydi. Azot va uning birikmalari tibbiyotda keng qo’llaniladi.Suyuq azot yordamida so’gal,ba’zi dog’lar yo’qotiladi.Azot(I)oksid norkoz sifatida ishlatiladi.Anorganik va organik nitritlar qon tomirini kengaytirish uchun ishlatiladi.Ularga natriy nitrat,amilnitrit,erinit nitrogliserin kiradi.Natriy nitrit boshqa boshqa birikmalar bilan aralashma holatida nafas olish yo’llarining mushaklarini kengaytirishda ishlatiladi. Ammiak eritmasidan nafas olish markazini qo’zg’atishda foydalaniladi. Ammoniy xlorid tuzi eritmasidan siydik haydovchi va balg’am ko’chiruvchi omil sifatida foydalaniladi.Nitrat kislotadan esa so’gallarni kuydirishda foydalaniladi.