Mavzu. VI gruppaning yonaki Cr gruppacha elementlari. Reja

Mavzu. VI gruppaning yonaki Cr gruppacha elementlari.
Reja

1. 
   Xrom, uning tabiiy birikmalari, fizikaviy va kimyoviy xossalari.
   
2. 
   Xrom (II, III) birikmalari: oksidlari, gidroksidlarining kislota-asos xossalari, tuzlari. Ularning olinishi va kimyoviy xossalari.
   
3. 
   Xrom (III) ning komplеks birikmalari. Xrom (VI) oksidi va xromat kislotalari, ularning olinishi, xossalari, tuzlari.
   
4. 
   Xrom qotishmalari va birikmalarining ishlatilishi. Molibdеn va volfram.Tabiiy birikmalardan molibdеn va volfram olinishi.
   
5. 
   Molibdеn, volfram va ular kotishmalarining xossalari, O‘zbеkistonda ishlab chiqarilishi. Molibdat va volframat kislotalar va ularning tuzlari.
   

Xrom gruppasi D. I. Mendeleev davriy sistemasining oltinchi qo’shimcha gruppachasiga joylashgan bo’lib, xrom Cr, molibden Mo va volfram W ni o’z ichiga oladi. Bular d-elementlar oilasiga kiradi.Bu elementlarning Cr-Mo-W qatorda chapdan o’ngga o’tgan sari ionlanish energiyasi, atom va ion radiuslari ortib boradi. Gruppacha elementlarining oksidlanish darajalari Cr dan +6 gacha o’zgaradi. Xromning oksidlanish darajasi +3, +6 bo’lgan birikmalari, molibden va volframda esa +6 oksidlanish darajasiga ega bo’lgan birikmalari barq.aror moddalardir. Xrom, molibden, volframning koordinatsion sonlari 6 va 4 ga teng. Bu sonlar molibden va volframda 8 gacha etadi. Ko’pgina d-elementlariga o’xshab Sg, Mo, W past oksidlanish darajasiga ega bo’lganda kation kompleks birikmalar, yuqrri bo’lganda esa anion kompleks birikmalar xosil k.ilish xususiyatiga ega. SHuning uchun oksidlanish darajasi ortishi bilan ularning birik-malarini kislotali xossalari kuchaya boradi.

Tabiatda uchrashi. Cr, Mo, W tabiatda, asosan Fe(CrO₂)₂ — xromit, Pb(CrO₄)₂ - xromat, MoS₂ - molibdenit, Pb(MoO₄)₂ — molibdat, CaWO₄ — sheelit va (Fe, Mn)WO₄ — volframit minerallari xolida uchraydi. Xromni to’rtta, molibdenni ikkita, volframni beshta tabiiy izotopi ma’lum.

Olinishi. Tarkibida xromitlar bo’lgan rudalarni qaytarib olinadi:

Fe(CrO₂)₂ +4SO -» Fe + 2Cr + 4 SO₂

Xrom tuzlarining konsentrlangan eritmalari elektroliz k.ilinganda katodda toza xrom ajratib olinadi. Cr2O3 ni vodorod atmosferasida alyuminiy bilan k.aytarib xrom olish mumkin:

Cr₂O₃ + 2A1 2Cr+A1₂O₃

Xrom galogenidlarini (CrJ2, CrJ3) chuglatilgan xrom simi ishtirokida xaydash usuli bilan ham olinadi. Tarkibida mo¬libden bo’lgan rudalar boyitiladi. Xosil qilingan konsentrat tarkibida 40 - 50% molibden bo’ladi. Konsentratlar kislorod ishtirokida oksidlanadi, natijada MoO₃ hosil bo’ladi. Hosil bo’lgan MoO₃ ruda bilan aralashgan bo’ladi. Bu aralashmani ammiakli suvda eritib, (NH4)2 MoO4 hosil qilinadi. Hosil bo’lgan (NH4)₂ MoO₄ ni termik parchalab, toza MoO3 ajratib olib, vodorod bilan qaytariladi. Hosil bo’lgan Mo kukun xolda bo’ladi, uni yuqori temperaturada suyuqlantirilib metallga aylantiriladi. Volfram olish uchun boyitilgan volfram rudasi soda bilan aralashtirilib, yuqori tempe¬raturada suyuqlantiriladi, natijada hosil bo’lgan NaWO4 cho’ktiriladi. Chukma ajratib olingach, kislotada eritiladi va H2WO4 xosil qilinadi. Hosil bo’lgan volframat kislota termik parchalanadi:

H₂WO₄ WO₃ + H₂O

So’ngra WO3 ga chug’latilgan kumir ishtirokida yoki vodorod oqimida qaytarib volfram ajratib olinadi.

Xossalari. Xrom gruppachasi elementlari qattiq yuqori temperaturada suyuqlanadigan metallardir. Bu elementlarning kimyoviy aktivligi Cr - Mo - W qatorida chapdan o’ngga tomon kamayib boradi. Masalan: xrom suyuqlantirilgan HCI va H2SO4 dan vodorodni siqib chiqara oladi. Volfram esa faqatgina qaynoq ftorid va nitrat kislota aralashmasida eriydi:

2Cr +6HCI 2CrCI₃ +3H₂

W+8HF+2HNO₃ H₂[WF₈]+2NO+4H₂O

Xlor konsentrlangan HNO3 va H2SO4 kislotada passivlashadi. Kukun holatda xrom, molibden va volfram oksidlovchilar ishtirokida suyuqlantirilgan ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi:

Cr+3NaNO₃ +2NaOH Na₂CrO₄ +3NaNO₂ +H₂O

Odatdagi sharoitda bu gruppacha elementlari passiv bo’lib, faqat ftor bilan reaksiyaga kirishadi. Qizdirilganda ko’pgina metallmaslar bilan birikadi.

Birikmalari. Xromning, asosan CrO, Cr(OH)2 CrS, CrCI2 tarkibli ikki valentli birikmalari ma’lum. Lekin bu moddalar beqaror, kislorod ta’sirida tezda oksidlanadi:

4CrCI₂+O₂+4HCI 4CrCI₃ +2H₂O

Ikki valentli Cr(OH)2 asosli xossaga ega bo’lib, suvni ham qaytaradi, nam havoda oksidlanadi, faqat kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi:

2Cr(OH)₂ + 2H₂O — » 2Cr(OH)₃ + H₂

4Cr(OH)₂ +2H₂O +O₂=4 Cr(OH)₃

Cr(OH)₂ + 2HCI + 4H₂O — > [Cr(H₂O)₆]CI₂

Ikki valentli xromning galogenli birikmalari ammiakda erib ammiakat kompleks birikmalar xrsil kiladi:

CrCI₂ + 6NH₃ [Cr(NH₃)₆]CI₂

Xromning valentligi uchga tent bo’lgan birikmalari barqaror moddalardir. Cr(III) nint kompleks birikmalarida ichki sferaning almashinish reaksiyasi juda shiddatli kuzatiladi.

Xrom (III)-oksid-Cr2O3 yashil rangli, yuq.ori temperaturada suyuqlanadigan kukun, struktura tuzilishi korundnikiga uxshash. Xrom (III)- oksid xrom metalini qizdirib, kislorod ta’sir ettirish natijasida hosil bo’ladi:

2Cr + 3O₂ Cr₂O₃

(NH₄)₂Cr₂O₇ N₂+ Cr₂O₃ + 4H₂O

Xrom (III) tuzlariga ishqor ta’sir ettirib, hosil bo’lgan chukmani q.izdirish orqali ham Cr2O3 hosil qilish mumkin. YUqori temperaturada Cr2O3 inert, lekin odatdagi sharoitda amfoter xossaga ega. SHuning uchun kislota va ishqrrlar bilan reaksiyaga kirishadi:

Cr₂O₃ +6 HCI+3H₂O 2 [Cr(H₂O)₆]CI₃

Cr₂O₃+2NaOH 2NaCrO₂+H₂O

Xrom (III) tuzlari eritmasiga ishkrr ta’sir ettirib, xrom (III)-gidroksidini chuktirish mumkin. Cr(OH)3-amfoter xossaga ega, kislota va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi:

Cr₂O₃ +3 HCI CrCI₃+3H₂O

Cr₂O₃+NaOH NaCrO₂+2H₂O

Bu reaksiyalarni quyidagi umumiy tenglamalar bilan ifodalash mumkin: [Cr(H2O)6]+3 Cr(OH)3 [Cr(OH)6]-3

Xrom (III) tuzlari rangli moddalar bo’lib, eritmalardan kristallgidratlar xolida ajralib chikadi, bularga CrCI3 • 6H2O, K2Cr2(SO4)4 • 24H2O, (NH4)2 Cr2 (SO4)3 misol bula oladi.

Xrom (III)- sulfid Cr2S3^xossalari jixdtidan alyuminiy sulfidga uxshaydi. Xrom (III)- sulfidin suvli eritmada chuktirib xrsil k.ilish mumkin emas, chunki u osongina Cr(OH)3 va H2S xosil qilib gidrolizga uchraydi.

Xromning (III) valentli tuzlari amin, atsido - va akvakompleks birikmalar xosil qiladi. Bu birikmalar eritmada ham, kristall holatda ham barqdror moddalardir. Akvakompleks birikmalarda ichki sferadagi suv molekulalarining joylanishiga qarab ularning rangi o’zgarib boradi:

[Cr(H20)]CI3 ↔ [Cr(H20)5CI2 - H2O [Cr(H2O)4CI2]CI – 2H20

ko’kish binafsha och yashil tuq yashil

Xrom (III) ammiakat kompleks birikmalari qattiq xolatda barq.aror, suvli eritmalarda esa sekin-asta parchalanadi:

[Cr(NH3)6]CI3 + 2H2O↔ Cr(OH)3 + 2NH4CI + 2NH3

Xrom (III) ning juda kup anion kompleks birikmalari ma’lum bo’lib, ular xromitlar deb ataladi. Xromit kompleks birikmalar, asosan quyidagi usullar bilan hosil qilinadi:

2KOH+Cr(OH)3 →K2 [Cr(OH)6]

3KCI + CrCI3 →K3[CrCI6]

2H2S04 + Cr(S04)3→2H3[Cr(SO4)3]

Molibden (III) va volfram (III) - birikmalari beqaror moddalardir.

Xrom ( VI) - oksid CrO3 - tuq qizil tusli kristall modda, suvda erib faqat eritmalardagina mavjud bo’ladigan xromat va bixromat kislotalar hosil qiladi:

CrO3 + H2O→H2CrO4

CrO3 + H2O→ H2Cr2O7

CrO3 -yuqori temperaturada beqaror, kislorod ajratib Cr2O3 ga aylanadi, organik birikmalarni oksidlaydi, spirtlar bilan xromat kislotaning efirlarini xosil qiladi. Bu moddalar kuchli portlovchilardir.

Xromat va bioxromat kislotalar hosil qilgan tuzlari barqaror moddalar bo’lib, xromatlar va bioxromatlar deb ataladi.

Xrom (VI) birikmalari kuchli oksidlovchilar bulib, qaytarilganda uch valentli xrom birikmalariga aylanadi:

K2Cr2O7+2KNO2+4H2S04 —> Cr2(SO4)3+2KNO3+K2SO4+4H2O

Xromatlar neytral va ishqoriy muhitda barqaror bo’lib, kislotali muhitda bixromatlarga aylanadi:

2K2Cr2O7 +4H2S04→ K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

Bixromatlar ishqoriy muhitda yoki ishqoriy metallarning karbonatlari ta’sirida xromatlarga aylanadi:

Na2Cr2O7 + Na2SO3 — > 2Na2CrO4 + SO2

Ishqoriy metallarning xromat va bioxromatlari suvda yaxshi eriydigan kristall moddalardir. Lekin og’ir metallarning xromatlari va bixromatlari suvda yomon eriydigan moddalar bo’lgani uchun ular almashinish reaksiyasi orqali hosil qilinadi:

Pb(NO3) + K2Cr2O7 →Pb Cr2O7 + 2KNO3

Agar bixromatlarga yoki xrom (VI)- oksidiga gaz holdagi vodorod xlorid yuborilsa, xromil xlorid hosil bo’ladi:

K2Cr2O7 + 6HCI →2CrO2CI2 + 2KCI+2H2O

CrO3 + 2HCI→ CrO2CI2 + H2O

Xromil xlorid xavoda o’z-o’zidan tutaydigan, tuq.-qizil rangli suyuqlik, suv ta’sirida oson gidrolizlanadi. Uni konsentrlangan sulfat kislota ishtirokida bixromat¬larga ishqoriy metallar xloridlarini ta’sir ettirib ham olish mumkin:

K2Cr2O7 + 4KC1 + 2H2SO4 → 2 CrO2CI2 + H2O

Molibden ( VI)- oksid, Mo03, oq-sarg’ish tusli modda bulib, uzining xossalari jixatidan CrO3 dan farq qiladi. Volfram (VI) oksid-WO3 sariq tusli kristall modda, suvda erimaydi. SHuning uchun ularning oksidlarini ishqorlarda eritib molibden va volfram tuzlari xosil qilinadi:

MoO3 + 2NaOH → Na2MoO4 + H2O

Molibdat va volframatlarga kislota ta’sir ettirib molibdat H2MoO4 va volframat H2WO4 kislotalarini xosil qilish mumkin. Xromat, molibdat va volframatlar, ularning eritmalari zaxarli moddalardir.

Xrom, molibden, volfram va ularning birikmalari metallurgiyada a’lo sifatli po’lat ishlab chiqarishda, yuqori temperaturada suyuqlanadigan issiqlikka va o’tga chidamli buyumlar olishda, raketa texnikasida, elektr vakuum asboblari katodini tayyorlashda, korroziyaga chidamli kimyoviy asboblar olishda, buyoqchilik, tibbiyot va organik moddalarni sintezida ishlatiladi.

molibden (Mo) - davriy jadvalning 5-davri 6-guruhiga kiruvchi, o'tish metali. Elektron konfiguratsiyaga ega (Kr) 4d55s1; atom raqami 42 va o'rtacha atom massasi 95,94 g / mol. Unda 7 ta barqaror izotop mavjud: 92Mo, 94Mo, 95Mo, 96Mo, 97Mo, 98Mo va 100Mo; izotop bo'lish 98Mo ko'proq mutanosib bo'lgan.

Bu kumush ko'rinishga ega oq metall va xromga o'xshash kimyoviy xususiyatlarga ega. Aslida, ikkalasi ham bir xil guruhning metall elementlari bo'lib, xrom molibden ustida joylashgan; ya'ni molibden og'irroq va yuqori energiya darajasiga ega.