Metallmaslar umumiy harakteristika

METALLMASLAR UMUMIY HARAKTERISTIKA
Reja:

1. Metallmaslarning davriy sistemadagi o‘rni.

2. Metallmaslarning umumiy fizik-kimyoviy xossalari.

Kimyoviy elementlar davriy sistemasida metallmaslar katta va kichik davrlar oxirida bosh guruhchalarda joylashgan (1- jadval).

Metallmaslar p-elementlar oilasiga mansub (vodorod va geliy s-element). Kimyoviy reaksiyalarda metallmaslar atomlari oksidlovchi xossalarini namoyon qilib, elektronlarni biriktirib olishi mumkin. Elektronlarni biriktirib olish qobiliyati bir davrda joylashgan metallmaslarda tartib raqami ortishi bilan kuchayib boradi, bu guruhda joylashgan metallmaslarda esa tartib raqami ortishi bilan kamayib boradi.

Elementlarning metallmaslik xossalari davrlarda tartib raqami ortgan sari kuchayib, guruhlarda esa kamayib boradi. Umuman olganda elektronlarni biriktirib olish qobiliyati quyidagi tartibda kamayib boradi:
F, O, Cl, N, S, C, P, H, Si
Ftor elektrmanfiylik qiymati eng yuqori bo‘lgan element hisoblanadi. Metallmaslar tabiatda oddiy moddalar shaklida va turli birikmalar tarkibida uchraydi. Kosmosda vodorod va geliy eng ko‘p tarqalgan metallmaslar bo‘lsa, Yer qobig‘ida (Yer qobig‘i massasiga nisbatan) kislorod (47%) va kremniy (27,6%) eng ko‘p tarqalgan metallmas hisoblanadi.
Kislorod guruhchasi metallmaslari — xalkogenlar,
Ftor guruhchasi metallmaslari — galogenlar,
Geliy guruhchasi metallmaslari — inert gazlar deb ataladi.
BKM elementlari. Metallmaslar, ularning davriy sistemadagi o‘rni, p-elementlar oilasi.
Normal sharoitda ba’zi metallmaslar gazsimon (vodorod, azot, kislorod, ftor, xlor), ba’zilari suyuq (brom), qolganlari qattiq (oltingugurt, uglerod, yod, fosfor va bosh.) holda uchraydi. Metallmaslar nozik tuzilmali bo‘lib, ko‘pchiligi organik erituvchilarda eriydi. Issiqlik va elektr tokini yomon o‘tkazadi.
Tipik metallmaslar metallar bilan ion bog‘li birikmalar hosil qiladi (NaCl, MgO, Na2S). Metallmaslarning o‘zaro ta’sirlashuvidan kovalent bog‘li birikmalar hosil bo‘ladi. Masalan, suv H2O, ammiak NH3 molekulalarida atomlar orasidagi qutbli kovalent bog‘, metan CH4 da esa qutbli kovalent bog‘ bo‘lib, molekulasi qutbsiz. Metallmaslar kislorod bilan kislotali oksidlar, vodorod bilan uchuvchan vodorodli birikmalar hosil qiladi. Vodorod atomining tashqi qavatida 1 ta elektron bo‘lganligi uchun (vodorodning faqat 1 ta elektroni bor) ishqoriy metallarga o‘xshab davriy jadvalning birinchi guruhida joylashgan. Shuningdek, vodorod odatdagi sharoitda gaz bo‘lganligi, molekulasi ikki atomli va bu atomlar kovalent qutbsiz bog‘langanligi sababli galogenlarga o‘xshaydi. Shuning uchun vodorod VII guruh elementlari qatoriga ham yozilishi mumkin. Vodorod atomi 1 ta elektron qabul qilib olib (oksidlovchi xossasi), tashqi qavatini, geliy atomiga o‘xshash barqaror holatga o‘tkaza oladi:

Sakkizinchi guruh bosh guruhchasi elementlari geliy, neon, argon, kripton, ksenon va radon metallmaslarga mansub bo‘lib, inert gazlar deb ataluvchi alohida elementlar guruhini tashkil etadilar. Inert elementlarning atomlari tashqi elektron pog‘onalarida 8 tadan (geliyda 2 ta) elektron tutadi va bu to‘lgan tashqi elektron qobiqlar juda barqaror. Shuning uchun inert gazlar atom holida uchraydi va kimyoviy jihatdan juda barqaror. Ular o‘zaro birikmaydi va vodorod hamda metallar bilan o‘zaro ta’sirlashmaydi. 1962- yilda XeF4 ksenon tetraftorid olinishi bilan ularning ba’zi kislorodli va ftorli birikmalarini sintez qilib olish imkoniyati vujudga keldi.

1. Barcha metallmaslar (vodorod va geliydan tashqari) p-elementlar oilasiga mansub. Ammo barcha p-elementlar ham metallmas bo‘lavermaydi.
2. Metallmaslarning elektrmanfiyligi 2,00—4,00 oralig‘ida bo‘ladi. Demak, metallmaslar kuchli elektrmanfiy elementlardir. Eng kuchli elektrmanfiy element ftordir.
3. Metallmaslarning vodorodli birikmalari uchuvchan moddalardir. HCl, H2S, NH3, CH4
4. Metallmaslarning yuqori oksidlari kislotali oksidlardir.
SO2, SO3, P2O5, NO2, N2O5
5. Metallmaslar o‘zaro birikib kovalent bog‘lanishli birikmalar, metallar bilan esa ion bog‘lanishli birikmalar hosil qiladi.
6. Davrlarda chapdan o‘ngga o‘tgan sari elementlar ionlarining musbat zaryadlari kattalashadi. Shunga muvofiq ravishda uchuvchan vodorodli birikmalarning kislotali xossalari suvdagi eritmalarida kuchayib boradi.
7. G uruhlarda yuqoridan pastga tushgan sari elementning manfiy zaryadli ionlari vodorod ionlarini o‘ziga bo‘shroq tortib turadi. Shunga muvofiq, vodorod ionlarining molekuladan uzilishi osonlashadi, demak, vodorodli birikmalarning suvdagi eritmalaridagi kislotaliligi ortib boradi.
8. Metallmaslar vodorodli birikmalarining oksidlovchi xossalari guruhlarda yuqoridan pastga o‘tgan sari kuchayib boradi.
Tashqi elektronlar pog`onasini tugallash uchun metallmaslarning atomlari elektronlar biriktirib oladi va oksidlovchilar hisoblanadi. Ular orasida elektronlarni eng shiddatli biriktirib oladigani ftor atomidir.
Tipik metallmaslar metallar bilan o`zaro ta`sirlashib, ion bog`lanishli birikmalar hosil qiladi, masalan, NaCl–natriy xlorid, CaO–kalsiy oksid, K2S–kaliy sulfid.
Metallmaslar bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, kovalent bog`lanishli–qutbli va qutbsiz kovalent bog`lanishli birikmalar hosil qiladi. Masalan, qutbli bog`lanishli birikmalar H2O–suv, HCl–bodorod xlorid, NH3–ammiyak, qutbsizlarga CO2–karbonat angidrid, CH4–metan, C6H6–benzol.
Metallmaslar vodorod bilan uchuvchan birikmalar hosil qiladi, masalan, HF–vodorod ftorid, H2S–vodorod sulfid, NH3–ammiak, CH4–metan.
Metallmaslar kislorod bilan kislotali oksidlar hosil qiladi. Ular ba`zi oksidlarda guruh raqamiga teng maksimal oksidlanish darajasini namoyon qiladi (masalan, SO3, N2O5), boshqalarida esa ancha past oksidlanish darajasini namoyon qiladi (masalan, SO2, N2O3). Kislotali oksidlarga kislotalar muvofiq keladi; bitta metallmasning kislorodli ikkita kislotasi orasida metallmas yuqori oksidlanish darajasini namoyon qiladigan kislotasi kuchliroq bo`ladi. Masalan, nitrat kislota HNO3 nitrit kislota HNO2 dan kuchli, sulfat kislota H2SO4 esa sulfit kislota H2SO3 dan kuchliroq.
Normal sharoitda metallmaslardan vodorod, ftor, xlor, kislorod, azot va nodir gazlar–bular gazlar, brom–suyuqlik, qolganlari–qattiq moddalardir.Metallmaslarning atomlari elektron biriktirib oladi va manfiy zaryadli ionga aylanadi.
Metallmaslarning oksidlash aktivligini xarakterlash uchun elektronga moyillik tushunchasidan foydalaniladi.
Neytral atomning elektron qabul qilib, manfiy zaryadlangan ionga aylanish protsessi issiqlik chiqarish bilan kuzatiladi. Element atomi bir elektron biriktirib olganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori ayni elementning elektronga moyilligi deb ataladi. Bu miqdor k-joul/g-atom; kkal/g-atom bilan ifodalanib, YE-xarfi bilan belgilanadi.
Element radiusi qancha kichik bo‘lsa, uning elektronga moyilligi katta bo‘ladi. Davriy sistemaning xar qaysi gruppasida pastdan yuqoriga ko‘tarilgan sari elektronga moyillik ortib boradi, ya’ni elementning oksidlash aktivligi o‘sib boradi. Davrlarda elementning elektronga moyilligi chapdan o‘ngga o‘tgan sari ortib boradi, bu esa ularning oksidlash aktivligi xam o‘sib borishini ko‘rsatadi. Elementlarning elektronga moyillik qiymatlari quyidagi jadvalda keltirilgan. Elementatomi bir elektronni biriktirib olishi ko‘zda tutilgan.

Element	Elektronga moyillik k-joul/g-atom
F	350
Cl	349
Br	348
J	312
O	225
S	100
H	72

Binobarin, elementlarning metallmaslik xossalarini yaqqol namoyon qiluvchi o‘lchovlardan biri ularning elektronga moyilligidir. Ftor atomi xamma metallemaslarga qaraganda aktivroq elektron qabul qilib oladi. Binobarin, xamma metallmaslar oksidlovchilardir. Ular tipik metallar bilan o‘zaro birikib, ion boQlanishli moddalar xosil qiladilar. Masalan, NaCl, MgO, K2S va boshqalar.

Metallmaslar ma’lum sharoitda o‘zaro birikib, kovalent boQlanishga ega bo‘lgan birikmalarni xosil qiladi: masalan, HCl, H₂O, NH₃, CH₄, C₆H₆.
Металлмаслар водород билан бирикиб, учувчан бирикмалар хосил qiladi, ularning formulasi shu elementning gruppa nomeriga boQliqdir.
Metallmaslar kislorod bilan kislotali oksidlar, ya’ni kislota angidridlarini xosil qiladi.
Uglerod va kremniy metallmas jumlasiga kiradi. Uglerod olmos grafit va ko‘mir allotropik shakl o‘zgarishida uchraydi. Uglerod va kremniyning vodorod birikmalari uglevodorodlar va silanlar deb ataladi, ular ikki xil oksid xosil qiladi CO, CO₂, SiO, SiO₂.
MgCO₃ ---> MgO + CO₂
CaCO₃ ---> CaO + CO₂
SiO₂ - qumtuproq juda barqaror o‘tga chidamli birikmadir. Silikat kislota tuzlari suvda yaxshi eriydi, shuning uchun ular eruvchan shisha deyiladi. Na₂O * CaO * 6SiO₂ tarkibli oddiy deraza oynasining formulasidir.
Oddiy sharoitda kremniy kislotalar bilan reaksiga kirishmaydi, lekin suyultirilgan ishqorlar bilan reaksiyaga kirishib, kremniy kislota tuzlarini xosil qiladi.
Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂
Azot va fosfor xam tipik metallemaslar ularning birikmalari 1 dan 5 gacha va -1 dan -3 gacha oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Ular vodorod bilan NH₃ - ammiak, NH₂OH - gidroksilamin, PH₃ - fosfin birikmalarini xosil qiladilar.
Ammiak sanoatda katta axamiyatga ega, u rangsiz o‘ziga xos o‘tkir xidli, suvda yaxshi eriydigan gaz.
Ammiak kislorodda yonib, azot va suv xosil qiladi:
NH₃ + 3O₂ =2N₂ + 6H₂O
Suvda erib - ammoniy gidroksidni xosil qiladi:
NH₃ + H₂O = NH₄OH
Kislotalar bilan reaksiyaga kirishib tuzlarni xosil qiladi:
NH₃ + HCL = NH₄CL
Azot kislorod bilan bir necha oksid xosil qiladi:
N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅
NO₂ ni laboratoriyada quydagi usulda olinadi:
Cu +4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
Fosfor kislorod bilan birikib ikki xil oksid xosil qiladi.
P₂O₃, P₂O₅
Ftor, xlor, brom, yod, astatlar xam metallmaslar bo‘lib, ular galogenlar ya’ni “tuz xosil qiluvchilar” - deb ataladi. Ular atomlarining tashqi elektron qavatlarida yettidan (s²p⁵) elektronlari bo‘lib ularning elektronga moyillik xususiyati katta, shuning uchun ular bir elektronni biriktirib olib manfiy bir zaryadli ionlarga aylanadilar. Bu gruppa elementlari kuchli oksidlovchi bo‘lib, ularning bu xususiyati ftordan yodga tomon kamayib boradi. Shuning uchun bu elementlarni vodorodli birikmalarining mustaxkamligiga xam shu tartibda kamayadi.
Ftor, xlor eng aktiv galagenlardir. Bular barcha elementlar bilan bevosita reaksiyaga kirishadi.
2K + CL₂ = 2KCL
Xlorning suvdagi eritmasi xlorli suv deyiladi va oqartiruvchi modda sifatida ishlatiladi.
CL₂ + H₂O = HCL + HCLO
Sanoatda xlor natriy xloridning suvdagi eritmasini elektroliz qilib olinadi. Laboratoriyada esa xlorid kislotaga kuchli oksidlovchilar KMnO₄, K₂Cr₂O₇, PbO₂, MnO₂ ta’sir ettirib olinadi.
2KMnO₄ + 16HCL = MnCL₂ + 5CL₂ + 2KCL + 8H₂O
PbO₂ + 4HCL ---> PbCL₂ + CL₂ + 2H₂O
Xlorid kislota katta axamiyatga ega bo‘lgan kislotalardan bridir. Uni vodorod bilan xlordan sintez qilib olinadi.
Н₂ + CL₂ = 2HCL
Xlorning kislorodli birikmalarida xlorning oksidlanish darajasi ortgan sari kislotaning kuchi xam ortadi: HCLO, HCLO₂, HCLO₃, HCLO₄.
Xlor kislotalarining tuzlaridan Ca(CLO2) - xlorli oxak deb ataladi va tolalarni oqartirishda ishlatiladi.


Adabiyotlar:
1. Raximov X.R. Anorganik kimyo. II nashr. T. “o‘qituvchi”. 1984.
2. Axmerov K.M., Jalilov A., Ismoilov A. Umumiy va anorganik kimyo. T. “o‘qituvchi. 1988.
3. Axmetov N.S. Anorganik kimyo. Visshaya shkola. 1975.