CaCO3 ——> CaO + CO2 T
CaO + 3C = CaC2 + CO T CaC2 + N2 = CaCN2 + C CaCN2 + 3H2O = CaCO + 2NH3 T
Azotni turli kompleks birikmalarga bog’lash usuli. 1980 yillarda azotni nitrogenil komplekslarga bog’landi.
[Ru(NH3 )5 H2O]2+ + N ^ [Ru(NH3 )5 N ]2+ + H2O [Fe(CN)5 NO]2^ + NH3 ^ [Fe(CN)5N]3~ + H3O+
Bu kompleks birikmalar parchalanganda azot-ammiak yoki uning hosilalari holida emas, balki yana erkin azot holida ajralib chiqadi. Bunday komplekslarga bog’langan azotni birikma ammiak holiga o’tkazish imkoniyati bo’lmaydi.
Azotni olinishi. Azot molekulasining N2 elektron tuzilishi (konfigurasiyasi) quyidagicha:
(asbog)2 (as ajr)2 (^xybog)4 (^zbog)2 Bu unda uch bog’ borligini ko’rsatadi. N=N. Shuning uchun ham azot molekulasi juda mustahkam. Hatto 30000 C azot molekulasining 0,1% dissosialanadi xolos. Azot molekulasining uch bog’ini uzish uchun 941 kJ/mol energiya kerak bo’ladi. Azot yorug’lik nurini yutmaydi, ko’rinadigan spektrning foton energiyalari azot molekulasini N2 qo’zg’ata olmaydi. Boshqacha aytganda, azot gaz, suyuq va qattiq holatlarda ham rangsiz.
Azot sanoatda havoni suyuqlantirib olinadi. Suyuq havo apparatda bug’lantiriladi. Bunda birinchi azot bug’lanib boshqa komponentlardan ajralib chiqadi.
Laboratoriyada natriy nitrit va ammoniy xloridlarning kuchli eritmalari aralashmasini qizdirib olinadi. Dastlab almashinish reaksiyasi bo’yicha termik beqaror ammoniy nitrit hosil bo’ladi.
NH4CI + NaNO2 = NaCI + NHANO2 keyin u parchalanadi
NH4NO2 = t^2 +2H2O NHaCI + NaNO NaCI + N2 + 2H2O yoki ammiakni qizdirilgan mis oksidi orqali o’tkazilganda hosil bo’ladi.
2NH3+3CuO = N2t+3Cu+3H2O Azot ammiakni brom bilan oksidlab ham olinishi mumkin.
2NH3 + 3Br2 = 6HBr + N2
Eng toza azot metall azidlarini parchalab olinadi.
NaN3 = 2Na + 3N2
Azotning fizikaviy va kimyoviy xossalari
Azot rangsiz, hidsiz, ta’msiz gaz, suvda kam eriydi.100 hajm suvda 200 C da 1,54 hajm azot eriydi, u yonishga yordam bermaydi, oddiy sharoitda azot inert modda bo’lib u faqat litiy bilan birika oladi. Ammo yuqori haroratda u ayrim metallar: magniy, kalsiy, titan kabilar bilan birikib nitritlar hosil qiladi. Juda yuqori haroratda u bevosita kislorod va vodorod bilan birikadi.
6Li+N2 =2Li3N
Mg+N2=Mg3N2
3Ca+N2 =Ca3N2
N2 ni tezlatilgan elektronlar qo’zg’aydi va u plazmada kimyoviy jihatdan juda aktiv bo’lgan atomar azotga aylanadi. (uning elektron formulasi 1s22s22p3). Bunday jarayon chaqmoq chaqqanda tabiiy sharoitda ham boradi.
N2=2N
Aktiv azot atomi (N) havo kislorodi bilan birikib azot (II)- oksidini hosil qiladi.
2N +O2= 2NO
Yuqori haroratda azot vodorod bilan ham birikadi va ammiak hosil qiladi.
N2 +3H2^2NH3
Bu reaksiyani amalga oshirish uchun 450-500 harorat va 30 kPa bosim hamda katalizator kerak bo’ladi. Bu reaksiya juda muhim reaksiya hisoblanadi, chunki azotning barcha birikmalari ammiakdan olinadi. Ammiak hosil bo’lishi dukkakli o’simliklar ildizida yashovchi tuganak bakteriyalarning (mikroorganizmlar) tabiiy fermenti katalizatori ta’sirida ham sodir bo’ladi. Bunda tuganak bakteriyasinig oqsili tarkibidagi fermentida murakkab aktiv markaz - molibden va tellurning sulfidli kompleksi mavjud bo’lib, shu biokatalizator ta’sirida havodagi molekulyar azot ammiakka aylanadi.
Gazsimon azot yuqori haroratda kalsiy karbidi bilan ham birikadi va siannamid hosil qiladi.
N2+ CaC2 > CaCN2+ C ilgari ammiak olishda shu reaksiyadan foydalanilgan.Ya’ni kalsiy sianalidni gidrolizga uchratilgan
CaCN2+ 3H2O= 2NH3+CaCO3 Azot sanoatda asosan ammiak sintezlashda va kalsiy sianamid olishda ishlatiladi. Azot elektr lampalarini to’ldirishda ishlatiladi (u ingichka metall simni qo’yishdan himoya qiladi, umrini uzaytiradi) yana azot po’lat buyumlarni yuzasini azotirlashda ishlatiladi, bunda metall buyum qattiq bo’ladi. Poliamid tolalarga shakl berishda ham qo’llaniladi.
Ammiak, uning sanoatdagi sintezi, fizik va kimyoviy xossalari
Azot vodorod bilan bir necha birikma hosil qiladi, ulardan eng muhimi ammiakdir. Ammiak - bu organik moddalarning tabiiy chirishidagi asosiy mahsulotdir. Ammiakni laboratoriyada Ca(OH)2 bilan NH4Q ni aralashmasini qizdirib olinadi.
2NH4Q + Ca(OH)2 =2NH3T+ CaCl2 + H2O
yoki ammiakning suvdagi eritmasini qizdirib va keyingi gazni natron ohagi (NaOH+ CaO qattiq aralashmasi) bilan quritib olish.Ushbu usul laboratoriya usulida olinadi.
Ko’mirni kokslash. Kokslash mahsulotidan ammiakni ajratish, koks gazi suvga yuttiriladi, ammiak suvda eriydi va ammiakli suv hosil bo’ladi. Bu usul bilan sanoatda ammiak kamroq miqdorda olinadi.
XIX asrning oxirigacha azot birikmasining yagona manbai bu Chili selitrasi edi. XX asr boshlarida kimyogarlar azot birikmalari olishning bir necha usulini taklif qildilar. Bo’lardan birinchisi ammiak olishning sianidli usuli bo’ldi. Bu usulda olingan ammiak qimmatga tushganligi uchun kimyogarlar ammiak sintezining Gaber usulini taklif etishdi. (1913 yilda nemis olimi Gaber kashf etdi). Bu usulga binoan azot vodorod bilan bevosita biriktiriladi.
N2+3H2 ^ 2NH3
Bu usulda olingan ammiak sintetik ammiak deyiladi. Ammiak rangsiz gaz, o’tkir hidli havodan qariyb ikki marta yengil, u zaharli - 33,40C da suyuq holga o’tadi. (n.sh.). -77,80C da qotadi. U 600-800 kPa bosim ostida po’lat balonlarda saqlanadi va tashiladi. Suvda juda yaxshi eriydi. 1 hajm suvda 200 C da 710 jajm ammiak eriydi. Ammiak molekulasi uch burchakli piramida shakliga ega. Uning konsentrlangan eritmasi 25% li bo’ladi. p=0,91 g/sm3. Uning suvdagi eritmasi -790C gacha sovutilsa NH3 • H2O tarkibli krisstallogidrati cho’kadi.
toza suyuq ammiak suvga o’xshab dissosialanadi, ammo uning ion ko’paytmasi suvnikidan kichik.
2NH3 ^ NH4+ + NH-2; [NH4+] [NH2-] =10-29 2H2O ^ H3O++OH- ; [H3O+] [OH-]= 10-14 hosil bo’lgan ammoniy NH4+ va amid ion NH2- oksoniy [H3O+] va gidroksid-ion OH- ga o’xshash bo’ladi.
Ammoniy gidroksidini kuchsiz asos deb qaraladi.
NH4OH ^ ^ NH4+ +OH- Uning disosialanish konstantasi K=1,75 ♦ 10-5 mol/l. Ammo haqiqatda bunday birikma (NH4OH) suvdagi eritmada mavjud emas. Ammiakning konsentrlangan va suyultirilgan eritmasi o’ziga xos sistemadir. Unda na NH4OH molekulasi na NH3 * OH molekulasi bor, balki ammiak va suvning vodorod bog’lari bilan bog’langan uch o’lchamli tuzilishi mavjud.
Ammiakning suvli eritmasida NH4+ kationi va gidroksid ion OH- ning paydo bo’lishining sababi ammiak molekulasi NH3 vodorod kationini H+ suv molekulasiga qaraganda kuchliroq bog’lab saqlaydi.
Ammiakni ba’zan laboratoriyada nashatir spirtni - (NH4OH) qizdirib oladilar. Ammiak kislorodda sariq-yashil rangli alanga berib yonadi va erkin azotgacha oksidlanadi.
-3
Do'stlaringiz bilan baham: |