Navoiy davlat pedagigika instituti tabiiy fanlar fakulteti

KCIO + 6HCI = KCI + 3CI₂ + 3H₂O Fizik va kimyoviy xossalari Xloros so’zi sariq-yashil demakdir. Xlor havodan 2,5 marta og’ir, sariq - yashil rangli bug’uvchi gaz, o’tkir hidli juda zaharli, yonmaydi, zichligi 1,57 g/sm³- 34⁰ C da qaynaydi, 101 ⁰C da suyuqlanadi. 1 hajm suvda 5 hajm Cl2 eriydi. Ikki atomdan iborat xlorli suv sovutilsa undan klatratlar cho’kadi. (xlorning gidratlari) Cl2 * 6H2O yoki Cl2 * 8H2O Xlorning suvdagi eritmasida ikkita hosil qiladi.

ci₂ + h₂o = hci+HCIO

Muvozanat chapga siljigan bo’ladi.

Xlor bilan nafas olinsa nafas yo’llarini yaralaydi, ko’proq hidlansa o’limga olib boradi. Xlorning atomlarga dissotsialanish energiyasi 243 kj/ mol, ftornikidan katta (F₂- 159kj/mol) 1000⁰C dan yuqori haroratda Cl₂ molekulasi atomlarga parchalana boshalaydi. Buning sababi: birinchidan bog’lanmagan elektronlar F₂da kuchliroq bir-birisini itaradi, chunki atom kichik, elektronlar bir-birisiga yaqin, xlor (Cl₂) da esa atom o’lchamlari katta elektronlar bir-birini kam itaradi.

Xlor o’zining birikmalarida -1,+1 dan +7 gacha oksidlanish darajasini namoyon qiladi.

17CI - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵+e^-^17d - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶^Ar inert gazni electron konfiguratsiyasiga o’tadi.

Tashqi energiya hisobiga xlor atomini normal holatdan uyg’ongan holatga o’tkazish hisobiga +3, +5 va +7 barqaror oksidlanish darajalarini namoyon qiladi:

Bu holatda 3 ta toq elektronlarni yo’qotib +3 oksidlanish darajasini nomoyon qiladi:

(+5) va nihoyat uchinchi uyg’onish holati:

Bu holatda 7 ta toq elektronlarni yo’qotib +7 oksidlanish darajasini n amoyon qiladi va neon inert gazi elektron konfigurasiyaga o’tadi.

17Cl***_7e^l7Q+⁷ ^Ne elektron konfigurasiyaga o’tadi.

Demak, xlorning -1(Cl^-) va +7(Cl+⁷) oksidlanish darajalari holati eng barqaror holatdir.

Xlor juda aktiv, u faqat ftordan passivdir xolos. U brom va yodni birikmalaridan siqib chiqaradi O2, N2 inert gazlardan boshqa barcha metallmaslar bilan va metallar bilan birikib xloridlar hosil qiladi. ham birikadi. U aktiv oksidlovchi, faqat ftor bilan ta’sirlashgandagina qaytaruvchilik xossasini namoyon qiladi xolos. Suyuqlantirilgan natriy metali xlor atmosferasida yonadi.

2Na+Cl2=2NaCl

Cu+Cl2=CuCl2

Sn+Cl2=SnCl2

Kukun holidagi surma, mishyak va cho’g’langan temir xlor gazi atmosferadida yonadi:

2Sb + 2CI₂ = 2SbCI₃ qorong uda kuchli yorug' lik sochadi Xlor uchun sifat reaksiyasi:

5Sb + 5CI₂ = 2SbCI₅ 2As + 3CI₂ = 2AsCI₃ 2Fe + 3CI₂ = 2FeCI₃

Bu reaksiyalarda Cl₂ oksidlovchi rolini o’ynaydi. Oksidlash xossasi murakkab moddalar bilan reaksiyaga kirishganda ham namoyon bo’ladi. Masalan:

2FeCl2+ Cl2=2FeCl3.

Fosfor uy temperaturasida xlor atmosferasida alangalanadi:

2P + 3CI₂ = 2PCI₃ (xlor kam bo' lg anda)

2P + 5CI₂ = 2PCI₅ (xlor mo' l bo' lg anda)

AgCl, CuCl2, PbCl2, TiCl tuzlaridan boshqa barchasi suvda yaxshi eruvchi tuzlardir. Disproporsialanish reaksiyasiga ham kirishadi. Ishqoriy muhitda xloridlar va gipoxloridlar hosil qiladi:

Cl2 + 2OH^- ^ Cl^- + ClO^- + H2O Cl2 + 2NaOH^ NaCl +NaClO + H2O

Olingan eritmaga javel suvi deyiladi, oksidlovchi xossasiga ega bo’lganligi uchun u u sanoatda sellyulozani, qog’ozni, paxtani va plyonka gazlamalarini oqartirishda ishlatiladi. Sanoatda uni NaCl eritmasini katod va anod soxasini bo’lmasdan elektroliz qilib olinadi. Javel suvini oqartirish xossasi uni havodan CO 2 yutushiga asoslangan:

NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO

Kuchsiz gipoxlorit HClO kislotasi (Kc=3,6-10^-8) o’zidan atomar kislorod (O*) chiqarib parchalanadi, natijada u materiallarni oqartiradi va rangli aralashmalarni oksidlaydi.

Cl2 birkmalarda ion va kovalent bog’lanishli birikmalar hosil qiladi. Ionli birikmalar (metallar bilan hosil qilgan xloridlar) yuqori haroratda suyuqlanuvchi qattiq moddalardir, kovalent bog’lanishli xloridlari esa gaz.

Uglevodorodlar xlor ta’sirida almashinish yoki birikish reaksiyalariga kirishib, xlor hosilalarini hosil qiladi:

Masalan: C2H6 + CW C^Cl + HCl

xlor etan C2H4+CWC2H4Cl2

Dixloretan

Xlorning muhim birikmalaridan biri bu HCl vodorod xloriddir. U rangsiz, nordon hidli, bug’uvchi, nam havoda tuman hosil qiladigan gaz, sanoatda vodorodni Cl₂ atmosferada yoqib olinadi. (sintezlanadi).

H2 + Cl2 = 2HCl-190kJ (zanjir reaksiya)

HCl suvda yaxshi eriydi. (bir hajm suvda 20 ⁰C da 450 hajm HCl eriydi).

HCl ni suvdagi eritmasi xlorid kislota deyiladi. Konsentirlangan HCl kislotasi 37% li bo’lib P=1,19g/sm³, sintetik HCl kislota 31% li dir. Yana vodorod xlorid laboratoriyada va sanoatda sanoat usuli bilan olinadi .

NaCl+ H2SO4= NaHSO4+ HCl (odatdagi sharoitda)

NaCl + NaHSO4= N2SO4+ HCl (qizdirilganda)

Xlorid kislota rangsiz suyuqlik, havoda tutaydi. Sotuvga -38% li (p=1,18g/sm³) eritmasi chiqariladi va konsentrallangan kislota deyiladi. 0,4-0,5% li HCl eritmasi oshqozon sharbati tarkibida bo’ladi. Oksidlovchi xossasiga ega emas, oksidlovchi kislota, metallarning kuchlanish qatorida vodoroddan chapda joylashgan metallar bilan ta’sirlashadi va vodorod ajralib chiqadi:

Zn+2HCl=ZnCL2+H2t 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2t Kuchli oksidlovchilar bilan ta’sirlashganda gaz holidagi xlor ajraladi (qarang, xlorning olinishi).

Xlorid kislota kuchli kislota bo’lgani uchun metall oksidlari, asoslar (ishqorlar) va ko’pchilik tuzlar bilan ta’sirlashib xloridlar hosil qiladi.

Metall oksidlari: CaO+2HCl=CaCb+H2O ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O CuO+2HCl=CuCl2+H2O FeO+2HCl=FeCl2+H2O Asoslar (ishqorlar): NaOH+HCl=NaCl+H₂O

Ca(OH)2 +2HCl=CaCl2+2H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Tuzlar: CH3COONH4+HCl=NH4Cl+CH3COOH

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2t+H2O AgNO3+HCl=AgCl|+HNO3 PbCO3+2HCl=PbCl2|+H2O+CO2 Xlorid kislota tuzlariga xloridlar deyiladi. Ko’pchilik xloridlar (AgCl, PbCh, CuCl, AuCl. boshqalar), suvda eriydi va muhim ahamiyatga ega.

Xlorid ioniga sifatiy reaksiya: xlorid (Cl^-) ioni bo’lgan eritmaga nitrat kislota bir ikki tomchi tomizilib kislotali muhitga keltirilgandan keyin AgNO₃ eritmasidan oq pag’a-pag’a AgCl cho’kmasi tushadi, cho’kma yorug’da asta-sekin qorayadi, ammiak eritmasida eriydi.

Xlor va uning birikmalarining ishlatilishi Xlor amalda galogenlar orasida eng muhimi bo’lib uning organic hosilalarini ishlab chiqarishda foydalaniladi. Xlor ko’pgina metallarni xlor metallurgiya usulida olishda va tozalashda foydalaniladi. Sanoatda olinadigan xlorning assay qismi xlorid kislota va xloridlar olish uchun sarflanadi. Bulardan tashqari xlor oqartiruvchi mahsulotlar (javel suvi, xlorli ohak) olishda, ichimlik suvlarini tozalashda dezinfeksiyalovchi vosita sifatida ishlatiladi.

Kaliy xlorid o’g’it, kaliy gidroksidi olishda asosiy xomashyo, xlorat va perxlorat olishda ham sanoat xom ashyosidir.

Kumush xloridi yorug’lik sezuvchi foto materiallarda plyonka hosil qiluvchi component, hamda IK-spektrometrlarda optic qismini tayyorlashda ham ishlatiladi. Gipoxlorit (HClO) kislotasi, natriy va kalsiy gipoxloritlari gazmollarni, qog’ozlarni oqartiruvchi, zararsizlantiruvchi vosita, xatto chiqindi suvlarini ham zararsizlantirishda ishlatiladi. KQO3 portlovchi aralashma moddalarni oksidlashda, yondiruvchi aralashmalar olishda, gugurt kallagida ishlatiladi.

Ammoniy pexlorat va kaliy pexloratlari raketa yoqilg’ilari uchun oksidlovchi, natriy perlorat esa perotexnika tarkibiga kiradi. Gaz holidagi vodorod xlorid, xlorid kislota ishlab chiqarishda hom ashyo, xloridlar va vinil xlorid (keyinchalik polivinilxloridga aylantiriladi) olishda, Zn+HCl suyuqligi metallari kavsharlashda (kavsharlash yoki payvandlash suyuqligi) madanlardan metallarni ajratishda va hakozo sohalarda eng ko’p ishlatiladigan reaktivlardir.

Brom Br, yod I va astat At lar ham F, Cl kabi tashqi elektron qobig’ida yettitadan elektron ushlaydi s²p⁵ ular -1, +1, +3 , +5. +7 oksidlanish darajalarini namoyon etadi. Jumladan -1 va +5 holatlari barqaror hisoblanadi. Br - I - At ga tamon metalmaslik xossasi kamayib boradi. Ionlanish energiyasining va elektronga moyillikning kamayishi ham bundan dalolat beradi. Haqiqatdan ham yod astatlar sezilarli darajada amfoterlik xossalarini namoyon etadi.

Tabiatda tarqalishi:

Brom va yod ancha keng tarqalgan elementlardir. Brom ⁷⁹ Br(50, 56%) va ⁸² Br (49,44%) izotoplari yodning bitta ¹²⁷I izotopi barqaror izotoplardir. Ularning sun’iy izotoplari ham topilgan. Astat tabiatda amalda uchramaydi. Uni sun’iy yo’l bilan oladilar.

Shuning uchun yetarli miqdorni olib bo’lmaydi. Kam o’rganilgan radioktiv elmentdir. Brom va yod asosan K, Na va Mg tuzlari shaklida uchraydi. Ular dengiz suvlarida va yer osti suvlarida uchraydi. ( brom 170 dan 700 mg/1 gacha ) (yod 10 dan 50 mg/l gacha ) Yod KIO3, KIO4 tuzlari shaklida Chilida NaNO3 bilan birga uchraydi.

Olinishi

Bromni 1826 yilda J. Balar, yodni 1811 yilda B. Kurtua, astatni 1940 yilda D. Karson L. Makkenzi va E. Segrelar ajratib olganlar. Laboratoriyada Br2 va I2 ni olinishi xlorni olinishiga o’xshaydi, ya’ni kuchli oksidlovchilar bilan (xlorni olganda HCl ni oksidlaydilar) bromid va yodidlarni oksidlovchilar ta’sir etib oladilar.

2NaE^-1+ MnO2+ 2H2SO4 = E⁰2 + MnSO4 + NaSO4 + 2H2O Brom laboratoriyada bromidlarga marganes dioksidi va sulfat kislotasini ta’sir ettirib olinadi:

4KBr + MnO2 + 2H2SO4 = Br2 + MnBr2 + 2K2SO4 + 2H2O Ko’pincha ishqoriy metallarning bromidlari eritmasidan xlor bilan siqib chiqarish usuluda olinadi:

2NaBr +Cl2 = Br2 + 2NaCl Ajralib chiqqan bromni eritmadan haydash yoki organik erituvchi bilan ekstraksiya qilib olinadi. Brom qo’ng’ir - qizil rangli suyuqlik (p=3, 12g/sm³) o’tkir o’ziga xos hidli, bug’uvchi, oson bug’lanib turadi, ko’z va terini qattiq achitadi yaralaydi yara uzoq muddat bitmaydi, juda zaharli “bromas” so’zi qo’lansa hidli,

badbo’y degan ma’noni anglatadi. Sobiq SSSR da brom asosan yer osti suvlaridan va ba’zi shur ko’llar suvidan olinardi. (Qrimdagi Sak ko’li suvida Br2 ko’p, Solikamskdagi kaliyli tuz konida ham Br2 tuzlari ko’p uchraydi.

I2 dengiz suv o’tlarini yoqib kulidan ajratib olinadi. (ilgari ham shu usuldan foydalanilgan kulni suvda eritib eritmadan ajratib olinadi. Kulda 0,5 - 1 % gacha I2 bo’ladi).

I2 - qoramtir- binafsha tusli yaltiroq kristall, o’tkir hidli ( p =4,93 g/sm³ qizdirganda suyuqlanmay binafsha tusli bug’ga aylanadi. Soviganda yana qattiq holatga o’tadi. (“yodas” so’zi binafsha degan ma’noni anglatadi.) sublimatlanadi.

Suvda eriydi (100 g suvda 20⁰C da 3,58g brom eriydi) spirt, benzol, uglerod sulfid kabi organik erituvchilarda yaxshi eriydi. I₂ suvda yomon eriydi. (20⁰C da

1. 
   08% gacha eriydi ) u KI ning suvdagi eritmasida va organik erituvchilarda yaxshi eriydi, yod kraxmal bilan ko’k rang beradi va qizdirilganda rang yo’qolib sovutilganda yana paydo bo’ladi. I-ioni bu reaksiyani bermaydi.
   

Brom, yod va astat ikki atomdan iborat. (Br2, I2 , At2 ) Br2- I2 - At2 qatorida yadrolar oralig’idagi masofa (molekulani hosil qilgan ikkala atom yadrolari oralig’idagi masofa bilan o’lchanadi.) ortishi bilan molekulaning dissotsialanish energiyasi (AHdiss E2) kamayadi, chunki atomlarni bog’lovchi elektronlar buluti bir- birini qoplash darajasi kamayadi. Bu qatorda molekulalarni qutblanishi ortadi, demak molekulalarning o’zaro ta’siri ham ortadi. Natijada qaynash va suyuqlanish haroratlari ham ortadi.

Yod Chili selitrasi tarkibidagi natriy yodatni natriy gigrosulfit bilan qayta ishlab olinadi:

2NaCIO + 5NaHSO₃ = Na₂SO₃ + 3NaHSO₄ + H₂O +1₂

Dengiz va ko’l hamda neft suvlaridan hamda dengiz suv o’tlari kulidan brom va yod olish:

2NaBr + CI₂ = 2NaCI + Br₂ X 3Br₂ + 3Na₂CO₃ = 5NaBr + NaBrO₃ + 3CO₂ X 5NaBr + NaBrO + 3H₂SO₄ = 3Na₂SO_A + 3Br₂ + 3H₂O Neft suvlaridan yod olish uchun:

2NaI + NaNO + 3H₂SO₄ = 2Na₂SO_A +1₂ X +2NO T 3I₂ + 6NaOH = NaIO₃ + 5NaI + 3H₂O (yod bilan boyitish)

5NaI + NaIO + 3H₂SO₄ = 3Na₂SO_A + H₂O + 3I₂

Ajralib chiqqan yodni eritmadan haydash yoki organik erituvchi bilan ekstraksiya qilib ajratiladi.

Kimyoviy xossalari

Br₂ va I₂ boshqa galogenlar kabi ko’pgina metalllar bilan, metalmaslar: oltingugurt, fosfor kabilar bilan bevosita birika oladi. Masalan, suyuq bromda AI da yonadi:

3Br₂ + 2 AI = 2 AIBr₃ 3I₂ + 2AI = 2AII₃ (H₂O izlari borligida qizilalangabilan yonadi

5Br₂ + 2P = 2PBr₅

Galogenlar uchun eng muhim reaksiya ularning vodorod bilan reaksiyasidir Galogenlarning vodorodli birikmalari hammasi gaz, suvda yaxshi eriydi. Suvdagi eritmalari kuchli kislotalar bo’lib bromid, yodid kislotalari deyiladi. HF-HCl-HBr-HI qatorida kislotalarning kuchi oritb boradi. HI eng kuchlisidir, chunki H-H bog’ining mustahkamligi bu qatorda kamayib boradi.

(HI da eng kam). Eng kuchli bog HF da bo’lib, shuning uchun ham ftorid kislotasi eng kuchsizdir. Vodorod bromid va vodorod yodidlar vodorod xloridga juda o’xshaydi. Molekulyar kislorod HI ni sekinlik bilan oddiy sharoitda oksidlaydi, nur ta’sirida reaksiya juda tezlashadi.

4HI + O2 = 2I2 + 2H2O Vodorod bromid kislorod bilan ancha sekin oksidlanadi. Vodorod xlorid esa kislorod ta’sirida juda qiyin oksidlanadi. (400⁰ C da CuCl₂ katalizatori ishtirokida oksidlanadi.) HBr va HI larning qaytaruvchilik xossalari konsentrlangan H₂SO₄ ta’sirida ham namoyon bo’ladi. Bunda HBr sulfat kislotasini SO2 gacha qaytaradi.

2HBr + H2SO4 = Br2 + SO2 + 2H2O HI esa to erkin S gacha hatto H2S gacha qaytaradi.

6HI + H2SO4 = 3I2 + S^ + 4H2O yoki

8HI + H2SO4 = 4I2 + H2ST + 4H2O NaBr + 2H2SO4 = Na2SO4 + Br2 + SO2+2H2O yoki 6NaI + 4H2SO4 = 3Na2SO4 + 3I2 + S^ +4H2O Shuning uchun ham HBr ni H₂SO₄ ta’sirida olish qiyin HI ni esa umuman bu usulda olib bo’lmaydi. Odatda HBr va HI lar PBr₃ va PI₃ larga suv ta’sir ettirib (gidrolizlab ) olinadi.

PBr3 + 3H2O =H3PO3+3HBr PI3+ 3H2O = H3PO3+3HI (HCl esa NaCl ga H₂SO₄ ta’sir etib olinar edi.) I₂ va H₂S ni qo’shib olish ham mumkin. I₂ + H₂S = S +2HI

Ularning oksidlash xossasi F2 dan At ga tamon pasayib boradi. Natijada shu qatorda disproporsiyalanish xossasi ham kamayadi. Br2 bilan I2 da ham bu xossa susayganligini gidroliz konstantasi kamayganligidan bilish mumkin.

+1

E⁰2+HOH ^ HE^-1+ HEO (E=Br2 yoki I2 )

Cl2-Br2-I2 larda gidroliz konstatasi 3 * 10^-4, 4‘10^-9, 5 * 10^-2 ga teng. Aksincha qaytarilish xossasi Br₂-I₂-At₂ qatorida sezilarli darajada ortadi, masalan I₂ kons. HNO3 bilan oksidlanadi.

0 +5 +5 +2

3. 
   I2 + 10HNO3= 6HIO3+10NO + 2H2O Br₂ ning Br₂O, BrO₂ va Br₂O₇ tarkibli kislorodli birikmalari ma’lum. Brom (1)
   

• 
  oksid Br₂O qo’ng’ir -qizg’ich tusli suyuqlik, qizdirganda parchalanadi. Brom (IV) -oksid sariq rangli qattiq modda. Brom (VI)-oksid -BrO3 oq rangli qattiq beqaror modda. Brom (VII) - oksid Br2O₇ oq rangli qattiq modda, suvda yaxshi eriydi.
  

Bromning gipobromat HBrO va bromat HBrO₃ perbromat HBrO₄ kislotalari olingan. Gipoxlorit va xloratlar qanday usullar bilan olingan bo’lsa gipobromat va bromat kislotalari ham shunday usullar bilan olinadi. Gipobromit kislota Br2 ni simob (II) -oksid ishtirokida suvda eritib olinadi, bromat kislota bariy bromatga suyuq H2SO4 ta’sir etib olinadi.

Ba(BrO3)2+ H2SO4 = BaSO4 + 2HBrO3 yana bromli suvga xlor qo’shib ham olish mumkin.

Br2+ 6H2O + 5Cl2 = 2HBrO3 + 10HCl Bromat kislota tuzlari bromatlar deyiladi. Bromatlar bromitlarni termik parchalab yoki xloratlarga bromidlar ta’sir etib olinadi.

KClO3 + KBr = KBrO3 + KCl Bromitlar termik beqaror moddalardir, qizdirilsa disproporsiyalanadi.

3KBrO ^ 2 KBr + KBrO3 Yodning I₂O va I₂O₅ tarkibli kislorodli birikmalari ma’lum. I₂O₅ oq rangli kristal barqaror modda u suv bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi.

I2O5 + H2O = 2HIO3 I2O5 kuchli oksidlovchidir (masalan H2S, HCl, CO larni oksidlaydi).

5H2S + I2O5 = I2+ 5S + 5H2O 5CO + I2O5 = I2+ CO2 Yodning gipoyodat HIO, yodat HIO3 va peryodat HIO4 kislorodli kislotalari bor. Agar yodga ishqor ta’sir etilsa avval gipoyodatlar hosil bo’ladi. So’ngra ular yodit va yodatlarga parchalanadi.

I2 + 2KOH = KI + KIO + H2O 3KIO ^ 2KI + KIO3 yodat kislotasini bromat kislotasini olgandek yodga xlorli suv ta’sir etib (HNO₃ ta’sir etib ham olish mumkin.) olinadi.

I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3+10HCI Yodat kislota suvda yaxshi eriydi rangsiz kristall modda.

HClO₃-HBrO₃-HIO₃ qatorida kristallarning barqarorlik darajasi chapdan o’ngga tamon kuchayadi, oksidlanish xossasi va kislotaning kuchi pasayib boradi. Peryodat HIO4 kislotasi HClO4 ga I2 ta’sir etib olinishi mumkin.:

2HClO4+ I2= 2HIO4+ Cl2 yoki HIO3 ni elektroliz qilib olinadi. H2O + HIO3= H2 (katod)+ HIO4 (anod). HIO4 rangsiz kristall modda. Tarkibida suv saqlaydi. HIO42H2O shuning uchun uni H5IO6 formulaga ega bo’lgan orta yodat kislota deb qaraladi. Galogenlar bir- birlari bilan birikib asosan birlamchi va uchlamchi birikmalar hosil qiladilar. BrCl, ICl, ICl₃, IBr lar olingan boshqa galogenlar ftor galogenlardir. (ClF, ClF₃, ClF₅....) . Birlamchi galogenlarning reaksiyaga kirishish xususiyati kuchli bo’lib, oksidlovchi xossaga ega. Ular erkin holdagi ko’pgina elementlar bilan birikib aralash galogenlar hosil qiladilar.

BrF₃+ 3H₂O =HBrO₃ +5HF BrCl +H2O= HCl +HOBr ICl + HOH =HIO+HCl bu reaksiyalar ular kislotali xossaga ega ekanligini ko’rsatadi.