Nazaridan kimyoviy elementlar

12-variant 1-savol Bu qonunlar kimyoviy reaksiya vaqtida sodir bo‘ladigan o‘zgarishlarni miqdoriy jihatdan tekshirish natijasida kashf etilgan bo‘lib, ular kimyo fanining nazariy negizini tashkil etadi. Kimyoning birinchi qonuni — moddalar massasining saqlanish qonunidir. Bu qonun dastlab M. V. Lomonosov va keyinchalik A.Lavuazze tomonidan ta’riflangan:
kimyoviy reaksiyalarda qatnashuvchi dastlabki moddalar massalarining yig‘indisi reaksiya mahsulotlari massalarining yig‘indisiga tengdir.
Katta miqdorda energiya ajralib chiqishi bilan sodir bo‘ladigan jarayonlar moddalar (masalan, radioaktiv moddalarning emirilishi, atom hamda vodorod bombalarining portlashi) massasining saqlanish qonuniga emas, balki materiyaning saqlanish qonuniga bo‘ysunadi. Agar jarayonning issiqlik effekti (Q bo‘lsa, jarayon davomida massasining o‘zgarishi Eynshteyn tenglamasi bilan ifodalanadi;
Δm * m = Q/C ²
Uning maxrajidagi C² nihoyatda katta son (9.10 ¹⁶ m-s^-1) bo‘lganligidan odatdagi reaksiyalarda massa o‘zgarishi nihoyatda kichik bo‘ladi va uni tarozi yordami bilan ham payqash qiyin.
A. Lavuaze 1781 yilda karbonat angidrid gazini 10 xil usul bilan hosil qildi va gaz tarkibidagi uglerod bilan kislorod massalari orasidagi nisbat 3:8 ekanligini aniqladi. Shundan keyin: har qanday kimyoviy toza birikmani tashkil ztuvchn elementlarning massalari o‘zgarmas nisbatda bo‘ladi, degan xulosa chiqarildi. Bu xulosa tarkibning doimiylik qonunidir. 20 yil davomida bu qonunning to‘g‘riligi barcha olimlar tomonidan e’tirof etib kelindi. Lekin 1803 yilda francuz olimi Bertolle qaytar reaksiyalarga oid tadqiqotlar asosida, kimyoviy reaksiya vaqtida hosil bo‘ladigan birikmalarning miqdoriy tarkibi reaksiya uchun olingan dastlabki moddalarning massa nisbatlariga bog‘liq bo‘ladi, degan xulosa chiqardi.
J. L. Prust (1753-1826) Bertollening yuqoridagi xulosasiga qarshi chiqdi. U kimyoviy toza moddalarni puxta analiz qildi: toza birikmalarning miqdoriy tarkibi bir xil bo‘lishini o‘zining juda ko‘p analizlari bilan isbotladi. Prust bilan Bertolle orasidagi munozara etti yil davom etdi. Bu kurash ikki falsafiy oqim kurashi bo‘ldi. Prust falsafasi — uzluklilik prinsipi, Bertolle falsafasi — uzluksizlik prinsipi nomi bilan yuritiladi. Ko‘pchilik olimlar o‘zlarining amaliy ishlari natijalari bilan Prust prinsipini tasdiqladilar. Natijada Prust g‘olib chiqdi va 1809 yilda kimyoning asosiy qonunlaridan biri tarkibning doimiylik qonuni quyidagicha ta’riflandi: har qanday kimyoviy toza birikma, olinish usulidan qat’iy nazar, o‘zgarmas miqdoriy tarkibga ega. Masalan, toza suv tarkibida 11,11% vodorod va 88,89 % kislorod bo‘lib, suv normal sharoitda 0° C la muzlaydi, 100 ⁰C da qaynaydi; uning 4° C dagi zichligi 1000 kg-m³ yoki I g-sm³ yoxud 1 gml^-1 ga teng; u o‘zgarmas elektr o‘tkazuvchanlikka, o‘zgarmas qovushoqlikka ega.
Bertollening o‘zgaruvchan tarkibli birikmalar mavjudligi haqidagi ta’limotini XX asrning boshlarida akad. N. S. Kurnakov rivojlantirdi. U qotishma va eritmalarda haqiqatan ham o‘zgaruvchan tarkibli birikmalar bo‘lishini isbotladi va ularni bertollidlar deb, o‘zgarmas tarkibli birikmalarni esa — daltonidlar deb atadi.
Tarkibning doimiylik qonuniga faqat molekula holidagi gaz, suyuqlik va oson suyuqlanadigan qattiq moddalar bo‘ysunadi. Atom tuzilishiga ega bo‘lgan kristall modaalar va yuqori molekulyar birikmalar bu qonunga bo‘ysunmasligi mumkin. Masalan, titan (II) - oksidning tarkibi bir namunada Ti_1.2O formula bilan, boshqa bir namunada Ti0_1,2 formula bilan ifodalanishi mumkin. Birinchi holda' 12 ta titan atomiga 10 ta kislorod atomi kelgan bo‘lsa, ikkinchi holda 10 ta titan atomiga 12 ta kislorod atomi to‘g‘ri keladi.

2-savol Barcha elementlar o’zaro aralashtirilsa yoki ularg boshqa moddalar tosir ettirilsa Ion almashinish reaksiyalari sodir bo’ladi Ion almashinish reaksiyalari quyidagi hollarda amalga oshadi. 1.Kam dissotsilanuvchi moddalar yoki suv hosil bo’lsa: a) HNO3 + KOH = KNO3 + H2O (molekulyar tenglama). Bu reaksiyani ionli ko’rinishda yozamiz: H⁺ + NO₃ ^- + OH^-= K⁺+ NO₃^- +H₂O (toliq ionli tenglamasi)Tenglamaning ikkala tomonida ham mavjud bo’lgan jarayonida ular ishtirok etmaydi:H⁺+OH^-=H₂O (qisqa ionli tenglama)Bu tenglama shu reaksiyaning mohiyatini , yani reaksiya aynan qahysi ionlar o’rtasida borishini ko’rsatadi.H⁺va OH^- ionlarining o’zaro birikib H₂O (pH = 7) hosil qilish reaksiyasi neytralanish reaksiyalari deyiladi. Bu reaksiyalardan foydalanib eritmalardagi kislata, ishqor va gidro’lizlanadigan tuzlar (Na₂CO₃, NaHCO₃,…) miqdori aniqlanadi . Bu usul neytrallash yoki kislota-asos titrlash usulari deyiladi.b) HCl+ NaOH= NaCl+ H₂O reaksiyasi H⁺+ Cl^-+ Na⁺+ OH^-= Na⁺+Cl^-+H₂O yoki H⁺+ OH^-= H₂O bo’ladi. (kuchsiz elektro’lit ) c) CH₃COONa+ HCl = CH₃COOH+ NaCl reaksiyasi CH₃OO^- + Na⁺ + H⁺ + Cl^- = CH₃OOH + Na⁺ + Cl^- yoki CH₃OO^- + H⁺ = CH₃OOH bo’ladi (kuchsiz elektro’lit) 2. Kam eriydigan (cho’kma)lar hosil bo’lsa yoki cho’kma erisa: a) BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄| + NaCl (cho’kma hosil bo’lishi) Ba⁺² + 2Cl^- +2Na⁺ + SO^-2₄ = BaSO₄| + Na⁺ + Cl^- Ba⁺² + SO₄^-2 = BaSO₄ b) CaCO₃| + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O (cho’kma erishi) CaCO₃| +2H⁺ = Ca⁺² + H₂O + CO₂  3. Gazsimon modda hosil bo’lsa: a) Na₂S + 2HCl = 2NaCl + H₂S| 2Na⁺ + S^-2 + 2H⁺ + 2Cl^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + H₂S| S^-2 + 2H⁺ = H₂S| 4. Komplekis birikma (ion)lar hosil bo’lsa: a) AgCl – yomoneriydigan modda konsentrlanganda HCl da eriydi , chunki bu eritmada quyidagi ion almashinish reaksiyalari boradi : AgCl + HCl_(konts)= H[AgCl₂] AgCl + H⁺+ Cl^- = H⁺ + [AgCl₂]^- AgCl + Cl^- = [AgCl₂]^- eritma 5. Shuningdek, HgJ₂ va KJ eritmalari aralashtirilganda ham: HgJ₂ + KJ = K₂[HgJ₄] HgJ₂ + 2J^- = [HgJ₄]^- (eritma) Ion almashinish reaksiyalari borish-bormasligi, qanday moddalar hosil bo’lishi, qaysi moddalar eruvchan , qaysilari erimaydigan degan savollarga javob olish uchun “Moddalarning eruvchanlik jadvali” (ilova)dan foydalanish kerak. Keng tarqalgan ion almashinish reaksiyalari qatoriga tuzlarning gidrolizlanishi ham kiradi.
3-savol Kimyoviy jarayonlarning ko’pchiligi ikki qarama-qarshi yo’nalishda boradi, ya’ni reaksiya boshlangan vaqtda avval mahsulotlar hosil bo’ladi, birmuncha vaqt o’tgandan keyin bu mahsulotlar bir-biriga o’zaro ta’sir etib, qisman, dastlabki moddalarga aylanadi, natijada reaksiya olib borilayotgan idishda reaksion mahsulotlar bilan bir qatorda dastlabki moddalar aralshmasi hosil bo’ladi. Shu bilan birga faqat bir yo’nalishda boradigan jarayonlar ham uchraydi. Bunday jarayonlarni reaksiya uchun olingan moddalarning hammasi batamom reaksiya mahsulotlariga aylanadi. Bu ko’rib o’tilgan birinchi jarayonlarni qaytar jarayonlar, ikkinchisi esa qaytmas jarayonlar deb ataladi. Demak, ikki qarama-qarshi yo’nalishda boradigan jarayonlar qaytar jaryonlardir.Nazariy jihatdan har qanday qaytmas jarayonni ham ma’lum sharoitda qaytar tarzda boradigan jarayon deb qarash mumkin, lekin amalda esa faqat bir yo’nalishda boradigan reaksiya mahsulotlari reaksion muhit doirasidan chiqib ketadigan hollarda (gaz ajralib chiqqanda, cho’kma tushganda, amalda dissotsilanmaydigan moddalar hosil bo’lganda) va dastlabki moddalardan biri nihoyatda mo’l miqdorda olinib, qarama-qarshi jarayonning bir yo’nalishini tamomila to’xtatib qo’yilgan hollardagina yuz beradi.Demak, teskari jarayonni tabiiy yoki sun’iy ravishda istisno qilinishi natijasida reaksiya oxiriga qadar bora oladi. Bariy xlorid eritmasiga natriy sulfat eritmasi quyilganda bariy sulfat cho’kmasining tushishi, natriy karbonat eritmasiga xlorid kislota ta’sir ettirilganda karbonat angidrid gazining ajralib chiqishi va boshqalar kimyoviy qaytmas jarayonlar uchun misol bo’la oladi. Bariy sulfatning cho’kishi amalda qaytmas jarayondir, chunki, bariy sulfat oz bo’lsada, suvda eriydi. Lekin, bertole tuzining parchalanishi yoki qo’rg’oshin azidning parchalanishi odatdagi sharoitda mutlaqo qaytmas jarayonardir.Gazsimon muhitda boradgan qaytmas reaksiyalardan biri , vodorod va yodning birikishini ko’rib chiqamiz. Bu reaksiyani o’rganish uchun shisha sharga vodorod va yod solib shisha idishning og’zi berkitilgandan keyin, uni qaynab turgan oltingugurt bug’iga (448 C) tutilgan va o’sha holatda qoldirilgan. Bu reaksiyada vodorod va yod bug’laridan vodorod yodid hosil bo’ladi, ammo dastlab teskari reksiyaning tezligi nolga teng bo’ladi, chunki, hali vodorod yodid hosil bo’lgani yo’q. Vaqt o’tishi bilan vodorod yodidning miqdori kamaygan sari to’g’ri reaksiya tezligi ham kamayadi. Nihoyat, bir qancha vaqtdan keyin ikkala reaksiya tezligi ham ortib boradi. Vodorod va yodning miqdori kamaygan sari to’g’ri reaksiya tezligi ham kamayadi. Nihoyat bir qancha vaqtdan keyin ikkala reaksiya tezligi bir-biriga teng bo’lib qoladi. Sof HJ solingan boshqa shisha sharcha HJ parchalansa ham xuddi shunday qarama-qarshi tomonga boradigan reaksiya tezliklari tenglashishi kuzatiladi. Shu paytdan boshlab, 3 ta komponent (vodorod, yod va HJ) ga ega bo’lgan reaksion aralashmaning tarkibi o’zgarmay qoladi. Demak, sistemada kimyoviy muvozanat holati qaror topadi. Kimyoviy muvozanat holatida vaqt birligi ichida qancha mahsulot parchalansa, shuncha miqdor yangisi hosil bo’ladi. Shuning uchun kimyoviy muvozanat dinamik (haraktdagi) muvozanat hisoblanadi. U quyidagi uch belgiga ega: 1. Kimyoviy muvozanat holatidagi reaksion sistema (aralashma) tarkibi vaqt o’tishi bilan o’zgarmaydi. 2.Muvozanatdagi sistema tashqi ta’sir tufayli muvozanat holatidan chiqarilsa, tashqi ta’sir yo’qotilgandan keyin u yana o’sha oldingi muvozanat holatiga qaytadi: agar tashqi ta’sir davom etaversa, shu sharoitga mos bo’lgan yangi muvozanat holati qaror topadi. 3.Qaytar reaksiya mahsulotlarini o’zaro reaksiyaga kiritish yoki dastlabki moddalarni bir-biriga ta’sir ettirish yo’li bilan (ya’ni qarama-qarshi yo’llar bilan) muvozanat holatiga erishish mumkin.
Muvozanat konstantasi va uning mohiyati. Vodorod yoddan vodorod yoddi hosil bo’lish reaksiyasini N₂+J₂=2HJ ning tezligi reaksiya uchun olingan moddalar konsentratsiyalari ko’paytmasiga proporsional bo’ladi: