Asosiy tushunchalar va ta’riflar
Fizik-kimyoviy jarayonlarni o‗rganishda «modda», «komponent», «faza»
tushunchalari muhim ahamiyatga ega.
Moddalar ularning fizik va kimyoviy jarayonlarga bo‗linadigan xossalariga
ko‗ra xarakterlanadi. Fizik xossalarga moddaning tashqi ko‗rinishi, uning agregat
holati, suyuqlanish va qaynash temperaturalari, issiqlik yoki elektr tokini o‗tkazish
qobiliyati, zichligi kiradi. Fizik xossalarni belgilash yoki o‗lchashda moddalar
tarkibi o‗zgarmaydi. Kimyoviy xossalarini aniqlashda esa moddalarning tarkibi
o‗zgaradi. Masalan, moddaning yonishga moyilligi, kislota bilan reaksiyaga
kirishishi yoki qizdirganda yangi modda hosil qilishini aytish mumkin.
Shunday qilib, moddalarning kimyoviy xossalari ularning turli aktiv
muhitlarning kimyoviy ta‘siriga qarshilik ko‗rsata olish qobiliyati bilan aniqlanadi.
Biror moddaning namunasi bitta yoki bir necha moddalardan tashkil topgan,
ya‘ni aralashma bo‗lishi mumkin. Aralashmalar ma‘lum tarkibga ega bo‗lmaydi va
fizik aylanishlar natijasida alohida moddalarga (tashkil etuvchi qismlarga) bo‗linishi
49
mumkin. Bunda yangi moddalar hosil bo‗lmaydi. Aralashmalar gomogen va
geterogen bo‗lishi mumkin. Gomogen aralashmalarda xohlagan kichik qism istalgan
boshqa qismning tarkibi kabi tarkibga ega bo‗ladi. Geterogen aralashmalarning
tarkibi bir xil bo‗lmaydi. Odatda, bunday aralashmaning bir qismi fizik va kimyoviy
xossalari bo‗yicha qo‗shni qismlardan deyarli farqlanadi. Agar aralashtirish
molekular darajaga erishsa, ya‘ni aralashtirilgan zarrachalar molekular
o‗lchamlarga ega bo‗lsa, unda aralashma qorishma deb ataladi, Shunday qilib,
suyuqlantirish jarayonlarida qatnashadigan barcha moddalar sof moddalar у a
aralashmalarga bo‗linadi. Sof moddalar yoxud elementlar (temir, uglerod, kremniy
va shunga o‗xshashlar), yoxud birikmalar (oksidlar, nitratlar, karbidlar va shunga
о‗xshashlar) bo‗lishi mumkin.
K o m p o n e n t tushunchasi «modda» tushunchasiga aynan o‗xshashdir, lekin
fizik-kimyoda reaksiyada qatnashadigan moddalar va komponentlar soni turlicha
bo‗ladi. Komponentlar miqdori moddalar sonidan shu moddalarni bog‗laydigan
reaksiyalar sonining ayirmasi kabi aniqlanadi. Masalan,
O
2
+ H
2
= H
2
O reaksiyada
moddalar soni uchta, komponentlar miqdori esa ikkita.
F a z a deb, atrofdagi muhitdan ajralish yuzasi bilan ayrilgan va ma‘lum xossalar
kompleksi bilan xarakterlanadigan moddalar maj- muyiga aytiladi.
Elementlar va birikmalar kimyoviy formulalar bilan belgilanadi. Ba‘zi bir
birikmalar alohida zarrachalar yoki molekulalardan iborat bo‗ladi. Ularning
formulalari molekuladagi turli navli atomlar sonini ko‗rsatadi. Masalan, CO
2
molekula o‗lchab bo‗ladigan massaga ega va gaz, suyuq hamda qattiq holatlarda
alohida zarracha sifatida mavjud. Boshqa birikmalar elektr jihatdan zaryadlangan va
i o n l a r deb ataladigan zarrachalardan iborat. Ion — bu bir butundan iborat bo‗lgan
va elektr zaryadini tashiydigan atom yoki atomlar guruhidir. Musbat zaryadlangan
ionlar kationlar deb, manfiy zaryadlangan ionlar esa anionlar deb ataladi. Ionlardan
iborat birikmalarning formulalari moddaning mikroskopik hajmida kationlar bilan
anionlar orasidagi eng sodda nisbatni ifodalaydi. Masalan, NaCl osh tuzi kristali 1 :
1 da Na
+
va Sl
-
ionlaridan, A1F
3
kristali esa 1:3 nisbatda Al
3+
va F
-
ionlaridan iborat.
Bu ion birikmalardan birortasida NaCl yoki A1F
3
molekulalarini topib bo‗lmaydi.
50
Ion birikmalarda kationlar va anionlar nisbati har doim shunday bo‗ladiki, bunda
formula ko‗rsatayotgan ionlar guruhi umuman elektr jihatdan neytral bo‗ladi.
Juda katta molekulalardan (tarkibidagi atomlar soni juda katta bo‗lgan
molekulalar) iborat birikmalarning formulalari mazkur mod- dadagi atomlarning
eng sodda nisbatini ifodalaydi. Masalan, SiO
2
kremniy oksidi 1 : 2 nisbatda bo‗lgan
kremniy va kislorod atomlaridan tashkil topgan uch o‗lchamli karkasdan iborat.
Bunga o‗xshagan moddaning barcha kristalini, masalan, kvars kristalini
tarkibidagiatomlarining soni chamasi 10
23
bo‗lgan juda katta «molekula» sifatida
kо‗rib chiqish mumkin.
Kimyoviy birikma formulasini yozish usuli uning strukturasi haqida qo‗shimcha
ma‘lumot berishga imkon beradi. Masalan, aluminiy sulfati formulasi A1
2
S
3
O
12
ko‗rinishida yozilishi mumkin, lekin A1
2
(SO
4
)
3
yozuv bu birikmaning strukturasi
haqida ko‗p ma‘lumotlar olishga imkon beradi, bu yerda 3 indeks qavslarda
ko‗rsatilgan zarrachaga taalluqlidir. Bunday yozuv qavslar ichiga olingan atomlar
guruhi ko‗pchilik kimyoviy aylanishlarda o‗zini bir butun «molekula» kabi tutishini
bildiradi. Yuqorida keltirilgan formula Al
3+
ва
ionlarning eng sodda nisbatini
ko‗rsatadi. Bu ionlar birikmaning elektr jihatdan neytralligini ta‘minlaydi va
sulfat-ion ko‗pchilik kimyoviy reaksiyalarda bo‗linmaydigan guruh sifatida
qatnashadi.
Murakkab moddalarning formulalarida moddaning tuzilishi haqida keng
ma‘lumot olishga imkon beradigan kvadrat qavslardan ham foydalaniladi. Masalan,
Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
formula har bir zarracha
( )
ning tarkibida oltita CN guruhi
borligini ifodalaydi. Zarracha, o‗z navbatida, 3 : 4 nisbatda Fe
3+
ionlar bilan elektr ji-
hatdan neytral bo‗lgan birikma hosil qiladi. Bunday yozuv moddaning tuzilishi
haqida Fe
7
C
18
N
18
sodda formulaga qaraganda ancha to‗liq ma‘lumot beradi. Ba‘zi
hollarda birikmalar formulalarida nuqtalardan foydalaniladi. Masalan, Na
2
SO
4
•
10H
2
O formula modda 1 : 1 0 nisbatda ikkita ancha sodda Na
2
SO
4
va H
2
O
moddalardan iboratligini ko‗rsatadi. Formulalarni bunday yozish usulidan Na
2
SO
4
•
10H
2
O tipdagi gidratlar (tarkibida suv bo‗lgan birikmalar) hamda berill 3BeO •
A1
2
O
3
• 6SiO
2
ga o‗xshash minerallar uchun foydalaniladi, chunki bunda ularning
51
tarkibi haqida qo‗shimcha ma‘lumot olish imkoni tug‗iladi. Tarkiblar doimiyligi
qonunini bunga o‗xshash moddalarga CO
2
ga nisbatan qo‗llaniladigan darajada
qo‗llaniladi, ya‘ni birikma formulasining birligi istalgan holda konkret birikma
tarkibiga kiradigan atomlar barcha turlarining ma‘lum nisbatini to‗la ko‗rsatadi.
Kimyoviy aylanishlar kimyoviy tenglamalar ko‗rinishida yoziladi. Ular
reaksiyaga kiradigan moddalar tarkibining o‗zgarishi va massaviy nisbatini aks
ettiradi. Tenglamada molekular modda molekular shaklda, ion moddalar esa ion
shaklida yoziladi. Masalan, kislorod bilan uglerod orasida uglerod dioksidini hosil
qilib o‗tadigan reaksiyada barcha moddalar atomar yoki molekular shaklda bo‗ladi,
shu sababli tenglama quyidagi tarzda yoziladi:
C + O
2
→ CO
2
Lekin ion shaklida bo‗lgan moddalar orasidagi reaksiya teng- lamasida
moddalarning ionlashgani aks etgan bo‗lishi kerak. Masalan, cho‗yanni
suyuqlantirishda quyidagi reaksiya sodir bo‗ladi:
FeO + Mn = MnO + Fe
(2.1)
Bunday yozuv Fe
2+
ionlari va Mn atomlarining joylari almashadigan (temir ioni
atomga aylanadi, marganes atomi esa ionga aylanadi) reaksiyaning elektrokimyoviy
mexanizmini tushuntirib bermaydi, Shuning uchun
Mn - 2e = Mn
2+
,
(2.2)
Fe
2+
+ 2e = Fe
(2.3)
yozuv o‗tayotgan reaksiya mohiyatini ko‗proq aks ettiradi. Lekin kimyoviy
aylanishlarni hisoblash uchun (2.1) yozuv qulayroq, chunki u moddalarning
dastlabki va oxirgi massaviy nisbatlarini aks ettiradi.
Kimyoviy reaksiyalarda qatnashadigan moddalarning nisbiy vazn miqdorini
hisoblash stexiometriya deb ataladi. Stexiometriyadan kimyo- ning turli sohalarida
foydalaniladi, shu sababli suyuqlantirish jarayonlari bilan bog‗liq bo‗lgan
masalalarni yechish uchun uni bilish zarur.
52
2.1-jadval
Do'stlaringiz bilan baham: |