Qarshi davlat universiteti kimyo kafedrasi noorganik kimyo fanidan

6.3. Galogenlarning vodorodli birikmalari

Galogenlarning birikmalaridan vodorodli birikmalari muhim o‘rin tutadi. Bu birikmalardagi bog‘lar kovalent qutbli bog‘lardir. HF dan HI ga borgan sari bog‘ning energiyasi va vodorodli birikmasining termik barqarorligi kamayadi

Galogenlarning vodorodli birikmalarining suvda erishi bilan birga ularning ionlarga dissotsilanishi ro‘y beradi. Kuchli vodorod bog‘lari hosil bo‘lishi tufayli HF gina kuchsiz dissotsilanadi, kuchsiz kislota. Qolganlari eng kuchli kislotalar qatoriga kiradi.

Galogenlarning vodorodli birikmalari	HF	HCl	HBr	HI
Suyuq. harorati	-83	-112	-85.5	-50,4
Qaynash harorati	19,5	-85,7	-66,7	-35,4
Bog‘ energiyasi kJ/mol-1	574428		362	295
Hf^0кЖ/моль	-273	-92,5	-36	+26
Gf^0кЖ/моль	-271	-95.4	-53.6	+1.6
rAB, нм	0,092	0,127	0,141	0,161
Suvda erishi (10^0S, mol(l)		14	15	12
Termik parchalanish darajasi 300^0S 10000S	- -	310^-9 1,410^-4	310^-5 0,005	0,19 0,33

Vodorodli birikmalarining konsentrik eritmalari ustida tutun paydo bo‘lishi kuzatiladi, ya’ni ular gigroskopik bo‘lganligi sababli havodagi suv bug‘larini o‘z atrofida to‘plab, ular bilan qo‘shilib tegishli kislotalarning mayda-mayda tomchilarini hosil qiladilar.

Yuqoridagi jadvaldan yaqqol ko‘rinib turibdiki, HF ning suyuqlanish va qaynash temperaturalari boshqalaridan anomal ravishda farq qiladi. Buning sababi uning molekulalarining hatto bug‘ holida ham assotsilanganligidadir. Bug‘ning zichligini aniqlash t_qayn 19,5⁰С da HF tetramer holida uchrashini ko‘rsatadi. Faqat 90⁰С dagina HF yakka molekulalardan iborat bo‘ladi:

Galogenlarning vodorodli birikmalarini bir qancha olish usullari mavjud

2 NaCl + H₂SO₄  2 HCl + Na₂SO₄

KBr + H₃PO₄ HBr + KH₂PO₄

CaF₂+ H₂SO₄  2 HF + CaSO₄

HI beqaror bo‘lganligi sababli uni bu usulda olib bo‘lmaydi

Vodorod yodid kislota tuzlari – metall yodidlar qaytaruvchi xossalarini namoyon qiladi. Kaliy yodid hatto kuchsiz oksidlovchi nitrat kislota HNO₂ ta’sirida O₂ ga qadar oksidlanadi. Vodorod yodid kislotada erkin yodni erishi bromga xos bo‘lgan jarayondan chuqurroq sodir bo‘ladi.

H₂ + J₂  2HJ

6.4. Galogenlarning kislorod tutgan birikmalari

Galogenlar kislorod bilan qator beqaror birikmalar hosil qiladilar. Ularning hosil bo‘lish vaqtida Gibbs potensialining o‘zgarishi G⁰₂₉₈ 0 bo‘lganligi uchun ular aylanma, bilvosita yo‘llar bilan olinadi. Oksidlarga mos keluvchi kislotalarga qaraganda ularning tuzlari bir qadar barqarorroqdir.

Ftorning O₂F₂ va OF₂ kislorodli birikmasi mavjud. Kislorod ftorid OF₂ (qaynash harorati -145°С, suyuqlanish harorati – 223°С) suyuq holda och sariq rangli zaharli gaz.

ОҒ₂ ni olish uchun Ғ₂ ni NaOH ning sovutilgan eritmasi orqali o‘tkazish orqali yoki НҒ va KF ning suvdagi ertimalarini elektroliz qilib olinadi.

2Ғ₂ 2NaOH  2NaF  H₂O  OF₂

OF₂ ning suv bilan reaksiyasi

Н₂О + ОҒ₂  О₂ + 2НҒ

OF₂ ni НС1 bilan reaksiyasida HF hosil bo‘ladi

4НС1 + OF₂ 2НҒ + Н₂О + 2С1₂

OF₂ 250 °С дан юқори ҳароратда қиздирилганда О₂ ва Ғ₂ га ажралади.

OF₂ kuchli oksidlovchi modda. Chunki undagi kislorod atomi rasmiy ravishda (2 oksidlanish holatida turadi. U o‘zining barqaror holati -2 ga o‘tishi kerak (Bu yerda so‘z О^-2 to‘g‘risida borayapti. Chunki О^-1 1е^- О^-2 endotermik jarayon ekanligi bizga ma’lum).

O₂F₂ kislorod diftorid qizg‘ish rangli qattiq jism, suyuqlanish harorati – 163 °С molekulasining tuzilishi quyidagicha:

Xlorning kislorodli birikmalari muhim va ko‘p sonlidir (Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₃,Cl₂O₆, Cl₂O₇). Xlor xlorit, xlorat va perxlorat kislotalarni hosil qiladi.

Cl₂O -xlor(1) oksidida xlorning oksidlanish darajasi +1 ga teng. Uni quyidagi reaksiya yordamida olish mumkin:

2HgO +2 Cl₂ HgCl₂ ·HgO + Cl₂O

Bu oksid suvda erib, gipoxlorit kislotani hosil qiladi.

H₂O + Cl₂O  2HOCl

HClO-juda kuchsiz kislota, К  510^-8, ya’ni u karbonat kislotasidan ham kuchsizdir, termik jihatdan turg‘un emas. Ishqoriy muhitda muvozanat o‘ng tomonga siljiydi:

HCl  HClO  2KOH  KCl  KClO  2H₂O.

Xlorni ishqorning sovuq eritmasi orqali o‘tkazilganda ham shunday natijaga erishiladi:

2KOHCl₂KClKClOH₂O;

Ca(OH)₂ Cl₂ CaOCl₂ H₂O;

CaOCl₂ HCl va HClO kislotalarining aralash tuzidir.

2CaOCl₂ CO₂ H₂O  CaCO₃ CaCl₂ 2HOCl (bu almashinish reaksiyasi)

CaOCl₂ HCl  CaCl₂ H₂O  Cl₂.

Oksidlanish-qaytarilish jarayoni Сl^1 va Cl^-1 zarrachalar o‘rtasida sodir bo‘layapti:

Cl^1Cl^-1Cl₂⁰;

ClO₂ xlorning dioksidi, o‘tkir hidli, o‘z-o‘zidan portlaydigan modda,(qaynash harorati – 11°С , suyuqlanish harorati – 60°С ) Juda beqaror modda. Zarba ta’sirida parchalanadi:

2ClO₂Сl₂ 2O₂;

Ishqorda eritilsa ikki xil tuz hosil bo‘ladi:

2ClO₂ 2KOHKClO₃KClO₂H₂O;

ClO₂ oksidi olish uchun xloratlarni sulfat kislota bilan parchalash yoki ularni biror qaytaruvchi, masalan, oksalat kislota bilan qaytarish kerak:

2 HClO₃ + H₂C₂O₄2 ClO₂ + 2CO₂ + 2H₂O

Texnikada ClO₂ olish uchun qaytaruvchi sifatida sulfit angidridi qo‘llaniladi:

2 NaClO₃+ H₂SO₄+ SO₂ 2 ClO₂+ 2 NaHSO₄

Suyultirilgan ClO₂ ga 0°S da ozon yuborish orqali xlor(VI)oksidi olinadi:

2 O₃ + 2 ClO₂ Cl₂O₆ +2 O₂

Bu oksid [ClO₂⁺][ClO₄^-] ko‘rishinshda ham mavjud bo‘ladi.

Cl₂O₇ rangsiz moysimon suyuqlik,(qaynash harorati – 83 °S, suyuqlanish harorati -91,5 °С).



perxlorat kislotadan suvni fosfat angidrid yordamida yo‘qotish orqali olinadi:

4 HClO₄ + P₄O₁₀2 Cl₂O₇ + 4 HPO₃

Brom va yodning oksidlari unchalik ko‘p emas hamda ahamiyati ega emas.

Br₂O oksidi quyidagi reaksiya yordamida olinadi:

2 HgO + 2 Br₂HgO·HgBr₂+ Br₂O

Bu oksidni ozon yordamida BrO₂ gacha oksidlash mumkin:

4 O₃ + 2 Br₂O _{ }3 O₂+ 4 BrO₂

Yod oksidlari ichida eng barqarori I₂O₅ hisoblanadi.

2 HIO₃ I₂O₅ + H2O

I₂O₅ oksidining tuzilishi:



I₂O₅ barqaror bo‘lib, 300 °С da yod bilan kislorodga parchalanadi.

Bundan tashqari I₂O₄ va I₄O₉ kabi oksidlari ham ma’lum, lekin bu moddalarni yodat kislotaning yod va IO⁺ bilan hosil qilgan tuzlari I (IO₃)₃ va IO (IO₃) deb qarash mumkin.

Yodning kislorodli birikmalari gipoyodit kislota НIO, yodat kislota НIO₃ ва peryodat kislotalardir НIO₄.

Gipoyodat kislota va uning tuzlari – gipoyiditlar juda beqaror moddalar bo‘lib, osonlik bilan yodatlarga o‘tadi. НIO va uning tuzlari faqat eritmalarda barqaror. Lekin gipoyiditlar toza gipoyidit kislotaga qaraganda barqarorroq moddalardir, agar yodga ishqorlar ta’sir ettirilsa, avval gipoyoditlar hosil bo‘ladi, so‘ngra yodatlarga va yodidlarga ajraladi. Gipoyodat kislota va uning tuzlari oksidlovchilardir.

Ishlatilishi. Galogenlar, ayniqsa Сl₂ sanoatda keng qo‘llaniladi. Xlor, HCl, CaOCl₂, NaCl, MeClO₃ larni sintez qilishda, oqlash, ichimlik suvlarini zarasizlantirishda, rangli metallurgiya sanoatida, ba’zi rudalardagi metallarni xloridlar ko‘rinishirga o‘tkazish, xlororganik birikmalar-С₂Н₄Сl₂, CCl₄ larni (erituvchilar, yog‘larni ekstraksiyalovchi moddalar, metallarning sathini moylardan tozalovchi vositalar), qishloq xo‘jaligi zararkunandalariga qarshi kurashish vositalarini, plastmassalarni va kauchuklarni sintez qilishda keng qo‘llaniladi.

Brom-dori-darmonlar, bo‘yoqlar, AgBr (fotografiya) olishda, yod esa meditsinada (yodning spirtdagi 10%li eritmasi), antiseptik va qon to‘xtatuvchi vositalar sifatida ishlatiladi.