|
O’zbekiston Respublikasi Oliy va o’rta ta’lim vazirligi Islom Karimov nomidagi
Toshkent davlat texnika universiteti Olmaliq filiali
“KIMYOVIY TEXNOLOGIYA” kafedrasi
“Umumiy va noorganik kimyo” fanidan
MUSTAQIL ISH
11A-20 KT
Bajardi: Xolmatov D.
Tekshirdi: Mirzaxmedov R.
2020-2021
Mavzu: Lantanoidlar va aktinoidlarning olinishi, xossalari va birikmalari.
Reja:
1 Lantanoidlar oilasi elementlari, ularning yer qobig’ida tarqalishi.
2 Aktinoidlar oilasi elementlari, ularning yer qobig’ida tarqalishi.
3. Aktinoidlarning sohlarda qo‘llanilishi.
4. Xulosa.
1. Lantanoidlar oilasi elementlari
Lantanoidlar oilasiga seriy Ce, prazeodium Pr, neodim Nd, prometiy Pm, samariy Sm, yevropiy Eu, gadoliniv Gd, terbiy Tb, disproziy Dy, golmiy Ho, erbiy Er, tuliy Tm, itterbiy Yb va lyutetsiy Lu lar kiradi. Lantanoidlar atomlarining elektron tuzilishi umumiy ravishda quyidagi ko‘rinishda ifodalash mumkin:
5s2 4d10 5p6 6s2 5d0-1 4f2-14
Ularning atomida tashqaridan uchinchi (4f-orbital) pog‘ona elektron bilan to‘lib boradi. Ulaming barchasida tashqi (6s2 - orbital) va tashqidan bitta oldingi (5s2 5p°) pog‘onalarning bosh kvant sonlari qiymatlari bir xil. Kimyoviy va spektroskopik ma’lumotlarga ko‘ra 4f- va 5d-orbitallarning energiyalarining o‘zaro juda yaqinligiga qaramay 4f-orbitalda elektronlarning joylashuvi yuqori qulaylikni ta’minlaydi. Shuning uchun lantanoidlarda (Gd dan tashqari) 5d-elektron 4f-orbitalga ko‘chib o‘tadi.
Lantanoidlarning yer qobig’ida tarqalishi.
Lantanoidlar yer qatlamida tarqalishi jihatdan yod, surma va mislardan qolishmaydi, lekin ular juda siyrak tarqalgan. Ularning 200 dan ortiq minerallari ma’lum. Juft tartib raqamli lantanoidlar toq tartib raqamli lantanoidlarga nisbatan ko‘proq tarqalgan. Lantanoidlar o‘zaro va lantan hamda ittriy bilan birgalikda uchraydi. Lantanoidlarning muhim minerallari qatorida monotsit EP04, bastnezit EFC03, lopartit (Na, Ca, E)2 (Ti, Nb, Ta)2O6 v.b. larni sanash mumkin.
Prometiy - radioaktiv element bo’lib, Yer qatlamida deyarli uchramaydi. Bu element 1947-yili atom reaktorlarida uranning yadroviy bo‘linishi mahsulotlari tarkibida topilgan.
Lantanoidlar oddiy modda holida qiyin suyuq- lanuvchan kumushsimon-oq (Pr va Nd och sariq) rangli metallardir. Ular g‘ovak massa hosil qilib, zichligi yuqori emas. Elektr o‘tkazuvchanligi esa simobga yaqindir. Lantanoidlar kimyoviy faolligi jihatdan lantan singari ishqoriy va ishqoriy-yer metallaridan keyin turadi. Yaxlit holdagi metall quruq havoda barqaror bo‘lib, nam havoda tez qorayadi. Qizdirilganda (200-400°C) havoda alangalanib, oksid va nitridlar aralashmasini hosil qiladi. Lantanoidlar galogenlar bilan, qizdirilganda esa azot, oltingugurt, uglerod, kremniy, fosfor va vodorod bilan ta’sirlashadi. Lantanoidlarning metallar elektrokimyoviy faollik qatoridagi o‘rniga ko‘ra suv, ayniqsa, qaynoq suv bilan ta’sirlashib vodorod ajratib chiqaradi. Kislotalar bilan ular shiddatli reaksiyaga kirishadi. HF va H3P04 da yomon eruvchan tuzlar hosil qilishlari evaziga erimaydi. Lantanoidlar ishqorda erimaydi.
Lantanoidlar xossalarining juda yaqinligi tufayli ularni bir-biridan ajratish kimyoviy texnologiyaning asosiy muammosidir. Ularni ionalmashgich smolalar va birikmalarining organik erituvchilarda ekstraksiya qilish yo‘llari bilan ajratish mumkin.
Lantanoidlar ularning xlorid va ftoridlarini kalsiy-termik qaytarish bilan olinadi.
Lantanoidlarning qo’llanilish maydoni juda keng. Metallurgiyada ular metallarning mexanik xossasini yaxshilash uchun legirlovchi qo‘shimchalar sifatida, organik va noorganik sintezda katalizator sifatida, radio va elektrotexnikada, atom energetikasida ishlatiladi.
Lantanoidlarning +2, +3 va +4 oksidlanish darajali birikmalari. +2 oksidlanish darajasi yevropiyda yaqqolroq namoyon bo‘ladi. Eu(II), Sm(II), Yb(II) birikmalari ishqoriy-yer metallari birikmalariga o‘xshash bo‘lib, oksid (EO) va gidroksid (E(OH)2) lari asosli moddalardir. ES04 sulfatlari BaS04 kabi suvda erimaydi.
Lantanoidlarning aksariyati uchun +3 oksidlanish darajasi xarakterlidir. E3+ birikmalarining ranglari turlicha bo’lib, 4f°, 4f7 va 4f14 konfiguratsiyali elementlarning birikmalari rangsiz, boshqa elementlar birikmalari turli rangga ega.
E303 oksidlari asos xossasiga ega bo’lib, suvda deyarli erimaydi. Lekin suv bilan ta’sirlashib gidroksid hosil qiladi va katta energiya ajratib chiqaradi. E203 oksidlari HCI va HN03 da yaxshi eriydi.
Lantanoidlar(III) birikmalaridan xloridlari ECl3, nitratlari E(NO3)3 va sulfatlari E2 (SO4)3 suvda yaxshi eriydi. Ftorid EF3, karbonat E2(CO3)3 va fosfat EPO4 lari suvda erimaydi.
Lantanoidlaming oksid, sulfid, nitrid va karbidlarining yuqori haroratda suyuqlanishi tufayli olovbardosh keramika mahsulotlari tayyorlashda ishlatiladi. Bundan tashqari lantanoidlar maxsus shishalar ishlab chiqarishda ham ishlatiladi.
Seriy birikmalarida +4 oksidlanish darajasini ham namoyon qiladi. Seriy(IV) birikmalaridan oksidi CeO2 (yorqin sariq), ftorid CeF4 (oq), gidroksid Ce(OH)4∙nH2O (sariq) va bir qancha tuzlari - Ce(ClO4)4, Ce(SO2)2 lar ma’lum. CeO2 oddiy moddalarning ta’sirlashuvidan yoki Ce(III) tuzlarining termik parchalanishidan olinadi. U juda qiyin suyuqlanib, yuqori haroratda passivlashadi va kislotalar bilan ta’sirlashmaydi. Ce(OH)4 nH2O Се(III) gidroksiddan farqli ravishda amfoterlik xossalarini namoyon etadi. U suyuqlantirilganda ishqorlar bilan ta’sirlashadi:
2NaOH + CeO2 -> Na2CeO3 + H2O.
Kislotali eritmada Ce(IV) birikmalari ancha kuchli oksidlovchi bo‘lib, xlorid kislotani ham oksidlay oladi:
2Ce(OH)4 + 8HCl → 2Ce(OH)3 + Cl2 + 8H2O
Do'stlaringiz bilan baham: |
