+++Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги ислом каримов номидаги тошкент давлат техника универсигети

2. Керамик моддани хосил килувчи элементларнинг валентлиги ва уни анклаш

Юкорида кўриб чиканмиздек соф керамик моддаларни хосил бўлишида турли элементлар атомлари бир-бири билан кимёвий боғланади. Кимёвий боғланиш аник конуниятга асосланган бўлиб бу конуният элементларнинг боғланишдаги валентлигига боғлик. 5.1 – жадвалда бази элементларнинг кимёвий боғланишидаги эгаллайдиган валентликлари келтирилган уни ёдлаб олишингиз зару!

5.1 – Жадвал
Бази элементларнинг кимёвий боғланишдаги валентликлари

Валентлик	Кимёвий элементлар	Мисоллар
Ўзгармас валентликга эга бўлган элементлар
I (бир валентли)	H, Li, Na, K, F	H2O, Na2O, NaF
II (икки валентли)	O, Be, Mg, Ca, Ba, Zn	H2O, BeO, MgO, CaO, BaO, ZnO
III (уч валентли)	B, Al	B2O3, Al2O3
Ўзгарувчан валентликга эга бўлган элементлар
I ёки II (бир ёки икки валентли)	Cu, Hg	Cu2O, Hg2O, Cu2S, Hg2S
		CuO, Hg2O, Cu2S, Hg2S
II ёки III (икки ёки уч валентли)	Fe, Co, Ni	FeO, CoO, NiO, FeS
		Fe2O3, Co2O3, Ni2O3
II ёки IV (икки ёки тўрт валентли)	C, Sn, Pb	CO, SnO, PbO, PbCl2
		CO2, SnO2, PbCl4, PbO2
III ёки V (уч ёки тўрт валентли)	P	PH3, PCl3
		P2O5
I, II, III, IV ёки V (бир, икки, уч, тўрт ёки беш валентли)	N	N2O
		NO
		NH3
		NO2
		N2O5
II, III ёки VI (икки, уч ёки олти валентли)	Cr	CrO
		Cr2O3, CrCl3
		CrO3
II, IV ёки VI (икки, тўрт ёки олти валентли)	S	H2S
		SO2
		SO3

Агар кимёвий формулаларда кислород катнашаётган бўлса унда бошка элементларни валентлигини хисоблаб топиш мумкин. Мисол, WO₃ – кимёвий формулада вольфрам элементининг валентлигини хисоблаб топинг. WO₃ – бу моддада вольфрамдан ташкари кислород катнашябди, 5.1 – жадвалга кўра кислород факат икки валентликга эга. шунинг учун биз вольфрам элементини валентлигини топиш учун O₃ – пастги индексни, яний 3 –ни 2 –га кўпайтирамиз 3х2 = 6. Демак WO₃ – моддада вальфрам 6 валентли.

3. Мустакил бажариш учун топширик
5.1 – жадвалдан файдоланилган холда куйдаги кимёвий моддаларнинг валентлигини мустаккил хисоблаб топинг: TiC, VC, NbC, TaC, Cr₃C₂, Mo₂C, WC, TiN, VN, NbN, TaN, TiB₂, VB₂, NbB₂, TaB₂, CrB₂, Mo₂B₅, TiSi₂, VSi₂, NbSi₂, TaSi₂, CrSi₂, Mo₂Si₅, WSi₂


АМАЛИЁТ № 6
Амалиёт мавзуси: Керамик кристалл панжара ячейкасининг координацион сонини
аниқлаш


Амалиёт режаси:
1. Керамик материалларнинг координацион сони;
2. Керамик материалларни координацион сонини аниклашга доир масалалар ечиш;
3. Мустакил бажариш учун топширик.


1. Керамик материалларнинг координацион сони
Ўтган Амалёт №1 да кристал ячейканинг координацион сони бу ячейкадаги битта заррачага туташган кўшни заррачалар сони дейлган эди. Шу тушунчага мос равишда керамик материалларнинг кристал ячейкасининг координацион сони битта анион билан бевосита уланган катионлар сонига тенг.
Керамик материалларнинг кристалл ячейкасининг координацион сони ячейкани ташкил этувчи анионлар ва катионлар r_C/r_A радиус нисбатларининг кийматига боғлик. Хар бир координацион сонга мос келувчи минимал ёкий критик r_C/r_A радиуслар нисбатининг киймати бўлиб у анион ва катион ўртасида уланиш борлигини белгилаб беради (5.1 – расм). Хар бир координацион сон ўчун r_C/r_A – радиуслар нисбатларининг кийматлари геометрик нуктаи назарлан 6.1 – жадвалда келтирилган.
6.1 – жадвал.
Керамик материаллар кристалл ячейкасининг координацион сонини r_C/r_A нисбатлар кийматига боғликлиги

Ячейканинг координацион сони	rC/rA – радиуслар нисбатининг киймати	Структуранинг геометрик кўриниши
2	< 0,155
3	0,155 – 0,225
4	0,225 – 0,414
6	0,414 – 0,732
8	0,732 – 1,0

2. Керамик материалларни координацион сонини аниклашга доир масалалар ечиш


Масала №1. Юкорида келтирилган (4.2, 6.1) жадваллардан файдоланган холда FeO – керамик моддани кристал ячейкасининг координацион сонини, ячейкага тегишли бўлган анион ва катионлар сони ва структурасини кандай бўлишлигини аникланга.
Ечими: FeO – керамик модда Fe²⁺ - катион ва O^2- - аниондан ташкил топган бўлиб 4.2 – жадвалга кўра Fe²⁺ - нинг r_C = 0,077 нм, O^2- - нининг r_A = 0,140 нм.
Юкорида келтириб ўтилгандек керамик материалларнинг кристалл ячейкасининг координацион сони ячейкани ташкил этувчи анионлар ва катионлар r_C/r_A радиус нисбатларининг кийматига боғлик, яний:

Олинган 0,55 киймати 6.1 – жадвалда келтирилган 0,414 – 0,732 ороликда жойлашган шунинг учун FeO – керамик моддани кристал ячейкасининг координацион сонини 6 га тенг. FeO – керамик моддани кристал ячейкасининг модели 6.1 – расмда тасвирланган

6.1 – расм. FeO – керамик моддани кристал ячейкасининг модели: катионга бевосита тутуашган 6 та анион кизил чизик билан кўрсатилган
Ячейкага тегишли бўлган катионлар сони: куб марказида 1 – катион, кубнинг кирраларида 12 та, аммо уларнинг шу ячейкага факат ¼ кисми тегишли. Шунда жами ячейкага тегишли бўлган катионлар сони куйдагича: та
Ячейкага тегишли бўлган анионлар сони: кубнинг бурчакларида 8 та, аммо уларнинг 1/8 кисми шу ячейкага тегишли, бундан ташкари куб ячейканинг ёкларининг марказида яна 6 та анион бўлиб уларнинг ½ кисми шу ячейкага тегишли шунда жами анионлар сони: та
Масала жавоби: FeO – керамик ячейкасининг координацион сони 6, ячейкага тегишли бўлган катионлар сони 4 та, анионлар сони 4 та, структураси ёклари марказлашган куб кристалл панжара.
Масала №2. Юкорида (4.2 – жадвал) келтирилган жадвалдан файдоланган холда CsCl – керамик моддани кристал ячейкасининг координацион сонини, ячейкага тегишли бўлган заррачалар сони ва структурасини кандай бўлишлигини аникланга.
Ечими: CsCl – керамик модда Cs⁺ - катион ва Cl^- - аниондан ташкил топган бўлиб 4.2 – жадвалга кўра Cs⁺ - нинг r_C = 0,170 нм, Cl^- - нининг r_A = 0,181 нм.

Олинган 0,94 киймати 6.1 – жадвалда келтирилган 0,732 – 1,0 ороликда жойлашган шунинг учун CsCl – керамик моддани кристал ячейкасининг координацион сонини 8 га тенг. CsCl – керамик модданинг кристал ячейкасининг модели 6.2 – расмда тасвирланган.

6.2 – расм. CsCl – керамик модданинг кристал ячейкасининг модели: катионга бевосита тутуашган 8 та анион кизил чизик билан кўрсатилган
Ячейкага тегишли бўлган катионлар сони: куб марказида 1 – катион, кубда бошка катионлар йўк. Шунда жами ячейкага тегишли бўлган катионлар сони куйдагича: та
Ячейкага тегишли бўлган анионлар сони: кубнинг бурчакларида 8 та, аммо уларнинг 1/8 кисми шу ячейкага тегишли, кубда бошка анионлар йўк. Шунинг учун кубдаги жами анионлар сони: та
Масала жавоби: CsCl – керамик ячейкасининг координацион сони 8, ячейкага тегишли бўлган катионлар сони 1 та, анионлар сони 1 та, структураси хажми марказлашган куб кристалл панжара.
3. Мустакил бажариш учун топширик
4.2 – жадвалдан файдоланилган холда ўзингизга тегишли бўган вариантлардаги моддаларни амалиёт топширик дафтарингизга валентлигини, координацион сонини, катион ва анионлар сонини ва кристал структурасини аниклаб расини тасвирланг.