' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
Suvsiz sulfat kislota 70% ga qadar oltingugurt (VI) oksidni
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
|
Suvsiz sulfat kislota 70% ga qadar oltingugurt (VI) oksidni eritadi. Odatdagi temperaturada u uchuvchan emas va hidsiz. Qiz- dirilganda tarkibida 98,3% H 2 S 0 4 bor eritma hosil bo'lgunga qadar S 0 3 ni ajratib chiqaradi. Suvsiz H 2 S 0 4 elektr tokini deyarli o ‘tkazmaydi. Kimyoviy xossalari. Konsentrlangan sulfat kislota organik moddalardan — shakar, qog‘oz, yog‘och, tola va hokazo suv elementlarini tortib olib, ularni ko‘mirga aylantiradi, Bunda sulfat kislotaning gidratlari hosil bo‘ladai. Shakaming ko‘mirlanishini ushbu tenglama bilan ifodalash mumkin: C 1 2 H 2 2 0„+ «H 2 S 0 4 =12C+rtH 2 S 0 4 • wH20 Hosil bo'lgan ko‘mir qisman kislota bilan reaksyaga kirishadi: C+2H 2 S 0 4 = C 0 2 +2S0 2 +2H20 Shu sababli savdoga chiqariladigan kislota unga tasodifan tushib qolgan va ko‘mirga aylangan chang hamda organik moddalar tufayli qo‘ng‘ir rangli bo'ladi. Gazlarni quritish sulfat kislotaning suvni yutishiga asoslangan. Uchuvchan bo'lmagan kuchli H 2 S 0 4 quruq tuzlardan boshqa kislotalami siqib chiqaradi. Masalan: N a N O . + H ^ S O = N a H S O , + H N O , 3 2 4 4 3 Lekin, agar H 2 S 0 4 t u z l a r n i n g e r i t m a l a r i g a qo'shilsa, u holda kislotalami siqib chiqarmaydi. Sulfat kislotaning juda muhim kimyoviy xossasi — uning metallarga munosabatidir. Suyultirilgan va konsentrlangan sulfat kislotalar metallar bilan turlicha reaksiyaga kirishadi. S u y u l t i r i l g a n sulfat kislota standart elektrod potensiallar qatorida vodoroddan oldinda joylashgan metallarni eritadi. Lekin qo'rg'oshin sirtida P b S 0 4 pardasi hosil bo'ladi, u metallni kislota bilan yana reaksiyaga kirishishidan muhofaza qiladi. Standart elektrod potensiallar qatorida vodoroddan keyin turgan metallar suyulti rilgan H 2 S 0 4 bilan reaksiyaga kirishmaydi. K o n s e n t r l a n g a n sulfat kislota odatdagi temperaturada ko'pchilik metallar bilan reaksiyaga kirishmaydi. Shu sababli suvsiz sulfat kislotani temir idishlarda saqlash va po'lat sistemalarda tashish mumkin*. Lekin qizdirilganda konsentrlangan H 2 S 0 4 deyarli barcha metallar bilan (Pt. Au va ba’zi boshqa metallardan tashqari, *
a ralashm asi ha m tashiladi. reaksiyaga kirishadi). Bunda u oksidlovchilar sifatida ta’sir etadi, o ‘zi esa odatda S 0 2 ga qadar qaytariladi. Bunda vodorod ajralib chiqmaydi, balki suv hosil bo'ladi. Masalan: C u + 2 H , S O = C u S 0 , + S 0 , + 2 H , 0 2 4 4 2 2 Sulfat kislotada kislotalarning barcha xossalari bor. Sulfat kislotaning ahamiyati. Sulfat kislota anorganik kislotalar, ishqorlar, tuzlar, mineral o'g'itlar va xlor ishlab chiqaradigan asosiy kimyo sanoatining muhim mahsuloti hisoblanadi. Turli-tuman maqsadlarda ishlatilishi jihatidan sulfat kislota kislotalar orasida birinchi o'rinda turadi. Uning eng ko'p miqdori fosforli va azotli o'g'itlar olishga sarflanadi. Uchuvchan bo'lmaganligi sababli sulfat kislotadan boshqa kislotalar — xlorid, ftorid, fosfat, sirka kislota va h.k olish uchun foydalaniladi. Uning anchagina miqdori neft mahsulotlarini — benzin, kerosin va surkov moylari- ni zararli qo'shimchalardan tozalashga sarflanadi. Mashinasozlikda sulfat kislota bilan metallarning sirtini qoplash (nikellash, xromlash va b.) oldidan oksidlardan tozalanadi. Sulfat kislota portlovchi moddalar, sun’iy tola, bo'yoqlar, plastmassalar va ko'pgina boshqa moddalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. U akkumulyatorlarga quyish uchun ham ishlatiladi. Qishloq xo'jaligida sulfat kislotadan begona o'tlarga qarshi kurashda foydalaniladi. Sulfat kislota ishlab chiqarishning deyarli barcha sohalarida ishlatiladi, deyish mumkin, «Texnikada sulfat kislota kabi ko'p ishlatiladigan boshqa, sun’iy ravishda olinadigan moddani topish qiyin, — deb yozgan edi D .I.M endeleyev «Основы химии» kitobida. — Texnikaviy faoliyat qayerda rivojlangan bo'lsa, o'sha yerda ko'p sulfat kislota ishlatiladi». Sulfat kislotaning xalq xo'jaligidagi ahamiyatini shundan ham bilsa bo'ladi. 9.8- §. Sulfat kislotaning tuzlari Sulfat kislota asosli b o'lg a n i u ch u n ikki qator tuzlar: s u l f a t l a r deyiladigan o'rta tuzlar va g i d r o s u l f a t l a r deyiladigan nordon tuzlar hosil qiladi. Kislota ishqor ta’sirida to'liq neytrallanganda (bir mol kislotaga ikki mol ishqor to'g'ri keladi) sulfatlar, ishqor yetishmaganda (bir m ol kislotaga — bir mol ishqor) gidrosulfatlar hosil bo'ladi: H , S 0 . + 2 N a 0 H = N a , S 0 . + 2 H , 0 2 4 2 4 2 Sulfat kislotaning ko'pchilik tuzlarining amaliy ahamiyati katta. Sulfat ionga sifat reaksiya. Sulfat kislotaning ko'pchilik tuzlari suvda eriydi. C a S 0 4 va P b S 0 4 tuzlar suvda kam eriydi, B a S 0 4 esa suvda ham, kislotalarda ham amalda erimaydi. Bu xossasidan b a r i y n i n g i s t a l g a n e r u v c h a n t u z i d a n , masalan BaCl 2 dan s u l f a t k i s l o t a v a u n i n g t u z l a r i g a (to'g'rirog'i SO 4 ' ioniga) r e a g e n t sifatida foydalanishga imkon beradi: H,SO.+BaCl=BaSO.i+2HCl 2 4 4 Na 2 S 0 4 +BaCl 2 =BaS0 4 i+2NaCl yoki ionli ko'rinishda: S of + В! = BaSO i t 2
Bunda bariy sulfatning suvda va kislotalarda erimaydigan oq cho'kmasi tushadi. 9-BOBGA DOIR TESTLAR VA ULARNING YECHIMLARI 9 .1 . Solishtirma og'irligi 1,84 g /m l bo'lgan 96% li sulfat kislotadan 50 g 10% li eritma tayyorlash uchun hajmlari (ml) qanday bo'lgan kislota va suvdan olish kerak? Eritma hosil bo'Iishida hajm o'zgarishini hisobga olmang: A)2,8 va 44,8 B) 2,7 va 47,3 C) 3,2 va 46,8 D ) 3,0 va 47,0 E) 2,5 va 47,5 Yechish. Bunday turdagi masalalarni yechishda krest qoidasidan foydalanish qulay bo'ladi: lanishi kerak bo'lgan eritmaning massasi (50 g) ga proporsional bo'lib, a qatordagi 10 va b dagi 8 6 lar 96% li kislota eritmasi va suyultirish uchun kerak bo'lgan suvning massasiga proporsional bo'ladi: 96 massa birlik 50 g bo'lsa, 1 0 " " x bo'ladi, ya’ni 10+86=96 massa birlik tayyor- 10-50 5,21 * = —^ — =5,21 g yoki hajmi V (kislota)= = 2,83 ml bo'ladi. Suvning massasini quyidagi proporsiyadan topamiz: 9 6 - 5 0 10-86 8 6 - x X — 9 6 ~ = 44,8 g, suvning zichligini 1 , 0 ga teng deb olsak, uning hajmi ham 44,8 ml bo'ladi. Bu masalani boshqacha yechib ko'raylik: 10% li 50 g eritma tarkibidagi kislota massasi m (k islota)= 50 • 0 ,1 = 5 g bo'ladi. Solishtirma og'irligi 1,84 g/m l bo'lgan eritmaning 100 g massasidagi kislota massasi 96 g b o isa , bizga kerak bo'lgan 5 g kislota uning qanday massasida b oiish in i quyidagi proporsiyadan topamiz: Suyultirish uchun kerak bo'lgan suvning massasi 50—5,2=44,8 g bo'ladi. Javob. A bo'ladi. 9 .2 . Quyidagi formulalar orasidan peroksidlarga taalluqli bo'lganlarini tanlang: 1) N 0 2 2) B a 0 2 3) N 2 0 4 4) M n 0 2 5) P b 0 2 6 ) K 0 2 7) K 2 0 4. A) 1,7 B) 2,4 C) 3,4 D ) 4,5 E) 2,6 Yechish: B erilgan m o d d a la m in g struktur form ulalarini keltiramiz: 5) 0 = P b = 0 ; 6 ) К - О - О - К; 7) I ■ О, U — к
Keltirilgan formulalar orasida faqat 2 va 6 peroksidlarga taalluqli, 7 si esa subperoksidga tegishli. Javob: E bo'ladi. 100 g eritmada 96 g kislota bo'lsa, x g eritmada 5 g kislota bo'ladi: x = -jjg -= 5 ,2 g. Uning hajmi esa 5,2 K(kislota)=y-j£j-= 2 , 8 ml 1) ^ N \
2)
О О О— к 9.3. Yuqori temperaturada reaksion idishda 0,6 mol azot (II) oksid va 0,4 mol 0 2 orasidagi reaksiyaning muvozanat konstantasi 6 ga teng. Shu reaksiya sodir bo'layotgan idishning hajmini (1) hisoblang. A) 0,4 B) 1,8 C) 0,45 D ) 0,55 E) 0,65 Yechish: Jarayonning tenglamasi Boshlang'ich konsentratsiyalar: N O + l / 2 0 j N O , 0,6
0,4 0
0 ,6 —x 0,4— l/ 2 x x Reaksiyada qatnashgan moddalar konsentratsiyalari: ( 0 , 6 —x )+ (0 ,4 —l/ 2 )x = x 0 , 6 —x + 0,4— 1 / 2 x= x yoki 0 ,6 + 0 ,4 = x + x + l/2 x 1=2,5x x= 0 ,4 mol. 0,6—0,4+ 04—1/2 • 0,4= 0,4 Idish hajmini V \ deb olamiz: V F = 3 ^ = 3 -0 ,4 4 7 ; K = l , 8 1. Javob: В bo'ladi. 9.4. Vodorod peroksid qanday jarayonlarda oksidlovchi yoki qaytaruvchi, yoxud ham oksidlovchi, qaytaruvchi bo'la oladi? 1 ) o'rtacha kuchli oksidlovchilar istirokida qaytaruvchi bo'ladi; 2 ) juda kuchli oksidlovchilar ishtirokida qaytaruvchi bo'ladi va reaksiyada kislorod hosil bo'ladi; 3) kuchli qaytaruvchilar ishtirokida oksidlovchi bo'ladi, bunda O- zarracha elektronini berib, molekular kislorod hosil qiladi; 0,2 0 , 4 - 0 , 2 0,4 V + V V Reaksiyaning muvozanat konstantasining ifodasi: yoki 6 ---------bundan 3 = 4) kuchli qaytaruvchilar qatnashgan reaksiyada o ‘ziga elektron biriktirib O - 2 holatida suv tarkibiga kiradi; 5) oddiy sharoitda oksidlovchi va qaytaruvchilar b o‘lmagan sharoitda, katalizator s ifa tid a k o ' p c h i l i k m e ta lla r o k sid la r i ish tir o k etg a n d a disproporsiyalanish reaksiyasida qatnashadi. A) 1,3,4; B) 2,3,5; C) 1,3,5; D ) 1,2,5; Javob: D boiadi. 9.5. Oddiy modda holidagi oltingugurt atomi disproporsiya reaksiyasida qatnashishi mumkinmi, bunday reaksiya qanday sharoitda sodir bo‘lishi mumkin? 1 ) y o ‘q, bu xossa elektrmanfiyligi katta b o‘lgan elementlar atomi uchun xos xususiyatdir; 2 ) bunday jarayonni juda kuchli kislotalar ishtirokidagina amalga oshirish mumkin; 3) bunday reaksiyani neytral sharoitda olib borish mumkin; 4) oltingugurtni ishqor muhitida qaynatganda amalga oshirish mumkin. A) 1; B) 2,3; C) 3; D) 1,3; E) 4. Yechish. Oltingugurt oddiy modda holatida o ‘zgaruvchan valentlikka ega bo‘lgan elementlar atomlari (xlor, kislorod) kabi aytib o ‘tilgan xossaga ega. Masalan, maydalangan oltingugurtni ishqor eritmasida qaynatilganda suifid va sulfat ionlariga o'tadi: 6 K 0 H + 3 S = 2 K 2 S + K 2 S 0 3 + 3 H 20 S° + 2¥ - » S~2 2 ok sid lo v c h i S n + 4ё —> S +4 1 qaytaruvchi Javob: E bo'ladi. 1 0 - B O B . AZOT GRUPPACHASI 10.1- §. Azot gruppachasining umumiy tavsifi Beshta element: azot, fosfor, surma, mishyak va vismut azot gruppachasini tashkil etadi. Bular D.I.M endeleyev Davriy siste masining V gruppasidagi p-elementlardir. Ular atomlarining tashqi energetik pog'onasida beshtadan elektron bo'ladi — ns2npi ( 1 0 . 1 - jadval, 2- p.). Shu sababli bu elem entlam ing yuqori oksidlanish darajasi +5 ga, quyi oksidlanish darajasi —3 ga teng, +3 oksidlanish darajasida ham bo'ladi. Azot bilan fosfor misolida elementlaming valent holatlarini ko‘rib chiqamiz. Ular atomlarining tashqi energetik pog'onalari ning tuzilishi quyidagicha: tl t t t
Tl —/ 3d 3s Jp t t t
,5? л =2
Д + 1 1 _ 1
Azot atomida uchta juftlashmagan elektron bor. Shu sababli azotning valentligi uchga teng. Tashqi pog'onasida ^-pog'onacha yo'qligi tufayli uning elektronlari bir-biridan ajrala olmaydi. Lekin azot atomi 2s- pog'onachasidan boshqa elektrmanfiy atomga bitta elektron berishi mumkin, shunda u zaryadli bo'ladi (N ) + 1 va to'rtta juftlashmagan elektronga ega bo'lib qoladi, ya’ni to'rt valentli bo'ladi. Bu hoi, masalan nitrat kislota H N 0 3 da kuzatiladi. Azot besh valentli bo'la olmaydi (3.10-§ ga q.). G ruppachadagi fosfor va undan keyingi elem en tla m in g atomlarida 3^-pog'onachasida erkin orbitallari bor, shu sababli qo'zg'algan holatga o'tishida 3s- elektronlar bir-biridan ajraladi (punktir strelka bilan ko'rsatilgan). Shunday qilib, azot gruppachasidagi barcha elem entlam ing qo'zg'almagan holatdagi valentligi uchta, qo'zg'algan holatida esa azotdan boshqalarining valentligi beshga teng. 1 0 . 1 - j a d v a l . Azot gruppachasidagi elementiarning xossalari X o ssa la ri N P A s Sb Bi 1. T a rtib raq am i 7 15 33 51 83 2. V a le n t elektronlari I s n p 3 3 ^ 3 p 3 4 ^ 4 р3 б ^ б » 3 3. A t o m in in g io n la n ish energiyasi, e V 14,5 10,5
9,8 8,6
7,3 4. N i s b i y e le ktrm a nfiyligi 3,0 2,2
2,0 1,2
1,9 5. B irik m a la rid a g i o k sid la n ish darajasi + 5 , + 4 , + 3 , + 2 . + 1 , -3 .-2 .-1 + 5 , + 4 , + 3 , + l , - 3 , -2 + 5 , + 3 , -3 + 5 , + 3 , -3 + 5 , + 3 , -3 6. A t o m n in g radiusi, nm 0,071 0,13
0,15 0,16
0 ,18 Azot gruppachasidagi elementlar vodorod bilan RH 3 tarkibli birikmaiar hosil qiladi. RH 3 molekulalari piramida shaklida bo'ladi (3.4-rasmga q.) Bu birikmalarda elem entlam ing vodorod bilan bog'lanishlari kislorod gruppachasidagi va, ayniqsa, galogenlar gruppachasidagi elementlaming shunga o'xshash birikmalaridagiga qaraganda puxtaroq bo'ladi. Shuning uchun azot gruppachasidagi elementlaming vodorodli birikmalari suvdagi eritmalarda vodorod ionlarini hosil qilmaydi. A zot gruppachasidagi elem entlar kislorod bilan um um iy formulasi R 2 0 3 va bo'lgan oksidlar hosil qiladi. Oksidlarga H R 0 2, H R 0 3 kislotalar (va azotd an boshqa elem en tlard a ortokislotalar H 3 R 0 4) m uvofiq keladi. Gruppacha doirasida oksidlarning xususiyati shunday o'zgaradi: N 2 0 3 — kislotali oksid; P 4 0 6 — kuchsiz kislotali oksid; As 2 0 3 — kislotali xossalari kuchliroq amfoter oksid; Sb 2 0 3 — asos xossalari kuchliroq amfoter oksid; Bi Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|