' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
|
5-masala. Tarkibida 70% oltingugurt, 20% selen va 10% te l lur b o ‘lgan 40 g aralashm ani norm al sharoitda yondirish uchun qancha hajm va qancha m iqdorda kislorod kerak? Aytilgan barcha oddiy m oddalar yonib, IV valentli oksidlar hosil qiladi. Yechish. Aralashmadagi barcha oddiy m oddalam ing massasini aniqlaymiz: oltingugurtniki ^ ^ g = 2 8 g, selenniki g, tellu rn ik i
100 g
g ' A tomlarning molyar massalari quyidagiga teng: oltingugurtniki 32 g/m ol, selenniki 79 g/m ol, tellum iki 128 g/m ol. Aralashmadagi har qaysi m oddaning m ollar sonini aniqlaymiz:
— m ol= 0,875 mol oltingugurt, -^m o l= 0 ,1 0 1 mol selen va -r^rmol =0,031 mol tellur. 12 o Reaksiyalam ing tenglam alarini yozamiz: S + 0
2 = S 0 2; S e + 0 2 = S e 0 2; T e + 0 2 = T e 0 2. T englam alardan ko 'rinib turibdiki, h ar qaysi m oddaning 1 m olini oksidlash u ch u n 1 mol kislorod kerak b o 'lad i, dem ak, 0,875 mol oltingugurtni yondirish uchun 0,875 mol kislorod; 0,101 mol selenga — 0,101 mol kislorod; 0,031 mol tellurga — 0,031 mol kislorod zarur. Jam i quyidagi m iqdorda kislorod kerak: (0,875+ 0,101+ 0,031) m o l= l,0 0 7 mol 1 mol kislorod norm al sharoitda 22,4 1 hajm ni egallashini bilgan holda aralashm ani yondirish uchun zaruriy kislorod hajmini topamiz: 22,4-1,007 /=22,56 /. 6 -masala. 30 g ohaktosh qizdirilganda 16 g kalsiy oksid olindi. Ohaktoshdagi kalsiy karbonatning foiz hisobidagi massa ulushini aniqlang.
Kalsiy karbonatning parchalanish reaksiyasi ten g lamasini tuzamiz: C a C 0
3 = C a 0 + C 0 2 M oddalam ing m olyar massalari quyidagiga teng: kalsiy kar- bonatniki 100 g/m ol, kalsiy oksidniki 56 g/m ol. Reaksiya teng lamasidan ko‘rinib turibdiki, 1 mol C a C 0 3 dan 1 mol CaO olinadi. Shunday yozamiz: 56 g C aO olish uchu n 100 g C a C 0 3 kerak b o ‘lsa, 16 g CaO olish uch u n x g C a C 0 3 kerak b o ‘ladi, bundan x = = 28,6
g. Bu massa berilgan ohaktoshning qu- 56 yidagi massa ulushini tashkil etadi: 7 -m a sa la . N atriy va kaliy karbonatlarning 7,4 g aralashmasiga sulfat kislota bilan ishlov berildi. Bunda m etallar sulfatlarining 5,12 g aralashmasi olindi. Boshlang‘ich aralashmadagi m oddalaming massa ulushini aniqlang.
Reaksiyalam ing tenglam alarini tuzamiz: K 2
3 + H
2 S 0
4 = K
2 S 0
4 + C 0
2 + H 20
(a ) N a
2 C 0
3 + H
2 S 0
4 = N a
2 S 0
4 + C 0
2 + H 20
(b ) M oddalam ing m olyar massalari quyidagiga teng: kaliy kar- bonatniki 138 g/m ol, kaliy sulfatniki 174 g/m ol, natriy karbo- n a tn ik i 106 g /m o l, n a triy s u lfa tn ik i 142 g /m o l. B o sh la n - g ‘ich aralashmadagi K 2 C 0 3 ning massasini x orqali belgilaymiz, u holda (4 — x) g — N a 2 C 0 3 ning massasi; у — olingan K 2 S 0
4 ning massasi, (5,12 — y) g — N a 2 S 0
4 ning massasi. (a) tenglam a asosida quyidagicha yozamiz: 138 g K 2 C 0
3 dan 174 g K ,S 0 4 olinsa, x g K
2 C 0
3 dan
у g K
2 S 0
4 olinadi. Proporsiya tuzamiz: 138 : 174 =
bundan
>>=1,26 x (d )
(b) tenglam a asosida quyidagini yozamiz: Ы 0 6 g = 1 0 6 g N a 2 C 0
3 d a n M 4 2 g = 1 4 2 N a 2 S 0
4 o lin a d i, (4 — x )N a 2 C 0 3 dan (5,12 — y) N a 2 S 0
4 olinadi. Proporsiya tuzam iz: 106 : 142 = (4 —x ) : (5,12 — y), bundan 5,12
- y = (4 — x )l,3 4 yoki
1,34 x + 0,24=0 ikki n om a’lumli ikkita (
va (
e ) tenglam alar sistemasini yechib, x=3 g, у = (4 —3) g = l g ni olamiz. Shunday qilib, boshlang‘ich aralashm ada 3 g K 2 C 0
3 ning massa ulushi ^ = 75% bo'ladi. Tegishlicha N a 2 CO^ ning massasi 1 g ga teng, bu = 25% ni tashkil etadi. I B O B G A D O IR T E ST L A R VA U L A R N IN G Y E C H IM L A R I 1.1. Hajmi 8 1 bo‘lgan uglerod (IV) oksidda nechta atom bor? A) 2, 15-1023; B) 6,45* 1023; C) 3 ,2 3 -1023; D) 5,38* 1023; E) 8,62-1023.
Avogadro qonunidan kelib chiqadigan oqibatlarning biriga binoan 1 mol gaz tarkibidagi m olekulalar soni 6 , 0 2 - 1 0 23
ga teng. Testda berilgan CO, hajmi necha molni tashkil etishini hisob- laymiz: A
(C 0 2
)= F (C 0 ,):K M= 8 / : 22,4 //m ol =0,357 mol. G az molekulalarining soni esa
6,02-10 23 = 2,15-1023 ta b o ‘ladi. CO , m olekulasida 3 ta atom b o ig a n i sababli TV, = 2 0 atom =3-2,15-1023=6,45-1023 ga teng b o ‘ladi. Javob: В b o ‘ladi (1.6-§ ga qarang). 1.2. Bir xil sharoitda (bosim va tem peratura bir xil) teng hajm dagi kislorod va uglerod (II) oksid berilgan. U larning massasi (mx va
m2), ulardagi m odda m iqdori (л, va n2) ham da m olekulalar soni (vV, va
o ‘zaro qanday nisbatda b o ‘ladi? A)
B)
m > mv n,>
n2, N i>N2 C )
m t< m2, л , < « 2, N {< N 2 D )
m x> m2, n = n 2, N = N 2 E)
m = m2, n = n v A
\ —N2 Yechish. Berilgan gaz m oddalam ing hajm lari teng bo'lishi sa babli Avogadro qonuniga binoan ularning h ar biridagi m olekula lar soni ham o ‘zaro teng, y a’ni N ( 0 2) = N ( C 0 ) b o ‘ladi ( 1 .
-§ ga qarang). Teng hajmdagi m olekulalarning massasi ularning nis biy molekular massalariga proporsional b o ‘ladi, ya’ni
O,):
m{ C O )=
= M (0 2) : M(C 0 )= 3 2 : 28 yoki boshqacha aytganda, m (0 2)> m( CO)
kelib chiqadi. G az molekulalarining mol soni ularning hajmlariga propor sional b o ‘ladi: " < ° 2 ) ■ ■ " 2 Й т Й й ? : = " (t>>» = n ( C 0 ) J a v o b : m = m 2, n = n 2, N = N V y a ’ni D bo‘ladi.
1.3. N orm al sharoitda 3 1 m etanni to ‘la yondirish uchun sarf b o ‘ladigan havo hajmi qanday bo'ladi? Hosil b o ‘lgan uglerod (IV) oksid hajm ining reaksiyada sarf b o ‘lgan havo hajmiga ( 1 ) nisbati qanday bo'ladi? [£( 0 2
) = 0 , 2 ]. A) V( C02)=3, V (havo)= 12, V(C02) : V (h av o )= l : 1 B) K (C 0 2 )= 3 , V (havo)= 10, K (C02) :
(havo)=3 : 10 =1 : 3,3 C)
(havo)= 12, V(C02) : V (havo)=3 : 12 =1 : 4 D) K C 0 2
) = 4 , v (havo)= 12, F (C 0 2) :
(havo)= 4 : 12 =1 : 3 E) Г (С 0 2 )= 5 , V (h avo)= 5, V(C02) : V (havo)=5 : 5 =1 : 1 Yechish. Reaksiya tenglamasini tuzamiz: C H 4
2 = C 0
2 + 2 H 20
Tenglamaga binoan, 1 mol hajmdagi gazning to 'liq yonishi uchun 2 mol kislorod talab etiladi. Reaksiya natijasida esa 1 mol C 0 2
hajm ulushni tashkil etsa, havoning m iqdori n = 2 =
1 0 mol talab qilinar ekan. N atijada hosil b o ig a n C 0 2ning mol m iqdori yongan m etanning m iqdoriga teng bo'lishi reaksiya tenglam asidan ko'rinib turibdi (1.7-§ ga qarang). Gey-Lyussakning hajmiy nisbatlar qonuniga binoan hajmi 3 1 bo'lgan m etanni yondirish uchun 1 0
havo talab etiladi, hosil bo'lgan C 0 2 hajmi esa 3 1 bo'ladi, ya’ni K(havo)=10 1, K(C02)=3 1, ulam ing nisbatlari V(C02): K(havo)=3:10=1:3,3 bo'ladi. Javob: В bo'ladi. 1
4
ostida qanday hajm ni egallaydi? Shu gazning m odda m iqdorini hisoblang. A) 0,38; 0,02; B) 0,40; 0.03; C) 0,41; 0,025; D) 0,44; 0,03; E) 0,45; 0,025. Yechish. Bu vazifani bajarish uchun M endeleyev-K lapeyron formulasi
dan foydalanam iz (1.11 -§ ga qarang): у _ m R T _ 0,8-8,31 (273+25) _ ^ . . i P M 150 32
’ G azning mol m iqdori esa R V 150-0,41 r\ r\r\с 1
m
С bo'ladi. 1.5. Tarkibida hajm jihatidan 40% propan va 60% butan b o ‘lgan gazlar aralashmasidan 5 litrini to ‘la yondirish uchun sarf b o ‘ladigan havoning hajmini hisoblang, [£( 0 2 ) =
0 , 2 ]. A) 147,5; B) 163,6; C) 124,5; D ) 112; E) 120.
Yechish. Berilgan aralashmadagi gazlarning hajmlarini topam iz ( 1
1 1 -§ ga qarang): F(C 3
8 )= 5 -0 ,4 = 2 1, K(C 3 H ,o)= 5 -0 ,6 = 3 1. U larning kislorodda yonish tenglam alari C 3H g+ 5 0 =ЗССҲ+4Н 20 va (1 ) 2C 4H IO+ 1 3 0 2= 8 C 0 2+ 1 0 H 20 (2 ) Tenglam a (1) bo‘yicha bir mol C 3 H
ni yondirish uchun 5 mol kislorod kerak ekan. 2
gazni yondirish uchun esa 1 0
1 kis lorod yoki shu miqdordagi kislorod 5 m arta ko‘p b o ‘lgan havo hajm ida bo'ladi, ya’ni 50 1 havo sarf bo'ladi. Tenglam a (2) bo'yicha 2 1 butanning yonishi uch u n 13 1 kis lorod yoki 13:0,2=65 1 havo talab etiladi. N atijada 3 1 butanni yondirish uchun esa (3:2)-65=97,5 1 havo kerak ekan.
50+97,5=147,5 1 (A) bo'ladi. 2 - B O B . D.I.MENDELEYEVNING DAVRIY QONUNI VA ATOMLARNING TUZILISHI 2.1- §. D.I.Mendeleyevning davriy qonunni kashf etishi D .I. Mendeleyevning davriy qonunni kashf etishi va elem entlar davriy sistemasini tuzishi uning uzoq va serm ashaqqat ilmiy ish- larining natijasi edi. Davriy qonun va elem entlar davriy sistemasi — kimyo fanining juda katta yutug'i, hozirgi kim yoning asosidir.
Davriy sistemani tuzishda atom ning asosiy xarakteristikasi sifa- tida uning atom massasi qabul qilindi. D .I.M endeleyev o ‘zining „K im yoning asoslari“ degan kitobida shunday deb yozgan edi:
Shu sababli bir to m on dan , elem entlam ing xossalari bilan o'xshashliklari orasi dagi, ikkinchi tom ondan, ulam ing atom og‘irliklari (massalari) orasidagi bog‘liqlikni izlash haqiqatga yaqin va tabiiy b o ‘ladi“ . D.I.M endeleyevdan ilgari o ‘tgan olim (Dobereyner, Nyulends, Lotar M ayer va b.) faqat о ‘ x s h a s h elem entlam i taqqoslagan edilar va shu sababli davriy qonunni kashf eta olmadilar. U lardan farqli o ‘laroq, D .I.M e n d eley ev ele m e n tla m in g b i r - b i r i g a o ' x s h a m a y d i g a n t a b i i y g r u p p a l a r i n i o‘zaro taqqo- slab, elem entlam ing atom massalarining qiym atlari o ‘zgarishi b i lan ulam ing xossalari davriy ravishda o ‘zgarishini aniqladi. 0 ‘sha
vaqtda elem entlam ing, m asalan, galogenlar, ishqoriy m etallar va ishqoriy-yer m etallar kabi gruppalari m a ’lum edi. M endeleyev bu gruppalaming elementlarini quyidagicha yozib oldi va taqqosladi, bunda ularni atom massalarining qiym atlari ortib borishi tartibida joylashtirdi: F = 1 9 C I=35,5 B r= 8 0 J= 127 N a= 23
K =39 R b= 85 C s=133 M g= 24
C a= 4 0 S r= 87
B a -1 3 7 „Bu uchta gruppada ishning m ohiyati k o ‘rinib turibdi, — deb yozgan edi D .I.M endeleyev, — galogenlarning atom og'irligi (m as sasi) ishqoriy m etallarnikidan, bularniki esa ishqoriy-yef m etal- larnikidan kam “ . D em ak, elem entlam ing atom massalarining ortib borishi tartibida joylashtirilgan uzluksiz qatorida ftordan keyin natriy va magniy, xlordan keyin — kaliy va kalsiy, brom dan keyin — rubidiy va stronsiy, yoddan keyin — seziy va bariy turishi kerak. Elem entlam ing uzluksiz qatorini shunday tasvirlash mumkin. ...F, N a, Mg... C l , K , C a..., Br, Rb, Sr... J , Cs, Ba... 19 23
24 35,5 39 40 80
85 87
127 133 137
B u nd an k o ‘rinib tu rib d ik i, g alo g en d an ishqoriy m etallga o ‘tilganda xossalarning keskin o ‘zgarishi va ishqoriy m etalldan ishqoriy-yer m etallga o 'tilg an d a asos xossalarining kam ayishi, „agar bu elem entlar atom og'irliklarining ortib borishi tartibida joylashtirilsa“ , d a v r i y r a v i s h d a takrorlanadi. Q atorda m ag niy bilan xlor, kalsiy bilan brom , stronsiy bilan yod orasida nechta elem ent yo'qligidan q a t’i nazar, elem entlar xossalarining b u n day davriy o ‘zgarishi ko‘rinaveradi. M a’lum b o ‘lishicha, elem entlar birikm alarining shakli ham davriy takrorlanar ekan. M asalan, litiy oksid L i,0 shaklida b o ‘ladi. Litiyning xossalarini takrorlovchi elem entlam ing: natriy, kaliy, rubidiy, seziy oksidlarining shakli ham xuddi shunday — N a 2 0 ,
K 2 0 , R b ,0 , Cs 2 0 . Bularning ham m asi D .I.M endeleyevga o ‘zi kashf etgan qonunni „Davriylik qo n u n i“ deb atashga va quyidagi ch a t a ’riflashga im k o n berdi: „Oddiy jismlarning xossalari, shuningdek, elementlar birikmalarining shakl va xossalari elementlar atom og‘irliklarining qiymatiga davriy bog‘liqdir (yoki algebraik ifodalansa, davriy funksiya hosil qiladi). А ла shu qonunga muvofiq ravishda Elementlam ing davriy sistem asi tuzilg an 11, u davriy qonunni obyektiv aks ettiradi. A tom massalarining ortib borishi tartibida joylashtirilgan elem entlam ing barcha qatorini D .I.M en d e leyev davrlarga b o ‘ldi. H ar qaysi davrning ichida elem entlam ing xossalari qonuniyat bilan o'zgaradi (m asalan, ishqoriy m etalldan galogenga qadar). Davrlarni o ‘xshash elem entlar ajralib turadigan qilib joylashtirib, D .I.M endeleyev kimyoviy elem entlam ing da vriy sistemasini yaratdi. Bunda qator elem entlam ing atom mas salari tuzatildi, hali kashf etilm agan 29 elem ent uch u n b o ‘sh katakchalar qoldirdi.
Qonunning kashf etilishi va davriy sistema birinchi variantining yaratilish vaqti — 1 -mart 1869-yil. D. I.Mendeleyev hayotining oxiriga qadar elementlar davriy sistemasini takomillashtirish ustida ishladi. Davriy qonun va davriy sistema asosida D .I.M endeleyev o ‘sha vaqtda hali kashf etilm agan yangi elem entlar bor, degan xulosaga keldi; ulardan uchtasining xossalarini batafsil bayon qildi va ularga sh artli n o m lar berdi — ekabo r, ek aa lu m in iy va ekasilitsiy*. D .I.M endeleyev har qaysi elem entning xossasini a t o m a n a l o g 1 a r i n i n g xossalariga asoslanib aniqladi. Berilgan elem entni davriy sistemada o ‘rab turgan elem entlam i u atom analoglar deb atadi. Masalan, magniy elementining atom massasi atomanaloglarining atom massalarining o ‘rtacha arifmetik qiymati sifatida hisoblab topil- di, ya’ni: Д
= 9 , 0 1 (B e ) + 4 0 ,0 8 ( C a )+ 2 2 ,9 9 ( N a ) + 2 6 ,9 8 (A l) = ^ ? 6 * B o‘g‘in ,,eka“ — ,,bitta“ degan m a’noni bildiradi, bu yerda „birin chi analog" degan m a’noda kelgan. O ldindan aytilgan elem entlam ing qator fizik xossalarini an iq lash uchun ham D .I.M endeleyev ana shunday oddiy usullardan foydalandi. D .I.M endeleyevning bashoratlari ajoyib ravishda tasdiqlandi. U chala elem ent D .I.M endeleyev hayotlik vaqtidayoq kashf etildi, ularning oldindan aytilgan xossalari tajribada aniqlangan xossalariga aniq mos keldi. Bu hoi davriy qonunning um um tom onidan e ’ti- ro f etilishiga olib keldi. „M en uchta elem entni ta ’riflab bergan edim , — deb yozgan edi D .I.M en d eleyev „О сновы хим ии — Kim yo asoslari“ kitobida, — eka- bor, ekaalum iniy va ekasilitsiy; shundan 2 0
yil o ‘tm ay turib ularning uchalasining kashf etilganligini ko‘rishdek katta quvonch menga nasib etdi. Bu elem entlar tarkibida shular bor nodir m inerallar topilgan va bu e le m entlar kashf etilgan uchta m am lakatning nom i bilan galliy, skandiy va germ aniy deb ataldi“. G alliyni 1875-yilda Lekok de Buabodran, skandiyni — 1879- yilda N ilson va germ aniyni — 1886-yilda Vinkler kashf etdi. 1883- yilda chex olimi Brauner Те ning atom massasi 128 em as, balki davriy q o n u n g a m uvofiq keladigan 125 ek an lig in i isbotladi. D .I.M endeleyev bu olim larni „davriy q o n un n i haqiqiy puxta- lovchilar“ deb atadi.
Hozirgi vaqtda davriy sistemani tasvirlashning 500 dan ortiq variantlari bor: bular davriy qonunning turli shakldagi ifodasidir. D .I.M endeleyev 1-m art 1869-yilda tak lif etgan elem entlar sistem asining birinchi varianti
deyilar edi. Bu variantda davrlar bitta qatorgajoylashtirilgan edi. 1870-yil dekabrda u davriy sistem aning ikkinchi — qisqa shakldagi variantini bosib
chiqardi. Bu variantda davrlar qatorlarga, gruppalar esa gruppacha- larga (bosh va yonaki) b o ‘lingan edi. Davriy sistem aning ixcham b o ‘lgan qisqa shakldagi varianti eng k o ‘p tarqalgan. Lekin uning m uhim kamchiligi — o ‘xshash b o ‘lmagan elem entlam ing bitta gruppaga birlashtirilganligi, y a’ni bosh va yonaki gruppachalardagi elem entlar xossalarining bir- biridan katta farq qilishidir. Bu elem entlar xossalarining davriy- ligini m a’lum darajada „xiralashtiradi“ va sistem adan foydalanishni qiyinlashtiradi. Shu sababli keyingi vaqtlarda, ayniqsa, o ‘quv m aqsadlarida D .I.M endeleyev davriy sistem asining uzun shakli- dagi variantidan ko‘proq foydalanilm oqda. Bu variantning asosiy kamchiligi — c h o ‘ziqligi, ixcham emasligi (sistem aning ayrim ka- taklari to ‘lm agan). Bu variantni ancha ixcham lashtirish u ch u n ko‘pincha oltinchi davrdagi lantanoidlar va yettinchi davrdagi akti- noidlar sistema ostiga alohida joylashtiriladi. Bu variant b a’zan
deyiladi. Davriy sistemada gorizontal b o ‘yicha 7 davr bor (arab raqamlari bilan belgilangan), ulardan I, 2 va 3-davrlar kichik, 4, 5 va 6 -
kinchi va uchinchi davrlarda — 8 tadan, to ‘rtinchi va beshinchi davrlarda — 18 tadan, oltinchi davrda — 32, yettinchi (tugallan- magan) davrda 21 elem ent joylashgan. Birinchidan boshqa barcha davrlar ishqoriy metall bilan boshlanadi va nodir gaz bilan tu- gaydi (7-davr — tugallanm agan). Davriy sistemadagi barcha elem entlar bir-biridan keyin keli- shi tartibida raqamlangan. Bu kattaliklar elem entlam ing tartib yoki atom raqam lari deyiladi. 2-
va 3-davr elem entlarini M endeleyev tipik elem entlar deb atadi. Ularning xossalari tipik m etalldan nodir gazga tom on qonu- niyat bilan o ‘zgaradi. Davrlarda elem entlar birikm alarining shakli ham qonuniyat bilan o ‘zgaradi. Birikmalar shaklining davriyligiga D .l.M endeleyev juda katta aham iyat bergan edi. Sistemada 10 qator bor (arab raqam lari bilan belgilangan)*. H ar qaysi kichik davr bitta qatordan, h ar qaysi katta davr — ikkita: juft (yuqori) va toq (pastki) qatorlardan tarkib topgan. Katta davrlarning juft qatorlarida (to ‘rtinchi, oltinchi, sakkizinchi va o ‘ninchi) faqat m etallar joylashgan va elem entlam ing xossalari qatorda chapdan o ‘ngga tom on kam o ‘zgaradi. Katta davrlarning toq qatorlarida (beshinchi, yettinchi va to'qqizinchi) elem entlam ing xossalari qatorda chapdan o ‘ngga tom on tipik elem entlardagi kabi o ‘zgarib bo rad i. Katta davrlarning elem entlarini ikki qatorga ajratishga asos b o ‘lgan m uhim xususiyati ularning oksidlanish darajasidir (M en deleyev davrida valentlik deyilar edi). U larning qiymatlari davrda elem entlam ing atom massalari ortishi bilan ikki m arta takrorlana- di. M asalan, 4-davrda elem entlam ing oksidlanish darajasi К dan M n ga qadar +1 dan +7 gacha o ‘zgaradi, so‘ngra triada Fe, Co, N i (bular juft qator elem entlari) keladi, shundan keyin Cu dan
Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|