1-Ma`ruza. Mavzu: Metallmaslar. Vodorod. Suv. Reja. Metallmaslarning davriy jadvalda tutgan o`rni. Metallmaslarning umumiy xossalari

SO₂ oltingugurt (IV) oksid (sulfit angidrid) odatdagi sharoitda o`tkir, bo`g`uvchi, hidli, rangsiz gaz. –10 <sup>0</sup>C ga qadar sovitilganda rangsiz suyuqlikka aylanadi, po`lat ballonlarda saqlanadi.
Laboratoriyada natriy gidrosulfit bilan sulfat kislotani o`zaro ta`sir ettirib yoki misni konsentrlangan sulfat kislota bilan birga qizdirish yo`li bilan olinadi:
2NaHSO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2SO<sub>2</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O
Cu + 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (kons) = CuSO<sub>4</sub> + SO<sub>2</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O
Sanoatda SO<sub>2</sub> FeS<sub>2</sub> ni yoki rangli metallarning oltingugurtli rudalarini (ZnS, PbS) kuydirishda hosil bo`ladi.
4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂
Katalizator ishtirokida qizdirilganda SO₂ havo kislorodini biriktirib oladi va SO₃ hosil qiladi: 2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃
SO₃ oltingugurt (VI) oksid (sulfat angidrid) odatdagi sharoitda rangsiz suyuqlik, 17 ⁰C dan past haroratda qattiq kristall massa bo`lib qotadi. U namlikni shiddat bilan yutib, H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> hosil qiladi:
SO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O = H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
Oltingugurt (VI) oksid kislotali oksidlarning barcha xossalariga ega. U SO<sub>2</sub> ni oksidlash yo`li bilan olinadi. Sulfat kislota ishlab chiqarishda oraliq mahsulot hisoblanadi.
2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃
5. Sulfat kislota, olinishi, xossalari va ishlatilishi.
Sulfit kislota H₂SO₃. SO₂ suvda yaxshi eriydi (1 hajm suvda 20 ⁰C da 40 hajm SO₂ eriydi). Bbunda faqat suvdagi eritmadagina mavjud bo`ladigan sulfit kislota hosil bo`ladi:
SO₂ + H₂O ↔ H₂SO₃
Sulfit kislotada kislotalarning barcha xossalari bor. Eritmada bosqich bilan dissotsilanadi:
H₂SO₃ ↔ H⁺ + HSO₃^- HSO₃^- ↔ H⁺ + SO₃^2-
U ikki asosli kislota bo`lgani uchun ikki qator tuzlar (sulfitlar va gidrosulfitlar) hosil qiladi.
H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> + 2NaOH = Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> + 2H<sub>2</sub>O
H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> + NaOH = NaHSO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
2H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> + O<sub>2</sub> = 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> + Br<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O = H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2HBr
5H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub> + 2KMnO<sub>4</sub> = 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2MnSO<sub>4</sub> +K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 3H<sub>2</sub>O
Sulfat kislota H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>–og`ir, rangsiz moysimon suyuqlik. Juda gigroskopik, namlikni yutib ko`p miqdorda issiqlik chiqaradi. Shuning uchun suvni konsentrlangan sulfat kislotaga quyish yaramaydi, kislota sachrab ketadi. Suyultirish uchun suvga oz-ozdan sulfat kislota quyiladi.
Sanoatda sulfat kislota olishning kontakt usuli eng katta ahamiyatga ega. Bu usul bilan istalgan konsentratsiyadagi H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> ni, shuningdek oleum, ya`ni SO₃ ning H₂SO₄ dagi eritmasini olish mumkin. Jarayon uch bosqichdan iborat bo`ladi:
1) SO<sub>2</sub> olish, 4FeS<sub>2</sub> + 11O<sub>2</sub> = 2Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 8SO<sub>2</sub>
2) SO<sub>2</sub> ni oksidlab SO<sub>3</sub> ga aylantirish, 2SO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> ↔ 2SO<sub>3</sub>
3) SO<sub>3</sub> dan H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> olish, SO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O = H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
Suvsiz H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 70 % gacha SO<sub>3</sub> ni eritadi. Odatdagi haroratda u uchuvchan emas va hidsiz. Qizdirilganda tarkibida 98,3 % H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> bor eritma hosil bo`lgunga qadar SO₃ ni ajratib chiqaradi. Suvsiz H₂SO₄ elektr tokini deyarli o`tkazmaydi.
Konsentrlangan H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> organik moddalardan–shakar, yog`och, tolalardan suv elementlarini tortib olib, ularni ko`mirga aylantiradi. Bunda H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> ning gidratlari hosil bo`ladi.
C₁₂H₂₂O₁₁ + nH₂SO₄ = 12C + nH₂SO₄ •11H₂O
C + 2H₂SO₄ = CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O
Uchuvchan bo`lmagan kuchli H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> quruq tuzlardan boshqa kislotalarni siqib chiqaradi. Masalan,
NaNO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = NaHSO<sub>4</sub> + HNO<sub>3</sub>
Suyultirilgan H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> standart potensiallar qatorida vodoroddan oldinda joylashgan metallarni eritadi.
Konsentrlangan H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> qizdirilganda deyarli barcha metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Masalan:
Cu + 2H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (kons) = CuSO<sub>4</sub> + SO<sub>2</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O
H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> bosqich bilan dissotsilanadi:
H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> ↔ H<sup>+</sup> + HSO<sub>4</sub><sup>-</sup> HSO<sub>4</sub><sup>-</sup> ↔ H<sup>+</sup> + SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>
U ikki asosli kislota bo`lgani uchun ikki qator tuzlar (sulfatlar va gidrosulfatlar) hosil qiladi.
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O
H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl
SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄↓
Takrorlash uchun savollar.
1. Kislorod guruhchasi elementlari qanday umumiy xossalarni namoyon qiladi?
2. Kislorod qanday olinadi va qanday xossalarni namoyon qiladi?
3. Oltingugurt tabiatda qanday holda uchraydi va qanday xossalarga ega?
4. Vodorod sulfid qanday olinadi va qanday xossalarni namoyon qiladi?
5. Oltingugurt oksidlari qanday olinadi va qanday xossalarga ega?
6. Sulfit kislota qanday usul bilan olinadi?
7. Sulfat kislota qanday usul bilan ishlab chiqariladi?
Mavzuga oid tayanch iboralar.
Xalkogenlar, xalkovodorodlar, kislorod va ozon, oltingugurt guli, silfid kislota, sulfidlar va gidrosulfidlar, sulfit kislota, sulfitlar va gidrosulfitlar, sulfat kislota, sulfatlar va gidrosulfatlar, kontakt usulda sulfat kislota ishlab chiqarish, suyultirilgan kislota, konsentrlangan kislota.