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

2. Azot, ammiak, ularning olinishi va xossalari.
Tabiatda uchrashi. Azot tabiatda asosan erkin holda uchraydi. Havoda uning hajmiy ulushi 78,09 %, massa ulushi 75,6 % bo`ladi. Oz miqdorda tuproq tarkibida, oqsil moddalar va ko`pchilik tabiiy birikmalar tarkibida bo`ladi. Yer po`stlog`idagi azotning umumiy miqdori 0,01 %.
Olinishi. Texnikada azot suyuq havodan olinadi. Azot olish uchun havo suyuq holatga o`tkaziladi, so`ngra bug`latish yo`li bilan uchuvchanligi kamroq bo`lgan kisloroddan ajratiladi.
(azotning T_qaynash= -195,8 ⁰C, kislorodning T_qaynash= -183 ⁰C )
Laboratoriyada sof azot ammoniy nitritni qizdirib parchalash orqali olinadi:
NH₄NO₂ = N₂↑ + 2H₂O
Orbitallar birikayotgan atomlarning markazlarini bog`lovchi chiziq bo`ylab bir-birini qoplaganida hosil bo`ladigan kovalent bog`lanish sigma–σ bog`lanish deyiladi.
Orbitallar birikayotgan atomlarning markazlarini bog`lovchi chiziqning ikkala tomoni bo`ylab bir-birini qoplaganida vujidga keladigan kovalent bog`lanish pi–π bog`lanish deyiladi.
Azot molekulasida bitta σ–bog`lanish va ikkita π–bog`lanish, hammasi bo`lib uchta bog`lanish mavjud.
Fizik–kimyoviy xossalari. Azot–rangsiz, hidsiz, ta`msiz va havodan yengil gaz. 20 ⁰C da 1 l suvda 15,4 ml azot eriydi. Tabiiy azot massa sonlari 14 (99,64 %) va 15 (0,36 %) bo`lgan ikkita barqaror izotopdan tarkib topgan.
Azot molekulasi ikki atomdan iborat. Ular orasidagi bog`lanishning uzunligi juda qisqa–0,109 nm. Xona temperaturasida azot faqat litiy bilan bevosita birikadi:
N₂ + 6Li = 2Li₃N
Azot turli metallar bilan yuqori haroratda birikib nitridlar hosil qiladi:
3Ca + N₂ = Ca₃N₂ 2Al + N₂ = 2AlN
Azot vodorod bilan yuqori bosim va haroratda katalizator ishtirokida birikadi: N₂ + 3H₂ = 2NH₃
Elektr yoyi haroratida (3000-4000 ⁰C) azot kislorod bilan birikadi:
N₂ + O₂ = 2NO
Azot vodorod bilan bir necha xil birikma hosil qiladi, ulardan eng muhimi ammiak–NH₃ dir.
Laboratoriya sharoitida ammiak odatda ammoniy xlorid bilan so`ndirilgan ohak aralashmasini ohista qizdirish orqali olinadi:
2NH<sub>4</sub>Cl + Ca(OH)<sub>2</sub> = CaCl<sub>2</sub> + 2NH<sub>3</sub>↑ + 2H<sub>2</sub>O
Sanoatda ammiak azot bilan vodorodni sintez qilish orqali olinadi:
N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> ↔ 2NH<sub>3</sub>, ∆H<sup>0</sup> = -92,4 kJ.
Ammiak o`ziga xos o`tkir hidli rangsiz gaz, havodan deyarli ikki marta yengil. Bosim oshirilganda yoki ammiak sovitilganda u osonlik bilan rangsiz suyuqlikka aylanadi (T<sub>qaynash</sub>= -33,4 <sup>0</sup>C). Suvda juda yaxshi eriydi (20 <sup>0</sup>C da 1 hajm suvda 700 hajm NH<sub>3</sub> eriydi). Uning suvdagi eritmasi ammiakli suv yoki navshadil spirti deyiladi.
NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O ↔ NH<sub>3</sub>•H<sub>2</sub>O (NH<sub>4</sub>OH) ↔ NH<sub>4</sub><sup>+</sup> + OH<sup>-</sup>
Ammiak kislotalar bilan o`zaro ta`sirlashib ammoniy tuzlarini hosil qiladi:
NH<sub>3</sub> + HCl = NH<sub>4</sub>Cl NH<sub>3</sub> + H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> = NH<sub>4</sub>H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>
Ammiak kislorodda va qizdirilgan havoda yonib, azot hamda suv hosil qiladi: 4NH<sub>3</sub> + 3O<sub>2</sub> = 2N<sub>2</sub> + 6H<sub>2</sub>O
Katalizator ishtirokida ammiak kislorod bilan ta`sirlashib azot (II)-oksid va suv hosil qiladi: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O
Qizdirilganda ammiak mis (II)-oksidni qaytaradi, o`zi esa erkin azotga qadar oksidlanadi: 3CuO + 2NH<sub>3</sub> = 3Cu + N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub>O
Ammoniy tuzlari ammoniy kationi bilan kislota anionidan tarkib topgan. Ammoniy tuzlari ammiakni yoki uning suvdagi eritmalarini kislotalar bilan o`zaro ta`sir ettirib olinadi. Masalan,
NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃ ; NH₃•H₂O + HNO₃ = NH₄NO₃ + H₂O
Ammoniy tuzlari ishqorlar, kislotalar va boshqa tuzlarning eritmalari bilan reaksiyaga kirishadi:
NH₄Cl + NaOH = NaCl + H₂O + NH₃↑ ; 2NH₄Cl + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄ + 2HCl↑
(NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NH₄Cl
Ammoniy tuzlarining hammasi qizdirilganda parchalanadi yoki haydaladi masalan: (NH₄)₂CO₃ = 2NH₃↑ + H₂O + CO₂↑