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

4. Fosfor, oksidlari, fosfat kislotalar va ularning tuzlari.

Tabiatda uchrashi. Fosfor tabiatda faqat birikmalar holida uchraydi; ulardan eng muhimi–Ca₃(PO₄)₂–apatit mineralidir, ulardan eng ko`p tarqalgani ftorapatitdir–3Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>•CaF<sub>2</sub>. Fosfor oqsil moddalar tarkibida turli xil birikmalar holida bo`ladi. Miya to`qimalarida fosforning miqdori 0,38 %, muskullarda–0,27 % bo`ladi. Yer po`stlog`ining 0,08 % ini fosfor tashkil etadi.

Olinishi. Fosfor apatitlar yoki fosforitlardan olinadi. Buning uchun ular ko`mir (koks) va qum bilan aralashtiriladi hamda elektr pechda 1500 ⁰C da qizdiriladi: 2Ca₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ = 6CaSiO₃ + P₄ + 10CO

Fizik–kimyoviy xossalari. Fosforning bir necha allotropik shakl o`zgarishlari mavjud: oq, qizil, qora fosfor.

Oq fosfor–rangsiz va juda zaharli modda. Fosfor bug`larini kondensatsiyalash yo`li bilan olinadi. Suvda erimaydi, lekin CS₂ da yaxshi eriydi. Uzoq vaqt qizdirilganda qizil fosforga aylanadi.

Qizil fosfor–qizil-qo`ng`ir trangli kukun, zaharsiz. Suvda va CS₂ da erimaydi.

Qora fosfor–tashqi ko`rinishidan grafirga o`xshaydi, ushlab ko`rilganda yog`lidek tuyuladi, yarim o`tkazgich xossalarga ega. Oq fosforni juda katta bosim ostida uzoq vaqt qizdirish (200 ⁰C va 1200 MPa da) orqali olinadi.

Fosfor ko`rchilik oddiy moddalar–O, galogenlar, S, va ba`zi metallar bilan birikadi, bunda oksidlash va qaytarish xossalarini namoyon qiladi, masalan:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅ yoki P₄O₁₀ 2P + 3Ca = Ca₃P₂

2P + 3S = P₂S₃ 2P + 3Cl₂ = 2PCl₃

Fosforning metallar bilan hosil qilgan birikmalari fosfidlar deyiladi, ular suv ta`sirida oson parchalanib, fosfin PH₃–sarimsoq hidi keladigan juda zaharli moddani hosil qiladi: Ca₃P₂ + 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑

Fosfor (III)-oksid P₄O₆–mumsimon kristall massa, 22,5 ⁰C da suyuqlanadi. P ni O yetishmaydigan sharoitda yondirish yo`li bilan olinadi, kuchli qaytaruvchi, juda zaharli.

Fosfor (V)-oksid P₄O₁₀–oq gigroskopik kukun. P ni mo`l havo yoki O da yondirish orqali olinadi. U suv bilan shiddatli birikadi hamda boshqa birikmalardan suvni tortib oladi. Gazlar va suyuqliklarni qurituvchi sifatida ishlatiladi. 3P₄O₁₀ + 6H₂O = 4H₃(PO₃)₃ trimetafosfat kislota

H₃(PO₃)₃ + 3H₂O = 3H₃PO₄ fosfat kislota

2H₃PO₄ = H₄P₂O₇ + H₂O difosfat kislota

Fosfat kislota H₃PO₄–oq qattiq modda. Sanoatda ikki usul bilan (ekstraksiya va termik usul) olinadi.

1) Maydalangan Ca₃(PO₄)₂ ga H₂SO₄ bilan ishlov berib olinadi:

Ca₃(PO₄)₂ + H₂SO₄ = 2H₃PO₄ + 3CaSO₄↓

2) Dastlab fosfor olinadi, so`ngra P<sub>4</sub>O<sub>10</sub> ga qadar oksidlanadi va bu oksidga suv ta`sir ettirib sof H₃PO₄ olinadi.

Fosfat kislota suvdagi eritmalarda bosqich bilan dissotsilanadi. U uch asosli kislota bo`lgani uchun uch xil tuzlar–fosfatlar hosil qiladi:

1) fosfatlar–fosfat kislotadagi H ning hamma atomlari o`rnini boshqa atomlar olgan, masalan, K₃PO₄–kaliy fosfat; (NH₄)₃PO₄–ammoniy fosfat.

2) gidrofosfatlar-fosfat kislotadagi 2 H atomlari o`rnini boshqa atomlar olgan, masalan, K₂HPO₄–kaliy gidrofosfat; (NH₄)₂HPO₄–ammoniy gidrofosfat.

3) digidrofosfatlar–fosfat kislotadagi bitta H atomining o`rnini boshqa atom olgan, masalan, KH₂PO₄–kaliy digidrofosfat; NH₄H₂PO₄–ammoniy digidrofosfat.

5. Mineral o`g`itlar.

Tarkibida o`simliklar uchun zaruriy oziq elementlari bo`ladigan moddalar, asosan tuzlar mineral o`g`itlar deyiladi. Ular yuqori va barqaror hosil olish maqsadida tuproq unumdorligini oshirish uchun tuproqqa qo`shiladi. O`simliklarning o`sib rivojlanishi uchun zarur bo`lgan asosiy kimyoviy elementlar – C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, Fe, S hisoblanadi. Ushbu elementlar, asosan N, P, K o`simliklarga ko`plab miqdorlarda kerak bo`ladi. Shu sababli ular makroelementlar deyiladi, tarkibida shu elementlar bor o`g`itlar esa makroo`g`itlar yoki odatdagi o`g`itlar deyiladi.

Lekin tirik organizmlarda yuqorida aytib o`tilgan 10 element bilan birga juda oz miqdorlarda (mikromiqdorlarda) B, Cu, Co, Mn, Zn, Mo, J kabi kimyoviy elementlar ham zarur. Ular mikroelementlar, tarkibida shunday elementlar bor o`g`itlar esa mikroo`g`itlar deyiladi.

Mineral o`g`itlar oddiy va kompleks o`g`itlarga bo`linadi.

Oddiy o`g`itlar tarkibida bitta oziq elementi bo`ladi. Masalan, natriyli selitra tarkibida azot, kaliy xlorid tarkibida kaliy bor.

Murakkab o`g`itlarning bir xil zarrachalari tarkibida ikkita va undan ko`p oziq elementi bo`ladi. Masalan, kaliyli selitra tarkibida kaliy va azot, nitrofoskada–azot, fosfor va kaliy bo`lladi.

Aralash o`g`itlar turli xil o`g`itlarning–oddiy, murakkab o`g`itlarning yoki oddiy va murakkab o`g`itlarning mexanik aralashmasidan iborat bo`ladi. Ular ko`pincha o`g`it aralashmalari deyiladi.

O`g`itlar ishlab chiqaradigan sanoat o`g`it sanoati deyiladi. Mamlakatimizda qudratli o`g`it sanoati yaratilgan. Hozirgi vaqtda bu sanoat mineral o`g`itlarning 40 dan ortiq turini ishlab chiqarmoqda.

Azotli o`g`itlar tarkibida bog`langan azot bo`ladi. Bular selitralar (NaNO₃, KNO₃, NH₄NO₃, Ca(NO₃)₂), ammoniy tuzlari, suyuq NH₃, NH₄OH, mochevina–CO(NH₂)₂–bular fosfat kislotaning Ca li va NH₄ li tuzlaridir. Fosforit talqoni, fosforitlarni mayda tuyish yo`li bilan olinadi, tarkibida Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> bo`ladi. Oddiy superfosfat, apatit va fosforitlarga H₂SO₄ bilan ishlov berish orqali olinadi.

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ Q Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

Qo`sh superfosfat–tarkibi Ca(H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> bo`lgan konsentrlangan fosforli o`g`it.

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ Q 3Ca(H₂PO₄)₂

Presipitat–tarkibi CaHPO₄•2H₂O bo`lgan fosforli o`g`it.

H₃PO₄ + Ca(OH)₂ Q CaHPO₄•2H₂O

Suyak talqoni, uy hayvonlarining suyaklarini qayta ishlab olinadi, tarkibida Ca₃(PO₄)₂ bor.

Ammofos–tarkibida fosfor va azot bo`ladigan o`g`it. H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> ni NH<sub>3</sub> bilan neytrallanganda hosil bo`ladi. Odatda tarkibida NH₄H₂PO₄ va (NH₄)₂HPO₄ bo`ladi.

Kaliyli o`gitlar ham o`simliklarning oziqlanishi uchun zarur. Ehg muhim kaliyli o`g`itlar quyidagilar hisoblanadi: 1) ishlov berilmagan tuzlar maydalangan tabiiy tuzlardan, asosan silvinit NaCl•KCl va kainit MgSO₄•KCl•3H₂O minerallaridan iborat; 2) konsentrlangan o`g`itlar, tabiiy kaliyli tuzlarni qayta ishlash natijasida olinadi, bular KCl va K₂SO₄; 3) yog`och va torf kuli tarkibida potash K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> bo`ladi.