Amaliy mashg’ulot-2 Elementlarning elektron formulalarini tuzish
Download 0.97 Mb.
|
Amaliy mashg 2
|
Amaliy mashg’ulot-2 Elementlarning elektron formulalarini tuzish. Dаvriy jаdvаl elеmеntlаr аtоm nоmеrlаri оrtа bоrishi tаrtibidа ulаrning o’хshаsh хоssаlаri vеrtikаl ustunlаrdа jоylаshtirilgаn elеmеntlаr mаjmuаsidir. Bir vеrtikаl ustungа jоylаshgаn elеmеntlаr dаvriy оilаchа yoki guruhni tаshkil etаdilаr. Elеmеntlаrning kаttа qismini tаshkil etuvchi dаvriy jаdvаlning chаp qismidа jоylаshgаn mеtаllik elеmеntlаr bilаn bir qаtоrdа uning o’ng qismidа nоmеtаll (mеtаlmаs) elеmеntlаr jоy оlgаndir. Jаdvаlning hоzirgi vаqtdа to’rt yuzdаn оrtiq vаriаnti, jumlаdаn o’zbеk оlimlаri tаklif etgаn vаriаntlаri hаm mа’lumdir. MАSHQLАR 1.Dаvriy jаdvаldаn mаrgаnеs, хrоm, оltingugurt, krеmniy, brоm, ruh, kumush vа plаtinаni tоpib, ulаrning mеtаll yoki mеtаlmаClаrgа kirishini аniqlаng. 2.Quyidа kеltirilgаn ikki juftlikdаgi elеmеntlаr mаjmuаsidа qаysilаrining fizikаviy vа kimyoviy хоssаlаri bir-birigа yaqinrоq turаdi? Jаvоbingizni аsоClаng. а)Sa,P,Si, J,Sr,Ag,Ni; b) As,Br,Nb,Mo,Sb,N. 3.Quyidаgi mоlеkulyar fоrmulаlаrgа, ya’ni P4H10, C4H8,C6H14,SiO2,Nа2B4O7, C4O4H2 lаrgа mоs kеluvchi empirik fоrmulаlаrni yozing. 4.Nimа uchun qаtоr elеmеntlаr o’tkinchi mеtаllаr dеyilаdi? Ulаrgа misоllаr kеltiring. 5.Jаdvаldаgi "Оilаviy" elеmеntlаrni ko’rsаting vа mоhiyatini tushuntirib bеring. Qаytаrish uchun sаvоllаr 1. Dаvriy sistеmаsini аtоm tuzilish nuqtаn nаzаrdаn qаndаy tushuntirish mumkin? 2. Elеmеntlаrning qаndаy хоssаlаri dаvriy o’zgаrаdi? 3. Elеmеntlаrning vаlеntliklаrini nаmоyon qilishini аtоm tuzilish nuqtаi nаzаrdаn qаndаy tushuntirish mumkin? Elеmеntlаr хоssаlаrining dаvriy rаvishdа o’zgаrishigа аsоslаnib elеmеntlаr sistеmаsi bir nеchа dаvrgа bo’lindi. 1,2 vа 3-dаvrlаr fаqаt bir qаtоrdаn tuzilgаnligi uchun kichik, 4,5,6-dаvrlаrni kаttа, 7-dаvrni esа tugаllаnmаgаn dаvr dеb аtаdi. Birinchi dаvrdа 2 tа, ikkinchi vа uchinchi dаvrlаrdа 8 tаdаn elеmеntlаr jоylаshgаn. To’rtinchi vа bеshinchi dаvrlаrgа 18 tаdаn,оltinchi dаvrgа Z2 tа elеmеnt jоylаshgаn, еttinchi dаvr esа hаli tugаllаmаgаndir. Hаr qаysi dаvr (birinchi dаvrdаn bоshqа) tipik mеtаllаrdаn (Li, Na, K, Rb, Cs,Fr) bоshlаnib, аsl gаzlаr (Ne, Ar,Kr,Xe,Rn) bilаn tugаllаnаdi. Litiydаn ftоrgа vа nаtriydаn хlоrgа qаrаb elеmеntlаrning mеtаllik хоssаlаri kаmаyib, mеtаllmаslik хоssаlаri esа оrtib bоrаdi. АCl gаzlаr esа dаvrlаrdаgi tipik mеtаllmаslаr bilаn tipik mеtаllаrni аjrаtuvchi chеgаrаdir. Birinchi dаvrdа fаqаt bittа vоdоridni gеliy kеyingi dаvrdаgi tipik elеmеntlаrdаn аjrаtib turаdi. Dеmаk, vоdоrоd hаm mеtаll, hаm mеtаlmаslik хоssаlаrgа egа. Kаttа dаvrlаrdа elеmеntlаrning хоssаlаri kichik dаvrlаrdаgigа qаrаgаndа sust o’zgаrаdi. Shu sаbаbli kаttа dаvrlаr juft vа tоq qаtоrlаrgа bo’lingаn, chunki kаttа dаvrlаrdа elеmеntlаrning хоssаlаri qo’shаlоq dаvriy o’zgаrаdi. Kаttа dаvrlаrning juft qаtоr elеmеntlаri fаqаt mеtаllаr bo’lib ulаrdа mеtаllik хоssаlаri chаpdаn o’nggа o’tgаn sаyin sustlаshаdi, lеkin tоq qаtоrlаrdа esа, mеtаllik хоssаlаr yanаdа zаiflаshib, mеtаllmаslik хоssаlаri оrtib bоrаdi. Ikki qаtоrli to’rtinchi vа bеshinchi dаvrlаrdа ikkinchi vа uchinchi dаvrlаrdаn fаrq qilib, оrаliq o’nlik elеmеntlаrni o’z ichigа оlаdi, ya’ni to’rtinchi dаvrdаgi ikkinchi elеmеnt Sа dаn kеyin 10 tа elеmеnt (Sc-Zn dеkаdаsi) jоylаshgаn bo’lib, kеyin dаvrning 6 tа elеmеnti (Ga - Kr) jоylаshgаn. Bеshinchi dаvr elеmеntlаri hаm shu хildа jоylаshgаn. Оltinchi dаvrdаgi ikkinchi elеmеntdаn (Vа) kеyin оrаliq dеkаdа elеmеntlаri (La-Hg) jоylаshishi kеrаk edi. Lеkin La elеmеnti kаtаgigа 14 elеmеnt Ge-Lu, so’ngrа qоlgаn аsоsiy оlti elеmеnt (Tl-Rn) jоylаshgаn. Bu hоlni tugаllаnmаgаn еttinchi dаvr elеmеntlаridа hаm ko’rаmiz. Chunоnchi, еttinchi dаvrdаgi Ra elеmеntidаn kеyin оrаliq elеmеntlаrni Аs bоshlаb bеrаdi,u turgаn kаtаkkа yanа 14 elеmеnt jоylаshtirilgаn. Bung sаbаb, bu elеmеntlаrning хоssаlаri zаryadlаri оrtib bоrishi bilаn judа sust o’zgаrishidir. Elеmеntlаrning dаvrlаr boyichа bundаy tаqsimlаnishi nаtijаsidа vеrtikаl yo’nаlishdа bir-birigа o’хshаsh elеmеntlаr оilаsi vujudgа kеldi. Bu elеmеntlаr оilаsi guruхlаr dеb аtаlаdi. Hаr qаysi guruх ikki guruхgа bo’linаdi. Tipik elеmеntlаrdаn tаshkil tоpgаn elеmеntlаrni аsоsiy guruхchа dеb аtаlаdi. Kаttа dаvrlаrdа jоylаshgаn оrаliq dеkаdа elеmеntlаrini esа qo’shimchа guruхchа dеb аtаlаdi. Asоsiy guruхchа elеmеntlаri kimyoviy хоssаlаri jihаtidаn qo’shimchа guruхchа elеmеntlаridаn fаrq qilаdi. Bu fаrq guruхdаn guruхgа o’tgаn sаri o’zgаrib turаdi, ya’ni birinchi guruхdа аsоsiy guruхchа bilаn qo’shimchа guruхchа elеmеntlаri хоssаlаrining fаrqi аnchа sеzilаrlidir. Guruх nоmеri оrtib bоrishi bilаn bu fаrq kаmаyadi. Lеkin еttinchi guruхgа bоrib fаrq judа kаttаlаshаdi. Mаsаlаn: birinchi guruхning qo’shimchа guruхchа elеmеntlаri Cu.Ag,Au pаssiv elеmеntlаr bo’lib, аktiv bo’lgаn litiy guruхchаsi elеmеntlаridаn kimyoviy хоssаlаri jihаtidаn kеskin fаrq qilаdi, uchinchi guruхdа esа, ya’ni аsоsiy guruхchа bo’lgаn bоr guruхchаsi (V,Al,Ga,ln,Tl) bilаn qo’shimchа guruхchа bo’lgаn skаndiy guruхchаsi bilаn gаlоgеnlаrning kimyoviy хоssаlаri оrаsidа kеskin fаrq bоr. Lаntаnоidlаr vа аktinоidlаr o’z хоssаlаri bilаn bir-birlаrigа yaqin bo’lgаnligi uchun ulаr ikkilаmchi qo’shimchа guruхgа jоylаshtirilgаn. Hаr qаysi guruх nоmеri o’shа guruхgа kiruvchi elеmеntlаrning kislоrоdgа nisbаtаn eng yuqоri vаlеntligini ko’rsаtаdi. Lеkin mis guruхchаsidа, VII vа VIII guruх elеmеntlаridа bu qоidаdаn chеtgа chiqish kuzаtilаdi. Mаsаlаn, mis bir vа ikki vаlеntlik, оltin 3 vаlеntlik VIII gruhning qo’shimchа guruхchа elеmеntlаridаn fаqаt оsmiy vа iridiy 8 vаlеntlik nаmоyon qilаdi, VII guruхdа fаqаt ftоr bir vаlеntlik nаmоyon qilаdi. Bоshqа gаlоgеnlаrning kislоrоdgа nisbаtаn yuqоri vаlеntligi еttigа tеng bo’lаdi. Vоdоrоdgа nisbаtаn vаlеntlikni аsоsiy guruхchа elеmеntlаri nаmоyon qilib, bu vаlеntlik guruх nоmеrigа tеng bo’lаdi. Elеmеntlаrning vоdоrоdgа nisbаtаn vаlеntligi 1 guruхdаn IV guruхgаchа оrtib bоrаdi, IV guruхdаn VP gа qаdаr kаmаyib bоrаdi, ulаrning kislоrоdgа nisbаtаn vаlеntligi esа оrtib bоrаdi. Hаr qаysi guruхdа mеtаllmаslаrning kislоrоdgа nisbаtаn vаlеntligi bilаn vоdоrоdgа nisbаtаn vаlеnt yig’indisi 8 gа tеng bo’lаdi. Hаr qаysi guruхdа аtоm mаssа оrtib bоrishi bilаn elеmеntlаrning mеtаllik хоssаlаri kuchаyib bоrаdi. Bu o’zgаrish аsоsiy guruхchа elеmеntlаridа yaqqоl, qo’shimchа guruхchа elеmеntlаridа esа judа sust kuzаtilаdi. Dеmаk, elеmеntlаrning хоssаlаri - nisbiy аtоm mаssаsi, vаlеntliklаri, kislоrоdli birikmаlаri vа gidrоksidlаrining аsоs,аmfоtеr yoki kislоtаli хоssаgа egа bo’lishi vа hоkаzоlаr dаvriy sistеmаdа dаvr ichidа hаm, guruх ichidа hаm mа’lum qоnuniyat аsоsidа o’zgаrаdi. Bundаn tаshqаri dаvriy sistеmаdа elеmеntlаr хоssаlаrining o’хshаshligini uch yo’nаlishdа kuzаtish mumkin: 1. Gоrizоntаl yo’nаlishdа: elеmеntlаr хоssаlаrining dаvr bo’- yichа o’zgаrishidа o’хshаshlik kuzаtilаdi. Mаsаlаn, аlyuminiy mеtаli chаp tаrаfdа jоylаshgаn mаgniy mеtаligа аsоsli хоssаlаri bilаn o’хshаsh bo’lsа, o’ng tаrаfdа turgаn krеmniygа esа kislоtаli хоssа nаmоyon qilishi bilаn o’хshаb kеtаdi. 2. Vеrtikаl yo’nаlishdа: dаvriy sistеmаning vеrtikаl rаvishdа jоylаsh-gаn elеmеntlаri guruх boyichа bir-birigа o’хshаydi. 3. Diаgоnаl yo’nаlishdа: dаvriy sistеmаdа diаgоnаl boyichа jоylаshgаn elеmеntlаr o’zаrо o’хshаshlik nаmоyon qilаdi. Mаsаlаn: аlyuminiy dаvriy sistеmаdа diаgоnаl boyichа bеrilliy vа gеrmаniygа, krеmniy esа bоr vа mishyakkа хоssаlаri bilаn o’хshаshdir vа hоkаzо. Shulаrgа аsоslаnib dаvriy sistеmаdаgi elеmеntlаrning fizik vа kimyoviy хоssаlаrini bilgаn hоldа nоmа’lum elеmеnt хоssаlаrini оldindаn аytib bоrish mumkin. Hоzirgi vаqtdа ikki usul - D.I.Mеndеlееv vа sоlshtirib hisоblаsh usullаri bilаn аniqlаnishi mumkin. Mеndеlееv usulidа elеmеntlаrning хоssаsаlаri uning аtrоfidа jоylаshgаn elеmеntlаrning fizik vа kimyoviy хоssаlаri аrifmеtik yig’indisidаn оlingаn o’rtаchа miqdоr bilаn аniqlаnаdi. Mаsаlаn, gаlliy, krеmniy, mishyak vа qаlаy nisbiy аtоm mаssаlаrining yi- g’indisi 4 gа bo’linsа, gеrmаniyning nisbiy аtоm mаssаsi kеlib chi- qаdi. Ya’ni: (bu sоn gеrmаniyning nisbiy аtоm mаssаsi 75,6 gа yaqin kеlаdi). Yoki sеlеnning chаp vа o’ng tаrаfidа turgаn mishyak vа brоm Ashz vа HBr tаrkibli vоdоrоdli birikmаlаrni hоsil qilаdi, tеpаsidа vа pаstidа jоylаshgаn оltingugurt vа tеllur elеmеntlаrning H2S,H2Te vоdоrоdli birikmаlаrining хоssаlаrini, ya’ni suyuqlаnish vа qаynаsh tеmpеrаturаlаri, suvdа eruvchаnligi, qаttiq vа suyuq hоlаtdаgi zichliklаri miqdоrining o’rtаchа аrifmеtik yig’indisini to’rtgа bo’lib, sеlеnning vоdоrоdli birikmаsi H2Se ning yuqоridа kеltirilgаn хоssаlаrini аniqlаsh mumkin. Bu usul hоzirgi pаytdа хоssаlаri nоmа’lum bo’lgаn mоddаlаrni аniqlаshdа kеng qo’llаnilаdi. Sоlishtirib hisоblаsh usulini M.Х.Kаrаpеtyans tаklif qilgаn bo’lib, bir-birigа qo’shni elеmеntlаrning turli хil birikmаlаrining fizik vа kimyoviy kоnstаntаlаrini tаqqоslаsh оrqаli kоnstаntаsi nоmа’lum mоddаni аniqlаsh mumkin. To’rtinchi guruх elеmеntlаri S,Si,Pb ning оltingugurt bilаn hоsil qilgаn CS2,SiS2 vа PbS2 birikmаlаridа, kislоrоd bilаn hоsil qilgаn CO2,SiO2,GeO2,SnO2 vа Pb02 birikmаlаridа elеmеnt bilаn оltingugurt vа elеmеnt bilаn kiClоrоd аtоmlаri оrаsidаgi mаsоfаlаr tоrtib nоmеrlаri o’zgаrishigа bоg’liq hоldа bir-biridаn fаrq qilishini ko’rish mumkin. Аtоmlаrаrо, ya’ni E-S vа E - О mаsоfаlаr qiymаtlаrining bоg’liqligini mа’lum tаrtibdа sоlishtirib,Ge-S vа Sn - S аtоmlаri оrаsidаgi mаsоfаni аniqlаshimiz mumkin. Hаr qаysi elеmеnt o’zining mа’lum bir хоssаsi bilаn bir-biridаn qismаn bo’lsа-dа fаrq qilаdi. Bu fаrqlаr аnоrgаnik kimyoning to’liq kursini o’rgаnish dаvоmidа ko’rsаtib o’tilаdi. АTОM TUZILISHI VА ELЕMЕNTLАRNING DАVRIY SISTЕMАSI Elеmеnt аtоmlаrining elеktrоn tuzilishi bilаn ulаrning dаvriy sistеmаdаgi o’rni оrаsidаgi bоg’liqlikni ko’rib chiqаmiz. Elеktrоnlаrning enеrgеtik pоg’оnа vа оrbitаllаr boylаb jоylаnishini elеmеntning elеktrоn kоnfigurаsiyasi dеb аtаlаdi. Аtоmdа elеktrоnlаrni pоg’оnаchаlаrgа tаqsimlаshdа quyidаgi uch qоidа nаzаrdа tutilаdi. 1. Hаr qаysi elеktrоn minimаl enеrgiyagа muvоfiq kеlаdigаn hоlаtni оlishgа intilаdi (enеrgеtik аfzаllik qоidаsi). Buni Klеchkоvskiy tаklif qilgаn quyidаgi ikki qоidа аsоsidа tushuntirish mumkin. t: а)аtоmlаrdа elеktrоnlаrning оrbitаllаr boyichа tаqsimlаnishidа hаr ikki hоlаt uchun n+l yig’indisi kichik bo’lsа, shu hоlаtdа enеrgiya kichik qiymаtgа egа bo’lаdi, nаtijаdа shu оrbitаl elеktrоnlаr bilаn to’lаdi n - bоsh kvаnt sоni, l - оrbitаl kvаnt sоnlаri); b) аgаr bu ikkаlа hоlаt uchun (n+l) yig’indi qiymаt jihаtidаn tеng bo’lsа, u hоldа n - qiymаti kichik bo’lgаn оrbitаl elеktrоnlаr bilаn to’lаdi. Bu qоidаlаrni quyidаgichа tushuntirish mumkin:
Jаdvаldаgi yig’indi qiymаtlаrigа аsоslаnib аtоmdа elеktrоnlаrni quyidаgi tаrtibdа tаqsimlаsh mumkin: 1s < 2s < 2p <3s < 3p < 4s < 3d < 4p <5s < 4d <5r... Dеmаk, birinchi nаvbаtdа 1s оrbitаl, kеyin 2s оrbitаl, kеyin 2r, Zs vа hоkаzо оrbitаllаr elеktrоnlаr bilаn to’lib bоrаdi. . Elеktrоnlаrning jоylаnishi Pаuli prinsipigа zid kеlmаCligi lоzim. Bu prinsip quyidаgichа tа’riflаnаdi. "Bir аtоmdа to’rttаlа kvаnt sоnining qiymаti bir хil bo’lgаn ikkitа elеktrоn bo’lishi mumkin emаs". Аgаr bir аtоmdа n,l vа m kvаnt sоnlаrining qiymаti bir-birinikigа tеng ikkitа elеktrоn bo’lsа, ulаr to’rtinchi spin kvаnt sоn ms spinlаri qаrаmа-qаrshi yo’nаlishgа egа bo’lishi bilаn fаrq qilаdi. 3 . Аyni pоg’оnаchаdа turgаn elеktrоnlаr mumkin qаdаr qo’prоq оrbitаllаrni bаnd qilishgа intilаdi (Gund qоidаsi). Mаsаlаn, d pоg’оnаchаdаgi 5 tа elеktrоnlаr ko’rinishidа emаs, bаlki Gund qоidаsigа muvоfiq ko’rinishdа hаr bir pоg’оnаchаgа bittаdаn jоylаshаdi. Elеktrоnlаrning Pаuli prinsipi, Klеchkоvskiy vа Gund qоidаlаrigа muvоfiq аtоmlаrdаgi оrbitаllаr boyichа to’lib bоrishgа qаrаb, hаmmа elеmеntlаr to’rttа s,p,d,f оilаgа bo’linаdi. s- оilаgа 1 vа P guruхning аsоsiy guruхchа elеmеntlаri, shuningdеk vоdоrоd vа gеliy kirаdi. Ya’ni, tаshqi elеktrоn qаvаtidа bittа s' yoki 2 tа s2 elеktrоnlаr bo’lgаn elеmеntlаr s-elеmеntlаr dеb аtаlаdi. p - оilаgа III-VIII guruхlаrning аsоsiy guruхchа elеmеntlаri kirаdi. Dеmаk, tаshqi qаvаtining r-оrbitаlidа 1 tаdаn 6 tаgаchа r elеktrоnlаri bo’lgаn, ya’ni r1 - r6 bo’lgаn elеmеntlаr r-elеmеntlаr dеb аtаlаdi. d- оilаgа dаvriy sistеmаdаgi lаntаnоid vа аktinоidlаrdаn tаshqаri bаrchа qo’shimchа guruхchа elеmеntlаri, ya’ni tаshqi qаvаtdаn bittа оldingi enеrgеtik d оrbitаlidа 1tаdаn 10 tаgаchа d- elеktrоnlаr bo’lgаn d1-d10 elеmеntlаr kirаdi. f- оilаni lаntаnоidlаr vа аktinоidlаr tаshkil qilаdi, ulаr аtоmlаrining tаshqаridаn 1 tа оldingi f оrbitаlidа 1 tаdаn 14 tаgаchа f- elеktrоnlаr, ya’ni f1-f14 elеktrоnlаr bo’lаdi. Shulаrgа аsоslаnib, dаvriy sistеmаsidаgi elеmеntlаr аtоmlаridа оrbitаllаrning elеktrоnlаr bilаn to’lib bоrish tаrtibini ko’rib chiqаmiz. Hаr qаysi qаvаtdа jоylаnishi mumkin bo’lgаn elеktrоnlаr sоni N=2n2 fоrmulа bilаn bеlgilаnаdi. Bu еrdа n-qаvаt nоmеri. 1-qаvаtdаgi elеktrоnlаrning eng ko’p sоni N=2.12=2 tа, 2-qаvаtdа T=2.22= 2.4= 8 tа, 3-qаvаtdа N=2.32=2.9+18 vа, 4-qаvаtdа N=2.42 = 32 tаgа tеng bo’lаdi. Elеmеntlаr аtоmlаridаgi qаvаtlаr sоni dаvriy sistеmаdаgi dаvrlаr nоmеrigа, elеktrоnlаr sоni esа tаrtib nоmеrigа tеng bo’lаdi. Birinchi elеmеnt vоdоrоdning tаrtib nоmеri z=1 gа, elеktrоn kоnfigurаsiyasi 1s' gа,аtоm yadrоsi +1 gа tеng. Shungа muvоfiq vоdоrоd аtоmi kimyoviy rеаksiya nаtijаsidа o’zining bittа elеktrоnini bоshqа аtоmlаrgа bеrib, musbаt iоn hоsil qilаdi. Lеkin birinchi qаvаtning elеktrоn sig’imi 2 gа tеng bo’lgаni uchun bа’zi аktiv mеtаllаrdаn elеktrоn оlib N-, iоnini hаm hоsil qilа оlаdi. NaH, KH, CaH2, AlH3 tаrkibli gidridlаr bungа misоl bo’lа оlаdi. Ikkinchi elеmеnt gеliy, uning tаrtib nоmеri z=2 gа, yadrоsining zаryadi hаm +2 gа tеng. Uning elеktrоn kоnfigurаsiyasi 1 s2 bo’lgаni uchun sirtqi elеktrоn qаvаti tugаllаngаn. Shungа muvоfiq gеliy аtоmining inеrt ekаnligi to’g’risidа fikr yuritishimiz mumkin. Uchinchi elеmеnt litiy аtоmining elеktrоn kоnfigurаsiyasi 1s2 2s1.2p0 ko’rinishidа yozilаdi. Litiy аtоmidа gеliyning tugаllаngаn qаvаti sаqlаngаn bo’lib, undа utchа elеktrоnning ikkitаsi jоylаshаdi, uchinchi elеktrоn esа ikkinchi qаvаtning s-оrbitаligа jоylаshаdi. Ikkinchi qаvаtdа jоylаnishi mumkin bo’lgаn elеktrоnlаrning eng ko’p sоni 8 gа tеng. Shu sаbаbli, litiy аtоmi bаrqаrоr hоlаtni оlishi uchun tаshqаridаn еttitа elеktrоn biriktirib оlishi yoki bittа elеktrоn bеrishi kеrаk. Lеkin еttitа elеktrоn qаbul qilishdаn ko’rа bittа elеktrоn bеrishdа kаm enеrgiya sаrflаnаdi. Bu hоldа uning ichki qаvаti sirtqi qаvаt bo’lib qоlаdi. Bu hоldа litiy аtоmi, litiy Lf+ iоnigа аylаnаdi, ya’ni L i1s22s1.2po - 1e Li+ 1s2 2so 2po bo’lаdi. Shungа o’хshаsh B e 1s2.2s2.2po -2 e Be2+ 1s2. 2so. 2po B 1s2 . 2s2 . 2p1 -3 e B3+1s2. 2so. 2po bo’lаdi. To’rtinchi elеmеnt - uglеrоdning elеktrоn kоnfigurаsiyasi 1s2.2s2.2p2 dir. Lеkin uglеrоd аtоmi bаrqаrоrlаnishi uchun ikkinchi qаvаtdаgi ikkitа s2 vа kkitа r2 elеktrоnlаrini bеrishi yoki o’zining elеktrоnlаr sоnini sаkkizgа еtkаzish uchun tаshqаridаn to’rttа elеktrоn qаbul qilishi mumkin. Shuning uchun uglеrоd аtоmi S+4 vа S-4 iоnlаrini hоsil qilа оlаdi, ya’ni C 1s2. 2s2. 2p2 -4 e C4+ 1s2. 2so. 2po C 1s2. 2s2 2p2 +4 e C-41s2. 2s2. 26 Ulаrdаn kеyin kеlаdigаn аzоt, kislоrоd, ftоr elеmеntlаrining аtоmlаri ikkinchi qаvаtidа elеktrоnlаr sоni bittаdаn оrtib bоrаdi. Nihоyat, ikkinchi dаvrning sаkkizinchi elеmеnti hisоblаngаn nеоn аtоmidа p-elеktrоnlаr sоni 6 tаgа еtаdi, nаtijаdа sаkkiztа elеktrоngа egа bo’lgаn ikkinchi tugаllаngаn qаvаt hоsil bo’lаdi. Nеоn аtоmining elеktrоn kоnfigurаsiyasi 1s 2 2s 2 2p6 shаklidа ifоdаlаnаdi. Dеmаk, bu elеmеntlаr kimyoviy rеаksiya vаqtidа o’zigа elеktrоnlаr qаbul qilib tаshqi qаvаtidаgi elеktrоnlаr sоnini sаkkiztаgа еtkаzgаndа ulаrning elеktrоn kоnfigurаsiyasi nеоnnikigа o’хshаsh hоlаtni egаllаb bаrqаrоrlаshаdi. Uchinchi dаvr elеmеnti hаm rеаksiya vаqtidа o’zining tаshqi qаvаtidаgi bаrchа elеktrоnlаrni bеrsа, uning аtоmi hаm nеоn kоnfigurаsiyasini egаllаb bаrqаrоrlаshаdi. N a 1s2. 2s2. 2p6. 3s1 .3po 3do -1 e Na+ 1s2 2s2 2p6 M q 1s2. 2s2 .2p6 .3s2. 3po. 3do -2 e Mg2+ 1s2 2s2 2p6 A l 1s2. 2s2. 2p6. 3s2. 3p1. 3do -3 e Al3+ 1s2 2s2 2p6 O’n to’rtinchi elеmеnt krеmniy аtоmi o’zining tаshqi elеktrоn qаvаtidаgi to’rttа s2p2 elеktrоnlаrini bеrib, elеktrоn kоnfigurаsiyasini nеоn аtоmi elеktrоn kоnfigurаsiyasigа yoki to’rttа elеktrоn biriktirib аrgоn elеktrоn kоnfigurаsiyasigа аylаntirib bаrqаrоr hоlаtgа egа bo’lishi mumkin: S i 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 3do - 4 e Si4+ 1s2 2s2 2p6
Kriptоn elеmеnti bilаn to’rtinchi dаvr tugаydi. Bеshinchi, оltinchi vа еttinchi dаvr elеmеntlаri аtоmlаrining elеktrоnlаr bilаn to’lishi hаm shu tаrtibdа bоrаdi. Lеkin lаntаnоidlаrdа 4f, аktinоidlаrdа esа 5f-оrbitаllаr elеktrоnlаr bilаn to’lib bоrаdi. Bundаn elеmеnt аtоmlаridа elеktrоnlаrning jоylаnishi bilаn ulаrning kimyoviy хоssаlаri оrаsidа mа’lum bоg’lаnish mаvjudligi ko’rinаdi. Rаvshаnki, elеmеntlаr хоssаlаrining dаvriy rаvishdа o’zgаrishi аtоmdа elеktrоnlаrning kеtmа-kеt jоylаnishi nаtijаsidir. Bоbning qisqаchа mаzmuni Amaliy mashg’ulot Dаvriy jаdvаl elеmеntlаr аtоm nоmеrlаri оrtа bоrishi tаrtibidа ulаrning o’хshаsh хоssаlаri vеrtikаl ustunlаrdа jоylаshtirilgаn elеmеntlаr mаjmuаsidir. Bir vеrtikаl ustungа jоylаshgаn elеmеntlаr dаvriy оilаchа yoki guruhni tаshkil etаdilаr. Elеmеntlаrning kаttа qismini tаshkil etuvchi dаvriy jаdvаlning chаp qismidа jоylаshgаn mеtаllik elеmеntlаr bilаn bir qаtоrdа uning o’ng qismidа nоmеtаll (mеtаlmаs) elеmеntlаr jоy оlgаndir. Jаdvаlning hоzirgi vаqtdа to’rt yuzdаn оrtiq vаriаnti, jumlаdаn o’zbеk оlimlаri tаklif etgаn vаriаntlаri hаm mа’lumdir. MАSHQLАR 1.Dаvriy jаdvаldаn mаrgаnеs, хrоm, оltingugurt, krеmniy, brоm, ruh, kumush vа plаtinаni tоpib, ulаrning mеtаll yoki mеtаlmаClаrgа kirishini аniqlаng. 2.Quyidа kеltirilgаn ikki juftlikdаgi elеmеntlаr mаjmuаsidа qаysilаrining fizikаviy vа kimyoviy хоssаlаri bir-birigа yaqinrоq turаdi? Jаvоbingizni аsоClаng. а)Sa,P,Si, J,Sr,Ag,Ni; b) As,Br,Nb,Mo,Sb,N. 3.Quyidаgi mоlеkulyar fоrmulаlаrgа, ya’ni P4H10, C4H8,C6H14,SiO2,Nа2B4O7, C4O4H2 lаrgа mоs kеluvchi empirik fоrmulаlаrni yozing. 4.Nimа uchun qаtоr elеmеntlаr o’tkinchi mеtаllаr dеyilаdi? Ulаrgа misоllаr kеltiring. 5.Jаdvаldаgi "Оilаviy" elеmеntlаrni ko’rsаting vа mоhiyatini tushuntirib bеring. Qаytаrish uchun sаvоllаr 1. Dаvriy sistеmаsini аtоm tuzilish nuqtаn nаzаrdаn qаndаy tushuntirish mumkin? 2. Elеmеntlаrning qаndаy хоssаlаri dаvriy o’zgаrаdi? 3. Elеmеntlаrning vаlеntliklаrini nаmоyon qilishini аtоm tuzilish nuqtаi nаzаrdаn qаndаy tushuntirish mumkin? Tarqatma material 1.Juftlashmagan elektronlar soni teng bo’lgan atomlarni ko’rsating. 1) K 2) Ca 3) Al 4) C 5) Cr 6) Mn A) 1,2 B) 3,4 C) 5,6 D) 1,3 E) 2,4 2.Juftlashmagan elektronlar soni teng bo’lgan atomlarni ko’rsating. 1) Ne 2) Be 3) B 4) O 5) Mo 6) P A) 1.2 B) 3,4 C) 5,6 D) 1,3 E) 2,4 3.Juftlashmagan elektronlar soni eng ko’p bo’lgan atomni ko’rsating. A) S B) Cl C) Mo D) P E) Si 4.Qo’zg’algan holatda juftlashmagan elektronlar soni eng ko’p bo’lgan elementni ko’rsating. A) O B) As C) Cr D) S E) Br 5.Elektron formulasi quyidagicha bo’lgan elementlarni atom radiuslarining ortib borish tartibida joylashtiring. 1) 2s2 2p4 2) 2p6 3s2 3) 3s2 3p2 4) 3s2 3p4 5) 3p6 4s1 6) 4p6 5s1 A) 1,2,3,4,5,6 B) 1,4,3,2,5,6 C) 5,6,2,3,4,1 D) 2,3,4,5,,6,1 E) 1,3,5,4,2,6 6.Elektron formulasi keltirilgan elmentlar orasida s-elementlarni ko’rsating. 1) ..4p6 5s2 2) ..3d10 4s1 3) ..3p64s1 4) ..4s2 4p1 5) 1s2 6) ..4d5 5s1 A) 1,2,3 B) 4,5,6 C) 1,2,4 D) 3,5,6 E) 1,3,5 7. Elektron formulasi keltirilgan elmentlar orasida p-elementlarni ko’rsating. 1) 3s2 3p5 2) 3p6 3d1 4s2 3) 4p6 4d5 5s1 4) 4s24p3 5) 2p63s1 6) 3d54s2 A) 1,4 B) 2,5 C) 3,6 D) 1,2,3 E) 4,5,6 8.Juftlashmagan elektronlari bo’lmagan elmentlarni ko’rsating. 1) Zn 2) Ar 3) V 4) Ne 5) S 6) Sr A) 2,4 B) 1,2,3 C) 1,2,4,6 D) 4,5,6 E) 1,2,3 A) 2,4,7 B) 1,2,3 C) 4,5,6 D) 1,3,5,7 E) 2,4,6 9. Elektron formulasi keltirilgan elmentlar orasida d-elementlarni ko’rsating. 1) 3p6 3d0 4s2 2) 3p6 3d6 4s2 3) 3p6 3d10 4s1 4) 3p6 3d10 4s2 4p1 5) 3p6 3d0 4s1 6) 3p6 3d10 4s2 4p2 A) 1,2 B) 2,3 C) 3,4 D) 4,5 E) 5,6 10. 4p pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 4d B) 4f C) 3d D) 5s E) 5p 11. 5s pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 5p B) 4d C) 4f D) 5d E) 6s 12. 3d pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 4s B) 4p C) 3f D) 4d E) 5s 13. 4d pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 4f B) 3f C) 5s D) 5p E) 6s 14. Davriy jadvalda nechta s va p elementlar bor ? A) 12 va 30 B) 12 va 28 C) 14 va 32 D) 14 va 30 E) 14 va 24 15. Elektron formulasi 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2 bo’lgan element davriy jadvalning qaysi davri va guruhida joylashgan? A) IV va V B) III va II C) IV va VII D) IV va VI E) III va VIII Mustaqil ta’lim Elementlar davriy sistemasini guruxlar va davrlar bo’ylab, shuningdek gorizantal va dioganal usulda xossalarini o’zgarishini quyidagi sxemalar orqali tushintiring. (metallik, metalmaslik, oksidlovchilik va qaytaruvchilik, elektomanfiyligi, atom radiusi, ionlanish energiyasi va boshqa xossalari) Masalan mettallik xossasi o’ngdan chapga tomon kamayadi yoki susayadi. Molekulalarning tuzilishi va kimyoviy bog’lanish. Elektronlar yadrolar ortasida taqsimlanishi boyicha kimyoviy bog’lanish Kimyoviy bog’lanish – ikki yoki bir necha atomning elektron almashishi natijasida hosil bo’ladigan o’zaro ta’sir. Atomlar kimyoviy bog’ hosil qilishda ular o’zining sirtqi qavatini barqaror oktet (sakkiz elektronli) yoki dublet (ikki elektroknli) qilishga intiladi. Elektronlar yadrolar ortasida taqsimlanishi boyicha kimyoviy bog’lanishlar quyidagi turlarga bo’linadi: kovalent (qutbli, qutbsiz va donor-akseptor) ion, vodorod va metall bog’lanishlar. Kimyoviy bog’ hosil bo’lishida elementlarning elektromanfiyliklari muhim o’rin egallaydi. Коvalent bog’lanish – elektron juftlar vositasida vujudga keladigan bog’lanishdir. Bunda hosil bo’lgan juft har ikkala atomga tegishli bo’ladi. Kovalent bog’lanish ikki xil mexanizm bilan hosil bo’ladi: 1. Almashinnuv mexanizmi – bunda har bir atom bittadan juftlashmagan elektronni berib, umumiy elektron juftni hosil qiladi: 2. Donor – akseptor mexanizmi – bunda bir atom (donor) elektron jufti bilan, ikkinchi atom (akseptor) esa bo’sh orbital bilan ishtirok qiladi Ikki atom orasida bir necha juft elektron umumlashuvi mumkin. Bunda karrali bog’lar (qo’sh bog’, uch bog’) hosil bo’ladi. Agar hosil bo’lgan umumiy elektron jufti har ikkala atom uchun simmetrik joylashsa, bunday bog’lanish qutbsiz kovalent bog’lanish deyiladi Qutbsiz kоvаlеnt bоg’lаnish elеktrоmаnfiyliklаri bir хil bo’lgаn elеmеnt аtоmlаri оrаsidа sоdir bo’lаdi (N2, О2, …). Hоsil bo’lgаn elеktrоn jufti bir аtоm tоmоn siljigаn bo’lsа, bundаy kоvаlеnt bоg’lаnish qutbli bоg’lаnish dеyilаdi. Kоvаlеnt bоg’ hоsil qilgаn аtоmlаrning elеktrоmаnfiyliklаr fаrqi qаnchа kаttа bo’lsа, bоg’ning qutbliligi shunchа kаttа bo’lаdi (N2О, NH3…). Аgаr elеmеnt аtоmlаrining nisbiy elеktrоmаnfiyliklаr fаrqi kаttа bo’lsа, hоsil bo’lаdigаn elеktrоn jufti elеktrоmаnfiyligi kаttа bo’lgаn аtоmgа o’tаdi vа iоnlаr hоsil bo’lаdi. Iоn bоg’lаnish – qаrаmа - qаrshi zаryadlаngаn iоnlаr оrаsidа sоdir bo’lаdigаn elеktrоstаtik tоrtish kuchlаri nаtijаsidа vujudgа kеlаdigаn bоg’lаnishdir. (natriy ftоrid nаtriy ionlari Na+ va ftоrid iоnlaridan F- tashkil topgan) Iоn bоg’lаnish kоvаlеnt bоg’lаnishdаn fаrq qilib, toyinuvchаnlik vа yo’nаluvchаnlik хоssаlаrigа egа emаs. Iоn bоg’lаnishli mоddаlаr kristаll mоddаlаr bo’lib, ulаrning suvdа eritmаlаri kuchli elеktrоlitlаrdir. Bundаy bоg’lаnishli mоddаlаrning suyuqlаnish vа qаynаsh hаrоrаtlаri yuqоri bo’lаdi. Vоdоrоd bоg’lаnish – bir mоlеkulаning musbаt zаryadlаngаn vоdоrоdi bilаn ikkinchi mоlеkulаning mаnfiy zаryadlаngаn аtоmi bilаn vujudgа kеlаdigаn bоg’lаnishdir. Vоdоrоd bоg’lаnish qismаn elеktrоstаtik, qismаn dоnоr-аksеptоr хususiyatgа egа. Vоdоrоd bоg’lаnish suv, spirtlаr vа kаrbоn kislоtаlаrning yuqоri hаrоrаtdа qаynаshigа sаbаb bo’lаdi. Vоdоrоd bоg’lаnish: ichki mоlеkulyar vа mоlеkulаlаrаrо turlаri mаvjud. Mеtаll bоg’lаnish – nisbаtаn erkin elеktrоnlаrning mеtаll iоnlаri bilаn o’zаrо tа’sirlаshuvi nаtijаsidа hоsil bo’lаdigаn bоg’lаnishdir. Mеtаllning vаlеnt elеktrоnlаri o’zining yadrоsi bilаn judа zаif bоg’lаngаni uchun аtоmdаn judа оsоn аjrаlib chiqаdi. Shuning uchun mеtаll tаrkibidа erkin elеktrоnlаr, musbаt zаryadlаngаn mеtаll iоnlаri vа nеytrаl mеtаll аtоmlаri bo’lаdi. Shu sаbаbli mеtаll kristаll pаnjаrа tugunlаridа jоylаshgаn qаtоr musbаt zаryadlаngаn iоnlаrdаn vа ulаr оrаsidа hаrаkаtlаnа оlаdigаn ko’plаb erkin elеktrоnlаrdаn ibоrаt. Mеtаll bоg’lаnish tufаyli mеtаllаr elеktr tоkini, issiqlikni yaхshi o’tkаzаdi, bоlg’аlаnuvchаnlik vа mеtаll yaltirоqlik хоssаlаrigа egа. Kоvаlеnt bоg’lаnishning хоssаlаri Bоg’ enеrgiyasi – mоlеkulаdаgi аyni bоg’ni bаtаmоm uzish uchun sаrf bo’lаdigаn enеrgiyadir. Bоg’ enеrgiyasi eV yoki kJ/mоl bilаn ifоdаlаnаdi. Kоvаlеnt bоg’lаnish toyinuvchаnlik, yo’nаluvchаnlik, kаrrаlilik, qutblаnuvchаnlik kаbi хоssаlаrgа egа. Bоg’lаrning toyinuvchаnligi аtоmlаrning chеklаngаn miqdоrdаgi bоg’lаr hоsil qilish хususiyatidir. Elеmеntlаr аtоmlаrining vаlеnt elеktrоnlаrining hаmmаsi bоg’ hоsil qilishdа qаtnаshgаndаn so’ng elеmеnt o’zining toyinuvchаnlik хususiyatini nаmоyish qilаdi. Bоg’lаrning yo’nаluvchаnligi uni hоsil qilishdа ishtirоk etаdigаn s-, p-, d- vа f –оrbitаllаr ishtirоkidа -, - vа -bоg’lаrni fаzоning mа’lum yo’nаlishidа jоylаshgаnligi nаtijаsidа yuzаgа kеlib chiqаdi. Bоg’ hоsil qilаyotgаn elеktrоn juftlаr аtоm оrbitаllаri vа gibridlаngаn оrbitаllаrning elеktrоn bulutlаri mаksimаl to’plаngаn qismlаrining o’zаrо qоplаshgаn fаzоviy qismlаridа jоylаshgаn bo’lаdi. Hаr qаndаy mоlеkulаning enеrgеtik jihаtdаn turg’unlikkа intilishi nаtijаsidа undаgi bоg’lаr yo’nаlishi mа’lum burchаklаrgа egа bo’lib, yo’nаluvchаnlikni yuzаgа kеltirib chiqаrаdi. 1 – masala. Agar I2 va Cl2 molekulalarida yadrolar orasidagi masofa tegishlicha 2,67·10-10 va 1,99·10-10 m ga teng bo’lsa, ICl molekulasidagi bog’ uzunligini hisoblang. Yechish. Molekulalarda kovalent bog’ uzunligini taqribiy hisoblashda quyidagi formulani qo’llash mumkin: bu yerda dA-B – molekulada AB bog’ uzunligi; dA-A va dB-B – A2 va B2 molekulalaridagi yadrolararo masofa. I – Cl dagi bog‘ uzunligi quyidagiga teng: . 2 – masala. KCl kristal panjarasi doimiysi 3,16·10-10 m ga teng. Agar Cl- ioni radiusi 1,811·10-10 m ga teng bo’lsa, K+ ioni effektiv radiusini hisoblang. Yechish. 3 – masala. Agar vodorod – vodorod va kislorod – kislorod bog’larning energiyalari tegishlicha 435,9 va 498,7 kJ/mol ga teng bo’lsa, hamda 2 mol vodorod yonganda 483,68 kJ issiqlik ajralsa suv molekulasidagi kislorod – vodorod bog’ning energiyasini aniqlang. Yechish. 4H (g) = 2H2 (g) + 435,9·2 2O (g) = O2 (g) + 498,7 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) + 483,68 4H (g) + 2O (g) = 2H2O (g) + 1854,18 kJ Ikki molekula suvda 4 ta kislorod – vodorod bog’ning o’rtacha energiyasi: 1854,18/4 = 463,54 kJ/mol. 4 – masala. Agar C – C, C ≡ C, Cl – Cl va C – Cl bog’larning energiyalari tegislicha -347,3, -823,1, -242,3 va -345,2 kJ/mol ga teng bo’lsa, quyidagi reaksiyaning entalpiyasini hisoblang: H - C ≡ C – H + 2Cl – Cl H – CCl2 – CCl2 – H. Yechish. ΔHº298 = ΔHº(C-C) + 4ΔHº(C-Cl) - ΔHº(C≡C) – 2ΔHº(Cl-Cl) bundan ΔHº298 = - 347,3 + 4(-345,2) - (-823,1) - 2(243,2) = -420,4 kJ/mol. 8.2. Bog’lar turlari va moddalarning tuzilish (struktura) formulalari Moddalarning tuzilish formulalari asosida tarkibidagi π va σ bog’larni farqlash mumkin. σ bog’ deb ustida atom orbitallarning qoplanishi natijasida vujudga keladigan bog’ga aytiladi. σ bog’ni atomlardagi turli xil qobiqchalrdagi elektronlar s, p, d, va b elektronlarning o’zaro va bir-biri bilan bog’lanishidan hosil qilish mumkin. Masalan. H2 ning hosil bo’lishida s elektronlar σ bog’larning hosil qilishi: H + H = σ Yoki HCl hosil bo’lishida H dagi 1 ta s- va Cl dagi 1 ta p elektron bog’lanadi: H + Сl = σ π bog’ deb tekislikdan tashqarida, fazoda vujudga keladigan bog’lanishga aytiladi. σ bog’ bir o’zi yakka kelishi mumkin va u mustahkam bog’dir. π bog’ bir o’zi mavjud bo’la olmaydi, balki σ bog’ bo’lgandagina “yordamchi bog’” sifatida kela oladi. π bog’ elementlar atomlaridagi σ bog’larda ishtiriok etmay qolgan p yoki d elektronlarning o’zaro tortishuvi natijasida vujudga keladi. Masalan, buni birgina azot molekulasi hosil bo’lishida ko’rsatish mumkin: Har bir azot atomida 2p qobiqchada (orbital) 3 tadan elektron bo’lsa, ulardan 1 tasi σ bog’ hosil bo’lishida qolgan ikkitadan p elektronlar esa o’zaro π bog’ hosil bo’lishida ishtirok etadi: π b bog’lar 6 = σ bog’ π bog’ buni quyidagicha elektron formulalar orqali yoki tuzilsihda ifodalasak:
Murakkab birikmalardan NO ni olsak unda N atomidagi 1 ta p va O atomidagi 1 ta juftlashmagan p elektron o’zaro σ bog’ hosil bo’lishida qolgan bittadan p elektronlar esa o’zaro π bog’ hosil bo’lishida ishtirok etadi. NO - tuzilish formulasi:
Moddalarda qo’shbog’dan birtasi, uchbog’dan ikkitasi albatta π bog’dir. Kimyoviy moddalar tuzilish (struktura) formulalari va elektron formulalari quyidagicha ko’rinishda bo’ladi:
1–masala. Quyidagi bog’lanishlardan qaysi qutbliroq: H–N, H–S, H–Te, H–Li? Har bir keltirilgan namunalarda elektron bulut qaysi atomga tomon ko’proq siljigan? Yechish. Bog’ mustahkamligini aniqlashda elementlar elektromanfiyliklar farqi aniqlanadi: a)ΔEMH-N=3,0–2,1 = 0,9; b)ΔEMH-Te=2,1–2,1=0; v)ΔEMH-S=2,5–2,1=0,4; g) ΔEMH-Li=2,1–1,0=1,1. Birikkan atomlarning elektromanfiyliklari farqi qanchalik katta bo’lsa, bog’ning qutvliligi shuncha yuqori bo’ladi. Shuning uhcun H – Li bog’ qutbliroq hisoblanadi. 2–masala. Keltirilgan bog’lardan qaysi biri ionliligi yuqori: Cs–Cl, Ca–S, Ba–F. Yechish. Bog’ning ionlilik darajasini birikkan atomlar elektromanfiyliklar farqi belgilaydi: a)ΔEMCs-Cl=3–0,75=2,25; b)ΔEMCa-S=2,5–1=1,5; v)ΔEMBa-F=4–0,9=3,1. Bog’lardan Ba – F bog’i ion bog’ga yaqin. 3 – masala. SO2 molekulasi elektr dipol momenti 5,4·10-30 Kl·m ga teng. S – O dipol uzunligini aniqlang. Yechish. Bog’ qutbliligi dipol elektr momenti p bilan xarakterlanadi: p = Ql, bu yerda Q – elektron zaryadi (1,602·10-19 Kl); l – dipol uzunligi, m. Bundan: l = p/Q = 5,4·10-30/1,602·10-19 = 3,37·10-11 m. 4 – masala. Agar HI molekulasi dipol elektr momenti (pamal) 1,3·10-30 Kl·m, H – I bog’ uzunligi esa 1,61·10-10 m ga teng bo’lsa, kovalent bog’ni hosil qiluvchi vodorod va iod atomlarining effektiv zaryadlarini aniqlang. Yechish. Qutbli kovalent bog’ hosil qiluvchi atomlarning effektiv zaryadlari quyidagi nisbatdan foydalanib topiladi: δ = pamal/pion , bu yerda δ – atomning effektiv zaryadi; pion – molekula elektr dipol momenti qiymati (ionga nisbatan elektron zaryadi orqali nazariy topiladigan qiymat); pamal – molekula elektr dipol momentining amaliy aniqlamgan qiymati. HI molekulasi uchun pion ni hisoblaymiz: pion = Ql = 1,602·10-19 · 1,61·10-10 = 2,6·10-29 Kl·m. Molekulada H va I atomlari effektiv zaryadlarini topsak:pamal/pion=1,3·10-30/2,6·10-20=0,05; δH = +0,05; δI = – 0,05. Moddalar tuzilishi. Moddalar tuzilishida gibridlanish hodisasi va ularning geometriyasi Orbitallarning gibridlanishi - kovalent bog’lanish jarayonida orbitallar yanada qulayroq qoplanishi va eng kam energetik holatga o’tishi uchun ba’zi orbitallarning shakllari o’zgarishi. Gubridlanish turlari unda ishtirok etadigan s va p hamda d elektronlarning sonlari bilan belgilanadi. Masalan sp3d gibridlanishda 1 ta s, 3 ta p va 1 ta d elektronlar ishtirok etgan. sp3- gibridlanish. Bitta s – orbital va uchta p – orbitallar qo’shilib to’rtta bir xil “gibrid” orbitallarni hosil qilib, bularning bog’lanish o’qlari orasidagi burchak 109°28' ga teng.
Tarkibida sp3 gibridlanish amalga oshgan molekulalar (geometriyasi) tetraedrik shaklga ega (CH4, NH3). sp2- gibridlanish. Bitta s – orbital va ikkita p – orbitallar qo’shilib uchta bir xil “gibrid” orbitallarni hosil qilib, bularning bog’lanish o’qlari orasidagi burchak 120° ga teng.
Uchta sp2- orbitallar uchta σ – bog’lanishni hosil qilishi mumkin (BF3, AlCl3). Agar gibridlanishda ishtirok etmagan elektron p yoki d orbitalarda qolgan bo’lsa ulardan yana bir π – bog’lanish hosil bo’lishi mumkin (etilen C2H4). Tarkibida sp3 gibridlanish amalga oshgan molekulalar (geometriyasi) yassi uchburchak ega. 3. sp- gibridlanish. Bitta s – orbital va bitta p – orbitallar qo’shilib ikkita bir xil “gibrid” orbitallarni hosil qilib, bularning bog’lanish o’qlari orasidagi burchak 180° ga teng.
Ikkita sp – orbitallar ikkita σ – bog’lanishni hosil qilishi mumkin (BeH2, ZnCl2). Agar gibridlanishda ishtirok etmagan 2 ta elektronlar p yoki d orbitalarda qolgan bo’lsa ulardan yana ikkita π – bog’lanish hosil bo’lishi mumkin (asetilen C2H2). Sp-gibridlanish bo’lgan molekulalar (geometriyasi) chiziqli shaklga ega bo’ladi. Moddalar tuzilishida elementlar valentligi va oksidlanish darajasi Ikki element o’zaro birikib ikki yoki undan ortiq xil murakkab moddalarni hosil qilganda shu ikki elementning har bir modda molekulasidagi massa nisbati har xil bo’ladi. Uglerodning is gazi va karbonat angidrid deb atalgan oksidlari mavjud. Ularning molekula formulasi CO va CO2. Atomlarning massa nisbatlari CO da 12:16 yoki 3:4, CO2 da esa 12:32 yoki 3:8. Demak, moddaning tarkibidagi elementlarning miqdoriy tavsifini faqat massalar nisbati orqali o’rganish hamma vaqt ham qo’l kelavermaydi. Moddalar molekulasidagi elementlarning miqdoriy nisbatlarini bir- muncha qulay ifodalash maqsadida 1853 yilda ingliz kimyogari Eduard Franklend kimyo faniga “valentlik” tushunchasini kiritdi. “Valentlik” so’zi o’zbekcha tarjima qilinsa “kuch” ma’nosini bildiradi. Fizika kursidan ma’lumki, kuch – o’zaro ta’sir va bog’lanish demakdir. Shunday ekan, kuch har qanday moddiy zarrachaning boshqa moddiy zarracha bilan o’zaro ta’siri va bog’lanishini ifodalab beradigan xossasidir. Valentlik biron kimyoviy element atomining boshqa element atomlaridan muayyan sondagisini biriktirib olish xossasidir. Vodorod birikmalarida hamma vaqt bir valentli bo’ladi. Shu tufayli vodorod atomining valentligi “valentlik birligi” sifatida qabul qilingan. Vodorod bilan birikma hosil qilgan boshqa elementlarning valentligi vodorod atomlarining soniga qarab aniqlanadi. Masalan HCl (vodorod xlorid), H2O (suv), NH3 (ammiak), CH4 (metan) misollarida buni yaqqol ko’rish mumkin. Demak ikki elementdan tashkil topgan murakkab moddalar molekulasidagi elementlar valentliklarining umumiy soni o’zaro teng bo’ladi. Birikmalarda elementlar xlor, kislorod, azot, uglerod valentliklari tegishlicha 1, 2, 3 va 4. CO va CO2 misolida ikkita element atomi o’zaro birikib, ikki yoki undan ortiq xil sof moddalarni hosil qilishini ko’rish mumkin. Demak elementlar o’z birikmalarida o’zgarmas va o’zgaruvchan valentlikni namoyon qilishi mumkin. O’zgaruvchan valentli elementlarning qanday valentlik namoyon qi-lishi kimyoviy reaksiya borayotgan sharoitga bevosita bog’liq. Ma’lumki elementlar birikib moddalarni hosil qilganda atomlarnig valentliklariga muvofiq birikadi. Bog’lanish esa o’z navbatida elektronlar ishtirokida amalga oshirilib valentlikni ham mana shu bog’lanish hosil qila olgan elektronlar belgilaydi. Elеmеntlаrning vаlintligi rim rаqаmlаri bilаn ko’rsаtilаdi. Elеmеntlаrning vаlеntligi kimyoviy bоg’lаr sоnini ko’rsаtаdi. Murakkab moddalar tarkibidagi atomlarning o’zaro bog’lanish tabiatini, ya’ni ulardagi elektronlarning kimyoviy bog’lanishda ishtirok etish darajasini ifodalash uchun “oksidlanish darajasi” deb ataladigan kattalik qabul qilingan. Оksidlаnish dаrаjаsi аtоm, mоlеkulа yoхud iоn chiqаrgаn yoki biriktirib оlgаn elеktrоnlаrning sоnini ko’rsаtаdi. Elementlar atomining birikmadagi oksidlanish darajasi kimyoviy bog’lanishda ishtirok etgan elektronlar soniga va ularning yadrolar o’rtasidagi taqsimotiga qarab -1 dan -4 gacha va +1 dan +8 gacha bo’lishi mumkin. Mаsаlаn CO da uglеrоd vа kislоrоdning vаlеntligi III, uglеrоd оksidlаnish dаrаjаsi +2, kislоrоdniki esа –2 bo’lаdi. Buni fоrmulаning tеpаsigа аrаb rаqаmlаri bilаn quyidаgichа ko’rsаtilаdi: Oddiy moddalarda kimyoviy bog’lanishning tabiatidan qat’iy nazar, elementlar atomining oksidlanish darajasi “0” ga teng bo’ladi. Buning boisi shundaki, nisbiy elektromanfiyliklari bir xil bitta element atomlari-ning yadrolari o’rtasida elektronlar teng taqsimlangan bo’ladi. Murakkab moddalarning hosil bo’lishida hamma vaqt ikki yoki undan ortiq element atomlari ishtirok etgani uchun ularning nisbiy elektromanfiyliklari bir xil bo’lmaydi. Shunga muvofiq, kimyoviy bog’lanish hosil bo’lishida ishtirok etgan elektronlar har xil elementlar atomi yadrolari o’rtasida teng taqsimlanmaganligi tufayli molekulalar turli darajada qutblangan, yani elektron juftlar biror atomga tomon siljigan bo’ladi. Birikmalarda elementlarning oksidlanish darajasini uning atomidan boshqa atomga ko’chib otgan yoki qabul qilingan elektronlar soni belgilaydi. Mashq. Н2О2, Н2О, FeS2, HNO3, N2O, К4[Fe(CN)6] birikmalarida elementlar valentligini va oksidlanish darajasini aniqlang: Н2О2 tuzilishi: Н – О – О – Н bo’lib, unda Н (+1) va har bir kislorod orasida з ko’chib o’tishi bo’lmaganligi tufayli (kovalent bog’lanish) kislorod -1 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Demak, valentligi 2 bo’la turib, oksidlanish darajasi -1 (yani vodoroddan 1 ta з ko’chib otganligi asbabli)ga teng. Н2О da esa vodorod +1 va kislorod 2 valentli hamda –2 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Demak, ko’pgina birikmalarda valentli va oksidlanish darajalari bir xil qiymatga egaligi tufayli ularni doimo baravar deyishni Н2О2 kabi birikmalar inkor etadi. FeS2 – temir kolchedanida (piritda) Fe 2 valentli, S ham 2 valentli va Fe (+2) oksidlanish darajasini, S эса (-1) oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Xuddi Н2О2 dagidek holat kuzatiladi. S Fe S HNO3 va N2O tuzilishlarida quyidagilarni izoghlash mumkin: O H – O – N O Nitrat kislotadagi azotning oksidlanish darajasi (+5) va valentligi 4 ga teng. N2О da (N1) ning oksidlanish darajasi (0), valentligi 2; (N2) ning esa oksidlanish darajasi (+2), valentligi 4 ga teng. N1 = N2 = O Azot oksididdagi azotlarning oksidlanish darajasini o’rtacha olganda (+1) deb qabul qilish mumkin, chunki kislorod har bir azotdan 1 tadan e qabul qiladi. К4[Fe(CN)6] dagi elementlarni tahlil qilamiz: N 4- C N≡C C ≡ N Fe N≡C C ≡N C N
Tarqatma material Mustaqil ta’lim Brom atomi kovalent radiusi 1,14·10-10 m. Agar vodorod atomi kovalent radiusi 0,3·10-10 m ga teng bo’lsa, brom va vodorod bromid molekulalaridagi yadrolararo masofani taqriban hisoblang. Vodorod atomi kovalent radiusi 0,3·10-10 m ga teng. Agar yadrolararo masofalar: dH-F = 0,92·10-10 m, dH-Cl = 1,28·10-10 m, dH-I = 1,62·10-10 m bo’lsa, ftor, xlor va iod atomalri kovalent radiuslarini aniqlang Quyidagi ma’lumotlar boyicha CCl4 dagi C – Cl bog’ning uzunligini aniqlang: C – C va Cl – Cl bog’larning uzunligi tegishlicha 1,54·10-10 va 1,99·10-10 m. C – C bog’ning uzunligi 1,54·10-10 m ga teng. Agar H2 molekulasida yadrolararo masofa 0,741·10-10 m ga teng bo’lsa, H2S dagi H – S va CH4 dagi C – H bog’larning uzunliklari qanchaga teng? Agar H2, O2 va N2 molekulalarida yadrolararo masofa tegishlicha (m): 0,74·10-10 , 1,20·10-10, 1,09·10-10 ga teng bo’lsa, H2O da H – O, NH3 da N – H, bog’lar uzunliklarini hisoblang. Agar N2, O2 va S2 molekulalarida yadrolararo masofa tegishlicha (m): 1,09·10-10 , 1,20·10-10, 1,92·10-10 ga teng bo’lsa, NO va SO molekulalarida bog’lar uzunliklari taqribiy qiymarlarini aniqlang. Birlamchi bog’ dB-B uzunligi 1,76·10-10 m ga teng. Har xil elementlar uchun dE=E: dE–E va dE≡E:dE=E nisbatlar deyarli bir xil. Uglerod va uchun tegishli qiymatlardan foydalanib B=B, B≡B karrali bog’lar uzunliklarini hisoblang. Zn2+ va S2- ionlari effektiv radiuslari tegishlicha 0,831·10-10 va 1,82·10-10 m. Rux sulfid kristal panjarasi doimiysini aniqlang. Agar NaF kristal panjara doimiysi 2,31·10-10 m, F- ioni radiusi 1,33·10-10 m ga teng bo’lsa, NaF kristalidagi natriy ionining effektiv radiusini hisoblab toping. KBr kristall panjarasi doimiysi 3,29·10-10 m. Agar K+ ioni radiusi 1,33·10-10 m ga teng bo’lsa, Br- ioni radiusini aniqlang. Agar HCl (g) hosil bo’lish standart entalpiyasi 92,3 kJ/mol, H – H va Cl – Cl bog’lar energiyalari tegishlicha (kJ/mol): -435,9 va -242,3 ga teng bo’lsa, H – Cl miolekulasidagi s – p kovalent bog’lanish energiyasini aniqlang. Agar azot – azot, kislorod – kislorod va azot – kislorod karrali bog’lanishlar energiyalari tegishlicha -945,6; 498,7 va -631,0 kJ/mol ga teng bo’lsa, azot (II) oksid hosil bo’lish jarayonida entalpiya o’zgarishini hisoblang. Agar gazsimon uglerod va vodoroddan C2H6 hosil bo’lish issiqligi -2815,0 kJ/mol, σ – bog’ C–H energiyasi – 411,3 kJ/mol ga teng bo’lsa, σ – bog’ C–C energiyasini aniqlang. Agar H – H, C – H va C=C bog’lar energiyalari tegishlicha -435,9, -411,3, -587,8, grafit haydalish issiqligi +715,88 kJ/mol ga teng bo’lsa, oddiy moddalardan etilen standart hosil bo’lish issiqligini aniqlang. Agar H2Se va H2Te birikmalari hosil hosil bo’lish issiqliklari tegishlicha 85,77 va 154,39 kJ/mol ga teng bo’lsa, bu burukmalar uchun H – Se va H – Te bog’lanishlar o’rtacha energiyalarini aniqlang. HI dissotsilanish energiyasi 298,4 kJ/mol ga teng. Ultrabinafsha nurlar (λ=2·10-7) bilan HI ni elementlarga parchalash mumkinmi? 5·10-3 g HI ni parchalash uchun qanday energiya sarflanishi lozim? Agar N2 va H2 dissotsilanish energiyalari tegishlicha 945,6 va 435,9 kJ/mol ga teng bo’lsa, ½ N2 + 3/2 H2 = NH3 – 46,19 kJ/mol sistemaad N – H bog’lanish o’rtacha energiyasini aniqlang. Agar oddiy moddalardan asetilen hosil bo’lish standart issiqligi 226,75 kJ/mol ga teng bo’lsa, asetilen molekulasida C≡C karrali (σ va 2π) bog’lanish energiyasini hisoblang. Grafit haydalish energiyasi +715,88 kJ/mol ga, vodorod dissotsilanish energiyasi +435,9 kJ/mol ga teng. C – H bog’ energiyasi – 402,9 kJ/mol ga teng. Agar HBr molekulasi dipol uzunligi 0,18·10-10 m ga teng bo’lsa, molekula qutbliligini aniqlang. H2S molekulasi elektr dipol momenti 0,31·10-29 , H2Se niki – 0,08·10-10 m ga teng. Har ikkala molekulaning dipoli uzunligini aniqlang. PH3 molekulasi elektr dipol momenti 0,18·10-29 Kl·m ga teng. PH3 molekulasi dipol uzunligini aniqlang. Agar molekula dipol uzunligi 0,03·10-10 m ga teng bo’lsa, p(AsH3) molekula dipol momentini nechaga tengligini aniqlang. Nitrobenzol C6H5NO2 molekulasi dipol uzunligi 0,82·10-10 m ga teng. Molekula uchun p ni hisoblang. Agar HCl molekulasi pamal qiymati 3,4·10-30 Kl·m, H–Cl bog’ uzunligi 1,27·10-10m ga teng bo’sa, qutbli kovalent bog’ hosil qilgan vodorod va xlor atomlari effektiv zaryadlarini aniqlang. HBr molekulasida vodorod atomi effektiv zaryadi (pamal) qiymati δ= +0,115. Vodorod bromid molekulasi elektr dipol momentini hisoblang. Agar HF molekulasi elektr dipol momenti pamal = 6,4·10-30 Kl·m, ftor atomi effektiv zaryadi – 0,435 bo’lsa, vodorod ftorid molekulasida H–F bog’lanish uzunligini aniqlang. Qaysi birikmaning molekulasida bog’lanish qutbliligi eng ko’p ifodalangan: vodorod sulfid, xlor, metan, fosfin, vodorod xlorid? Oltingugurt bilan selenning davriy sistemadagi o’rnini va ularning elektromanfiyligini hisobga olib, S – H va Se – H bog’lanishlardan qaysi biri puxtaroq ekanligini ko’rsating. Formulalari NH3, PH3, HCl, SiH4, H2S bo’lgan birikmalarda azot, fosfor, xlor, kremniy va oltingugurtning valentligi qanchaga teng? Formulalari ZnS, Cu2S, Al2S3, SnS2, P2S5 bo’lgan birikmalarda elementlarning valentligi qanchaga teng? Quyidagi birikmalarda: a)bir valentli; b)ikki valentli; v)uch valentli; g) to’rt valentli; d) besh valentli bo’lgan elementlarning nomini ayting. Na2O, HCl, PH3, Fe2O3, MgO, ZnO, CO2, P2O5, CaO. Amaliy mashg’ulot-6 Termodinamika asoslari, entalpiya, Gibbs energiyasi. Тermokimyoviy hisoblashlarga doir misollar. 1- misol. Magniyning uglerod (IV) oksid bilan reaksiyasi davomida ajraladigan issiqlik effektini aniqlang. 2 M + C = 2 Mg + Yechish: jadvaldan: Mg va C larning hosil bo‘lish issiqliklari (Δ ) mos ravishda — 601,8 kJ/mol va — 393,5 kJ/mol ekanligini topamiz. Reaksiyaning issiqlik effektini(Δ ) quyidagicha hisoblaymiz: Demak, reaksiya ekzotermik bo‘lib, issiqlik ajralib chiqishi bilan kechadi. 2- misol. 3,2 g oltingugurt yonganda 27,9 kJ issiqlik ajralib chiqqan. Oltingugurt (IV) oksidning hosil bo‘lish issiqligini aniqlang. Yechish: Reaksiya tenglamasidan + = S ma’lumki, 1 mol oltingugurt yonganda 1 mol hosil bo‘ladi. Proporsiya tuzib, 32 g oltingugurt yonganda qancha issiqlik chiqishini topamiz: 3,2g — 27,9 32g —x Demak,SO2 ning hosil bo‘lish (SO2) =─279kj/mol. 3- misol. 80 g Fe2O3 uglerod (II) oksid bilan to‘la qaytarilganda 13,4 kJ issiqlik ajralib chiqsa, temir (III) oksidning hosil bo‘lis hissiqligi Δ (Fe2O3) hisoblansin. Yechish: Reaksiya tenglamasi bo‘yicha reaksiyaning issiqlik effektini hisoblaymiz: Fe2O3(q) + 3 CO(g) = 2 Fe(q) + 3 CO2(g) M (Fe2O3) = 160 g/mol Proporsiya tuzamiz: 80 g Fe2O3—13,4 kJ 160 g — X Demak, reaksiyaning issiqlik effekti =─26,8kj Reaksiyaning issiqlik effekti mahsulotlar hosil bo‘lish issiqliklaridan dastlabki moddalar hosil bo‘lish issiqliklari ayirmasiga teng, ya’ni: =3· Δ (CO2(g) ) ─ Δ (Fe2O3(q) ) ─3· Δ (CO(g) ) Bundan: Δ (Fe2O3(q) ) = 3· Δ (CO2(g) ) ─ 3· Δ (CO(g) ) ─ 2- jadvaldan uglerod (IV) va uglerod (II) oksidlarning hosil bo‘lish issiqliklarini topamiz: Δ (CO2) = ─393,5 kj/mol Δ (CO) =-110,5kj/mol Δ (Fe2O3(q) ) =3·(─393,5) ─ 3·(─110,5) ─ (─26,8) = ─822,2kj/mol Demak, temir (III) oksidning hosil bo‘lish issiqligi—822,2 kJ/mol. 4-misol. Quyidagi oksidlarning qaysilari 298°K da alyuminiy yoki vodorod bilan qaytariladi? 3 NiO(q) + 2 Al(q) = Al2O3(q) + 3 Ni (q) (1) NiO(q) + H2(g) = Ni(q) + H2O(g) (2) 3CuO(q) + 2Al(q) = 3Cu(q) + Al2O3(q) (3) CuO(q) + H2(g) = Cu(q) + H2O (q) (4) 3CaO(q) + 2Al (q) = 3Ca (q) + Al2O3 (q) (5) CaO(q) + H2 (g) =Ca (q) + H2O (g) (6) 3SnO2 (q) + 4Al (q) = 2Al2O3 (q) + 3Sn (q) (7) SnO2 (q) + 2H2 (g) = Sn (q) + 2H2O (g) (8) Yechish: Reaksiyalarda Gibbs energiyasining o‘zgarishini hisoblaymiz. Gibbs energiyasi o‘zgarishi reaksiya mahsulotlari hosil bo‘lish Gibbs energiyalari yig‘indisidan dastlabki moddalar hosil bo‘lish Gibbs energiyalari ayirmasiga teng: mahsulot ─ dastlabki modda hosil bo‘lishi. Oddiy moddalarning hosil bo‘lish Gibbs energiyalari nolga teng. 2-jadvaldan oksidlarning hosil bo‘lish Gibbs energiyalari qiymatlarini topamiz: G° (NiO) =─211,6 kJ/mol G° (Al2O3) = ─1582,0 kJ/mol G° (H2O) = ─228,6 kJ/mol G° (CuO) = ─129,9 kJ/mol G° (CaO) = ─604,2 kJ/mol G° (SnO2) = ─519,3 kJ/mol Barcha reaksiyalar uchun Gibbs energiyasi o‘zgarishini hisoblaymiz: Javob: Berilgan sharoitda (298 K) nikel va mis oksidlari alyuminiy va vodorod bilan qaytariladi. Qalay (IV) oksid alyuminiy bilan qaytariladi va vodorod bilan CaO umuman qaytarilmaydi. 5- misol. Quyidagi reaksiya qanday haroratda sodir bo‘lishini aniqlang: Fe2O3 (q) + 3H2 (g) = 2Fe (q) + 3H2O (g) Yechish: jadvaldan reaksiyada ishtirok etgan moddalarning hosil bo‘lish issiqliklari, entropiya va Gibbs energiyalarining qiymatlarini topamiz: Δ kj/mol Δ kj/mol Δ kj/mol Fe2O3 (q) —822,2 0,090 —740,3 H2O(g) —241,8 0,190 —228,6 H2 (g) 0 0,130 0 Fe (q) 0 0,027 0 Reaksiyada Gibbs energiyasi o‘zgarishini hisoblaymiz: Demak, reaksiya 298 K haroratda to‘g‘ri yo‘nalishda emas, teskari yo‘nalishda borishi mumkin tenglamadan qanday haroratda muvozanat qaror topishini topamiz. Muvozanat holatida ΔG=0 bo‘ladi. Reaksiyada entalpiya ΔHg0 va entropiya ΔSg0 o‘zgarishlarini hisoblaymiz: Demak, 672,2 K haroratda muvozanat qaror topadi. Undan yuqori haroratda esa G<0 bo‘lib, to‘g‘ri reaksiya borishi mumkin. 6 – misol. Kimyoviy reaksiyalarda entropiya o’zgarishini aniqlash. Standart sharoitda quyidagi kimyoviy reaksiya uchun entropiya o’zgarishini aniqlang: 2C (grafit) + 3H2 (g) C2H6 (g). Kimyoviy reaksiyada ishtirok etadigan moddalar entropiyalari: , va . Yechish. Kimyoviy reaksiyada entropiya o’zgarishini aniqlash uchun mahsulotlar entropiya qiymatlari yig’indisidan reaksiyaga kirishuvchi moddalar uchun tegishli entropiya qiymatlari yig’indisini ayriladi: . Reaksiya uchun: ΔSº298 = 2 –3 =229,5–2·74–3·130,6= –173,78 J/K. 1 – masala. Kimyoviy reaksiyada ichki energiya oz’garishini hisoblash. Quyidagi sistema uchun ΔHº298 va ΔU larni aniqlang: 2Cl2 + 2H2O (g) = 4HCl (g) + O2. ΔHº298(H2O) = -241,84 kJ/mol, ΔHº298(HCl) = 92,3 kJ/mol. Yechish. Ichki energiya ΔU va entalpiya ΔH quidagicha munosabatda bog’liq: ΔU = ΔH – ΔnRT, bu yerda Δn – gazsimon reaksiya mahsulotlari va boshlang’ich moddalar mol sonining o’zgarishi (Δn = ∑nmahs. – ∑nbosh.mod.); ΔH = 4ΔHº298 HCl(g) - 2ΔHº298 H2O (g) = 4 (-92,3) – 2(-241,84) = -369,2 + 483,68 = 114,48 kJ; Δn = 5 – 4 = 1; R = 8,3144 J/(mol·K); T = 298K. Reaskiya uchun ichki energiya o’zgarishini topsak: ΔU = 114,48 - 1·8,3144·298·10-3 = 112,0 kJ. Demak sistema ichki energiyasi 112,0 kJ ga oshadi. Mustaqil ta’lim 1. Quyidagi reaksiyaning issiqlik effektini aniqlang: ZnO(q) + C(q) = Zn(q) + CO(g) 2. Quyidagi reaksiya tenglamasiga binoan PH3 ning hosil bo‘lish issiqligini aniqlang: ( H°298) 2 PH3 (g) + 4O2 (g) = P2O5 (q) + 3 H2O(s) 3. Standart sharoitda quyidagi reaksiyalarning borish-bormasligini Gibbs energiyalarini hisoblash orqali aniqlang: 2 NH3 (g) + 2,5 O2 (g) = 2 NO(g) + 3 H2O (c) N2O(g) + 1/2 O2 (g) = 2 NO(g) 4. Quyidagi reaksiyalarda entropiya o‘zgarishining ishorasini hisoblamasdan ko‘rsating: 2 NH3 (g) = N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NO(g) + O2 (g) = 2 NO2 (g) CaO(q) + CO2 (g) = CaCO3 (q) 2 H2S (g) + O2 (g) = 2 H2O(s) +2 S(q) Qanday haroratdan boshlab suvning vodorod va kislorodga parchalanish reaksiyasi ro‘y berishini aniqlang. 16 g CaC2 suvda eritilganda 31,3 kJ issiqlik ajraladi,. Ca(OH)2 ning standart hosil bo’lish issiqligini aniqlang. Agar 2Fe + Al2O3 = Fe2O3 + 2Al reaksiyada har 80 g Fe2O3 ga 426,5 kJ issiqlik yutilishi to’g’ri kelsa, Fe2O3 uchun ΔHº298 qiymatini aniqlang. Quyidagi reaksiya uchun issiqlik effekti -234,5 kJ ga teng: SO2 (g) + 2H2S (g) = 3S (romb) + 2H2O (s). H2S ning standart hosil bo’lish issiqligini aniqlang. Ammiak oksidlanishi quyidagi tenglama boyicha boradi: 4NH3 (g) + 3O2 (g) = 2N2 + 6H2O (s); ΔHºr = -1528 kJ. Agar NH3(g) ning suvda erish issiqligi – 34,65 kJ ga teng bo’lsa, NH3(g) va NH3·H2O larning standart hosil bo’lish issiqliklarini aniqlang. Agar C12H22O11+12O2 = 12CO2+11H2O (s) reaksiyaning issiqlik effekti – 5694 kJ ga teng bo’lsa, saxarozaning (C12H22O11) standart hosil bo’lish issiqligini hisoblang. Agar quyidagilar ma’lum bo’lsa ZnSO4 uchun ΔHº298 qiymatini aniqlang: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2, ΔHºr = - 890,0 kJ; 2SO2 + O2 = 2SO3, ΔHºr = - 196,6 kJ; ZnSO4 = ZnO + SO3, ΔHºr = + 234,0 kJ. Qo’rg’oshin dioksidining vodorod bilan qaytarilishi quyidagi tenglama boyicha kechadi: PbO2 + H2 = PbO + H2O (g); ΔHºr = - 182,8 kJ. PbO2 ning standart hosil bo’lish issiqligini hisoblang. Agar benzoy kislotaning standart yonish issiqligi – 3227,54 kJ/mol ga teng bo’lsa, C6H5COOH (q) ning standart hosil bo’lish issiqligini hisoblang. Agar reaksiyaga kirishuvchi moddalarning standart hosil bo’lish issiqligi ma’lum bo’lsa, ushbu reaksiya issiqlik effektini toping: Al2O3(q)+3SO2(g)->Al2(SO4)3 (q). Etan, metan va vodorodning standart yonish issiqliklarini bilgan holda, quyudagi reaksiya uchun ΔHºqiymatini aniqlang: C2H6 (g) + H2 (g) = 2CH4 (g). Reaksiyaga kirishuvchi moddalar ΔHº298 qiymatlaridan foydalanib, qo’rg’oshin dioksidining oksidgacha uglerod monoksidi bilan uglerod dioksidi hosil qilib qaytarilish reaksiyasining issiqlik effektini aniqlang. Moddalarning standart yonish issiqliklari boyicha quyidagi sistema uchun ΔHº298 ni hisoblang: C2H5OH (s) + CH3COOH (s) = CH3COOC2H5 (s) + H2O; ΔHºyon.(CH3COOC2H5)= -2254,21 kJ/mol. Yonish mahsulotlari CO2 va suyuq suv. Agar ΔHºNaH(q) = -56,94 kJ/mol, ΔHºNaOH(e) = -469,47 kJ/mol bo’lsa, reskiyada ishtirok etadigan moddalarning standart hosil bo’lsih issiqliklari boyicha quyidagi reaksiyaning issiqlik eggektini aniqlang: NaH (q) + H2O (s) = NaOH (e) + H (g). Reaksiyaga kirishuvchi moddalrning standart hosil bo’lish issiqlik qiymatlaridan foydalanib quyidagi reaksiya issiqlik effektini aniqlang:2PbS+3O2 = 2PbO+2SO2. Nitrat kislotani KNO3 dan olishda ushbu reaksiyalar kechadi:KNO3(q)+H2SO4(e)= KHSO4(q) + HNO3(g) (a); 2KNO3(q) + H2SO4(e) = K2SO4(q) + 2HNO3(g) (b). Agar 80% HNO3 (ΔHº(HNO3(q))=133,90 kJ/mol) reaksiya (a) hosil bo’lsa 1 kg nitrat kislota olishda qancha issiqlik ajraladi (yoki yutiladi)? Sudraluvchi simobning portlaganda parchalanishi quyidagi tenglama boyicha kechadi: Hg(ONC)2 = Hg + 2CO + N2, ΔHºr = -364,2 kJ. 1,5 kg Hg(ONC)2 porlatilganda ajraladigan issiqlik miqrodini va gazlar hajmini (n:sh) aniqlang. Agar P2O5 + H2O = 2HPO3 reaksiyaning issiqlik effektlari quyidagicha bo’lsa: 2P+5/2 O2 = P2O5, ΔHºr= -1549,0 kJ; 2P+H2 +3O2 =2HPO3, ΔHºr= -1964,8 kJ; 50g fosfat angidridining suv bilan o’zaro ta’sirlashuvidan qancha issiqlik ajralishini aniqlang. Agar B2O3(q) va B2H6(g) lar uchun ΔHº298 qiymatlari tegishlicha -1264 va +31,4 kJ/mol ga teng bo’lsa, 20 l diboran yonishida ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini aniqlang. Agar grafitning standart yonish issiqligi – 393,51 kJ/molga, C(grafit)C(olmos) fazaviy o’tish issiqligi esa 1,88 kJ/molga teng bo’lsa, olmosning yonish issiqligini hisoblang. Agar ΔHºP(qizil)= -18,41, ΔHºP(qora)= -43,20kJ/mol bo’lsa 1 kg qizil fosfor qora fosforga aylangan da qanday miqdordagi issislik ajraladi? Agar quyidagi reaksiyalar issiqlik effektlari ma’lum bo’lsa: Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2, ΔHºr=+819,29 kJ; Na2O + SiO2 = Na2SiO3, ΔHºr=-243,5 kJ; 200 g Na2CO3 ni parchalash uchun qancha issiqlik sarflanadi? Agar quyidagi reaksiyalar issiqlik effektlari ma’lum bo’lsa: CH4+2O2=CO2+2H2O ΔHºr= -892,0 kJ; 2CH3Cl (g) + 3O2 = 2CO2(g) + 2H2O(s) + 2HCl, ΔHºr= -1374 kJ, 2H2O(g)+O2(g)=2H2O(s), ΔHºr=-571,7 kJ; H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g), ΔHºr=-185,0 kJ Ushbu CH4(g)+Cl2(g)=CH3Cl(g)+HCl(g) reaksiyaning issiqlik effektini aniqlang. Agar = -1273,0 kJ/mol, = -277,6 kJ/mol va = -393,5 kJ/mol bo’lsa, C6H12O6(q) = 2C2H5OH(s) + 2CO2(g) reaksiya boyicha 54 g glyukoza parchalanganda qancha issiqlik ajraladi? 1 mol ruxni 20ºC da suyultirilgan sulfat kislotada eritilsa 143,1 kJ issiqlik ajraladi. Shu bilan birga 1 mol vodorod ajralib, tashqi bosimga qarshi ish ham bajariladi. Ichki energiya o’zgarishini aniqlang. 90 g suv 100ºC da bug’langanda ichki energiya 188,1 kJ ga oshdi. Suv bug’ining nisbiy hajmi 1,699 l/g ga, bosimi esa 1,0133·105 Pa (1 atm) ga teng. Suv bug’ining hosil bo’lish issiqligini (kJ/mol) aniqlang. Benzol bug’lari ideal gaz qonunlariga amalqilishini hisobga olib, 100g benzol qaynash harotatida (80,2ºC) bug’lanishidagi ΔU ni toping. Benzolning bug’lanish issiqligi 394 J/g. Suyuqlik hajmi hisobga olinmasin. Quyidagi sistema uchun ΔHº298 va ΔU larni aniqlang: 4NH3(g) + 3O2 (g) = 2N2 (g) + 6H2O (s) Fe (q) + Cl2 (g) = FeCl3 (q) sistema ichki energiyasi o’zgarishi -334,0 kJ ga teng. Reaksiya uchun ΔHº298 ni aniqlang. Quyiadgi ma’lumotlardan foydalanib: ammiak hosil bo’lish issiqligi 46,0 kJ, azot (II) oksidi hosil bo’lish issiqligi 90,4 kJ ga, suv bug’larining hosil bo’lish issiqligi esa 242,0 kJ ga teng bo’lsa, ammiak oksidlanish reaksiyasining issiqlik effektini hisoblang: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O. 1 kg etil spirti yonganda qancha issiqlik ajraladi. Etil spirtining yonish reaksiya tenglamasi quyidagicha: C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O + 1379,2 kJ. Amaliy mashg’ulot-7 Kimyoviy kinetika va muvozanat. 1.Reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birining dastlabki konsentratsiyasi 2,4 mol/l bo’lib, 12 sekund vaqt o’tgandan so’ng uning konsentratsiyasi 0,8 mol/l bo’lgan bo’lsa, reaksiyaning o’rtacha tezligi qanday bo’lgan? C = 2,4 mol/l C - dastlabki konsentratsiya (mol/l) C = 0,8 mol/l C - oxirgi konsentratsiya (mol/l) t =12 sek t - vaqt ? ∆ ∆ mol/l ∙ sek 2. N2 va H2 ning boshlang’ich konsentratsiyalari [N2]=1,2 mol/l; [H2]=2,4 mol/l bo’lib 12 sekunddan keyin [H2]=0,3 mol/l bo’lgan, berilgan reaksiyaning o’rtacha tezligini va reaksiyada ta’sirlashmay qolgan [N2] ning konsentratsiyasini toping. mol/l∙sek [H ] = 2,4 – 0,3 = 2,1 mol/l [N ] = 1,2 - 0,7 = 0,5 M qolgan. 3. V = 6l bo’lgan yopiq idishda 0,9 mol Cl2 va unga yetarli miqdor H2 bor. Reaksiya 32 sekund davom etgandan so’ng Cl ning miqdori 0,3 mol miqdorgacha kamaygan bo’lsa, reaksiyaning o’rtacha tezligi qanday bo’ladi? (mol/l sek) Bu masalada, masala shartiga ahamiyat bersak Cl ning mol miqdori 0,3 mol gacha kamaygan, demak Cl2 ning dastlabki mol miqdori 0,9 dan → 0,6 mol miqdorga tushgan, 0,3 mol Cl reaksiyaga kirishgan n = 0,9 mol n = 0,6 mol 0,3 mol ( mol/l ∙ sek) t = 32sekund V = 6 l ? 4. O’rtacha tezligi 0,3 mol/l∙sek bo’lgan reaksiyada moddaning (Cl ) dastlabki konsentratsiyasi 5,5 mol/l bo’lib, 15 sekunddan so’ng uning konsentratsiyasi qanday bo’ladi? = 0,3 mol/l∙sek C = 5.5 mol/l ∆ = 15 sek C = ? mol/l 5. reaksiyada bosim 3 marta oshganda reaksiya tezligi necha marta ortadi? Reaksiyaning dastlabki tezligi: Bosim 3 marta oshganda: marta ortadi 6. reaksiyada: a) bosim 4 marta oshirilsa b) hajm 4 marta oshirilsa, o’ngga siljigan reaksiya tezligi necha marta o’zgaradi? a) b) demak, hajm 4 marta oshsa bosim 4 marta kamayadi, shu sababli Demak o’ng tomonga reaksiya tezligi 64 marta kamayadi 7. reaksiyada H konsentratsiyasi 0,3 mol/l dan 1,2 mol/l ga, Cl ning konsentratsiyasi esa 0,4 mol/l dan 1,8 mol/l ga oshirilganda, reaksiya tezligi necha marta ortadi? 1) Reaksiyaga kirishayotgan har bir moddaning konsentratsiyasi necha marta ortganligini topib olamiz. marta marta ortadi 8. Quyidagi reaksiyada kislorod o’rniga havo ishlatilsa (havoda kislrodning hajmiy ulushi 20% ) reaksiya tezligi qanday o’zgaradi? Havoning tarkibida kislorod 1/5 ga teng.
Javob: Reaksiya tezligi 3125 marta kamayadi. 9. Reaksiya tezligining temperatura koeffitsiyenti 3 bo’lganda, harorat 30 0C dan 90 0C gacha oshirilganda reaksiya tezligi necha marta oshadi? γ = 3
t = 90 0C = ? marta ortadi. 10. Reaksiya 70 0C da 128 sekund, 100 0C da esa 16 sekundda tugasa, reaksiyaning temperatura koeffisiyentini aniqlang. t = 70 0C t = 100 0C sekund sekund ? 11. Temperatura koeffisiyenti 2 ga teng bo’lgan reaksiya tezligini 100 marta oshirish uchun temperaturani necha gradusga oshirish kerak? yoki ? Demak: log2 100 = 6,64 t2 = 6,64 ∙ 10 = 66,40C . Bu turdagi masalalarni yechish uchun B.M.Bradusning “To’rt xonali matematik jadvalidan” yoki bo’lmasa logarifmik jadvaldan foydalanamiz. Quyidagicha formula kiritamiz: natijani keltirib chiqarish uchun kalkulyatorda 100 yozasiz “log” tugmasini bosasiz → 2 qiymat kelib chiqadi. Demak, 0C 12. Harorat 30 0C dan 80 0C gacha oshirilganda reaksiya tezligi 1200 marta ortadi. Reaksiya temperatura koeffisiyentini aniqlang. t = 30 0C t = 80 0C ya’ni: = 1200 = γ5 1200 = γ5 ? Chiqqan bu natijani antilogarifmlaymiz. Buning uchun logarifmik kalkulatordan 0,6158 yozib olamiz tugmasini bosasiz, so’ngra tugmachalarini topib bosamiz natija kelib chiqadi. Demak, demak ga teng ekan. 13. reaksiyada temperatura 50 0C ga ko’tarilganda reaksiya tezligi 5 marta ortadi. Agar shu reaksiyada temperatura 40 0C dan 180 0C gacha ko’tarilsa reaksiya tezligi necha marta ortishi mumkin? marta ortadi. 14. 200C da reaksiyaning tezlik konstantasi 10-4 ga, 500C da esa 8 ∙ 10-4 ga teng bo’lsa, reaksiya tezligining harorat koeffitsienti nechaga teng bo’ladi? k1 = 10-4 k2 =8 ∙ 10-4 8 = 23 = γ = 2 ga teng ekan. 15. Tenglamasi CO2 + H2 ↔ CO + H2O bo’lgan reaksiya boshlangandan 110 sekund vaqt o’tganda, is gazining konsentratsiyasi 0,27 mol/l bo’lgan. Shundan keyin yana 3 minut 15 sekund o’tgandan keyin esa 0,34 mol/l bo’lgan. Shu reaksiyaning o’rtacha tezligini toping? 1) ∆t = t1 + t2 = 110 + 195 = 305 sekund 2) υo’rt = = mol/l∙s 3) 1 sekund ------------------------------ mol/l∙s 60 sekund ------------------------------ x x =0,067 mol/l∙minut 16. 200C da ikkita reaksiyaning tezligi bir xil bo’lib, ularning biri uchun harorat koeffitsienti 2 ga, ikkinchisi uchun esa 3 ga teng. Qanday haroratda ularning tezliklari besh marta farq qiladi? x lg 1,5 = lg 5 ga quyamiz. t2 – 20 = 4 ∙ 10 = 40 t2 = 40 + 20 = 600C 17. Temperatura koeffitsiyenti 2 va 4 bo’lgan ikkita reaksiyaning boshlang’ich haroratlari tegishli ravishda 300С va 400C ga teng. Qanday haroratda ikkinchi reaksiyaning tezligi birinchisidan ikki marta katta bo’ladi? = 21· 2t2 – 80 = 10 + t2 – 30 t2 = 600C Tarqatma material Muvozanatning o’zgarishini 1884 yilda Le – Shatel’e ta’rifladi: Muvozanat holatda turgan sistemaga biror tashqi ta’sir o’tkazilsa (harorat, bosim yoki moddalardan birining konsentratsiyasi o’zgartirilsa), muvozanat shu ta’sirni kamaytiruvchi reaksiya tomon siljiydi. Masalan, o’ng tomonga boradigan ekzotermik (teskari tomonga esa endotermik) jarayonni olamiz: 1.Harorat orttirilganda kimyoviy muvozanat chap tomonga siljiydi. Chunki issiqlik ajralyapti, harorat kerak emas. Haroratni pasaytirsak (sistema sovutilsa) muvozanat o’ng tomonga siljiydi. 2.Bosimning o’zgarishi . Yopiq idishda o’zgarmas haroratda mahsulotlar kam hajm egallaydi, boshlang’ich moddalar esa ko’proq hajm egallaydi. Yuqoridagi reaksiyada muvozanat bosim ortishi bilan o’ng tomonga siljiydi. Chunki 4 hajm 2 hajm 3. Konsentratsiyaning o’zgarishi. Agar boshlang’ich moddalardan birining konsentratsiyasi orttirilsa, shu modda ishtirokida o’ng tomonga boradigan reaksiya tezligi ortadi va kimyoviy muvozanat o’ng tomonga siljiydi. 4. Katalizator kimyoviy muvozanatga ta’sir ko’rsatmaydi, balki muvozanat holat qaror topishini tezlashtiradi. Eslatma : Tenglamasi aA + bB ↔ cC + dD bo’lgan reaksiyaning tezlik ifodasi bo’ladi. k - reaksiyaning tezlik konstantasi, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga va haroratga bog’liq. I. Moddalar konsentratsiyasining o'zgarishi 2A + 3B ↔ 2C + 2D O'ngga siljitish uchun → A va B, A yoki B larning konsentratsiyasini oshirish kerak; C va D, C yoki D larning konsentratsiyasini kamaytirish kerak. Chapga siljitish uchun ← 2A + 3B ↔ 2C + 2D A va B, A yoki B moddalarning konsentratsiyasini kamaytirish kerak. C va D, C yoki D moddalarning konsentratsiyasini orttirish kerak. II. Bosimning o'zgarishi a) bosim (P) oshsa zarrachalar (hajm, mol) soni kam bo'lgan tomonga siljiydi, masalan: A2 + 3B2 ↔ 2AB3 4 mol 2 mol demak chap tomonda mol miqdor katta bo'lgani uchun P oshirilsa muvozanat o'ngga siljiydi. b) bosim (P) kamaytirilsa zarrachalar soni ko'p tomonga siljiydi N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g) bosim kamaysa chapga bosim oshsa o’ngga c) bosim ta'sir etmaydi agar reaksiyaga kirishuvchi va mahsulotlar gaz agregat holatida bo'lsa reaksiyaning o'ng va chap tomonidagi mol miqdorlar bir xil bo'lsa bosim ta’sir etmaydi. Bosim (P), konsentratsiya (C), hajm (V) o'zgarishi qattiq moddalarga tasir etmaydi. III. Hajm o'zgarishi. Hajm kamaysa bosim ortadi yoki aksincha, hajm ortsa bosim kamayadi. hajm oshsa, zarrachalar ko'p tomonga siljiydi. Hajm kamaysa, zarrachalar kam tomonga siljiydi. 3 A + 4B ↔ 7C + 3D demak: V kamaysa 7 10 V oshsa IV. Temperatura o'zgarishi. a) Ekzotermik reaksiya - issiqlik chiqishi bilan boradigan reaksiyalarda + Q yoki -∆H CH4 + 2O2 ↔ CO2 + 2H2O +Q (-∆H) t0 C. oshsa t0 C. kamaysa b) Endotermik reaksiya - issiqlik yutilishi bilan boradigan reaksiyalar -Q yoki +∆H 2SO2 + O2 → 2SO3 -Q (+∆H) t0 C. oshsa t0 C. kamaysa 3. N2 + H2 → NH3 reaksiyada boshlang’ich konsentratsiyalar [N2]=2 mol/l; [H2]=3 mol/l bo’lgan. N2 ning 30% i reaksiyaga kirishgan vaqtda muvozanat qaror topgan. Muvozanat konstatasini va [N2], [H3], [NH3] larning muvozanat holatidagi konsentratsiyalarini toping. 1) N2 + 3H2 → 2NH3 C(muv) = (bosh) – (sarf) C(bosh) = (muv) + (sarf) 2 mol/l ∙ = 0,6 mol/l (sarf kon. N2) 2) N2 + 3H2 → 2NH3 1 ––––– 3--------- 2 0,6 ––––– x1-------- x2 x1= 1,8 mol/l(sarf kon. H2); x2 = 1,2 mol/l(sarf kon. NH3) 3) [N2]muv = 2-0,6 = 1,4 mol/l [H2]muv = 3-1,8 = 1,2 mol/l 4. CO(g) + H2O(g) ↔ CO2 + H2 reaksiyaning muvozanat konstantasi 8500 C da 1 ga teng. CO va H2O ning boshlang’ich konsentratsiyalari 2 va 3 mol/l bo’lsa, ularning muvozanat holatdagi konsentratsiyalarini (mol/l) aniqlang. [2-x] [3-x] [x] [x] CO + H2O ↔ CO2 + H2 Kmuv = 1 → x2 = (2-x) ∙ (3-x) → x2 = 6-5x + x2 5x = 6 x = 1,2 mol/l [CO2]muv va [H2]muv ga teng. [CO]muv = 2-1,2 = 0,8 mol/l [H2O]muv = 3-1,2 = 1,8 mol/l 5. NH3 + Cl2 ↔ N2 + HCl reaksiya hajmi 0,003 m3 bo’lgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda moddalarning konsentratsiyalari [NH3] = 0,2; [Cl2] = 0,1; [N2] = 0,3 mol/l bo’lsa, boshlang’ich moddalar miqdori (mol) yig’indisini hisoblang. 2NH3 + 3Cl2 ↔ N2 + 6HCl 2 -------- 3 -------- 1 x1 -------- x2 ------- 0,3 x1 = 0,6 mol/l (NH3); x2 = 0,9 mol/l (Cl2); [NH3]bosh = 0,2 + 0,6 = 0,8 mol/l V = 0,003 m3 = 3 l [Cl2]bosh = 0,1 + 0,9 = 1 mol/l = C ∙ V = 0,8 ∙ 3 = 2,4 mol = 1 ∙ 3 = 3 mol = 2,4 + 3 = 5,4 mol 6. SO2 + O2 → SO3 reaksiya V = 0,006 m3 bo’lgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda [SO3] ning konsentratsiyasi 0,8 mol/l ga teng bo’ldi. Boshlang’ich moddalarning miqdori SO2=9 mol va O2=6,0 mol bo’lsa, ularning muvozanat konsentratsiyasini (mol/l) toping. 2SO2 + O2 ↔ 2SO3 V = 0,006 m3 = 6 l 2 ------- 1 ––– 2 x2-------- x1––– 0,8 x1 = 0,4 mol/l(sarf kon. O2); x2= 0,8 mol/l(sarf kon. SO2); (bosh) (bosh) [SO2]muv = [SO2]bosh – [SO2]sarf = 1,5-0,8 = 0,7 mol/l [O2]muv = [1] – [0,4] = 1-0,4 = 0,6 mol/l 7. NO + O2 → NO2 reaksiya V=0,01 m3 bo’lgan idishda olib borildi. Kimyoviy muvozanat qaror topganda (Km=1) 3 mol NO2 hosil bo’ldi. NO ning boshlang’ich konsentratsiyasi 0,6 mol/l bo’lsa, muvozanat qaror topish uchun O2 miqdorining (mol) necha foizi sarflangan. V = 0,01 m3 = 10 l. 2NO + O2 → 2NO2 (muv) 2 mol/l ----- 1 mol/l ----- 2mol/l 0,3 mol/l --- 0,15 mol/l ----- 0,3 mol/l (muv) (sarf) -------- (sarf) --------- (muv) [O2] bosh = x mol/l 0,09 = 0,09x - 0,0135 0,1035 = 0,09x x = 1,15 mol/l [O2] bosh= 1,15 mol/l 8. SO2 + O2 ↔ SO3 reaksiyada SO3 ning konsentratiyasi 0,2 mol/l bo’lganda kimyoviy muvozanat qaror topdi [Km=1]. SO2 ning boshlang’ich konsentratsiyasi 0,6 mol/l bo’lsa, O2 ning dastlabki konsentratsiyasini (mol/l) hisoblang. [O2] = x-0,1 2SO2 + O2 → 2SO3 0,2 mol/l ––– 1 mol/l ––– 2 mol/l [SO2] muv. = 0,6 – 0,2 = 0,4 mol/l x2 ––– x1 ––– 0,2 mol/l x2= 0,2 mol/l(sarf) ––– x1= 0,1 mol/l(sarf) ––– 0,2 mol/l 1 = 0,22 = 0,42 ∙ (x - 0,1) 0,04 = 0,16x – 0,016 0,056 = 0,16x x = 0,35 [O2]bosh = 0,35 mol/l 2-usul. [SO2 ] muv = 0,6 (bosh) - 0,2 (sarf) = 0,4 mol/l [O2] muv = x mol/l [SO3] muv = 0,2 mol/l x = 0,25 mol/l (muv) O2 [O2] bosh = 0,25 + 0,1=0,35 mol/l 9. A + B → C + D reaksiya uchun B moddadan 1,2 mol olindi va muvozanat qaror topganda [Km=1]. D moddadan 0,8 mol hosil bo’ldi. Reaktor hajmi 0,004 m3 bo’lsa, A ning boshlang’ich konsentratsiyasini (mol/l) toping. (x-0,2) (0,3-0,2=0,1) (0,2) (0,2) A(g) + B(g) → C(g) + D(g) V = 0,004 m3 = 4 l. Km=1 0,22 = 0,04 = 0,1 x – 0,02 0,06 = 0,1 x x = 0,6 [A]bosh = 0,6 mol/l 10. A + B → C + D muvozanatdagi sistemada moddalar konsentratsiyalari mos ravishda 6, 2, 4, 3 mol/l bo’lgan. Sistemadagi B moddadan 4 mol/l qo’shilgandan keyin A, B, C va D moddalarning yangi muvozanat holatdagi konsentratsiyalarini hisoblang. [A] = 6 - x [B] = 2 + 4 - x [C] = 4 + x [D] = 3 + x 12 + 4x + 3x + x2 = 36 - 6x - 6x + x2 12 + 7x = 36 - 12x 12x + 7x = 36 – 12 19x = 24 x = 1,26 [A] = 6 - 1,26 = 4,74 [B] = 6 - 1,26 = 4,74 [C] = 4 + 1,26 = 5,26 [D] = 3 + 1,26 = 4,26 11. A + B → C + D muvozanatdagi sistemada moddalar konsentratsiyalari mos ravishda 8, 3, 2, 12 mol/l bo’lgan. Muvozanatdagi sistemadan C moddadan 2 mol/l chiqarib yuborilgan. Yangi muvozanatdagi A, B, C va D moddalarning konsentratsiyalarini toping. bunda C – x deb olamiz [A] = 8 - x [B] = 3 - x [D] = 12 + x = (8-x) ∙ (3-x) x2 + 12x = 24 - 8x - 3x + x2 12x = 24 - 11x 24 = 23x x = 1,04 mol/l [A] = 8-1,04 = 6,96 mol/l [B] = 3-1,04 = 1,96 mol/l [D] = 12+1,04 = 13,04 mol/l Mustaqil ta’lim 1. Tеmirning хlоr bilаn оksidlаnish rеаksiyasi 500С dа 135 sоniyadа tugаydi. 800С dа bu jаrаyon qаnchа vаqtdа tugаydi? Tеgishli hаrоrаtlаr оrаlig’idа hаrоrаt kоeffisiyеnti 2 gа tеng. 2. Аgаr rеаksiyaning hаrоrаt kоeffisiyеnti 3 gа tеng bo’lsа, bu sistеmаdа hаrоrаt 500C dаn 300C gаchа sоvitilsа, rеаksiya tеzligi nеchа mаrtа kаmаyadi? 3. А+2B→C+D sхеmа bilаn kеchаdigаn rеаksiyadа B mоddа bоshlаng’ich kоn-sеntrаtsiyasi 0,02 mоl/l gа tеng. 10 sоniya vаqt o’tgаch esа B mоddа kоnsеntrаtsiyasi 2 mаrtа kаmаyadi. Rеаksiya tеzligini tоping. 4. Kimyoviy rеаksiyaning 400C dаgi tеzligi 0,2 mоl/(lּsоаt) gа tеng. Hаrоrаt kоeffisiyеnti 2 gа tеng bo’lsа, rеаksiya tеzligi 700C dа nеchаgа tеng (mоl/(lּmin)) bo’lаdi? 5. А+2B=C sхеmа bilаn kеchаdigаn rеаksiya tеzligi quyidаgi hоlаtlаrdа qаndаy o’zgаrаdi? А) fаqаt А kоnsеntrаtsiyasi 3 mаrtа оshirilsа; B) rеаksiyagа kirishuvchi mоddаlаr kоnsеntrаtsiyasi 2 mаrtа оshirilsа; V) А kоnsеntrаtsiyasi 2 mаrtа оshirilib, B niki 2 mаrtа kamaytirilsa; 6. А+B=C tеnglаmаgа mоs kimyoviy rеаksiyadа dаstlаb А vа B mоddаlаr kоnsеntrаtsiyalаri 0,8 vа 0,65 mоl/l gа tеng. 10 dаqiqаdаn so’ng А mоddа kоnsеntrаtsiyasi 0,55 mоl/l gа yеtdi. Bu vаqtdа kеchgаn rеаksiyaning o’rtаchа tеzligini аniqlаng, (mоl/(lּmin)). 7. 2 l hаjmdаgi idishdа 4,5 mоl А vа 3 mоl B gаzlаr аrаlаshtirildi. А+B=V rеаksiya boyichа 20 sоniya o’tgаch sistеmаdа 2 mоl V hоsil bo’lаdi. Bu vаqt dаvоmidаgi rеаksiya o’rtаchа tеzligini tоping vа tа’sirlаshmаy qоlgаn А, B mоddаlаr kоnsеntrаtsiyalаrini аniqlаng. 8. 2HBr(gаz) = H2(gаz) + Br2(gаz)–Q muvоzаnаtdаgi sistеmаdа quyidаgi оmillаr muvоzаnаtgа qаndаy tа’sir etаdi? а)bosimni oshirish; b) haroratni ko’tarish; v) HBr konsentratsiyasini oshirish; g)vоdоrоd qo’shilishi; d)suv bug’i qo’shish; e) kаtаlizаtоr kiritish; j) quritgich kiritilishi. 9. Quyidаgi sistеmаlаrdа hаrоrаtning pаsаytirilishi muvоzаnаtgа qаndаy tа’sir etаdi? 1) NaHCO3↔Na2CO3+H2O+CO2–Q; 2) 2NO + O2 ↔ 2NO2 + Q. 10. CuО bilаn NH3 ning qizdirgаndа tа’sirlаshuv rеаksiyasini muvоzаnаtli sistеmа dеb qаrаsh mumkinmi? Izоhlаng. 11. H2 vа J2 tа’sirlаshuvidа Cо(H2)=2,3 ∙10-3 vа Cо(I2)=1,1∙10-3 mоl hamda rеаksiya bоshlаng’ich tеzligi 2,5∙10-3 mоl/(l·sеk) (iоdgа nisbаtаn). а) vodorodgа nisbаtаn; b) HJ hоsil bo’lishiga nisbatan rеаksiyaning o’rtacha tеzligi qаndаy bo’lаdi? 12. 2 l sig’imli idishdа 4,5 mоl А gаz vа 3 mоl B gаz аrаlаshtirildi. Muvоzаnаt o’rnаtilgаch А+B=V rеаksiya boyichа 2 mоl V gаz hоsil bo’lgаnligi аniqlаndi. Rеаksiya uchun muvоzаnаt kоnstаntаsini tоping. 13. 2 l sig’imli idishdа 1,5 mоldаn А vа B gаzlаr аrаlаshtirildi. Muvоzаnаt o’rnаtilgаch А+B=V+G tеnglаmа boyichа 0,2 mоl V gаz hоsil bo’lgаnligi аniqlаndi. Rеаksiya uchun muvоzаnаt kоnstаntаsini tоping. 14. H2 оlishdа suv bug’i bilаn CО tа’sirlаshuvi quyidаgichа kеchаdi: СО(gaz) + H2О(bug’) СО2(gaz) + H2(gaz) Rеаksiyadа muvоzаnаt hоlаtdа [CO]=0,02 mоl/l, [CO2]=0,08 mоl/l, [H2O]=0,32 mоl/l, [H2]=0,08 mоl/l gа tеng. Shu hаrоrаtdа rеаksiya uchun muvоzаnаt kоnstаntаsini vа CО, H2О bоshlаng’ich kоnsеntrаtsiyalаrini аniqlаng. Bundа [CO2]0=[H2]0=0. 15. Аmmiаk sintеzidа muvоzаnаt hоlаtdа [N2]=0,02 mоl/l, [NH3]=0,4 mоl/l, [H2]=1,8 mоl/l gа tеng. Shu shаrоitdа rеаksiya muvоzаnаt kоnstаntаsini vа N2 hamda H2 ning bоshlаng’ich kоnsеntrаtsiyalаrini tоping. Jаrаyon dоimiy hаjmdа оlib bоrilgаn vа [NH3]0=0. 16. Quyidаgi muvоzаnаtli sistеmа CaCl2+2H2O +2CO2 = Ca(HCO3)2 +2HCl dа 1) bоsimning оshishi; 2) hаrоrаt оshishi; 3) kislоtа qo’shish; 4) CаCl2 qo’shish; 5) eritmа suyultirilishi muvоzаnаtgа qаndаy tа’sir ko’rsаtаdi? 17. Mа’lum bir hаrоrаtdа FeSO4 ning eruvchаnligi (100 g suvdа) 20,773 g, оlingаn toyingаn eritmа zichligi esа 1,18 g/sm3. FeSO4∙7H2О zichligi 1,90 g/sm3, suv zichligi 1 gа tеng bo’lsа, Shu haroratdа tеmir kupоrоsining eruvchаnligi bоsim оshirilgаndа qandаy o’zgаrаdi? Jаvоbingizni izоhlаng. 18. NH3 ning 819 K haroratdа pаrchаlаnish rеаksiyasi (yopiq idishdа) muvоzаnаt kоnstаntаsini tоping. ([NH3]0 = 1 mоl/l, 273 K dаn 819 K gаchа va bosim P1/P0=3,3) 19. CО vа Cl2 tа’sirlаshuvidа rеаksiyagа kirishuvchi mоddаlаrning kоnsеntrаtsiyalаri 3 mаrtа kаmаytirilsа, CО(gаz)+Cl2(gаz)=SОCl2(gаz) rеаksiyadа tеzlik nеchа mаrtа kаmаyadi. 20. Kimyoviy rеаksiyaning 200C dаgi tеzligi 1 mоl/(lּsеk) gа tеng. Аgаr jаrаyonning harorat kоeffisiyеnti 3 gа tеng bo’lsа, 600C dаgi rеаksiya tеzligini tоping. 21. Аmmоniy nitritdаn аzоt hоsil bo’lish jаrаyonidа 2,8 l аzоt (n:sh dа), аmmоniy biхrоmаt pаrchаlаnishdа esа 2,8 g аzоt bir xil muddatda hоsil bo’ldi. I rеаksiya tеzligi II rеаksiya tеzligidаn nеchа mаrtа fаrq kilаdi? 22. Quyidаgi sistеmаdа N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) vоdоrоd kоnsеntrаtsiyasi 2 mаrtа, N2 niki 4 mаrtа оshirilsа, to’g’ri rеаksiya tеzligi nеchа mаrtа o’zgаrаdi? 23. Rеаksiyaning 500C dаgi tеzligi 5 mоl/(lּsеk) gа tеng. Bu rеаksiyaning 1000C dаgi tеzligi qandаy? γ=2 24. Bu sistеmаdа 2SO2(g)+ O2(g) =2SO3(g)+Q, dоimiy haroratdа gаzlаr аrаlаshmаsi bоsimi 4 mаrtа kаmаytirilsа, to’g’ri rеаksiya tеzligi nеchа mаrtа o’zgаrаdi? 25. Rеаksiоn аrаlаshmа harorati 400C dаn 100C gаchа sоvutilsа kimyoviy rеаksiya tеzligi 27 mаrtа kаmаydi. Jаrаyon uchun harorat kоeffisiyеntini tоping. 26. Harorat kоeffisiyеnti 5 gа tеng rеаksiyadа gаzsimоn rеаksiоn аrаlаshmа hаrо-rаtini nеchа 0C gа оshirilgаndа rеаksiya tеzligi 625 mаrtа оshаdi? 27. Rеаksiya uchun harorat kоeffisiyеnti 3 gа tеng. Shu rеаksiya 400C dа 180 sоniyadа tugаydi. 600 C dа shu rеаksiya qanchа vаqtdа tugаydi? 28. Quyidаgi sistеmаlаrdа bоsimning 2 mаrtа оshirilishi rеаksiya tеzligini nеchа mаrtа o’zgаrtirаdi: 1) 2N2O5 =4NO2+O2 ; 2) 4H2+2NO=4H2O(bug) +N2? 29. Kimyoviy jаrаyondа haroratni 350 gа оshirilgаndа rеаksiya tеzligi 128 mаrtа оrtdi. Shu jаrаyon uchun rеаksiyaning harorat kоeffisiyеntini tоping. Tarqatma material 1.Juftlashmagan elektronlar soni teng bo’lgan atomlarni ko’rsating. 1) K 2) Ca 3) Al 4) C 5) Cr 6) Mn A) 1,2 B) 3,4 C) 5,6 D) 1,3 E) 2,4 2.Juftlashmagan elektronlar soni teng bo’lgan atomlarni ko’rsating. 1) Ne 2) Be 3) B 4) O 5) Mo 6) P A) 1.2 B) 3,4 C) 5,6 D) 1,3 E) 2,4 3.Juftlashmagan elektronlar soni eng ko’p bo’lgan atomni ko’rsating. A) S B) Cl C) Mo D) P E) Si 4.Qo’zg’algan holatda juftlashmagan elektronlar soni eng ko’p bo’lgan elementni ko’rsating. A) O B) As C) Cr D) S E) Br 5.Elektron formulasi quyidagicha bo’lgan elementlarni atom radiuslarining ortib borish tartibida joylashtiring. 1) 2s2 2p4 2) 2p6 3s2 3) 3s2 3p2 4) 3s2 3p4 5) 3p6 4s1 6) 4p6 5s1 A) 1,2,3,4,5,6 B) 1,4,3,2,5,6 C) 5,6,2,3,4,1 D) 2,3,4,5,,6,1 E) 1,3,5,4,2,6 6.Elektron formulasi keltirilgan elmentlar orasida s-elementlarni ko’rsating. 1) ..4p6 5s2 2) ..3d10 4s1 3) ..3p64s1 4) ..4s2 4p1 5) 1s2 6) ..4d5 5s1 A) 1,2,3 B) 4,5,6 C) 1,2,4 D) 3,5,6 E) 1,3,5 7. Elektron formulasi keltirilgan elmentlar orasida p-elementlarni ko’rsating. 1) 3s2 3p5 2) 3p6 3d1 4s2 3) 4p6 4d5 5s1 4) 4s24p3 5) 2p63s1 6) 3d54s2 A) 1,4 B) 2,5 C) 3,6 D) 1,2,3 E) 4,5,6 8.Juftlashmagan elektronlari bo’lmagan elmentlarni ko’rsating. 1) Zn 2) Ar 3) V 4) Ne 5) S 6) Sr A) 2,4 B) 1,2,3 C) 1,2,4,6 D) 4,5,6 E) 1,2,3 A) 2,4,7 B) 1,2,3 C) 4,5,6 D) 1,3,5,7 E) 2,4,6 9. Elektron formulasi keltirilgan elmentlar orasida d-elementlarni ko’rsating. 1) 3p6 3d0 4s2 2) 3p6 3d6 4s2 3) 3p6 3d10 4s1 4) 3p6 3d10 4s2 4p1 5) 3p6 3d0 4s1 6) 3p6 3d10 4s2 4p2 A) 1,2 B) 2,3 C) 3,4 D) 4,5 E) 5,6 10. 4p pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 4d B) 4f C) 3d D) 5s E) 5p 11. 5s pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 5p B) 4d C) 4f D) 5d E) 6s 12. 3d pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 4s B) 4p C) 3f D) 4d E) 5s 13. 4d pog’onadan keyin qaysi pog’ona elektronlarga to’la boshlaydi? A) 4f B) 3f C) 5s D) 5p E) 6s 14. Davriy jadvalda nechta s va p elementlar bor ? A) 12 va 30 B) 12 va 28 C) 14 va 32 D) 14 va 30 E) 14 va 24 15. Elektron formulasi 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2 bo’lgan element davriy jadvalning qaysi davri va guruhida joylashgan? A) IV va V B) III va II C) IV va VII D) IV va VI E) III va VIII Mustaqil ta’lim Elementlar davriy sistemasini guruxlar va davrlar bo’ylab, shuningdek gorizantal va dioganal usulda xossalarini o’zgarishini quyidagi sxemalar orqali tushintiring. (metallik, metalmaslik, oksidlovchilik va qaytaruvchilik, elektomanfiyligi, atom radiusi, ionlanish energiyasi va boshqa xossalari) Masalan mettallik xossasi o’ngdan chapga tomon kamayadi yoki susayadi. Download 0.97 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||