Aniq-tabiiy va jismoniy madaniyat fakulteti

O'z zamonasining eng iqtidorli va shuhrat qozongan arab alkimyogar] Abu Abdulloh Jobir ibn Xayyom (721-815 yy.) Kufa (Iroq, hozirgi Mashhad) shahrida tug’iSgan, Yevropada Geber nomi bilan mashhur. Buyuk alloma islom davlati rivojlanishining eng yuqori cho'qqiga erishgan zamon - xalifa Xorun ar-Rashid hukmronligi davrida yashab, matematika, tabobat, kimyo va falsafa fanlari sohasida ijod qildi, Aristoteining to'rt unsur stixiyalar haqidagi ta'limotiga asoslangan holda metallarning paydo bo'lishi haqidagi simob-oltingugurt nazariyasini yaratdi. Bir qator amaliy kimyo tadqiqot usullarini takomillashtirib, kerakli jihozlar, uskunaiar, isitish pechlari va shisha idishlari tayyorlashni kashf qilganlar.

Alohida ta'kidlash lozimki, simob-oltingugurt nazariyasi o'z zamonasining eksperimental tajribaiaridan kelib chiqqan xususiy nalijalarini nazariy jihatdan umumlashtiradi, yaxlit, chuqur xulosalarga kelganligi bilan u qadimiy naturfalsafa ta'limotidan ijobiy iarq qiladi. Jobir ibn Xayyomning fikricha, yer qa'rida ikki xildagi bug’lanish mavjud; ammo quyosh nuri ta'sirida yer yuzidagi suvning bug’lanishi bundan mustasno, chunki u sovuq va holdir:

a) quyosh nuri ta'sirida suvning bug’lanishi Yer ostida, u issiq va quruq bo'lib, undan simob bunyod bo'ladi, bu bug’ to'rt muhim sifati bilan ajralib turadi: namiik, sovuqlik, quruqlik va issiqlik belgilari;

b) Yer qa'ridan ko'tariladigan quruq tutiin oltingugurtni hosil qiladi. -Hg - simob - metallar onasi; - oltingugurt -- metallar otasi, Ular yer qa'rida birikib turli oddiy metallarni (simob, qo'rg’oshin, mis, qalay, va temir) hosil qiladi, faqat oltin va kumush oltingugurt va simobning yetuk nisbatda birikishidan nihoyatda toza holda olinadi, ularni yer qa'rida olish juda qiyin, chunki oltinning zichligi simob zichligidan katta. Uni olish uchun simob va oltingugurtdan boshqa zichligi juda katta bo'lgan substansiya kerak. Shuning uchun ham sof oltin hosil bo'lishi uchun “tezlashtiruvchi” modda qo'shilishi kerak.

Oltingugurtning tabiatda uchrashi olinishi va xossalari.Oltingugurt S, tartib nomeri 16, atom og'irligi 32.064, elektron konfugurasiyasi  1S²2S²2P⁶3S²3P⁴; tabiiy izotoplari ₁₆³²S, ₁₆³³S, ₁₆³⁴S, ₁₆³⁶S.
Oltingugurt qadimdan ma'lum element. Oltingugurtning Yer qobig`idagi og'irlik miqdori 0.05 % ni tashkil etadi. Oltingugurt tabiatda erkin (tug`ma oltingugurt) holida va birikmalar (sulfidlar va sulfatlar) holida uchraydi. Eng muxim sulfid rudalar (ularning ko`rinishlariga qarab) kolchedanlar va metall yaltiroqlar nomi bilan yuritiladi. Bular qatoriga temir kolchedani FeS<sub>2</sub>, (buni pirit va oltingugurt kolchedani deb xam yuritiladi.) Rux yaltirog`i ZnS, qo`rg`oshin yaltirog`i PbS, mis kolchedani CuFeS<sub>2</sub>, mis yaltirog`i Cu₂S kiradi. Metall sulfatlar tuz uyumlarini hosil qiladi, ba'zilari dengiz suvida erigan holatda bo'ladi. Oltingugurt birikmalari neft konlarida va shifobaxsh suvlarda xam uchraydi. Eng muxim sulfatlar qatoriga gips CaSO₄^.2H₂O, angidrid CaSO₄, achchiq tuz MgSO₄ ^. 2H₂O, kizerit MgSO₄ ^. 2H₂O, og'ir shpat BaSO₄, selestin SrSO₄ va glauber tuzi NaSO₄ ^. 10H₂O kiradi. Organik olamda oltingugurt o`simlik va hayvon oqsili tarkibida bo'ladi. U uglerod, kislorod, vodorod , azot va fosfor kabi hayot uchun eng zarur elementlardan biridir. Toshko`mir tarkibida 1.5% ga qadar oltingugurt bo'ladi.
Ba'zan, oltingugurt, tarkibida oltingugurt bo'lgan gazlardan ham olinadi. Masalan, H₂S dan oltingugurt olish uchun texnikada quyidagi reaksiyalardan foydalaniladi.
2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O
2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O
Oltingugurtning kristall holatdagi allotropik modifikasiyalaridan eng muhimi ikkita: rombik yoki oktaedrik oltingugurt (a-oltingugurt) va monoklinik yoki prizmatik oltingugurt (β-oltingugurt).
Tabiatda uchraydigan rombik oltingugurtning solishtirma og'irligi 2.07, suyuqlanish xaroratsi 112,8^oC. Rombik oltingugurt 95,5^oC dan past haroratlardagina barqaror bo'ladi, 95.5°C dan yuqorida monoklinik oltingugurt barkarordir. Monoklinik oltingugurt prizma shaklidagi tinik kristallardan iborat bo'lib, uning solishtirma og'irligi 1.96g/sm³, suyuqlanish xaroratsi 119.3°C. Rombik oltingugurtni, masalan, 100°C da uzoq vaqt tutib turilsa, u monoklinik oltingugurtga aylanadi. 95.5°C da monoklinik oltingugurt bilan rombik oltingugurt muvozanat xolatida bo'ladi:S rombik « S monoklinik. Bu harorat rombik va monoklinik oltingugurtlarning bir-biriga aylanish haroratidir. Odatdagi sharoitda, qattiq oltingugurt molekulasi xalqa tarzida bir-biri bilan tutashadigan 8 atomdan tarkib topadi; S₈ qizdirilganda S₈ xalqasi uziladi. Yuqori haroratda zanjir bo`laklari mavjud bo'ladi. 448<sup>o</sup>C da oltingugurt qaynaydi. Bug` xolatda oltingugurt molekulalari S₈, S₆, S₄ va S₂ orasida muvozanat qaror topadi (harorat qanday bo'lishiga qarab.)
Oltingugurtning reaksion qobilyati odatdagi xaroratda u qadar yuqori emas; uning havoda alangalanish harorati 120°C ga yaqin. Uy haroratida u ishqoriy metallar bilan, mis, kumush va simob bilan reaksiyaga kirishishi uchun uni suyuqlanish haroratiga qadar qizdirish kerak.
Vodorod bilan oltingugurt birikishi uchun ancha yuqori xarorat talab qilinadi.
2Na + S = Na₂S ; 2K + S = K₂S ; Cu + S = CuS;
2Ag + S = Ag₂S ; Hg + S = HgS ; 2S + CL₂ = S₂Cl₂ ;
H₂ + S = H₂S
Oltingugurt ishqorlar bilan qizdirilganda quyidagi reaksiya boradi.
3S + 6NaOH →2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O
Vodorod sufid, tabiatda ba'zi shifobaxsh mineral suv manbalarida va oz miqdorda vulqon gazlar tarkibida uchraydi. Yuqori haroratda H₂ bilan S ni biriktirib xam H₂S ni sintez qilinadi.
H₂ + S = H₂S
Laboratoriyada H2S olish uchun metallarning sulfidlariga xlorid
kislota yoki sulfat kislotaning suyultirilgan eritmalari ta'sir ettiriladi.
FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S
Vodorod sulfid-rangsiz juda zaxarli gaz. Uning muzlash temperaturasi -83.6°C. H₂S gazi -60.75°C da suyuqlikka o'tadi. Suyuq xolatdagi H₂S amalda elektr tokini o`tkazmaydi. Qattiq qizdirilganda H<sub>2</sub>S vodorod va oltingugurtga ajraladi. H<sub>2</sub>S=H<sub>2</sub>+S. H<sub>2</sub>S havoda yonadi: 2H<sub>2</sub>S+3O<sub>2</sub>=2SO<sub>2</sub>+2H<sub>2</sub>O
Agar havoda yonib turgan H<sub>2</sub>S alangasi sovuq sirtga tutilsa yonish natijasida hosil bo`layotgan oltingugurt idish devoriga o`tiradi.
2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O
H₂S suvda eritilganda kuchsiz sulfid kislota xosil bo'ladi. (1l suvda 0°C da 4.6 l H₂S, 20°C da esa 2.6 l H₂S eriydi). Sulfid kislota ikki negizli kislotadir.


Vodorod sulfid asos va tuzlarning eritmalariga yuborilganida metall sulfidlari hosil bo'ladi. Suvda erimaydigan sulfidlar tegishli tuzlarning eritmalaridan H₂S o`tkazish yo`li bilan cho`kma xolida hosil qilinadi. Kaliy gidroksid eritmasi H<sub>2</sub>S bilan to`yintirilganda avval kaliy gidrosulfid hosil bo'ladi:
KOH + H₂S = KHS + H₂O
Eritmaga yana ishqor qo`shilganda (ya'ni mo'l ishqor bo'lganda) kaliy sulfid hosil bo’ladi.
KHS + KOH = K<sub>2</sub>S + H<sub>2</sub>O
Natriy sulfid natriy sulfatni ko`mir yordamida qaytarish yo`li bilan olinadi.
Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 4S = Na<sub>2</sub>S + 4CO
Ammoniy gidroksid eritmasiga H <sub>2</sub>S yuborish orqali ammoniy gidrosulfid NH <sub>4</sub>HS hosil qilinadi. Bu modda xatto 0°C da va 350 mm sim.ust. bosimidayoq quyidagicha parchalanadi.
NH<sub>4</sub>HS ↔ NH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>S
Kristallik ammoniy sulfid (NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>S faqat past haroratlardagina hosil qilinadi. Laboratoriyalarda qo`llaniladigan ammoniy sulfid eritmasi NH₄HS va NH₃ ning ekvimolekulyar aralashmalaridan iborat.
Ishqoriy va ishqoriy yer metallar sulfidlarining suvdagi aralashmalari beqaror bo'ladi. Chunki bu sulfidlar havoda osonlik bilan oltingugurtga qadar oksidlanadi. Hosil bo'lgan oltingugurt osongina metall sulfid eritmasida erib polisulfidlarni beradi. Masalan, Na₂S eritmasidan Na₂S₃^.8H₂O tarkibli natriy polisulfid hosil bo'ladi.
Na₂S + 2S →Na₂S₃
Og`ir metallarning sulfidlari, masalan; HgS, PbS, Sb<sub>2</sub>S<sub>3</sub>, CuS, CdS, ZnS, MnS, NiS tuzlariga xos rangga ega bo'lib, suvda yomon eriydi.
Ana shu sababli kationlarni bir-biridan ajratishda bunday sulfidlar hosil bo'lishidan foydalaniladi, chunki ularning ba'zilari suyultirilgan HCl eritmasida eriydi, ba'zilari suvda xam, HCl ning suyultirilgan eritmasida ham erimaydi.
Oltingugurtning uchta kislorodli birikmasi olingan. Bular SO, SO<sub>2</sub> va SO<sub>3</sub>.
Sulfid angidrid SO<sub>2</sub> xavoda oltingugurt yondirilganda hosil bo'ladi.
S + O<sub>2</sub> = SO<sub>2</sub>
Sulfit angidrid SO<sub>2</sub> rangsiz, o`tkir xidli zaxarli gaz. Uning parchalanish harorati juda yuqori (+157°C) bo'lgani uchun uni bosim ostida suyuqlikka aylantirish mumkin. Suyuq SO₂ bir atmosfera bosimida - 10°C da qaynaydi va -72.5°C da qotadi. SO₂ kuchli qaytaruvchidir. U xatto nitrat kislotani ham qaytaradi:
2HNO₃ + SO₂ = H₂SO₄ + 2NO₂
Suyuq SO₂ bug`langanda issiqlik yutiladi (atrof-50°C gacha soviydi). Shuning uchun suyuq SO<sub>2</sub> sovutuvchi ustanovkalarda qo`llaniladi. Suyuq SO₂ ning dielektrik konstantasi Ye=20 ga teng. U ba'zi moddalar uchun erituvchi sifatida ishlatiladi. SO₂ da S atomi sp² gibridlanadi.
Oltingugurt yondirilganda asosan sulfit angidrid hosil bo'ladi, shu bilan bir qatorda SO₂ ning juda oz qismi oksidlanish natijasida 4% chamasi SO₃ ham xosil bo'ladi.
2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃
K=2,22 ^. 10¹ teng. SO₃ ning xosil bo'lish reaksiyasi tenglamasini
SO₂ + 0.5O₂ ↔ SO₃
shaklida yozib muvozanat konstantasini parsial bosimlar bilan ifodalasak

ni olamiz. Bu yerda Pso₃-SO₃ ning parsial bosimi; Pso₂-esa SO₂ ning parsial bosimi; Ro2- kislorodning parsial bosimi. Yuqoridagi ifodadan, SO₃ parsial bosimining SO₂ ning parsial bosimiga nisbati, ya'ni reaksiyaning unumini ifodalovchi qiymat kislorodning parsial bosimi kvadrat ildiziga proporsional ekanligini ko`ramiz. Demak, reaksiyada SO₃ unumini oshirish uchun O₂ dan mo'l olish kerak. Gazlar katalizatorga yetmasdan avval to'rt xissa havo bilan aralashtirilsa, reaksiyaning unumi 450° C da 80.5% ga (400°C da esa 99.5% ga yetadi).