Anorganik kimyo
Download 5.87 Mb. Pdf ko'rish
|
|
[Col-' 'л Oh
[C o F J3 komplekslarining energetik diagrammalari tuzilishi. Molekular orbitallar usuli. Metallarning komplekslari uchun molekular orbitallardagi(MO) energetik pog‘onalar diagrammasi oddiy ikki atomli yoki ko‘p atomli molekulalardan keskin farq qiladi. Agar [C o(N H 3)6J3+ va [CoF6]3~ anionlar uchun ham MO usuli qo‘Hanganda o ‘sha atom orbitallardagi (AO) holatlardan foydalaniladi (27-rasm). Chap tarafda Co3+ ning 3d-, 4s- va 4p- atom orbitalari keltirilgan. Kompleks birikma hosil bo'lishida oltita ligand borligi uchun diagrammaning o ‘ng tarafi odatdagi MO orbitallardan farq qiladi. Ligandlar joylashgan orbitallar energiyasi metallning orbitallar energiyasidan farq qiladi. Agar C o(IlI) va ligandlar kompleksning molekular orbitallarida joylashgan bo'lsa, bog'lovchi orbitallaming oltitasi band bo'lib, metall — ligand orasida oltita bog' yuzaga kelgan. Kristall maydon nazariyasida ko'zda tutilgandek, parchalanish energiyasining qiymati (A) ancha farq qilgani uchun elektronlar Xund qoidasidan chetlangan holatda joylashgan. [CoF6]3’ kompleksida bo'lsa, parchalanish energiyasi qiymati ozligi uchun ham elektronlar joylanishi Xund qoidasi asosida joylashgan. Bu kompleksning magnit xossalari yuqoridir.Shunday holat kristall maydon nazariyasida ham kuzatilgan edi. Kompleks birikmalaming farmatsiyadagi ahamiyati. Odam organizmida 3% atrofida metallar borligi ma’lum. Ana shu metallar inson hayot faoliyatini to'la ta’minlaydi. Ishqoriy va ishqoriy - yer metallari kaliy, natriy, kalsiy, magniy eritmada akva ionlar holatida uchraydi. Ular qon, limfa, to'qimalardagi suyqliklarda nerv impulslari harakatini ta’minlaydi. Odam organizmida 100 mg atrofida siankobalamin (yog'da eriydigan vitamin B 12) uchraydi. Bu modda gemlarga o'xshash makrosiklik kompleks birikmadir (28-rasm). Bu birikmada mak- rosiklikligand sifatida tetradentant azot tutgan ligand porfin turadi. B12 vitamini eritrositlarninig shakllanishi va rivojlanishida muhim rol o'ynaydi. B,2 yetishmasligi og'ir kasallik - kamqonlikka olib keladi. d- elementlarning organik ligandlar bilan hosil qilgan kom pleks birikmalari organizmdagi oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida katalizator sifatida ishtirok etadi. Bu metallardan odam organizmida eng ko‘p tarqalgani temirdir. Ligandlar tabiatiga qarab, temir +2 oksidlanish darajasiga ega bo'lgan kompleks birikmalar (mioglobin, gemoglobin) va +3 oksidlanish darajasiga ega bo'lgan katalaza va oksidazaga o'xshash kompleks fermentlar hosil qilgan. O'simliklar hayotidagi muhim modda xlorofil ham tuzilishi jihatidan gemoglobinga o'xshab ketadi, lekin bu birikmada kompleks hosil qiluvchi ion Mg2+ hisoblanadi. Saraton kasalligidagi xavfli o'smalarning o'sishini platina(II) kom pleks birikm alari sek in lash tirish i aniqlangan (sis- [Pt(NH3)2CI2]). Iridiyning kompleks birikmalaridan (N H 3)2[IrCl6] ham saraton kasalligida foyda beradi. Oltinning -tiospirtlar bilan hosil qilgan kompleks birikmalari esa sil va moxov kasalligini davolashda qo'llaniladi. Kompleks birikmalar holatida juda ham ko'p dori moddalari ma’lum. Ulardan vitamin B12, feramid, koamid, krizano'. temir (III) gliserofosfati, temir (II) laktati va boshqalar kompleks birik malar holatidagi dorilarga kiradi. Ayniqsa temir yetishmaydigan anemiya kasalligida ishlatiladigan feramid Toshkent farmatsevtika institutining markaziy ilmiy laboratoriyasida ishlab chiqarilgan. O'zbekistondagi Toshkent kimyo-farmatsiya zavodida ishlab chiqariladi. Kompleks birikmalar farmatsevtik tahlilda keng qo'llaniladi. Nesler reaktivi, vismut birikmalarini temir birikmalarini aniqlash da ishlatiladi. Kompleks birikmalar yordamida platina metallari, oltin, ku mush, mis, xrom, nikel va kobalt olinadi va tozalanadi. Siyrak- yer elementlarini ajratishda ular juda qo‘l keladi. Manon Azizovich Azizov (1913—1987) — O'zbekistonda xizmat ko'rsatgan fan arbobi, kimyo fanlari doktori, professor. U Toshkent farmatsevtika institutida yangi koordinatsion birikmalar olish va ular orasidan istiqbolli fiziologik faol moddalar yaratish borasida dunyoga mashhur maktab yaratgan olimdir. Hozirgi kunda M.A.Azizov maktabi tomonidan koamid, kobalt-30, feramid, kupir va boshqa preparatlar anemiya, qon kasalliklari, gepatit, vitiligo, sil, radioprotektor preparatlar sifatida keng qo'llanilmoqda va turli kasalliklarda tavsiya etilgan. Nusrat Ag'zamovich Parpiyev (1931-yilda tug'ilgan). O'zbe kiston Respublikasi fanlar akademiyasining haqiqiy a’zosi, kimyo fanlari doktori, professor. Mamlakatimizda anorganik kimyo fanining koordinatsion birikmalar sohasida ilmiy izlanishlar olib borayotgan yirik olim. Kompleks birikmalaming tuzlishi, fizik- kimyoviy xossalari, biologik xossalari, katalitik ta’sirini o'rganish bilan shug'ullanuvchi yirik maktab yaratgan. N.A. Parpiyev yarat gan koordinatsion birikmalar xalq xo'jaligining turli sohalarida keng qo'llanilmoqda. 12-bobga oid savol va masalalar 1. Quyidagi kompleks birikmalarni nomlang: [Pd(H20)(NH3)2Cl]Cl; [C u (NH3)4](N03)2; [Co(H20)(NH3)4CN]Br2; [Pb(NH3)3Cl]Cl; K4[Fe(CN)J; Na2[PdJ4]; K2[Pt(OH)5Cl]; K2[C u (CN)4], 2. Hosil bo'luvchi kompleks birikmaning cho'kma ekanligini hisobga olgan holda quyidagi reaksiyalarni molekular va ionli shaklda yozing: a) K4 [Fe(CN)J + CuS04 = b) Na3[Co(CN)b] + FeS04 = d) K3 [Fe(CN)6] + AgNO, = 3 . Quyidagi kompleks birikmalaming formulalarini yozing: a) kaliy ditsianoargentat; b) geksaaminnikel (II) xlorid; d) natriy geksatsianoxromat (III); e) geksaaminkobalt (III) bromid; 0 tetra- aminkarbonatxrom (III) sulfat; g) diakvatetraaminnikel (II) nitrat; h) magniy triftorogidroksoberillat. 4. [Ag(CN),]“ ionining beqarorlik konstantasi MO-21 ga teng. Tarkibida 0,06 mol /1 K[Ag(CN)2] va 0,01 mol /I KCN bo'lgan eritmadagi kumush ionining konsentratsiyasini hisoblang. (Javob: [Ag]+ = 5 -1 0 19 mol /I). 5. Quyidagi kompleks birikmalarda markaziy ionning zaryadini hamda ularning koordinatsion sonini aniqlang: K4[Fe(C N )6]; [N i(N H 3)sCl]Cl; N a[C o(N H 3)2( N 0 2)4]; [Cr(H20 ) 4Br2J N 0 3; K[A u C14]; K2[H g(C N )J. 6. Quyidagi elektroneytral kompleks birikmalarni nomlang: [Cr(H20 ) 4P 0 4]; [C u(N H 3)2(SC N )2]; [Pd(NH 2OH)2CIJ; [Rh(N H 3) ,( N 0 2)3]; [Pt(N H 3)2CI4] 7. Quyidagi reaksiyalarning qaysi birlari borishi mumkin? Reaksiya tenglamalarini molekular va ionli shaklda yozing: a) K JH gJJ + KBr = 0 K [A g(C N )2] + N H 3 = b) K,[HgJ4] + K CN = g) [A g(N H 3)2]Cl + N iC l2 = d) [A g(N H 3),]Cl + K ,S ,0 3 = h) K3[C u (C N )4] + H g (N 0 3), = e) K [A g(C N ),] + K2S20 3 = 8. Tarkibida 0,1 mol [A g(N H 3)2] N 0 3 va 1 mol ammiak tutgan 1 1 eritmaga a) 1 -10 5 mol KBr qo'shilsa; b) H 0 ‘5 mol KJ qo'shilsa ch o‘kma tushadimi? Е К ^Вг = 6-10 |3; Е К ^ = 1,1-10“ ; Kbcq[Ag(NH3)2]+= 6,8-10 “. (Javob: a) ha; b) yo'q). 9. Valent bog'Ianish usulida kompleks ionlarning magnit xossalarini tushuntiring: [F e(C N )J3 va [Z n(N H 3)4]2+ Bu ionlar hosil bo'lishida atom orbitallarining qanday gibridlanishi kuzatiladi? 10. Kompleks birikmalar dissotsialanishiga qarab kompleks kislota larga, asoslarga, tuzlarga va noelektrolitlarga bo'linadi. Quyidagi moddalar kompleks birikmalaming qaysi turiga kirishini ko'rsatib, ularni nomlang hamda barqarorlik konstantasi ifodasini yozing: [A g(N H 3)2]OH, (N H 4)2[Pt(O H )2Cl4], H 2[SiFJ, [C o(N H 3)3CI3]. 11. Kompleks birikmalaming dissotsialanish tenglamalarini tuzing: K J C o t C N U [Cr(NH 3)4Cl2]Cl, [C o(H 20 ) sC l]S 0 4, N a 3[C o(N O 2)0] Kompleks ionlar uchun beqarorlik konstantalari ifodasini yozing. 12. Kompleks birikmalaming koordinatsion formulalarini yozing. Kompleks birikmalaming koordinatsion sonini 4 ga teng deb oling. Ulam i nomlang: C u S0 4-4NH 3; Zn(OHV2KOH; HgJ,-2KJ; Pb(CH3COO).,-2NaCH3CC>C>. ’ 13. Empirik formulasi CrCl3 5H 20 bo'lgan kompleks birikmada xromning koordinatsion sonining 6 ga tengligini hamda A g N 0 3 uning 1 m olidan 2 mol AgCl ni ch o ‘ktirishi m a’lum bo'lsa, bu kompleks birikmaning formulasini yozib, uni nomlang. 14. Kompleks birikmalaming reaksiya tenglamalarini yozing: KJ + K3[F e(C N )6] -* F e S 0 4 + K3[F e(C N )6] -> 15. D orivor m oddalarda kaliy tuzlari borligini tekshirish ularga N a 3[ C o ( N 0 2) 6] q o'sh ilgan d a oq kristall ch o'km a hosil b o'lish iga asoslangan. KC1 bilan N a3[C o ( N 0 2)6] reaksiyasini yozing. Hosil bo'lgan kompleks birikmani nom lang va uning beqarorlik konstantasi ifodasini yozing. 16. Empirik form ulasi C o C1S 04 5 N H 3 bo'lgan m oddaga 2 ta kom pleks birikma m os keladi. U larning birida eritmasiga B aC l, q o‘- sh ilsa, B a S 0 4 cho'km aga tushadi. A g N 0 3 qo'shilsa, ch o'km a hosil bo'lmaydi. Ikkinchisiga esa A g N 0 3 qo'shilsa, AgCl cho'kmaga tushadi. B aC l2 qo'shilsa, ch o'km a tushm aydi. Har ikkala kom pleks birikm a- larning form ulalarini y o zib , ular AgCl, B a S 0 4 cho'km alarni hosil qilish reaksiya tenglam alarini yozing. Bu kompleks birikmalarda izo- meriyaning qaysi turi kuzatiladi? 17. Kompleks hosil bo'lish reaksiyalarini tugallab, ulam i nomlang: H g ( N 0 3)2(eritma) + KJm„ -> B e S 0 4(critma) + N aO H mo4 -> AgCl + N a 2S20 3m„ -> F e(O H )3 + K C N moM -> ANORGANIK KIMYO 13-bob. BIOGEN ELEMENTLAR KIMYOSI Yerning kimyoviy tarkibini , kimyoviy elementlarning yerda tarqalish va taqsimlanish qonuniyatlarini hamda ularning o'zgarish sharoitlarini geokimyo fani o'rganadi. Bu fan geologiya va mineralogiya kabi fanlar bilan uzviy bog'langan. U kimyoviy qonunlarga tayangan holda yer qobig'idagi foydali qazilmalarni aniqlashda katta ahamiyatga ega. Geokimyo fanining shakllanishida amerikalik olim F.Klark (1847—1931), Rus olimlari V.I.Vemadskiy (1863— 1945), A.E.Fersman (1883—1945), o'zbek olimi H.M. Abdullayev (1912— 1962) katta hissa. qo'shganlar. Yer qobig'ida tirik organizmlar ishtirokida sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlarni o'rganadigan geokimyoning bo'limi biogeokimyo deyiladi. Yer yuzasining o'simliklar va tirik organizmlar bilan egallangan qismi biosfera deyiladi. V.I.Vemadskiy ta’rifiga ko'ra, biosfera — tirik organizmlar va kosmik nurlar bilan qayta ishlangan ma’lum darajada ta’mirlangan muhit bo'lib hayotga moslashgandir. Uning yuqori chegarasi (troposfera) 12—15 km balandlikda, quyi chegarasi (litosfera) — 5 km chuqurlikda joylashgan. Biosfera o'z ichiga atmosferaning quyi qismini, gidrosferaning hammasini, litosferaning yuqori qismini oladi. 13.1. Tabiatda biogen elementlarning tarqalishi Kimyoviy elementlarning yer qobig'ida tarqalishi turlicha. Yer qobig'ini nisbatan kam elementlar hosil qilgan. Yer qobig'ining 50% ni kislorod, 25% ni kremniy tashkil etadi. 0 ‘n sakkizta element — kislorod, kremniy, aluminiy, temir, kalsiy, natriy, kaliy, magniy, vodorod, titan, uglerod, xlor, fosfor, azot, oltingugurt, marganes, ftor, bariylar yer qobig'i massasining 99,8% ni tashkil eta d i. Q o lg a n barch a e le m e tla r n in g m assa u lu sh la ri b ir g a lik d a 0 ,2 % ga teng. Tirik organizm lar yer q obig'ida kim yoviy elem en tlarn in g qayta ta q sim la n ish id a faol q atn ash ad i. Y er yu zasida tirik o rg a n izm la r faoliyati n a tijasid a turli m iq d o rd a m in erallar, ta b iiy k im y o v iy m o d d alar h o sil b o 'la d i. M a sa la n , suyakli tirik o rg a n izm la r a tro f - m u h itd a n k alsiyni ajratib olib o 'z tanasiga y ig 'a d i. T o g ' jinslari m asalan , tem ir rudasi h o sil b o 'lish id a m ik roorgan izm lar fa oliya ti n atijasi ek an ligi an iq lan gan . O 'z navbatid a yer q o b ig 'in in g ustki q ism id a ro 'y b erayotgan o'zgarish lar tirik org a n izm k im y o v iy tarkibiga h a m ta ’sir qiladi. Y er q o b ig 'i, tu p roq , d e n g iz su vi, o'sim lik lar, h a yvo n lar k im y o v iy tarkibini o 'rg a n ish (27-ja d v a l) sh u n i k o'rsatadiki, yer q o b ig 'i va d en giz suvi tarkibidagi barcha kim yoviy elem en tlar tirik o rg a n izm - larda h a m u ch rayd i. D e m a k , yer q obig'i va tirik o rg a n izm la rn in g k im yoviy tarkibi bir-biriga o'xshashdir. B iom o lek u lala m in g organik q ism i b ila n k ov a len t b o g 'la n g a n k im yoviy elem en tla rn in g orga n izm d agi m iq dori davriy jad valnin g II A — IV A guruhlari da yadro zaryadi o rtish i b ila n k am ayib b orad i (m a sa la n , O , S , S e, Т е q atorid a). O rgan izm d a io n h olatid a m avjud b o 'la d ig an elem en tla r (I A , II A gu ru h e le m e n tla r i, s-e le m e n tla r , V II A gu ru h p - elem en tlari) m iqdori esa yadro zaryadi ortishi b ilan d astlab ortadi, so'n gra kam ayad i. M asalan , II A g u ru h d a , berilliydan k alsiygacha e le m e n tn in g o r g a n iz m d a g i m iq d o ri ortad i, so 'n g r a b ariy d a n rad iygach a kam ayad i. S h u n g a o'x sh a sh V II A gu ru h d a ftordan x lo rg a ch a e le m e n tn in g o rg a n izm d a g i m iq d ori o rtad i, so 'n g r a b rom d an y o d gach a kam ayadi. K im y o v iy elem en tla r o d a m o rgan izm ig a turli y o 'lla r b ilan kiradi. T irik o rgan izm d agi m avjud elem en tla r yer q o b ig 'id a ham k o'p tarqalgan. L ekin b a ’za n ch etlan ish ro'y bergan. M asalan , yer qobig'ida k rem niyning m assa ulushi 27,6% bo'lsa, tirik organ izm d a u n in g m iqdori 1 T 0 5 % ga teng. A lum iniy ham yer qobig'ida 7,45% bo'lgan h o ld a tirik organizm da juda kam (M O -5 %). K im yoviy elem en tlarn in g organizm to m on id an o'zlash tirilish i, sh u e le m e n t tab iiy b irik m asin in g suvda eru vch an ligig a b og 'liq d ir. K rem n iy va a lu m in iy n in g ta b iiy birikm alarining suvda erim asligi, ularning o ‘zlashtirilishiga to ‘sqinlik qilsa kerak. Aksincha uglerodning y e r q o b ig 'id a g i m iq d o r i k am b o 'lis h ig a q a ra m a y (0 ,1 5 % ) organ izm d agi m iqdori ikk in ch i o'rin da (21% ) turadi. 27-jadval A. P. Vinogradov bo‘yicha kimyoviy elementlarning (mass. %) yer qobig‘ida,tuproqda, dengiz suvida, o'simliklar va hayvonlar tarkibidagi miqdori E Yer qobig‘i Tuproq Dengiz suvi 0 ‘simliklar Hayvonlar 0
s
1 10 s
7,45 7,12 1 io-6 0,02 0,01 Fe 5 ,0 3,8 5 IO6 0,02 0,01 С 0,15 2,0 0,02 18 21 Ca 3,5 1,37 0,04 0,3 1,9 К 2,5 1,36 0,038 0,3 0,27 N a 2,6 0,63 1,06 0 , o 2 0,1 Mg 2,0 0,6 0,14 0,07 0,03 Cr 0,02 0 , 0 1 9 — 5 IO 4 1 1 0 5 F 0,027 0,02 1 io-1 1 10'5 1-10^—1 - 1 0 5
0,6 0,46 1 10‘7 1 io-7 1-10'7—I T O'7 N 0,02 0,1 1 10-5 0,3 3,1 H 1,0 —
10 9,7 P 0,08 0,08 5 10‘6 0,07 0,95 S 0,05 О
0,09 0,05 0,16 M n 0,09 0,085 4 IO'7 м о -3
1 IO 5 Zr 0,04 0,62 — 5-10-4 — Sr 0,04 0,03 1 -
1 0 3
1 -1
3
5 -
1 0 3
5 - 1 0 6 3 -
1 -
0 3
• 1
0 3 3-
5 TO'3 1 IO6 |
