Anorganik kimyo
Download 5.87 Mb. Pdf ko'rish
|
|
S, C a S , A1 2
3
3
3
3
4
C aC 2, A1 4
4
2
4
4
eriydigan inert m oddalar. N H 3, P H 3
xossalariga ega b o ‘lgan birikmalar. H 2
2
2
vodorodli birikmalaming kislotalik xossalari ortib boradi. H F , HCI, H Br va HI qatorida ham eng kuchli kislota H I hisoblanadi. M etallm aslar kislorod bilan oso n birikadi. M etallm aslardan galogen lar kislorod bilan t o ‘g ‘ridan t o ‘g ‘ri birikm aydi. M asalan, azotn in g oksidlari ju d a k o ‘p, ularning ich id a azot bilan kislorod t a ’siri orqali faqat N O olin a d i. Q olgan oksidlar esa bilvosita usullar yo rd am id a o lin a d i. O datda, m etallm aslarn in g oksidlari kislotali tabiatga ega. A zot oksidlaridan N 2
kirsa, N O ,, N 2
2
5
oksidlan ish darajasi qancha yuqori b o ‘lsa, u n in g kislotali xossasi yuqori b o ‘ladi. Inert gazlar (nodir gazlar) ham metallmaslar qatoriga kiritiladi. Bu elem entlar atom in in g tashqi qavati elektronlari tugallangan. G eliy atomining tashqi qavatida ikkita elektron, qolgan inert gazlarda esa sakkiztadan elektron bor. Yaqin vaqtlargacha ham inert gazlar elektron bermaydi va olm aydi deb qaralar edi. Lekin hozirgi paytda inert gazlar kim yosi juda rivojlanib ketdi. M e ta llm a s la r aso sid agi biogen e le m e n tla r. M etallm aslarning asosiy fizik-kim yoviy xossalari, fiziologik, patologik roli ularning davriy jadvalda joylashgan o'rniga bog'liq. Elementlarning guruhida ularning atom yadro zaryadi ortishi bilan zaharli bo'la boradi va organizmdagi miqdori kamayadi. Atom va ionlarning radiusini keskin ortishi, atom ning murakkab elektron konfiguratsiyaga ega bo'lishi uning erishini yom onlastirib, organizm tom onidan z a if o'zlastiri- lishiga sabab bo'lsa kerak. Birinchi s-, ikkinchi va uchinchi davr p-elem entlari vodorod, uglerod, azot, kislorod, fosfor, oltingugurt, xlor m akroelem entlar qatoriga kiradi. Ular hayo tiy zarur elem entlardir. Bor, ftor, m ishyak, selen va brom fiziologik aktiv elem entlar qatoridan o'rin olgan. IV A guruh elem entlari har xil elem entlar bilan bog'langan holda biomolekulalar tarkibiga kiradi. Uglerod polim er birikmalarda vodorod, kislorod, azot, oltingugurt, selen , yod bilan bog'langan. V A guruh elem entlari biom olekulalarda azotning vodorod, uglerod va boshqa elementlar bilan bog'langan holatda mavjud. VI A guruh elem entlarining biom olekulalarda o'zlari bir-biri bilan bog'lanishlari m a’lum. K islorodning О—H , О—C, O — M e, О— P, 0 —0 bog'lanishlari uchraydi. Kislorod oltingugurt va selendan fizik-kim yoviy xossalari jihatidan keskin farq qiladi. V II A guruh elem en tla rid a n brom va xlor o r g a n izm d a gidratlangan ionlar holatida uchraydi. Ftor bilan yod esa faqat b o g 'la n g a n holatd a m avjud. Y o d organizm da С — I turdagi bog'lanishlar hosil qiladi. Ftorning m etallar (Ca, Mg va F e) bilan bog'lanishlari ko'p. Fizik-kim yoviy xossalari va koordinatsiyaga m oyilligi jihatidan ftor xlor, brom va yoddan keskin farq qiladi. Lekin xlor, brom va yod xossalari o'xshash, shuning uchun ham ular organizm dagi ion alm ashinuvda ishtirok etib, bir-birlarining o'm ini o son egallaydi. M etallm aslarning fizik-kim yoviy xossalari va biologik ta’siri qonuniyatlarini o'lganish yangi dori moddalari yaratish va ularning organizmdagi xossalarini boshqarishda katta amaliy ahamiyatga ega bo'lishi m um kin. III A guruh elem entlariga B, Al, G a, In va TI kiradi. Bu elem entlarning tashqi qavatida 3 tadan elektron bor. Bular 2s va 2p bu yerda bor tipik m etallm as. Qolganlarining m etallik xossalari kuchsiz ifodalangan. A lum iniydan talliyga qarab m etallik xossalar ortib boradi (43-jadval). 43-jadval III A guruh elem entlarining asosiy kattaliklari Asosiy kattaliklar Bor Aluminiy Galliy Indiy Talliy Atom massa 10,81 26,98 69,72 114,82 204,37 Elektron formulasi 2s22p1 3s23pr 4s24p' 5s25p' 6s26p 1 Atom radiusi, nm 0,091 0,143 0,139 0,166 0,171 Me3+ shartli ion 0,02 0,057 0,062 0,092 0,105 radiusi, nm Suyuql. harorati, °C 2075 660 29,8 156,4 304 Zichligi, g /sm3 2,34 2,70 5,90 7,31 11,85 [onlanish energiyasi, E -> E+ 8,30 5,99 6,00 5,79 6,11 E+ -» E2+ 25,15 18,8 20,5 18,9 20,4 E2+ -> E3+ 37,90 28,4 30,7 28,0 29,8 Yer po‘stlog‘ida tarqalishi, % 310"1 8,8 1,5 10 3 1,5-10 3 4,5-105 Bu elem entlarning en g m uhim xossalari jadvalda keltirilgan. Bu guruh elem entlarining m etallik xossalari I A va IIA guruh elem entlariga qaraganda zaifroq. Bu elem entlar birikmalarda + 3 oksidlanish darajasini nam oyon etadi. Faqat talliyda +1 oksidlanish darajasi kuzatiladi. Guruh bo'yicha yuqoridan pastga qarab metallik xossalar kuchayadi. Bor oksidi kislotali, alum iniy, galliy va indiy am foter, talliy(III) oksidi asosli xarakterga ega. 2 2 . 1 . B o r v a u n in g x o s s a l a r i Tabiatda uchrashi. 1808-yilda Gey-Lyussak tomonidan ochilgan. Tabiatda birikmalar holid a uchraydi. Bu birikmalardan H 3
3
2
4
7
CaHBSiCK, borasit — 2M g 3
8
5
2
Fizik x o ssa la ri. Bor 2 xil: am orf va kristall allotropik shakl o ‘zgarish holatida uchraydi. A m orf bor hidsiz yuqori suyuqlanish va qaynash haroratiga ega, q o ‘n g ‘ir m odda. U issiq va elektrni yom on o ‘tkazadi. Kristall bor qora rangli (suyuqlanish harorati 230СГС, qaynash 2550°C atrofida) kristall panjarasi tetragonal tuzilishga ega. Yarim o ‘tkazgich xossasiga ega. B om ing tabiatda kam tarqalganligi uning yadrosini neytronlar bilan o son ta’sirlanishi orqali tushuntiriladi: l05B + J,n = ^He + ^Li O linishi. Bor oksididan m agniy yordam ida qaytarish orqali olinadi: B 2
3
4
ham hosil bo'ladi. Reaksiyada borning tozaligi 99,5 % tashkil etadi. Eng toza bor uning bromidini termik parchalab olinadi. Bunda reaksiya vodorod ishtirokida boradi: 2BBr 3
2
6
reaksiya 1000—2000°C tantal simi katalizatorligida olib boriladi. Kristall holatdagi bor olish uchun borning vodorodli birikma larini parchalash ham mumkin: B 2
6
2 Ish la tilish i. Bor birikmalari neytronlarni ushlab qolishi yadro texnikasida katta aham iyatga ega. Ulardan yadro jarayonlarini sekinlashtiruvchi modda sifatida qo'llaniladi. Kimyoviy x o s s a la ri. Odatdagi haroratda bor havo kislorodi ta’siriga chidam li, lekin 700°Cda yonadi: Odatdagi sharoitda faqat ftor bilan oksidlanadi: 2B + 3F 2
3
2
3
2
Bor am m iak bilan ta’sir etib ham bor nitridiga aylanadi: 2B + 2NH 3
2
2
3 S i0 2
2
2
2B + 2NaOH + 2 H ,0 = 2N aB 0 2
2
2
4
2
2
4
2 B o rn in g m e ta lla r bilan b irik m asi. Borning metallar bilan hosil qilgan birikmalari boridlar deb ataladi. Boridlar tarkibi va xossalari juda xilm a xil hisoblanadi: M„B, M 2
d-elem entlar boridlari juda qattiq va issiqqa chidamli moddalar (2 0 0 0 — 3000°C ) va k im yoviy barqaror: sirkoniy (Z r 4
ZrB2); xrom (C r 4
2
3
tantal bilan borning qotishm alari reaktiv dvigatellari tayyorlashda ishlatiladi, ulardan gaz trubinalari tayyorlanadi. ZrB2—3040°C da suyuqlanadi. G id ro b o ra tla r. Ishqoriy va ishqoriy-yer m etallarining tetragid- roboratlari ion tuzilishli birikmalar, ular tuzlarni eslatadi. N a [B H 4] - oq kristall modda b o‘lib, suvda yaxshi eriydi. Bu birikma borning trimetilefiri bilan natriy gidridi orasidagi reaksiyadan olinadi: B(OCH3) ,+ 4NaH = N a[BH J+ 3CH3ONa Ishqoriy metallardan boshqa, m asalan, alum iniy tetragid- roborati [A1(BH4) 3] kovalent tabiatlidir. B o rn ing galloidli b irik m alari. BF3-gaz (suyuqlanish harorati- 127°C), BC1 3
3
3
43°C). BF 3
2
2
3
2
2
4
3
4
Yuqori haroratda bor oksidiga ko'm ir ta’sir ettiriladi: B ,0 3
2
3
B F 3
3
3
3
3
3
B orning anion k o m plek slari. N a [B F 4] — natriy tetraftorborat, K [B F 3
borat, K [B F 3
jihatdan perxloratlarga o'xshaydi. B o rnin g n itrid la ri B N . Oq rangli geksagonal m odifikatsiya. Tuzilishi grafitga o'xshash va oq rangli. Shuning uchun oq grafit deyiladi. Olti halqali siklda bor va azot ketm a-ket keladi. Yarim o'tkazgich xossasiga ega. Qora rangli kristall shakl o'zgarish, borazon yoki elbor deyiladi. Borazon tetragonal shakl o'zgarishga ega. Borazon juda qattiq va qattiqligi olm osdan qolishm aydi. Havoda qizdirilganda borazon 2000°C da oksidlanadi. Olmos bo'lsa 900°C da yonib ketadi. Borazon dielektrik hisoblanadi. B orn ing g id rid lari. O linishi va xossalariga ko'ra silanlarga o'xshaydi. Bor xloridiga vodorod ta ’siridan boretan hosil bo'ladi: 2ВС1 3
6
2
2
6
b o r e t a n — g a z
6
6
3 2 b Faol boridlarning kislotalar bilan t a ’siridan bo'lsa, boranlar aralashmasi va ko'proq borbutan olinadi: 6
2
4
10
6
2
8
borbutan B ,H , ikki yadroli birikm a, gaz m od d a (qaynash harorati — 92,5°C , 3 9 - rasm): H H H . .H H H . . . B - H . / Н > <
С I С H -------- Н IT ‘ Н - В . . . Н -------- н
borbutan B 4
10
2
Borbutan 18°C da qaynaydigan gaz: 14—0 , 177 nm---- и 39-rasm. Boretan molekulasining tuzilishi. B orovodorodlar kim yoviy faol b o 'lib , havoda o 'z -o 'z id a n ok sid lan ad i va k o 'p issiqlik chiqaradi (m asalan , B 2H 6— 2025 k J /m o l issiqlik ajralsa, C 2
6
K o‘p borovodorodlar q o ‘lansa hidga ega va juda zaharli birikmalardir: 3Na[BHJ + 4BF 3
2
6
Bor angidridi ikki xil allotropik shakl o'zgarish holatida u ch raydi. Ulardan biri kristall bor angidridi (suyuqlanish harorati 450°C ). Borning kislorod bilan ta’siridan yoki ortoborat kislotani suvsizlantirish orqali olinadi. Juda issiqqa chidam li m odda. Suvda erib ortoborat kislotani hosil qiladi: B 2
3
3
3 B o rn in g k islo ta la ri. Ortoborat kislota (H 3 B 0 3) oq kristall m odda. Ortoborat kislota suvda kam eriydi, harorat ortishi bilan eruvchanligi ortib boradi. Juda kuchsiz kislota hisoblanadi. Odatdagi kislotalardan farqli ravishda, undan proton ajralishi O H - ionlari ning birikishi hisobiga bo'ladi: B(OH )3
Juda kuchsiz kislota 20°C da dissotsilanish konstantasi: К = 6 1 0 10; K 2
3
2
3
3
3
3
3
2
2
2
2
3
Agar issiq buraga sulfat kislota qo'shilsa, ortoborat kislota hosil bo'ladi: N a ,B ,0 , + 5 H ,0 + H 7
4
4 2 4 7
2 2 4 3 3 2 4 H 3
3
3
3
2
4
7
Buraning kislotalar bilan ta’siridan aw al H 2
4
7
Download 5.87 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|