Anorganik kimyo

n uvchan  va suvda erim aydigan   m oddalardir.  U la r h atto  kislotalar 

b ila n  h am   t a ’sirlash m ayd i.  Ish qorlarnin g  su yu q lan m ala rid a h a m  

erim aydi.  M e ( O H ) 4  b irikm alari  k u c h siz  a so sli  xossalarg a  ega. 

A k tin o id la r tuzlari  tarkibida  4 — 12  m o lek u la  su v u sh la y d i.  M e F 4 

su vda  q iy in   eriyd igan   q iy in   su y u q la n u v ch i  birikm alarga  kiradi. 

T h C l4,  U C 14,  P a C l4,  N p C l4  birikm alar  o lin g a n .  U B r 4  va  U I 4 

h a m   m a ’lu m .

A k tin oid lar  ich id a   + 5   birikm alar  Pa,  N p   va  Pu  da  uchraydi. 

B u  birikm alarda  asoslik  xossalar kuchli.

U ,  N p ,  Pu va A m  da  + 6  birikm alar uchrab,  bunday birikm alar 

x r o m   h o s ila la r ig a   o 'x s h a b   k eta d i.  U 0 22+  u r a n il,  N p 0 22+  — 

n ep tu n il,  P a 0 22+prataktanil  d eyiladi.  M asalan ,  U 0 2( N 0 2) 2  6 H 20 ,  

uranil  nitrat  uranning  en g  k o'p   tarqalgan  birikm asidir.  N a 2U 0 4 

uranat  va  N a 2U 20 7  diuranat  tuzlari  m a ’lum .  B u  tuzlardan  rangli 

shisha olishda foydalaniladi.

+ 6   birikm alar  u ch u n   U 0 2( 0 H ) 2  ga  o'x sh a sh   a so s  turdagi 

birikm alar m a ’lum .  B un d ay birikm alar kislotalar bilan  ta’sirlashadi. 

M asalan ,  U 0 2C12 uranil  xlorid.

U —N p — Pu  —  A m   qatorida  + 6   b irik m ala m in g  barqarorligi 

kam ayadi.  U r a n n in g  barqaror ok sid i  U 0 3  olin ga n .  U F 6  dan  U C 16 

barqaror h isob lan ad i.

N p ,  Pu  va  A m   da  o k sid la n ish   darajasi  + 7   birikm alari  h am  

u ch ra y d i.  M e 3N p 0 5  v a   M e 3P u 0 5  birikm alari  m a ’lum   b o ‘lib , 

N p 0 2( 0 H ) 3  —  qora  q o ‘ngir gidroksid  olingan .

16.3.  IV  В  guruh  elementlari

B u  gu ru h   e le m e n tla r ig a   T i,  Zr,  H f   va  R f   (  R e zerfo rd iy ) 

kiradi. T itan  guruhi elem en tlarin in g tashqi  qavatida 2 tadan elektron 

bor.  Tashqaridan  ikk in ch i qavatda bo'lsa, yan a ikkitadan elektronlar 

b or  ( d 2).

T itan ,  Zr,  H f  q iy in   su yq la n u vch an   m etallar.  B u guruh  m e ta l­

larin in g  e n g  a so siy  kattaliklari  34-jadvalda keltirilgan.

3 4 -ja d va l

Titan  guruhi elementlarining eng asosiy kattaliklari

Asosiy kattaliklar

Titan

Sirkoniy

Gafniy

Rexerfordiy*

A tom   massa 

Elektron  formulasi 

Suyuql.  harorati,  °C 

Z ic hlig i, g / s m 3 

Yer  p o 's lo g 'id a  

tarq alishi,%

47,88

3d24 s 2

1668

4 ,5 0

610-'

91,224

4 d 25s2

1855

6,45

2-10-2

178,49

5 d J6s2

2220

13,1

3,2- IO4

[261]

6 d 27s2

2100

18

*taxminiy  m a ’lum otlar

Bu  m e ta lla r  k o rroziyaga  c h id a m li.  M eta llar  u stu n i  M e 0 2 

tarkibli  oksid pardasi  qoplagan.  Bu  m etallar konsentrlangan.  H N 0 3 

da passivlashadi.  Sulfatlar,  xloridlar,  d en giz suvi  ta ’siriga ch id am li. 

Q izdirilganda  xlorid  k islotad a eriydi.  B un d a titan n in g  akva k o m p - 

lekslari  h o s il  b o'lad i:

2 T i+ 6 H C l+ 12H 20 =   2[Ti(H20 ) 6]Cl3+ 3 H 2 

T i,  Z r  va  G f  n in g  gidridlari  kul  rang yoki  qora  rangli  m etallga 

o 'x sh a y d ig a n   kukunlardir.  S hu   m etallarnin g  g id rid larid a n   kukun 

h olatd agi  m etallar o lin a d i.

T i 0 2  k ovalen t  b irikm a,  lek in  T i60  va T i30   —  m etallik  birikm a 

h isob lan adi.

Bu  guruh  metallarining  karbidlari  va  nitridlari  juda  yuqori 

haroratda  (3000—4000°C)  suyuqlanadigan  birikmalarga  kiradi. 

Karbidlar,  nitridlar,  silitsidlar  o'zgaruvchan  tarkibga  ega.

Tabiatda  uchrashi. 

Yer  sharida  titan  ancha  keng  tarqalgan. 

Uning tabiiy minerallariga T i0

2

  rutil,  C aTi03_ perovskit,  FeT i0

3 

ilminit kabilar kiradi.  Gafniy sirkoniy birikmalari  bilan birgalikda 

uchraydi.  Sirkoniyning tabiiy birikmalaridan ZrS0

4

sirkon,  Z r0

2 

beddeleit hisoblanadi.

Olinishi. 

Bu  metallarning  olinishi  asosan  faol  metallar bilan 

qaytarishga asoslangan:

TiCl

4

+2Mg=2MgCl2+Ti 

K

2

[ZrFJ+4Na=4NaF+ 2KF+ Zr

Juda  toza  metallar  iodidlarni  parchalash  orqali  olinishi 

mumkin:

Til  =Ti+2I,

4 

2

Ishlatilishi. 

Titan  metallurgiyada  qotishmalar  holida  keng 

qo'llaniladi.  Ferrotitan va ferrosirkoniy tarkibida (50% gacha titan 

yoki  sirkoniy)  bo'ladi.  Titan  issiqqa  chidamliligi,  korroziyaga 

bardoshligi  tufayli  juda  kerakli  metall  hisoblanadi.  U  kemalar, 

uchoqlar  va  yer  osti  konstruksiyalari  tayyorlashda  qo'llaniladi. 

Sirkoniy atom texnikasida  ishlatiladi.

Titanning birikmalari. 

Titan  (IV)  birikmalari  keng tarqalgan. 

TiCl4,  T i0 2,  TiS2,  T i(S 0

4 ) 2

  birikmalari  ma’lum.  T i0

2

  oq  rangli 

1870°C da suyuqlanadigan kukun modda.  Bu oksid juda inert. Suvda, 

kislotalarda,  ishqorlarda  erimaydi.  TiCl

4

  qattiq  holda  molekular 

kristall panjara hosil qiladi.

Titanning  galogenli  birikmalari  uning  oksididan  olinadi. 

Oksidga,  uglerod  va  xlor  ta’sir  ettiriladi:

TiO+2C+2C1  =TiCl,+2CO

2 

2 

4

Titan  gidroksidlari  o'zgaruvchan  tarkibli  va  T i0

2

nH20   for­

mulaga mos keladi.  Uning gidroksidi kislotalar ta’siridan oksoxlo- 

ridlar va  oksosulfatlar hosil  qiladi:

T i0

2

 plavik kislotasida oson eriydi va anion komplekslar hosil 

qiladi:

T i 0 2+ 6 H F = H 2[T iF 6] + 2 H ,0

Titanning  (IV)  birikmalari  qatoriga  K^TiOj,  K

4

T i0

4

  kabi 

tuzlarni ham kiritsa bo'ladi.

Ti  (IV) valentli birikmalarini yuqori haroratda  (650°C)  qayta- 

rishda Ti  (III)  birikmalariga aylanadi:

2 T iC l.+ H  ,  =   2 T iC l,+ 2 H C l

4 

2 

3

TiO, yana ham yuqori  haroratda  (1200°C)  qaytariladi: 

2Ti0

2

+H

2

 = Ti

2

0

3

+H20

Ti

2

0

3

  siyoh  rangli  birikma;  TiCl

3

  ham  shunday  rangga  ega. 

Eritmada  [Ti(H

2

0 ) 6]3+  akva ion mavjud. Ti

2

0

3

 suvda va ishqorlarda 

erimaydi. Ti3+ birikmalari analitik kimyoda keng ishlatiladi.

16.4.  У  В  guruh  elementlari

V 

В  guruh  elementlariga  vannadiy,  niobiy  va  tantal  kirib, 

ularning ichida Va va Nb da tashqi qavatda ikkitadan  elektronlar, 

Nb da bo'lsa tashqi qavatda birgina elektroni bor.  Bu guruh element­

larining eng asosiy kattaliklari  35-jadvalda  keltirilgan.

35-jadval

V В guruh elementlarining eng asosiy kattaliklari

Asosiy kattatiklar

Vannadiy

Niobiy

Tantal

Atom  massasi

50,942

92,906

180,947

Elektron  formulasi

3d34s2

4d45sl

5d36s2

Atom  radiusi,nm

0,134

0,145

0,146

Ion  radiusi,  nm  (E5+)

0,059

0,066

0,066

Ionlanish  energiyasi,

E  -»  E,  Ev

6,74

6,88

7,89

Suyuql.  harorati,  °C

1900

2470

3015

Zichligi,  g /sm 3

5,96

8,57

16,6

Yer  po‘stlog‘ida

tarqalishi,  %

1,5-1 O'2

llO -3

2-104

Asosiy guruh elementlaridan farqi elementlarning atom  radiusi 

kichikligi va elementlarning atom hamda ion radiusdagi o ‘ziga xoslik 

hisoblanadi.Niobiy  va  tantalning  atom  radiuslari  deyarli  bir  xil 

bo'lib qolgan.

Vannadiyning oksidlanish darajasi  + 2,+ 3+ 4 va +5.  Niobiy va 

tantalning  birikmalarda  +5  oksidlanish  darajasi  barqaror  hisob­

lanadi.

Vannadiy. 

Vannadiy  yer  sharida  kam  tarqalgan.  Polimetall 

rudalardan vannadiy angidrid (V

2

0

5

)olinadi. Toza metall V

2

0

5

 dan 

kalsiy bilan  qaytarish  orqali  olinadi:

V

2

0

5

+ 5C a= 5C a0+ 2V

VC1

3

  dan  magniy metali  bilan qaytarish orqali ham  vannadiy 

olinishi  mumkin:

2VCl

3

+3Mg=2V+3MgCl

2

Ftorid, sulfat,  nitrat kislotalarda eriydi.  Suv,  ishqorlar ta’siriga 

chidamli  hisoblanadi.  Po'lat  tarkibiga  1—3%  qo'shilganda uning 

pishiqligi ortib, titrashga chidamliligi ortadi. Undan avtomobillaming 

o'qlari tayyorlanadi.

Vannadiy  dioksidi  (V 0 2)  amfoter  xossaga  ega.  VO  va  V

2

0

3 

asoslik  xossalami  namoyon  etsa,  V

2

0

5

  kislotali  xossasi  yuqori. 

Vannadiy  angidridi  V

2

0

5

  zarg'aldoq-qizil  rangli  qattiq  modda 

(suyuql.  harorati  670°C).  U ishqorlarda yaxshi eriydi va metavanna- 

diy  kislotasining  (H V 03)  tuzlarini  yoki  vanadatlarni  hosil  qiladi. 

Vannadiyni  (V)  ftoridi  ma’lum  —  VF

5

  (suyuql.  harorati  19,5°C) 

quyuq suyuqlik.  Bu birikma oson anion komplekslar hosil  qiladi:

K F+VF

5

=K[VF6]

VOCl

3

 suyuq modda (suyuql. harorati  -77°C).  Bu birikma oson 

gidrolizga uchraydi:

2V0C13+ 3 H

2

0 = V

2

0 5+ 

6

 HCI

Ishlatilishi. 

V

2

Os —  sulfat  kislota  olishda  katalizator sifatida 

ishlatilib, shisha olishda, fotografiya va tibbiyotda qo'llaniladi.

Niobiy va tantal. 

Bu elementlar xossalari  vannadiyga o'xshab 

ketadi.  Ularning  zichliklari  katta  (8,57  va  16,6 g/sm 3)  hamda bu 

metallar yuqori suyuqlanish  haroratiga  ega  (2500 va  3000°C).

Bu  metallar  xlorid,  sulfat,  nitrat,  perxlorat  kislotalar  va  zar 

suvi  ta’siriga  chidamli  hamda  bu  kislotalar bilan  ta’sirlashmaydi. 

Ayniqsa  bu  xossa  tantalda  yaqqol  ko'rinadi.  Bu  metallar  sirtini 

oksid  pardasi(Ta

2

0 5)  qoplagan.  Bu  oksid  pardasi  ftor,  vodorod 

ftorid va  ishqorlarning suyuqlanmalaridagina erishi  mumkin.

N b

2

0

5

  (suyuql.  harorati  1490°C)  va Та

2

0

5

  (187СГС)  oq qattiq 

qiyin  suyqlanuvchan  kristall  moddalardir.  Niobiy  va  tantal  (V) 

oksidlari  kimyoviy jihatdan inert bo'lib, suv,  kislotalar bilan ta’sir 

etmasdan  faqat  ishqorlar  suyuqlanmalari  bilan  ta’sirlashadi: 

M e

2

0

5

+ 2 K 0 H = 2 K M e 0

3

+ H 20  

KjNbOj  va  K

2

T a 0

3

  niobat hamda  tantalat kislotaning tuzlari 

niobatlar va  vannadatlar deyiladi.

N bF.  (suyuql.  harorati  80°C) vaT aF

5

  (suyuql.  harorati  95°C) 

kristall  moddalardir.  Nb  va  Ta  ftoridlarining  juda  ko‘p  anion 

komplekslari  olingan:  K[MeF6],  K

2

[MeF7],  K,[MeF6],  K[MeCl6], 

Ishlatilishi. 

Tantal  elektronikada  va  mashinasozlikda  keng 

ko'lamda  ishlatiladi.  Tantal  tirik  organizm  to'qimalari  bilan 

ta’sirlashmaganligi  uchun  undan  jarrohlikda  singan  suyaklarni 

ulashda foydalaniladi.  Bunday tantal simlar uzoq vaqt organizmga 

hech  qanday  zarar  bermaydi.

Niobiy bo'lsa issiqqa chidamli qotishmalar olishda qo'llaniladi. 

Po'lat tarkibiga 4  %  gacha niobiy qo'shilsa,  undan bug'  qozonlari 

tayyorlasa bo'ladi.

17-bob.  VI  В  GURUH  ELEMENTLARI

17.1.  VI  В  guruh  elementlarining  umumiy  tavsifi

Xrom,  molibden  va  volfram  VI  guruhning  qo'shim cha 

guruhini  tashkil etadi.  Bu guruh elementlarining umumiy tavsifi 

36-  jadvalda  keltirilgan.  Shu  qator  bo'ylab  ionlanish  energiyasi 

va suyuqlanish  harorati  ortib boradi.  Molibden va xrom  o'xshash 

xossalarga ega. Xrom uchun +3 va 

+ 6

 oksidlanish darajasi xarakterli, 

chunki +2 oksidlanish darajasiga ega birikmalar beqaror. Molibden

va volframda 

+ 6

 oksidlanish darajasiga ega bo‘lgan birikmalar ko‘p 

uchraydi.  Umuman  bu  guruhcha  elementlari  uchun  0,  + 1,  +2, 

+3,  +4  ,+5, 

+ 6

  oksidlanish  darajasiga  ega  birikmalari  uchrashi 

kuzatiladi.

Oddiy moddalar holatida xrom,  molibden va volfram oq  ku- 

mushrang yaltiroq metallardir.  Ularning orasida volfram eng yuqori 

suyuqlanish  haroratiga  ega.  Ularning  xossalariga  qo‘shimchalar 

ta’sir etadi. Texnik xrom eng qattiq moddalardan biri bo‘lgan holda 

toza xrom  bunday xossaga ega emas.  VI  В guruh elementlarining 

muhim xossalari 36-jadvalda keltirilgan.

36-jadval

VI  В guruh elementlarining eng  asosiy kattaliklari

Asosiy kattaliklar

Xrom

Molibden

Volfram

Atom  massa

52,01

95,95

183,92

Elektron  formulasi

3d54s'

4d55s'

5d46s2

Atom  radiusi,nm

0,127

0,139

0,140

Ion  radiusi,nm

0,035

0,065

0,069

Ionlanish  energiyasi

6,8

7,10

8,0

M  ->  Me"

Suyuql.  harorati,  °C

1875

2620

3380

Zichligi,  g /sm 3

7,2

10,2

19,3

Yer  p o‘stlog‘ida

MO"

tarqalishi, 

%

2-10-2

3-10"

H

2

C r0

4

 va H

2

Cr

2

0

7

 va ularning tuzlari kuchli oksidlovchilardir.

Сг+

6

—Mo+

6

—W

+6

  qatorida  chapdan  o'ngga  birikmalaming 

barqarorligi  ortadi,  lekin  oksidlovchilik  xossalari  zaiflashadi. 

H

2

C r0

4

_H

2

M o 0

4

 —  H

2

W 0

4

  qatorida  kislotalarning  kuchi  keskin 

kamayadi.

Tabiatda xromning to'rtta, molibdenda yettita, volframda beshta 

barqaror  izotoplar  uchraydi.Bu  metallarning  hammasi  hajmiy 

markazlashgan kub panjarada kristallanadi.

Tabiatda uchrashi. 

Temirli xromtosh holida uchraydi. Cr

2

F e0

4 

yoki  Fe(Cr0

2) 2

 xrom miqdori  foizlarda  15% dan 40% gacha boradi. 

Qo‘rg‘oshinli  qizil  ruda  PbCr0

4

  (krokoit  ham  deyiladi).  Xromli 

oxra Cr

2

0 3.

Molibden  MoS2-molibdenit tarkibida, volfram bo'lsa — sheelit 

(CaW 04)  va  volframit  [(Fe,Mn)  WOJ  holatida  uchraydi.

Xrom tutgan mineral  1766-y.  I.G.  Leman tomonidan ochilgan 

«Sibir  qizil  qo'rg'oshini»  deb  atalgan.  Xrom  dastlab  1797-yilda 

Vokelen  tomonidan  bo'yoq  modda  PbC r0

4

  tarkibidan  ajratib 

olingan. «Xrom» so'zi «rangli» demakdir.  Haqiqatda xromning ko'p 

birikmalari yonqin rangga ega.

Xossalari. 

Xrom — oq yaltiroq metall,  qattiq,  mo'rt.  U qayta­

ruvchi,  2 tadan 

6

 tagacha elektron beradi.  Shuning uchun kimyoviy 

reaksiyalarda sharoitga qarab +2,  +3 va 

+ 6

 oksidlanish darajasiga 

ega bo'ladi.

Kimyoviy jihatdan  passiv  element.  Buning  sababi  uning  sirti 

juda yupqa va ko'z ilg'amaydigan pishiq oksid pardaning borligidir. 

Juda qattiq  metall  (6=7,2 g/sm 3;  1890°C da suyuqlanadi,  2430°C 

da qaynaydi).

Xrom  metali  hajmi  markazlashgan  kub  holda  kristallanadi. 

Kristall  panjarada  koordinatsion  son 

8

  ga  teng.  Konsentrlangan 

nitrat  kislota  yoki  zar  suvi  (H N 0

3

+3FIC1)  xromni  passivlaydi.

Unga  odatdagi  sharoitda  kislorod  va  nam  ta’sir  etmaydi. 

Qizdirilganda sirti oson oksidlanadi:

4Cr+0

2

=2Cr

2

0

3 

2Cr+3Cl2= 2CrCl

3

Ftor bilan oson reaksiyaga kirishadi. 

Harorat ta’sirida oltingu­

gurt, kremniy va brom bilan ta’sirlashadi.  Maydalangan holda suvni 

parchalaydi:

2 C r  +   6 H 20   = 2 C r ( O H ) 3  +   3 H 2

Suyultirilgan  HCI  da  va  H

2

S 0

4

  da  erib,  xrom  +3  tuzlariga 

aylanadi:

H N 0 3,  zar suvi  (1:3  H N 0

3

 va H C I)  oddiy haroratda xromni 

passivlashtiradi.  Lekin HCI da uzoq vaqt qaynatilsa vodorod ajraladi. 

Keyin bu reaksiya sovuqda ham  davom etadi.  Passivlangan xrom 

o'zini  nodir metallga o'xshab tutadi.

Xromning  olinishi. 

Sof metallni  aluminotermiya  usuli  bilan 

olish  mumkin:

2A1  +  Cr

2

0

3

  = A1

2

0

3

  +  2Cr  +  456  kj 

2Cr

2

0

3

  +  3Si  =  3Si0

2

  +  4Cr 

Fe(Cr0

2) 2

  +  4C = 4CO  +  Fe  +  2Cr

Sanoatda  xrom  olish  uchun  temir  xromitdan  dastlab  xrom 

(III)-  oksid  olinadi.  Buning  uchun  xromli  temirtosh  kislorod  va 

soda bilan suyuqlantiriladi.  Keyin natriy xromatdan uglerod yorda- 

mida xrom (III)-oksidi olinadi:

4Cr

2

FeO< + 7 0 2 +  8Na

2

C 0

3

 = 8Na

2

Cr0

4

 +  2Fe

2

0

3