D. I. Mendeleyev udayı tákirarlanatuǵın sistemasınıń III gruppanıń tiykarǵı gruppasha elementleriniń ulıwma ózgeshelikler

Mazmunı

Kirisiw 2

I Bap. Ádebiyatlarǵa sholıw 3

1.1 D. I. Mendeleyev udayı tákirarlanatuǵın sistemasınıń III gruppanıń tiykarǵı gruppasha elementleriniń ulıwma ózgeshelikleri. 3

1.2 Alyuminiydiń tábiyatta dús keliwi. 7

1.3 Alınıw usılları. 8

II Bap. Tájiriybe jumısı 16

2.1 Alyuminiy gidroksidi 16

2.1.1 Fizikalıq ayrıqshalıqlar 16

2.1.2 Ximiyalıq ózgeshelikleri 16

2.1.3 Qásiyetleri 21

2.1.4 Qawipsizlik ilajları 21

2.1.5 Dástúr 22

2.2 Qurǵaq alyuminiy gidroksidi 23

2.3 Qurǵaq alyuminiy gidroksidtiń qásiyetleri hám qollanılıwı 23

2.4 Qurǵaq alyuminiy gidroksidin alıw 24

2.5 Aluminiy gidroksidi islep shıǵarıw usılı 25

Juwmaq 27

Paydalanılǵan ádebiyatlar: 28

Kirisiw

Jumıstıń aktuallıǵı:Alyuminiy elementi jer qabıǵınıń 8.8% in payda etedi. Alyuminiy dıń sırtqı elektron qabatında ns²p¹ elektronları ámeldegi. Alyuminiy atomı sp³d² hám sp³gibridlengen jaǵdayda boladı. Sonıń ushın Alyuminiy kation hám anion kompleks birikpeler payda etedi. Alyuminiydiń oksidleniw dárejesi +3 ge koordinatsion sanları bolsa 4 hám 6 ǵa teń.

Jumıstıń maqseti:Alyuminiy jer sharında eń kóp tarqalǵan elementlerden biri bolıp tabıladı. Ol topıraqtı atız shpati, sluda, boksit hám júdá kóp minerallardıń quramına kiredi. Óziniń geoximiyalıq tariyxı boyınsha alyuminiy kislorod hám kremniy menen tıǵız baylanıslı. Onıń tiykarǵı bólegi alyumosilikatlarda toplanǵan bolıp solardı úyreniwden ibarat.

Jumıstıń wazıypası:Alyuminiy gidroksid Al(OH)₃ - reńsiz, qattı, suvda erimeytuǵın, kóplegen boksitlerdiń bir bólegi bolıp tabıladı. Amorf alyuminiy gidroksidning ózgermeytuǵın quramı Al₂O₃ nH₂O ámeldegi. 180°C átirapında qızdırılsa solardı úyreniw wazıypasın atqaradı.

Jumıstıń strukturası hám kólemi: Kurs jumısı 27 standart jazıw betinen hám 5 súwretten ibarat bolıp, kirisiw, ádebiyatlarǵa sholıw, tájiriybe bólimi, juwmaqlar hámde … atlı paydalanǵan ádebiyatlar dizimim óz ishine aladı.

I Bap. Ádebiyatlarǵa sholıw

1.1 D. I. Mendeleyev udayı tákirarlanatuǵın sistemasınıń III gruppanıń tiykarǵı gruppasha elementleriniń ulıwma ózgeshelikleri.

Udayı tákirarlanatuǵın sistemanıń úshinshi gruppası bas hám yonaki gruppashalardan shólkemlesken. Bas gruppashanı tipik elementler (Bor B, Alyuminiy Al, Galliy Ga) Galliy gruppashası elementleri (Galliy Ga Indiy Ín, TalliyTl) hám yonaki gruppasha -Skandiy gruppashası (yaǵniy skandiy, Ittiriy, Lantan hám aktiniy) quraydı. Lantanoid (ceriy gruppası) hám aktinoidlar (toriy gruppashası) da úshinshi gruppachaga jaylasqan. Xámmesi bolıp bul gruppada 37 element bar. Olardıń 36 sı metall hám tek birewi, Bor-metallemes. Ol yarım ótkezgishler qatarına kiredi.

III A gruppadaǵı elementlerdiń oksidleniw dárejesi +3ge teń, tek Talliydıń +1 hám +3 boladı. Udayı tákirarlanatuǵın sistemanıń birinshi gruppashasınan úshinshi gruppashasına ótken sayın gidrooksidlerdiń tiykarlıq ózgeshelikleri tómenlep baradı. LiOH-kúshli tiykar. Be(OH)₂-amfoter birikpe, Be(OH)₃-bolsa kislota ózgesheliklerin kórsetip beredi. Al³⁺ den Tl³⁺ ótken tárepke ion radiusları úlkenlesedi, usınıń sebepinen Al(OH)₃-Ga(OH)₃-In(OH)₃-Tl(OH)₃-qatarında shep tárepten o'nga ótken sayin gidroksidlerdiń tiykarlıq qásiyetleri kúsheyip baradı. Lekin bul ózgesheliktiń kúsheytiwi asa tómenlik menen júz beredi. Mısalı, Al(OH)₃-amfoter zat, Ga(OH)₃-te amfoter, In(OH)₃ te tiykar ózgesheligi azǵantay ústinlew boladı, lekin baribir ol da amfoter zat. Tl(OH)₃ te amfotrlıq ózgesheligi asa kúshsiz kórsetilgen. IIIA gruppashadaǵı elementlerdiń bunday ózgesheliklerge ıye bolıwı olardıń atom hám ionlari dúzilisine baylanıslı; B, Al, Ga, In, Tl atomlardıń sırtqı elektron tekshe dúzilisi bir-birine uqsaydı; hámmesinde de s²p¹-elektronlar bar. B³⁺ Al³⁺ ionlarınıń dúzilisi kemde-kem ushraytuǵın gaz atomlarınıń dúzilisine uqsaydı. Bul eki ionnıń sırtqı tekshesinde segizden elektron bar, lekin Ga³⁺ In³⁺ hám Tl³⁺ ionlarınıń sırtqı qabıǵında 18 den elekton bar. Bul 18 elektronnıń 10 d-elektron, 6 wı p-elektron 2 wi s-elektronlar bolıp tabıladı. Sonıń ushın ion radiuslarınıń úlkeyiwi Al³⁺ten keyin oǵırı páseyedi; E(OH)₃ birikpeleriniń tiykarlarınıń tómen ósip barıwına da sebep áne sonda. Bul orında da tap II gruppadaǵı sıyaqlı “dioganal” uqsaslıq nomoyon boladı; Al(OH)₃ tıń qásiyetleri Be(OH)₂nikine qusaydı; onnan basqa; B menen Si arasında da dioganal uqsawlıq bar. Taǵı sonı da aytıw kerek, úshinshi gruppa bas gruppasha elementleri ishinde Talliy bólek jaǵdayın iyeleydi. TlOH strukturali gidroksidi kúshli tiykar. Talliydıń oksidleniw dárejesi +1ge teń bolıwınıń sebebi sonda atom radiusı artqan tárepke s-elektronlar menen p-elektronlar energiyası arasında energetikalıq ayırma kúsheyip baradı.

Soǵan kóre, Tl dıń p-elektronı birinshi náwbette valent elektronǵa aylanıp ketedi (bul jaǵday VI dáwirdiń basqa elementlerinde de júz beredi ). Biraq Indiyda da Galliyda da bul hádiyse hádiyse júz beredi. Sol sebepli Galliy tiykarınan Ga³⁺ jaǵdayda boladı. Ga³⁺ ioni kúshli qaytaratuǵın bolǵan halda, Tl³⁺ ioni kúshli oksidleytuǵın bolıp tabıladı. TlOH strukturali gidroksidtiń kúshli tiykar bolıwınıń sebebi bolsa Tl⁺ ioninıń úlken radiuslı hám kishi zaryadlı ekenliginen kelip shıǵadı. III A bas gruppasha elementleriniń tiykarǵı fizikalıq ózgeshelikleri.

1. Bor B elementi oziniń qásiyetleri (joqarı temperaturada suyıqlanıwı, reaksiyalarǵa salıstırǵanda passiv qatnasıwı hám metal emes bolǵanlıǵı) sebepli III gruppanıń basqa elementlerinen parıq qıladı.

2. Bul elementlerdiń hámmesi de úsh valentli boladı, tek talliy 1 valentlik jaǵdayınada iye boladı.

3. Bul guruppasha barlıq metallar ( Al den basqaları )-gallay, indiy, talliy ańsat suyıqlanadı, ásirese indiy hám talliy asa jumsaq metallar qatarına kiredi.

4. Olardıń atom massası artqan tárepke gidroksidleriniń tiykarlıq ózgesheligi kúsheyedi.

5. Bul gurppashadaǵı Al, Ga, In, Tl metallar ximiyalıq reaksiyalarda kútá úlken aktivlik kórsetedi (olar kislotalar, siltiler hám galogenlar menen reaksiyalarǵa ańsat kirisedi).

6. Alyuminiy hám galliydıń sırtında kózge kórinbes turaqlı oksid (qorǵaw) perde ámeldegi, lekin talliyda bul perde hátte ızǵar hawa tásirinen jemirilip ketedi, usınıń sebebinen talliydı kerosin astında saqlanadı.

7. Al, Ga, Ín, Tl dıń kópshilik duzları gidrolizge jolıǵadı, tek bir valentli talliy duzlarında turaqlılıq kórinetuǵın.

8. Galliy, indiy hám talliydıń birikpeleri jalındı tómendegi reńge boyaydi: Galliy - biynápshe gúl reń

Indiy - hawareń

Talliy - jasıl reń

9. Galliy elementi udayı tákirarlanatuǵın kestede 10 ta kaynosimmetrik 3d-metallar izinen orın aladı. Usınıń sebebinen d-kirisim galliyge óz tásirin kórsetedi. Nátiyjede galliydıń atom radiusı hátte alyuminiy atomınıń radusınan da kishi boladı.

Alyuminiy elementi jer qabıǵınıń 8.8% in payda etedi. Alyuminiy dıń sırtqı elektron qabatında ns²p¹ elektronları ámeldegi. Alyuminiy atomı sp³d² hám sp³gibridlengen jaǵdayda boladı. Sonıń ushın Alyuminiy kation hám anion kompleks birikpeler payda etedi. Alyuminiydiń oksidleniw dárejesi +3 ge koordinatsion sanları bolsa 4 hám 6 ǵa teń.

1.2 Alyuminiydiń tábiyatta dús keliwi.

Alyuminiy jer sharında eń kóp tarqalǵan elementlerden biri bolıp tabıladı. Ol topıraqtı atız shpati, sluda, boksit hám júdá kóp minerallardıń quramına kiredi. Óziniń geoximiyalıq tariyxı boyınsha alyuminiy kislorod hám kremniy menen tıǵız baylanıslı. Onıń tiykarǵı bólegi alyumosilikatlarda toplanǵan. Bul mineraldıń buzılıwınan payda bolǵan eń kóp tarqalǵan ónimi ılay (kaolin) bolıp tabıladı Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O. Alyuminiydiń tábiyatta keń tarqalǵan texnologiyalıq ahmiyetke iye bolǵan mineralları: (Al₂O₃·nH₂O)-boksit, Na₃[AlF₆]-kriolit, K₂O·Al₂O₃·6SiO₂ ortoklaz, Na₂O·Al₂O₃·6SiO₂ albit, CaO ·Al₂O₃ · 2SiO₂ anortit, Na₂O·Al₂O_3.·2SiO₂ nefelin, Al₂O₃ korund, (xrom oksidi aralas korun kristalları rubin dep, al titan hám temir oksidleri aralas korund kristalları sapfir qımbat bahalı tasları bolıp tabıladı) KAl₂[AlSi₃O₁₀][(OH),F]₂ muskovit [Kal(SO₄)₂·2Al(OH)₃] alunit, K[Mg,Fe][AlSi₃O₁₀][(OH),F]₂ magniyli slyuda, MgO·Al₂O₃ shpinel bolıp esaplanadı. Alyuminiydiń tek bir izotopi turaqlı bolıp ol ²⁷₁₃Al(100%)