' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
|
bo'ladi.
P 118 Javob: С bo'ladi. 8.4. Quyida keltirilgan diagrammada (8.5-§ dagi 8.1-jadvaldan olingan) galogenlarning atom radiusi (rA haqiqiy qiymatning 1 0 0 ga ko'paytirilgan raqami), nisbiy elektrmanfiyligi (N EM ) va ular atom ining ionlanish energiyasi ( / A, eV) ning elem entlam ing protonlar soni (tartib raqami) ortib borishi tartibidagi munosabati aks ettirilgan. Taqqoslash uchun olingan xossalarning o'zgarib borishi ftordan keyingi elementlar atomlari orasida umumiylik bor ekanligi ular xossalari deyarli to'g'ri chiziq qonuniyati bilan o'zaro bog'lan- ganligini ko'rsatadi. Ikki atomli galogenlar molekulalaridagi bog'ni uzish (dissotsilanish) uchun talab etiladigan energiya qiymati (kJ/m ol) quyidagicha: F2— 155; Cl2— 239; Br2-090; J2— 149 vaAt2-113 bo‘lishini quyidagi holatlar (I)ning qaysi biri asosida talqin etish mumkin? I: 1) atomlar orasidagi bog 1 uzunligining ortib borishi bilan bog'lanish energiyasi kamayib boradi; 2 ) ftor molekulasidagi bog'lanish energiyasi Cl 2 molekulasidagi energiyadan kichik bo'lishi ftor atomining radiusi kichikligi bilan; 3) ftordan xlorga o'tganda enerigya kamayish o'rniga ortishini xlordan oxirgi astatgacha dissotsilanish energiyasi kamayib borishini m olekuladagi bir atomning /7-orbitallardagi taqsimlanmagan elektronlari qo'shni atomning akseptor cf-orbitallariga tortilishi (dativ bog'lanish) asosida va bog' uzunligini ortishi bilan; 4) molekuladagi atomlarning dativ bog' hissasi bilan. Ftor atomi bilan qolgan galogenlar atomlari orasida kuzati- ladigan tafovutlarni tushunish uchun ularning quyida keltirilgan qaysi xususiyatlarini (II) hisobga olish kerak? II: 5) N EM qiymati ftor atomida maksimal qiymatga ega bo'lishini uning p-orbitalidagi elektronlarning yadro ta’sirida kuchli tortilishiga o'zak elektronlar orbitalida faqat Zy-pog'onacha orbitali niqoblay olmaydi, bu. ^-orbitallar atomda paydo bo'lgan, yangi turdagi simmetriyaga — kaynosimmetriya (bu so'zdagi kayno — yangi m a’noni anglatadi) ega b o'lish i bu elektronlar yadro zaryadining to'la ta’sirida bo'lishiga olib keladi; 6 ) kuzatilgan xususiyatlar ftor atomining eng kuchli elektrmanfiyligi natijasidir; 7) xususiyatlardagi tafovutlarni ftorning eng kuchli metallmasligi asosida tushunish mumkin: A) 1, 6 , 7 B) 2, 7 C) 4, 6 , 7 D) 1,2,7 E) 3, 4, 5 Yechish. Galogenlarni ikki atomli molekulalarining bog'lanish energiyasi xlorda eng katta, undan keyingilarida bir m e’yorda kamayib boradi. Ftor atomi yadrosi 2/j-orbital elektronlarini o'ziga tortib turishiga xalal beradigan l/?-orbital yo'q , 2 p -orbital elektronlari va ular bilan birga bog'lovchi juft yadro maydonining batamom ta’sirida bo'lishi uning o'ziga xosligini tushuntiradi. Bu elektronlar atomdan eng qiyin chiqarib olinuvchi bo'lishi, atom radiusining juda kichik bo'lishi bilan tushuntiriladi. Xlor molekulasining atomlarga dissotsilanishi uchun ftomikiga qaraganda katta bo'lishiga ikki atom oralig'ida mavjud bo'lgan a - bog'dan tashqari taqsimlangan juft elektronlar qo'shni atomning bo‘sh d-orbitallarga o'tishi (dativ bog'lanish) natijasida atomlararo bog'lovchi; qo'shimcha vosita paydo bo'lishiga olib keladi. Javob: E bo'ladi. 8.5. Massasi 16,25 g bo'lgan ikki valentli ion hosil qiladigan metalining sulfat kislotada erishi natijasida 0560 1 vodorod hosil bo'lgan. Shu metallni aniqlang: A) magniy B) temir D) rux E) kadmiy F) stronsiy. Yechish. Reaksiya tenglamasini tuzamiz: M e + H 2S 0 4= M e S 0 4+ H 2 undan ko'rinishicha 1 mol metall 1 mol vodorodni siqib chiqaradi, unda 0,25 mol (0,560 : 22,4) vodorodni 0,25 mol metall siqib chiqargan bo'ladi. M (M e) = 16,25 : 0,25 = 65 bo'ladi. Javob: С bo'ladi. 9 - B O B . KISLOROD GRUPPACHASI 9 .1 -§ . Kislorod gruppachasining umumiy tavsifi Kislorod gruppachasiga beshta element: kislorod, oltingugurt, selen, tellur va poloniy kiradi (poloniy — radioaktiv element). Bular D .l.M en d eley ev Davriy sistem asi VI gruppasining p - elementlaridir. Ularning umumiy nomi — xalkogenlar bo'lib, «ruda hosil qiluvchi» degan ma’noni bildiradi. Xalkogenlar atomlarida tashqi energetik pog'onaning tuzilishi bir xil — ns2np 4 (9 .1-jadvalning 2-p.). Ularning kimyoviy xossalari o'xshashligiga sabab ana shudir. Xalkogenlaming hammasi vodorod va metallar bilan hosil qilgan birikmalarida — 2 ga teng oksidlanish darajasini, kislorod va boshqa aktiv metallmaslar bilan hosil qilgan birikmalarida esa odatda + 4 va + 6 ga teng oksidlanish darajasini namoyon qiladi (9.1-jadval, 5-p.) Ftor uchun bo'lganidek, kislo rod uchun ham gruppa raqamiga teng oksidlanish darajasi xos emas. U odatda — 2 ga teng, ftor bilan birikmasida esa + 2 ga teng oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Oksidlanish darajalarining bunday qiymatlari xalkogenlam ing elektron tuzilishidan kelib chiqadi: X o ssa la ri 0 S Se Те P o 1. T artib raqam i 8 16 34 52 84 2. V a le n t elektronlari 2&2р* 3^3/7"
4^4/?4 5s>5p4 6 ^ 6 p4 3. A t o m n in g io n la n ish energiyasi, e V 13,62 10,36
9,75 9,01
8,43 4. N is b iy e le ktrm anfiyligi 3,5 2,5
2,4 2,1
2,0 5. B irik m a la rid a g i o k sid la n ish darajasi -1 ,-2,
+ 2 -2 ,+ 2 , + 4 , + 6 -2 ,+ 4 , + 6 -2 ,+ 4 , + 6 -2 ,+ 2
6. A t o m n in g radiusi, n m 0 ,06 6
0 ,1 0 4 0 ,1 1 7
0 ,137 0,161
Kislorod atomining 2p - pog'onachasida ikkita juftlashmagan elektron bor. Uning elektronlari bir-biridan ajrala olmaydi, chunki tashqi (ikkinchi) p o g ‘onasida cf-pog‘ona y o ‘q. Shu sababli kislorodning valentligi doimo 2 ga, oksidlanish darajasi esa — 2 va + 2 ga teng (masalan, H 20 va OF 2 da). Oltingugurt atomining qo‘zg‘almagan holatdagi valentligi va oksidlanish darajasi ham xuddi shunday bo'ladi. Qo'zg'algan holatga o'tishida (energiya berilganda, masalan, qizdirilganda) oltingugurt atomida dastlab 3p -, so'ngra esa 3s-elektronlar bir-biridan ajraladi (strelkalar bilan ko'rsatilgan). Birinchi holda juftlashmagan elektronlar soni, binobarin, valentligi ham to'rtga (masalan S 0 2 da), ikkinchi holda esa oltiga (masalan S 0 3 da) teng b o ia d i. Ravshanki, 2, 4, 6 ga teng valentliklar oltingugurtning analoglariga — selen, tellur va poloniyga ham xos, ulaming oksidlanish darajalari esa —2, +2, + 4 va + 6 ga teng bo'lishi mumkin. Kislorod gruppachasidagi elementlaming vodorodli birikmalari H 2R formulaga(R— elementning simvoli) muvofiq keladi: H 2 0 , H 2 S, H 2 Se, H 2 Te. Ular xalkovodorodlar deyiladi. Ular suvda eriganda kislotalar (form ulasi o'shaning o'zi) hosil bo'ladi. Elementning tartib raqami ortib borishi bilan bu kislotalarning kuchi ham ortib boradi, bunga sabab H2R birikmalar qatorida bog'lanish energiyasining kamayib borishidir. H+ va OH" ionlarga dissotsilanadigan suv amfoter elektrolit hisoblanadi. Oltingugurt, selen va tellur kislorod bilan birikmalarning R 0 2 v a R 0 3 tipidagibir xil shaklini hosil qiladi. Ularga H 2 R 0 3 va H 2 R 0 4 kislotalar muvofiq keladi. Elementning tartib raqami ortib 236
borishi bilan bu kislotalarning kuchi kamayib boradi. Ularning hammasi oksidlanish xossalarini, H 2 R 0 3 tipidagi kislotalar esa qaytarish xossalarini ham namoyon qiladi. Oddiy moddalaming xossalari qonuniyat bilan o ‘zgaradi: yadro zaryadi ortishi bilan metallmaslik xossalari susayib, metallik xossalari kuchayadi. Masalan, kislorod bilan tellur — metallmaslar, lekin telluming metall yaltiroqligi bor va elektr tokini yaxshi o'tkazadi. 9 .2 -§ . Kislorod va uning xossalari Tabiatda uchrashi. Kislorod — Yerda eng ko‘p tarqalgan element. U yer po‘stlog‘i massasining 47,2% ini tashkil etadi. Uning havodagi miqdori hajm jihatdan 20,95% va massa jihatdan 23,15% ga teng. Kislorod suv, tog* jinslari, ko'pchilik minerallar va tuzlar tarkibiga kiradi, tirik organizmlarni tashkil etuvchi oqsillar, yog'lar va uglevodlar bo'ladi. Olinishi. Laboratoriya sharoitida kislorod natriy gidroksidning suvdagi eritmasini elektroliz qilish (nikel elektrodlar), bertole tuzi (kaliy xlorat)ni yoki kaliy permanganatni qizdirib turib parchalash y o ‘Ii bilan olinadi. Kaliy xloratning parchalanishi marganes (IV) oksid M n 0 2 ishtirokida ancha tezlashadi: 2 К С Ю 3= 2 К С 1 + 3 0 / Г Juda toza kislorod kaliy permanganat parchalanganda olinadi: 2 K M n O = K , M n 0 4+ M n 0 , + 0 , T 4 2 4 2 2 S a n o a t d a kislorod suyuq havodan, shuningdek, suvni elektroliz qilishda vodorod bilan birga olinadi. Kislorod po‘lat ballonlarda 15 MPa (megapaskal) bosim ostida saqlanadi va tashiladi. Fizik xossalari. Kislorod — rangsiz, ta’msiz va hidsiz gaz, havodan bir oz og‘ir. Suvda kam eriydi (1 1 suvda 20 °C da 31 ml kislorod eriydi). — 183 °C temperatura va 101,325 kPa bosimda kislorod suyuq holatga o ‘tadi. Suyuq kislorod havorang tusli bo‘ladi, magnit maydoniga tortiladi. Tabiiy kislorod tarkibida uchta izotop: Jj60(99,76%), ‘70(0,04%) ва ^ 8 0(0,20%) bo'ladi. Kimyoviy xossalari. Tashqi elektron pog‘onasini to'ldirish uchun kislorodga ikki elektron yetishmaydi. Kislorod ulami shiddat bilan biriktirib olib, — 2 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Lekin ftor bilan hosil qilgan birikmalarida (OF 2 va 0 2 F2) umumiy elektronlar jufti elektrmanfiyroq elem ent bo'lgan ftorga tomon 237 siljigan. Bu holda kislorodning oksidlanish darajasi mos ravishda + 2 va + 1 ga, ftorniki esa — 1 ga teng. Kislorod molekulasi ikki atomdan tarkib topgan 0 2. Unda kimyoviy bog'lanish — kovalent qutbsiz. Ozon molekulasi kislorodning uchta atomidan tarkib topgan 0 3. Ozon — bu kislorod elementining allotropik shakl o'zgarishidir. Kislorod bilan ozon bitta elementning o'zidan hosil bo'lganligiga qaramay, ulaming xossalari turlicha bo'ladi. Ozon — o'ziga xos hidli gaz. Organik moddalarni yemiradi, ko'pchilik metallarni, shu jumladan, oltin va platinani ham oksidlaydi. U kislorodga nisbatan kuchli oksidlovchidir. Masalan, u kaliy yodid eritmasidan yodni ajratib chiqaradi, kislorod bilan esa bunday reaksiya sodir bo'lmaydi: 2K J + 0 3 B+H20=J; + 2KOH+Oj 2 J - - 2 e = J 2 1
1 Ozon oqartiruvchi va dezinfeksiyalovchi ta’sirga ega. Kislorodning eng muhim kimyoviy xossasi — deyarli barcha elementlar bilan oksidlar hosil qilish xususiyatidir (dastlabki uchta nodir gazning oksidlari olinmagan). Bunda ko'pchilik moddalar bilan kislorod bevosita, ayniqsa, qizdirilganda reaksiyaga kirishadi. Masalan: 2 C a + 0 2= 2 C a 0 (a) Kislorod galogenlar, oltin va platina bilan bevosita reaksiyaga kirishmaydi, ulaming oksidlari bilvosita yo'Ilar bilan olinadi. Murakkab moddalar muayyan sharoitlarda kislorod bilan o'zaro ta’sirlashadi. Bunda oksidlar, ayrim hollarda esa — oksidlar va oddiy moddalar hosil bo'ladi. Masalan: 2 C 2H 2+ 5 0 2= 4 C 0 2+ 2 H 20 (b) 4 N H 3+ 3 0 2= 6 H 20 + 2 N 2 (d) Kislorod oksidlovchi sifatida. Nisbiy elektrmanfiyligining qiymatiga ko'ra kislorod ikkinchi element hisoblanadi (x=3,50, 2.2- jadvalga q.). Shuning uchun oddiy moddalar bilan ham, murakkab moddalar bilan ham kimyoviy reaksiyalarda u oksidlovchi bo'ladi, chunki elektronlami biriktirib oladi. Ikkinchi tomondan (a, b, d reaksiyalarga muvofiq), kalsiy, oksidlanish darajasi — 1 bo'lgan uglerod va oksidlanish darajasi — 3 bo'lgan azot elektronlarini beradi, shu sababli Ca, C 2 H 2 va N H 3 qaytaruvchilar hisoblanadi. Yonish, zanglash, chirish va nafas olish jarayonlari kislorod ishtirokida boradi. Bular oksidlanish-qaytarilish jarayonlaridir. Kimyoviy va metallurgiya jarayonlarini jadallashtirish. Oksid lanish jarayonlari havodagiga qaraganda kislorodda ancha jadallashadi. Buni ko‘mir, oltingugurt, po‘lat simning kislorodda yonishi kabi oddiy tajribalarda isbotlash mumkin. Oksidlanish jarayonlarini jadallashtirish uchun odatdagi havo o'rniga kislorod yoki kislorodga boyitilgan havo ishlatiladi. Kisloroddan kimyo sanoatida (nitrat va sulfat kislotalar sun’iy suyuq yoqilg‘i, surkov moylari va boshqa moddalar ishlab chiqarishda) oksidlanish jarayonlarini jadallashtirish uchun foydalaniladi. Kislorod metallurgiya jarayonlarini jadallashtirishning samarali vositasidir. Domna pechiga kislorodga boyitilgan havo puflanganda alanganing temperaturasi ancha ortadi, natijada, suyuqlanish jarayoni tezlashadi va p echning unum dorligi ortadi. P o ‘lat suyuqlantirishda — marten va bessemer jarayonlarida havo o ‘rniga to ‘liq yoki qisman kislorod ishlatish yanada katta samara beradi: bunda jarayonlar jadallashibgina qolmay, olinadigan po‘latning sifati ham yaxshilanadi. Kislorodga boyitilgan havodan (60% gacha 0 2) rangli metallurgiyada (rux, mis va boshqa metallarning sulfidli rudalarini oksidlashda) samarali foydalanilmoqda. Ishlatilishi. Metallurgiya sanoatida kislorodning ancha ko‘p miqdori sarflanadi. Kislorod yuqori temperatura hosil qilish uchun ishlatiladi. Kislorod-asetilen alangasining temperaturasi 3500 °C ga, kislorod-vodorod alangasiniki 3000 °C ga yetadi. Tibbiyotda kislorod bemorlaming nafas olishini yengillashtirishda (kislorodli yostiqcha va palatkalar) ishlatiladi. Nafas olish qiyin b oigan atmosferada ishlami bajarishda (yerosti va suvosti ishlarida, kosmik parvozlar va b.) kislorodli asboblardagi kisloroddan foydalaniladi. 9.3- §. Oltingugurt va uning xossalari Tabiatda uchrashi. Oltingugurt tabiatda keng tarqalgan. U yer po‘stlog‘i massasining 0,05% ni tashkil etadi. Erkin holatda (yombi oltingugurt) Italiyada (Sitsiliya orolida) va AQSH da ko‘p miqdor- larda uchraydi. 0 ‘rta Osiyoda, Qrimda va boshqa hududlarda bor. Oltingugurt ko'pincha boshqa elementlar bilan hosil qilgan birikmalari holida uchraydi. Uning eng muhim tabiiy birikmalari metallarning sulfidlari: FeS 2 — temir kolchedani, ya’ni pirit; ZnS— — rux aldamasi; PbS — qo'rg'oshin yaltirog'i; HgS — kinovar va b., sh u n in gd ek , sulfat k islo ta n in g tuzlari (kristall-gid ratlar): C a S 0 4 • 2 H 20 — g ip s , N a 2 S 0 4 * 1 0 H 20 — glau b er tu zi, M g S 0 4 • 7H20 taxir tuz va b. Oltingugurt hayvonot va o'simliklar organizmida bo'ladi, chunki oqsil molekulalari tarkibiga kiradi. Oltingugurtning organik birikmalari neft tarkibida b o‘ladi. Fizik xossalari. Oltingugurt — sariq rangli, qattiq, m o‘rt modda. Suvda deyarli erimaydi, lekin uglerod sulfidda, anilinda va ba’zi boshqa erituvchilarda yaxshi eriydi. Issiqlik va elektr tokini yaxshi o'tkazmaydi. Oltingugurt bir necha allotropik shakl o'zga- rishlar hosil qiladi. Oltingugurt 444,6 °C da qaynab, to ‘q qo‘ng‘ir rangli bug'lar hosil qiladi. Agar ular tez sovitilsa, oltingugurtning mayda kris- tallaridan iborat mayin kukun hosil bo‘ladi va u oltingugurt guli deyiladi. Tabiiy oltingugurt to'rtta barqaror izotopining: , 62 S, ” S, , 64 S, “ S aralashmasidan tarkib topgan. Kimyoviy xossalari. Oltingugurt atomining tashqi energetik pog'onasi tugallanmaganligi sababli ikkita elektronni biriktirib olishi va — 2 oksidlanish darajasini namoyon qilishi mumkin. Oltingugurt metallar hamda vodorod bilan hosil qilgan birikmalarida (masalan, Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|