' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
Olinishi va ishlatilishi
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
|
Olinishi va ishlatilishi. Fosfor apatitlar yoki fosforitlardan olinadi. Buning uchun ular ko'mir (koks) va qum bilan aralash- tiriladi hamda elektr pechda 1500 °C da qizdiriladi: 3Ca3(P 0 4 )2 + 10C+6Si02 = 6CaSi03 + P4 +10CO 4P+ 20ё = P4 C+
2e = C+2
1 10 Bu reaksiyada fosfor bug'lari quyuqlashadi va suvli yig'gichda tutib qolinadi. Qizil fosfor gugurt ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Qizil fosfor, surma (III) suifid, temir surigi (kvars aralashgan tabiiy tem ir (III) oksid) va yelimdan aralashm a tayyorlanadi, bu 18 — G. P. Xomchenko 273
aralashma gugiirt qutisining yon sirtlariga surtiladi. Gugurt kallagi asosan bertole tuzi, maydalangan shisha, oltingugurt va yelimdan tarkib topgan bo‘ladi. Gugurt kallagi gugurt qutisining yon sirtiga ishqalanganda qizil fosfor alangalanadi, kallak tarkibini o 't oldiradi, undan esa cho'p yonadi. Oq fosfor ko‘p ishlatilmaydi. Undan odatda tutun pardalar hosil qilishda foydalaniladi. Qora fosfor juda kamdan-kam hollarda ishlatiladi. 10.11- §. Fosfor oksidlari va fosfat kislotalar Fosfor oksidlari. Fosfor bir nechta oksidlar hosil qiladi. Ulardan eng muhimlari P40 6 va P4O l0. Ko'pincha ulaming formulalari soddalashtirilgan holda P20 3 va P20 5 tarzida yoziladi (oldingi oksidlarning indekslari 2 ga bo‘lingan). F o s f o r (III) o k s i d P40 6 — mo‘msimon kristall massa, 22,5 °C da suyuqlanadi. Fosforni kislorod yetishmaydigan sharoitda yondirish yo‘li bilan olinadi. Kuchli qaytaruvchi. Juda zaharli. F o s v o r (V) o k s i d P4O 10 — oq gigroskopik kukun. Fosforni mo‘l havo yoki kislorodda yondirish orqali olinadi. U suv bilan juda shiddatli birikadi, shuningdek, boshqa birikmalardan ham suvni tortib oladi. Gazlar va suyuqliklami qurituvchi sifatida ishlatiladi. Fosforning oksidlari va barcha kislorodli birikmalari azotning xuddi shunday birikmalariga qaraganda ancha mustahkamroqdir, bunga sabab azotga nisbatan fosforda metallmaslik xossalarining susayganligidir. Fosfat kislotalar. Fosfor (V) oksid P4O 10 suv bilan o'zaro ta’sirlashib, trimetafosfat kislotani H3(P 0 3)3 hosil qiladi (uning formulasi soddalashtirilgan holda H P 0 3 sifatida yoziladi); bu kislota mo'l suv bilan qaynatilganda fosfat kislota H 3P 0 4 ni hosil qiladi; H3P 0 4 qizdirilganda difosfat kislota H4P20 7 hosil bo'ladi: З Р 0 10+ 6Н 20 = 4 Н 3( Р 0 3)3 Н 3( Р 0 3)3+ ЗН 20 = З Н 3Р 0 4 2Н 3Р 0 4= Н 4Р20 7+ Н 20 Bulardan amalda eng katta ahamiyatga ega bo'lgani fosfat kislota, chunki uning tuzlari — fosfatlardan o'g'itlar sifatida foydalaniladi. Fosfat kislota — oq qattiq modda. Suv bilan istalgan nisbatda aralashadi. U nitrat kislotadan farq qilib, oksidlovchi emas va qizdirilganda parchalanmaydi; bunga sabab shuki, fosfor uchun xos bo‘lgan barcha oksidlanish darajalari orasida +5 oksidlanish darajasi eng barqarordir. Sanoatda fosfat kislota ikki usul: ekstraksiya va termik usul bilan olinadi. Birinchi usulga ko‘ra maydalangan kalsiy fosfatga sulfat kislota bilan ishlov beriladi: CaS04 cho‘kma holida tushadi, kislota esa eritmada qoladi. Kislota bilan birga eritmaga ko'pchilik qo'shimchalar — temir, aluminiy sulfatlari va b. ham o'tadi. Bunday kislota o'g'itlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ikkinchi usulga ko'ra dastlab (tabiiy fosforni elektr pechda qay- tarish yo'li bilan) fosfor olinadi. So'ngra uni P4O 10 oksidga qadar oksidlanadi va bu oksidni suv bilan biriktirib, sof kislota (konsen tratsiyasi 80% gacha) olinadi.
Fosfat kislota molekulasida vodorod atomlari kislorod bilan bog'langan: Suvdagi eritmada fosfat kislota bosqich bilan dissotsilanadi. U uch asosli kislota bo'lgani uchun uch xil tuz — fosfatlar hosil qiladi:
1) fosfatlar — fosfat kislotadagi vodorodning hamma atomlari o'm ini boshqa atomlar olgan, masalan K3P 0 4 — kaliy fosfat, (NH4)3P 0 4 — ammoniy fosfat; 2) gidrofosfatlar — kislotadagi ikki vodorod atomining o'mini boshqa atomlar olgan, masalan K2H P 0 4 — kaliy gidrofosfat, (NH4)2H P 0 4 — ammoniy gidrofosfat; 3) digidrofosfatlar — kislotadagi bitta vodorod atomining o' r ni ni boshqa atom olgan, m asalan, K H 2P 0 4 — kaliy digidrofosfat, N H 4H2P 0 4 — ammoniy digidrofosfat. Ishqoriy metallarning va ammoniyning barcha fosfatlari suvda eriydi. Fosfat kislotaning kalsiy tuzlaridan suvda faqat kalsiy digidrofosfat Ca(H2P 0 4)2 eriydi. Kalsiy gidrofosfat C aH P 04 va Ca3( P 0 4)2+ 3H 2S 0 = 2 H 3P 0 4+ 3C aS kalsiy fosfat Ca3(P 0 4)2 organik kislotalarda eriydi ( organik kislotalar podzol va torfli tuproqlarda boiadi). 10.12- §. Mineral o‘g‘itlar Tarkibida o ‘simliklar uchun zaruriy oziq elementlari bo'ladigan moddalar, asosan tuzlar
deyiladi. Ular yuqori va barqaror hosil olish maqsadida tuproq unumdorligini oshirish uchun tuproqqa qo'shiladi. Makro va mikroo‘g‘itlar. 0 ‘simliklarning o'sib rivojlanishi uchun zarur bo'lgan asosiy kimyoviy elementlar quyidagilardir (ular o'nta): С, О, H, N, P, K, Ca, Mg, Fe, S. O'simliklaming mineral oziqlanishi uchun zaruriy elementlardan N, P, К va ba’zi boshqalari o'simliklarga ko'p miqdorlarda kerak bo'ladi. Shu sababli ular
deyiladi, tarkibida shu elementlar bor o'g'itlar
yoki odatdagi o'g'itlar deyiladi. Lekin tirik organizmlarga yuqorida aytib o'tilgan 10 element bilan birga juda oz miqdorlarda (mikromiqdorlarda) B, Cu, Co, Mn, Zn, Mo, J kabi kimyoviy elementlar ham zarur. Ular
tarkibida shunday elementlar bor o'g'itlar esa — mikroo‘g ‘itlar deyiladi. Hozir mikroo'g'itlarsiz — dalalarning vitaminlarisiz ish yuritib bo'lmaydi, chunki ulardan foydalanish qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida qo'shim cha imkoniyatlar yaratadi.
Mineral o'g'itlar oddiy (bir tomonlama ta’sir etadigan) va kompleks (murakkab va aralash) o'g'itlarga bo'linadi. O d d i y o ' g ' i t l a r tarkibida bitta oziq elementi bo'ladi. Masalan, natriyli selitra tarkibida azot, kaliy xlorid tarkibida kaliy bor va h. M u r a k k a b o ' g ' i t l a r ning bir xil zarrachalari tarkibida ikkita va undan ko'p oziq elementi bo'ladi. Masalan, kaliyli selitra tarkibida kaliy bilan azot, nitrofoskada — azot, fosfor hamda kaliy bo'ladi va h. A r a l a s h o ' g ' i t l a r turli xil o'g 'itlarn in g — oddiy, murakkab o'g'itlarning mexanik aralashmasidan iborat bo'ladi. Ular ko'pincha o ' g ' i t a r a l a s h m a l a r i deyiladi. O 'g 'itlar ishlab chiqaradigan sanoat o ' g ' i t s a n o a t i deyiladi. Hozirgi vaqtda bu sanoat mineral o'g'itlarning 40 dan ortiq turini ishlab chiqarmoqda.
O'g'itlar orasida azotli, fosforli va kaliyli o'g'itlar eng katta ahamiyatga ega.
A z o t l i o ‘g ‘ i t l a r tarkibida, ilgari ta’kidlab o ‘tilganidek, bog'langan azot bo'ladi. Bular selitralar (natriy, kaliy, ammoniy va kalsiy nitratlari), ammoniy turlari, suyuq ammiak, ammiakli suv, mochevina — CO(NH2)2 (qoramollar ozig'iga ham qo'shib beriladi, tarkibida eng ko'p — 47% azot bo'ladi) va b. Hozirgi vaqtda bu o'g'itlardan eng ko'p ishlatiladigani ammiakli selitra, ya’ni ammoniy nitratdir. U bir-biriga qovushib qolmasligi uchun donador (granula) holda ishlab chiqarilidi. F o s f o r l i o ' g ' i t l a r — bular fosfat kislotaning kalsiy va ammoniyli tuzlaridir. Ular ishlab chiqariladigan barcha mineral o'g'itlarning yarmini tashkil etadi. Eng ko'p tarqalgan fosforli o'g'itlar quyidagilardir. F o s f o r i t t a l q o n i , fosforitlarni mayda tuyish yo'li bilan olinadi. Uning tarkibida kam eriydigan tuz, Ca3(P 0 4)2 borligi sababli o'sim liklar faqat kislotali tu p roqlarda — podzol va torfli tuproqlardagina o'zlashtirilishi mumkin. Mayin tuyilganligi, shuningdek uni tuproqqa kislotali o'g'itlar, masalan, (NH4)2S 0 4 yoki go'ng bilan birga solish o'zlashtirilishini osonlashtiradi. O d d i y s u p e r f o s f a t , apatit va fosforitlaiga sulfat kislota bilan ishlov berish orqali olinadi. Ishlov berishdan maqsad — o'simliklar har qanday tuproqda yaxshi o'zlashtiradigan eruvchan tuz olishdir: Ca3(P 0 ),+ 2 H 2S 0 4= C a(H 2P 0 4)2+ 2C aS04 Donador o'g'itlarning kukunsimon o'g'itlarga nisbatan ancha afzalliklari bor: ularni saqlash oson (qovushib qolmaydi), o'g'it seyalkalari yordamida tuproqqa solish qulay, lekin asosiysi — u ko'pchilik tuproqlarda hosilni ancha oshiradi. Q o ' s h s u p e r f o s f a t — tarkibi C a(H 2P 0 4)2 bo'lgan konsentrlangan fosforli o 'g 'it. Oddiy superfosfatga nisbatan taqqoslanganda tarkibida ballast — C aS 0 4yo'qligi jihatdan afzal. Qo'sh superfosfat ikki bosqichda olinadi. Dastlab fosfat kislota olinadi (10,11-§ dagi tenglamaga q.). So'ngra apatit yoki fosforit fosfat kislotaning suvdagi eritm asi bilan ishlanadi. Boshlang'ich moddalaming miqdori quyidagi tenglamaga muvofiq olinadi: Ca3( P 0 4)2+ 4H 2P 0 = 3 C a ( H 2P 0 4)2 P r e t s i p i t a t — tarkibi C aH P 0 4 • 2H20 bo'lgan konsentr langan fosforli o'g'it. Suvda kam eriydi, lekin organik kislotalarda yaxshi eriydi. Fosfat kislotani kalsiy gidroksid eritmasi bilan neytrallash orqali olinadi: S u y a k t a l q o n i , uyhayvonlariningsuyaklariniqaytaishlab olinadi, tarkibida Ca3(P 0 4)2 bor. A m m o f o s — tarkibida fosfor va azot bo'ladigan o'g'it. Fosfor kislotani ammiak bilan neytrallanganda hosil bo'ladi. Odatda tarkibida NH4H2P 0 4 va (NH4)2H P 0 4 bo'ladi. Shunady qilib, fosfat kislotaning kalsiy va ammoniy tuzlari fosforli o'g'itlar hisoblanadi. K a l i y l i o ' g ' i t l a r ham o'simliklarning oziqlanishi uchun zarur. Tuproqda kaliy yetishmasa hosil va o'simliklarning noqulay sharoitga chidamliligi sezilarli darajada pasayadi. Shu sababli, qazib olinadigan kaliy tuzlarining 90% ga yaqinidan kaliyli o'g'itlar sifatida foydalaniladi. Eng muhim kaliyli o'g'itlar quyidagilardir: 1) i s h l o v b e r i l m a g a n t u z l a r maydalangan tabiiy tuzlardan, asosan silvinit NaCl • KC1 va kainit M gS04 • KC1 • 3H20 minerallaridan iborat. 2) k o n s e n t r l a n g a n o ' g ' i t l a r tabiiy kaliyli tuzlarni qayta ishlash natijasida olinadi, bular KC1 va K2S 0 4. 3 ) y o g ' o c h va t o r f k u l i tarkibida potash — K2C 0 3 bo'ladi.
Tarkibida mikroelementlar bo'ladigan aralash o'g'itlar ishlab chiqarishga alohida e’tibor beriladi. lO-BOBGA D O IR TESTLAR VA ULARNING YECHIM LARI
Quruq holdagi qizil fosfor qaysi tuz gardi bilan aralash- tirilgan zahotiyoq kuchli alanga hosil qilib oksidlanadi? A) kaliy sulfat; B) kaliy nitrat; C) kaliy gidrofosfat; D) kaliy nitrit; E) kaliy ortofosfat.
Fosfor erkin holda oksidlovchi xususiyatga ega bo'lgan moddalar bilan aralashtirilganda yoki kuchsiz qizdirilganda kislorod hosil qilib parchalanadigan moddalar (Bertolle tuzi, kaliy nitrat va boshqalar) ta’sirida fosfor (V) oksidgacha oson oksidlanadi: 2 P + 5 K N 0 3= 5 K N 0 2+ P 20 5 2P° - 10e —» 2P+5 N +5 + 2 ? -» N +3 Javob: В bo'ladi. 10 .
. Konsentrlangan nitrat kislota bilan 7,75 g fosfor orasidagi reaksiya natijasida ajralib chiqqan gaz m oddaning hajm ini (1, n. sh.) va reaksiyada q atn ash g an barcha m o d d alar koeffitsiyentlari yig‘indisini hisoblang. A) 11,2; 13 B) 16,8; 15 C) 33,6; 14 D) 28; 13 E) 22,4; 12 Yechish: Reaksiya tenglamasi P + 5 H N 0 3= 5 N 0 2+ H 3P 0 4+ H 20 bo'yicha 1 mol fosfor oksidlanganda 5 mol azot (IV) oksid hosil bo'ladi. Test shartida berilgan fosfor miqdori
P) = 7,75 : 31 = 0,25 mol, unda hosil bo'lgan azot (IV) oksid miqdori « (N 0 2) = 0,25 • 5 = 1,25 mol, uning hajmi esa K N 0 2) = 1,25 • 22,4 = 28 1 bo'ladi. Tenglamadagi koeffitsiyentlar yig'indisi 13 ga teng. Javob:
bo'ladi.
orasidagi reaksiya tenglamasida qatnashgan boshlang'ich moddalar va mahsulotlarning koeffitsiyentlar yig'indisini hisoblang. A) 24; B) 22; C) 20; D) 19; E) 17. Yechish: Aktiv metallar konsentratsiyasi kuchsiz bo'lgan nitrat kislota bilan reaksiyasi natijasida oksidlanish darajasi — 3 bo'lgan azot (ammiak) hosil bo'ladi, eritmadagi mo'l miqdorda olingan nitrat kislota bilan birikib, ammoniy nitratni hosil qiladi: 4 Z n + 10H N O 3= 4Z n(N O 3)2+ N H 4N O 3+ 3H 2O Zn° + 2e —> Z n +2 N +5 + 8e -> N"3 Tenglamadagi moddalar koeffitsiyentlari yig'indisi 22 ga teng.
bo'ladi.
Nisbiy molekular massasi 150 dan kichik bo'lgan modda tarkibida 48,5% kislorod, undan 2,25 marta ko'proq vodorod va ulardan tashqari, azot va fosfor elementlari tutgan modda for mulasini toping. Uning tarkibidagi azotning miqdori fosfornikidan 2 martadan ko'proq ekanligini hisobga oling. A) (N H 4)2H P 0 4; B) (N H 4)3P 0 4; C) (N H 4)3P 0 3; D) N H 4P 0 3; E) (N H 4)H 2P 0 4 Yechish. Massasi 100 g b o 'lg a n m odda nam unasidagi kislorodning miqdori
=48,5 : 16=3,03 mol, vodorodning miqdori esa л(Н) = л(О) • 2,25=3,03 • 2,25=6,82 mol. Javoblarda keltirilgan moddalar formulalari orasidan faqat bittasida azotning miqdori fosfomikidan ikki marta katta bo'lishi shartiga (N H 4
2
4
6,82 : 3,03=2,25 : 1 yoki ularni 4 ga ko'paytirsak, 9 : 4 hosil bo'ladi. Uning molekular massasi 132 ga teng. Javob: A bo'ladi. 10.5. Ammiak molekulasining dipol momenti ц=4,9 ■ 10 ‘30
Kl • m, azot (III) ftorniki esa 0 ,7 - 10 30
qiymatlar orasidagi katta farqning sababi qanday tushuntiriladi? 1
atominikidan katta farq qiladi; 2) N — H va N — F bog'larini d ip ol m om entlarining vektorlari qarama-qarshi tom on yo'nalgan; 3) azot atomining taqsimlanmagan elektron jufti vaN — Fbog'ining dipol momenti ta’siri N — H bog'inikiga qaraganda kamroq bo'ladi; 4) N — H bog'ining qutb vektori bilan azot atomidan taqsimlanmagan elektron juft yo'nalishi bir tomonga, N — F bog'ining vektoriga esa teskari tomonga yo'nalgan bo'ladi; 5) N — F bog'i vektori va N t i yo'nalishi bir tomonga, N — H va N t i yo'nalishi teskari tomonga bo'lganligi natijasida dipol moment har xil bo'ladi. A) 2, 4 В) 1, 2 C) 2, 3 D) 3, 4 E) 2, 5. Yechish. Bog'lar vektorlari har xil tomonga yo'nalishi (strelka nisbiy elektrmanfiyligi kichik elem entdan shu xususiyat katta bo'lgan element tomoniga (N<—H va N —>F) yo'nalgan bo'ladi. Azot atomidagi taqsimlanmagan elektron juftining vektori azot atomidan elektron juft yo'nalishi tomoniga H — Ti yo'nalishi va umumiy vektor uzunligi qo'shilishiga olib keladi, dipol m o ment yuqori qiymatga ega bo'ladi. Azot (III) ftoridida esa bunday yo'nalishlar qarama-qarshi tarzda bo'ladi: F<— n T I ularning farqi N — F bog'inikini kamaytiradi (3.4-§ ga qarang). Javob: A bo'ladi. 1 1 - B O B . UGLEROD GRUPPACHASI 1 1 .1 -§ . Uglerod gruppachasining umumiy tavsifi Uglerod gruppachasiga uglerod, kremniy, germaniy, qalay va qo'rg'oshin kiradi. Bular D .I.M endeleyev davriy sistemasi IV gruppasining p-elem entlaridir. Ularning atomlarining tashqi pog'onasida to'rttadan elektron bo'ladi — ns2np2 ( 1 1
. 1
2
t t
3s t t
6c U 1 ■ 1 — I — I
!__________ !
I__________ j Qo'zg'almagan holda ulaming atomlarida 2 tadan juftlashmagan elektron bo'ladi. Gruppachadagi barcha elementlar atomlarining tashqi pog'onasida erkin orbitallar borligi uchun qo'zg'algan holatga o'tganida 5
(punktir strelkalar bilan ko'rsatilgan). Uglerod gruppachasining elementlari birikmalarida + 4 va —4, shuningdek + 2
oksidlanish darajasini namoyon qiladi, yadroning zaryadi kattalashishi bilan + 2
oksidlanish darajasi ko'proq nam oyon bo'ladi. Uglerod, kremniy va germaniy uchun + 4, qo'rg'oshin uchun + 2
oksidlanish darajasi ko'proq xos. —4 oksidlanish darajasi С — Pb qatorida tobora kamroq uchraydi. Uglerod gruppachasidagi elementlaming ba’zi xossalari 11.1 -§ jadvalda keltirilgan. Uglerod gruppachasining elementlari umumiy formulasi R 0 2
um um iy formulasi esa R H 4. U glerod bilan kremniy yuqori oksidlarining gidratlari kislota xossalariga ega, qolgan elementlaming gidratlari esa amfoter, kislota xossalari germaniy gidratlarida, asos xossalari esa — qo'rg'oshin gidratlarida kuchliroq ifodalangan. Ugleroddan qo'rg'oshinga o'tgan sari vodorodli birikmalari R H 4
4
4
ortishi bilan atom ning ionlanish energiyasi kamayadi va atom radiusi kattalashadi ( 1 1 .1-jadvalning 3- va 6
m etallm aslik xossalari susayib, m etallik xossalari kuchayib boradi. Xossalari С Si Ge Sn Pb 1. Tartib raqami 6 14 32 50 82 2. Valent elektronlari 2?2Р' 3s*3p3 4s24p} 5^5p3
6s>6pi 3. Atomning ionlanish energiyasi, eV 11,3
8,2 7,9
7,3 7,4
4. Nisbiy elektrmanfiyligi 2,50
1,8 1,8
1,8 1,9
5. Birikmalaridagi oksidlanish darajasi +4,+2, - 4
+4,+2, - 4
+4, - 4 +4,+2,
- 4 +4,+2,
- 4 6. Atomning radiusi 0,077 0,134
0,139 0,158
0,175 Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|