' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko

anionitlar.

A)  1,  2,  4  В)  1,  4,  5, 

6

  C)  1,  3,  4,  5  D )  1,  4,  5,  7  E)  1,  3,  4, 

6

.

Yechish.  Karbonatli  qattiqlikning  o'zin i  bartaraf  etish  uchun

1-  tadbim i  amalga  oshirish  kifoya  qiladi.  Lekin,  bu  tadbir  doim iy 

qattiqlikni yuzaga keltirib chiqaradigan  kalsiy va magniy ionlardan 

suvni  ozod  qilishga  yordam  bermaydi,  bunday  ionlarni  bog'lash 

uchun  4 -  va  5-  tadbirlami bir vaqtning  o'zida yoki  7-tadbir yaxshi 

natija beradi.

Javob:  D   bo'ladi.

14-  B O B .   YONAKI  GRUPPACHALARNING 

METALLARI

14. l-§ -  Xrom  gruppachasining  umumiy  tavsifi

D .  I.  M endeleyev  davriy  sistem asining  yonaki  gruppachalari 

metallariga  barcha  d-elem entlar  kiradi.  Bunday  elem entlar  10  ta: 

skandiy,  titan,  vanadiy,  xrom,  m argenes,  tem ir,  kobalt,  nikel, 

mis va rux gruppachalari.  Bu yerda xrom  gruppachasining va tem ir 

oilasining  um um iy  tavsifi  ko'rib  chiqiladi.

VI gruppaning yonaki gruppachasini xrom Cr, molibden Mo va volfram 

W  elementlari  tashkil  etadi.  Xrom  bilan  molibden  atomlarining  tashqi 

energetik pog'onasida bittadan, volframnikida  —  ikkita elektroni bor;  shu 

sababli  bu  elementlar  bosh  gruppacha  elementlaridan  farq  qilib,  metall 

xususiyatiga ega bo'ladi.  Ular valent elektronlari soniga muvofiq 

+6 ga teng 

maksimal  oksidlanish  darajasini  namoyon  qiladi  va  R 0

3  turidagi  oksidlar 

hosil  qiladi;  bu  oksidlarga  umumiy  formulasi  H

2R 0 4  bo'lgan  kislotalar 

muvofiq keladi. Kislotalarning kuchi xromdan volframga o!tgan sari qonuniyat

bilan kamayib boradi.  Bu kislotalarning ko'pchilik tuzlari suvda kam eriydi, 

faqat ishqoriy metallarning va ammoniyning tuzlarigina yaxshi eriydi.

Xrom gruppachasidagi  elem entlar  + 5 ,  + 4 ,  + 3 ,  + 2   oksidlanish 

darajalarini  ham  nam oyon  qiladi.  Lekin  bu  elem entlarga  yuqori 

oksidlanish  darajasidagi  birikmalari  eng  xos,  ular  ko‘p  jihatdan 

oltingugurtning  tegishli  birikmalariga juda  o'xshaydi.  Xrom   grup­

p ach asid a gi  e le m e n tla r   v o d o ro d   b ilan   birikm alar  h o sil  q il­

m aydi.

Gruppachada  tartib  raqami  ortib  borishi  bilan  metallarning 

su yu q la n ish   tem peratu rasi  kattalashadi.  V olfram   3390°C   da 

suyuqlanadi.  Bu  eng  qiyin  suyuqlanadigan  metall.  Shuning uchun 

undan  elektr  lam pochkalarida  cho'g'Ianish  tolalari  tayyorlash 

uchun  foydalaniladi.

Xrom  gruppachasidagi  metallar odatdagi  sharoitda havo va suv 

ta’siriga juda barqarordir.  Qizdirilganda  kislorod,  galogenlar,  azot, 

fosfor,  ko'mir,  kremniy  va  b.  bilan  reaksiyaga  kirishadi.  Ularning 

boshqa  metallar bilan  hosil  qilgan juda ko'p  qortishmalari  m a’lum. 

Qotishmalari  va  m etallarning  o'zi  —  hozirgi  texnika  uchun  ancha 

qimm atli  materiallardir.

Fizik  va  kim yoviy  xossalari  jihatidan  m olibden  bilan  volfram 

bir-biriga  o'xshaydi  va  xromdan  qisman  farq  qiladi.  M etallarning 

kim yoviy  aktivligi  xrom   —  m olibden  —  volfram  qatorida  sezilarli 

darajada pasayib boradi.

14.2- §.  Xrom

Tabiatda uchrashi.  Xrom turli xil  minerallarda birikmalar holida 

uchraydi.  Eng  ko'p  tarqalgan  minerali  xromit,  (xromli  tem irtosh 

FeCr

2

0 4), uning boy konlari  Uralda va Qozog'istonda bor. Xromning 

yer  po'stlog'idagi  um um iy  m iqdori  0,03%  ni  tashkil  etadi.  Xrom 

Q uyoshda,  yulduzlarda va  meteoritlarda borligi  aniqlangan.

Olinishi.  Xrom   m etali xrom   (III)  oksidni  qizdirib turib  alum i­

niy  bilan  qaytarish  orqali  olinadi:

Cr

20 3+ 2 A l= A l30 3+2Cr

Xrom  metali  xrom  birikmalarining  suvdagi  eritmalarini  elektro­

liz  qilish  yo'li  bilan  ham   olinadi.

Fizik  xossalari.  Xrom   —  kulrang-oq  yaltiroq  metall.  Metallar 

orasida  u  eng  qattig'i,  uning  zichligi  7,2  g /sm 3,  suyuql,  t.  1855°C. 

Tabiiy  xrom   massa  sonlari  50,  52,  53,  54  va  56  bo'lgan  beshta

izotopning  aralashmasidan  tarkib  topgan.  Radioaktiv  izotoplari 

sun’iy  y o ‘l  bilan  olingan.

Kimyoviy  xossalari.  Xrom  atom ining  3d-  va  4s-  orbitallarida 

elektronlarning joylashuvini ushbu  sxema bilan  ko'rsatish  mumkin:

4 s

3 d

t

t t T t t

Bundan  ko'rinib  turibdiki,  xrom  birikmalarida  + 1  dan 

+

6

 

gacha  turli  xil  oksidlanish  darajalarini  nam oyon  qilishi  mumkin; 

ulardan  eng  barqarori  xrom ning  oksidlanish  darajasi  + 2 ,  + 3 , 

+

6

 

bo'lgan birikmalaridir.  Shunday qilib,  kim yoviy bog'lanishlar hosil 

bo'Iishida  faqat  tashqi  p o g 'o n a n in g   elektronlari  em as,  balki 

tashqaridan  ikkinchi  pog'on an in g  d-  pog'onachasidagi  beshta 

elektron  ham   ishtirok  etadi.

Alum iniyda  bo'lgani  kabi  xrom ning  sirtida  ham  oksid  parda 

Cr

2

0

3

  hosil  bo'ladi.  Shuning  uchun  xrom  suyultirilgan  sulfat  va 

xlorid  kislotalarda  birdaniga  em as,  balki  oksid  parda  erigandan 

keyingina  eriy boshlaydi:

Cr + 2H +  = C r2+  +  H

2 

T

Nitrat va konsentrlangan sulfat kislotalarda xrom erimaydi,  chunki 

uning  oksid  pardasi  puxtalashadi,  ya’ni  xrom  passiv  holatga  o'tadi. 

Tarkibida  erigan  kislorod  bor  suyultirilgan  sulfat  va  xlorid  kislotalar 

xuddi  shu  sababli  xrom  bilan  reaksiyaga  kirishmaydi.  Xromning 

passivligini  yo'qotish  uchun  metallning  sirtini  tozalash  kerak.

Yuqori  temperaturada  xrom   kislorodda  yonib,  oksid  Cr

2

0

3  

hosil  qiladi.  Cho'g'  holigacha  qizdirilgan  xrom  suv  bug'lari  bilan 

reaksiyaga kirishadi:

2Cr + 3H20   -»  Cr

20 3  + 3 H 2 

T

Xrom  m etali  qizdirilganda  galogenlar,  vodorod  galogenidlar, 

oltingugurt,  azot,  fosfor,  ko'm ir,  krem niy  va  bor  b ilan  ham  

reaksiyaga kirishadi.  Masalan:

C r + 2 H F   =  C rF

2  +  H 2  t  

2Cr + N

2  =  2CrN 

2Cr + 3S  =  Cr

2S3 

C r + Si  =  CrSi

14.3-  §.  Xrom  oksidlari  va  gidroksidlari

Xrom  uchta  oksid  hosil  qiladi:  CrO,  Cr

2

0

3

  va  C r 0 3.

X r o m   ( I l ) o k s i d   C r O   —  pirofor  qora  kukun  (pirofor- 

lik — mayda tuyilgan holatida havoda o ‘z - o ‘zidan alangalanib ketishi). 

Xrom  am algam asini  havo  kislorodi  bilan  oksidlash  orqali  olinadi. 

Suyultirilgan  xlorid  kislotada  eriydi:

C rO +2H += Cr

2++ H 20

Havoda  100°C dan yuqorida qizdirilganda xrom  (II)  oksid xrom 

(III)  oksidga  aylanadi.

Xrom  (II)  xlorid  CrCl

2

  ga  ishqor  eritmasi  ta’sir  ettirilganda 

x r o m   (II)  g i d r o k s i d   C r(O H

) 2

  sariq  cho'km a  holida  hosil 

bo'ladi:

Cr

2++20H ~ =  Cr(O H )2

Cr(OH

) 2

 asos xossalariga ega.  Qaytaruvchi hisoblanadi.  Qizdiril­

ganda Cr

2

0

3

 ga aylanadi.

Xrom  (II)  ning  barcha  birikmalari  ancha  beqaror  va  havo 

kislorodi  ta’sirida oson oksidlanib,  xrom  (III)  birikmalariga aylanadi. 

Masalan:

2C r(O H

)2  +  y 2 0 2  + H 20   <=>  2C r(O H )3

X r o m   (III)  o k s i d   Cr

2

0

3

  —  yashil  rangli,  qiyin  suyuq­

lanadigan  kukun.  Qattiqligi  jihatidan  korundga  yaqin  turadi.  Shu 

sababli u jilvirlash vositalari tarkibiga qo‘shiladi. Yuqori temperaturada 

elementlarni biriktirish y o ‘li bilan olinadi.  Laboratoriyada xrom  (III) 

oksidni  am m oniy  dixromatni  qizdirish  y o ‘li  bilan  olish  mumkin:

(N H

4)2 C r2 0 7  = С и  0 3  + N 2 

T 

+ 4 H 20

A 1 ,0

3

  kabi  xrom  (III)  oksid  ham  am foter  xossaga  ega,  ishqorlar 

b ila n   birga  s u y u q la n tir ilg a n d a   x r o m   ( I I I )   b ir ik m a la ri  — 

x r o m i t l a r   hosil  bo'ladi:

Cr

20 3+ 2 N a 0 H = 2 N aC r0 2+ H 20  

natriy  xromit

Xrom   (III)  oksid  suv bilan  reaksiyaga  kirishmaydi,  lekin  unga 

xrom  (III)  gidroksid  C r(O H

) 3

  m uvofiq  keladi;  bu  gidroksid  xrom 

23  —  G.  P.  X omchen ko 

3 5 3

( I l l )   tu zlarin in g   eritm alariga  ish q o r la m in g   eritm alari  t a ’sir 

ettirilganda kulrang-yashil iviqsim on c h o ‘kma tarzida olinadi:

C r3+  + 3 0 H “  =  C r(O H

)3  I

X r o m   ( I I I )   g i d r o k s i d   am foter  xossalarga  kislotalar  va 

ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi.  Kislotalarda eriganda xrom  (III) 

tuzlari  hosil  b o ‘ladi,  masalan:

C r(0 H )

3+3H +=C r3+3H 20

Xrom  (III)  tuzlari  aluminiy  tuzlarga  o ‘xshaydi.Ular  oson  gidro­

lizlanadi.  Suvdagi  eritmalarda  kation  Cr3+  faqat  gidratlangan  ion 

[C r(H

2

0 ) 6]3+  holida  uchraydi,  u  eritmaga  gunafsha  rang  beradi 

(soddalashtirib  Cr3+  holida  yoziladi).

C r(O H

) 3

  ishqorlarda eriganida gidroksoxromitlar  [A l(O H

) 3

  ga 

o ‘xshash]  hosil  bo'ladi:

C r(0 H )

3+ N a0 H + 2 H 20 = N a [C r(0 H )4(H ,0 )2]

yoki

C r ( 0 H ) + 0 H “ + 2H

20 = [C r(0 H )4(H 20 ) 2f

C r(O H

) 3

  ishqorlar bilan  qo'shib  suyuqlantirilganda  metaxromitlar 

va  ortoxromitlar  olinadi:

C r(O H )+ N aO H = N aC rO   +2H  О

J  

2 

г

C r(0 H )

3+ 3 N a0 H = N a3Cr30 3+3H 20

Xrom  (III)  gidroksid  qizdirilganda  xrom   (III)  oksid  hosil  bo'ladi.

2 C r(0 H )= C r

20 3+3H 20

X r o m   (VI)  o k s i d   СгОз  —  to'q  qizil  kristall  m odda.  Kuchli 

oksidlovchi:  yod,  oltingugurt,  fosfor,  k o'm im i  oksidlaydi,  bunda 

o'zi  Cr

2

0

3

 ga aylanadi.  Masalan:

3 S + 4C r0

3= 3 S 0 2+ 2C r20 3

250°C ga  qadar qizdirilganda  parchalanadi:

4 C r0 3= 2C r20 3+ 3 0 2

K onsentrlangan  sulfat  kislota  bilan  natriy  yoki  kaliy  dixro- 

m atning  to'yingan  eritmasi  o'zaro  ta’sir  ettirilganda  olinadi:

C r 0

3

  kislota  xususiyatiga ega:  suvda oson erib,  xromat  kislota- 

larni  hosil  qiladi.  Suv  m o ‘l  bo'lganda  xromat  kislota olinadi:

CrO  +H  0=H ,CrO,

3 

2 

2 

4

C r 0

3

  ning  konsentratsiyasi  katta  bo'lganda  dixromat  kislota 

H

2

Cr

2

Oy  hosil  bo'ladi:

2C r0

3

+H

2

0 = H

2

C r,0

7 

bu  kislota  suyultirilganda xromat  kislotaga aylanadi:

H  Сг О  +H  0 = H   CrO

2 

2 

7 

2 

2 

4

Xromat  kislo.alar  faqat  suvdagi  eritmalardagina  mavjud  bo'ladi. 

Lekin  ularnig  tuzlari  ancha  barqarordir.

Agar  har  xil  oksidlanish  darajasida  bo'lgan  xrom ning  gidrok- 

+2

 

+2

 

+6 

sidlari  Cr(OH)2,  Cr(OH

) 3

 

va  H

2

 C r 0

4

  o'zaro taqqoslansa,  quyi­

dagicha xulosa kelib chiqadi:

Oksidlanish  darajasi  ortishi  bilan  gidroksidlarning 

asos xossa­

lari  susayadi  va  kislota  xossalari  kuchayadi.

C r(O H

) 2

  asos  xossalarini  nam oyon  qiladi,  C r(O H )

3

—amfoter,

H ,CrO ,  esa — kislota  xossali.

I 

ч

14.4-  §.  Xromatlar  va  dixromatlar

Xromat  kislotalar  ikki  qator  tuzlar  hosil  qiladi:  xromatlar  (xromat 

kislotaning  tuzlari  shunday  deb  ataladi)  va  dixromatlar  (dixromat 

kislotaning tuzlari) shunday deb ataladi.  Xromatlar sariq rangli  (xromat-

ion  CrO^-  ning  rangi),  dixromatlar —zarg‘aldoq  rangli  (dixromat-ion

Cr

2 0

?-  ning  rangi)  bo'ladi.

CrO^ va  Cr

2

0 2-  ionlar  vodorod  ionlarining  konsentratsiyasi 

o'zgarganda quyidagi tenglamalar bo'yicha bir-biriga aylanadi:

2CrOS"  + 2H+  j=t  Cr

2

0?"  + H20

va

Cr

2

0?-  + 2 0 H -   z±   Cr

2

0 ^   + H20

Bundan  ko'rinib  turibdiki,  agar eritmaga  ozgina  kislota qo'shilsa,  u 

holda muvozanat dixromat-ionlar  Сг

2

Оу“  hosil bo'lish tomoniga siljiydi 

va  aksincha,  agar  ishqor  qo'shilsa,  u  holda  muvozanat  xromat-ionlar

C rO ^   hosil  bo 'lish   tom onga  siljiydi.  Shu  yo'l  bilan  xrom atlarni 

dixromatlarga va dixromatlami xromatlarga aylantirish mumkin.

Dixromatlar  N a

2Cr20 / 2 H 20   va  K2Cr20 7  xrompiklar deyiladi.  Ular 

oksidlovchilar  sifatida  ko'nchilik  (terini  oshlash),  lak  bo'yoq,  gugurt  va 

to'qimachilik sanoatlarida ishlatiladi. Xromli aralashma (kaliy dixromatning 

konsentrlangan  sulfat  kislotadagi  3%  li  eritmasi  ana  shunday  ataladi) 

kimyo laboratoriyalarida shisha idishlarni yuvish uchun ishlatiladi.

Xromat kislotalarning tuzlari kislotali muhitda — kuchli oksidlovchilar. 

Masalan:

3 S 0 2+ K

2 Сг2 0 7  + H 2S 0 4  =  K2  S 0 4  + C r2(S 0 4)3  + H 20

+4 

+6

S - 2 e   =  S

+6

 

+3

Cr+ 3e  =  Cr

3

2

Xrom  (Ill)birikm alari  ishqoriy  m uhitda  qaytaruvchilar  vazifasini 

bajaradi. Turli xil oksidlovchi —Cl2,  Br2,  H

20 2,  K M n04 va b. ta ’sirida ular 

xrom (VI) birikmalariga — xromatlarga aylanadi:

2 N a[C r(0 H )

4(H 20 ) 2] + 3 Br2+ 8N aO H  = 2N a2  C r 0 4  +

+ 

6Na Br+ 12H20

+3 

_  

+6

C r- З е   = Cr

о 

_ 

-I

Br2+ 2e  = 2 Br

Bu yerda xrom  (III)  birikmasi N a [C r(0 H )

4(H 20 ) 2] tarzida ifodalan­

gan,  chunki  u  N a+  va  [C r(0 H )

4(H 20 ) 2]“  ionlari  holida  m o'l  ishqor 

eritmasida mavjud bo'ladi.

K M n 0 4,  (N H

4)2S ,0 8 singari  kuchli  oksidlovchilar kislotali  muhitda 

xrom  (III)  birikmalarini  dixromatlarga aylantiradi:

C r

2(S 0 4)2  + 2K M n 0 4  + 7H20   =  K2  C r2  Ov  + 2 M n (O H )4  + 3H2SO

+3 

+6

2 C r- 

6e  =  2Cr

+7 

+4

Mn+ Зё  -   Mn

+2 

+3 

+6

Shunday  qilib, C r  ^   Cr  ->  Cr qatorda  oksidlanish  darajalari  o'zga­

rishi  bilan-oksidlash  xossalari  ketm a-ket  kuchayib  boradi.  Xrom  (VI)

biirikm alari  kuchli  oksidlovchidar  oson  qaytariladi  va  xrom  (III) 

birikmalariga aylanadi.  Oraliq oksidlanish darajasiga ega bo'lgan, ya’ni xrom 

(III)  birikmalari  kuchli  qaytaruvchilar  bilan  reaksiyaga  kirishganida 

oksidlash  xossalarini  namoyon  qilib,  xrom  (II)  birikmalariga  aylanishi, 

kuchli oksidlovchilar (masalan brom,  K M n 0 4) bilan reaksiyaga kirishganida 

esa  qaytaruvchilik  xossalarini  namoyon  qilib,  xrom  (VI)  birikmalariga 

aylanishi  mumkin.

Xrom (III) tuzlarining rangi juda turli-tum an—binafsha,  ko‘k yashil, 

jigar  rang,  zarg‘aldoq,  qizil va  qora bo'ladi.  Barcha  xromit  kislotalar va 

ularning  tuzlari,  shuningdek,  xrom  (VI)  oksid  zaharlidir:  teriga,  nafas 

yo‘llariga  zarar  yetkazadi,  ko‘zni  yallig‘lantiradi,  shu  sababli  ular  bilan 

ishlashda barcha choralariga rioya qilish zarur.

14.5-  §.  Temir  oilasining  umumiy  tavsifi

D .I.  M endeleyev  elem entlar  davriy  sistem asining  VIII  grup- 

pasining yonaki gruppachasida 9 elem ent bor:  tem ir,  kobalt,  nikel, 

ruteniy,  rodiy,  palladiy,  osm iy,  iridiy,  platina.  Bu  gruppaning 

bir-biriga  o ‘xshash  elem entlari  triadalar  deyiladigan  gorizontal 

gruppachalar hosil  qiladi.  Temir,  kobalt va  nikel  elementlari temir 

triadasini,  boshqacha  aytganda  tem ir  oilasini  hosil  qiladi.  VIII 

gruppadagi  qolgan  elem entlar platina m etallar oilasini tashkil  etadi, 

bu  oilaga  palladiy  va  platina  triadalari  kiradi.  Bu  oilalar  xossalari 

jihatidan  bir-biridan  m uhim   farq  qiladi.

T em ir  triadasi  elem en tla rin in g   atom lari  tashqi  energetik 

pog'onasida 

2

  tadan  elektron  bo‘ladi,  ular  kim yoviy  reaksiyalarda 

shu  elektronlarini  beradi.  Lekin  k im yoviy  bog'lanishlar  hosil 

b o'Iish id a   tashqaridan  ikkinchi  p o g 'o n a n in g   3d -orb italid agi 

elektronlar  ham  ishtirok  etadi.  Bu  elem entlar o'zlarining  barqaror 

birikmalarida  + 2 ,  + 3   oksidlanish  darajalarini  nam oyon  qiladi.  RO 

va  R

2

0

3

  tarkibli  oksidlar  hosil  qiladi.  Ularga  R (O H

) 2

  va  R (O H )3, 

tarkibli  gidroksidlar  muvofiq  keladi.

Neytral m olekulalarni,  masalan uglerod  (II)  oksidni  (biriktirib 

olish   tem ir  triadasi  (o ila si)  elem en tla rig a  

xos  xususiyatdir. 

Karbonillari  N i(C O )4,  C o (C O

) 4

 va  F e(C O

) 5

  dan  o'ta toza  metallar 

olish  uchun  foydalaniladi.

Kobalt  bilan  nikelning  reaksiyaga  kirishish  xususiyati  tem ir- 

nikiga qaraganda sust.  Ular odatdagi temperaturada  havoda,  suvda 

va  turli xil eritmalarda deyarli korroziyalanmaydi.  Suyultirilgan xlorid

va  sulfat  kislotalar  temir  bilan  kobaltni  oson  eritadi,  nikelni  esa

—  faqat qizdirilganda eritadi.  Konsentrlangan  nitrat kislota  uchala 

m etallni  ham   passivlashtiradi.

Tem ir  oilasidagi  metallar  qizdirilganda  kislorod,  suv  bug'lari, 

galogenlar,  oltingugurt,  fosfor,  kremniy,  ko'm ir  va  brom   bilan 

reaksiyaga  kirishadi.  Eng  barqarorlari  tem ir  (III),  kobalt  (II)  va 

nikel  (II)  birikmalaridir.

Tem ir,  kobalt  va  nikel  standart  elektrod  potensiallar  qatorida 

vodoroddan  oldin,  platina  metallari  esa  keyin  joylashgan.  Shu 

sababli  tem ir  oilasidagi  m etallar  tabiatda  birikmalar  (oksidlar, 

sulfidlar,  sulfatlar,  karbonatlar)  holida  tarqalgan,  erkin  holda juda 

kam dan-kam   —  tem ir  m eteoritlari  holid a  uchraydi.  Tabiatda 

tarqalganligi  jihatidan tem irdan keyin  nikel,  so'ngra kobalt turadi.

Tem ir oilasidagi elem entlam ing + 2  oksidlanish darajasida hosil 

qilgan  birikmalari  bir-biriga  o'xshaydi.  Ular  yuqori  oksidlanish 

darajalarida  oksidlash  xossalarini  nam oyon  qiladi.  Tem ir,  kobalt,