Anorganik kimyo
qatlam larida, koinot nurlari ta ’sirida va yadro reaksiyalarida h osil
Download 5.87 Mb. Pdf ko'rish
|
qatlam larida, koinot nurlari ta ’sirida va yadro reaksiyalarida h osil bo'ladi. Tritiyning yarim yem irilish davri 12,42-yil, radioaktiv izotop. H ozirgi paytda deyteriy turli dorivor m od d alarnin g farm ako- kinetikasini tekshirishda radioaktiv nish on sifatida qo'llaniladi. Shu m aqsadda o'zid an - zarrachalar tarqatadigan tritiy ham ishlatiladi. T ritiy organ izm d agi su vnin g u m u m iy m iq dorini an iq lash da kerak b o'lad i. A yniqsa ferm entlar m ex a n izm in i tekshirishda, turli kasal- liklani tahlil qilishda foydalaniladi. H a to m i yadrosi birgina p roton d an iborat, a tom m assasi 1,00797 v od o ro d a tom i m usb at va m an fiy zaryadlangan ion lar h osil q ilish i m um kin: Н + bu, yad ro, y a ’ni erkin p roton . H ~ inert gaz g e liy n in g elektron qavatiga o'xshash. H ~ anchagina beqaror. M o lek u la r v o d o ro d m etallarda (F e , N i, Pt va P d ) yaxsh i eriyd i. B ir litr p a lla d iy 900 1 v o d o r o d n i er itish i m a ’lu m . B u jarayond a p allad iyn in g hajm i kattalashadi. Tabiatda uchrashi. V od orod tabiatda keng tarqalgan k im y o v iy e le m e n t. Y er sharida u n in g m iqdori 1 %( atm osfera, litosfera va gid rosfera). U to r f va q o ‘n g ‘ir k o'm ir tarkibiga, n eft, su v, tuproq va b osh q ala rn in g tarkibida bor. Erkin h o ld a vo d o ro d ju d a kam uchraydi. V od orod eng ko'p tarqalgan kim yoviy elem ent. U q uyosh - n in g yarm in i, yu ld u zlarn in g asosiy q ism in i tash k il etadi. U k o 'p sayyoralar atm o sferasid a, k om etalarda, gaz va tu m an lard a bor. Q u y o sh sistem a sid a v o d o ro d aso sid a q uyidagi term oy ad ro reaksiysi boradi: 4}H -> 2 ^ e + 2 \e Laboratoriyada olinishi. L aboratoriyad a v o d o ro d q u yid agi usullar b ila n olinad i: 1. N a triy gidroksid yoki K O H ning (34% ) eritm asini elektroliz q ilish orq ali olinad i: 2H20 = 2 H 2+ 0 2 N a O H yoki K O H su vn in g elektr o 'tk a zu v ch a n lig in i y a x sh i lash u c h u n kerak. 2. A ktiv m etallarga suv t a ’sir ettirish tufayli h am vo d oro d o lish m u m k in: 2 N a + 2 H 20 = 2 N a 0 H + H 2 3. S u yu ltirilgan kislotalarga faol m etallar t a ’sir ettirish: 2HC1 + Z n = ZnCLj + H 2 B u n in g u c h u n K ipp q u rilm asiga su y u ltirilg a n x lo rid yoki su lfat k islo ta quyiladi (3 3 -ra sm ). U n in g o'rtad a gi shariga m axsus p o lim er m o d d a d a n yasalgan to 'siq ustiga d o n a d o r rux so lin a d i. A gar o'rta sharga o'rn atilgan jo 'm rak o c h ilsa , naydan v o d o ro d ajralib ch iq a d i. Jo'm rak n i k a ttaroq yok i k ichik roq o c h ib , vod o rod ajralib c h iq ish i b oshqarib turiladi. 4. A m fo ter m etallarga ishqorlar ta ’sir ettirish: Zn + 2NaOH = N a2Z n 0 2 + H 2 2A1 + 2H 20 + 2NaOH = 2NaA102 + 3H2 2A1 + 6NaO H + 6H20 = 2N a3[Al(OH)6]+ 3H2 X u d di sh u n d a y reaksiyalar B e, Pb, S n ,G e b ilan h am boradi. Sanoatda olinishi. Sanoatda quyidagi usullarda olinadi: 1. 80°C da tabiiy gaz nikel katalizatordan o'tkaziladi: C H . + H ,0 = CO + 3H, 4
2
CO + H 20 = C 0 2 + H2 2. K uchli sovutish usuli. V od orod n i koks va suv gazid an gazlar aralash m asini sovu tish usuli bilan past haroratda o lin a d i. 3. K o ‘m ir konversiyasi usuli С + H 20 = CO + H 2 C O + H 2 aralashm a suv gazi d eyiladi. R eaksiya 500°C da 25 atm osfera b o sim d a katalizator F e20 3 yoki Cr20 3 ishtirokida am alga oshiriladi. 4. T em ir b u g 1 u suli M D H d a k en g tarqalgan usul. B u u su ld a 6 0 0 — 700°C c h o ‘g ‘ h olidagi te m im i suv b u g ‘i bilan ta’sirlan ish iga a sosla n g a n . B u n d a tem ir bir n e c h a m a h su lo tla r h o sil q ila d i. S uv b u g ‘i qaytarilib v o d o ro d h o sil qiladi: Fe + H 20 = F eO + H 2 2 F eO + H 20 = F e 20 3 + H 2 F e , 0 , + F eO = F e , 0 . 2 3 j 4
K im yoviy x o ssa la r i. T arkibida b itta elek tron b o 'lg a n v o d o ro d ikki a to m li. H 2 — protiy, D 2 — d eyteriy, T 2 — tritiy, H D , H T , D T m olekulalarini h osil qiladi: H 2 = 2 H —435 k J /m o l. V o d o r o d m o le k u la si k ic h ik o 'lc h a m g a va m a ssa g a e g a , qutblanishi oz, lekin m olek u la ju d a barqaror. Shu sababli su vda va organik erituvchilarda o z eriydi. Q attiq vod orod gek sagon al kristall panjaraga ega. M o le k u la n in g a to m la rg a p a rch a la n ish i y u q ori haroratda 2000°C da sezilarli tezlikd a boradi. V o d o ro d h a m o k sid lo v c h i, h a m q ay ta m v ch ilik x o ssa la rin i n am oyon qiladi. O datdagi haroratda faqat ftor b ila n reaksiyaga kirishadi: H 2 + F 2 = 2 H F Q izd irilgan d a ftor xlor, b rom , kislorod bilan reaksiyaga kiri shadi. E lem entlarning vod orod bilan h o sil qilgan birikmalari gidridlar d eyiladi. G idridlar quyidagi guruhlarga bo'linadi: — io n tu zilish g a eg a b o 'lg a n gidridlar. B u n d ay birikm alar qatoriga ishqoriy va ishqoriy- yer m etallari gidridlari (L iH kovalent tab iatli) kiritilishi m u m k in . G id rid la r o q qattiq m od d alar. U lar yuqori su yuq lanish haroratiga ega. B u n d ay gidridlar syu q lan m asi elektrolizida vod orod ajraladi. G id rid lar o so n gidrolizga uchraydi: M e H + H ,0 = M e 0 H + H , — k ovalent b og'Ian ish h o sil q ila d ig a n gidridlar. C H 4, S iH 4, N H 3, H 20 , H 2S, H F , H C I v a b o sh q alar. B u n d a y b irik m alar v od o ro d va m etallm aslarga te g ish li. O datda, b un d ay gidridlar gaz m oddalardir. H 20 va H F v o d o ro d b og'Ian ish m avjudligi sababli su yuq liklar; — p o lim er tabiatli gidridlar. B e, M g , A l, In, TI kabi e le m e n t larga tegish li. U larn ing form u lasi (B e H 2)n yoki (T lH 2)n. G idridlar o 'za ro m olekulalararo v o d o ro d b og'lari h o sil qilgan; — vo d orod n in g m etall tabiatli birikm alari. d - va f- elem en tlar n in g v o d o ro d li birikm alari m e ta llik tabiatga ega. U la r m etallga o'xsh ash qora q o'n g'ir rangli, m o'rt, issiq va elektr o'tk azu vch anlik metallarga o ‘xshab ketadi. U larning formulalari o'zgaruvchan tarkibli M eH (V H , N b H , T a H ), M e H 2 (T iH 2, Z rH 2, H fH 2, S c H ,) va M e H 3 ( U H 3, P d H 3). V od orod n in g qaytam vchilik xossasidan b a’zi oddiy m oddalarni ularning oksidlari va galidlarid an qaytarish u ch u n foyd alanilad i: CuO + H 2 = Cu + H20 O k sid lovch i sifatid a vod o ro d aktiv m etallar bilan reaksiyaga kirishadi: 2Na + H2 = 2NaH V o d o ro d k im yo san oatid a am m iak , m eta n o l, xlorid kislota kabi m oddalarni o lish d a sh u n in g d ek yog'larn i, suyuq yog'larn i gidrogen lashd a ishlatiladi. V o d orod kelajak y oq ilg'isi h isob lan adi. Oxirgi paytlarda kuchli tovush to'lqinlari suvni vodorod va kislorodga parchalashi h am d a ajralgan v od orod va kislorodni qaytadan yoqib dvigatellam i yurgazish to'g'risidagi injenerlikyechim lari m atbuotda e ’lon q ilin gan. 15.2. Suv va uning xossalari Suv. V o d o r o d va k is lo r o d n in g k im y o v iy b ir ik m a si. Y er sharining 3 / 4 q ism i suv bilan q oplan gan. M iq dori 2 T 0 181. K o'p m o d d a la rn in g 90% m iq dori suv b o 'la d i. H a y v o n va o 'sim lik organ izm id a 7 5 — 86% suv b o'lad i. Fizik xossalari. Suv rangsiz suyuqlik. 18°C da to za su vnin g elektr o'tk a zu v ch a n lig i 4 ,4 -1 0 _a o n r 1 • s m -1 T oza suv elektr tok ini deyarli o 'tk a zm a y d i. Agar 1 atm b o sim , 0°C haroratda u m u zga aylanadi. 100°C dan yuqorida suv bug'ga aylanadi. 4°C da suv eng katta zichlikka ega b o'lib , p = 1 g /s m 3 ga teng. M u z — rangsiz, p = 0 ,9 1 6 8 g / s m 3 Suvdan yen g il. B o sim 2000 dan 6 5 0 0 atm g a ch a borsa, m u z har xil shakllarga o'tad i. 21700 atm bosim da m uzning 7 xil modifikatsiyasi bor. U n in g zichligi d = 1,5; su yu q lan ish harorati Ттуч. = + 76°C u issiq m u z d eyilad i. Kimyoviy xossalari. S u v m o le k u la s in in g d ip o l m o m e n t i (j. = 1 ,7 4 .10'18 sp3 gibridlangan, lekin gibrid orbitallam ing ikkitasida bog'lanm agan 2 elektron jufti aylanadi. Suvning dielektrik d oim iy si 81 ga teng. E tan oln ik i 2 7 , efim ik i 2. Q attiq va su yuq h o la td a suv m olek u lasi (H 20 ) n . 4°C da n = 2, 0°C da n = 3. M o le k u la la m in g assosia tsiyalan ish i v o d o ro d bog'lari h isob iga so d ir bo'lad i: H — O ...H — O ...H — О I I I H H H 1000°C da suv parchalanadi: 2 H 20 = 2H 2 + 0 2- 490,4 kj. Bu reaksiya qaytar b o'lib , 5000°C da suv vodorod va kislorodga to 'la parch alanad i. Suv k u ch siz elektrolit. 555 m ln m o lek u la d a n bittasi ionlarga ajralgan bo'adi: H ,0 H + + О Н - К =1,8-10- 16
vazifasin i bajaradi. K u ch li q aytam vchilar ta ’sirida od atdagi va yuqori haroratlarda su v o k s id lo v c h i b o 'la d i. M a s a la n , is h q o r iy va is h q o r iy - y e r m etallari b ila n so v u q h o ld a F e , С va b o sh q ala r y u q o ri h aroratd a t a ’sirlashadi: 2 H 20 + 2Na = 2NaO H + H , 2 H 20 + 2e H 2 + 2 0 H - 1 Na — le -» Na+ 2 K u ch li o k sid lo v ch ila r ta ’sirida suv q ayta m v ch ilik x ossalarin i n a m o y o n qiladi: F 2+ H 20 = 2 H F + 0 (yonadi) ‘ 1 F 2 + 2e 2 F - H 20 —2e -> О + 2H+ 1
turi m a ’lum : 1) io n , 2) k o o rd in a tsio n , 3) ad sorb sion . — ish q oriy va ish q o riy -y er m etallari, ularnin g ok sid lari va k islotali ok sid lar b ila n suv ion turda reaksiyaga kirishadi: CaO + H 20 = C a(O H )2 P20 5 + 3H 20 = 2H 3P 0 4 N a 20 + H 20 = 2N aO H N 20 5 + H 20 = 2 H N 0 3 — akvakom plekslarda d ip o l xarakterga ega b o'lgan suv m o le kulalari m usbat zaryadlangan kom pleks hosil qiluvchi ionga tortilish xu susiyatiga ega b o'lib , bu k o ord in atsion birikish bo'ladi: C o C l2 + 6 H , 0 -> [ C o ( H 20 ) J C l 2 C u S 0 4 5 H ,0 -» [ C u ( H 20 ) 4] S 0 4 H 20
2 K M n O + H , 0 = 2 M n O ,+ 2 K O H + 3 0 4 2
O g ‘ir suv. \ D izotop i kislorod bilan D 20 birikma h o sil bo'ladi. B u birikm a o g 'ir suv deyiladi. T abiatda har 5 5 0 0 —8000 m o lek u la o d d iy suvga 1 ta m olek u la og 'ir suv to'g'ri keladi. O g'ir suv o d d iy suvni elektroliz qilib olin ad i. B un d a D 20 o'zgarishga uchram asd an elek tro litn in g q o ld ig ‘ida yig 'ila d i. Lyuis 20 1 su vdan 0 ,3 m l o g 'ir su v D 20 o ld i. D , 0 ran gsiz, q iy o m s im o n su y u q lik , z ic h lig i d = 1 ,1 0 4 2 1 g / s m 3, s u y u q la n ish h arorati 7Lyur = 3 ,8 ° C , q a y n a sh harorati 7ф,уП = + 1 0 1 ,4°C. D 20 yadro texnikasida katta ah am iyatga ega. U yadro reaktorida n eytronlarn i sek in lash tiru vch i m o d d a sifa tid a, deyteriy olish u ch u n xom ash yo sifatida va term oyadro reaksiyalarida ishlatiladi. O d a m orga n izm id a v o d o ro d u glerod , a zo t, o ltin gu gu rt b ilan k ov a len t b o g 'la n g a n . V o d o r o d o s h q o z o n s h ir a sid a g id r o k s o n iy io n i h o la tid a b o 'la d i. S h u io n h am m ik rob larga qarshi t a ’sirga ega, h am oq sillar, polisaxaridlar va boshq a b iologik birikm alam ing gid rolizla n ish iga ta ’sir etadi. 15.3. Vodorod peroksidi va uning xossalari Vodorod peroksidi. H20 2 rangsiz, qiyom ga o'xsh agan suyuqlik. Z ic h lig i d = 1 ,4 6 3 3 g / s m 3, S u y u q la n ish harorati r Suyq= 0 , 4 3 oC , 26 m m sim o b u stu n i b o sim d a qaynash harorati r qayn= 6 8 ° C , 65 m m sim . u stu n id a 85°C , atm osfera b o sim id a Гчауп = 150,2°C . + i
-i -i
+i H — О — О — H . V o d o ro d m o lek u la sin in g struktura form u lasi 3 4 -r a sm d a keltirilgan. H — O - orasin in g u zu n lig i 0 ,0 9 5 n m , 0 - 0 orasidagi m asofa 0,148 n m ga teng. H -O -O bog'lari orasidagi burchak 95°C ni tashkil etadi. V o d o ro d p erok sid beqaror birikm a. O so n parchalanadi: 2 H 20 2 = 2 H 20 + 0 2 + 1 9 5 ,1 5 kJ ЧУ It
N \ \ \ N \ 34-rasm. Vodorod peroksid molekulasining tuzilishi. 1 5 Г С da vodorod peroksid portlaydi. Suvli eritmalarda vodorod peroksid kuchsiz kislota va 2 b osqich d a dissotsiatsiyalanadi: H 20 2 n o rd on va asosli tu zlar h osil qiladi. N a H 0 2, N a 20 2, B a 0 2. H 20 2 ok sid lo v ch ilik va q aytam v ch ilik xossalarini n a m o y o n qiladi. H 20 2 kisloroddan k uchliroq ok sid lovch i. Vodorod peroksidi oksidlovchi. H 20 2 o k sid lo v ch i b o'lgan d a: 1. K islotali m uhitda H 20 2 H + ionlari bilan birikib suv m o lek u lasini h o sil qiladi: H , 0 2 + 2 H + + 2e -> = 2 H 20 1
H 20 2
H + + Н О ,- H 0 2- <-> H + + [ 0 2]2~ H 20 2 + 2 H + + 2e = 2 H 20 2H J + H 20 2 = J2 + 2H 20 2 J - - 2e -> J 2 1 H .O , + 2 H + + 2e -> 2 H ,0 1 2Ю + H 20 2 + H 2S 0 4 = J 2 + 2 H 20 + K .S O , 2 J - + 2 e -> J , 1
2 K C r 0 2+ 3 H 20 2+ 2 K 0 H = 2 K 2C r 0 4+ 4 H 20 С Ю ,- + 4 0 H - - 3e -» C r 0 42' + 2 H 20 H 20 2 + 2e -> 2 0 H - 2 3
2 2 2 4 2 PbS + H 20 2 = P b S 0 4 + H 20 H 20 2 + 2e - » 2 0 H - PbS + 4 H , 0 - 8e -> P b S O , + 8H PbS + 4 Н 20 2 + 4 H ,0 = P b S 0 4 + 8H + + 8 0 H - PbS + 4H 20 2 = P b S 0 4 + 4 H ,0 Vodorod peroksidi qaytaruvchi. O k sid lo v c h ila r K M n 0 4, A g20 , C r 0 3 va b. ishtirokid a v o d o ro d p erok sid q a y ta m v ch ilik xossasini n a m o y o n qiladi. 1. K islotali va neytral m u h itd a vod oro d peroksid 2 ta elek tron berib, v o d o ro d ion lari va k islorod m o lek u la sin i h osil qiladi: H 20 2- 2 e = 2 H + + 0 2 M iso l. 5H 20 2 + 2K M n 04 + 3 H ,S 0 4 = 5 0 2 + 2 M n S 0 4 + K2S 0 4 + + 8H 20 H20 2—2e -> 2H+ + 0 3 M nO ,- + 8H + + 5e -> M n2+ + 4 H ,0 4 2 5 H ,0 , + 2M nO ~ + 16H+ = 10H+ + 5 0 , + 2M n2+ + 8 H ,0 2 2 4 2 2 K2Cr20 7+ 3 H 20 2 + 4H 2S 0 4 = 3 0 2 + Cr2( S 0 4)3 + 7H 20 + K 2S 0 4 Cr20 72' + 14H+ + 6e -> 2 Cr3+ + 7H 20 H20 2 - 2e = 2H ++ 0 2 1
Download 5.87 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling