Gurux elementlarining binar birikmalari va sanoatda ahamiyati
Download 0.51 Mb. Pdf ko'rish
|
Gurux elementlarining binar birikmalari va sanoatda ahamiyati
|
MeI SO MeIII SO H O
2 4 2 4 2 2 ( ) 24 bu yerda 3 3 3 3 4 Me I NH , K , Na , Rb yokiCs , Me III Cr , Al , Fe yokiV . Ayrim achchiq toshlarning trivial (qadimiy) nomlari: K2SO4· Al2(SO4)3· 24H2O yoki KAl(SO4)2 · 12H2O–alyumokaliyli achchiqtosh; K2SO4 . Cr2(SO4)3·24H2O yoki KCr(SO4)2 · 12H2O-xrom kaliyli achchiqtosh; K2SO4·Fe2(SO4)3· 24H2O yoki KFe(SO4)2·12H2O-temir kaliyli achchiqtosh. Kо‘pincha «kaliy» sо‘zi tushirib qoldiriladi va achchiq xromli, temirli va hokazo achchiq toshlar, alyumokaliyli achchiqtoshni oddiy achchiq tosh deb ham atalaveradi. Mor tuzi. Bu achchiqtosh emas, uning tarkibi – (NH4)2 SO4·FeSO4·6H2O bо‘lib, tahliliy kimyoda reaktiv sifatida ishlatiladi. Sulfatlardan ammoniy sul’fat va kaliy sul’fat о‘g‘it sifatida va achchiqtoshlar olishda, Na2SO4 shisha ishlab chiqarishda, Na2S2O3 fotografiyada, gazlamalarni oqartirgandan keyin qoladigan xlor qoldiqlarining yо‘qotishda qaytaruvchi sifatida (antixlor) ishlatiladi. Sul’fat kislotaning olinishi. Hozirgi paytda sul’fat kislotasi jahon bо‘yicha kontakt usulida olinadi. Asosiy dastlabki maxsulot, oltingugurtni yoqib yoki piritni kuydirib olinadigan SO2- dir. Ayrim metallarning sul’fidlarini kuydirib, metall olishda chiqadigan chiqindi gaz SO2 dan ham sul’fat kislota olishda foydalaniladi. Kontakt usulida sulfat kislota olishda quyidagi sxema amalga oshiriladi: FeS2 (S) → SO2 →SO3→ H2SO4 Pirit va oltingugurtni yonishi quyidagi tenglama bilan boradi: 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2↑ S + O2 = SO2 ↑ 2SO2 + O2 2SO3 + 47 kkal Bu jarayonda kat: Pt yoki V2O5, t = 4000C Tozalangan SO3 yuttirish minorasiga yuboriladi va u yerda SO3 96% li sulfat kislotaga yuttiriladi: SO3 + H2SO4 = H2S2O7 oleum SO3 ning sulfat kislotadagi eritmasi havoda tutaydi, chunki SO3 – ajralib chiqadi va havodagi suv bug‘lari bilan oq tutun hosil qiladi. Shuning uchun ichida SO3 erigan sulfat kislotasiga «tutovchi» (oleum) kislota deyiladi. Sulfat kislota cheklanmagan miqdorda oltingugurt (VI) ni eritadi, demak oleum tarkibi har xil bо‘ladi va umumiy formula H2SO4 · xSO3 bilan ifodalanadi. X=1 bо‘lganda pirosulfat (H2S2O7) kislotaning rangsiz kristallari hosil bо‘ladi, uning qisqartirilgan formulasi: HO – SO2 - O – SO2 – OH. Pirosulfat kislota (tc = 350C) har xil organik moddalarni ishlab chiqarishda ishlatiladi. Oleumdan sulfat kislota olishda, uni suvda eritiladi: H2S2O7 + H2O = 2H2SO4 Suv miqdori nazorat qilinganda 100% li toza sulfat yoki uning konsentrlangan eritmasi olinadi. Konsentrlangan sulfat kislotasining zichligi =1,84 g/sm3 bо‘lib, unda 98 % gacha H2SO4 bо‘ladi. tq=3380C, y SO3 tuman hosil qilib qaynaydi. Suv bilan suyultirilganda kuchli qizish kuzatiladi (gidratlarning H2SO4 SO3 hosil bо‘lish) va atrofga sachraydi. Shu sababli kislota eritmasini tayyorlash qoidasi: kislotani suvga asta–sekinlik bilan aralashtirib turgan holda quyiladi, aksincha emas. Konsentrlangan sulfat kislotasi juda gigroskopik shuning uchun u kо‘pgina gazlarni quritishda ishlatiladi (ammiakni quritishda ishlatib bо‘lmaydi, chunki ammiak bilan H2SO4 reaksiyaga kirishib ammoniy sulfat tuzi hosil bо‘ladi). Konsentrlangan sulfat kislotasi shunchalik kuchli suvni tortib olish xossasiga egaki, u hatto organik birikmalarda vodorod va kislorodning nisbatlari 2:1 bо‘lsa, suv sifatida tortib oladi va organik moddani kо‘mirga aylantiradi: C H O H SO k o ns C H O 2 ( ) 12 22 11 2 4 12 11 Saxaroza kо‘mir Sulfat ioni ( 2 ) 4 SO bariy ioni (Ba2+) bilan mayda kristallik chо‘kma BaSO4 ni hosil qiladi. Ba2+ioni sulfat ioniga reagentdir, bu reaksiya sulfat ioniga sifatiy reaksiyadir. Sulfat kislotaning ishlatilishi. Sulfat kislotasi kimyo sanoatining asosiy mahsulotidir. Undan kimyoviy tola ishlab chiqarishda (viskoza shoyisi, charm, poliamid tolasi), о‘g‘itlar (superfosfat), portlovchi moddalar, yuvuvchi, hо‘llovchi va emulgirantli vositalar, bо‘yoqlar, dorivor preparatlar, hamda har xil sulfatlar, oddiy va murakkab efirlar, ayrim kislotalar (HF, HCl, vino kislotasi va boshqalar), mineral moylarni rafinirlashda, metallarga kimyoviy usulda ishlov berishda, galvanik elementlar va qо‘rg‘oshinli akkumulyatorlarda elektrolit va boshqa kо‘pgina maqsadlarda ishlatiladi. Kislorod – D. I. Mendeleyevning elementlar davriy sistemasida 2- davr, oltinchi bosh ruppada joylashgan, tartib raqami (yadro zaryadi) 8, kimyoviy belgisi O (lotincha Oxygenium-“kislota tug‘diruvchi” degan ma’noni bildiradi), nisbiy atom massasi Ar (0)=16. Atom tuzilishi: 1s22s22p4 r-elementlar oilasiga mansub. Valent elektronlari: 2s22p4, yacheykalarda quyidagicha taqsimlanadi. 2s 2p 2 ta toq elektroni bor, 2s va 2r pog‘onachalardagi juft elektronlarni bо‘sh orbitallarga tkazish imkoniyati yо‘q, chunki kislorod 2- davrda joylashganligi uchun, bо‘sh orbitallari yо‘q. Shu sababli kislorodning maksimal kovalentligi 4 ga teng Oksidlanish darajasi. Kislorod murakkab kimyoviy birikmalarda –1, -2, (2 ta elektron kabul kilib tugallangan tashki pog‘onaga ega bо‘ladi) va +1, +2 (fakat ftor bilan hosil qilgan birikmalarida OF2, O2F2) oksidlanish darajalarini namoyon qiladi. Ochilishi. Kislorodning kashf qilinishi 3 ta buyuk olimlarining nomi bilan bog‘lik. Kislorod birinchi marta erkin holda selitrani, aniqrog‘i Mg(NO3)2 tuzini qizdirib 1770 yilda (ayrim manbalarda 1772 yil deb kо‘rsatilgan) Shved kimyogari Sheyele olgan. 1774 yil ingliz olimi Pristli simob oksidi (HgO) va qо‘rg‘oshinli surikni (Pb3O4- 2PbO, PbO2) parchalab olgan. Kо‘pgina moddalarning xavoda yonishi reaksiyasida kislorodning roli 1775 yil fransuz olimi Lavuazye tushuntirdi va xavoning tarkibini о‘rganadi. Lavuazye о‘z tekshirishlari bilan 1697 yil nemis olimi Shtal tomonidan yaratilgan flogiston nazariyasini asossiz ekanligini isbotladi. Erkin holda kislorod ikki atomli molekula (O2) holida mavjud bо‘ladi. Nisbiy molyar massasi Mr (O2)= 32, Molyar massasi M ( O2) = 32 g/mol Kislorodning tabiiy izotoplari: 16 99,76% 8 O 17 0,04% 8 O 18 0,2% 8 O 363 Tabiatda tarqalishi. Kislorod yer qobig‘ida eng kо‘p tarqalgan element tarqalishi bо‘yicha birinchi о‘rinda turadi. Kislorod yer qobig‘ining massasi jihatdan 49,13% ini, atom jihatdan 55,1% ini tashkil qiladi. Kislorod erkin holda havo tarkibida massa ulushi jihatdan 23,15% ini, hajmi jihatdan 20,95% ini tashkil qiladi. Kislorodning ______________atmosferadagi umumiy massasi 1,1 ·1010 t., va tabiiy suvlarda (dengiz, daryo va kо‘llarning) erigan holda bо‘ladi. Atmosfera havosi tarkibi. Azot – 78,09% (hajmiy) 75,51% ( massa ) Kislorod-20,95% 23,15% Argon –0,93% 1,28% Karbonat angidrid-0,03% 0,046% Suv bug‘lari ( 250S ) - 3% 0,27% Bulardan tashkari havo tarkibida Ne, He, Kr, Xe, CH4, azot oksidlari, SO, oltingugurt oksidlari, vodorod sulfid va tasodifiy gazlar bо‘ladi. Xavoning zichligi 00S va 101,325 kPa (1atm) da 1,293 g/l ga teng. Yerning havo qatlami (ayniqsa ozon qatlami) quyoshning zararli ultrabinafsha nurlarini yutib va neytrallab yerning sirtini qizib ketishidan saqlaydi. Kimyoviy bog‘langan kislorod suvda 88,89% , tuproqda 56%, qumda ( SiO2) 53,3%, silikatlarda turli minerallar va hamma tirik organizmlar tarkibiga kiradi. Odam organizmini massa jihatdan 65% ni kislorod tashkil qiladi. Bulardan tashqari kislorod tabiatda juda kо‘p tog‘ jinslari va ma’danlar tarkibiga kiradi. О‘zida kislorod tutgan 1400 tabiiy minerallari ma’lum. Kislorodning tabiatdagi roli Hamma organizmda uchraydigan birikmalar bu tarkibida kislorod bо‘lgan birikmalar – shu sababli kislorod xamma tirik organizmlar uchun hayotiy zarur bо‘lgan elementdir. Xamma yashil о‘simliklar havodan karbonat angidridni barglari orqali va ildizi orqali esa suvni va turli mineral ozuqalarni olib, о‘z organizmida quyosh nuri ta’sirida uglevodlarni hosil qiladi. Bu juda murakkab kimyoviy jarayon bо‘lib fotosintez deb ataladi. 6CO2+ 6H2O fermentlar C6H12O6 ↑ + 6O2↑ Jarayon natijasida erkin kislorod ajralib chiqadi va atmosferaga kо‘tariladi. Demak, atmosfera havosiga va suvda erigan kislorodni beradigan birdan bir manba yer yuzida о‘sadigan yashil о‘simliklar va dengiz xamda okean suvlarida о‘sadigan yashil о‘tlardir. Nafas olish tirik organizmlarda boradigan modda almashinish jarayonlari orqali о‘tadi. Qonda kislorod gemoglobin bilan kuchsiz bog‘lanadi va oksigemoglobin hosil qiladi, va shu kо‘rinishda tо‘qimalarga tarqaladi. Fermentlar ta’sirida kislorod qondagi glyukozani oksidlaydi va uni karbonat angidrid hamda suvga aylantiradi. Bu jarayonda ajralib chiqayotgan energiya turli hayotiy muhim jarayonlarni borishini (muskullarning ishlashi, organizmni isishi, ishlash) ta’minlaydi. Hayvon va о‘simliklarning qoldiqlarining chirishi va suv hosil bо‘lib, havoga chiqadi va qaytadan fotosintezda ishtirok etadi. Demak, hayvon va о‘simliklar hayot faoliyati uchun zarur bо‘lgan energiyani nafas olishda organizmga kiradigan kislorod bilan turli moddalarning biokimyoviy oksidlanishidan oladi. Yer kurrasida kislorod eng kо‘p tarqalgan element bо‘lganligi uchun uning tabiatdagi roli beqiyosdir. Ammo shuni esda tutish lozimki, keyinchalik XX asr oxirida kimyo sanoatining kuchli rivojlanishi, mashinasozlikning rivojlanishi, kimyoviy maqsulotlarning halk xо‘jaligida ayniqsa qishloq xо‘jaligida qо‘llanish darajasi haddan tashqari ortib borgan sari havo va suv havzalarni hamda tuproqni har xil sanoat chiqindilari (ranglar, zaharli gazlar, tozalanmagan va tarkibida turli zaharli moddalar bо‘lgan suyuqliklar) bilan ifloslanishi atrof muhit ekologiyasini buzishga olib kelmoqdaki, bu insonlar salomatligiga salbiy ta’sir kо‘rsatmoqda. Butun dunyo miqyosida ekologik muammolar kо‘payib bormoqda. Tabobat ilmining buyuk bobokaloni Ibn Sino toza havo insonlar salomatligiga ta’sir etuvchi eng asosiy omillardan biri ekanligini uqtirib: “… agar biz nafas olayotgan havoda chang va g‘ubor bо‘lmasa, inson ming yillar yashashi mumkin” deb bundan 1000 yillar oldin aytgan edilar. Shuni takidlash lozimki, atmosfera havosining, tuproq va suv havzalarining ortiq darajada ifloslanishiga kimyo sanoatlari chikindilari ham sabab bо‘lmoqda, shu sababli kimyo fanining asosiy vazifalaridan biri kimyo sanoatida chiqindisiz ishlaydigan texnologiyani joriy qilish ekanligini kо‘rsatgan. Hozir butun dunyo bо‘yicha ekologik muammolarni hal qilishga qaratilgan juda kо‘p amaliy ishlar olib borilmoqda. Ekologik muammo insoniyat oldidagi hayotiy muammodir. Allotropiya (yunoncha) - Kimyoviy elementlarning ikki yoki undan ortiq oddiy modda shaklida mavjud bо‘la olishi allotropiya deyiladi. Moddalarning har xil modifikasiyalari allotropik shakl о‘zgarishlari deyiladi. Allotropiyaning sababi molekulalardagi atomlar sonining turlichaligi, masalan kislorod ikki xil allotropik kо‘rinishda O2 va O3 ozon holida yoki moddaning har xil odifikasiyadagi kristallar hosil qilganligi (masalan, uglerod atomlaridan tuzilgan olmos, grafit va karbin) bо‘lishi mumkin. Dikislorod, kislorod O2 molekulasining ana’naviy usulda tasvirlanishi O = O yoki O O uning haqiqiy tuzilishini aks ettirmaydi, chunki suyuq kislorod magnitga tortiladi, Lyuis nazariyasi bо‘yicha uning molekulasida toq elektronlar yо‘q. Haqiqatdan kislorod molekulasi paramagnit, uning molekulasida ikkita toq elektron bо‘ladi: O O Kislorodning magnit xossasini yoki uning molekulasida ikkita toq elektronlar mavjudligini molekulyar orbitallar usuli tushuntiradi. O2 i i eaeoeaneaa i i eaeoeye i eaeoaeeaei ei a ooceeeo e Kislorodning laboratoriyada olininshi Laboratoriyada kislorodni olish, kislorodga boy bо‘lgan va nisbatan beqaror moddalarni parchalab olishga asoslangan: Oksidlarni parchalab: 4MnO2 Download 0.51 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|