Gurux elementlarining binar birikmalari va sanoatda ahamiyati
Download 0.51 Mb. Pdf ko'rish
|
Gurux elementlarining binar birikmalari va sanoatda ahamiyati
|
t
2Mn2O3 + O2 ↑ 4CrO3 t 2Cr2O3 + 3O2↑ 2 HgO t 2Hg + O2 ↑ Tuzlarni parchalab: 2NaNO3 t 2NaNO2 + O2↑ 2 KClO3 t ,Mn O2 2 KCl + 3O2↑ Bu reaksiyada MnO2 - katalizator, uning о‘rniga Cr2O3, Fe2O3 larni xam ishlatish mumkin. Laboratoriyada kislorod olishni eng qulay va havfsiz usullardan biri KMnO4 ni parchalashdir. O2 molekulasida molekulyar orbitallarning tuzilishi 2 KMnO4 t K2MnO4+ MnO2 +O2↑ Bu usulda olingan kislorodga toza kislorod deyiladi. 4. Ammo shuni qayd kilish lozimki, mahsus tozalikdagi kislorod suvni elektroliz qilib parchalab olinadi. Bunda H2SO4 yoki ishqorning distillangan suvdagi 10% li eritmasini elektroliz qilinadi, katodda vodorod olinadi H2SO4 2H+ +SO 24 (H2O) 2N++2ye-= N2↑ 2N2O- 4ye = 4N+ + O2↑ 2N2O e lek. to ki 2N2↑+O2↑ Amalda suv elektrolizga uchraydi, H2SO4 elektr о‘tkazuvchanlikni oshiradi. Vodorod peroksidni katalitik parchalab (kat=MnO2) 2H2O2 = 2H2O + O2↑ Canoatda olinishi. Sanoatda kislorod olishning eng qulay va arzon usuli suyuq havoni fraksiyalab olishdir (Linde usuli). Suyuk xavoni fraksiyalab kislorod olish maxsus ajratish kolonnalarida amalga oshiriladi va bu jarayon suyuq azot va suyuq kislorodning har xil temperaturada qaynashlariga asoslangan, bunda azot gaz holida maxsus gaz yig‘uvchi –gaz golderlarga о‘tadi, kislorod esa suyuq holda qoladi. Izolirlangan asboblarda yoki suvosti kemalarida kislorod olishning maxsus usuli, ishqoriy metallarning peroksidlari bilan uglerod dioksidini ta’sirlashuviga asoslangan: 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2↑ 4KO2+2CO2 = 2K2CO3+ 3O2↑ KO2-kaliy nadperoksidi xamisha Na2O2 tarkibida oz miqdorda qо‘shimcha sifatida uchraydi. Kislorodning fizikaviy xossasi Kislorod rangsiz, hidsiz, ma’zasiz, tamsiz gaz.101,325 kPa (1atm) va 200S da uning zichligi (r* 1,27g / sm3 ), (* suyuqlanish temperaturasida qattiq kislorod uchun), gaz holda kislorod zichligi ( r 1,428g / l ). Kislorod havodan 1,1 marta og‘ir tc= -2190C, tk = -1830S. Suyuq va qattiq kislorod och havo rangli, magnitga tortiladi. Kislorod suvda azotga nisbatan biroz yaxshiroq eriydi, suvda erigan havo tarkibida 36 hajmiy foiz kislorod bо‘ladi yoki 270S da suvda 31 ml kislorod eriydi. Kislorod pо‘lat ballonlarda 150 atm. bosim ostida saqlanadi va tashiladi. Suyuq holdagi kislorod yaxshi termoizolyasiyalangan maxsus idishlarda (ularni “tank” deyiladi) saqlanadi. Ishga yaroqli bir tonnali “tank” bir soat davomida 4 kg kislorod yuqotadi (asosan yuqoridagi teshikdan bug‘lanishi hisobiga). Suyuq kislorod raketalarga yoqilgi sifatida qо‘yiladi. Laboratoriya sharoitida gaz holidagi kislorod gazometr deb ataladigan idishlarda, suyuq holdagi kislorod esa Dyuar idishlarida saqlanadi. Dyuar idishi qо‘sh devorli maxsus idish bо‘lib, qо‘sh devori orasidagi havo sо‘rib olingani uchun tashqaridan ichkariga issiqlik deyarli о‘tmaydi. Kislorodning kimyoviy xossalari. Kislorod kimyoviy eng aktiv metalmas element ftordan keyingi ikkinchi elementdir. Kislorod kо‘pgina boshqa elementlar: vodorod, bor, uglerod______________, xalkogenlar, azot va fosfor, hamda kо‘pdan kо‘p metallar bilan bevosita reaksiyaga kirishadi. Kislorod faqat galogenlar bilan bevosita birikmaydi, ularning kislorodli birikmalari bilvosita usulda olinadi. Kо‘pchilik metalmaslar qizdililganda shiddatli reaksiyaga kirishadi. Bunday reaksiyalar paytida issiqlik va yorug‘lik chiqadi. Issiqlik va yorug‘lik chiqishi bilan boradigan reaksiyalar yonish reaksiyalari deyiladi. Yonish reaksiyalari havo muhitiga qaraganda sof kislorod muhitida yoki kislorodga boyitilgan havo muhitida ancha shiddatli boradi: S +O2 =SO2 S + O2 = SO2 4P + 5O2 =2P2O5 Demak, kislorodning kimyoviy birikishiga oksidlanish deyiladi, yo tez yoki sekin bо‘ladi. Sekin oksidlanishga temirdan yasalgan buyumlarning zanglashi, organik qoldiqlarning chirishi, organizmda oziqovqatlarni hazm bо‘lishi, rezinaning eskirishi, yog‘ bо‘yoqlarning qotishi kabilar misol bо‘ladi. Tez oksidlanishga hamma yonish reaksiyalari kiradi. Kislorodda murakkab moddalar ham yonadi: 2H2S + 3O2 = 2SO2↑ +2H2O Dyuar idishi 2P2H4 + 7O2 = 2P2O5 + 4H2O 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O SiH4 +2O2 = SiO2 + 2H2O Hamma organik moddalar kislorodda tо‘liq yonganda karbonat angidrid va suv hosil bо‘ladi: 2S2N6 + 7O2→4SO2 +6N2O S2N5ON + 3O2→ 2SO2 + 3N2O Ushbu reaksiyalar jarayonida kо‘p miqdorda issiqlik va yorug‘lik chiqishi bilan sodir bо‘ladi. Kislorod davriy sistemadagi aksariyat kо‘pchilik metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Ishqoriy va ishqoriy–yer metallari bilan kislorod orasidagi reaksiyalar juda shiddatli boradi, ayrimlari (Rb, Cs,…) hatto yonishi bilan sodir bо‘ladi. 4Li + O2 = 2Li2O Esda tutish lozimki, litiydan boshqa ishqoriy metallar kislorod bilan ta’sirlashganda peroksidlar yoki nadperoksidlar hosil bо‘ladi: 2Na + O2 = Na2O2 K + O2 = KO2 2Mg +O2 =2MgO 2Ca + O2 = 2CaO 3Fe + 2O2 = FeO · Fe2O3 (yoki Fe3O4) Kislorodni metallmaslar yoki murakkab moddalar bilan о‘zaro ta’siridan (yonish reaksiyalari) hosil bо‘lgan binar birikmalarga oksidlar deyiladi (oksidlar mavzusiga qarang). Kislorodning ishlatilishi. Kislorod yoki kislorod bilan boyitilgan havo metallurgiya, kimyo ______________sanoati va medisinada ishlatiladi. Suyuq kislorod-raketa yoqilg‘isining asosiy komponentidir. Kislorod metallarni payvandlashda, kesishda, nafas olish apparatlarida hamda kо‘pgina kimyoviytexnologik jarayonlarda, yer ostida qо‘ng‘ir kо‘mirini gazifikasiyalash usulida issiqlik hosil qilishda suyuq havoni aktivlangan kо‘mir, yog‘och uni va boshka dispers materiallar bilan aralashmasi portlovchi moddalar olishda ishlatiladi. Kislorod ishlatilishi jihatdan sanoatda ishlab chiqariladigan kimyoviy maxsulotlar orasida sulfat kislota va sо‘ndirilgan ohakdan keyin uchinchi о‘rinda turadi. Dunyo miqyosida har yili 80 mln tonnadan ortiq kislorod ishlab chiqariladi. Ayni paytda yer yuzi aholisining ( 6 mlrd. kishi deb hisoblasak) faqat ularning nafas olishlari uchun bir yil mobaynida 2,01 mlrd. tonna kislorod sarflanishini hisobga olsak, har bir kishiga 263 m3 dan kislorod tо‘g‘ri keladi. Ushbu sonlarni keltirishimizdan asosiy maqsad insonlarni yashashlari uchun eng zarur bо‘lgan kislorodni yashil о‘simliklargina yetkazib beradi. Shu sababli о‘simliklarni ehtiyot qilish, ularning о‘sishi va rivojlanishi uchun hamma sharoitlarni yaratish, yangi о‘rmon zor va mevazorlarni kо‘paytirish, parvarish qilish har birimizning insoniy burchimizdir. Ozon 1840 yilda kislorodni uch atomli molekulasi O3 gazsimon yangi modda olindi. U xossalari bilan O2 dan keskin farq qiladi. Xarakterli hidi bо‘lganligi uchun uni ozon (grekcha-ozon «hidli» degani) deb nomlanadi. Ozon, kislorodga о‘xshab, oddiy modda, uning allotropik shakl kо‘rinishidir. Ozon molekulasi uchburchak shaklda tuzilgan bо‘lib kislorod atomlari sp2 gibridlanishda, bog‘lanish burchagi 1200. O3 molekulasi gazsimon ozon havorangli, suyuq holatda ozonning tc=-1920S, tk= - 1120S. Hamma agregat holatlarda ozon (zarb ta’siridan) portlovchi, suvda eruvchanligi O2 nisbatan ancha yuqori. Tabiatda ozon momaqaldiroq (chaqmoq) chaqqanda va ayrim organik moddalarning oksidlanishidan hosil bо‘ladi: O2 O*+O*, O* + O2 = O3 yoki umumiy reaksiyasi: 3O2→ 2O3. Ozonning molyar massasi havoga nisbatan ancha katta bо‘lgani uchun, chaqmoqli yomg‘irlar paytida hosil bо‘lgan ozon pastga tushadi. Shu sababli yomg‘irdan keyin havoning yoqimli hidli bо‘lishi, unda ozon gazlarining borligidan darak beradi. Igna bargli о‘rmonlarning havosida (yog‘och smolasining oksidlanishidan) hamisha ozon bо‘ladi. Dengiz sohillarida ham, suv о‘tlarini tо‘lqin qirg‘oqqa chiqarishidan chirishida ham ozon hosil bо‘ladi. Havoda ozon miqdori kam bо‘lganda nafas olish yо‘llariga yaxshi ta’sir qiladi, ammo konsentrasiyasi katta bо‘lsa ozon kuchli zaharli. Laboratoriyada ozon maxsus ozonator deb nomlanadigan asbobda tinch elektr zaryadi ta’sirida kisloroddan olinadi. Ozon olish laboratoriya uskunasi rasmda kel- Ozonator tirilgan. Ozonning hosil bо‘lishi hajmning kamayishi bilan sodir bо‘ladi: 3O2=2O3- H0=-69 kkal. Ozon vaqt о‘tishi bilan о‘z-о‘zidan kislorodga aylanadi: 2O3→ 3O2 va bu jarayon ekzotermik energiyaning, chiqishi bilan sodir bо‘ladi. Ozon kuchli oksidlovchi, uning oksidlovchilik xossasi u osonlik bilan bitta atomar kislorod chiqarish bilan asoslanadi: O3→O2 + O* Ozon ta’siridan Au, Pt va Zr dan boshqa hamma metallar oksid holiga о‘tadilar. Ozon sulfidlarni sulfatlargacha, ammiakni nitrit va nitrat kislotalargacha oksidlaydi. Rezina va kauchukni ozon tez yemiradi, kо‘pchilik organik moddalar ozon ta’sirida о‘z-о‘zidan alangaladi. Uning kuchli oksidlovchilik xossasi (oksidlovchilik aktivligi) eng xarakterli xossalaridan biridir. Ozon ichimlik suvlarini zararsizlantirishda, tabiatda dezinfikasiyalovchi vosita sifatida, sanoat chiqindi suvlarini zararsizlantirishda ishlatiladi. Yer yuzasidan 25-30 km balandlikda ozon qatlami mavjud bо‘lib, u quyoshdan kelayotgan ultrabinafsha nurlarini tutib qoladi, bu nurlar hamma tirik organizmlar uchun juda xavflidir. Shunday qilib, stratosferadagi ozon qatlami yerda organik hayotni normal rivojlanishni ta’minlaydi. Download 0.51 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|