Mavz: Elementlarning xossalari. Reja: I. Kirish II. Asosiy qism s-elementlar: Na va Ba
Download 0.56 Mb. Pdf ko'rish
|
Elementlarning xossalari.
- Bu sahifa navigatsiya:
- 2.2.P elementlar:Al va Cl
|
Ba
2+: 4–43–45 5.72 4.3 4.89 3.89 4.49 4.29 4.96 4.16 14 Zn 2+ : 4–95–96 5.6 4.09 4.95 2.09 3.54 4.4 1.57 — Bariy tuzlari odatda qattiq holatda oq,eritilganda esa rangsiz bo'ladi. Galogenidlar bundan mustasno, ular stronsiy yoki kaltsiy analoglariga qaraganda zichroqdir (jadvalga qarang; taqqoslash uchun sink berilgan). Bariy gidroksidi ("baryta") alkimyogarlarga ma'lum bo'lib, uni bariy karbonatini isitish orqali hosil qilgan. Kaltsiy gidroksididan farqli o'laroq, u suvli eritmalarda CO 2 ni juda kam emiradi va shuning uchun atmosfera tebranishlariga sezgir emas. Bu xususiyat pH uskunalarini kalibrlashda ishlatiladi.Uchuvchi bariy birikmalari yashildan och yashil ranggacha alanga bilan yonadi,bu bariy birikmasini aniqlash uchun samarali sinovdir. Rang 455,4, 493,4, 553,6 va 611,1 nm spektral chiziqlardan kelib chiqadi. Organobariy birikmalari o'sib borayotgan bilim sohasi: yaqinda dialkilbariylar va alkilgalobariylar kashf etilgan. 2.2.P elementlar:Al va Cl P-elementlar kimyosi.Davriy sistemaning uchinchi asosiy guruxcha elementlarining umumiy xarakteristikasi III A – guruh elementlarining umumiy tavsifi. B ning tavsifi va olinishi. Al ning tavsifi va olinishi. Bor guruxchasi elementlari birikmalarda +3 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Faqat talliy +3, +1 oksidlanish darajalarini namoyon qila oladi. Buning sababi elementlarning atom radiuslari B-Al-Ga-In-Tl qatorida ortib borishidir. Atom radiusi ortgan sari S - elektron orbitallari bilan p - elektron orbitallari orasida energiya farqi orta boradi. SHuning uchun talliyninng 6p - elektroni 15 birinchi valent elektronga aylanib (Tl+1), keyin 6s2 - elektronlari ximiyaviy bog’lanishda ishtirok etishi tufayli Tl+3 xolatga o’tadi.Bu guruxcha elementlarining tartib rakami (Z = 5) V dan (Z = 81) Tl gacha ortib borishi bilan ularning oksid va gidroksidlari asosli xossalari kuchayib, kislotalik xossalari kuchsizlanib boradi.Masalan: bor oksidi faqat kislotali xossalarini namoyon qiladi, alyuminiy oksidi amfoter, qolgan oksidlar (Ga2O3, In3O3, Tl2O3) asosli xossalarni namoyon qiladi. H3BO3 kislotadir, Al(OH)3 amfoter gidroksiddir. Bu qatordagi qolgan gidroksidlar kislotalarda eriydi. Buning sababi: Al+3 dan Tl+3 - ga o’tgan sayin ion radiuslari kattalashib borishidir. Element Xossalari B(z=9) Al (17) Ga(35) In(53) Tl (85) Tashki elektron formulasi 2s22p1 3s23p1 4s24p1 5s25p1 6s26p1 Zichligi, g/sm3 2.34 2.70 5.91 7.31 11.83 Suyuk. temp. 0C 2400 660 29.8 156 303 Kaynash tem. 0C 2550 2500 2000 2300 1457 Atom radiusi, nm 0.091 0.143 0.139 0.166 0.171 Ion (E-) radiusi, nm 0.02 0.057 0.062 0.092 0.105 16 Elektromanfiyligi 1,0 1,5 1,6 1,7 1,8 Oksidlari B2O3 Al2O3 Ga2O3 In2O3 Tl2O3 Gidroksidlari H3BO3 Al(OH)3 Ga(OH)3 In(OH)3 Tl(OH)3 Alyuminiy Al - ning tabiatda tarqalgan birikmalari: Al2O3*H2O - boksit (korund), Me2[Al2Si2O8];Me5[AlSi3O10];KAl2[AlSi3O10](OH)2muskovit, (Na,K)2 [Al2Si2O8]-nefelin, Al4[Si4O10](OH)8 - kaolinit, Na3[AlF6] - kriolit. Al ning yer pustlogidagi umumiy miqdori 5,5 % ni tashkil etadi. Alyuminiy tabiatda faqat birikma holida uchraydi.Alyuminiy asosan, boksit Al2O3* H2O - dan elektroliz usuli bilan olinadi. Boksitning suyuqlanish haroratini pasaytirish uchun ftoridlar CaF2, MgF2, AlF3 qo’shiladi elektroliz jarayoni quyidagicha boradi: katodda: Al+3 + 3e- → Al0 anodda: 4AlO3 - 2e- → 2Al2O3 + 3O20 Al2O3 Al+3 + AlO33 (suyuqlanma) Elektrolizer korpusi katod vazifasini bajaradi. Unda alyuminiy suyuq holatda ajralib chiqadi (Tsuyukl = 6600C). Grafitdan yasalgan anodda kislorod ajralib chiqadi va grafitni uglerod oksidlarigacha oksidlaydi. Al2O3 - Na3AlF6 suyuklanmasining elektroliz sxemasi. 1 - Grafitdan yasalgan anodlar 2 - Elektrolit suyuklanmasi 17 3 - Suyuk xolatidagi alyuminiy 4 - Katod (pechning tubi) 5 - Pechning korpusi. Al - oq, kumushsimon, plastik (yumshoq), yengil, yaxshi elektr o’tkazuvchan, havoda oksidlanuvchi metall. Kimyoviy xossalari jixatdan aktivlik qatorida ishqoriy yer metallaridan keyin tursada, sirtida oksid parda hosil qilgani uchun passiv metall. Alyuminiy oksidi - Al2O3 oq rangli, suvda erimaydigan modda. Amorf va kristall holatda mavjud bo’lib, kislota va ishqorlarda eriydi. Yuqori temperaturaga chidamli modda. Tabiatda Al2O3 - boksit nomi bilan ataladigan mineral holida bo’ladi.Alyuminiy gidroksidi Al(OH)3 suvda (pH=7) erimaydigan, amfoter xossaga ega bo’lgan oq amorf modda. Cl elementi. Vodorod bilan birikma - gazsimon vodorod xlorid - birinchi bo'lib 1772 yilda Jozef Pristli tomonidan olingan. Xlor 1774 yilda shved kimyogari Karl Vilgelm Scheele tomonidan olingan bo'lib,u piroluzitning xlorid kislotasi bilan o'zaro ta'siri paytida uning chiqarilishini ta'riflagan .Scheele, akva regia hidiga o'xshash xlor hidini , uning oltin va kinobar bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatini va uning oqartiruvchi xususiyatlarini ta'kidladi. Biroq , Scheele , o'sha davr kimyosida hukmronlik qilgan flogiston nazariyasiga ko'ra , xlorning deflogistikalangan murik (xlorid) kislotasi ekanligini aytdi. Bertolet va Lavoisier kislotalarning kislorod nazariyasi doirasida yangi moddaning murium gipotetik elementining oksidi bo'lishi kerakligini isbotladilar.Biroq, uni izolyatsiya qilishga urinishlar G.Davy asarlariga qadar muvaffaqiyatsiz bo'ldi, elektroliz orqali stol tuzini natriy va xlorga parchalashga muvaffaq bo'lgan , ikkinchisining elementar tabiatini isbotlagan. 18 1811 yilda Davy yangi element uchun "xlor" nomini taklif qildi . Bir yil o'tgach, J. Gay-Lyussak frantsuzcha nomini xlorga ( xlor ) "qisqartirdi", garchi ingliz tilida u bir xil bo'lib qoldi. Xuddi shu 1811 yilda nemis fizigi Iogann Shvayger xlor (so'zma-so'z sho'r ) uchun " galogen " nomini taklif qildi , ammo keyinchalik bu atama xlorni o'z ichiga olgan barcha 17-chi (VIIA) elementlar guruhiga tayinlandi. 1826 yilda xlorning atom massasi shved kimyogari Yons Yakob Berzelius tomonidan yuqori aniqlik bilan aniqlangan (u zamonaviy ma'lumotlardan 0,1% dan ko'p bo'lmagan farq qiladi. Xlor yer qobig'idagi eng keng tarqalgan galogendir. Xlor juda faol-davriy jadvalning deyarli barcha elementlari bilan bevosita birlashadi. Shuning uchun tabiatda u faqat minerallar tarkibida birikmalar holida uchraydi:galit NaCl, silvin KCl, silvinit KCl*NaCl, bisxofit MgCl 2 6H 2 O, karnall it KCl MgCl 2 6H 2 O, kainit KCl MgSO2 . A.Xlorning eng katta zahiralari dengiz va okeanlar suvlari tuzlarida ( dengiz suvidagi tarkib) mavjud.19 g/l [6] ). Xlor yer qobig'idagi atomlarning umumiy sonining 0,025 % ni tashkil qiladi ; Xlorning Klark soni 0,017% ni tashkil qiladi. Inson tanasida massa bo'yicha 0,25% xlorid ionlari mavjud. Odamlar va hayvonlarda xlor asosan hujayralararo suyuqliklarda (shu jumladan qonda) bo'ladi va osmotik jarayonlarni tartibga solishda, shuningdek, asab hujayralarining ishlashi bilan bog'liq jaray Izotopik tarkibi.Tabiatda xlorning 2 ta barqaror izotopi mavjud : massa soni 35 va 37. Ularning tarkibidagi nisbati mos ravishda 75,78% va 24,22%.Xlorning barqaror va ba'zi radioaktiv izotoplarining xossalari jadvalda keltirilgan. Fizikaviy va kimyoviy xossalari: Oddiy sharoitlarda xlor o'tkir hidli sariq- yashil gazdir. Uning ba'zi kimyoviy xususiyatlari jadvalda keltirilgan. 19 Gazsimon xlorni suyultirish nisbatan oson. 0,8 MPa (8 atmosfera) bosimdan boshlab, xlor xona haroratida allaqachon suyuq bo'ladi. -34°C haroratgacha sovutilganda, xlor normal atmosfera bosimida ham suyuqlikka aylanadi. Suyuq xlor sariq-yashil suyuqlik bo'lib, juda yuqori korroziv ta'sirga ega (molekulalarning yuqori konsentratsiyasi tufayli). Bosimni oshirib, 7,6 MPa kritik bosimda +144 ° C (kritik harorat) haroratgacha suyuq xlor mavjudligiga erishish mumkin. -101 °C dan past haroratlarda suyuq xlor Cmca kosmik guruhi va parametrlari a =6,29Å , b =4,50Å , c =8,21Å bo'lgan ortorombik panjaraga kristallanadi.100 K dan pastda, kristall xlorning ortorombik modifikatsiyasi tetragonalga aylanadi,bo'shliq guruhi P 4ncm va panjara parametrlari a = 8,56 Å va c = 6,12 Å. Elektron qobiqning tuzilishi Xlor atomining valentlik darajasi 1 ta juftlanmagan elektronni o'z ichiga oladi:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ,shuning uchun xlor atomi uchun 1 ga teng valentlik juda barqaror. Xlor atomida d-pastki sathning band bo'lmagan orbitali mavjudligi sababli, xlor atomi boshqa oksidlanish darajalarini ham ko'rsatishi mumkin. Atomning qo'zg'aluvchan holatlarini shakllantirish sxemasi: Val entlik Mumkin bo'lgan oksidlanish holatlari Valentlik darajasining elektron holati Ulanish misoli I +1, -1, 0 3s 2 3p 5 NaCl , NaC lO , Cl 2 III +3 3s 2 3p 4 3d 1 NaClO 2 V +5 3s 2 3p 3 3d 2 KClO 3 VII +7 3s 1 3p 3 3d 3 KClO 4 Xlor birikmalari ham ma'lumki, ularda xlor atomi rasmiy ravishda IV va VI valentliklarni namoyon qiladi,masalan,ClO 2 va Cl 2 O 6 . Biroq, xlor(IV) 20 oksid barqaror radikaldir,ya'ni u juftlanmagan elektronga ega va xlor (VI) oksidi oksidlanish darajasi +5 va +7 bo'lgan ikkita xlor atomini o'z ichiga oladi. Metallar bilan o'zaro ta'siri Xlor deyarli barcha metallar bilan bevosita reaksiyaga kirishadi (ba'zilari faqat namlik borligida yoki qizdirilganda): 2Na + Cl 2 → 2NaCl 2Sb + 3Cl 2 → 2SbCl 3 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3 Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri Metall bo'lmaganlar bilan (uglerod, azot, kislorod va inert gazlardan tashqari) tegishli xloridlarni hosil qiladi.Yorug'likda yoki qizdirilganda, radikal mexanizm bilan vodorod bilan faol reaksiyaga kirishadi (ba'zan portlash bilan). Xlorning vodorod bilan aralashmalari, tarkibida 5,8% dan 88,3% gacha vodorod bo'lib, vodorod xlorid hosil bo'lishi bilan nurlanish paytida portlaydi. Kichik konsentratsiyalarda xlor va vodorod aralashmasi rangsiz yoki sariq-yashil olov bilan yonadi. Vodorod-xlor alangasining maksimal harorati 2200 °C.: Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Kislorod bilan xlor oksidlarni hosil qiladi, ularda +1 dan +7 gacha oksidlanish holatini ko'rsatadi: Cl 2 O, ClO 2 , Cl 2 O 6 , Cl 2 O 7 . Ular o'tkir hidga ega, termal va fotokimyoviy jihatdan beqaror va portlovchi parchalanishga moyil. Ftor bilan reaksiyaga kirishganda, xlorid emas, balki ftorid hosil bo'ladi: 21 Cl 2 + 3F 2 (masalan,) → 2ClF 3 Xlor brom va yodni vodorod va metallar bilan birikmalaridan siqib chiqaradi: Cl 2 + 2HBr → Br 2 + 2HCl Cl 2 + 2NaI → I 2 + 2NaCl Uglerod oksidi bilan reaksiyaga kirishganda fosgen hosil bo'ladi: Cl 2 + CO → COCl 2 Suvda yoki ishqorlarda eritilganda xlor parchalanib, gipoxlor (va qizdirilganda perklorik) va xlorid kislotalarni yoki ularning tuzlarini hosil qiladi: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O Quruq kaltsiy gidroksidni xlorlash orqali oqartirgich olinadi: Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O Xlorning ammiakga ta'sirini azot trixloridini olish mumkin: 4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl Xlorning oksidlovchi xossalari Xlor juda kuchli oksidlovchi moddadir. Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S Organik moddalar bilan reaksiyalar To'yingan birikmalar bilan: 22 CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl To'yinmagan birikmalarga ko'p bog'lar orqali bog'lanadi: CH 3 -CH 3 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl Aromatik birikmalar katalizatorlar ishtirokida vodorod atomini xlor bilan almashtiradi (masalan, AlCl 3 yoki FeCl 3 ): C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl Download 0.56 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|