Mavz: Elementlarning xossalari. Reja: I. Kirish II. Asosiy qism s-elementlar: Na va Ba
Download 0.56 Mb. Pdf ko'rish
|
Elementlarning xossalari.
|
2.3.D-elementlar:Cu va Fe
D-blok elementlari va o'tish elementlari o'rtasidagi farq juda chalkash. Ikkala so'z ham bir-birining o'rnida ishlatiladi va ko'p odamlar d-blok elementlari uchun "o'tish elementlari" so'zini ishlatadilar. The asosiy farq D-blok elementlari va o'tish elementlari orasidagi bu esa barcha o'tish elementlari D-blok elementlari, hamma D-blok elementlari ham o'tish elementlari emas. D-blok elementlari d-sub qobig'ida d-elektronlarga ega ekanligi aniq. O'tish elementlari - bu to'liq to'ldirilmagan barqaror ionlarni hosil qiluvchi elementlar d- orbitallar. Masalan, Sink va Skandium d-blok elementlar; lekin o'tish elementlari emas. D-blok elementlarini elektron konfiguratsiyasi va davriy sistemaning holati yordamida aniq aniqlash mumkin. D-blok elementining asosiy xususiyati - ichida kamida bitta elektron bo'lishi d-pastki qobiq. G'alati narsa elektronlarni to'ldirganda sodir bo'ladi Aufbau d-blok elementlaridagi printsip, 4s-elektronlar avval to'ldiriladi 3d- elektronlar; bu degani, 3d-elektronlar 4s-elektronlardan yuqori energiyaga ega. Ammo, ular ionlarni hosil qilish uchun elektronlarni olib tashlashganda; 4s- elektronlar avval atomdan chiqariladi. Mis-Cu 23 Mis dunyodagi eng qadimgi metallardan biridir. Uning yuqori issiqlik va elektr o’tkazuvchanligi kabi muhim xususiyatlari misni koʻp ishlatiladigan elementlarga aylantirgan.Mis dunyodagi eng ko’p ishlatiladigan metallar orasida ikkinchi o’rinni egallaydi . Qadim zamonlardan beri odamlarga foyda keltirgan misga bo’lgan talab iqtisodiy va texnologik rivojlanish tufayli asta-sekin o’sib bormoqda. Mis deyarli barcha sohalarda qaysidir ma’noda ishlatiladi va uning iste’moli minglab tonnaga etgan. Yuqori issiqlik va elektr o’tkazuvchanligi, korroziyaga chidamliligi va oson ishlov berish kabi asosiy xususiyatlari tufayli ko’plab mahsulotlarning xom ashyosi hisoblanadi. Mis Atom xossalari Nomi, belgi, raqami ——————-→ Mis / Cuprum (Cu), 29 Atom massasi ——————-→ 63.54 m.a.b. (g/mol) Elektron konfiguratsiyasi ——————-→3d 10 4s 1 Atom radiusi ——————-→ 128 pm Kimyoviy xossalari Kovalent radius ——————-→ 117 pm Ion radiusi ——————-→ (+2e) 73 (+1e) 77 (K=6) pm Elektrmanfiyligi ——————-→ 1.90 (poling shkalasi bo‘yicha) Oksidlanish darajasi ——————-→ 3, 2, 1, 0 Ionlanish energiyasi ——————-→ 745,0 kJ/mol; (7,72 eV) 24 Mis Oddiy moddaning termodinamik xususiyatlari Termodinamik faza ——————-→ Qattiq modda Zichlik ( n.sh. da ) ——————-→8,92 g / sm³ Erish harorati ——————-→ 1356,55 K (1083,4 °С) Qaynatish harorati ——————-→ 2567 °С Solishtirma erish issiqligi ——————-→13,01 kJ/mol; Solishtirma buglanish issiqligi ——————-→ 304,6 kJ/mol; Molyar issiqlikgi ——————-→ 24,44 kJ/(K∙mol); Molyar hajmi ——————-→7.1 mol/sm 3 ; Oddiy moddaning kristall panjarasi Panjara tuzilishi ——————-→ Kubik tanaga yo’naltirilgan Panjara parametrlari ——————-→ 3.615 Å Boshqa xususiyatlar Issiqlik o’tkazuvchanligi ——————-→ (300 K) 401 Vt / (m · K) CAS raqami ——————-→ 7440-50-8 Mis, iqtisodiy bozorlar uchun ishlab chiqarilgan tovar moddasi, qimmatbaho metallar bozorida sotiladigan investitsiya vositasidir. Odamlar, hayvonlar va o’simliklarning sog’lig’i uchun muhim metall bo’lgan mis ko’plab oziq-ovqat 25 mahsulotlarida har xil miqdorda bo’ladi. O’tmishdan hozirgi kungacha, hunarmandchilikdan zargarlik buyumlariga, musiqa asboblaridan qoplama materiallariga qadar ko’plab sohalarda qo’llanilib kelinayotgan mis rivojlangan mamlakatlarda odam boshiga 10 kilogrammgacha ko’tarildi. Mis sanoat, sanoat va mashinasozlik uchun ajralmas metall sifatida mavjud bo’lib kelmoqda. Kimyoviy xossalari:Mis – bu “Cu” kimyoviy belgilo metalldir. Uning atom raqami 29 ga teng. Uning erish nuqtasi 1083 C bo’lsa, u 2300 C qaynashadi. Elektr energiyasini etkazib berish darajasi 99,95 foizni tashkil etadi. Bu kumushdan keyin eng yuqori tezlikda elektr energiyasini uzatuvchi metalldir. Shuningdek, u issiqlikni yuqori tezlikda o’tkazadi va shu xususiyati tufayli oshxona anjomlarida ishlatiladi. U yumshoq va osongina qayta ishlanadi. U oltin, kumush, simob va platinadan faoldir; u vodorodga qaraganda passivdir. U rang oltindan tabiiy bo’lgan metalldir. Mis qizil yoki jigarrang ranglarda mavjud. Kubik kristalli tizimga ega va shuning uchun sovuq ishlov berish mumkin. Namlik va karbonat angidrid bo’lmaganda havoda o’zgarmaydi. Bu kuchsiz qaytaruvchi moddadir , suv va suyultirilgan xlorid kislota bilan reaksiyaga kirishmaydi. U konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalari , kislorod , galogenlar , xa lkogenlar va metallmas oksidlar bilan oksidlanadi . Vodorod galogenidlari bilan qizdirilganda reaksiyaga kirishadi. Nam havoda mis oksidlanib, asosiy mis (II) karbonat hosil qiladi: H 2 O + O 2 + CO 2 + 2Cu → CuCO 3 *Cu(OH) 2 Konsentrlangan sovuq sulfat kislota bilan reaksiyaga kirishadi: Cu + 2H 2 SO 4 → 2H 2 O + SO 2 + CuSO 4 Suyultirilgan sulfat kislota bilan atmosfera kislorodi ishtirokida qizdirilganda: 2Cu + 2H 2 SO 4 + O 2 → 2H 2 O + 2 CuSO 4 26 Konsentrlangan nitrat kislota bilan: Cu + 4 HNO 3 → 2 H 2 O + 2 NO 2 + Cu(NO 3 ) 2 Suyultirilgan nitrat kislota bilan: 3Cu + 8HNO 3 → 4H 2 O + 2NO + 3Cu(NO 3 ) 2 Konsentrlangan issiq xlorid kislota bilan: 2HCl + 2Cu→ H 2 + 2CuCl 200°C haroratda kislorod etishmasligi mis (I) oksidiga va 400-500 ° C haroratda ortiqcha kislorod bo’lgan mis (II) oksidga oksidlanadi : O 2 + 4 Cu → 2Cu 2 O 2Cu + O 2 → 2CuO Bilan mis kukuni xlor , oltingugurt va brom xona haroratida reaksyon beradi: Cu + Cl 2 → CuCl 2 Mis rudalari odatda tabiatda oz miqdorda tabiiy, oksidlangan, oltingugurtli va murakkab shakllarda uchraydi. Uni sof yoki aralash holda topish mumkin. U xalkoporit (mis, temir, oltingugurt mineral) va bornit mineral rudalaridan eritish, yuvish va elektroliz usullari bilan ishlab chiqariladi. Uning eng muhim manbai xalkoporit minerallaridir. Misning oksidlangan rudalari atakamit, azurit, xrizoxol, kuprit, malaxit, melakonit; sulfidli rudalar enargit, bornit, pirit va tedraedrit deb nomlangan. U toshlar, tuproq, dengiz o’simliklarining kullari, dengiz merkanlari, okean balchig’i, daryo qumi kabi joylarda uchraydi. Olinishi Mis mis rudalari va minerallardan olinadi. Mis ishlab chiqarishning asosiy usullari pirometallurgiya, gidrometallurgiya va elektrolizdir.Pirometallurgiya 27 usuli sulfidli rudalardan mis olishdan iborat, masalan, xalkopirit CuFeS 2 . Xalkopirit xomashyosida 0,5-2,0% Cu mavjud. Dastlabki flotatsion konsentratsiyasidan so’ng, kontsentrat 1400 ° C haroratda oksidlanib qizdirliladi: 2CuFeS 2 + 4O 2 → 3SO 2 + 2FeO + Cu 2 S Mis sulfidi qisman oksidlanib oksidlanib, so’ngra metall (pufakchali) misga aylanadi: 2Cu 2 S + 3 O 2 → 2SO 2 + 2Cu 2 O Cu 2 S + 2Cu 2 O → SO 2 + 6Cu Natijada paydo bo’lgan metall (pufakchali) mis tarkibida 90,95% metall bor va u elektrolit sifatida mis sulfatning kislotali eritmasidan foydalangan holda keyingi elektrolitik tozalashga uchraydi. Katodda hosil bo’lgan elektrolitik mis yuqori tozaligi 99,99% gacha boladi, elektr jihozlari va qotishmalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Mis oksidining vodorod bilan ekzotermik qaytarilish reaktsiyasi jarayonida, shuningdek, sof misni olish mumkin: CuO + H 2 → H 2 O + Cu Gidrometallurgiya usuli mis minerallarini suyultirilgan sulafat kislotasida yoki ammiak eritmasida eritishdan iborat ; hosil bo’lgan eritmalardan mis metall temir bilan qaytariladi: CuSO 4 + Fe → Cu + FeSO 4 Elektroliz usuli mis sulfat eritmasining elektrolizi: 2CuSO 4 + 2H 2 O → O 2 + 2H 2 SO 4 + 2Cu 28 Temir-Fe Temir (lotincha: Ferrum), Fe — Mendeleyev davriy sistemasining VIII guruxiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 26; atom massasi 55,847. Temir 4 ta barqaror izotop: 54Fe(5,84%), 56Fe(91,68%), 57Fe(2,17%) va 58Fe(0,31%) dan iborat. Temir qadimdan ishlatib kelingan. Inson dastlab metiorit temirini bilgan. Temirning qad. xalkdar tilida atalishi bunga dalildir: qad. misrliklar tilida "benipet" — "osmon temiri" maʼnosini bildiradi; qad. yunoncha sideros, lotincha sidus — yulduz, osmon jismi bilan bogʻlaydilar. Mil. av. 14- asrlardagi xettlar yozuvida Temir haqida osmondan tushgan metall deb eslanadi. Roman tillarida Temirning rumocha atalish negizi saklanib qolgan (mas., frans. fer, ital. ferro). Temir tabiatda eng koʻp tarqalgan element. Yer poʻstida massa jihatidan 4,65% Temir bor. Temirning 300 dan ortiq minerallari maʼlum boʻlib, ular Temir rudalarining asosini tashkil etadi. Temirning sanoat uchun ahamiyatli rudalariga magnetit (magnit temirtosh) Gʻe3O4 (tarkibida 72,4% Fe bor), gematit (qizil temirtosh) Gʻe2O3(70% Fe), gyotit (aGʻeO(ON) yoki Gʻe2O3N2O, lepidokrokit uGʻeO(ON) va gidrogyotit (limonit) Gʻe2O3xN2O (62% ga yaqin Gʻe), siderit FeCO3(48,2% Fe), ilmenit FeTiOj (36,8% Fe) va boshqa kiradi. Tabiiy silikatlar tarkibida ham Temir bor. Bundan tashqari, tabiatda pirit FeS2 ham uchraydi. Planetalararo fazodan Yerga tushadigan meteoritlar tarkibida 8095% Fe va 520% Ni boʻladi. Sof Temir oq tusli yaltiroq metall. Zichligi 7,874 g/sm³, suyuqlanish temperaturasi 1535°, qaynash temperaturasi 2750°. 4 shakl oʻzgarishga ega (a, r, u va 5T.). Bulardan a Temir hajmiy markazlashgan kub shaklida kristallanadi, zichligi 7,87 g/sm³, 769° ga qadar barqaror, ferromagnit xossaga ega. Bu temperaturada oT. oʻzining ferromagnitligini yoʻqotib, paramagnit xossa namoyon qiladi va RT. ga aylanadi, lekin bu vaqtda uning kristallik tuzilishida deyarli oʻzgarish boʻlmaydi. 917° da rT. uT. ga (zichligi 7,59 g/sm³, 1000°da) aylanadi. 29 1394° da polimorf oʻzgarish sodir boʻlib, uT. 8T. ga (zichligi 7,41 g/sm³) aylanadi; 5T 1535° da suyuqlanadi. Suyuq Temirning zichligi 7,024 g/sm³ (1538° da), 6,962 g/sm³ (1600°), 6,76 g/sm³ (1800°). Temir elektr tokini yaxshi oʻtkazadi. Temir odatdagi temperaturada passiv, lekin nam havoda tez zanglaydi. Qizdirilganida deyarli barcha metallmaslar bilan reaksiyaga kirishadi. Temir suyultirilgan kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, kislorodsiz sharoitda 2 valentli Temir tuzlarini hosil qiladi; konsentrlangan HNO3 va H2SO4 da Temir passivlanadi. Temir odatdagi sharoitda ishqorlarda erimaydi. Temir oʻz birikmalarida Q2, Q3 valentli, lekin uning —2, Q4 va Q6 valentli mahsulotlari ham maʼlum. Temir koʻpgina kompleks birikmalar hosil kiladi. Masalan, kaliy geksatsianoferrat (II) — K4 [Fe(CN)6] — sariq rangli kristall modda (sariq qon tuzi). Bu tuz eritmadagi Gʻe3Q ionini ochishda qoʻllanadi. Kaliy geksatsianoferrat (III) — K3[Fe(CN)6] — zaharli qizgʻish kristall modda (qizil qon tuzi) analitik kimyoda Fe2Q ionini ochishda ishlatiladi. Temir texnikada, asosan, choʻyan va poʻlat holida olinadi. Tarkibidagi uglerod miqdoriga koʻra, Temir yumshoq Temir (<0,2%S), poʻlat (0,21,7%S) va choʻyan (1,75%S)ga boʻlinadi. Texnikada temir va uning rudalari qora metallar deb ataladi. Texnik sof Temir elektromagnitlar oʻzaklari va elektr mashinalari yakorlari, akkumulyatorlar plastinalari uchun materialdir. Temir kukuni payvandlashda, shuningdek, misni sementatsiyalashda ishlatiladi. Download 0.56 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|