Metallurgiya va kimyoviy texnologiya fakulteti metallurgiya kafedrasi umumiy va noorganik kimyo fani mustaqil ish

2.3. Fizikaviy va kimyoviy xossalari
Skandiy, itriyum va lantanum yaxshi mexanik xususiyatlarga ega kumush-oq metallardir. Tabiiy skandiy va itriy faqat bitta barqaror izotopdan iborat ⁴⁵ Sc va ⁸⁹ yva tabiiy lantan ularning ikkitasi ¹³⁹ La (99,911%) va ¹³⁸ La (0,089%).
Barcha metallar polimorfizm bilan ajralib turadi: skandiy va ittrium ikkita modifikatsiyaga ega, lantan – uchta; barcha paramagnitlar, lantan supero'tkazgich quyida T _kr= 4,9 K (a, La) va 5,85 K (β, La) dan past.
Metalllarning kimyoviy faolligi skandiydan lantangacha ortadi, oksidlanishni istisno qilish uchun metall lantanni mineral moyda saqlash tavsiya etiladi. Faoliyat jihatidan bu metallarni gidroksidi er metallari bilan taqqoslash mumkin, ayniqsa ittrium va lantan, kimyoviy faolligi bo'yicha skandiy alyuminiy va ittrium o'rtasida joylashgan. Ittrium va ayniqsa lantan suvni parchalaydi:
2La + 6H ₂ O \ u003d 2la(oh)₃ + h ₂
Yuqori haroratlarda metallar galogenlar, kislorod, vodorod, xalkogenlar, azot, bor, uglerod bilan osonlikcha o'zaro ta'sir qiladi.
Barcha metallar gidroflorik va fosforik kislotalardan tashqari (suvda ftoridlar va fosfatlarning erimasligi sababli) suyultirilgan mineral kislotalarda eriydi. Ishqorlar metallarga ta'sir qilmaydi.

2.4. Element birikmalari

Ushbu elementlarning oksidlari gidroksidlar, oksalatlar, nitratlar va karbonatlarning termal parchalanishi natijasida olinadi:
Sc₂(C₂O₄)₃· 5H₂O = Sc₂O₃ + 3CO₂ + 3CO + 5H₂O
Sc(OH)₃ → ScO(OH) → Sc₂O₃
va ular kub yoki olti burchakli tuzilmalar bilan yuqori eruvchan moddalarga (t _PL oksidlari 2280 – 2480 °C oralig'ida) tegishli. Skandiy va itriy oksidlari suvda erimaydi va lantan oksidi suv bilan kuchli asos hosil qiladi La(oh)₃.
Gidroksidlar ularning tuzlari eritmalaridan yog'ingarchilik natijasida olinadi:
Y₂(SO₄)₃ + 6NH₄OH = 2Y(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄
Oksidlar va gidroksidlar asosan skandiydan lantangacha kuchayadigan asosiy xususiyatlarga ega. SC(oh)₃ gidroksidi konsentrlangan ishqor eritmalarida eriydi:
Sc(ОН)₃ + 3NaOH = Na₃[Sc(OH)₆].
Karbonatlar bilan birlashganda itriy va lantan oksidlari meta shakllarini hosil qiladi:
La₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaLaO₂ + CO₂
Itriy oksidi kislorod atmosferasida mis va bariy oksidlari bilan 950-1000 °C gacha qizdirilganda murakkab ybacu ₃ o _7-δ oksidini hosil qiladi-taniqli yuqori haroratli keramik supero'tkazgich, supero'tkazuvchi holatga o'tish harorati 90 _K atrofida. 1980 yilda shveytsariyalik olimlar Myuller va Bednorz tomonidan lantan oksidi asosida olingan: La _2-X x Sio _4-x, bu erda M \ u003d va, Ca.
Skandiy, itriy va lantan oksidlari va gidroksidlari kislotalarda (gidroflorik va fosforik kislotalardan tashqari) eriydi va [E(H ₂ o)₆]³⁺ va [E(H ₂ o)₈]³⁺kationlarini o'z ichiga olgan tuzlar hosil qiladi. Ularning ko'plab tuzlari murakkab birikmalar hosil qiladi, masalan, [Y(SO ₄) ₂]^- va boshqalar.
Skandiy, itriy va lantan metallari to'g'ridan-to'g'ri halogenlar bilan o'zaro ta'sirlashib, trihalidlarni hosil qiladi, ammo odatda galogenidlar boshqa usullar bilan sintezlanadi:
(NH₄)₃ScF₆ = ScF₃ + 3NH₄F
2Sc₂O₃ + 3CCl₄ = 4ScCl₃ + 3CO₂
La₂O₃ + 6NH₄HF = 2LaF₃ + 6NH₄F + 3H₂O
La₂O₃ + 3Cl₂ + 3C = 2LaCl₃ + 3CO
Y₂O₃ + 6HI = 2YI₃ + 3H₂O
Ftoridlar boshqa galogenidlardan yuqori erish nuqtasi va kimyoviy inertligi bilan ajralib turadi. Ular suvda ozgina eriydi va gidratlar shaklida tuzlarning suvli eritmalaridan ftor ionlari bilan cho'kadi(). Galogenidlarning qarshiligi ftoridlardan yodidlarga kamayadi. Xloridlar, bromidlar va yodidlar gidroskopik bo'lib, suvda yaxshi eriydi. Galogenidlarning issiqlik barqarorligi ftoridlardan yodidlarga kamayadi. Xloridlar, bromidlar va yodidlar gidroskopik bo'lib, suvda yaxshi eriydi. Galogenidlarning issiqlik barqarorligi kamayadi EF ₃ ga EI ₃. Xloridlar, bromidlar va yodidlarda kompleks hosil bo'lish tendentsiyasi ftoridlarga qaraganda ancha past.
Ushbu kichik guruhning metallari vodorod bilan to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sirlashib, en ₂ va en ₃ tarkibidagi gidridlarni hosil qiladi va lantan xona haroratida vodorodni yutadi. 250 – 300 °C haroratda metallar vodorodni yutib, en ₃ hosil qiladi. En ₂ gidridlari pastroq haroratda hosil bo'ladi va 400 °C dan yuqori en ₃ vodorodni yo'qotadi va shuningdek, termal jihatdan eng barqaror bo'lgan va faqat 1300 °C dan yuqori bo'lgan ssn ₂, un ₂ va Lan ₂ ga aylanadi.
En ₂ va en ₃ gidridlari nafaqat issiqlik barqarorligi, balki tuzilishi, kimyoviy bog'lanish tabiati va kimyoviy faolligi bilan ham farq qiladi. En ₃ trihidridlari ionli kristall panjaralarga ega va kimyoviy jihatdan ancha faol.
Lan ₃ + 3H ₂ o \ U003d La(oh)₃ + 3H ₂
2n ₃ + 6nsl \ u003d 2ycl + 3n ₂
Dihidridlar o'tkazuvchanlikning metall xususiyatiga ega va odatiy qabul qilish bosqichlari bo'lib, ularning panjarasida vodorod metall taglikdagi tetraedral bo'shliqlarni to'ldiradi. Ular suv bilan parchalanmaydi va kislotalar bilan asta-sekin o'zaro ta'sir qiladi. Turli xil tarkibdagi boridlar juda yaxshi ma'lum va o'rganilgan:UV ₆, Lav ₄, UV ₄, Lav ₁₂. Ularning barchasi metallardan yoki oksidlardan yuqori harorat sintezi natijasida olinadi:
Sc + 2B = ScB₂
Y₂O₃ + 3B₄C = 2YB₆ + 3CO
La₂O₃ + 12B + 3C = 2LaB₆ + 3CO
Boridlar yuqori erish nuqtalari va yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi, shuningdek suyultirilgan kislotalar va ishqorlarning qattiqligi va kimyoviy qarshiligi bilan ajralib turadi.Es, E ₂ C ₃, es ₂ tarkibidagi skandiy, itriy va lantan karbidlari boridlar bilan bir xil tarzda olinadi – to'g'ridan-to'g'ri metall va ugleroddan yoki E ₂ o ₃ oksidi orqali:
Sc + C = ScC
La₂O₃ + 7C = 2LaC₂ + 3CO
Yuqori karbidlar yuqori eriydigan, kimyoviy jihatdan barqaror moddalardir. Harorat ko'tarilganda karbidlar suv bilan parchalanadi:
2YC₂ + 6H₂O = 2Y(OH)₃ + 2C₂H₂ + H₂
Sc₄C₃ + 12H₂O = 4Sc(OH)₃ + 3CH₄
Nitridlar karbidlarga tuzilishi va xususiyatlariga yaqin:
2Sc + N₂ = 2ScN
YH₃ + N₂ = YN + NH₃
La₂O₃ + N₂ + 3C = 2LaN + 3CO
Nitridlardagi e – N ionli kimyoviy bog'lanishning yuqori kuchi ularning yuqori erish nuqtalarini aniqlaydi, ammo shu bilan bog'lanishning ion tabiati yuqori kimyoviy faollikka olib keladi:
LaN + 3H₂O = La(OH)₃ + NH₃
Xalkogenlar barqaror yuqori eruvchan moddalar sifatida asosan oksidlardan yoki to'g'ridan-to'g'ri sintezdan olinadi:
La + S = LaS
Sc₂O₃ + 3H₂S = Sc₂S₃ + 3H₂O
Ko'pgina sulfidlar suvga chidamli, ammo kislotalar bilan parchalanadi:
La₂S₃ + 6HCl = 2LaCl₃ + 3H₂S.
Eienne Teodor Seaborg va uning hamkasblari tomonidan sun'iy ravishda sintez qilingan 101-sonli element "mendelevius"deb nomlangan. Seaborgning o'zi bu haqda shunday degan edi:"101-element buyuk rus kimyogari D. I. Mendeleyev sharafiga amerikalik olimlar tomonidan har doim uni kimyoda kashshof deb hisoblashgan".

XULOSA

Davriy qonunning kashf etilishi va kimyoviy elementlarning davriy tizimining rivojlanishi D. I. Mendeleyev XIX asr kimyosining rivojlanishining eng yuqori cho'qqisi bo'lib, atom-molekulyar ta'limotning rivojlanishidagi eng muhim bosqichga aylandi. Uning yordami bilan kimyoviy element haqida zamonaviy tushuncha shakllandi, oddiy moddalar va birikmalar haqidagi g'oyalar aniqlandi. O'sha vaqtga qadar ma'lum bo'lgan 63 elementning xususiyatlari to'g'risida bilimlarning keng miqdori izchil tartibga keltirildi. Shuningdek, davriy qonun zamonaviy kimyo davrining boshlanishi deb aytishimiz mumkin. Atomlarning tuzilishini o'rganish davriy qonunning fizik ma'nosini ochib beradi va davriy tizim davrlari va guruhlaridagi elementlarning xususiyatlarining o'zgarishi qonuniyatlarini tushuntiradi. Atomlarning tuzilishini bilish kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lish sabablarini tushunish uchun zarur edi va molekulalardagi kimyoviy bog'lanishning tabiati moddalarning xususiyatlarini aniqladi.
Davriy tizim haqli ravishda "tadqiqotchi uchun kompas, kimyo, fizika, mineralogiya, muhandislik, tarix va koinot jadvali"deb nomlanadi. Akademik Fersman davriy qonun minerallarni qidirish va qidirishga yordam berishini bir necha bor ta'kidlagan, chunki kimyoviy elementning davriy tizimdagi o'rni xuddi shu elementning tabiatdagi o'rni, uning haqiqiy joylashuvi bilan chambarchas bog'liq. Elementlarning xususiyatlarini va ularning birikmalarini davriy tizimdagi elementning holatiga qarab bashorat qilish qobiliyati texnologiya sanoatining turli sohalarida ma'lum, oldindan belgilangan xususiyatlarga ega yangi materiallarni yaratish bilan bog'liq turli muammolarni hal qilish uchun keng qo'llanilgan va qo'llanilgan. Shunday qilib: davriy tizimning paydo bo'lishi kimyo tarixida va bir qator tegishli fanlarda yangi, chinakam ilmiy davrni ochdi — elementlar va birikmalar to'g'risida turli xil ma'lumotlar o'rniga uyg'un tizim paydo bo'ldi, uning asosida umumlashtirish, xulosalar chiqarish, taxmin qilish mumkin bo'ldi.
Davriy qonun va uning asosida tabiatshunoslik va texnikaning turli sohalaridagi kashfiyotlar inson ongining eng katta g'alabasi, tabiatning eng chuqur sirlariga chuqurroq kirib borishi, tabiatning inson manfaati uchun muvaffaqiyatli o'zgarishi. "Ilmiy kashfiyot mutlaqo kutilmagan narsa bo'lib chiqishi kamdan-kam uchraydi, deyarli har doim oldindan taxmin qilinadi, ammo barcha savollarga sinovdan o'tgan javoblardan foydalanadigan keyingi avlodlar uchun bu avvalgilariga qanday qiyinchiliklarni keltirib chiqarganini baholash oson emas." D. I. Mendeleyev.