Organik va fizikaviy kimyo kafedrasi

1.85. Oltinchi guruh elementining vodorod bilan hosil qilgan birikmasi tarkibida 5,9 % vodorod bo‘lsa, bu qaysi element ekanligini toping. (Javob: oltingugurt).

1.86. 27,4 g ikki valentli metall suv bilan ta’sirlashganda 4,48 l (n.sh.) gaz ajralib chiqqan bo‘lsa, qanday metall suv bilan ta’sirlashgan? (Javob: bariy).

1.87. 4 g ikki valentli metall oksidi vodorod bilan qaytarilganda 0,9 g suv hosil bo’lgan bo‘lsa, qaysi metall oksidi qaytarilgan? (Javob: mis).

1.88. 8,1 g ikki valentli element oksidi bilan ta’sirlashish uchun 7,3 g vodorod xlorid sarflangan bo‘lsa, qaysi metall oksidi olingan? (Javob: rux).

1.89. 2,08 g noma’lum metallning kislota eritmasi bilan ta’sirlashuvidan 896 ml vodorod ajralib chiqqan bo‘lsa, noma’lum metallni aniqlang. (Javob: xrom).

1.90. 20 g massali noma’lum ikki valentli metallning suv bilan ta’siridan 11,2 l vodorod ajralib chiqqan bo‘lsa, qaysi metall olinganligini aniqlang. (Javob: kalsiy).

1.91. 19,7 g massali ikki valentli metall karbonati parchalanganda 2,24 l uglerod (IV)-oksid hosil bo‘lgan bo’lsa, qaysi metall karbonati parchalangan? (Javob: bariy).

1.92. Molyar massasi 17 g/mol bo‘lgan 6,8 g noma’lum modda kislorodda yondirilganda 5,6 g azot va 10,8 g suv hosil bo‘lgan bo‘lsa, qaysi modda yondirilgan? (Javob: ammiak).

1.93. Massasi 17 g bo‘lgan noma’lum modda kislorodda yondirilganda 32 g oltingugurt (IV)-oksid va 9 g suv hosil bo‘lgan bo‘lsa, qaysi modda yondirilgan? (Javob: vodorod sulfid).

1.94. Oksidlanish darajasi +6 bo‘lgan elementdan hosil bo‘lgan 0,8746 g massali ikki negizli kislota parchalanganda shu kislotaning 0,8116 g angidridi hosil bo‘lgan bo‘lsa, qaysi kislota parchalangan? (Javob: H₂WO₄).

1.95. Massasi 3,2 g bo‘lgan metall suv bilan ta’sirlashganda 1,792 l (n.sh.) vodorod ajralib chiqqan bo‘lsa, metallning ekvivalentini toping. (Javob: 20).
Moddalar massasining saqlanish qonuni

Kimyoviy reaksiya tenglamasi uning miqdoriy tavsifi hisoblanadi. Kimyoviy reaksiya uchun elementlarning qancha atomi olingan bo’lsa, reaksiya natijasida hosil bo’lgan moddalar molekulasida o’shancha atom saqlanadi. Masalan, temir bilan oltingugurt atomlari orasida boradigan reaksiyani olib ko’raylik.:

Fe + S = FeS

56g 32g 88g

Mashhur ingliz kimyogari Robert Boyl og’zi ochiq retortada turli metallarni qizdirib, metall solingan retortani tajribadan oldin ham, qizdirib sovitilgandan keyin ham tarozida tortib ko’rdi va tajribadan keyin retorta-ning massasi ko’payib qolganini aniqladi. Olim “kimyoviy reaksiyalar natijasida moddalar massasi o’zgaradi” degan noto’g’ri xulosaga keldi.

Oradan bir qancha vaqt o’tgach bu tajribani rus olimi M. V. Lomonosov takrorladi. U metalni og’zi kavsharlangan retortada qizdirdi. Retorta sovigandan keyin tortib ko’rilganda uning massasi qizdirishdan ol-dingi massasiga teng ekanligi aniqlandi. So’ngra retortaning uchini sindirib tajribani takrorlaganda tajribadan keyin uning massasi ortganligini kuzatdi. Bu tajriba tafsilotiga asoslanib M.V.Lomonosov “Tabiatda sodir bo’ladigan har qanday o’zgarishning mohiyati shundaki, biror jismdan qancha miqdor kamaysa, ikkinchi jismga shuncha miqdor qo’shiladi”. Demak, materiya biror joyda kamaysa, ikkinchi joyda ortadi degan muhim xulosaga keladi. Demak, shunday qilib, M.V.Lomonosov 1748 yilda modda massasining saqlanish qonunini kashf etdi.

Oradan 41 yil o’tgach, mashhur fransuz olimi A.Lavuazye retortada metallarni qizdirish tajribasini mustaqil tarzda takrorlab metal qizdirganda hosil bo’lgan metall kuyundisining massasi retorta ichidagi havo tarkibida bo’lgan kislorodning metal bilan birikishi hisobiga ortishini isbotladi va moddalar massasining saqlanish qonunini mustaqil kashf etdi.

Kimyoviy reaksiyaga kirishgan moddalarning massasi hosil bo’lgan moddalarning massasiga hamma vaqt teng bo’ladi.

Bu xulosa moddalar massasininig saqlanish qonuni deb yuritiladi. Bu qonun Lomonosov – Lavuazye qonuni deb ham ataladi.

Moddalar massasining saqlanish qonuninig kashf qilinishi: a) fanda aniq miqdoriy tajribalardan foydalanishga yo’l ochib berish bilan kimyo-ning fan sifatida rivojlanishiga imkon berdi; b) materiyaning abadiyligini, u yo’qdan bor bo’lmasligi va bordan yo’q bo’lmasligini ilmiy tarzda tushuntirib berdi; v) kimyoviy reaksiyalarning tenglamalari shu qonunga asoslanib to’g’ri yozilishini ta’minladi.

Bundan tashqari, modda massasining saqlanish qonuni tabiatda uchramaydigan moddalarni tabiy xom ashyolardan olishda ma’lum miqdor tayyor mahsulot olish uchun qancha xom ashyo (dastlabki moddalar) kerakligini reaksiya tenglamasi bo’yicha hisoblab topishga imkon beradi.

20 asr boshlarida massa saqlanish qonunini qayta ko’rib chiqishga to’g’ri keldi, chunki jism massasi uning tezligiga bog’liqligini e’tirof etadigan va materiyaning nafaqat miqdoroy balki harakatini ifodalaydigan nisbiylik nazariyasining kashf etilishi (А.Enshteyn, 1905 y.) bu qonunni noto’g’riligini ko’rsatardi. Jism tomonidan olingan energiya E uning massasini m oshishiga quyidagi nisbatda bog’liqdir E = m•c², bunda с – yorug’li tezligi. Kimyoviy reaksiyalarda bu munosabat ishlatilmaydi, chunki 1 kDj energiya massaning ~10^-11 g ga o’zgarishiga to’g’ri keladi va m ni amaliy jihatdan o’lchab bo’lmaydi. Yadroviy reaksiyalarda esa Е kimyoviy reaksiyalarga nisbatan ~106 marta katta, shuning uchbun m ni hisobga olish zarur

1 – masala. Sanoatda mis oksidiga (CuO) vodorod ta’sir ettirib 1,28kg mis olindi. Shu reaksiyada necha mol mis oksidi ishtirok etgan?

Yechish. a) reaksiya tenglamasi yoziladi:

CuO + H₂ = Cu + H₂O.

b) moddalar masssasining saqlanish qonuniga asosan qancha mol mis oksiddan necha kg Cu olish mumkinligini aniqlanadi:

CuO + H₂ = Cu + H₂O.

1 mol 64 g (0,064kg)

v) 1 mol CuO dan ——— 0,064 kg Cu olinsa

x mol CuO dan ——— 1,28 kg Cu olinadi

x = 1,28 kg/0,064 kg = 20 mol yoki ν = m/M=1,28kg/0,064 kg = 20 mol.

Demak 1,28 kg Cu olinishi uchun 20 mol CuO reaksiyada ishtirok etishi zarur bo’ladi.

2 – masala. Don saqlanadigan omborxonani zararkunanda hasharotlardan tozalash uchun oltingugurt oksidi (SO₂) dan foydalanish mumkin. SO₂ (sulfit angidrid) odatda oltingugurtni yondirib olinadi. 8 mol oltingugurt yonganda qancha massa yoki mol silfit angidrid hosil bo’ladi?

Yechish. a) reaksiya tenglamasi yoziladi:

S + O₂ = SO₂

b) tenglama bo’yicha SO₂ massasi aniqlanadi.

S + O₂ = SO₂

1 mol 64 g yoki 1 mol

8 mol x g

1 mol S: 64 g(yoki 1 mol) SO₂ = 8 mol S : x (x mol) SO₂

x = 64∙8/1=512 g SO₂ yoki ν=m/M=512/64=8 mol SO₂

Demak 8 mol oltingugurt yonganda 512 g yoki 8 mol sulfit angidrid (SO₂) hosil bo’ladi.

KIMYOVIY REAKSIYALARNING TENGLAMALARI
Kimyoviy reaksiyalarning tenglamalari reaksiyaga kirishayotgan va reaksiyada hosil bo‘layotgan moddalarning formulalari asosida tuziladi va moddalar massasining saqlanish qonuniga binoan tenglashtiriladi. Buning uchun formulalar oldiga koeffitsientlar qo‘yiladi. Masalan, alyuminiyning oksidlanish reaksiyasi tenglamasini tuzishni qarab chiqsak:

Al+O₂Al₂O₃,

bu ifodaning chap tomonida bitta Al va ikkita (juft) kislorod bor, o‘ng tomonida esa ikkita Al va uchta (toq) kislorod bor. Eng avvalo, o‘ngdagi toq sonli kislorod atomlarini juftlaymiz, buning uchun Al₂O₃ ning oldiga 2 raqami qo‘yiladi, bunda

Al+O₂2Al₂O₃

hosil bo‘ladi. Endi ifodaning chap tomonidagi Al va O₂ oldiga mos ravishda 4 va 3 koeffitsientlarini qo‘yamiz, ya’ni

4Al+3O₂2Al₂O_3.

Endi tenglamaning har ikkala tomonidagi alyuminiy va kislorod atomlari sonlari tenglashdi.

Modda massasining saqlanish qonuniga ko‘ra, reaksiyaga kirgan moddalar massalari yig‘indisi, reaksiya natijasida hosil bo‘lgan moddalar massalari yig‘indisiga teng bo‘ladi. Ko‘pchilik kimyoviy reaksiyalar (yadro reaksiyalari bundan mustasno) shu qonunga bo‘ysunadi. Biroq hamma vaqt ham reaksiyalar oxirigacha bormaydi, natijada reaksiya unumi modda massasining saqlanish qonunidagidan (nazariyaga) ko‘ra past bo‘ladi. Buni hisobga olish uchun reaksiyaning unumi tushunchasi kiritilgan. Reaksiyaning unumi () – moddaning amaldagi massasining (m_a) nazariy olinishi kerak bo‘lgan massasiga (m_n) nisbatiga teng bo‘lgan kattalikdir:

Reaksiya unumi foizlarda ham ifodalanadi, bunda tenglama bo‘yicha hisoblab olingan qiymat 100 ga ko‘paytiriladi. Agar masalaning shartida reaksiya unumi keltirilgan bo‘lmasa, uni 100 % deb olish tavsiya qilinadi.

1.96. 10,4 g massali xrom olish uchun zarur bo‘lgan Cr₂O₃ va alyuminiynnng massalarini hisoblang.

Yechish: Ushbu masalani proporsiya tuzish va modda miqdorini topish orqali ikki usulda yechish mumkin. Biz quyida bu ikki usulni ham keltirib, ularning qaysi biri qisqaroq ekanligi haqidagi xulosani o’zingiz chiqarishga havola qilamiz. Masalani yechish uchun reaksiya tenglamasini tuzamiz:

Cr₂O₃+2Al=Al₂O₃+2Cr.

Birinchi usul (modda miqdori bo‘yicha hisoblash): Olinishi kerak bo‘lgan xromning modda miqdorini topamiz:

mol.

Reaksiya tenglamasidan ma’lumki, 2 mol xrom olish uchn 1 mol Cr₂O₃ va 2 mol alyuminiy metali kerak. Endi Cr₂O₃ va Al ning massalarini topamiz:

g.

m_Al=0,2^.27=5,4 g.

Ikkinchi usul (proporsiya usuli): Reaksiya tenglamasiga ko‘ra proporsiya tuzamiz:

104:10,4=152:x va g Cr₂O₃ kerak.

104:10,4=54:x va g Al kerak