O’zbekstan respublikasi joqari ha’m orta arnawli biLİmlendiRİw miNİstrliGİ
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Lektsiya 16 Jetinshi gruppanın’ tiykarg’ı gruppa elementleri
- Su’wret 2. Xlordı alıw ushın eletrolizёr
Lektsiya 14 Okisleniw-qa’lpine keliw reaktsiyaları Reje: 1. Okisleniw h’a’m qa’lpine keliw protsessleri 2. Molekulalar-ara okisleniw-qa’lpine keliw reaktsiyası 3. İshki molekulalar-ara okisleniw- qa’lpine keliw reaktsiyaları 4. Disproportsiya h’a’m sinproportsiya reaktsiyaları. 5. Okisleniw- qa’lpine keliw reaktsiyaların du’ziw usılları 55 Element atomlarının’ okisleniw da’rejelerinin’ o’zgeriwi menen ju’retug’ın reaktsiyalar okisleniw-qa’lpine keliw reaktsiyaları dep ataladı. Akademik L.V Pisarjevskiy atomnın’ du’zilisi teoriyasına tiykarlanıp, okisleniw qa’lpine-keliw reaktsiyaları teoriyasın do’retti. Bul teoriyag’a shekem oksidleniw zatlarg’a kislorodtın’ birigiwi yamasa zatlardan vodorodtın’ ajıralıp shıg’ıwı yamasa zatlarg’a vodorodtın’ birigiwi dep esaplanatug’ın edi. Oksidleniw qa’lpine-keliw reaktsiyasının’ h’a’zirgi zaman teoriyası og’ada ken’ ma’nili bolıp, bul teoriya ko’plegen reaktsiyalarda qollanıladı h’a’m bul reaktsiyanın’ mexanizmi h’aqqında ken’ mag’lıwmat alıw h’a’m anıq tu’siniklerge iye bolıwg’a mu’mkinshilikler tuwdıradı.Bir zattın’ atom yamasa ionlarınan elektronlar ajıralıp shıg’ıwı h’a’m bul elektronlardın’ basqa atom yamasa ionlarg’a birigiwi oksidleniw qa’lpine-keliw reaktsiyası bolıp tabıladı. Birikpelerdin’ atomı yamasa ionının’ elektron shıg’arıp jiberiwi – oksidleniw, al elektron biriktirip alıwı bolsa qa’lpine-keliw dep ataladı. En’ joqarı okisleniw da’rejelerin iyelegen element atomları tek oksidlewshiler g’ana bola aladı. Oksidlewshiler: KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , HCIO 4 , H 2 SO 4 , HNO 3 , PbO 2 , h’. t. b. En’ to’men okisleniw da’rejelerin iyelegen element atomları tek qa’lpine keltiriwshiler g’ana bola aladı. Qa’lpine-keltiriwshiler: Mn, Cr, Na, Ca, HCI, H 2 S, NH 3 , h’.t.b. Ortasha okisleniw da’rejesinde turg’an element atomları h’a’m oksidlewshi h’a’m qa’lpine-keltiriwshi bola aladı. Ha’m oksidlewshi h’a’m qa’lpine-keltiriwshiler: MnCI 2 , K 2 MnO 4 , MnO 2 , CrCI 3 , H 2 SO 3 , HNO 2 , H 2 O 2 h’.t.b. O’zinen elektronların beretug’ın atom yamasa ionları bar molekulalar qa’lpine- keltiriwshiler dep ataladı. O’zine elekktronlardı qosıp alatug’ın atom yamasa ionları bar molekulalar oksidlewshiler dep ataladı.Mısalı, FeCI 3 + KJ → FeCI 2 + J 2 + KCI Fe 3+ - 1e - → Fe 2+ - oksidlewshi 2J - + 2e - → J 0 2 - qa’lpine-keltiriwshi 2FeCI 3 +2KJ → 2FeCI 2 + J 2 + 2KCI Okisleniw-qa’lpine keliw reaktsiyalarının’ to’mendegi tu’rleri bar. 1. Molekulalar-ara okisleniw-qa’lpine keliw reaktsiyası. Bunda h’a’r qıylı zat quramındag’ı h’a’r qıylı element atomlarının’ okisleniw da’rejeleri o’zgeredi. Mısalı, Cr 2 O 3 + AI → Cr +AI 2 O 3 56 Cr 3+ + 3 e - Cr 0 AI 3 e - - AI 3+ 0 1 1 2. İshki molekulalar-ara okisleniw- qa’lpine keliw reaktsiyaları. Bunda bir zattın’ quramındag’ı h’a’r qıylı element atomlarının’ okisleniw da’rejeleri o’zgeredi.Mısalı, 2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2 N +5 +2e - → N +3 -oksidlewshi 2O 3 -2 –6e - → 3O 2 0 -qa’lpine keltiriwshi 2KCIO 3 → 2KCI + 3O 2 CI +5 +6e - → CI -1 – oksidlewshi 2O 3 -2 –6e - → 3O 2 0 -qa’lpine keltiriwshi 3. Disproportsiya yamasa o’z-o’zinen okisleniw h’a’m o’z-o’zinen qa’lpine keliw reaktsiyaları. Bunda bir element atomının’ o’zi h’a’m okislenedi h’a’m qa’lpine keledi.Mısalı, 3CI 2 + 6KOH → 5KCI + KCIO 3 +3 H 2 O CI 2 0 + 2e - → 2CI - - oksidlewshi CI 2 0 - 10e - → 2CI +5 -qa’lpine keltiriwshi 4. Sinproportsiya. Bunda h’a’r qıylı okisleniw da’rejesinde turg’an bir element atomı bir qıylı okisleniw da’rejesine o’tedi. NH 4 NO 3 → N 2 O + H 2 O N -3 –4e - → N +1 -qa’lpine keltiriwshi N +5 +4e - → N +1 -oksidlewshi Okisleniw qa’lpine keliw reaktsiyaların du’ziwdin’ eki usılı bar. 1. Elektron-balans usılı. Bul usılda qa’lpine keltiriwshi h’a’m oksidlewshi-lerdin’ berip jibergen h’a’m qosıp alg’an elektronlar sanı anıqlanadı h’a’m olarg’a ulıwma bo’lim berip birdey ma’niske alıp keltiredi.Mısalı, KMnO 4 + FeSO 4 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + MnSO 4 + H 2 O Mn +7 + 5e - → Mn +2 -oksidlewshi 2Fe +2 – 2e - → 2Fe +3 - qa’lpine keltiriwshi 2KMnO 4 +10 FeSO 4 +8 H 2 SO 4 → K 2 SO 4 +5 Fe 2 (SO 4 ) 3 +2 MnSO 4 + 8H 2 O 2.Yarım reaktsiyalar usılı yamasa ion balans usılı. Bunda okisleniw qa’lpine keliw reaktsiyasının’ ionlı ten’lemesi du’ziledi. Mısalı, NaNO 2 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → NaNO 3 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O NO 2 - + MnO 4 - + 2H + → NO 3 - + Mn +2 + H 2 O 57 NO 2 - + H 2 O → NO 3 - + 2H + MnO 4 - + 8H + → Mn +2 + 4H 2 O NO 2 - + H 2 O –2e - → NO 3 - + 2H + MnO 4 - + 8H + +5e - → Mn +2 + 4H 2 O 5NO 2 - +5 H 2 O + 2MnO 4 - + 16H + → 5NO 3 - + 10H + +2Mn +2 + 8H 2 O 5NaNO 2 +2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O Lektsiya 15 Galvanik element. Elektrod potentsialı. Okisleniw-qa’lpine keliw potentsialı. Reje: 1.Elektroximiyalıq protsess. 2. Galvanik elementler. 3. Elektrod potentsialı 4. Elektr qozg’awshı ku’sh. Nernst ten’lemesi. 5. Elektroliz protsessleri 6. Faradey nızamları Energiyanın’ ximiyalık h’a’m elektr formalarının’ o’z–ara o’zgeriw protsesi elektroximiyalık protsess dep ataladı. Elektroximiyalık protsessler eki gruppag’a bo’linedi: 1) ximiyalıq energiyanın’ elektr energiyasına o’zgeriw protsessi (galvanik elementler); 2) elektr energiyasının’ ximiyalıq energiyag’a o’zgeriw protsessi (elektroliz). Galvanik elementler elektr energiyasının’ ximiyalık deregi bolıp esaplanadı. Togtın’ ximiyalıq deregine ko’p ma’rte qollanılatug’ın akkumulyatorlar kiredi (galvanik elementler tek bir ma’rte qollanıladı), Qa’legen metalldı elektrolit eritpesine tu’sirgende metall–eritpe bo’leginin’ shegarasında potentsiallar ayırması payda boladı. Bul elektrod potentsialı dep ataladı.. Elektrod potentsialdın’ ju’zege keliw sebebi h’a’r kıylı bolıwı mu’mkin. Tsink plastinkasın suwg’a yaki tsink duzı eritpesine tu’sirgende suwdın’ polyar molekulaları o’zinin’ teris polyusları menen metaldın’ on’ ionlarına ta’sir ete otırıp, onı eritpege o’tkeredi. 58 Gidratlang’an metall ionları eritpege o’tip, plastinkanın’ zaryadlang’an betinen tartıladı h’a’m onın’ a’tirapında jaylasadı. Na’tiyjede teris zaryadlang’an eki qabat payda boladı, bul qabat qos elektr qabatı dep ataladı. Ta’biyatı boyınsha h’a’r qıylı bolg’an eritpege tu’sirilgen metallar h’a’r qıylı tezlikte metall ionların eritpege jiberedi. Yakobi–Daniell galvanik elementi menen isleskende elektronlar tsink elektrodınan (qa’lpine-keltiriwshiden) mısqa qaray o’tedi h’a’m mıs ionları menen ta’sirlesedi (Cu 2+ +2e - → Cu), mıs elektrodında (oksidlewshide) mıs ajıralıp shıg’adı, tsink elektrodı eriydi h’a’m eritpede ionlardın’ bag’ıtlang’an h’a’reketi bolıp o’tedi. Zn Zn 2+ SO 4 2- - 2 SO 4 + 2 Cu e - Cu Yakobi-Daniel galvanik elementinin’ sxeması. Galvanik elementti sxema tu’rinde to’mendegishe jazadı. Yakobi -Daniel elementinin’ sxeması: Zn / Zn 2+ // Cu 2+ / Cu Shep ta’repke elektrterisligi u’lkenirek elektrod, on’ ta’repke elektr terisligi kishirek elektrod jazıladı. Eki sızıq eritpeler arasındag’ı shegaranı h’a’m galvanik elementtin’ eki yarım elementke ajıralıwın ko’rsetedi. Galvanik element ja’rdeminde ximiyalıq reaktsiya energiyası esabınan elektr jumısın orınlaw mu’mkin. Elektr jumısı potentsiallar ayırmasının’ elektr mug’darına ko’beymesine ten’. Galvanik element penen islewde alınatug’ın elektrod potentsiallarının’ maksimal ayırması elementtin’ elektr qozg’awshı ku’shi (EQQ) dep ataladı. EQQ elementtin’ katodı h’a’m anodının’ ten’ salmaqlıq potentsialının’ ayırmasına ten’. Eger elektrodlarda 1 mol ekvivalent zatlar o’zgerse, galvanik elementtin’ maksimal elektr jumısı to’mendegige ten’ boladı. A me =nFE e 59 E e -EQQ. Maksimal paydalı jumıs turaqlı basımda reaktsiyanın’ Gibbs energiyasına ten’: A m = - ∆G (2) A me =A m bolg’anlıqtan, ten’lemelerdin’ on’ ta’replerin ten’lestirip to’mendegilerge iye bolamız: nFE e =- ∆G E e = nF G ∆ − (3) Reaktsiyanın’ Gibbs energiyası aktivlik a h’a’m partsial basım r g’a baylanıslı. Mısalı: to’mendegi reaktsiya ushın bB+dD ↔lL+mM Gibbs energiyası ∆G=∆G 0 -RTIn m M I L d D b B a a a a (4) Bul jerde, ∆G- reaktsiyanın’ standart Gibbs energiyası. (4) ten’lemeni (3)ge aparıp qoysaq: E e = m M I L d D b B a a a a In nF RT nF G + ∆ − 0 (5) Standart jag’dayda yamasa aktivlik birge ten’ bolg’anda to’mendegi ten’lemege iye bolamız: E e = 0 0 э E nF G = ∆ − (6) Bul jerde 0 э Е - Galvanik elementtin’ standart EQK. (5) h’a’m(6) ten’lemelerden EQK ushın ten’leme kelip shıg’adı: E e = m M I L d D b B э a a a a In nF RT Е + 0 Bul Nernst ten’lemesi dep ataladı. Natural logarifimnen onlıq logarifmge o’te otırıp h’a’m T=298, R h’a’m F lerdin’ ma’nislerin esaplay otırıp to’mendegi ten’lemege iye bolamız:. E e = э э Ina n Е 059 , 0 0 + Metallardın’ standart elektrod potentsialları metall atomının’ qa’lpine keliwshi yaki oksidlewshilik qa’biletlerinin’ o’lshemin ko’rsetedi. Metalldın’ potentsialı qansha teris bolsa, ol sonsha ku’shli qa’lpine keltiriwshi boladı. 60 K 0 K +1 +1e - 2O -2 -4e - O 2 0 Oksidlewshiler bolsa on’ potentsialg’a iye boladı. Ku’shli oksidlewshilerge Au, Pt, Pd, Ag h’a’m Hg kiredi. Ko’pshilik jag’dayda salıstırıw elektrodı qılıp potentsialdın’ ma’nisi nol bolg’an standart vodorod elektrodı qollanıladı. Elektrolittin’ balqıtpası yamasa eritpesi arqalı elektr togi o’tkizilgende elektrodlarda bolıp o’tetug’ın oksidleniw qa’lpine- keliw protsessi elektroliz dep ataladı. Mısalı: 2H 2 O электролиз → 2H 2 + O 2 Katodta: qa’lpine keledi Anodta: okislenedi 4KOH электролиз → 4K + O 2 +2H 2 O Katodta: qa’lpine keledi Anodta: okislenedi Elektrolitlerdin’ suwlı eritpelerinin’ elektrolizi quramalı protsess. Suwdag’ı eritpelerde katodta qa’lpine-keliw protsessi to’mendegishe o’tedi: 1) standart elektrod potentsialı kishi bolg’an metallardın’ ( Li + den AI 3+ ge shekem) kationları katodta qa’lpine kelmeydi, tek g’ana suw molekulaları qa’lpine keledi: Mısalı: Na 2 SO 4 + 2H 2 O электролиз → катод Н 2 2 + анод О 2 + Na 2 SO 4 2) Standart elektrod potentsialı vodorodtikinen kishi, biraq alyuminiyden u’lken (AI 3+ den H + g’a shekemgi) metallardın’ kationları elektroliz waqtında katodta suw molekulaları menen birge qa’lpine keledi. Mısalı: FeSO 4 + 2H 2 O электролиз → катод Fe + катод Н 2 + анод О 2 + H 2 SO 4 3) Standart elektrod potentsialı vodorodtan u’lken bolg’an metallardın’ ( Cu 2+ den Au 3+ ge shekemgi) kationları elektrolizde katodta tolıg’ı menen qa’lpine keledi. H 2 0 2H +1 +2e - 2O -2 -4e - O 2 0 61 Mısalı: CuSO 4 + 2H 2 O электролиз → катод Cu + анод О 2 + H 2 SO 4 Anodta ju’retug’ın reaktsiyalardın’ qa’siyetleri anod qanday zattan islengenine baylanıslı. A’dette anodlar eriytug’ın h’a’m erimeytug’ın bolıp bo’linedi. Erimeytug’ın anodlar ko’mir, grafit, platina h’a’m iridiyden islenedi: eriytug’ın anodlar- mıs, gu’mis, tsink, kadmiy, nikel h’a’m basqa metallardan islenedi. Erimeytug’ın anodta elektroliz protsessinde anionlar yamasa suw molekula-ları oksidlenedi. Eriytug’ın anod elektrolizde oksidleniwge ushıraydı, yag’nıy sırtqı shınjırg’a elektronlar beredi. Elektroliz bir qansha ken’ ko’lemde qollanıladı. Elektroliz metallardı korroziyalanıwdan qorg’awda, ko’pshilik metallardı: siltilik h’a’m siltili jer metalları, alyuminiy, lantonoidlar h’a’m basqalardı alıw ushın, sonday-aq, ayırım metallardı aralaspalardan tazalaw ushın qollanıladı. Lektsiya 16 Jetinshi gruppanın’ tiykarg’ı gruppa elementleri Periodlıq sistemanın’ 7 gruppasının’ tiykarg’ı podgruppasına F, CI, Br, I, At kiredi. Olardın’ ulıwma ataması “galogenler” yag’nıy “duz du’ziwshiler” dep ataladı. Galogenlerdin’ sırtqı elektron qabatında 7 elektronı bar yag’nıy segizge toltırıw ushın bir elektron jetpeydi. Sonlıqtan, olar birikpelerinde bir elektrondı qosıp alıp -1 okisleniw da’rejesin ko’rsetedi. Ftordan basqa galogenler +1, +3, +5, +7 okisleniw da’rejelerin ko’rsetedi, sebebi olardın’ sırtqı qabatında bos d-orbitalı bar, al ftorda bolsa joq. Ftorda bir elektrondı 2p dan 3s qa’ddine o’tkeriw ushın 1225 kDj/mol energiya kerek boladı. Bunı a’melge asırıya og’ada qıyın, sonlıqtan ftor tek -1 okisleniw da’rejesin ko’rsetedi. Ftor metall emesler ishinde en’ aktivi h’a’m en’ ku’shli oksidlewshi bolıp tabıladı. Galogenler biologiyalıq a’h’miyetli elementler bolıp tabıladı. Adam organizminde ftorlı birikpeler tiykarınan tis h’a’m su’yeklerde boladı. Tiste shama menen 0,01 % ftor boladı h’a’m CI +17 2 8 7 KL 3 3 3 2 5 s p d d p s 2 3 3 3 KL d p s 2 3 3 3 KL 2 d p s 2 3 3 3 KL 3 3 4 3 CI CI CI + + + 3 5 7 1 h ν h ν h ν 62 onın’ ko’pshilik bo’legi tis emalında boladı. Ma’deniy o’simliklerden ftor piyazda ko’p boladı. Adam sutkasına 1 mg ftor qabıl etedi.Eger ishimlik suwda ftor az bolsa, adamnın’ tisi buzıladı h’a’m karies payda boladı. Bunday jag’day bolmawı ushın suwdın’ 1 litrinde 1 mg ftor bolıwı kerek. Eger, 0,5 mg bolsa karies, al 1,2 mg bolsa emal h’a’dden tıs qatıp ketedi, demek ftor normadan az bolsa da h’a’dden tıs ko’p bolsa da tis buzıladı. Xlor ionı asqazan suyıqlıg’ında ( ≈ 0,3 %) boladı. Ol awqatlıq zatlardın’ sin’iriliwinde u’lken a’h’miyetke iye, sonday-aq h’a’r qıylı juqpalı awırıw tuwdırıwshı bakteriyalardı (xolera, tif) o’ltiredi. Eger xlor ionları ko’p mug’dardag’ı suw menen asqazang’a tu’sse awırıw tuwdıradı yag’nıy onı ku’sheytedi. Sonlıqtan, epidemiya waqtında qaynamag’an suw beriwge bolmaydı. Asqazanda duz kislotası kontsentratsiyasının’ artıwı na’tiyjesinde asqazannın’ ku’yiwi bayqaladı, sonlıqtan bunday waqıtları natriy gidrokarbonatının’ azıraq mug’darın qabıl etiw kerek. Kerisinshe, asqazan suwının’ kislotalıg’ı az bolsa yarım stakan suwg’a 5-15 tamshı 8,3% li duz kislotası qosıp ishkiziledi. Bromlı birikpelerdin’ fiziologiyalıq a’h’miyeti jetkilikli tu’rde u’yrenilmegen. Brom birikpeleri nerv sistemasına tınıshlandırıwshı sıpatında ta’sir etedi. Yod birikpeleri zat almasıwın retlestiriwde u’lken a’h’miyetke iye. Adam organizminde 25 mg yod bolıwı kerek, sonnı 15 mg qalqan ta’rizli bezde boladı. Yod mug’darı organizmde az bolıwı zob keselligin keltirip shıg’aradı. Bul kesellikti boldırmaw ushın as duzının’ h’a’r bir tonnasına 25 mg KJ qosıladı h’a’m bul yodlang’an duz dep ataladı. Alınıwı: Ftor birinshi ma’rte 1886 jılı frantsuz ilimpazı Muassan ta’repinen alındı. “Ftoros”-jemiriliw degendi bildiredi. Ftor sanaatta biftorid balqıtpasın elektrolizlep alınadı. KF ⋅ 2 HF → electroliz аnоd F 2 + katod H 2 + KF Elektroliz usılı menen ftordı alıw sxeması 2-su’wrette ko’rsetilgen. Bul jerde kaliy biftorid aralaspası katod rolin atqarıwshı mıstan islengen A ıdısına 20 sm biyiklikke shekem salınadı. Qalın’ nikel sımnan islengen B anodı mıs tsilindrge tu’siriledi. Anodtın’ to’mengi qaptal bo’leginde tesigi bar. Bo’linip shıg’ıp atırg’an ftor V trubkasınan, al vodorod G trubkasınan shıg’adı. 63 Su’wret 1. Ftordı alıw ushın eletrolizёr Xlordın’ alınıwı : Xlor birinshi ma’rte 1774 jılı Shvetsiya ilimpazı K.Sheele ta’repinen alındı. “Xloros”- yunonchadan awdarg’anda ko’k-sarı degendi bildiredi. Xlor sanaatta as duzının’ suwlı eritpesin elektrolizlep alınadı. Xlordı elektroliz usılı menen alıw sxeması 3-su’wrette ko’rsetilgen. Bunın’ ushın A ko’mir anodı h’a’m V katodları bir-birinen B diafragması menen ajıralıp turg’an elektrolizerge as duzı eritpesi quyılıp elektrolizlenedi. 1,5 g na 1 m 3 ) i v drugix otraslyax texniki. Ejegodnoe mirovoe potreblenie xlora ischislyaetsya millionami tonn. 64 Su’wret 2. Xlordı alıw ushın eletrolizёr Na’tiyjede anodta xlor, al katodta vodorod ajıralıp shıg’adı h’a’m natriy siltisi payda boladı. Onı sxemalıq tu’rde to’mendegishe ko’rsetiwge boladı. 2NaCI + 2H 2 O → electroliz katod H 2 + anod CI 2 + NaOH Katodta: 2H + + 2e - → H 2 Anodta: 2CI - + 2e - → CI 2 Bir tonna xlor alıw ushın 2700 kVt ⋅ s elektroenergiya jumsaladı. Laboratoriyada xlor to’mendegi usıllar menen alınadı: 1. 2KMnO 4 +16HCI(konts) →2KCI+2MnCI 2 +8H 2 O+5CI 2 ↑ 2) MnO 2 +4HCI(konts) → MnCI 2 +2H 2 O+5CI 2 ↑ 3) Ca(CIO) 2 +4HCI(konts) →CaCI 2 +2H 2 O+2CI 2 ↑ 4) KCIO 3 +6HCI →3CI 2 ↑+KCI+3H 2 O 5) 2AuCI 3 → 0 t 2Au + 3CI 2 Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling