Talabasi: Jamolov Dostonning

Navoiy davlat konchilik instituti

Energo-mexanika fakulteti

2-kurs “7c-TJA-19” guruh

Talabasi: Jamolov Dostonning

Kimyo fanidan

Bajardi. Jamolov D.

Qabul qildi. Turdiyeva O. J.

Navoi-2020y

Mavzu: Vodorod va kislorodning xossalari, peroksidlar.

Reja;
1 Vodorodning kimyoviy xossalari.

2 Kislorodning kimyoviy xossalari.

3 Peroksidlar.

Vodorodning kimyoviy xossalari.

Vodorodning davriy sistemadagi o‘mi. Vodorod davriy sistemada birinchi о‘ringa joylashgan ( Z - l) . Uning atomi eng oddiy tuzilgan: ato m y ad ro si elektron bulut b ila n q o p la n g a n . E lek tro n konfiguratsiyasi Is1

Vodorod b a ’zi sharoitlarda m etall xossalarini (elektronini beradi), boshqa sharoitlardan esa metallmaslik xossalarini namoyon qiladi (elektron biriktirib oladi). Lekin xossalari jihatdan u ishqoriy metallarga qaraganda galogenlarga ancha yaqin turadi. Shu sababli vodorod D .I.M endeleyev elem entlar davriy sistemasining VII gruppasiga joylashtiriladi, I gruppada esa vodorodning simvoli qavs ichiga yoziladi.

Tabiatda uchrashi. Vodorod tabiatda keng tarqalgan — suv, barcha organik birikmalar tarkibida boiadi, erkin holda ayrim tabiiy gazlar tarkibida uchraydi. Uning yer po‘stlog‘idagi miqdori massa jihatdan 0,15% ga yetadi (gidrosferani hisobga olganda — 1%). Vodorod Quyosh massasining yarmini tashkil etadi.

Tabiatda vodorod ikkita izotop — protiy (99, 98%) va deyteriy ■ (0,02%) holida uchraydi. Shu sababli odatdagi suv tarkibida ozroq m iqdorda og‘ir suv boiadi.

Olinishi. Laboratoriya sharoitida vodorod quyidagi usullar bilan olinadi.

1. Metallni (ruxni) xlorid yoki sulfat kislotalarning eritmalari bilan o'zaro ta ’sir ettirish (reaksiya K ipp apparatida o ‘tkaziladi):

                                                                                Zn+2H+= Z n2++ H 2t

2. Suvni elektroliz qilish, Suvning elektr o ‘tkazuvchanligini oshirish uchun unga elektrolit, m asalan N aO H , H ,S 0 4 yoki N a2S 0 4 qo‘shiladi. Katodda 2 hajm vodorod, anodda — 1 hajm kislorod hosil bo‘ladi. Elektroliz sxemasi ilgari  ko‘rib chiqilgan.

S a n о a t d a vodorod bir necha xil usullar bilan olinadi.

1. KC1 yoki NaCl ning suvdagi eritmalarini elektroliz qilishda qo'shim cha mahsulot sifatida hosil bo'ladi.

2. Konversiya usuli bilan (konversiya — o'zgarish). Dastlab cho'giangan koks ustidan 1000 °C da suv bugiarini o ‘tkazish yo‘li bilan suv gazi olinadi: 

                                                                               C +H 20 = C 0 + H 2

So‘ngra suv gazining m o‘l suv bug‘lari bilan aralashmasini 400— 450 °C gacha qizdirilgan katalizator F e ,0 3 ustidan o‘tkazib, uglerod (II) oksid uglerod (IV) oksidga qadar oksidlanadi:

                                                                      C 0+ (H 2)+H 20 = C 0 2+ H 2+(H 2)

Hosil bo'lgan uglerod (IV) oksid suvga yuttiriladi. Sanoatda olinadigan vodorodning 50% dan ko‘prog£i ana shu usul bilan olinadi.

3. M etanni suv bug‘i bilan konversiyalash:

                                                                                  CH4+2H20 = C 0 2+4H 2

Reaksiya 1300 °C da nikel katalizator ishtirokida boradi. Bu usul tabiiy gazlardan foydalanishga va eng arzon vodorod olishga imkon beradi.

4. Metanni temir yoki nikel katalizator ishtirokida 350 °C ga qadar qizdirish:

                                                                                          CH4=C+2H 2

5. Koks gazini o ‘ta sovitish (—196 °C ga qadar). Bunday sovitilganda vodoroddan boshqa barcha gazsim on m oddalar suyuqlikka aylanadi (kondensatsiyalanadi).

Fizikaviy xossalari. Vodorod — eng yengil gaz (u havodan 14,4 m arta yengil), rangsiz, ta ’msiz va hidsiz. Suvda kam eriydi (11 suvda 20 °C da 18 ml vodorod eriydi). — 252,8 °C temperatura va atmosfera bosimida suyuq holatga o ‘tadi. Suyuq vodorod rangsiz.

Massa soni 1 boigan vodoroddan tashqari massa sonlari 2 va 3 bo‘lgan izotoplari — deyteriy D va tritiy T ham mavjud.

Kimyoviy xossalari. Birikmalarda vodorod doimo bir valentli bo‘ladi. Uning uchun +1 ga teng oksidlanish darajasi xos, lekin metallarning gidridlarida (quyiroqqa q.) u — 1 ga teng bo'ladi. Vodorodning molekulasi ikki atom dan tarkib topgan. Ular orasida bog'lanishning vujudga kelishi umumlashgan elektronlar jufti (yoki umumiy elektronlar buluti) hosil b oiishi bilan izohlanadi:

                                                                                                  H : H yoki H2

Elektronlarning ana shunday umumlashuvi tufayli H 2 m olekulasi uning alohida atomlariga qaraganda energetik jihatdan barqaror boiadi. 1 mol vodoroddagi molekulalarni atomlarga ajratish uchun 436 kJ energiya sarflash lozim:

                                                                                          H2=2H, AH°=436 kJ/mol

Molekular vodorodning odatdagi temperaturada nisbatan aktiv emasligiga sabab ana shudir.

V odorod ko'pchilik m etallar bilan R H 4, R H 3, R H 2, RH tipidagi gazsimon birikmalar hosil qiladi.

Vodorod kislorodda yonganda ko‘p miqdorda issiqlik chiqadi. Vodorod-kislorod alangasining temperaturasi 3000 °C ga yetadi. Ikki hajm vodorod bilan bir hajm kislorodning aralashmasi qaldiroq gazdeyiladi. Bu aralashma o 't oldirilganda qattiq portlaydi. 

                                                                                         H2+ 0 = 2 H 20

Vodorod bilan ishlaganda nihoyatda ehtiyot bo'lish: dastlab apparatning germetikligini, shuningdek, vodorodning o 't oldirish oldidan tozaligini tekshirib ko'rish zaair.

Ishlatilishi. Vodorodning ishlatilishi uning fizik va kimyoviy xossalariga asoslangan. U yengil gaz sifatida aerostatlar va dirijabllarni to'ldirish uchun (geliy bilan aralashmasi) ishlatiladi. Vodorod yuqori tem peratura hosil qilish uchun ishlatiladi: kislorod-vodorod alangasi bilan metall qirqiladi va payvandlanadi. U ndan metallarning oksidlaridan metallarni (molibden, volfram, va b.) olish uchun, kimyo sanoatida — havo azotidan ammiak olish uchun va ko'm irdan su n ’iy suyuq yonilg'i olish uchun, oziq-ovqat sanoatida — yog'lami gidrogenlash uchun (17.14 - § ga q.) foydalaniladi. Vodorodning izotoplari — deyteriy bilan tritiy atom energetikasida m uhim yonilg'i (term oyadro yonilg'isi) sifatida ishlatiladi.

Kislorod va uning xossalari

Tabiatda uchrashi. K islorod — Yerda eng ko'p tarqalgan element. U yer po'stlog'i massasining 47,2% ini tashkil etadi. Uning havodagi miqdori hajm jihatdan 20,95% va massa jihatdan 23,15% ga teng. Kislorod suv, tog' jinslari, ko'pchilik minerallar va tuzlar tarkibiga kiradi, tirik organizmlarni tashkil etuvchi oqsillar, yogiar va uglevodlar boiadi.

Olinishi. Laboratoriya sharoitida kislorod natriy gidroksidning suvdagi eritmasini elektroliz qilish (nikel elektrodlar), bertole tuzi (kaliy xlorat)ni yoki kaliy perm anganatni qizdirib turib parchalash y o ii bilan olinadi. Kaliy xloratning parchalanishi marganes (IV) oksid M n 0 2 ishtirokida ancha tezlashadi:

                                                                              2KC103=2KC1+302T

Juda toza kislorod kaliy permanganat parchalanganda olinadi:

                                                                            2KMn04=K2M n04+ M n02+ 0 2t

S a n o a t d a kislorod suyuq havodan, shuningdek, suvni elektroliz qilishda vodorod bilan birga olinadi. Kislorod p o ia t ballonlarda 15 M Pa (megapaskal) bosim ostida saqlanadi va tashiladi.

Fizik xossalari. Kislorod — rangsiz, ta ’msiz va hidsiz gaz, havodan bir oz og'ir. Suvda kam eriydi (1 1 suvda 20 °C da 31 ml kislorod eriydi). — 183 °C temperatura va 101,325 kPa bosimda kislorod suyuq holatga o'tadi. Suyuq kislorod havorang tusli boiadi, magnit maydoniga tortiladi. Tabiiy kislorod tarkibida uchta izotop: ;60(99,76%), g70(0,04%) ва '80(0,20%) boiadi.

Kimyoviy xossalari. Tashqi elektron pog'onasini to id irish uchun kislorodga ikki elektron yetishmaydi. Kislorod ularni shiddat bilan biriktirib olib, — 2 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Lekin ftor bilan hosil qilgan birikmalarida (O F2 va 0 2F 2) umumiy elektronlar jufti elektrmanfiyroq elem ent b o ig an ftorga tom on siljigan. Bu holda kislorodning oksidlanish darajasi mos ravishda + 2 va +1 ga, ftorniki esa - 1 ga teng.

Kislorod molekulasi ikki atom dan tarkib topgan 0 2. Unda kimyoviy bog'lanish — kovalent qutbsiz.

Ozon molekulasi kislorodning uchta atom idan tarkib topgan 0 ?. Ozon — bu kislorod elementining allotropik shakl o'zgarishidir. Kislorod bilan ozon bitta elementning o'zidan hosil boiganligiga qaramay, ularning xossalari turlicha bo'ladi. Ozon — o'ziga xos hidli gaz. Organik moddalarni yemiradi, ko'pchilik metallarni, shu jum ladan, oltin va platinani ham oksidlaydi. U kislorodga nisbatan kuchli oksidlovchidir. Masalan, u kaliy yodid eritmasidan yodni ajratib chiqaradi, kislorod bilan esa bunday reaksiya sodir bo'lmaydi:

                                                              2K J + 0 3°+H20 = J2° + 2K OH + 0 2

                                                                                 2J‘ - 2e = J2 1

                                                                            0 3 + 2ё = 0 2 + О2’ 1

Ozon oqartiruvchi va dezinfeksiyalovchi ta ’sirga ega.

Kislorodning eng muhim kimyoviy xossasi — deyarli barcha elementlar bilan oksidlar hosil qilish xususiyatidir (dastlabki uchta nodir gazning oksidlari olinmagan). Bunda ko'pchilik moddalar bilan kislorod bevosita, ayniqsa, qizdirilganda reaksiyaga kirishadi. Masalan:

                                                                                  2Ca+02=2Ca0

Kislorod galogenlar, oltin va platina bilan bevosita reaksiyaga kirishmaydi, ularning oksidlari bilvosita yo'llar bilan olinadi. M urakkab m oddalar muayyan sharoitlarda kislorod bilan o'zaro ta’sirlashadi. Bunda oksidlar, ayrim hollarda esa — oksidlar va oddiy moddalar hosil boiadi. Masalan:

                                                                             2C2H2+ 502=4C 02+2H20

                                                                           4NH3+ 302=6H20+2N 2 

Kislorod oksidlovchi sifatida. Nisbiy elektrmanfiyligining qiymatiga ko'ra kislorod ikkinchi element hisoblanadi (x=3,50, 2.2- jadvalga q.). Shuning uchun oddiy moddalar bilan ham, murakkab moddalar bilan ham kimyoviy reaksiyalarda u oksidlovchi boiadi, chunki elektronlami biriktirib oladi. Ikkinchi tomondan (a, b, d reaksiyalarga muvofiq), kalsiy, oksidlanish darajasi — 1 b o ig an uglerod va oksidlanish darajasi — 3 boigan azot elektronlarini beradi, shu sababli Ca, C2H 2 va N H 3 qaytaruvchilar hisoblanadi.

Yonish, zanglash, chirish va nafas olish jarayonlari kislorod ishtirokida boradi. Bular oksidlanish-qaytarilish jarayonlaridir.

Kimjoviy va metalhirgiya jarayonlarini jadallashtirish. Oksidlanish jarayonlari havodagiga qaraganda kislorodda ancha jadallashadi. Buni ko'm ir, oltingugurt, p o ia t simning kislorodda yonishi kabi oddiy tajribalarda isbotlash mumkin.

Oksidlanish jarayonlarini jadallashtirish uchun odatdagi havo o 'm ig a kislorod yoki kislorodga boyitilgan havo ishlatiladi. Kisloroddan kimyo sanoatida (nitrat va sulfat kislotalar sun’iy suyuq yoqilg'i, surkov moylari va boshqa moddalar ishlab chiqarishda) oksidlanish jarayonlarini jadallashtirish uchun foydalaniladi.

Kislorod metallurgiya jarayonlarini jadallashtirishning samarali vositasidir. D om na pechiga kislorodga boyitilgan havo puflanganda alanganing tem peraturasi ancha ortadi, natijada, suyuqlanish jarayoni tezlashadi va pechning unum dorligi ortadi. P o ia t suyuqlantirishda — marten va bessemer jarayonlarida havo o'rniga to iiq yoki qisman kislorod ishlatish yanada katta samara beradi: bunda jarayonlar jadallashibgina qolmay, olinadigan poiatning sifati ham yaxshilanadi. Kislorodga boyitilgan havodan (60% gacha 0 2) rangli metallurgiyada (rux, mis va boshqa metallarning sulfidli rudalarini oksidlashda) samarali foydalanilmoqda.

Ishlatilishi. Metallurgiya sanoatida kislorodning ancha ko'p miqdori sarflanadi. Kislorod yuqori temperatura hosil qilish uchun ishlatiladi. Kislorod-asetilen alangasining temperaturasi 3500 °C ga, kislorod-vodorod alangasiniki 3000 °C ga yetadi.

Tibbiyotda kislorod bemorlaming nafas olishini yengillashtirishda (kislorodli yostiqcha va palatkalar) ishlatiladi. Nafas olish qiyin boigan atmosferada ishlarni bajarishda (yerosti va suvosti ishlarida, kosm ik parvozlar va b.) kislorodli asboblardagi kisloroddan foydalaniladi.

Peroksidlar va peroksid birikmalar

Peroksidlar va peroksid birikmalar — tarkibida oʻzaro bogʻlangan ikki kislorod atomidan iborat guruhi —O—O— boʻlgan murakkab moddalar. P. va p.b.ning eng oddiysi vodorod peroksid N—O—O—N dir. Ishkrriy metallarning va kalsiy, stronsiy, bariyning peroksidlarida O; ionlar mavjud. Sanoatda natriy peroksid natriyni havo kislorodi bilan oksidlab olinadi. Natriy peroksid Na2O2 — och sariq rangli nihoyatda gigroskopik kristall modda; 310— 400° da tarkibidagi kislorodini yoʻqo-ta boshlaydi, 540°da shiddatli ravishda parchalanadi. Bariy peroksid xreil qilish uchun bariy oksid — VaO 500° dan past temperaturada havo kislorodi bilan reaksiyaga kiritiladi. Bariy peroksid VAO2 700° da ya na VaO va kislorodga parchalanadi. Rux va kadmiy peroksidlari qizgʻish rangli. Ularni tegishli oksidlarga, gidroksidlarga yoki tuzlarga N2O2 taʼsir ettirish yoʻli bilan olinadi. Rux peroksid Zn2O2 yara va kuyganda jarohatni davolashda qoʻlla-niladigan maz komponenti sifatida va krrason kasalligini davolashda ishlatiladi. Simob peroksid Hg2O2 qizdirilganda va zarba taʼsirida portlovchi sariq rangli a- va barkapop qizgʻish rangli (3- shaklida mavjud. Metall peroksidlarni vodorod peroksid kislotaning tuzlari deb qaraladi. Agar vodorod peroksid N2O2 tarkibidagi vodorod atomlari oʻrnini kislota qoldiklari egallasa, peroksokislotalar hosil boʻladi. Mac, HSO3— O—O—SO3H yoki H2S2O8 — peroksosul-fat kislota, N —O—O—SO3H yoki H2SO5 — Kapo kislotasi, N2Sg06 peroksoxromat kislota va h.k. Peroksokislotalar gidrolizga uchraganda vodorod peroksid hosil boʻladi. R—O— O—R’ tarkibli organik moddalar organik peroksidlar deb yuri-tiladi (R va R’ organik radikal). Per-oksidlaridan tashqari giperoksidlar (mas, K2O4 Rb2O4 va boshqalar) ham maʼlum. P. va p.b. toʻqimachilik, qogʻoz va kosmetika, qurilish, oziq-ovqat sanoatlarida, tibbiyotda, qishloq xoʻjaligida, pirotexnikatsa, reaktiv dvigatellarda va havoni rege-neratsiyalashda qoʻllanadi.

ADABIYOTLAR

Asosiy adabiyotlar
1. Maksudov N.X. "Umumiy kimyo",Toshkеnt 2009 y.
2. Nosirov N.L. "Umumiy kimyo", Toshkеnt, 2008yil
Internet saytlari

www.mylab,uz

www.ziyonet.uz

www.academy.uz