2-Mavzu: III a va IV a gruppa elementlarining tavsifi va xossalari

6. IV-A guruhcha elementlariga umumiy tavsifnoma.
XV-A guruhcha elementlariga kiradi. Bular p- elementlardir. Bu elementlarning tashqi pog‘onasida qo‘zg‘atilmagan holatda elektronlar bo‘ladi, shulardan p- elektronlar juflashmagan. Qo‘zg‘atilgan holatda dagi elektronlardan bittasi p-ga o‘tishi natijasida korfeguratsiyaga (4ta juftlashmagan elektronlarga) ega bo‘ladi. Shuning uchun bu elementlar birikmalarida –4 dan 4 gacha oksidlanish darajalarini namoyon qiladilar. Guruhchada tartib raqamining ortishi bilan atom radiusi kattalashidi, ionlanish energiyasi esa kamayib boradi, ya'ni metalemaslik xossalari susayib, metallik xossalari kuchayib boradi.
7. Uglerodning tabiatda tarqalishi. Tabiiy uglerod barqaror ikki izotopdan tashkil topgan. izotop havoning ustki qatlamlarida azotning neytronlar bilan to‘qnashuvi natijasida kosmik nurlar ta'siridan hosil bo‘ladi: (radioaktiv izotop)
Uglerod tabiatda erkin va birikmalar holida uchraydi. Erkin uglerodning 4ta allotrofik shakl o‘zgarishi - karbin, - karbin, grafit va olmos ko‘rinishlari ma'lum. Birikmalar holida uglerod- organik moddalar, toshko‘mir, tabiiy gaz, neft, havodagi karbonat angidrid, tabiiy karbonatlar ohaktosh yoki marmar , dalomit , malaxit , gidrokarbonatlar tarkiblarida uchraydi. Uglerod massa jahatidan yer po‘stlog‘ining 0,35%ni tashkil etadi.
8. Uglerodning allotropik shakl o‘zgarishlari. Uglerodning allotropik shakl o‘zgarishlari olmos, garfit, alfa-karbin, beta- karbinlar fizikaviy xossalari jihatidan bir-biridan keskin farq qiladi, bunga sabab ularning kristall panjaralari turlicha tuzilganligidir.
Olmos yorug‘ini kuchli sindiruvchi, shuning uchun yaltiroq, rangsiz kristall modda. Olmos kristallarida uglerod atomlari - gibridlangan xolatda bo‘ladi. Ular o‘zaro qutbsiz kovalent bog‘langan. Olmosda uglerodning har qaysi atomi 4ta boshqa atom bilan qurshab olingan, bu atomlar tetraedr markazidan uning uchlari tomon yo‘nalgan bo‘ladi. Olmosning bu tuzilishi uning nihoyatda qattiqligini va elektr tokini umuman o‘tkazmasligiga sabab bo‘ladi. Zichligi ga teng. Sun'iy olmos grafitni 2000 haroratda va kPa bosimda qizdirib olinadi. Olmosni havosiz joyda 1800-1850 gacha qizdirilsa grafitga aylanadi.
Grafit- ozgina metall yaltiroqligiga ega, to‘q kulrang krisstall modda. Grafit krisstallarida uglerod atomlari gibridlangan holatda bo‘ladi. Ular to‘g‘ri oltiburchakdan tarkib topgan yassi qatlamlar bo‘lib birikkan. Ularda uglerodning har bir atomi 3ta qo‘shni atom bilan kovalent bog‘lanish orqali bog‘langan. Har qaysi atomning valent elektroni qatlamda metallardagi kabi harakatlana oladi va uglerodning bir atomidan boshqa atomiga o‘tib turadi. Mana shu xossalari grafitning elektr va issiqlik o‘tkazuvchanligiga va metall yaltiroqligiga sabab bo‘ladi. Koks va qumdan tayyorlangan aralashma havosiz pechlarda atrofida qizdirilsa sun'iy grafit hosil bo‘ladi.
Karbin qora rangli mayda kristall modda. Qattiqligi jihatidan karbin grafitdan ustun, lekin olmosdan ancha keyinda turadi. Havosiz joyda ga qadar qizdirilsa grafitga aylanadi. Karbin uglerodning chiziqli polimeridir. alfa-karbin uglerod atomlarining navbatlashib keladigan oddiy va uchlamchi bog‘lanishlardan iborat:
- C = C -C = C- C = C-- karbin kislota yoki poliin.
beta- karbin yoki polikumulen uglerod atomlari bir- biridan ikkilamchi bog‘lari orqali bog‘langan:
= C= C =C =C = C karbin.
Uglerodning birikmalari termik parchalanganda ko‘mir hosil bo‘ladi. Ko‘mirning eng muhim navlari koks, pista ko‘mir va qurim. Koks- toshko‘mirning havosiz joyda qizdirib olinadi. Pista ko‘mir yog‘ochni havosiz joyda qizdirilganda hosil bo‘ladi. Qurum tabiiy gazni cheklangan miqdordagi havoda yondirish orqali olinadi. Uglerodning barcha allotrofik shakl o‘zgarishlari hyech qanday erituvchida erimaydi, faqat kuchli oksidlovchilar bilan reaksiyaga kirishadi.