O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi toshkent kimyo-texnologiya instituti mustaqil ish fan: Mahsulot ishlab chiqarish va sifat Mavzu: Ishqoriy birikmalarni ishlab chiqarish va ularga qoyiladigan talablar

1) Ishqorlar xaqida tushuncha.
ISHQORLAR — suvda yaxshi eriydigan asoslar. Mendeleyev davriy siste-masi I va II guruhining asosiy guruhchasidan metall gidroksidlari va ammoniy gidroksid Ishqorlarga kiradi. Ishqorlar — oq, qattiq, gigroskopik (suvga oʻch) moddalar. Ishqoriy metallarning gidroksidlari, mas, LiOH, KON, NaOH kuchli asoslar boʻlib, oʻyuvchi Ishqorlar deb ataladi. Ishqoriyer metallar gidroksidlari – (SaON)2, (VaON)2, (SrOH)2 va NH4OH ancha kuchsiz asos hisoblanadi.
Ishqorlar suvda toʻla dissotsiatsiyalanib, metall va gidroksid ionlari hosil qiladi (mas, oʻyuvchi natriy (kaustik soda) Na+ va ON~ ga parchalanadi). Bu jara-yonda koʻp issiklik ajralib chiqadi.
Tarkibida ON» ionlari borligidan Ishqorlar eritmalari asoslarga xos xususiyatlarni namoyon qiladi (vodorod koʻrsatkich — rN>7) va lakmusni koʻk, fenolftaleinni qizil rangga boʻyaydi. Ishqorlarda kuchli asoslar va kuchsiz kislotalar hosil qilgan koʻpgina kimyoviy birikmalar, mas, ishqoriy metallarning gidrosulfidlari — KSH, NaSH; karbonat kislotaning kaliyli va natriyli tuzlari — K2SO3, Na2CO3 va b. ham, odatda, Ishqorlar hisoblanadi. Ishqorlar gazlama, koʻn (teri), qogʻozga kuchli taʼsir etib, ularni oʻyib yuboradi. Badan terisi va shilliq pardalarni kuydiradi. Koʻzga ozgina tushea ham juda xavfli (koʻz koʻrmay qolishi mumkin). Ishqorlar bilan ish-laganda maxsus korjoma, rezina qoʻlqop kiyib va himoya koʻzoynagi ta-qib olish zarur.
Ishqorlar kimyo va oziq-ovqat, toʻqimachilik, sellyuloza sanoatida, tibbiyotda, kurilishda va sanoatning boshqa sohalarida ishlatiladi.
Lotin alifbosida maqola: ISHQORLAR haqida to'liq ma'lumot kategoriyasi: I harfi fikringiz bo'lsa izohda qoldiring va do'stlaringiz bilan ulashing biz bundan minatdor bo'lamiz bizni kuzatishni davom eting (u kim, bu nima, qanaqa ?, tushunchasi, degan savolarga javob topishingiz mumkin).


2) 1 va 2 A guruh elementlari va ularning birikmalari
Bu guruh elementlariga litiy,natriy,kaliy,rubidiy,seziy va fransiy kiradi. Barcha guruh a’zolarinig tashqi elektron qavatida 1 tadan s elekteronlar bor.ularning elektron formulalari quyidagicha:
3 Li 1s22s1
11 Na 1s22s22p63s1
19 K 1s22s22p63s23p64s1
37Rb 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1
55Cs 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1
87 Fr 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p65d106s26p67s1
Element tartib nomeri ortishi bilan atom va ionlarning radiusi ortadi.Shu metallarning suyuqlanish harorati kamayadi.
Bu matallarning barchasidan litiy farq qiladi. Uni tashqaridan ikkinchi qavatida ikkita elektroni bor.
ISHQORIY METALLARNING OLINISHI
Ishqoriy metallar kimyoviy faolligi yuqoriligi sababli faqat birikmalar holida uchraydi.
Liyiyning birikmalari nihoyatda ko’p.Uni 150 dan ortiq minerallari bor. Texnik ahamiyatga spodumen LiAl(SO4)2 va litiy smolasi Li2Al2(SiO3)3(F;OH)2.
Natriy birikmalari keng tarqalgan. Osh tuzi NaCl;Glauber tuzi Na2SO4*1O H2O.Hind selitrasi KNO3, Natriy selitrasi, kriolit Na3[AlF6]; bura Na2B4O7*10 H2O.
Kaliy birikmalaridan silvinit KCl*NaCl; karnallit KCl*MCl2*6H2O; yer sharining asosiy po’slog’i- ortoklaz K2O*Al2O3*6SiO2
Rubidiy va seziy natriy va kaliy bilan birga lekin kamroq uchraydi.
Fransiy barcha ishqoriy metallardan eng faoli va og’iri hisoblanadi. Radioaktiv. uni yarim yemirilish davri 22 minut.
Natriy,litiy va kaliy asosan elektroliz usuli yordamida olinadi. Elektrolizga tuzlar yoki gidroksidlar uchratiladi.Rubidiy va seziy unung xloridlaridan kalsiy metali bilan qaytarish orqali olinadi.
ISHQORIY METALLARNING XOSSALARI
Ishqoriy metallar kub krislall panjaraga ega. Yangi kesilgan metallar ko’rinishi odatdagi metallarga o’xshaydi. Metallik yaltiroqlikka ega.Barcha ishqoriy metallar kerosin ostida yoki inert gaz muhitida saqlanadi. Ishqoriy metallar engil metallar hisoblanib, pichoq bilan oson kesiladi. Ularni ichida qattig’i kaliy u yuqori issiq va elektr o’tkazuvcanlikka ega.
Ishqoriy metallar oson +1 zaryadli ionlar hosil qiladi.Litiy kislorod ta’sirida oksid hosil qiladi. Qolgan ishqoriy metallar bo’lsa peroksidlar hosil qiladi.
4Li+O2= 2Li2O 2Na+O2=Na2O2 2K+O2=K2O2
K+O2= KO2 Rb+O2 =RbO2 Cs+O2 =CsO2
Peroksidlardan oksidlar olish mumkin.
Na2O2+2Na= 2Na2O K2O2+2K= 2K2O
Peroksidlarni suv bilan ta’siridan bodorod peroksidi yoki kislorod hosil bo’ladi.
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH +H2O2 2KO2+2H2O=2KOH+H2O2+O2
Ishqoriy metallar galogenlar bilan shiddadli va issiqlik chiqishi bilan ta’sirlashadi:
2Me+ F2= MeF2
Juda oson ishqoriy matallarning sulfidlari hosil bo’ladi:
2Me+S = Me2S
Me2S larni oltingugurt bilan qo’shib suyuqlantirilsa persulfidlar hosil bo’ladi.
Na2S,Na2S2,Na2S4 ,Na2Sn
Ishqoriy metallar vodorod bilan oson ta’sirlashadi. Bunda metall gidridlari hosil bo’ladi.Ularning bog’lanishi ion tabiatli.
Odatdagi sharoitda faqat litiy nitrid hosil qiladi.
6Li+N2= 2Li3N
Boshqa metallarning nitridlari boshqacha usullar bilan olinadi.
Suyuq ammiak bilan ishqoriy metallarning reaksiyasida amidlar,imidlar va nitridlar hosil bo’ladi.
2Na+2NH3=2Na2NH+2H2 Na+2NH3=2NaNH2+H2
2Na+2NH3=2Na3N+3H2
Natriy birikmalari organizmda asosan hujayra atrofidagi syuqliklarda mavjud(qonda,limfa va ovqat hazm qilish shiralarida).NaCl hisobiga organizmdagi qon bosimi boshqarilib turadi.
NaOH 320o C da syuqlanadigan oq ,suv tortadigan kristall modda.NaOH va KOH elektroliz usulida olinadi.
Kaliy ioni organizmda hujayra ichidagi ion hisoblanadi.U kopgina boikimyoviy va fiziologik jarayonlarda, masalan nerv impulclarining harakatida ishtirok etadi.Kaliy ioninng qonda mo’tadil miqdorda bo’lishi yurakni normal ishlashi uchun kerak.1 cutkada K 2-3 g kerak bo’ladi.
Tseziy va rubidiy fotoelementlar tayyorlashda ishlatiladi.Nur ta’sirida Rb va Cs ning valent elektronlarini oson ajralishi yorug’lik energiyasini elektr energiyasiga aylantitish imkoniyatini beradi.
Vodorod XV1 asrning birinchi yarmida nemis vrachi Paratsels tomonidan kashf etilgan. 1776 yilda ingliz olimi G.Kavendesh uning xossalarini va bosqra gazlardan farqini o’rgandi. 1783 yilda A.Lavuaze vodorodni birinchi marta suvdan oldi va suv ham vodorod va kisloroddan tashkil topishini ko’rsatdi.
Vodorodni qaynash temperaturasi -252o S , suyuqlanish temperaturasi - 259,2 oS . Vodorodni 3 ta izotopi bor: 11H protiy. 21H deyteriy, va 31H tritiy.
Tabiatda 99,985 % protiy va 0,015 % deyteriy bo’ladi.
H atomi yadrosi 1 e dan iborat, atom massasi 1,00797 vodorod atomi musbat va manfiy zaryadlangan ionlar xosil qilishi mumkin.
H -e = H+ -1305 kJ H +e = H- +76,1 kJ
H+ bu, yadro, ya’ni erkin proton.H- inert gaz neonni elektron qavatiga o’xshash. H- anchagina beraror. H+ farat kovalent boq’ hosil qiladi.
TABIATDA UCHRASHI
Vodorod tabiatda keng tarqalgan kimyoviy element. Yer sharida uning miqdori 17 %( atmosfera, litosfera va gidrosfera). U torpf va qo’ng’ir ko’mir tarkibiga, neft, suv, tuproq va boshqalarni tarkibida bor. Erkin holda vodorod juda kam uchraydi. Vodorod eng ko’p tarqalgan kimyoviy element. U quyoshning yarmini, yulduzlarning asosiy qismini tashkil etadi. U ko’p planetalar atmosferasida, kometalarda, gaz va tumanlarda bor.
SANOATDA OLINISHI
1. Tabiiy gazdan olinadi :
CH4 + H2O = CO + 3 H2
CO + H2O = CO2 + N2
2. Kuchli sovutish usuli . Vodorodni koks va suv gazidan gazlar aralashmasini sovutish usuli past temperaturada olinadi.
3. Konversiya usuli
CO + H2O = CO2 + H2
Reaktsiya 500 oC da 25 atmosfera bosimda katalizator Fe2O3 yoki Cr2O3 ishtirokida amalga oshiriladi.
4. Temir bug’ usuli (MHM) da keng tarqalgan usul. Bu usulda 600-700 oC cho’g’ holidagi temirni suv bug’i bilan ta’sirlanishiga asoslangan. Bunda temir bir necha mahsulotlar hosil qiladi. Suv bugi qaytarilib vodorod hosil qiladi.
Fe + H2 O = FeO + H2
Fe O + H2O = Fe2O3 + H2
Fe2O3 + FeO = Fe3O4
Laboratoriyada vodorod quyidagi usullar bilan olinadi:
1. Natriy gidroksid yoki KOH ni(34%) eritmasini elektroliz qilish orqali olinadi. NaOH yoki KOH suvni elektr o’tkazuvchanligini yaxshilash uchun kerak.
2. 2HCl + Zn = ZnCl2 + H2
3. Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2
4. 2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3 H2
5. 2Al +6NaOH + 6H2O = 2Na3/ Al(OH)6/+H2
Xuddi shunaqa reaksiyalar Be, Pb, Sb,Ga bilan ham boradi.
Xossalari: Tarkibida bitta elektron belgan vodorod 2 atomli. H2 - protiy, D2-deyteriy, T2-tritiy, HD, HT, DT molekulalarini hosil riladi. H2 =2H-435kj./mol.
Vodorod ham oksidlovchi, ham qaytaruvchilik xossalarini namoyon qiladi.
Odatdagi haroratda faqat ftor bilan reaksiyaga kirishadi:
H2 + F2 = 2HF
Qizdirilganda xlor, brom, kislorod bilan reaksiyaga kirishadi.
Vodorodning qaytaruvchilik xossasidan ba’zi oddiy moddalarni ularning oksidlari va galidlaridan qaytarish uchun foydalaniladi:
SiO + H2 = Si + H2O
Oksidlovchi sifatida vodorod aktiv metallar bilan reaksiyaga kirishadi:
2Na + H2 = 2NaH Vodorod kimyo sanoatida ammiak, metanol, xlorid kislota, yog’larni, suyuq yog’larni gidrogenlashda ishlatiladi.
SUV
Vodorod va kislorodning kimyoviy birikmasi. Yer sharining 3/5 qismi suv bilan qoplangan. Miqdori 2.1018 t. Ko’p moddalarning 90% miqdori suv bo’ladi. hayvon va o’simlik organizmida 75-76% suv bo’ladi.
Fizik xossalari: suv suyuq holatda rangsiz. 18oC da toza suvning elektr o’tkazuvchanligi 4,4.10-8 om-1 sm-1. Toza suv elektr tokini deyarli o’tkazmaydi. Agar P = 1 atm bosim, 0oC haroratda u muzga aylanadi. 100oС dan yuqorida suv bug’ga aylanadi. 4oC da suv eng katta zichlikka ega bo’lib, 1 ga teng deb qabul qilingan.
Muz - rangsiz, d= 0,9168 g/sm3. Suvdan yengil. Bosim 2000 dan 6500 atm gacha borsa, muz har xil formalarga o’tadi. 21700 atm bosimda muzning 7 xil modifikatsiyasi bor. Uning zichligi d=1,5 ; suyuqlanish harorati Tsuyq.=+76oС u issiq muz deyiladi.
Kimyoviy xossalari: Suv molekulasining dipol momenti m =1,74.10-18
sp3 gibridlanish, lekin gibrid orbitallarning 2 tasida bog’lanmagan 4 elektron jufti aylanadi. Suvning dielektrik doimiysi 81 ga teng. Etanolniki 27, efirniki 2. Qattiq va suyuq holatda suv molekulasi (H2O)n 4oCda n=2, 0oCda n=3. Molekulalarning assotsiatsiyalanishi vodorod bog’lari hisobiga sodir bo’ladi.
H---O. . .H---O. . .H---O
H H H
1000oC da suv parchalanadi: 2H2O = H2 + O2 - 245,2 kj./mol. Peaksiya qaytar.
5000oC da suv vodorod va kislorodga to’la parchalanadi. Suv kuchsiz elektrolit. 555 mln molekuladan bittasi ionlarga ajralgan bo’adi.
H2O = H+ + OH- Ksuv=1,8.10-16
Oksidlanish -qaytarilish reaksiyalarida suv odatda muhit vazifasini bajaradi.
Kuchli qaytaruvchilar ta’sirida odatdagi va yuqori haroratlarda suv oksidlovchi bo’ladi. Masalan: ishqoriy va ishqoriy-yer metallari bilan sovuq holda, Fe, C va boshqalar yuqori haroratda ta’sirlashadi.
2H2O + Na = 2NaOH + H2
2H2O + 2e® H2 + 2OH- 1
Na - e -® Na+ 2
Kuchli oksidlovchilar ta’sirida suv qaytaruvchilik xossalarini namoyon qiladi. F2 + H2O = 2HF + O (yonadi)
F2 + 2e ® 2F- 1
H2O - 2e ®O + 2H+ 1
Boshqa moddalarning molekulalariga suvni birikishining 3 xil turi ma’lum: 1) ion, 2) koordinatsion, 3) adsorbtsion.
1. Ishqoriy va ishqoriy-yer metallari, ularning oksidlari va kislotali oksidlar bilan suv ion tipidagi reaksiyaga kirishadi.
CaO + H2O = Ca(OH)2 P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
Na2O + H2O = 2NaOH N2O5 + H2O = 2HNO3
2. Akvakomplekslarda dipol xarakterga ega belgan suv molekulalari musbat zaryadlangan kompleks hosil qiluvchi ionga tortilish xususiyatiga ega bo’lib, bu koordinatsion birikish bo’ladi.
CoCl2 + 6H2O ® [Co(H2O)6]Cl2
CiSO4 5H2O ® [Ci(H2O)]SO4H2O
Akvakomplekslarning parchalanishi tuz rangining o’zgarishi bilan boradi.
3) Molekulalararo kuchlar ta’siri tufayli har qanday modda ham ma’lum miqdorda suvni o’z sirtiga adsorbtsiya qilish xossasiga ega. Adsorbtsiya tipida moddaga birikkan suv gigroskopik suv deyiladi. U 100oС da qizdirilsagina suv chiqib ketadi. H2SO4, CaCl2, P2O5 suvni adsorbtsion yutadi.