Mundarija

О‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY VA О‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
QARSHI DAVLAT UNIVERSITETI
Tabiatshunoslik va geografiya fakul’teti
Kimyo bo’limi
2-kurs talabasi Mirzayeva Maxliyo
Analitik kimyo fanidan yozgan
Mavzu: 3 Guruppa elementlariga umumiy xarakteristika
Qarshi -2013
MUNDARIJA
Kirish
Asosiy qism
I. Kimyo, ximiya - moddalarning tuzilishi va oʻzgarishini oʻrganadigan fan. Kimyo boshqa fanlar qatori inson faoliyatining mahsuli sifatida vujudga kelib, tabiiy ehtiyojlarni qondirish, zaruriy mahsulotlar ishlab chiqarish, biridan ikkinchisini xrsil qilish va, nihoyat, turli hodisalar sirlarini bilish maqsadida roʻyobga chiqdi. Vazir (arab. - yuk koʻtaruvchi) - oʻrta asrlarda Yaqin va Oʻrta Sharq davlatlarida, shu jumladan Oʻrta Osiyo xonliklarida hukumat idorasi yoki kengashi (devon) boshligʻi. V. lar vaziri aʼzam rahbarligida davlatni idora etish vazifalari bilan shugʻullangan. V. 3 Guruppa elementlariga umumiy xarakteristika
-
Asosiy guruppa elementlari
-
Qo’shimcha guruppa elementlari
II. Alyuminiyga xarakteristika
2.1. Alyuminiyning olinishi.
2.2. Alyuminiyning xossalari.
III. Alyuminiy birikmalari. Alyuminiy (Aluminium), A1 -Mendeleyev davriy sistemasining III guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 13, atom massasi 26,9815; Aluminiy lot. alumen (achchiqgosh) so‘zidan kelib chiqqan. Tabi-atda bitta barqaror izotop holida (AG‘ 100%) uchraydi, bir necha sun’iy radio-aktiv izotoplari bor, ular orasida eng ahamiyatlisi A12’ (yarim yemirilish dav-ri 7,4-105 y.).
3.1. Alyuminiy birikmalarini hosil qilinishi.
3.2. Al(OH)3 ning olinishi va xossalari.
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar.
KIRISH
Umumiy xarakteristika. Davriy sistemaning uchinchi gruppasi asosiy va ishshimcha gruppachalardan iborat. Asosiy gruppachaga tipik elementlar (bor. B, alyuminiy Al, galliy gruppachasi) galliy Ga, indiy In, talliy Tl, qo’shimcha gruppachaga – skandiy gruppachasi (skandiy Sc, ittriy Yt, lantan Lav a aktiniy As) kiradi. Lantanoid (seriy gruppachasi) va aktionlar (toriy gruppachasi) ham uchunchi gruppaga joylashgan. hammasi bshlib, bu gruppada 37 ta element bor. Ularning 36 tasi metall va faqat bittasi bor- metallmas.Adabiyot (arab. - adab so‘zining ko‘pligi) - 1. Fan va amaliyotning biror sohasidagi yutuqlarni umumlashtiruvchi asarlar majmui (texnikaviy A., qishloq xo‘jaligi A.i, siyosiy A. va boshqalar). 2. San’atning bir turi (badiiy A. deb ham ataladi) Metallar (yun. metalleuo - qaziyman, yerdan qazib olaman) - oddiy sharoitda yuqori elektr oʻtkazuvchanligi, issiq oʻtkazuvchanligi, elektr oʻtkazuvchanligi, elektr magnit toʻlqinlarini yaxshi qaytarishi, plastikligi kabi oʻziga xos xususiyatlarga ega boʻlgan oddiy moddalar. M. U yarim o‘tkazgichlar qatoriga kiradi.
III gruppadagi asosiy gruppacha elementlarning oksidlanish darajasi asosan 3 ga teng. Faqat talliyning oksidlanish darajasi 1 va 3 bo‘la oladi. Davriy sistemaning birinchi gruppadan uchinchi gruppasiga o‘tgan sari gidroksidlarning asosli xossalari susayib boradi. LiOH – kuchli asos, Be (OH)2 – amfoter birikma, B (OH)3 esa kislotali xossalar namoyon qiladi.
Al3 dan Tl3 ga o’tgan sayin ion radiuslar kattalashadi$ shu sababli Al (OH)3 – Ga (OH)3 – In(OH)3 – Tl (OH)3 qatorida chapdan o’ngga o’tgan sayin gidroksidlarning asosli xossalari kuchayib boradi. Lekin bu xossaning kuchayishi nihoyatda sustlik bilan sodir bo’ladi$ chunonchi; Al(OH)3 – amfoter modda, Ga(OH)3 ham amfoter, In (OH)3 da ozgina asosli xossa namoyon bo’ladi, lekin baribir u ham amfoter modda$ Tl(OH)3 da amfoterlik xossa nihoyatda kuchsiz ifodalangan.
III gruppadagi asosiy gruppacha elementlarning bunday xossalarga ega bo’lishi ularning atom va ionlari tuzilishiga bog’liq, B,Al, Ga, In, Tl atomlarining sirtqi qavat tuzilishi bir- birinikiga o’xshaydi; hammasida ham s2p –elektronlar bor. B3 , Al3 ionlarining tuzilishi inert gaz atomlariga o’xshaydi. Bu ikkala ionning sirtqi qavatida sakkiztadan elektron bor; lekin Ga3 , In3 va Tl3 ionlarining sirtqi qavatida 18 tadan elektron bor; bu 18 elektronning 10 tasi d- elektron, 6 tasi p-elektron va ikkitasi s- elektronlardir.
Shuning uchun ion radiuslarning kattalashuvi Al3 dan keyin juda ham sustlashadi; Э (OH)3 larda asosli xossalarningsust o’sib borishiga sabab ham ana shunda.
Davriy sestemaning uchinchi asosiy gruppachasiga keng tarqalgan bor B, alyuminiy Al, birmuncha kam tarqalgan galliy Ga, indiy Jn, va talliy Tl elementlar kiradi. Bu elementlarning tashqi elektron qavatlarida s2 · p1 elektronlari mavjud. Shuning uchun bu elementlar o’zlarining tashqi elektron qavatlaridagi uchta elektronni yo’qotib, 3 oksidlanish darajasini namoyon qila oladi. Faqat talliy 3, 1 oksidlanish darajasini namoyon qila oladi. Buning sababi elementlarning anom radiuslari B-Al-Ga-Jn-Ta- qatori bo’ylab ortib borishidir. Atom radiusi ortgan sari s- elektronlar bilan p- elektronlar orasida energetik ayirma kuchaya boradi/ shuning uchun talliyning p-elektroni birinchi navbatda valent elektronga aylanib ketadi.
Uchinchi gruppa asosiy gruppacha elementlarining oksid va gidroksidlarining asos xossalari Al (OH)3 - Ga(OH)3 - Jn (OH)3 - Tl(OH)3 qatorida kuchayib, kislotali xossalari kuchsizlanib boradi. Chunki Al 3 dan Tl 3 ga o’tgan sayin ion radiuslari kattalashib boradi.
Talliyning NlOH tarkibli gidroksida kuchli asos xossasini namoyon qiladi. Chunki Tl ioni katta radius va kichik zaryadga ega.
Bu yerda ham xuddi II gruppadagi “diagonal” o’xshashlik nomoyon bo’ladi: Al(OH)3 ning xossalari Be(OH)2 nikiga o’xshaylik; Yer - Quyosh sistemasidagi Quyoshdan uzoqligi jihatdan uchinchi (Merkuriy, Venera sayyoralaridan keyin) sayyora. U oʻz oʻqi atrofida va aylanaga juda yaqin boʻlgan elliptik orbita boʻyicha Quyosh atrofida aylanib turadi. undan tashqari B bilan Si orasida ham dioganal o’xshashlik bor.
Yana shuni aytib o’tish kerakki, uchinchi gruppaning asosiy gruppacha elementlari ichida talliy alohida vaziyatni egallaydi: Uning TlOH tarkibli gidroksidi kuchli asos. Bu yerda talliyning oksidlanish darajasi 1 ga teng bo’lishining sababi shundaki, atom radiusi ortgan sari s- elektronlar bilan p-elektronlar orasida energetikaviy ayirma kuchaya boradi. Shunga ko’ra, Tl ning p-elektroni birinchi navbatda valent elektronga aylanib ketadi. (Bu hol VI davrning bhoshqa elementlarida ham ro’y beradi). Ammo indiyda ham galliyda ham bu xodisa sodir bo’lmaydi. Shuning uchun Ga ioni kuchli qaytaruvchi bo’lgani holda, Tl3 ioni kuchli oksidlovchidir. TlOH tarkibli gidroksidning kuchli asos bo’lishining sababi esa Tl ionining katta radiusli va kichik zaryadli ekanligidan kelib chiqadi.
III gruppadagi qo’shimcha gruppacha elementlarining (skandiy, itriy, lantan, aktiniylarning) oksidlanish darajalari ham 3 ga teng; ularning gidroksidlari ham Э (OH)3 formulasiga ega.
Skandiy, ittriy, lantan va aktiniy atomlarining tuzilishi B va Al atomlarining tuzilishiga o’xshamaydi, lekin B3, Al3, Sc3 Y3, La3 va Ac3 ionlarining sirtqi qavat tuzilishi bir-birinikiga o’xshaydi; bu ionlarining sirtqi qavat tuzilishi inert gaz atomlarining sirtqi qavat tuzilishiga o’xshaydi: hammasining sirtqi qavatida ham 8 tadan ( faqat B3 da ikkita) elektron bo’ladi. Shuning uchun ham B(OH)3 – Al(OH)3 – Sc(OH)3 – La(OH3) – Ac(OH)3 qatorida chapdan o’ngga o’tgan sayin asosli xossalar nezda kuchayib boradi. Sc(OH)3 kuchsiz asos bo’lgani holda La(OH)3 kuchli asosdir. La3 va Ac3 ionlarining radiuslari katta bo’lganligi sababli, ularning gidroksidlarida Э- O bog’lanishi kuchsizdir: shuning uchun ham bu asoslar o’zlarining kuchi jihatidan II gruppaning asosiy gruppachasi elementlari gidroksidlariga yaqin turadi.
Alyuminiy. Tartib nomeri 13, atom ag’irligi 26,9815. Barqaror izotopining massa soni 27 (u, tabiiy alyuminiyning 100% ini tashkil etadi). Elektron konfiguratsiyasi KL3s23p1.
Alyuminiyli achchiq tosh qadim zamonlardan bizga ma’lum; lekin metall holidagi alyumiyni dastlab Erstedt va Vyoler 1821-1827 yillarda olishga muvaffaq bo’ldilar. Alyuminiy so’zi “achchiq tosh” ning latincha nomidan kelib chiqqan.
Alyuminiy tabiatda tarqalganligi jihatidan barcha metallar ichida birinchi, umuman barcha elementlar ichida esa uchinchi o’rinni egallaydi. U yer po’stlog’ining 8,8 % ni tashkil qiladi. Uning 250 dan ortiq tabiiy minerali ma’lum; ularning 100 tasidan ko’pi alyuminiyli silikatlardir. Alyuminiyning muhim minerallari: 1.Dala shpati (ortoklaz) K[Al Si3O8] , buni soddalashtirish maqsadida quyidagicha yoziladi: K2O · Al2O3 ·6SiO2.
Alyuminiy. Aliyuminiyning tashqi elektron qavatida s2- p1 elektronlar mavjud. Alyuminiy atomining tashqi qavatidan oldingi qavatida bo’sh d- orbitallar bo’lgani uchun ko’pgina xossalari bilan bordan farq qiladi. Bundan tashqari, alyuminiy atomi sp3 d2 va sp3 gibridlangan holatda bo’la oladi. Shuning uchun alyuminiy kation, anion, kompleks birikmalar hosil qiladi. Alyuminiyning oksidlanish darajasi 3 ga, koordinatsion sonlari esa 4 va 6 ga teng.
Tabiatda uchrashi. Alyuminiy tabiatda asosan alyumosilikatlar, ortoklaz K2 · Al2O3 ·6SiO2 albit Na2O ·Al2O3 ·6SiO2 anorit CaO·Al2O3 ·6SiO2 kaolinit Al2O3·2SiO2 ·2H2O menerallari holida uchraydi. Bulardan tashqari, alyuminiy boksit Al2O3 · nH2O, kriolit Na2AlF6 lar holida keng tarqalgan.
Olinishi. Alyuminiyni birinchi bo’lib Erstedt va Vyoler alyuminiy xloridni metalli bilan qaytarib olishgan. Keyinchalik Devil alyuminiy qo’shaloq tuzlarini AlCl3 ∙ NaCl natriy metalli bilan qaytarib, toza alyuminiy olishga erishgan. Natriy (arab, natrun, yun. nitron - tabiiy soda; lot. natrium), Na - Mendeleyev davriy sistemasining 1 guruhiga mansub kimyoviy element. Ishkr-riy metall. Tartib rakami 11, atom massasi 22,9898. Bitta tabiiy izotopi 23Na bor. Alyuminiy olishning sanoatda elektroliz usuli kashf etilgandan so’ng uni P.T. Fedotov nazariyasi asosida olish odat bo’ldi. Bu usul termik ishlov berilgan boksitni suyuqlantirib, grafitdan yasalgan elektrodlar yordamida elektroliz qilishga asoslangan. Bunda boksitning suyuqlanish temperaturasini pasaytirish maqsadida ftorid (CaF2, MgF2, AlF3) lar qo’shiladi. Bunda elektroliz jarayoni quyidagicha boradi:
Katodda alyuminiy qaytariladi, anodda esa kislorod oksidlanadi:
Katodda 2Al 3 6ĕ → 2Al0
Anodda 2O-2 - 4ĕ → O2
Xossalari. Alyuminiy – oqish kumushrang, yaltiroq, yengil, plastic, elektrni va issiqlikni yaxshi o’tkazadigan, kuchsiz paramagnet xossasiga ega bo’lgan amfoter metal. Kukun holidagi alyuminiy havoda qizdirilganda oksidlanadi va Al2O3 hosil bo’ladi:
4Al 3O2 → 2Al2O3 Q
U amfoter xossasiga ega bo’lgani uchun kislotalar, ishqorlar bhilan reaksiyaga kirishadi:
2Al 6HCl → 2AlCl3 3H2
2AL 5NaOH 6H2O → Na3 [Al(OH)6] 3H2
Alyuminiy yuqori temperaturada d- oilasi elementlari bilan issiqlikka chidamli qotishmalar, qizdirilganda galogenlar bilan birikib AlF3 tarkibli galogenidlar xosil qiladi ( Г= F2, Cl2, J2 va hokazo). Alyuminiyning bu galogenidlari yaxshi gidrolizga uchraydi va ishqoriy metallarning gidridlari bilan birikib kompleks birikmalar hosil qiladi: AlCl3 3H2O → Al(OH)3 3HCl
AlCl3 4LiH → Li[AlH4] 3LiCl
Alyuminiy to’g’ridan –to’g’ri vodorod bilan birikmaydi. Uning vodorodli birikmalari bilvosita usul bilan hosil qilinadi. LiH ko’proq miqdorda olinsa AlCl3 bilan realsiyaga kirishib litiy almogidrid hosil qiladi:
3Li [AlH4] AlCl3 → 4AlH3 3LiCl
AlH3 – alyuminiy gidrid termik beqaror birikma, ishqoriy metall gidridlari bilan kompleks birikmalar hosil qiladi.
NaH AlH3 = Na[AlH4]
2NaH Na[AlH4] = Na3[AlH6]
3BH3 AlH3 = Al[BH3]3
Alyuminiy qizdirilganda azot bilan birikib AlN alyuminiy nitrid, oltingugurt bilan birikib Al2S3 alyuminiy sulfid, uglerod bilan birikib Al4C3 alyuminiy karbid hosil qiladi. Alyuminiyning deyarli barcha tuzlari kristallogidratlardir. Shuning uchun tarkibiga bir nechta suv molekulalarini biriktirib oladi:
AlCl3 · 6H2O; Al2(SO4)3 ∙ 18H2O; Al(NO3)3 ·9H2O
Alyuminiyning bubirikmalari ko’pgina tuzlar bilan qo’shaloq tuz achchiqtosh hosil qiladi. Alyuminiyning sanoatda eng ko’p ishlatiladigan birikmalari Al2O3 va Al(OH)3 dir.
Alyuminiyning olinishi. Erstedt va Vyoler alyuminiy xloridga metall holidagi kaliy ta’sir ettirib alyuminiy olganlar:
AlCl3 3 K → Al 3KCl
Hozirgi vaqtda alyuminiy olish uchun 1886- yilda Geru va Holl topgan elektroliz usulidan foydalaniladi. Bu metod nazariyasi P. T. Fedotev tomonidan takliof etilgan. Bunda xom ashyo sifatida biksit (Al2O3 · nH2O) dan foydalaniladi. Avval biksitdan alyuminiy oksid olinadi, so’ngra alyuminiy aksidning suyuqlantirilgan kriolindagi eritmasi elektroliz qilinadi. Suyuq aralashmada 6-8 % Al2O3, 92- 94 % Na3AlF6 bo’ladi. Suyuqlangandan foydalanishning sababi, shundaki, Al2O3 bilan Na3AlF 9620 da suyuqlanadigan evtektik qotishma hosil qiladi; bu evtektik qotishma tarkibida 10 % Al2O3 bo’ladi. Shu sababli elektrolizni pastroq temperaturada olib borish mumkin. Elektrolitning suyuqlanish temparaturasini yanada pasaytirish maqsadida unga turli ftoridlar (CaF2, MgF2 yoki AlF3 ) qo’shiladi. Elektroliz protsessi 9000 atrofida olib boriladi. Anod sifatida grafit tayoqchalar va katod sifatida esa precclangan ko’mir yoki grafit ishlatiladi. Suyuq aralashmadagi alyuminiy oksid Al3 va O2- ionlariga parchalanadi:
Tok berilganida Al3 ionlari katodda zaryadsizlanadi:
2Al2 6e → 2 Al,
O2—ionlari esa anodda zaryadsizlanadi:
3o2- →11 / 2O2 6e
Anodda ajralgan kislorod ko’mir bilan reaksiyaga kirishib CO va CO2 hosil qiladi.
Elektrolizyor tubiga suyuq homaki alyuminiy yig’iladi. So’ngra u elektrolitik usulda tozalanadi: homaki alyuminiydan anod o’rnida, toza alyuminiydan esa katod sifatida foydalanib, tarkibida 99,99% Al bo’lgan toza mahsulot olinadi.
Alyuminiyning xossalari. Alyuminiy – kumush kabi oq yengil (d= 2,7 g/sm3) metal. Mahsulot - iqtisodiy faoliyatning ashyolar va xizmatlarda mujassam etilgan natijasi. Uning moddiy-buyum shakli moddiy M. koʻrinishiga ega. Maʼnaviyat sohasida gʻoya, ixtiro va kashfiyotlar, yangi texnologiyalar, i.t. Kumush (lot. Argentum - oq kukun), Ag - Mendeleyev davriy sistemasining I guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 47, atom massasi 107,87. Kumush 2 tabiiy barqaror izotop - IO7Ag (51,35%) va IO9Ag (48,65%) dan iborat. Yoqlari markazlashgan kub panjarada kristallanadi (a= 4,04940A); 658,60C da suyuqlanadi, 2447 0C da qaynaydi; atom radiusi 1,43Ǻ, ion radiusi RAl3 = 0,57A; alyuminiyning ionlanish potensiali: I1 = 5,984 ev ( Al → Al ), I2 = 18,82 ev (Al → Al2 ) va I3 = 28,44 ev (Al2 → Al3 ) qiymatlarga ega. Uning issiq o’tkazuvchanligi misning issiq o’tkazuvchanligining qariyib 50% ini, elektr o’tkazuvchanligi misning elektr o’tkazuvchanligining 65% ini tashkil qiladi. Alyuminiy kuchsiz paramagnitlik namoyon qiladi. U nihoyatda plastic modda, sovuqda ham. Issiqda ham alyuminiyga mexanik ishlov berish qulay. Undan yupqa varaqa va ingichka simlar tayyorlash mumkin.
Alyuminiy ximiyaviy jihatdan juda aktiv metal; uning normal elektrod potensialki E0= - 1,67 v.
Alyuminiyning kislorod bilan birikish qobilyati nihoyatda kuchli bo’lganligi sababli uning uzluksiz zich parda bilan qoplanadi; bu parda metallga juda mahkam yopishgan bo’lib, alyuminiyni havoda, suv ta’sirida qizdirganda yemirilishdan saqlaydi.
Kukun holidagi alyuminiy havoda qizdirilganda yonadi:
4Al 3O2 → 2Al2O3 798 kkal.
Himoya pardasi ko’chirilgan alyuminiy suvdan vodorod ajratib chiqaradi. Suv, vodorod oksid, H2O - vodorod (11,19%) va kislorod (88,81%)dan iborat eng sodda kimyoviy birikma. S. rangsiz, hidsiz suyuqlik (qalin qatlamda zangori rangli). Mol. m. 18,0160. Yerning geologik tuzilishi tarixi va unda xayotning paydo boʻlishi, fizik va kimyoviy muhit, iqlim va obxavoning shakllanishida S. Alyuminiy, deyarli barcha kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi; konsentrlangan sovuq nitrat kislotada passivlanadi.
Alyuminiy ishqorlarda erib alyuminatlarga aylanadi: bunda reaksiya natijasida vodorod ajralib chiqadi.
2Al 2NaOH 6H2O → 2Na[Al(OH)4] 3H2
Kislotalarda eriganda ham vodorod ajralib chiqadi:
2Al 6HCl → 2AlCl3 3H2
Alyuminiy odatdagi temparaturada galogenlar bilan birikib alyuminiy galogenlarni hosil qiladi. Masalan, alyuminiy kukunining yod bilan aralashmasiga bir tomchi suv ( bu yerda suv katolizatorlik vazifasini bajaradi) qo’shilganda issiqlik va yorug’lik chiqadigan quyidagi reaksiya sodir bo’ladi.
2Al 3J2 →2AlJ3
Alyuminiy 8000C da azot bilan birikib alyuminiy nitrid AlN, 10000C da oltingugurt bilan Al2S3, 20000 C da ko’mir bilan alyuminiy karbid Al4C3 hosil qiladi.
Alyuminiy vodorod bilan bevosita birikmaydi, lekin yuqori temperaturada vodorodni eritadi, masalan, 10000C da 1 sm3 alyuminiy 0,2 sm3 vodorodni eritadi.
Alyuminiy terimetil Al(CH3)3 bilan vodorod aralashmasidan elektr razryad o’tkazib alyuminiy gidrid (AlH3)x olish mumkin, alyuminiy gidrid oq tusli amorf modda, 1050C da parchalanadi. Ishqoriy metallarning alyuminiyli gidridlari, masalan, litiy- alyuminiy gidrid Li[AlH4] katta ahamiyatga ega moddadir. Li[AlH4] hosil qilish uchun litiy gidrid va alyuminiy xloridining efirdagi eritmalari quyidagicha o’zaro reaksiyaga kiritiladi:
4LiH AlCl3 → Li[AlH4] 3LiCl
Li[AlH4] – efirda eriydigan, quruq havoda barqaror, 1500C bilan 1500C orasida parchalanadigan kristall modda. U qaytaruvchi sifatida ishlatiladi. Uning efirdagi eritmasiga alyuminiy xlorid ta’sir ettirib alyuminiy gidrid olish mumkin:
4Li[AlH4] AlCl3 → 4AlH3 3LiCl
Alyuminiy birikmalari. Alyuminiy o’zining barcha barqaror birikmalarida 3 valentli bo’ladi. Alyuminiy oksid Al2O3 ning bir necha shakl o’zgarishlari mavjud, bulardan muhimlari α-Al2O3 va γ- Al2O3 dir. Α- Al2O3 nihoyatda barqaror va u korund mineralini tashkil qiladi. Korund oq tusli kristall modda, u romboedrik kataklarda kristallanadi. Uning qattiqligi moso shkalasida 9 ga teng (olmosniki -10): 20460C da suyuqlanadi. Alyuminiy oksidning hosil bo’lish issiqligi ∆H = - 399 dir. Shuning uchun alyuminiy juda ko’p metal oksidlaridan kislorodni tortib olib, metallni qaytaradi, masalan:
8Al 3Fe3O4 → 4 Al2O3 9Fe 795 kkal
Bu reaksiya natijasida ko’p miqdorda issiqlik ajralib chiqadi, temperatura 35000C ga ko’tariladi. Shunga o’xshahs reaksiyalar yordamida oksidlardan metallar N.N.Beketovning alyuminotermik usulida olinadi.
Korund ximiyaviy moddalar ta’siriga nohoyatda chidamli modda. Xira korunddan jilvir, tigel pechlarning astallari va boshqa o’tga chidamli buyumlar tayyorlanadi. Jilvir uchun kerakli korund, boksitlarni elektr pechda qizdirish yo’li bilan olinadi. Tiniq korund (yoqut ko’rinishida) kuchli nur chiqaruvchi lazerlarning tarkib qismlari uchun ishlatiladi. Kuchli lazerdan chiqqan ignasimon yorug’lik dastasi bir necha million atmosferaga teng yorug’lik bosimi ko’rsatadi. Bular yordamoda qattiq tog’ jinslarini teshish, yerning sun’iy yo’ldoshlarini bir orbitadan ikkinchi orbitaga kuchirish mumkin. Hozirgi vaqtda yoqut ham sun’iy usulda olinadi ( buning uchun kukun holidagi Al2O3 bilan xrom oksid aralashmasi qizdirib suyuqlantiriladi).
γ- Al2O3 kubsimon panjarada kristallanadi, u yaxshi adsorbent (ya’ni boshqa moddalarni singdiruvchi) sifatida xromatografiyada ishlatiladi.
Alyuminiy (I) – oksid Al2O uchuvchan modda bo’lib, alyuminiy bilan Al2O3 aralashmasi yuqori temperaturada qizdirilganida hosil bo’ladi.
Alyuminiy gidroksid Al(OH)3. alyuminiy tuzlari eritmasigs ishqorlar ta’sir ettirilganda Al(OH)3 cho’kmasi hosil bo’ladi. u pH=4,1 -6,5 qiymatga ega bo’lgan kuchsiz kislotali muhitda cho’kadi; suvda kam eriydi; uning eruvchanlik ko’paytmasi.
[Al3 ] [OH-]3 = 8 ∙10-32 dir. Al(OH)3
Kislota kabi dissotsilanish
Al)OH)3 H AlO2- H2O
Konstantasi 4·10-13 ; Al(OH)3 amfoter elektrolit uning asos tarzida to’la dissotsialanish konstantasi 1·10-33 ga teng. Al(OH)3 ishqorlarda ham, kislotalarda yaxshi eriydi.
NaAlO2 – natriy metalalyuminiy deb yuritiladi. Magniy metalyuminat Mg(AlO2)2 tabiatda shpinel nomli mineral tarzida uchraydi. Magniy (Magnesium), Mg - Mendeleyev davriy sistemasining II guruhiga mansub kimyoviy element; ishkoriy - yer metallarga kiradi. Tartib rakami 12, atom massasi 24,305. Tabiiy Magniy 3 ta barqaror izotopdan iborat. Eritmadan cho’kadigan alyuminiy gidroksidning holati eritmadagi pH qiymatiga va temperaturaga bog’liq. Past temperaturada cho’kkan gidroksid gel xossalariga ega, u asta-sekin qisman kristall shaklga o’tadi. Yuqori temperaturada (1500 C larda) kislotalar eritmadan AlO(OH) tarkibli cho’kma hosil bo’ladi. Juda yuqori temperaturada alyuminiy gidroksid γ- Al2O3 ga aylanadi; 1000 0C dan yuqorida α- Al2O3 hosil bo’ladi.
AlO(OH) ning kristallik shakl – o’zgarishi tabiatda diaspar nomli mineral holida uchraydi. Diaspar 420 0C gacha qizdirilganda α- Al2O3 ga aylanadi.
Al3 ioni kichik radiusli (uning radiusi 0,57 Ǻ) va katta zaryadli bo’lgani uchun, kuchli qutblovchi ta’sir ko’rsatadi. Shu sababli alyuminiy tuzlari eritmalardan suv molekulalari bilan birga kristallanadi; masalan Al2(SO4)3 · 18H2O; Al(NO3)3 · 9H2O. AlCl3·6H2O. Alyuminiy tuzlari rangsiz, (fosfat, silikat va yana bir nechalaridan tashqari) suvda yaxshi eriydi. Ularning ba’zilalari chunonchi Al2S3. Al(CH3COO)3 to’liq gidrolizlanadi. Kuchli kislotalarning alyuminiy tuzlari (alyuminiy sulfat, alyuminiy nitrat) ham suvda gidrolizlanadi, ular kislotali reaksiya namoyon qiladi.
Alyuminiy sulfat suvni tozalashda, qog’oz ishlab chiqarishda va hokazolarda ishlatiladi.
Agar alyuminiy sulfat eritmasiga K2SO4 yoki (NH4)2SO4 qo’shib, hosil bo’lgan aralash eritma bug’latilsa. kaliyli yoki ammoniyli achchiqtoshlar kristallanadi. Achchiqtoshlar kristallanadi. Achchiqtoshlar kaliy va alyuminiy sulfatlardan iborat qo’shaloq tuzlardir.
Achchiqtoshlar sanoatda, meditsinada, qandolatchilikda ishlatiladi.
Alyuminiy xlorid AlCl3 (yoki Al2Cl6) ko’pincha organik sintezlarda katalizator sifatida ishlatiladi.
Alyuminiyning bir qancha organik birikmalari ma’lum. Masalan, trietilalyuminiy Al(C2H5)3 etilendan polietilen olishda katalizator sifatida ishlatiladi.
Galliy. Galliy davriy sistemada 31-katakga joylashgan; atom og’irligi 69,72; barqaror izotoplari 69Ga (yer qobig’idagi galliyning 60,2 % i) va 71 Ga (yer qobig’idagi galliyning 39,8 % i). Galliyning sun’iy radioaktiv izotoplaridan 72Ga (yarim yemirilishdavri 14,2 soat) radioaktiv indikator sifatida foydalaniladi. Ga ning elektron konfiguratsiyasi: KLM4s24p1.
Galliyning mavjudligini 1871 yilda D.I.Mendeleyev oldindan aytgan edi. Uni 1875 yilda fransuz olimi Lekok de-Buabodran sof holda ajratib olib, xossalarini o’rgandi. Bu olimning tadqiqotlari D.I.Mendeleyev fikrini to’la tasdiqladi.
Galliy yer po’stlog’ini 1,5 ∙ 10-3 % ini tashkil qiladi. Uning yagona minerali gallit CuGaS2 juda kam uchraydi. Galliy, asosan, alyuminiy, rux, germaniy rudalari bilan aralash holda uchraydi. Xuddi germaniy kabi galliy ham toshko’mir tarkibida bo’ladi. Shuning uchun toshko’mirning gazifikatsiyasida galliy germaniy bialn birga kuya va kul tarkibiga o’tadi. Galliy minerali barcha mamlakatlarda uchraydi.
Galliy kumush kabi oq metall, rombik sistemada kristallanadi (a= 4,5196 Ǻ; v=7, 6601 Ǻ, c=4,5257 Ǻ). Galliyning atom radiusi 1,39Ǻ. Uning ioni – Ga3 ning 0,62 Ǻ. Qattiq galliyning zichligi (200C da) 5,904 , suyuqlanish temperaturasi C 29,80 suyuq galliyning zichligi 6,095 g/sm3 . qaynash temperaturasi 22270C. Uning ionlanish potensiali:
Galliy davriy sistemada alyuminiyning tagidagi katakda turgani uchun o’zining ximiyaviy xossalari bilan alyuminiyga juda o’xshaydi. Masalan, galliy ham alyuminiy singari kislotalarda va ishqorlarda eriydi:
Galliy o’z birikmalarida, asosan uch valentli bo’ladi. Galliy vakuum texnikada va signal asboblarda qo’llaniladi. Galliyning suyuqlanish temperaturasi past, qaynash temperaturasi yuqoriligiga asoslanib, galliydan yuqori temperaturalarni o’lchaydigan termometrlar uchun kerakli yuqori temperaturalarni o’lchaydigan termometrlar uchun kerakli suyuqlik sifatida foydalaniladi. Keyingi yillarda galliy qotishmalari yarim- o’tkazgichlar texnikasida ishlatiladigan bo’ldi. Galliydan maxsus elektron naylar va foto elementlar tayyorlashda foydalanilmoqda. Galliy atom texnikasida ham qo’llaniladi. Galliy qo’shilgan qotishmalar (qalay va indiy qotishmalari) past (150 dan past) temperaturalarda suyuqlanadi. Galliy gidrid Ga2H6 (digallan) 1390 C da qaynaydigan suyuqlik.
Alyuminiy oksid. - Al2O3, oq kukun, to’qqiz xil modifikatsiyaga ega. Bular ichida eng beqaror modifikatsiyasi kristall panjarasiga ega bo’lgan romboedrik d- Al2O3 va kub simon h- Al2O3 dir. Kristall holatdagi Al2O3 kimyoviy barqaror suv va kislotalar ta’siriga juda chidamli, ishqorda uzoq qizdirilganda qisman eriydi. Kukun holatdagi Al2O3 amfoter xossaga ega bo’lgani uchun kislota va ishqorlarda eriydi:
Al2O3 6HCl → AlCl3 3H2O
AlCl3 2NaOH 3H2O → 2Na[Al(OH)4]
Sanoatda dala shpatlari maxsus pechlarda qizdirilib, ohaktoshlar ishtirokida pishiriladi. Hosil bo’lgan xomashyoni suvda eritib karbonat angidrid ta’sirida Al(OH)3 cho’ktiriladi. Cho’kmaga termik ishlov berish yo’li bilan uni Al2O3 ga aylantiriladi.
Na2O · Al2O3 · 6SiO2 → 6CaCO3 · SiO2 2NaAlO2 6CO2
K2O · Al2O3 · 6SiO2 6CaCO3 → 6CaO· SiO2 2KalO2 6CO2
NaAlO2 2H2O → Na[Al(OH)4]
KalO2 2H2O → K[Al(OH4)]
2Na[Al(OH)4] 2K[Al(OH)4] 2CO2→Na2CO3 K2CO3 4Al(OH)3 2H2O
2Al(OH)3→ Al2O3 3H2O
Alyuminiy gidroksid Al(OH)3 – oq rangli, amfoter xossasiga ega bo’lgan cho’kma. Kislota va ishqorda yaxshi eriydi.
Al(OH)3 3HCl → AlCl3 3H2O
Al(OH)3 NaOH → Na[Al(OH)4]
Al(OH)3 3NaOH → Na[Al(OH)4]
Umuman olganda bu reaksiyalarni quyidagi sxema asosida tushuntirish mumkin:
Al(OH)3 laboratoriyada bilvosita usul bilan olinadi.
Al2(SO4)3 6NaOH → Al(OH)3 3Na2SO4
Ishlatilishi. Alyuminiy va uning birikmalari elektrotexnikada turli xil qotishmalar olishda, konditer va to’qimachilik sanoatda, issiqlikka va o’tga chidamli moddalar tayyorlashda, keramika, sement va shisha olishda, organik moddalarni sintez qilishda ishlatiladi.
Galliy gruppachasi elementlari
Galliy gruppachasi elementlariga galliy Ga, indiy Jn va talliy Tl kiradi. Bu elementlarning tashqi elektron qavatlarida s2, p1 elektronlar mavjud. Bu elementlarning oksidlanish darajasi 3 ga teng, faqat talliy 1 oksidlanish darajasini ham namoyon qiladi. Galliy va indiy sp3 d2 gibridlangan orbitallar hosil qilganida koordinatsion soni 6 ga, talliy esa sp3 d2 f gibridlangan orbital hosil qilgani uchun koordinatsion soni 8 ga teng bo’ladi.
Tabiatda uchrashi. Tabiatda galliyning 6931Ga, 7131Ga, indiyning 11349 Jn, 11549Jn va talliyning 20381Tl, 20581Tl kabi izotoplari bor. Bu elementlar tabiatda gallit lorandit va avisenit minerallari holida alyuminiy, rux, qo’rg’oshin rudalari tarkibida juda oz miqdorda uchraydi.
Olinishi. Galliyning birinchi bo’lib Lekok-der, Uabodran 1875 yili rux rudalarini spektr nurlari bilan tekshirish natijasida topgan. Galliyni ajratib olish usuli birmuncha murakkabdir. Buning uchun laboratoriya sharoitida galliyni birinchi navbatta sianoferratlar holida cho’ktirib, qizdirish natijasida Ga2O3 va Fe2O3 lar aralashmasi hosil qilinadi. Bu aralashmani kaliy gidrosulfat ishtirokida suyuqlantirib ishqoriy muhitda temir birikmalari cho’ktiriladi.
Indiy. – oqish kumushrang, yaltiroq, yumshoq, past temperaturada suyuqlanadigan metall. Oddiy sharoitda indiy kislorod ta’sirida yaltiroqligini o’zgartirmaydi, qizdirilganda yupqa parda hosil qilib oksidlanadi. Indiy suyuqlanish temperaturasidan yuqorida juda tez oksidlanadi. Indiy qizdirilganda xlorda shiddatli yonadi. Indiy boshqa galogenlar va oltingugurt bilan to’g’rida- to’g’ri birikib, JnBR3, JnJ3, Jn2S3 tarkibli birikmalar hosil qiladi. Xlorid kislotada yaxshi, sulfat va nitrat kislotalarda qisman eriydi. Qizdirilganda erish jarayoni tezlashadi. Indiy qizdirilganda ishqorlarda oz miqdorda eriydi, havo va suv ta’sirida oson korrozayalanadi.
Toza holda talliy oq, yaltiroq, yumshoq, 302, 50C da suyuqlanadigan metall. Havoda juda tez oksidlanadi, chunki bir valentli talliy birikmalari ishqoriy metallarning birikmalariga o’xshab asos xossaga ega. Talliy xlorid va sulfat kislotalarda yomon, suyultirilgan nitrat kislotada yaxshi eriydi. Suyultirilgan ishqorlar talliyga ta’sir etmaydi. Oddiy sharoitda talliy galogenlar bilan to’g’rida-to’g’ri birikadi. Qizdirilganda oltingugurt gruppachasi elementlari bilan reaksiyaga kirishadi. Suyuqlantirilganda mishyak va surma bilan hbirikadi. Talliy bor, kremniy, azot, fosfor bilan reaksiyaga kirishmaydi. Mishyak (rus. mish - sichqon, yad - zahar) - q. Margimush. Fosfor (yun. phosphoros - yoruglik tashuvchi, phos - yoruglik va phoro - tashiyman, lot. Phosphorus), P - Mendeleyev davriy sistemasining V guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 15, atom massasi 30,97376. Talliy molekulyar vodorod bilan birikmaydi.
Xulosa
Alyuminiy asosan suyultirilgan Al2O3 ni elektroliz qilish yo’li bilan olinadi. Alyuminiy kumushdek oq, yengil uning solishtirma og’irligi asosan 27 suyuqlanish temperaturasi 6600 C Al odatdagi temperaturada havoda o’zgarmaydi u yupqa tig’iz oksid parda bilan qoplanib qoladi. Bu parda uni yana oksidlanishdan saqlaydi.
Al sirtiga amalgamalash Al bilan Hg dan olingan qotishmalar amalgama deyiladi.
Sirti tozalangan parda yo’qotilgan Al metali havoda tez oksidlanib ko’p miqdordagi issiqlik ajralib chiqaradi.
Bu Al amfoter. Xossaga ega ekanligini bildiradi. Al nihoyatda cho’ziluvchan va uzilishga ega bo’lgan metal hisoblanadi. Shuning uchun ko’proq simlar yasaladi.
Al yengil va korroziyaga chidamli metal hisoblanadi. Shuning uchun uning qotishmalari aviatsiya avtomobil sanoatida keng ishlatiladi.
Mirzayeva Maxliyoning “III-guruppa elementlariga umumiy xarakteristika” nomli mavzusidagi kurs ishiga
taQriz
Mirzayeva Mahliyoning “III- gruppa elementlariga umumiy xarakteristika” mavzusidagi kurs ishi asosan alyumeniy va uning xosalariga bag‘ishlangan. Kurs ishini tayyorlashda alyumeniyning olinishi, xossalari ishlatilishi va boshqa jihatlari yoritilgan. Kurs ishida alyuminiy asosan suyultirilgan alyumeniy oksidini elektroliz qilish yo’li bilan olinishi, alyumeniyning fizik xossalari haqida: kumushdek oq, yengil uning solishtirma og’irligi asosan 27 suyuqlanish temperaturasi 6600 C alyumeniy odatdagi temperaturada havoda o’zgarmaydi u yupqa tig’iz oksid parda bilan qoplanib qoladi. Bu parda uni yana oksidlanishdan saqlashligi yoritilgan.
Alyumeniy sirtiga amalgamalash alyumeniy bilan simobdan olingan qotishmalar amalgama deyiladi.
Sirti tozalangan parda yo’qotilgan alyumeniy metali havoda tez oksidlanib ko’p miqdordagi issiqlik ajralib chiqaradi.
Bu alyumeniy amfoter xossaga ega ekanligini bildiradi. Alyumeniy nihoyatda cho’ziluvchan va uzilishga ega bo’lgan metal hisoblanadi. Shuning uchun ko’proq simlar yasaladi.
Alyumeniy yengil va korroziyaga chidamli metal hisoblanadi. Shuning uchun uning qotishmalari aviatsiya, avtomobil sanoatida keng ishlatilishi eoritilgan.
Taqrizchi: k.f.n. Qodirov A
Mirzayeva Maxliyoning “III-guruppa elementlariga umumiy xarakteristika” nomli mavzusidagi kurs ishiga
taQriz
Mirzayeva Mahliyoning “III- gruppa elementlariga umumiy xarakteristika” mavzusidagi kurs ishi asosan alyumeniy va uning xosalariga bag‘ishlangan. Kurs ishini tayyorlashda alyumeniyning olinishi, xossalari ishlatilishi va boshqa jihatlari yoritilgan. Kurs ishida alyuminiy asosan suyultirilgan alyumeniy oksidini elektroliz qilish yo’li bilan olinishi, alyumeniyning fizik xossalari haqida: kumushdek oq, yengil uning solishtirma og’irligi asosan 27 suyuqlanish temperaturasi 6600 C alyumeniy odatdagi temperaturada havoda o’zgarmaydi u yupqa tig’iz oksid parda bilan qoplanib qoladi. Bu parda uni yana oksidlanishdan saqlashligi yoritilgan.
Alyumeniy sirtiga amalgamalash alyumeniy bilan simobdan olingan qotishmalar amalgama deyiladi.
Sirti tozalangan parda yo’qotilgan alyumeniy metali havoda tez oksidlanib ko’p miqdordagi issiqlik ajralib chiqaradi.
Bu alyumeniy amfoter xossaga ega ekanligini bildiradi. Alyumeniy nihoyatda cho’ziluvchan va uzilishga ega bo’lgan metal hisoblanadi. Shuning uchun ko’proq simlar yasaladi.
Alyumeniy yengil va korroziyaga chidamli metal hisoblanadi. Shuning uchun uning qotishmalari aviatsiya, avtomobil sanoatida keng ishlatilishi eoritilgan.
Taqrizchi 34-maktab
Kimyo o’qituvchisi : Ro’ziqulova M
|