Jizzax Politexnika instituti 731-23 m va yamt amrullayev Muhammad

DAVRIY SISTEMANING IVA GURUH ELEMENTLARI (Pb,Sn) XOSSALARI VA ISHLATILISHI
Jizzax Politexnika instituti
731-23 M va YAMT
Amrullayev Muhammad
Annotatsiya: Kimyoviy elementlar davriy sistemasi (boshqa nomlari: Davriy jadval, Mendeleyev davriy sistemasi) — kimyoviy unsurlarni ularning atom raqami, elektron konfiguratsiyasi va davriy takrorlanuvchi kimyoviy xossalariga asoslangan holda jadval shaklida tasvirlashdir. Unsurlar unda atom raqamlari (protonlari soni) oshib borishi tartibida joylashgan. Jadvalning standart shakli tepada 18 × 7 kataklardagi asosiy unsurlar va ostida ikki qator boshqa guruh unsurlaridan iborat. Jadval shuningdek toʻrtta toʻrtburchak bloklar: chapda s-blok, oʻngda p-blok, oʻrtada d-blok va pastda f-bloklarga boʻlinishi mumkin. Jadval qatorlari davr, s-, d- va p-bloklardagi ustunlar esa guruh deyiladi; bu ustunlarga galogenlar yoki inert gazlar degan alohida nomlar ham beriladi.
Kalit so`zlar: Elementlar davriy sistemasining IV A guruh elementlar, Elektromanfiyligi, Kremniyni tabiatda uchrashi, Qizdirilganda uglerod
Elementlar davriy sistemasining IV A guruh elementlarining xossalari. Elementlar sistemasining o‘n to‘rtinchi guruh elementlarining umumiy xossalari. Uglerod, uning elektron formulasi, tabiatda uchrashi, olinish usullari, fizik va kimyoviy xossalari. Uglerod, allotropiyasi. Uglevodorodlar. Uglerodning Respublikadagi tabiiy manbalari. Uglerodning kislorodli birkmalari, kislotasi, tuzlari. Uglerodning oltingugurtli, azotli birikmalari. Sianid va rodanid kislotalari va ularning tuzlari. Uglerod va uning birikmalarining ishlatilishi. Kremniy. Kremniyni tabiatda uchrashi, olinishi, strukturasi, fizik va kimyoviy xossalari. Kvars. Silikat kislotalar va ularning tuzlari. Silikatlar. Alyumosilikatlar. O‘zbekiston Respublikasida silikat sanoati va uning istiqbollari. Germaniy, qalay, qo‘rg‘oshin, tabiatda uchrashi, olinishi, fizik va kimyoviy xossalari, birikmalari, ishlatilishi va xalq xo‘jaligidagi ahamiyati.
Elementlar sistemasining o‘n to‘rtinchi guruh elementlarining umumiy xossalari.
Uglerod, allotropiyasi. Uglevodorodlar.
Kremniy. Kremniyni tabiatda uchrashi, olinishi, strukturasi, fizik va kimyoviy xossalari. Silikatlar.
Germaniy, qalay, qo‘rg‘oshin, tabiatda uchrashi, olinishi, fizik va kimyoviy xossalari, birikmalari
IVA guruh elementlarining umumiy xarakteristikasi
(C, Si, Ge,Sn,Pb)
1. Tashqi pog’onasining elektron formulasi ns2np2.
2. Qattiq modda.
3. C va Si — tipik metallmas; kislota hosil qiluvchi elementlar.
4. Ge, Sn, Pb - metallar, kislota hosil qilish xossasiga ega.
5. Oksidlanish darajalari: +4, +2 va -4. Yuqori oksidlanish darajasiga ega bo’lgan oksidlari kislotali, past oksidlanish darajasiga ega bo’lgan oksidlari asosli xossaga ega.­
6. Elektromanfiyligi atom massalari ortishi bilan kamayadi.
7. C, Si va Ge eritmalarda va suyuqlanmalarda erkin ionlar hosil qilmaydi.
Atom massalari ortishi bilan xloridlarining uchuvchanligi kamayadi.
Uglerod Tabiatda uglerodning 2 ta, kremniyning 3 ta, germaniyning 5 ta, sirkoniyning 7 ta, qo’rg’oshinning 4 ta tabiiy izotoplari keng tarqalgan.
Oddiy moddalar bilan reaksiyalari
Uglerod 4 xil oddiy modda-olmos, grafit, karbin, fullerenlarni hosil qiladi. Standart sharoitda grafit inert modda bo’lib, kislorod, vodorod va galogenlar bilan reaksiyaga kirishmaydi. Unga asos va kislotalar eritmalari ta’sir etmaydi. Qizdirilganda uglerod yonadi va CO2 hosil qiladi. Boshqa metallmaslar (ftor va oltingugurtdan tashqari) uglerod bilan to’g’ridan-to’g’ri (bevosita) reaksiyaga kirishmaydi. Vodorod bilan 20000C dan yuqori temperatura va taxminan 10 MPa bosimda reaksiyaga kirishadi. Uglerod metallar bilan 1000-20000C da reaksiyaga kirishadi. Grafitda uglerod atomlari sp2 gibridlanish holatida bo’ladi. Grafitning kristall panjara tuzilishi:
Uglerodning ikkinchi allotropik ko’rinishi olmos bo’lib, unda uglerod atomlari sp3 gibridlangan. Tabiatda olmos erkin holda uchraydi. 1905 yilda janubiy Afrikada eng katta 3106 karat (621,2g) olmos bo’laklari topib olingan. Hozirgacha ma’lum bo’lgan moddalar orasida eng qattig’i olmosdir.
Uglerodning uchinchi allotropik ko’rinishi karbin bo’lib, u qora mayda kristall kukunlardan iborat. Uning tuzilishi chiziqli bo’lib, uglerod atomlari sp-gibridlanish holida bo’ladi. Qolgan 2 ta dan p-orbitallar π-bog’lar hosil qiladi. Bu holda karbin uchun 2 xil tuzilish formulalari mos keladi:
- C ≡ C – C ≡ C – C ≡ C - yoki = C = C = C = C = C =
Har ikkala chiziqli tuzilish ham haqiqatda mavjud. Karbin grafitga nisbatan kimyoviy jihatdan aktiv. Olmos, grafit, karbinlar atomar tuzilishli bo’lgani holda, uglerodning to’rtinchi allotropik ko’rinishi fulleren molekulyar tuzilishlidir. Fullerenda uglerod atomlari 60 yoki 70 ta bo’ladi. Uning tuzilishi “Metallmaslar” mavzusida keltirilgan. Fullerenda uglerod atomlari sp2 gibridlangan.
Fulleren uglerodning boshqa allotropik shakl ko’rinishlaridan farq qilib qutbsiz erituvchi (C6H6, CCl4) larda eriydi. C60 tarkibli fulleren eritilsa eritma qizg’ish - binafsha, C70 tarkibli fulleren eritilganda eritma to’q sariq (apelsin) rangga kiradi. Fullerenlar galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi. C60 fullerenlar ishqoriy metallar bilan reaksiyaga kirishganda Me3C60 tarkibli yuqori haroratga chidamli, yuqori elektr o’tkazuvchanlik xossasiga ega bo’lgan kompleks birikma hosil qiladi. Ularning yuqori elektr o’tkazuvchanlik holatiga o’tish haroratlari K3C60 uchun 18K, RbCs2C60 uchun – 33 K, RbTl2C60 uchun -43 K ga teng.
Oddiy moddalar bilan reaksiyalari
Galogenlardan faqatgina ftor uglerod bilan bevosita reaksiyaga kirishadi va gazsimon CF4 birikmasini hosil qiladi:
C + 2F2 = CF4
CCl4, CBr4 va CI4 lar bilvosita yo’l bilan olinadi:
CH4 + 4Cl2 CCl4 + 4HCl; 3CCl4 + 4AlBr3 = 4AlCl3 + 3CBr4
CCl4 suv ta’sirida gidrolizlanmaydi. Kislota va ishqorlar bilan hattoki qaynatilganda ham reaksiyaga kirishmaydi. Standart sharoitda CCl4 –suyuq; CBr4 va CI4 lar qattiq holatda bo’ladi.
Murakkab moddalar bilan reaksiyalari
Si →Na2SiO3; Sn, Pb→ Na2[E(OH)4]
Si + 2H2O → SiO2 + 2H2; Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
Sn + 2NaOH → Na2SnO2 + H2; Ge + 4HNO3 (kons) → GeO2 + 4NO2 + 2H2O
3Pb + 8HNO3 (suyul) → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Sn + 4H2SO4(kons) →Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O
Pb + 3H2SO4 (kons) →Pb(HSO4)2 + SO2 + 2H2O
IV A guruh elementlari EH4 tarkibli gidridlar hosil qiladi. Gidridlarning barqarorligi CH4 dan PbH4 o’tganda kamayadi, qaytaruvchilik xossasi esa ortadi. Gidridlari quyidagi sxema bo’yicha suvda parchalanadi:
EH4 +2H2O → EO2 + 4H2 (E=Si, Ge, Sn, Pb)
IV A guruh elementlari EO va EO2 tarkibli oksidlar hosil qiladi. CO va CO2 lar gaz, qolganlari qattiq, suvda erimaydigan atom tuzilishli moddalardir.
CO va SiO befarq oksid, Ge, Sn, Pb larning oksidlari amfoter xossaga ega bo’lib, GeO, SnO, PbO qatorida asoslik xossasi ortadi.
CO2 va SiO2 kuchsiz kislotali oksid
C (grafit) C (olmos);

C + O2 CO2 (kislorod kam olinganda CO hosil bo’ladi).

C + 2H2 CH4; 2C + H2 C2H2; C + 2S CS2
Uglerodning murakkab moddalar bilan reaksiyasi
Hamma reaksiyalar qizdirilganda boradi:
2C + SiO2 Si + 2CO; C + FeO Fe + CO
C + 2CuO CO2 + 2Cu; C + CO2 2CO (Reaksiya qaytar)

C + 2H2SO4 CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

C + 4HNO3 kons CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O
2C + Na2SO4 = Na2S + 2CO2 (700-9000C)
Karbidlarning olinishi: C + Si SiC + Q, (SiC-polimer tuzilishli kovalent bog’lanishli birikma)
2C + Ca CaC2 (CaC2 karbid emas, asetilenid deyiladi).
3C + CaO CaC2 + CO; 4Al + 3C Al4C3
Al4C3 va Be2C lar metanidlar deyiladi. Chunki ular gidrolizlanganda metan hosil bo’ladi.
Be2C + 4H2O = 2Be(OH)2 + CH4
Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4
Uglerod oksidlarining xossalari va olinishi
CO ning sanoatda olinishi
2C + O2 2CO (is gazi C ≡ O tuzilishga ega , bog’lardan ikkitasi kovalent va bittasi donor-akseptor bog’lanishdir).
CO2 + C 2CO; CO2 + Zn → ZnO + CO; C + H2O → CO + H2