1-ma’ruza. Analitik kimyo fani va uning vazifalari

Metallarning bu kristall panjaralarida har bir atom (ion) panjara tuzilishiga qarab 8 yoki 12 atom bilan bog‘langan, ya’ni koordinatsion son 12 (a) yoki 8 (b) bo‘ladi.

• Metallarning bu kristall panjaralarida har bir atom (ion) panjara tuzilishiga qarab 8 yoki 12 atom bilan bog‘langan, ya’ni koordinatsion son 12 (a) yoki 8 (b) bo‘ladi.
• Quyidagi jadvalda metallarning kristallik panjaralari va atom radiuslari keltirilgan.

Shuni ta’kidlash lozimki, strukturalari ma’lum bo‘lgan 52 ta metaldan 32 tasi (past temperaturada) kub yoki zich geksaganol panjarada kristallanadi, 14 tasi esa hajmiy markazlashgan kub panjarada kristallanadi. SHunday ekan bu strukturalar qulay strukturalardir. Ularning hosil bo‘lishi metall bog‘lar asosida oson tushuntiriladi. Faqat kam sondagi metallar maxsus panjaralarda kristallanadi, ular keltirilgan turlardan farq qiladi.

• Shuni ta’kidlash lozimki, strukturalari ma’lum bo‘lgan 52 ta metaldan 32 tasi (past temperaturada) kub yoki zich geksaganol panjarada kristallanadi, 14 tasi esa hajmiy markazlashgan kub panjarada kristallanadi. SHunday ekan bu strukturalar qulay strukturalardir. Ularning hosil bo‘lishi metall bog‘lar asosida oson tushuntiriladi. Faqat kam sondagi metallar maxsus panjaralarda kristallanadi, ular keltirilgan turlardan farq qiladi.
• Ayrim metallar ikki yoki bir qancha polimorf shakllarda kristallanadilar. Ular aniq o‘tish temperaturalarga va yashirin issiqlik aylanishlariga ega.
• Masalan: temirning polimorfizmi qiziqarli, bu metall 3 xil shaklda kristallanadi.
• α-Fe- hajmiy markazlashgan kub panjara 9060S gacha barqaror. γ-Fe-zich kub panjarada 9060S dan 14010S oralig‘ida barqaror va δ-G‘e hajmiy markazlashgan kub panjarada suyuqlanish temperaturasigacha (15300S) barqaror. Paramagnit β-G‘e Kyuri nuqtasidan (7690Sdan) 9060S oralig‘ida barqaror.
• Metallarni tabiatda uchrashi
• Metallar tabiatda tug‘ma va har xil birikmalar holida uchraydi. Kimyoviy jihatdan passiv metallar tug‘ma (sof) holida uchraydi. Bularga nodir va yarim nodir metallar kiradi. Kimyoviy jihatdan aktiv metallar tabiatda bog‘langan holatda turli birikmalar ko‘rinishida uchraydi. Bunda birikmalarning turi va shakllari asosan metallarning kimyoviy aktivligiga bog‘liq bo‘ladi. Metallar uchun xarakterli tabiiy birikmalari metallarning aktivlik qatoridagi holatiga bog‘liq bo‘lib, metall qancha aktivroq bo‘lsa uning tabiatdagi birikmalari yorqin ifodalangan tuz xarakterida bo‘ladi.

• Metallarni olishning asosiy usullari
• Sanoatda metallar asosan ularning tabiiy birikmalaridan ya’ni ma’danlaridan olinadi.
• Sanoat miqyosida sof metallar olish uchun yaroqli tabiiy xom ashyoning har xil turlari ma’danlar deyiladi.
• Ma’danlardan metallar ajratib olish hamma vaqt oksidlanish-qaytarilish jarayonidir.
• Hamma metallar (tug‘ma-metallardan boshqalari) tabiiy birikmalarida oksidlangan shaklda bo‘ladi, ularni birikmalardan ajratish uchun ular qaytariladi.
• Metallarni ularning tabiiy birikmalaridan olishning umumiy prinsiplari quyidagicha: ayni metall qanchalik aktiv bo‘lsa, uni ajratish uchun shuncha kuchli qaytaruvchidan foydalaniladi.
• Metallurgiyada tipik qaytaruvchilar sifatida: vodorod, uglerod, aktiv metallar (Al, Zn, Mg, Ca, ishqoriy metallar) dan foydalaniladi.
• Ko‘pchilik o‘tuvchan d-metallarni ularning oksidlaridan uglerod bilan qaytariladi. Biroq uglerod bir qator metallar bilan mo‘rt va issiqlikka chidamli faza hosil qiladi. Ayrim hollarda bu effektdan maxsus foydalanib, masalan karbotermik usullarda temir rudalari qaytarilib, cho‘yan olishda foydalaniladi.
• Sulfidli ma’danlar kuydirilib, oksidlar holiga o‘tkaziladi va oksidlari qaytariladi. Nihoyat eng aktiv ishqoriy va ishqoriy-er metallari, alyuminiy, magniylar galogenidli tuzlarni suyuqlanmalarini elektroliz qilib olinadi.
• Mo, W, Re va boshqa metallarni ularning oksidlaridan vodorod bilan qaytarilib olinadi. Vodorod ancha yumshoq qaytaruvchidir.
• Karbotermik qaytarilish bilan Fe, Pb, Sn, Cu, Zn, Ni, Co, Mn…metallar olinadi.
• Cr, Mn, Fe kabi metallarni olishda alyumotermiya usulidan keng foydalaniladi.

• Metallarning davriy sistemadagi o‘rni va kimyoviy xossalari
• Metallarning kimyoviy xossalari ularning atom tuzilishiga va davriy sistemadagi joylashgan o‘rinlariga asoslanib tushuntiriladi.
• Metallarning tashqi elektron qavatlarida kam sondagi elektronlar joylashganligi bilan xarakterlanadi.
• Masalan, tashqi qavatida:
• 1 ta elektroni bo‘lgan metallardan -15 ta;
• 2 ta elektroni bo‘lgan metallardan -57 ta;
• 3 ta elektroni bo‘lgan metallar – 4 ta (Al, Ga, Jn, Tl);
• 4 ta elektroni bo‘lgan metallar 3 ta ( Ge, Sn, Pb);
• 5 ta elektroni bo‘lgan metallar – 2 ta (Sb, Bi);
• 6 ta elektroni bo‘lgan metall- 1 ta (Po);
• “nol” ta elektroni bo‘lgan metall- 1 ta (Pd).
• Demak, 83 ta metallning 72 tasida tashqi qavatida bitta, yoki ikkitadan elektronlari bo‘ladi.
• Bitta davrning o‘zida joylashgan elementlar atomlarida elektron qavatlar soni bir xil bo‘ladi, biroq chapdan o‘ngga o‘tgan sari yadro zaryadlari bir birlikka ortib borgani sari elektron qavatlar yadroga kuchli tortiladi va atomlarning radiuslari kichrayib boradi.
• Atom radiuslarining kichrayishi bilan metallarning qaytaruvchi xossalari susayadi. Bir davr ichida chapdan o‘ngga o‘tgan sari elementlarning metallik xssalari susayib, metalmaslik xossalari ortadi.
• Agar davriy sistemaning uzun variantida bordan (V) astatga tomon diaganol chiziq o‘tkazilsa, diagonalning chap tomonida hamma metallar, o‘ngida esa hamma metalmaslar joylashadi. Diagonal chiziqdan qanchalik chapga siljitsak metallarning aktivligi ortib boradi, diagonal chiziqqa nisbatan yaqin joylashgan metallar amfoter xossaga ega bo‘ladi.