22-variant
1. Galogenlar gruppasiga ftor, xlor, brom, yod va astat kiradi (astat — radioaktiv element, kam o'rganilgan). Bular D .I.M endeleyev davriy
sistemasining VII gruppasidagi p- elementlardir. Ular atomlarining tashqi energetik pog'onasida 7 tadan elektron boiadi.
Ularning xossalarida
umumiylik borligiga sabab ana shudir.
Ular bittadan elektronni oson biriktirib olib, — 1 oksidlanish darajasini namoyon qiladi. Galogenlar vodorod va metallar bilan hosil qilgan
birikmalarida ana shunday oksidlanish darajasiga ega boiadi.Xlor atomining 3/>pog‘ onachasida bitta juftlashmagan elektroni bor va odatdagi
(qo‘zg‘almagan) holatda xlor bir valentli boiadi. Lekin xlor III davrda turganligi sababli uning 3fif-pog‘onachasida yana beshta orbital bor va ularga
10 ta elektron joylashishi mumkin.Xlor atomining qo'zg'algan holatida elektronlar 3p- va 3spog'onachalardan 3d-pog‘onachaga o ‘tadi (sxemada
strelkalar bilan ko‘rsatilgan). Bitta orbitalda turgan elektronlarning bir-biridan ajralishi (toqlashishi) valentlikni ikki birlikka oshiradi. Ravshanki,
xlor va uning analoglari (ftordan tashqari) faqat toq o ‘zgaaivchan valentlik 1, 3, 5, 7 va shularga muvofiq keladigan musbat oksidlanish darajalarini
namoyon qilishi mumkin. Ftorda erkin orbitallar yo‘q, demak kimyoviy reaksiyalarda uning atom ida juftlashgan elektronlarning ajralishi sodir boim
aydi. Shu sababli galogenlarning xossalarini ko‘rib chiqishda ftorning va ftor birikmalarining o ‘ziga xos xususiyatlarini doimo e ’tiborga olish
lozim.G alogenlar vodorodli birikm alarining suvdagi eritm alari kislotalar hisoblanadi: H F — ftorid kislota, HC1 — xlorid kislota, HBr — bromid
kislota, H J — yodid kislota.S huni nazarda tu tish kerakki, galogenlarning um um iy - xossalari bilan bir qatorda bir-biridan farqi ham bor. Bu,
ayniqsa, ftor va uning birikmalari uchun xosdir. H F — HC1 — H Br — HJ qatorda kislotalarning kuchi ortib boradi, bunga sabab H R ning (bunda
R — element) bogianish energiyasi xuddi shu yo'nalishda kam ayib borishidir. Bu qatorda ftorid kislota boshqalaridan kuchsizroq, chunki qatorda
H — F bogianish energiyasi eng kattadir. HG molekulasining (bunda G — galogen) puxtaligi ham xuddi shu tartibda kamayib boradi, bunga sabab
yadrolararo masofaning kattalashuvidir (8.1-jadvalning 6 -punktiga q.). Kam eriydigan tuzlarning eruvchanligi AgCl — AgBr — AgJ qatorda
kamayib boradi; ulardan farqli ravishda, AgF suvda yaxshi eriydi.Boshqa galogenlarga qaraganda ftor elektronlarini mahkam tutib turadi (8.1-
jadvalning 3- va 4-p), uning bitta (—1) oksidlanish darajasi bor. F tor suv bilan xlorga qaraganda boshqacharoq reaksiyaga kirishadi: suvni parchalab,
vodorod ftorid, kislorod (II) ftorid, vodorod peroksid, kislorod va ozon hosil qiladi: F2+H20= 2H F + 0 2 0 = 0 2 3 0 = 0 3 0 + F
2=F20 H20 + 0 = H 20 2
Galogenlarning reaksiyaga kirishish xususiyati F —Cl—Br—J qatorda pasayib boradi. Shu sababli oldingi element keyingisini H G tipidagi (G -
galogen) kislotalardan va ularning tuzlaridan siqib chiqaradi. Bu holda aktivlik qatori susaya boradi: F2>Cl2>Br2>J2
Galogenlarning tartib raqami ortishi bilan fizik xossalari m aium qonuniyat bilan o'zgarib boradi: ftor — qiyin suyuqlanadigan gaz, xlor — oson
suyuqlanadigan gaz, brom — suyuqlik, yod — qattiq modda.
2. Maddaning protolitik kuchi yoki kislotaliligi/asosligi uning kimyoviy reaksiyada protonlarni (H+ ionlari) berish yoki
qabul qilish qobiliyatini
bildiradi.
Moddaning
protolitik
kuchiga
bir
qancha
omillar
ta'sir
qiladi.
Bu
erda
bir
nechta
asosiy
omillar
mavjud:
1.Atom va molekulyar tuzilma: Moddaning atom va molekulyar tuzilishi uning protolit kuchini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Elektromanfiylik
va atom o'lchami kabi omillar elektron zichligi taqsimotiga va hosil bo'lgan ionlar yoki molekulalarning barqarorligiga ta'sir qiladi.Kislotalar uchun
elektron manfiy atomlari ko'proq bo'lgan moddalar (masalan, galogenlar yoki kislorod) ko'proq protolitik kuchga ega bo'ladi, chunki ular elektronni
tortib olish orqali hosil bo'lgan anionni barqarorlashtirishi mumkin. Polarizatsiyalanadigan elektronga boy atomlar yoki guruhlar mavjudligi ham
kislotalikni oshirishi mumkin.Asosiylar uchun azot yoki kislorod atomlari kabi yolgʻiz elektron juftlari boʻlgan moddalar koʻproq protolit kuchiga
ega boʻladi, chunki ular bu elektronlarni protonlarni qabul qilish uchun berishi mumkin.1. Bog'lanish qutblari: Molekula ichidagi aloqalarning
qutbliligi protolit kuchiga ta'sir qilishi mumkin. Atomlar orasidagi elektromanfiylikning sezilarli farqi bilan tavsiflangan qutbli aloqalar molekulada
qisman musbat va manfiy zaryadlarni hosil qiladi. Bu zaryadni ajratish molekulaning kislotali yoki asosiy xususiyatlariga ta'sir qiladi. Odatda, qutbli
bog‘lanishga ega bo‘lgan moddalar ko‘proq protolit kuchiga ega.2. Induktiv va rezonans effektlari: Elektromanfiy guruhlar yoki elektron tortib
oluvchi o'rinbosarlarning mavjudligi kislotalarda ham, asoslarda ham katta protolit kuchini keltirib chiqarishi mumkin. Bu guruhlar elektron
zichligini tortib olishi mumkin, bu esa proton berishni (kislotalar uchun) yoki qabul qilishni (asoslar uchun) qulayroq qiladi.Rezonans tuzilmalari
protolit kuchiga ham ta'sir qilishi mumkin. Molekula ichidagi elektronlarning delokalizatsiyasi hosil bo'lgan
ionlar yoki molekulalarni
barqarorlashtirishi va kislotalilik yoki asoslilikni oshirishi mumkin.
3. Alkenlarning reaksiya mexanizmi, xususan, alkenlarning gidrogenlanishi ikki xil faza, ya'ni heterojen va bir jinsli fazalar orqali sodir bo'lishi
mumkin.1. Alkenlarning geterogen gidrogenlanishi: Geterogen gidrogenlashda katalizator va reaktivlar turli fazalarda bo'ladi. Geterogen
gidrogenatsiya uchun eng ko'p ishlatiladigan katalizator qattiq metall katalizatorlari, masalan, platina (Pt), palladiy (Pd) yoki nikel (Ni). Reaksiya
katalizator yuzasida boradi.Heterojen gidrogenlanish uchun reaksiya mexanizmi odatda quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi: *
Adsorbsiya: alken molekulasi kuchsiz molekulalararo kuchlar orqali katalizator yuzasiga adsorbsiyalanadi. * Aktivatsiya: Adsorbsiyalangan alken
faollashuvga uchraydi, bunda qoʻsh bogʻlanish zaiflashadi va qisman dissotsiatsiyalanadi. * Gidrogenlanish: Vodorod gazi (H2) katalizator yuzasiga
adsorbsiyalanadi va adsorbsiyalangan vodorod atomlari faollashtirilgan alkenga qo‘shilib, to‘yingan alkan hosil bo‘ladi. * Desorbsiya: Toʻyingan
alkan mahsuloti katalizator yuzasidan desorbsiyalanib, reaksiya yakunlanadi. * Alkenlarning bir jinsli gidrogenlanishi:
Bir hil gidrogenlashda
katalizator va reaktivlar bir xil fazada, odatda suyuq eritma bo'ladi. Bir hil gidrogenatsiya ko'pincha koordinatsion komplekslar shaklida o'tish metall
katalizatorlaridan foydalanadi. Keng tarqalgan katalizatorlar orasida Uilkinson katalizatori (RhCl(PPh3)3) va metall nanozarrachalarning bir hil
versiyalari mavjud.Bir hil gidrogenlashning reaksiya mexanizmi geterogen gidrogenatsiyaga o'xshash bosqichlarni o'z ichiga oladi, ammo eritmada
alken va vodorod molekulalari mavjud. Alken katalizator bilan koordinatsiyalanadi va faollashuv jarayonidan o‘tadi, so‘ngra keyingi reaksiya
davrlari uchun katalizatorning gidrogenlanishi va regeneratsiyasi sodir bo‘ladi.1. Alkenlarning elektrofil qo'shilishining fazoviy rivojlanishi:
Alkenlarning elektrofil qo'shilishi elektrofilning alkenning elektronga boy qo'sh bog'i bilan reaktsiyasini o'z ichiga oladi
4. Kimyoviy termodinamikaning vazifasi kimyoviy tizimlarda sodir bo'ladigan energiya almashinuvi va jarayonlarini o'rganish va tushunishdir. U
kimyoviy reaksiyalarga termodinamika tamoyillarini qo‘llashni hamda tizim va uning atrofidagi energiya almashinuvini o‘rganishni o‘z ichiga
oladi.Kimyoviy termodinamikaning asosiy vazifalariga quyidagilar kiradi:1. Kimyoviy reaksiyalar bilan bogʻliq energiya oʻzgarishlarini aniqlash:
Termodinamika kimyoviy reaksiya jarayonida ajralib chiqadigan yoki yutilgan issiqlikni hisoblash imkonini beradi, bu esa reaksiyalarning amalga
oshirilishi va oʻz-oʻzidan boʻlishini tushunishga yordam beradi.2. Muvozanat sharoitlarini bashorat qilish: Termodinamika
kimyoviy reaksiya
muvozanatga erishadigan harorat, bosim va konsentratsiyalar kabi sharoitlarni aniqlashga yordam beradi. Ushbu ma'lumot kimyoviy jarayonlarni
loyihalash va optimallashtirish uchun juda muhimdir.3. Energiyani konvertatsiya qilish samaradorligini baholash: Kimyoviy termodinamika yonish,
elektroliz va yonilg'i xujayralari kabi energiyani aylantirish jarayonlarini tushunish va takomillashtirishda ham rol o'ynaydi. Bu bizga ushbu
jarayonlarning samaradorligini baholash va uni oshirish yo‘llarini aniqlash imkonini beradi.4. Moddalarning xossalarini o'rganish: Termodinamika
moddalarning termodinamik xususiyatlarini, masalan, entalpiya, entropiya va Gibbsning erkin energiyasini o'rganish uchun ishlatiladi. Bu
xususiyatlar
moddalarning barqarorligi, fazaviy oʻtishlari va xatti-harakatlari haqida tushuncha beradi.Xulosa qilib aytganda, kimyoviy
termodinamika kimyoviy reaksiyalar bilan bog‘liq energiya o‘zgarishlarini tushunishga, muvozanat sharoitlarini
bashorat qilishga, energiyani
aylantirish jarayonlarini optimallashtirishga va moddalarning xususiyatlarini o‘rganishga yordam beradi.
23-variant
1. 1. Gologen vodorod gazlari (HCl, HBr): a. To'g'ridan-to'g'ri birikma: vodorod galogenidlari vodorod gazining (H2) tegishli halogen gazi (Cl2
yoki Br2) bilan to'g'ridan-to'g'ri birikmasi orqali sintezlanishi mumkin. Reaksiya yuqori ekzotermikdir va odatda yuqori haroratli muhitni talab
qiladi.b. Metall galogenidning kuchli kislota bilan reaksiyasi: Boshqa usul metall halidining (masalan, NaCl yoki KBr) kuchli kislota (masalan,
sulfat kislota, H2SO4 yoki xlorid kislotasi, HCl) bilan reaksiyasini o'z ichiga oladi. Kislota metall galogeniddan metallni siqib chiqaradi, bu esa
tegishli vodorod galogenidining hosil bo'lishiga olib keladi.1. Ftor vodorod (HF): Vodorod ftorid o'zining noyob xususiyatlari tufayli odatda
boshqa jarayon orqali ishlab chiqariladi: a. Kaltsiy ftoridning sulfat kislota bilan reaksiyasi: Kaltsiy ftorid (CaF2) konsentrlangan sulfat kislota
(H2SO4) bilan reaksiyaga kirishib, yon mahsulot sifatida vodorod ftorid gazi va kaltsiy sulfat (CaSO4) hosil qiladi. Keyin HF gazi ajratiladi va
tozalanadi.Galogen gidridlarning fizik va kimyoviy xossalari:1. Vodorod xlorid (HCl):2. Jismoniy holat: HCl xona haroratida rangsiz gazdir.3.
Hid: Xlorid kislotaga o'xshash o'tkir, o'tkir hidga ega.4. Eruvchanlik: HCl suvda juda eriydi, natijada kuchli kislotali eritma hosil bo'ladi.5.
Reaktivlik: HCl suvli eritmalarda protonni (H+) osonlikcha beruvchi kuchli kislotadir. U asoslar, metallar va ayrim organik birikmalar
bilan
reaksiyaga kirishishi mumkin.6. Vodorod bromidi (HBr):7. Jismoniy holat: HBr xona haroratida rangsiz gazdir 8. Hid: gidrobromik kislotaga
o'xshash kuchli, o'tkir hidga ega.9. Eruvchanlik: HBr suvda juda eriydi va kuchli kislotali eritma hosil qiladi.10. Reaktivlik: HBr kuchli kislota
boʻlib, asoslar, metallar va baʼzi organik birikmalar bilan reaksiyaga kirisha oladi.11. Vodorod yodidi (HI):12. Jismoniy holat: HI xona haroratida
rangsiz gazdir.13. Hid: vodorod yodidiga o'xshash o'tkir hidga ega.14. Eriuvchanlik: HI suvda juda eriydi va kuchli kislotali eritma hosil qiladi.15.
Reaktivlik: HI kuchli kislota boʻlib, asoslar, metallar va baʼzi organik birikmalar bilan reaksiyaga kirisha oladi.16. Ftor vodorod (HF):17. Jismoniy
holat: HF xona haroratida rangsiz suyuqlikdir, lekin u gaz shaklida ham mavjud bo'lishi mumkin.18. Hid: O'tkir, bezovta qiluvchi hidga ega.19.
Eruvchanlik: HF suvda juda eriydi va kuchli kislotali eritma hosil qiladi.20. Reaktivlik: HF HCl, HBr va HI bilan solishtirganda zaif kislotadir,
ammo u asoslar, metallar va ba'zi organik birikmalar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Shuningdek, u turli materiallarni, jumladan, shishani ham
oʻyib, korroziyaga uchratish qobiliyati bilan mashhur.Shuni yodda tutish kerakki, vodorod galogenidlari odatda korroziy, zaharli va ular bilan
ishlashda toʻgʻri foydalanish va xavfsizlik choralarini talab qiladi.2.Boshqa tomondan, avtoprotoliz yoki o'z-o'zini ionlash bir xil molekulalar
o'rtasida sodir bo'ladigan proton o'tkazish reaktsiyasining o'ziga xos turiga ishora qiladi, bu erda molekula bir vaqtning o'zida kislota va asos
sifatida ishlaydi. Eng keng tarqalgan misol suvning avtoprotolizi
Dostları ilə paylaş: