Davlat unversiteti
KALSIY VA MAGNIY KATIONLARINING
Yüklə 276,5 Kb.
|
|
2.3. KALSIY VA MAGNIY KATIONLARINING
REAKSIYALARI Magniyning xlorid, nitrat sulfat, gidrokarbonat, asetat singari tuzlari suvda yaxshi eriganligi uchun uning reaksiyalarini shu tuzlaridan foydalanib amalga oshirish mumkin. O’yuvchi ishqorlar magniy ioni bilan (PH≥10,5) oq amorf magniy gidrooksid – Mg (OH)2 cho’kmasini hosil qiladi. MgCl2 + 2KOH Mg (OH)2 + 2HCl Mg+2 + 2OH Mg (OH)2 Bu reaksiya magniy ionini birinchi analitik gruppaning ammoniy boshqa kationlaridan ajratish uchun ishlatilishi mumkin. Magniy gidroksid kislotasi muhitda eriydi. Ammoniy tuzlari gidrolizlanganda kislotali muhit hosil bo’ladi, shu bois magniyning boshqa kationlardan ajratish uchun ammoniyni eritmadan yo’qotishingiz kerak. Ushbu reaksiyani filtr qog’ozida tomchi reaksiyasi tarzida o’tkazilganda kaliy, natriy, kalsiy va bariy ionlari halaqit bermaydi. Tomchi reaksiyasini o’tkazish uchun filtr qog’oziga bir tomchi fenolftalein eritmasi, bir tomchi neytral muhitdagi tekshiriladigan eritma va bir tomchi ammiak tomizing. Qo’shilgan ammiak va hosil bo’lgan magniy gidroksid muhitini ishqoriy qiladi, bu muhitda fenolftalen qizarib, dog’ hosil bo’ladi. Tekshiriladigan eritmada magniy borligiga ishonch hosil qilishingiz uchun filtr qog’ozini garelkadan yuqoriroq tuting, quritilgan dog’ yo’qoladi. Agar dog’ yana paydo bo’lsa, bu magniy gidroksid hosil bo’lganligini ko’rsatadi. Eruvchan karbonatlar magniy ioni bilan oq rangli omorf magniy gidrokalkarbonat cho’kmasini hosil qiladi. 2MgCl2 + 2NaCO3 + H2O (MgOH)2 CO3 + 4NaCl + CO2 2Mg+2 + 2 CO + H2O (MgOH)2 CO3 + CO2 Cho’kma kislotalar va ammoniy tuzlari eritmalarida eriydi. (MgOH)2 CO3 + 4NaCl + HOH 2Mg+2 + 2NH4OH + CO2 Shu bois ammoniy tuzlari ishtirokida magniyni cho’ktirish to’la bo’lmaydi, binobarin magniyni to’la cho’ktirish uchun ammoniy ionini eritmadan yo’qotish kerak. Buning uchun ishqoriy muhitda qizdirishdan foydalanishingiz mumkin. Ammoniy karbonat Mg+2+ ionini asosli tuz ko’rinishida to’la cho’ktirmaydi. Bu xossadan foydalanib ortiqcha miqdor ammoniy tuzlari ishtirokida magniy ionini ikkinchi gruppa kationlaridan ajrating. Ikkinchi gruppa kationlarini ajratishda magniy ioni eritmada o’tib, birinchi gruppa kationlari bilan birga eitmada qolgani uchun magniy kationi birinchi gruppaga kiritiladi. Magniy ionini cho’ktirishda litiy ioni halaqit beradi, biroq magniy ionini ammoniy xlorid ishtirokida ammoniy karbonat ta’siri bilan cho’ktirilsa litiy halaqit bermaydi. Natriy gidrofosfat magniy ioni bilan NH4OH va NH4Cl ishtirokida reaksiyaga kirishib, mineral va sirka kislotada eriydigan oq rangli kristall cho’kma – magniy ammoniy fosfat MgNH4PO4 hosil qiladi. MgCL2+Na2HPO4+NH4OH MgNH4PO4 +2NaCl+H2O Mg+2+NH +PO MgNH4PO4 Magniyni ushbu reaksiya yordamida topishga litiy va boshqa gruppalar kateonlari halaqit beradi. Reaksiyani bajarish uchun magniy tuzining 2 – 3 tomchisiga shuncha miqdorda NH4OH eritmasi quying, tushgan cho’kmani NH4Cl eritmasida eriting va eritma aralashtirilib turgan holda tomchilatib Na2HPO4 qo’ying. Mazkur reaksiya yordamida magniyni mikrokristalloskopik topish uchun mikroskopning buyuk oynasida bir tomchidan tekshirilayotgan eritma, ammoniy xlorid eritmasi va konsentrlangan ammiak eritmalaridan so’ngra, unga Na2HPO4 . 6H2O kristalidan qo’shing. Buyuk oynasi sekin suv hammomi qopqog’ida qizdirilganda olti uchli yulduzga o’xshash kristallar hosil bo’ladi. Agar cho’ktirishni suyultirilgan eritmalardan bajarsangiz, shakli o’zgargan kristallar hosil bo’lganini ko’rasiz. Magniy ammoniy fosfat cho’kmasi kislotalarda eriydi. Mikrokristalloskopik reaksiyani kalsiy ioni ishtirokida o’tkazilsa, tekshiriladigan eritmada limon kislota qo’shishingiz mumkin. Kaliy digidraantimonat magniy ioni bilan PH>7 bo’lganda, kislotalarda eriydigan oq kristall Mg(H2SbO4)2, Mg(OH)2 cho’kmalar aralashmasini hosil qiladi. MgCl2+2KH2SbO4 Mg(H2SbO4)2 +2HCl Bundan shunday xulosa chiqadiki, Mg+2 ioni Na+ ionini topishga halaqit beradi demak, uni oldin KOH ta’sirida cho’ktirib ajratish mumkin. Reaksiyani bajarish uchun magniy tuzining 2-3 tomchisiga shuncha reaktiv qo’ying va probirka devorlarining ichki tomonini shisha tayoqcha bilan ishqalab turing. 8-oksixinolin magniy ioni bilan ta’sirlashib, yashil-sariq rangli kristall cho’kma hosil qiladi. OH N O N M g+2 + 2 Mg O Bu reaksiya magniyni birinchi gruppaning boshqa kationlardan ajratib olish imkonini beradi. Ammoniy, litiy, natriy, bariy, stronsiy va kalsiy ionlari cho’kmaydi. Cho’ktiriy PH=8-13 oralig’ida bo’lganda o’tkaziladi. Bu sharoitda temir (III), mis (II), alyuminiy, ruh ionlari ham cho’kma hosil qiladi. Tabiatda magniy ko’p tarqalgan metallardan biri bo’lib, yer po’stlog’ining 2P iga yaqinini tashkil qiladi. Magniy 24Mg(78,6 %), 25Mg(10,11 %), 26Mg(11,29 %) kabi tabiiy va uchta sun’iy izotopi bor. Tabiatda magniy silikatli, karbonatli va xloridli minerallar holida uchraydi, shuningdek dengiz suvida (~4%) magniy tuzlari bo’lib, suvning taxirligi shu tuzdandir. Magniy o’simliklardagi xlorofill tarkibiga kiradi va fotosintezda ishtirok etadi. Magniy yetishmasa odam va hayvonlarda turli kasalliklar paydo bo’ladi. Buning sababi organizmdagi ko’pgina biokimyoviy jarayonlarda magniy qatnashadi. Oq karlik yulduzlar asosan magniydan iborat ekanligi aniqlangan. Magniy suyultirilgan MgCl2 ni yoki karnallit (MgCl2 . KCl . 6H2O)ni ~7500 l da elektroliz qilish yo’li bilan olinadi. Bundan tashqari u metallotermik usulida va magniy oksidini yuqori temperaturada ko’mir bilan qaytarib ham olinadi. Juda toza magniy olish uchun texnik magniy vakumda bir necha marta sublimatlanadi. Magniy kumushdek oq va yengil metall, havoda oksidlanadi va pardani hosil qiladi, u magniyni yanada oksidlanishdan saqlaydi. Magniy havoda 550-6000S gacha qizdirilsa, ko’zni qamashtirarli darajada oq shu’la bilan yonadi. Magniy sovuq suv bilan deyarli reaksiyaga kirishmaydi, qaynoq suv va suyultirilgan kislotalarga ta’sir etib, vodorodni ajratib chiqaradi. Magniy qizdirilgan metallmaslar va ayrim metallar bilan reaksiyaga kirishib, birikmalar hosil qiladi. Magniydan yengil qotishmalar tayyorlanib, ular puxta, qattiq va korroziyaga chidamligidan samalyotsozlik va avtomabilsozlikda ishlatiladi. Magniydan fotografiyada va ba’zi sintez reaksiyalarda, rezina sanoatida, tibbiyotda foydalaniladi. Magniy gidrid MgH2 ni olish uchun magniy dimetil 1750C da parchalanadi. Mg . (CH3)2 = MgH2 + C2H4 Bu kukun holidagi kumush rang qattiq modda. Magniy oksid texnikada karbonatni parchalab olinadi. 28000 S da suyuqlanadigan kristall modda bo’lib, undan o’tga chidamli idishlar, tigel va boshqa buyumlar tayyorlanadi. Mg(OH)2 suvda kam eriydigan o’rtacha kuchga ega bo’lgan asos, uning eruvchanlik ko’paytmasi (EK) 1,2 – 10-12 ga teng. Magniy xlorid MgCl2 ko’mir bilan MgO aralashmasiga xlorni ta’sir ettirib olinadi. Undan magnezial sement tayyorlanadi, uni qipiq bilan aralashtirib, izolyasiga matreali bo’lgan kaleolit olinadi. Magniy sulfat MgSO4 tabiatda har xil minerallar shaklida uchraydi. Eritmada esa kristallogidrat (MgSO4 . 7H2O) holida kristallanadi. Suvda eriydi, tibbiyotda surgidori sifatida, buyoqchilikda xurush, qishloq xo’jaligida o’g’it sifatida, shuningdek paxta va ipakni og’ir, ba’zan yonmaydigan qilish uchun ishlatiladi. Magniy karbonat MgCO3 tabiatda magnezit va dolomit (MgCO3 . CaCO3) hayotda uchraydi. MgCO3 suvda oz eriydi, uning suvdagi eritmasiga ishqoriy metallar karbonatlari ta’sir ettirilsa, Mg2(OH)2CO3 hosil bo’ladi. Uning aniq tarkibli 3MgCO3 . Mg(OH)2 . 3H2O bo’lib, oq magneziya deb ataladi. Oq magneziya tibbiyotda, qog’oz va kauchuk sanoatida, ko’pgina boshqa sohalarda ishlatiladi. Ammoniy karbonat (NH4)2CO3 kalsiy ioni bilan qizdirilganda kristall holatiga o’tadigan oq amorf cho’kma CaCO3 hosil qiladi. CaCl2 + (NH4)2CO3 CaCO3 + 2NH4Cl Ca+2 + CO CaCO3 CaCO3 cho’kmasi kuchli kislotalarda va CH3COOH da eriydi. Ammoniy oksalat (NH4)2C2O4Ca+2 ioni bilan qo’shilganda CaC2O4 ning oq mayda kristall cho’kmasini hosil qiladi. CaCl2+(NH4)2C2O4 CaC2O4 +2NH4Cl Ca+2 + C2O CaC2O4 CaC2O4 cho’kmasi kuchli kislotalarda eriydi, biroq CH3COOH da erimaydi, chunki oksalat kislota sirka kislotadan kuchli, mineral kislotalardan kuchsizdir. Kaliy geksasianaferrat (II)-K4 [Fe(CN)6] ammiakli bufer aralashma ishtirokida kalsiy ioni bilan qo’shaloq tuz – kalsiy va ammoniy geksasionoferrat (II) ning oq cho’kmasini hosil qiladi. CaC2 + 2NH4Cl + K4 [Fe(CN)6] Ca(NH4)2 [Fe(CN)6] + 4KCl Ca+2 + 2NH + [Fe(CN)6]-4 Ca(NH4)2 [Fe(CN)6] Cho’kma mineral kislotalarda eriydi, lekin CH3COOH – da erimaydi. Sulfat kislota va eruvchan sulfatlar Ca+2 ioni bilan kalsiy tuzlarining faqat konsentrlangan eritmalaridan cho’kma hosil qiladi, chunki CaSO4 suv va kislotalarda sezilarli darajada eriydi. Ca+2 + SO CaSO4 Bu reaksiyani mikrokristalloskopik reaksiya sifatida o’tkazish maqsadga muvofiq. Bunda mikroskop ostida CaSO4 . 2H2O ning oson farqlanadigan yirik kristallari hosil bo’ladi. CaSO4 cho’kmasi (NH4)2 SO4 da erib, (NH4)2 [Ca(SO4)2] kompleksini hosil qiladi. Kalsiy tuzlarining eritmalari bariy tuzlaridan farqli ravishda gipsli suv CaSO4 bilan cho’kma hosil qilmaydi. Alanga rangining bo’yalishi. Kalsiyning uchuvchan tuzlari gaz garelkasining rangsiz alangasini g’ishtsimon qizil rangga kiritadi. Kalsiy tabiatda eng ko’p tarqalgan metallardan biri bo’lib, yer po’stlog’ining taxminan 3% ini tashkil etadi. Tabiatdagi asosiy birikmalar ohaktosh, bo’r va marmar, shuningdek, dolomit (MgCO3 . CaCO3), fosforit (Ca3(PO4)2) va turli silikatlardir. Kalsiy o’simlik va hayvonlar organizmi uchun zarur element bo’lib, ba’zi suv o’simliklarida va shilliq qurtlar organizmida 38% gacha bo’ladi. Odam suyagining 25 % qon va turli to’qimalarda oz miqdorda kalsiy bo’ladi. Kalsiy suyuqlantirilgan CaCl2 ni elektroliz qilib olinadi. Olingan kalsiy tarkibidagi aralashmani yo’qotish uchun u qayta suyuqlantirib haydaladi. Kalsiy kumushdek oq metall bo’lib, havoda tez oksidlanadi. Shuning uchun kerosin ostida saqlanadi. Ochiq havoda qolsa, uning sirti oksid, peroksid, nitrid qavatlari bilan qoplanadi. Kalsiy birmuncha qattiq bo’lishiga qaramay yassilanuvchi metall, suv va kislotalardan vodorodni siqib chiqaradi. U kislorod bilan oksid CaO va peroksid CaO2, vodorod bilan gidrit CaH2, azot bilan nitrid Ca3N2, uglerod bilan karbid CaC2, galogenlar bilan birikib, galagenid CaF2 larni hosil qiladi. Metall holidagi kalsiyning ishlatilishi uning yuqori ximiyaviy aktivligiga bog’liq, undan metall birikmalaridan metallarni qaytarishda po’lat va ayrim qotishmalardagi kislorod va oltingugurtni yo’qotishda, organik suyuqliklarni suvsizlantirishda hamda vakum asboblaridagi qoldiq gazlarni yuttirishda foydalaniladi. U ba’zi qotishmalarga, ayniqsa, podshipniklar tayyorlanadigan qotishmalarga legirlovchi komponent sifatida qo’shiladi. Kalsiy gidrid CaH2 suv ta’sirida Ca(OH)2 ni hosil qiladi. CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2 Bu reaksiya natijasida ko’p issiqlik ajralib chiqib, vodorod yonib ketadi, kalsiyning uchuvchan tuzlari alangani qizil tusga kiritadi. Kalsiy oksid ohaktoshning qizdirilishidan hosil bo’ladi. CaCO3 CaO + CO2 – 178 KOH Reaksiyani o’ng tomonga yo’naltirish uchun CO2 ning konsentratsiyasini kamaytirish yoki temperaturani ko’tarish lozim. CaO nihoyatda o’tga chidamli, taxminan 26000S da suyuqlanadigan oq modda, texnik CaO sarg’ish yoki bir oz kul rangroq bo’lib, ohak deb ataladi. CaO binokorlikda, metallurgiyada, shisha ishlab chiqarishda va boshqa ko’pgina sohalarda ishlatiladi. Agar ohakka suv ta’sir ettirilsa, shiddatli reaksiya sodir bo’lib, ko’p issiqlik ajraladi. CaO + H2O = Ca(OH)2 + 65 kj Hosil bo’lgan Ca(OH)2 so’ndirilgan ohak, CaO so’ndirilmagan ohak deyiladi. Ca(OH)2 oq kukun, suvda kam eriydi. Uning eritmasi esa kuchli asosdir. Ca(OH) tiniq eritmasi orqali CO2 o’tkazilsa yoki eritma ochiq qoldirilsa, loyqalanib qoladi, demak CaCO3 hosil bo’ladi. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O Kalsiy oksid suv bilan so’ndiriladi va binolarni oqlash uchun ishlatiladi. Bino devorlarida Ca(OH)2 havodagi CO2 bilan birikib, CaCO3 ga aylanadi. Agar Ca(OH)2 ga qum aralashtirib suvga qorilsa, g’isht terishda ishlatiladigan qorishma olinadi. Bu qorishma qotganda CaCO3 va CaSiO3 hosil bo’ladi. Kalsiy tuzlaridan CaCl2 bilan Ca(NO3)2 suvda yaxshi eriydi. CaSO4 bilan CaSO3 oz eriydi. Ca3(PO4)2 va CaCO3 amalda erimaydi. Kalsiyning izotopidan 4845Ca nishonli atom tariqasida foydalanib, organizmdagi muhim jarayonlar tekshiriladi. Masalan, tovuq organizmida kalsiyning qanday harakat qilishi tekshiriladi, natijada uni tuxumga o’tishi tuxumdagi jo’ja o’ziga kerakli kalsiyni o’n kun davomida tuxum sarig’idan, so’ng po’chog’idan olishi aniqlandi. Yüklə 276,5 Kb. Dostları ilə paylaş:
|