O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

TAVSIYA ETILADIGAN ADABIYOTLAR ROʻYXATI:

1. 
   Umarov B.B., Niyazxonov T.N. Kimyo tarixi.-Toshkent, Navroʻz, 2015.- 576 b.
   
2. 
   Nuraliyeva G.A., Ibragimova Yu.E., Kadirova SH.A. Kimyo tarixi.//Oʻquv qoʻllanma. Toshkent: Mumtoz-soʻz nashriyoti. 2019. – 200 b.
   
3. 
   Миттова И.Я., Смайлов А.М. Истории химии древнейших времен до конца ХХ века Т.1 -2009, Т.2 -2012.Umarov B.B., Niyazxonov T.N. Kimyo tarixi –Toshkent, Navroʻz, 2015, 576 b.
   
4. 
   Cobb, H.Goldwite. Creations of Fire Chemistry`s Lively History from Alchemy to the Atomic Age // Originally published by Plenum US in 1995. 455 b.
   
5. 
   Фигуровский М.Н. Очерк общей истории химии. – Москва: Наука.1978.
   
6. 
   A.Grenberg. From alchemy to chemistry in picture and story WILEY, 2007.
   
7. 
   Левченков С.И. Краткий очерк истории химии. Изд. РГУ. 2006.
   
8. 
   Ўзбекистон Республикаси. Энциклопедия.- Тошкент.- Қомуслар бош таҳририяти.- 1997 йил .- 656 б.
   
9. 
   www.chemport.ru.
   
10. 
    www.subscribe.ru.
    
11. 
    http://www.xumuk.ru.
    

5-MAʻRUZA: MIQDORIY QONUNLAR DAVRI. ELEMENTLARNING SISTEMALASHTIRILISHI


Oʻquv mashgʻulotining maqsadi: talabalarga moddaning tarkibi va stеxiomеtrik qonunlar, Dalton, Gеy-Lyussak, Avogadro, Kannitsaro ishlari, gazlarning hajmiy qonunlari, atom massalarini reforma qilish, elektroliz qonunlari hamda atom va molеkulalarning rеalligi toʻgʻrisidagi oʻsha zamon olimlarining fikrlari, davriy qonun, atomanalogiya va radioaktivlik hodisasi bilan tanishtirish, malaka va koʻnikmalar hosil qilish.

Kalit soʻzlar: Moddalar massasining saqlanish qonuni. Atomistik taʻlimot. Kor­puskula. Kuchli aroq (HNO₃). Kuchsiz aroq (CH₃COOH). Selitra spirti. Texnikaviy kimyo. Naturfalsafa. Parsial bosim qonuni. Issiqlik sigʻimi. Elektrokimyo. hajmiy nisbatlar qonuni. Ekvivalentlar qonuni. Doimiy nisbatlar qonuni. Karrali nisbatlar qonuni. Izomorfizm qonuni. Elektroliz qonunlari. Triadalar. Karlsrue kongressi. atomanalogiya. Radioaktivlik hodisasi. Elektron. Elektron orbitallari. Neytron. Pozitron. Yadro. Nuklon. Izotop, α-, β-, γ-nurlari. Siklotron


REJA:

1. 
   XIX asrning dastlabki 60 yili mobaynida hozirgi zamon kimyosining eng muhim qonun va qoidalari (ekvivalent, tarkibning doimiylik, karrali nisbatlar qonunlari.
   
2. 
   Daltonning atom nazariyasi.
   
3. 
   Gazlarning hajmiy birikish qonunlari).
   
4. 
   Gey-Lyussak. Avogadroning molekulyar nazariyasi.
   
5. 
   Atom massalarini reforma qilish.
   
6. 
   Elektroliz qonunlarining kashf qilinishi (Faradey ishlari).
   
7. 
   S. Kannitsaroning atom reformasi.
   
8. 
   Berseliusning kimyoviy analiz sohasidagi ishlari.
   
9. 
   Moddalarning tarkibi va xossalari toʻgʻrisidagi fikrlarning shakllanishi.
   
10. 
    Elementlarning kashf etilishi.
    
11. 
    Elementlarning davriy sistemasi.
    
12. 
    Davriy jadvallarning xillari.
    
13. 
    D.I.Mendeleyevning elementlar davriy sistemasi.
    
14. 
    Davriy qonun.
    
15. 
    Radioaktivlik.
    

XIX asrning muhim voqealaridan biri Daltonning atomistik taʻlimoti boʻldi. Uning ishlari kimyoviy tahlilning empirik qiymatlariga nazariy yondoshish uchun katta turtki berdi. Kimyoviy tadqiqotlarni oʻzaro singdira oladigan kimyo fanining mantiqiy rivojlanish asosi yaratildi.

R. Boyl va N. Lemeri atomlar turli shakllarga ega deb aytishgan edi, bu mexanistik taʻlimotdan qabul qilingan tushunchadir. Bu ishlari bilan ular kimyoviy reaksiya mexanizmini tushuntirish uchun harakat qilib, qaysi sharoitda korpuskulalar oʻzaro taʻsirlashishini aniqlamoqchi boʻldilar: Masalan, kuchli aroq (HNO₃) simobni eritadi, ammo kuchsiz aroq: (CH₃COOH) eritmaydi, chunki sirka kislotasi simob sirtiga kira olmaydi, deydi Lemery. Yoki "shoh arogʻi" simobni eritmaydi, chunki selitra spirti (HNO₃) tuz qoʻshilgandan keyin oʻtkir uchlari oʻtmaslashadi va kumush sirtida sirgʻanadi, natijada ichkariga kira olmaydi, oltin sirtidagi teshikchalar kattaroq shuning uchun u bilan taʻsirlashadi deydilar.³⁶
XVIII asrda atom haqidagi I. Nyutonning yangi fikrlari bilan boyitgan edi. Uning fikricha, kichik zarrachalar shunday tabiiy kuch bilan bogʻlanganki, ularning oʻzaro taʻsirini shu kuch belgilaydi. I. Nyutonning fikricha: "Atomlar oʻtkir ilmoqlari bilan emas, balki maʻlum kuchlar bilan taʻsirlashadi. Bu kuch birinchi boʻlib zarrachalar orasida tortishish kuchi borligini, juda yaqin masofada esa, ular oʻzaro itarishishi mumkin",- deb aytadi.
XVIII va XIX asr olimlariga Nyutonning gʻoyalari katta taʻsir etdi. Burgave 1732- yilda yozgan "Kimyo elementlari" kitobida bundan toʻla foydalangan. U kimyoviy hodisalar kichik zarrachalar orasidagi tortishish va qarama-qarshi kuchlar taʻsirida boʻladi deb tushuntiradi.
1732-yili materiya tuzilishi haqida Leonard Eyler (1707-1783-yy.) Peterburg Fanlar akademiyasida axborot berdi. Bu maʻruzada dastlabki atom taʻlimoti va kimyoviy elementlarni birlashtiruvchi fikr tugʻiladi.³⁷
Korpuskulyar taʻlimot oʻzining fizik mohiyati bilan shu davrning progressiv fikr yurituvchi olimlarini xech qoniqtirmadi. M.V. Lomonosov (1711-1765-yy.) atom tuzilishi haqida yangi taʻlimot yaratib, fizik-kimyoviy hodisalarni tushuntirmoqchi boʻldi. Uning fikricha, tabiat hodisalari zarrachalarning ichki harakatlari oqibatida roʻy beradi. M. Lomonosov oʻzining taʻlimotini 1741-1750 yillar orasida olib borgan tadqiqotlari asosida atom-korpuskulyar nuqtai-nazardan yaratdi va 1756 yili massalar saqlanish qonunini eʻlon qildi. 1747-1752-yillarda olib borgan izlanishlari natijasida kimyoni chuqur oʻrganish uchun fizika kerakligini asosladi. Dastlab bu sohaning nazariy boʻlimini "fizikaviy kimyo " deb, amaliy tomonini "texnikaviy kimyo" deb ajratdi. Uning ishlari natijasida naturfalsafa bilan tabiatshunoslik orasidagi aniq chegara qoʻyildi.
M. Lomonosov, J. Bekon, R.Boyl, Guk, Lokk ishlarida issiqlik hodisasining mexanik tabiati tushuntirilib, issiqdik ham moddalar kichik zarrachalari harakatidir deb tan olindi.
Ingliz fizik va kimyogari J. Dalton (1766-1844-yy.) atmosferadagi gaz aralashmasi va suv bugʻi holatini oʻrganib, 1801-1802-yillarda parsial bosim qonuniyatini ochdi. Uning aniqlashicha, oʻzaro kimyoviy taʻsir boʻlmaganda bir gaz ikkinchisi orasiga xuddi boʻshliq-vakuumda tarqalgandek aralashadi. Daltonning tushuntirishicha, gaz molekulalari kattaligi bir xil emas, shuning uchun katta molekulalar orasidagi boʻshliqda kichkinalari taksimlanadi. Dalton har qaysi modda atomlari oʻz atom massalariga ega deydi. U kimyoviy birikma hosil boʻlishi uchun har xil atomlar oʻzaro yaqin masofada taʻsirlashadi va murakkab modda atomini (molekula demoqchi) hosil qiladi. Bu modda massasi shu moddani hosil qiluvchi atom massalarining yigʻindisi deb hisoblaydi. Moddalar tarkibini miqdoriy oʻrganish bu fikrlar toʻgʻriligini isbotlaydi. Dalton har xil moddalar atom massalarini aniqlash bilan birga, ularning vodorod atomi massasiga nisbatini xam aniqladi oʻlchov birligi asosida vodorod atom massasini qabul qilib, u ni 1 deb oldi. Suv tarkibida 88 % - O va 12 % - H borligini aniqdadi. Ammiak tarkibini oʻrganib, azot atom massasini aniqladi va ammiakda 80 % - azot va 20 % vodorod borligini hisoblab chiqdi.
Turli massaga ega atomlar borligini aniqlagan Daltoning ishlaridan keyinchalik atomlarning bir-biri bilan karrali nisbatlar asosida birikish faktini ochishga olib keldi va 1803-yilda Dalton karrali nis­batlar qonunini yaratdi: CO da 3 qism uglerod va 4 qism kislorod birikkan. Is gazida ular 3 : 4 kabi nisbatda boʻlsa, CO₂ da 3 qism uglerod va 8 qism kislorod birikkan va ular 3 : 8 nisbatda ekanligini isbotladi. 1808 yilda Dalton "Kimyoviy falsafadagi yangi tizim" asarini yozib, yangi atomistik nazariyani batafsil yoritib berdi va azot oksidlarida N va O nisbatlari turlicha boʻlishini ham koʻrsatdi: N₂O da - (2:1), NO da - (1:1), NO₂ da - (1:2). Shu yili karrali nisbatlar qonunini boshqa ingliz olimi Uilyam Gayd Vollaston (1766-1828-yy.) tasdiqladi va atomistik nazariyani yanada boyitdi. Atom massalarining eng birinchi jadvalini ham Dalton tuzdi. Oʻsha paytda atom boʻlinmas degan tushunchaga amal qilishar va u paytda yadroni bombardimon qilish hech kimning xayoliga kelmagan edi. Karrali nisbatlar qonuni ochilishidan keyin Dalton elementlarning nisbiy atom massasini aniqlashga harakat qildi va bu uchun quyigilardan foydalanildi:
1. Aniq miqdorda metallni yoqib, olingan oksid massasini oʻlchash.
2. Aniq massadagi metallni kislotada eritib, undan choʻkmaga tushirilgan va termik parchalanishda hosil boʻlgan oksidni oʻrganish,
3. Aniq miqdor metall bilan kislota reaksiyaga kirishganda ajralgan vodorod hajmini aniqlash.
4.Elementlarning quyi oksidlarini xlorli ohak bilan oksidlab, yuqori oksidlarigacha oʻtkazish va ularni choʻktirib oʻrganish,
5. Metallarni nitrat kislotasida eritib, ajralgan azotning oksidlari hajmini aniqlash.
Murakkab modda atom massasini (molekulyar massa demoqchi) topish uchun uning tarkibiga qancha oddiy atomlar kirishini aniqlash lozim deydi Dalton va bu uchun quyidagi umumiy qoidaga amal qilishlikni taklif etdi:
1. Ikki oksid atomlar faqat birgina murakkab modda hosil qiladimi yoki koʻproqmi? Agar boshqa moddalar hosil qilmasa va boshqa oddiy ele­ment atomlari qatnashmasa, bu murakkab modda ikki qismdan iborat.
2. Agar moddalar bir necha birikma hosil qilsa, ularni alohida oʻrganish lozim.
J. Daltonning nazariyasini olimlar tomonidan qabul qilinishida shved olimi Ya. Berseliusning (1779-1849-yy.) ishlari muhim rol uynadi. U Dalton taʻlimoti tugriligini targib qilish bilan birga, uning hisoblashlaridagi xato-kamchiliklarini tuzatdi va atomistik taʻlimotni kimyoda ilmiy shakllantirdi. Nemis olimlaridan Kant, Shelling, Vyolerlar. J. Daltonning ishlariga shubxa bilan qarashdi, ammo keyinchalik Gegeda va Libix bu olimlarning fikrlari xato ekanligini tushuntirdilar. Dal­ton taʻlimoti fransuz olimlari Gey-Lyussak, Dyuma, Jerar, Loran ishlari orqali yana boyidi va to’la fanga kiritildi.
1814-yili Berselius 41 element uchun oʻzining atom massalari asosidagi elementlar jadvalini tuzib, ularni eʻlon qilgan boʻlsa, 1818-yili kimyo darsligi 3-tomida kimyoviy nisbatlar nazariyasini eʻlon qildi. Bu kitobida u 10 yillik izlaniqhlari natijalarini umumlashtirib, Daltonning atomistik taʻlimotiga amaliy poydevor yaratdi, boʻlardan tashqari 45 ele­ment atom massalarini aniqladi va 2000 birikma tarkibiy qismini hisoblab chiqdi.³⁸
XIX asr tabiatshunosligida elektr haqidagi tushunchaning paydo boʻlishi kimyodagi bir qator kamchiliklarni ochishga va ularni tuzatishga koʻmaklashdi. Ya. Berselius birinchilardan boʻlib elektr toki bizning atro-fimizdagi tabiatning eng birinchi taʻsir etuvchi kuchi deb qabul qildi.
1811-1818-yillardagi ilmiy izlanishlarida elementlarning reaksiyon qobilyatini sinflashda elektrokimyoni asos qilib oldi va "Kimyoviy reak­siya turli atomlardagi qarama-qarshi zaryadli zarrachalarining oʻzaro taʻsiridir",- deb aniqladi.
1800- yilda italiyalik olim Aleksandro Volta (1745-1827-yy.) dastlab ikki xil metall plastinkalarini elektr toʻkini oʻtkazuvchi eritmaga tushirish orqali elektr toki hosil qilish mumkinligini koʻrsatib berdi. Bu xildagi plastinkalarning 20 tasini birlashtirib birinchi elektr batareyasini yaratdi va bu oʻzgarmas tok manbaini olimlar Volta ustuni nomi bilan atay boshladilar. Ikki metall plastinkalari va ularni bir-biridan ajratib turuvchi eritma orasidagi kimyoviy reaksiya natijasida elektr toki hosil boʻladi. Bu tajribalar elektr toki va kimyoviy reaksiyalar orasida uzviy aloqa borligini koʻrsatib berdi. Ammo uni amalga oshirish uchun insoniyatga hali 100 yillik izlanishlar kerak boʻldi. Kimyoviy reaksiya natija­sida elektr toki hosil boʻlsa, uning teskarisini, yaʻni elektr toki taʻsirida moddalar orasida kimyoviy reaksiyalarli amalga oshirish mumkinligini olimlar qidira boshladilar. Haqiqatan ham 2 oy ichida ingliz olimlari Uilyam Nikolson (1753-1815-yy.) va Entoni Karlayl (1768-1840-yy.) birinchi boʻlib elektr toki taʻsirida suvni parchalash reaksiyasini, yaʻni G. Kavendish reaksiyasining teskarisini amalga oshirdilar. Ajralib chiqqan vodorod va kislorodni alohida idishlarga yigʻdilar va vodorodning hajmi kislorodnikidan ikki marta koʻpligini isbotladilar:
H₂O → 2H₂ + O₂

Nikolson va Karlayl ishlarining toʻgʻriligini fransuz kimyogari Jozef Lui Gey-Lyussak (1778-1850-yy.) ikki hajm vodorod va bir hajm kislorodning oʻzaro birikishi orqali yana bir karra isbotladi. Keyinchalik u gazlar oʻzaro reaksiyaga kirishganda, hosil qilgan birikmalari tarkibidagi ularning nisbatlari butun sonlar kabi boʻlishini aniqladi va 1808 yilda hajmiy nisbatlar qonunini eʻlon qildi va shu qonun yordamida ammiakda qancha azot va vodorod borligini isbotladi. Ilgari ammiakdagi bu gazlarning hajmiy nisbati 1:1 kabi deb hisoblanardi. Endi ammiak molekulasida bir atom azotga uch atom vodorod toʻgʻri kelishi va azotning atom massasi 5 emas, balki 14 ekanligi ham isbotlandi.

Endi vodorod va xlor gazlari aralashmasining reaksiyasini koʻrib chiqaylik ular oʻzaro reaksiyaga kirishib uchinchi gaz vodorod xloridini hosil qiladi. Bir hajm vodorod va bir hajm xlor oʻzaro reaksiyaga kirishganda bir hajm vodorod xloridini hosil qilishi kerak deb hisoblaymiz. 100 atom vodorod 100 atom xlor bilan reaksiyaga kirishganda bu zarrachalarch ning oʻzaro juftlashganida 100 molekula vodorod xloridi hosil boʻlishi kutiladi. Ammo reaksiya natijasida 200 molekula vodorod xloridining hosil boʻlishini tajriba koʻrsatadi. Demak birta vodorod zarrachasi bitta xlor zarrachasi bilan reaksiyaga kirishganda ikki molekula vodorod xloridi hosil boʻlishi lozim ekan, vodorod va xlor zarrachalari birgina atomlardan emas, balki ikkitadan atomlarning yigʻindisi boʻlib chiqmoqda. Bularning barchasi har qanday gazlarning bir xil miqdordagi soni bir xil hajmni egallashi aniqlandi. Bunga eng avval eʻtiborini qaratgan olim A. Avogadro (1776-1856-yy.) boʻlib, 1811-yilda eʻlon qilgap gipotezasi hozir ham oʻz ahamiyati va kuchini yoʻqotgan emas. Bu gipotezani eʻtiborga olsak vodorod va boshqa har qanday gazlarning atomlari va molekulalari orasida aniq chegara borligini bilamiz. Ammo oʻz zamonasida olimlar Avogadro gipotezasini tan olishmagan, gazsimon elementlarning atom va molekulyar farqiga hech kim eʻtibor qaratmagan. Bu anglashilmovchilik bir qancha chalkashliklarga olib keldiki, olimlar oʻz xatolarini Avogadro oʻlimidan soʻng 50 yil oʻtib bildilar va bir qator zaruriy elementlarning atom massalaridagi noaniqliklarni bartaraf etdilar.
Bu davrga kelib olimlar atom massalarini aniqlashning boshqa usullarini ham kashf qildilar. 1818-yilda Pyer Dyulong (1735-1838 yy.) va Aleksis Pti (1791-1820 yy.) shunday elementlardan birining atom massasini aniqladilar va bu tajriba 1819- yili matbuotda eʻlon qilindi. Ular­ning aniqlashicha, elementlarning solishtirma issiqik sigʻimi (bir birlik massadagi moddaning issiqligini bir darajaga koʻtarish uchun sarflanadigan issiqlik miqdori) ularning atom massasiga teskari proporpiopal ekan. Boshqacha aytganda, agar x-moddaning atom massasi y-elementidan ikki marta katta boʻlsa va ularning bir xil ogʻirlikdagi namunasiga teng miqdorda issiqlik taʻsir etilsa, y-namunaning harorati y-elementnikiga nisbatan ikki martaga koʻtariladi. Demaq molekulalar tarkibidagi element atom massasi bilan solishtirma issiqlik sigʻimi koʻpaytmasi oʻzgarmas son (Constanta) ekanligini aniqlandi:
6,3 = A ^.C
6,3 — atom issiqlik sigʻimi, A—elementning atom massasi, C— solishtirma issiqlik sigʻimi.
Bu usul bilan faqat qattiq holdagi elementlar uchun taxminiy qiymatlar olinsa ham, oʻz vaqtida kimyo fanida ijobiy natijalar olishga imkon yaratdi. Ya. Berselius Dyulong va Ptilarning solishtirma issiqlik sigʻimi qonunini elementlarning aniq atom massasini hisoblab topishda birinchi boʻlib koʻrishadi.³⁹
1819 - yilda nemis kimyogari Eylgard Mitcherlix (1794-1863 yy.) odatda kimyoviy tarkibi yaqin moddalar eritmalaridan qayta kristallanganda aralash kristallar shaklida ajralib chiqishini isbotladi, yaʻni bir modda molekulalari shaklan oʻziga oʻxshagan boshqa modda molekulalari bi­lan aralashib ketadi. Shunday qilib, izomorfizm ("bir xil shakl") qonuni yaratildi. Bu sonundan shunday xulosa chiqariladiki, aralash kristallar hosil qiluvchi moddalarning kimyoviy tabiati bir-biriga yaqin boʻladi.