Cədvəl 11.10.VIII qrup metallarının yayılması,
əas mineralları və alınması
Metal
Yayil-
ması,% )
Əsas mineralları
Alınması
Fe
4
Maqnitli dəmir daşı –
Fe
3
O
4
; Qırmızı dəmir
daşı –Fe
2
O
3
; Qonur dəmir
daşı - 2Fe
2
O
3
.3H
2
O
3Fe
2
O
3
+C=2Fe
3
O
4
+CO;
Fe
3
O
4
+CO=3FeO+ CO
2
;
FeO + CO = CO
2
+ (Fe+
4% C)-çuqun
Co
4.10
-2
Kobalt parıltısı - CoAsS
Kobalt şpeysi - CoAs
2
(Co
2
O
3
+ Co
2
O
3
) qarışığı
+ C(və ya H
2
) →Co+CO
Ni
1.10
-2
Nikelin –NiAs
Nikel parıltısı - NiAsS
NiO+ C(və ya H
2
) =Ni +
+ CO
Platin
metal
ları
10
-6
Bir qayda olaraq platin
metalları sərbəst halda
birgə tapılır
Bir-birindən ayırmaq
la, Cu,Ni istehsala-
tı şlamlarından
Nikel və kobalt onların filizlərinin işlənilməsindən alınan
oksidlərin karbon və ya hidrogenlə reduksiyasından alınır (cəd.
11.10). Nikel və kobaltın dünyada istehsalı uyğun olaraq təx-
minən 700 min ton/il və 30 min ton/il təşkil edir.
Nikel və kobalt bir sıra reyaksiyalarda katalizator kimi, ra-
dioaktiv kobalt isə tibbdə tətbiq edilir. Nikeldən metal əşyaların
səthinə müdafiə–bəzək örtüklərinin çəkilməsində geniş istifadə
olunur. Nikel əsasında çoxlu sayda qiymətli ərintilər: oda
davamlı – nimonik (59% Ni, digərləri: Cr, Co və.s.), inkonel
(73% Ni, digərləri: Cr, Fe və.s); nixrom (60% Ni, digərləri Cr,
Fe və s.), alüminel (Ni-in Al, Mn, Co, Si-la ərintisi), kimyəvi
davamlı – monel (65% Ni, digərləri Cu və s.), maqnit xassəli –
permalloy
(78,5% Ni, 21,5% Fe) alırlar. Tərkibində 36% dəmir
448
olan Ni-Fe ərintisi (invar)100
0
S-yə qədər qızdırıldıqda praktiki
genişlənmir.
Kobalt əsasında müxtəlif xassəli ərintilər: maqnit xassəli
(Ni-Co), həddən artıq möhkəm olan –stellit (Ni – Cr – W - Co)
və pobedit (WC +Co), odadavamlı – vitallium (65% Co + Cr, Ni
və Mo) alırlar.
Platin qrupu metallarını sərbəst şəkildə rast gəlinən metallar
qarışığından, nikel, mis və digər metalların işlənməsindən alınan
şlamlardan ayırmaqla alırlar. Platin metallarından müxtəlif pro-
seslərdə katalizator kimi, laboratoriya qablarının (platin kasa,
putə), elektoliz proseslərində anodların hazırlanmasında istifadə
olunur. Platinin rodiumla və iridiumla ərintilərindən termocütlər
hazırlanır.
Platin və palladium həmçinin zərgərlikdə, diş protezlərinin
hazırlanmasında və s. tətbiq edilir.
11.9. DÖVRĐ SĐSTEMĐN Ι-ΙΙ QRUPUNUN
d-METALLARININ KĐMYASI
ΙB qrup metalları.
ΙB qrup metallarına Cu, Ag, Au
daxildir.
Mis yer qabığında yayılmış elementlərə, gümüş və qızıl isə
nisbətən nadir elementlər sırasına daxildir. Mis açıq qırmızı,
gümüş ağ, qızıl isə sarı rəngli metaldır.Valent elektron təbəqələri
(n-1)-d
10
ns
1
quruluşuna malikdir. d-yarımsəviyyəsinin elektron-
larla tam tutulması bu metalların ərimə temperaturunun
(şək.11.8), atomlaşma entalpiyasının (şək.11.9) azalmasına,
entropiyalarının isə artmasına səbəb olur. Bu metallar, xüsusən
də gümüş və qızıl az bərkliyə malik olub yüksək plastikliklə xa-
rakterizə olunurlar. Misin və gümüşün sıxlığı bir-birinə yaxındır,
qızılın sıxlığı isə kifayət qədər yüksəkdir (cəd. 11.10). Bu metal-
ların atomlarının xüsusi elektron quruluşları (n-1)d
10
ns
1
ilə əla-
qədar olaraq onlar yüksək elektrik və istilik keçiriciliyinə ma-
449
likdirlər. Gümüş ən yüksək elektrik və istilik keçiriciliklə xa-
rakterizə olunur.
Bu metallar öz dövrləri daxilində ən yüksək standart elek-
trod potensialına malikdirlər ( şək. 11.3 və cəd. 11.11). Bununla
əlaqədar yüksək kimyəvi davamlı metallardırlar və onların bu
davamlılığı elementin sıra nömrəsinin artması ilə artır.
Cədvəl 11.11. Ι qrupun d-metallarının bəzi xassələri
Element
Simvol
Metalın
sıx-
lığı,
q/cm
3
,
(20
0
S)
Birinci
ionlaşma
enerjisi,
kC/mol
Atom
radiusu,
nm
Standart
elektrod
potensialı,
V
Mis
Cu
8,96
746
0,128
0,34(Cu
2+
)
Gümüş
Ag
10,5
731
0,144
0,8(Ag
+
)
Qızıl
Au
19,32
891
0,144
1,5(Au
3+
)
Gümüşə və qızıla təbiətdə sərbəst rast gəlinir, havada oksid-
ləşmirlər.
Mis nəm havada oksigenin və karbon qazının təsirindən
yaşıl rəngli əsası mis 2-karbonat Cu
2
(OH)
2
CO
3
təbəqəsi (paxır)
ilə örtülür. Havada H
2
S olarsa gümüşün səthində qara rəngli
Ag
2
S pərdəsi əmələ ğəlir.
Cu və Ag nitrat və qatı sulfat turşularında, Au isə çar ara-
ğında (3HCl + HNO
3
) həll olur:
Au + HNO
3
+ 4HCl = H[AuCl
4
] + NO + 2H
2
O
Mis yarımqrupu elementləri oksigenin iştiraki ilə qələvi me-
tal sianidlərinin məhlullarında da həll olurlar. Məsələn:
4Au +8KCN + 2H
2
O + O
2
=4K[Au(CN)
2
] + 4KOH
ΙB qrupu elementləri birləşmələrində dəyişən oksidləşmə
dərəcəsi: mis +1 və +2, gümüş +1, +2, +3, nadir hallarda +4,
450
qızıl +1, +3, +5 oksidləşmə dərəcəsi göstərirlər. Mis üçün ən çox
xarakterik oksidləşmə dərəcəsi +2, gümüş üçün +1, qızıl üçün
isə +3-dür.
Cu
+
, Ag
+
, Au
+
–nın əksər binar birləşmələri suda pis həll olur.
Lakin NH
3
, CN
-
, I
-
liqandları ilə kompleks birləşmələr
əmələ gətirərək həll olurlar. Suda kifayət qədər yaxşı həll
olurlar. ΙB qrupunun bütün d-elementləri üçün kompleks əmələ
gətirmə xarakterikdir.
Bu birləşmələrdə Ag
+
, Cu
+
üçün 2; Cu
2+
,
Au
3+
üçün isə 4 və 6 koordinasiya ədədi xarakterikdir.
Mis sənayedə pirometallurji, hidrometallurji və elektroliz
üsulları ilə alınır. Gümüş və qızılın alınmasının əsasında isə əsa-
sən onların sianid komplekslərinin sinklə reduksiyasına əsas-
lanan hidrometallurji üsul durur.
Misdən kabellərin, elektrik naqillərinin, cihazların və mü-
hərriklərin cərəyan daşıyıcı hissələrinin, sinklə (latun), qalayla
(tunc), nikellə (melixor), nikel və sinklə (neyzilber) ərintilərinin
və monetlərin (nikel, qalay və sinklə ərintisi) hazırlanmasında
tətbiq edilir. Qızıl və gümüş zərgərlikdə, elektrik kontaktlarının,
monetlərin, medalların hazırlanmasında istifadə olunur. Gümüş-
dən həmçinin elektrovakum cihazlarının, katalizatorların hazır-
lanmasında və suyun
sterilə
edilməsində istifadə olunur. Bu
metalların üçü də qalvanik örtüklərin: müdafiə (mis), dekorativ
(qızıl, gümüş) alınmasında tətbiq olunur. Gümüş tozu çox zəhər-
lidir.
Gümüşün halogenid duzlarından fotoqrafiyada, mis kupo-
rosundan (CuSO
4
.5H
2
O) kənd təsərrüfatı ziyanvericilərinə qarşı
mübarizədə istifadə olunur və s. Misin, gümüşün və qızılın
bütün birləşmələri zəhərlidir
ΙΙB qrup metalları.
ΙΙ qrupun d-elementlərinə Zn, Cd və
Hg daxildir. Sink geniş yayılmış, kadmium və civə isə nisbətən
nadir metallardır (cəd.11.12). Sinkdən civəyə doğru atom
radiusları artır. Bəsit maddələr şəklində bu metallar gümüşü-ağ
rəngli (sink-göyümtül çalara malik olur) metallardır. ΙΙ qrupun
d-
elementlərində (n-1)d- və eləcə də ns-yarımsəviyyələri
451
tamamlanmış olur (( n-1) d
10
ns
2
). Odur ki, bu metallaın xassələri
öz dövrləri daxilində digər d-metallarının xassələrindən əsaslı
dərəcədə fərqlənir. Belə ki, bu metallar aşağı ərimə (civə otaq
temperatunda mayedir) və qaynama temperaturlarına, atomlaş-
ma entalpiyasına (şək.11.9), bərkliyə, yüksək entropiyaya, aşağı
sıxlığa ( cəd. 11.11) malik olmaları ilə fərqlənirlər.
Cədvəl 11.12 Sink yarımqrup elementlərinin yayılması, əsas
mineralları və alınması
Metal
Yayılması,
%(kut.p.)
Əsas
mineralları
Alınması
Zn
0,01
Sink parıltısı-
ZnS
2ZnS + 3O
2
= 2ZnO + 2SO
2
ZnO + C = Zn + CO
Cd
1.10
-5
Kadmium
parıltısı-CdS
Zn istehsalat tullantılarının
işlənməsindən alınan CdSO
4
-
dən alınır:
CdSO
4
+ Zn = Cd + ZnSO
4
Hg
1.10
-6
Kinovar-HgS
HgS + O
2
= Hg + SO
2
Kadmium plastiki, sink isə kövrək metaldır. Sıra nömrəsinin
artması ilə bu metalların termodinamik və kimyəvi davamlılığı
artır. Standart elektrod potensialları mənfi qiymətlərdən (sink)
müsbət qiymətlərə qədər (civə) (cəd.11.11) dəyişir, həmçinin,
elektromənfilikləri artır (şək. 11.10). Havada qaldıqda bu me-
tallar müdafiə pərdələri (kadmium və civədə oksid, sinkdə hid-
rokso-karbonat) ilə örtülür ki, bu da onları korroziyadan qoru-
yur.
Sink və kadmium otaq temperaturunda mineral turşularda
həll olur. Halogenlərlə, kükürdlə, sink həmçinin amfoter oldu-
ğundan qələvi məhlulu ilə də təsirdə olur:
Zn + 2NaOH +2H
2
O + Na
2
[Zn(OH)
4
] + H
2
452
Civə kükürdlə, halogenlərlə qarşılıqlı təsirdə olur və oksid-
ləşdirici turşularda (HNO
3
, qaynar qatı H
2
SO
4
, çar arağında) həll
olur, HCl və duru H
2
SO
4
turşularında isə həll olmur.
Civə bir çox metallarla (Na, Sn, Ag, Au və s.) amalqam
adlanan ərintilər əmələ gətirir. Bu metallar üçün +2 oksidləşmə
dərəcəsi xarakterikdir, civə həmçinin +1 oksidləşmə dərəcəsi də
göstərir.
Sink və kadmium suda praktiki həll olmayan hidroksidlər:
Zn(OH)
2
, Cd(OH)
2
əmələ gətirir. Bu hidroksidlər turşularda,
Zn(OH)
2
amfoter olduğundan həmçinin qələvi məhlullarında da
həll olur:
Zn(OH)
2
+ 2NaOH = Na
2
[Zn(OH)
4
]
Civə hidroksid əmələ gətirmir. Bu elementlər üçün kom-
pleks əmələ gətirmə xarakterikdir. Məsələn:
Zn(OH)
2
+ 4NH
3
=
[Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
Sink və kadmium ərintilərin (sink-latunların, neyzilberın və
s., kadmium diyircəkli yastıqların, mətbəə ərintilərinin, lehimlə-
rin) hazırlanmasında, polad əşyaların səthinə müdafiə örtüklə-
rinin çəkilməsində, kimyəvi cərəyan mənbələrində və s. istifadə
olunur.
Kadmiumdan həmçinin atom reaktorlarında neytronların
sürətinin tənzimlənməsində istifadə edilir. Civədən nəzarət-ölçü
cihazlarında (termometrlərdə, manometrlərdə, barometrlərdə),
vakum cihazlarında, polyaroqrafik analizdə, düzləndiricilərdə,
qaz-boşalma işıq mənbələrində istifadə olunur və s.
453
Cədvəl 11.13. ΙΙ qrupun d-metallarının bəzi xassələri
ZnS ağ rəngli piqmentlərin, lyumineoforların, lyumine-
sensiyaedici maddələrin, lazer linzalarının, CdS sarı rəngli piq-
mentin, fotorezistor və lyumineforların, HgS qırmızı rəngli piq-
mentin hazırlanmasında istifadə olunur. ZnO, kadmium və civə
selenidlər və telluridləri yarımkeçirici kimi istifadə olunur.
Element
Simvol
Metalın
sıxlığı,
q/sm
3
,
(20
0
S)
1-ci ionlaş-
ma enerji-
si,kC/mol
Atom
radi-
usu,
nm
Standart
elektrod
potensialı,
V
Sink
Zn
7,1
906
0,139
-0,76
Kadmium
Cd
8,7
867
0,156
-0,40
Civə
Hg
13,55
1001
0,160
+0,79
454
On ikinci fəsil
QEYRĐ-METALLARIN KĐMYASI
Qeyri-metallar insan həytında olduqca mühüm rol oynayır.
Orqanizmdə baş berən bütün həyati proseslər oksigen, karbon,
azot, hidrogen və digər qeyri-metalların mövcudluğu ilə bağ-
lıdır. Oksigen və silisium yer qabığında ən geniş yayılmış ele-
mentlərdir. Bu elementlər yer qabığının atmosfer oksigeni daxil
olmaqla kütləcə 57%-ni təşkil edirlər. Bir çox qeyri-metalların
orta məktəb həcmində öyrənildiyni nəzərə alaraq onların fərdi
xarakterizələrindən çox ümumü xassələrinə böyük diqqət
göstərilmışdir. Azot, oksigen, kükürd, xlor, fosfor və ftor dünya
iqtisadiyyatında çox böyük miqyaslarda istifadə olunur. Təqdim
olunan fəsilə həmçinin tellur, arsen və germanium polumetalları
də daxil edilmişdir.
12.1 QEYRĐ-METALLARIN TƏBĐƏTDƏ YAYILMASI VƏ
XASSƏLƏRĐ
Qeyri-metalların fiziki və kimyəvi xassaləri onların dövri
sis-temdəki vəziyyəti ilə bağlıdır. Onlar VΙΙΙ (təsirsiz qazlar),
VΙΙ (ha-logenlər), VΙ (xalkogenlər), V (azot, fosfor, arsen), ΙV
(karbon, silisium), ΙΙΙ (bor) və Ι (hidrogen) qruplarda yerləşirlər.
Qeyri-metalların fiziki xassələri.
Qeyri-metallar adi
şəraitdə ya atomlar (təsirsiz qazlar) və ya moekullar səklində
qaz (dövri sistemin sağ hissəsi və hidrogen), yaxud maye bromu
çıxmaq şərti ilı bərk halda olurlar (şək. 12.1).
Bərk qeyri-metallar ya kristallar (karbon, silisium və s.) və
ya nisbətən böyük olmayan makromolekullar (B
12
, S
8
, P
4
) əmələ
gətirirlər. V-VΙΙΙ qrupun qeyri-metallarının ərimə və qaynama
temperaturları onların sıra nömrəsinin artması ilə artır.
455
1
2
3
4
5
6
Qruplar
I VIII
Şəkil 12.1Qeyri-metalların aqreqat halları
(sol hissə-bərk, sağ hissə-qazvari, Br
2
-maye )
Qeyri-metalların kimyəvi xassələri.
Dövrlərdə sıra nömrə-
sinin artması ilə əlaqədar valent elektronlarının nüvə ilə əlaqəsi
artdığından atom radiuslarının azalması baş verir ki, bu da onla-
rın dövr daxilində soldan sağa getdikcə ionlaşma enerjisinin art-
masına, başqa sözlə, qeyri-metallıq xassələrinin güclənməsinə
səbəb olur. Eyni qrup daxilində isə sıra nömrəsi artdıqca atom
radiuslarının artması və nüvənin yükünün ekranlaşma effektinin
güclənməsi nəticəsi olaraq elementlərin ionlaşma enerjisi azalır.
Bunun nəticəsi olaraq bu elementlərin sıra nömrəsi artdıqca
qeyri-metallıq xassələri zəifləyir.
Qeyri-metallar içərisində ftor, oksigen, xlor, brom ən güclü
oksidləşdirici maddələrdir. Ftor bütün oksidləşdiricilər içərisin-
də ən güclü oksidləşdiricidir. Hidrogen, bor, karbon, silisium,
germanium, fosfor, arsen və tellur isə əsasən reduksiyaedici xas-
sə göstərirlər.
Azot, kükürd, yod isə aralıq oksidləşmə-reduksiya xassələri
göstərirlər. Göstərilənlərlə əlaqədar oksigen, halogenlər əsasən
ion tipli birləşmələr əmələ gətirdiyi halda bor, karbon, hidrogen,
azot, fosfor isə əsasən kovalent tipli birləşmələr əmələ gətirir.
Təsirsiz qazlar çox az sayda birləşmələr əmələ gətirir. Bunlara
XeF
2
, XeF
4
, XeF
6
, ksenonun oksidləri və oksiftoridləri misal ola
bilər.
H
2
ΙΙΙ VΙ V VΙ VΙΙ
He
(B)
n
(C)
n
N
2
O
2
F
2
Ne
(Si)
n
(P)
n
(S)
n
Cl
2
Ar
(As)
n
(Se)
n
Br
2
Kr
(Te)
n
(I
2
)
n
Xe
(At)
n
Rn
D
öv
rl
ər
456
Atom radiuslarının kiçılməsi
Đonlaşma enerjisinin artması
Dostları ilə paylaş: |