Fosfat turşusu.
Ağ kristallik maddədir, -42,4
o
S-də əriyir,
suda istənilən nisbətdə həll olur. Sulu məhlullarda orta güclü
turşudur. Sənayedə fosfat turşusunu iki üsulla alırlar. Birinci
üsul Ca
3
(PO
4
)
2
-a sulfat turşusunun təsirinə əsaslanır:
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 3H
2
SO
4
= 3CaSO
4
↓ + 2H
3
PO
4
Süzməklə turşunu CaSO
4
-dan ayırırlar. Ekstraksiya üsulu
adlanan bu üsulla alınan turşunun tərkibində çoxlu miqdarda
kənar qarışıqlar olur.
Đkinci üsul (termıki üsul) fosforun yandırılmasından alınan
P
2
O
5
-in suda həll edilməsinə əsaslanır. Bu üsulla alınan turşu isə
yüksək təmizliyi ilə xarakterizə olunur.
Fosfor (+5) turşularının xüsusiyyətlərindən biri onların kon-
densləşmə qabiliyyətinə malik olmalarıdır:
H– O–P–OH + H–O–P–O–H→ H–O–P–O–P–OH + H
2
O
O
O
O
O
O
O
O H
H
H
493
2H
3
PO
4
→ H
2
O + H
4
P
2
O
7
(pirofosfat turşusu)
Sonrakı kondensləşmə nəticəsində polimer metafosfat turşu-
su əmələ gəlir.
nH
3
PO
4
= nH
2
O + (HPO
3
)
n
Fosfat turşusu böyük xalq təsərrüfatı əhəmiyyətinə malikdir.
O, fosforlu gübrələrin: sadə superfosfat - Ca(H
2
PO
4
)
2
+2CaSO
4
,
ikiqat superfosfat - Ca(H
2
PO
4
)
2
, ammofos - NH
4
H
2
PO
4
, diam-
mofos - (NH
4
)
2
HPO
4
istehsalında geniş istifadə olunur.
Fosfor bitkilərin və heyvanların həyat fəaliyyətində olduqca
mühüm rol oynayır. O, RNT, DNT və enerjini özündə cəmləş-
dirib və sonra orqanizmin istifadəsinə verən adezintrifosfatın
(ATF) tərkibinə daxildir.
12.6. VΙ A QRUP ELEMENTLƏRĐ (XALKOGENLƏR)
Xalkogenlərin ümumi xassələri.
Xalkogenlərə oksigen O,
kükürd S, selen Se, tellur Te və polonium Po aiddir. Elektron
quruluşları ...ns
2
np
4
ilə ifadə olunur. Sıra nömrəsinin artması ilə
atom radiusları artır, ionlaşma enerjiləri (cəd.12.7) və elektro-
mənfilikləri azalır (3,5-dən 2,5-ə qədər), metallıq xassələri isə
güclənir. Oksigen və kükürd tipik qeyri-metal, selen və tellur ya-
rımkeçirici, polonium isə radioaktiv metaldır. Cədvəl 12.6-dan
görünür ki, elementin sıra nömrəsinin artması ilə onların sıxlığı,
ərimə və qaynama temperaturları qanunauyğun dəyişir.
Oksigen və onun birləşmələri.
Yer qabığında ən geniş
yayılmış elementdir. Kütlə payı atmosfer oksigeni daxil olmaqla
494
47,2 % təşkil edir. Havanın həcmcə 21 %-i sərbəst oksigenin
payına düşür. Bir çox təbii birləşmələrin (suyun, oksidlərin, duz-
ların, silikatların və s.) tərkiniə daxildir. Oksigen həmçinin bitki
və heyvan orqanizmlərinin tərkib elementlərindən biridir. Rəng-
siz, iysiz qazdır, maye halda göy rənglidir. Suda az həll olur. 20
o
S-də həll olma qabiliyyəti kütlə payı ilə 0,04 % təşkil edir.
495
Cədvəl 12.6. VΙ A qrup elementi atomlarının və bəsit maddələrinin
bəzi xassələri
* Bərk oksigen, **Rombik kükürd
Oksigen həyati vacib elementdir
.
O, tənəffüs, yanma, çürü-
mə və digər proseslərdə iştirak edir. Təbiətdə oksigenin dövranı
baş verir. Atmosferdə oksigenin miqdarının təbii olaraq sabitləş-
məsi bitkilərdə və okean fitoplanktonlarında baş verən fotosin-
tezin, atmosferin yuxarı qatlarında suyun parçalanması hesabına
mümkün olur. Bu proseslər üçün lazım olan enerji günəş tərə-
findən həyata keçirilir.
Oksigen iki allotropik şəkildəyişmə: O
2
və O
3
(ozon) şək-
lində mövcuddur. O
2
molekulu yüksək dissosiasiya enerjsinə
(495 kC/mol) malik olduğundan kifayət qədər davamlılığa ma-
likdir və odur ki, oksigen atmosferdə sərbəst halda yaşama qabi-
liyyətinə malik olur. Həyəcanlanma zamanı kimyəvi aktiv for-
maya keçərək bir çox mürəkkəb və bəsit maddələrlə reaksiyaya
daxil olur.
Đki qoşalaşmamış p-elektronuna və yüksək elektromənfiliyə
malik olduğundan oksigen qüvvətli oksidləşdiricidir. O, bir çox
metalları oksidləşdirərək oksidlər və ya peroksidlər əmələ gə-
tirir. Oksidlərində -2, peroksidlərində isə -1 oksidləşmə dərəcəsi
göstərir. Ancaq F
2
O-da oksigen +2 oksidləşmə dərəcəsinə
malikdir.
Xassələr
8
O
16
S
34
Se
52
Te
Atomun radiusu, nm
0,073
0,104
0,117
0,135
Birinci
ionlaşma
enerjisi,
kC/mol
1312
1004
946
870
Elektromənfilik
3,5
2,5
2,1
2,0
Molekulun dissosiasiya enerjisi
495
420
310
188
Sıxlığı
1,27
*
2,07
**
4,82
6,25
Ərimə temperaturu,
o
S
-219
119
**
221
450
Qaynama temperaturu,
o
S
-183
445
**
685
990
Xarakterik oksidləşmə dərə-
cələri
-2
-2, +4,
+6
-2, +2,
+4, +6
-2, +2
+4, +6
496
O
Sənayedə oksigeni maye havanın fraksiyalı distilləsindən
alırlar.
Oksigen böyük miqyaslarda çuqun, polad istehsalında, sul-
fidli minerallardan metalların alınmasında, metalların kəsilmə-
sində və qaynaq edilməsində, reaktiv mühərriklərdə, üzvi
kimyada, təbabətdə və s. tətbiq edilir.
Ozon aşağıdakı quruluşa malikdir:
Rabitə uzunluğu 0,13 nm, valent bucağı isə 116,8
o
-dir. Güc-
lü oksidləşdirici maddədir. Suya qədər reduksiya olunma
potensialı oksigenin elektrod potensialından 837 mV artıqdır.
O
3
+ 6H
+
+ 6e = 3H
2
O
(m)
; E
0
298
= 2,07 V
Ozon təbiətdə günəş işığının təsirindən zəncirvari mexaniz-
mlə əmələ gəlir. Atmosferin yuxarı qatlarında əmələ gələn ozon
təbəqəsi yer kürəsini ultrabənövşəyi şüaların məhvedici təsirin-
dən qoruyur. Sənayedə ozonu quru havadan elektrik boşalması
keçirtməklə və suyun elektrolizindən alırlar.
Adi şəraitdə ozon qazdır. Zəhərlidir, havada icazə verilən
qatılıq həddi 0,1mq/m
3
qəbul edilir. Bu qatılıqda ozonun iyi ay-
dın hiss edilir. Yerə yaxın atmosfer təbəqəsində ozonun miqdarı
10
-7
-10
-6
% intervalında olur. Ozon qüvvətli oksidləşdirici oldu-
ğundan bakteriyalara öldürücü təsir göstərir. Onun bu xassəsin-
dən suyun zərərsizləşdirilməsində istifadə olunur.
Birləşmələrı.
Oksigen olduqca böyük sayda üzvi və qeyri-
üzvi birləşmələrin tərkibinə daxildir. Bunlardan bəziləri on bi-
rinci fəsildə təsvir edilmişdir, bir sira birləşmələri ilə isə sonrakı
fəsillərdə tanış olacağıq. Bu fəsildə oksid və hidroksidlərin
müəyyən xüsusiyyətləri qısa xarakterizə olunacaqdır
O
O
497
Oksidləri turşu, əsasi, amfoter və bitərəf ( duz əmələ gətir-
məyən
) oksidlərə təsnif etmək olar.
Qeyri-metal oksidləri və d-elementlərinin yüksək oksidləş-
mə dərəcəsinə uyğun gələn oksidləri turşu xassəlidir. Metalların
aşağı oksidləşmə dərəcəsinə uyğun gələn oksidlərinin hidratları
əsaslardır, amfoter oksidləri elektromənfiliyi nisbətən az olan
metallar, məsələn, Be, Al, Pb, Sn, Ge, Zn, Cr (+3), Be və s.
əmələ gətirir.
Turşu oksidlərinin (CO
2
, SO
2
, SO
3
, NO
2
, P
2
O
5
, CrO
3
,
Mn
2
O
7
və s.) xarakterik kimyəvi xassəsi əsaslarla, əsasi oksid-
lərin (Na
2
O, CaO, MgO, FeO, Cu
2
O və s.) xarakterik xassəsi
turşularla, amfoter oksidlərin (BeO, Al
2
O
3
, Ge
2
O
3
, SnO
2
, PbO
2
,
ZnO, Cr
2
O
3
və s.) xarakterik xassəsi isə həm turşu, həm də
əsaslarla reaksiyaya girib duz və su əmələ gətirməsidir.
Bitərəf oksidlər nə turşu, nə də əsaslarla təsirdə olmur.
Bunlara CO, SiO, N
2
O, NO misal ola bilər.
Oksidlərlə yanaşı oksigen tərkibində oksigen körpüsü olan
(–O–O–) peroksidlər adlanan birləşmələr əmələ gətirir. Bunlara
H
2
O
2
, Na
2
O
2
, KO
2
, BaO
2
və s.misal göstərə bilərik.
Hidrogen-peroksid göyümtül maye olub -0,4
o
S-də donur
və 150
o
S-də qaynayır. 0
o
S-də xüsusi çəkisi 1,47 q/sm
3
təşkil
edir. Quruluşu şək.12.5-də verilmişdir. Su molekul-larına oxşar
olaraq H
2
O
2
molekulları da hidrogen rabitələri əmələ gətirə
bilər.
Hidrogen-peroksid qüvvətli oksidləşdiricidir. O–O rabitəsi
zəif olduğundan hidrogen-peroksid davamsız birləşmədir, asan-
lıqla oksigenə və suya parçalanır:
2H
2
O
2
(m) = O
2
+ 2H
2
O (m); ∆H
0
= -196 kC
498
Qatı H
2
O
2
katalizatorun
çox cüzi iştirakı ilə belə
partlayışla parçalana bilər.
Hidrogen-peroksid parçala-
rın və kağızın ağardılmasın-
da, antiseptik xassəsinə gö-
rə suyun zərərsizləşdirilmə-
sində, tibbdə və s. istifadə
olunur. Hidrogen peroksid
həmçinin PbCO
3
boyası ilə
işlənilmiş qədim rəsm əsər-
lərinin bərpasında tətbiq
olunur. Belə əsərlərdə PbCO
3
-ün PbS-ə çevrilmsi hesabına qa-
ralma baş verir. H
2
O
2
ilə bərpada qara rəngli qurğuşun 2-sulfid
PbS + 4H
2
O
2
= PbSO
4
+ 4H
2
O
tənliyi üzrə ağ rəngli qurğuşun 2-
sulfata çevrilir.
Kükürd, selen, tellur və onların birləşmələri.
Adi şəraitdə
S, Se, Te bərk maddələrdir (cəd. 12.6). Kükürd təbiətdə sərbəst
və sulfidli mineralları (FeS
2
, ZnS, PbS, Bi
2
S
3
, MoS
2
və s.) və
sulfatları şəklində yayılmışdır. Kükürd birləşmələri həmçinin
faydalı kömürlərin, neftin və təbii qazın tərkibinə daxildir. Sul-
fatlar şəklində dəniz sularında da rast gəlinir. Yer qabığında sər-
bəst halda zəngin yataqlar əmələ gətirdiyindən kükürdün alın-
ması kükürd yerləşən laya təzyiq altında qaynar su vurulmasına
əsaslanır. Bu zaman kükürd əriyərək yerin səthinə çıxır. Bunun-
la yanaşı kükürd əlvan metallurgiyada və təbii qazın işlənilmə-
sində əlavə məhsul kimi alınır.
Selen və tellura təbiətdə metalların selenidləri və telluridləri
şəklində rast gəlinir. Onları adətən misin rafinə edilməsində (tər-
kibindəki qarışıqlardan təmizlənməsində) əmələ gələn şlamlar-
dan alırlar.
Kükürd bir neçə allotropik şəkildəyişməyə malikdir. Adi və
ya rombik kükürd (
α
-forma) limonu-sarı rəngdə olub 95,5
o
S-
yə qədər davamlıdır. 95,5
o
-dən yuxarı temperaturda daha tünd
Şəkil 12.5. Hidrogen-peroksidin
quruluşu
499
rəngdə olan monoklinik kükürdə (
β
-forma) çevrilir. Hər iki for-
ma səkkiz üzvlü (S
8
) həndəsi quruluşa malik həlqələr şəklində
olur. Selen və tellur bərk halda ziqzaqvari zəncirlər əmələ gətirir.
Kükürd əsasən sulfat turşusunun alınmasında, rezinin vul-
kanlaşdırılmasında, yuyucu vasitələrin, dərman preparatlarının,
insektisidlərin, funqisidlərin və barıtın istehsalında və s. tətbiq
olunur.
Selen və tellurun tətbiqi əsasən işığın təsirindən onların
elektrik keçiriciliyinin artması (fotokeçiricilik) ilə bağlıdır. Bu-
nunla əlaqədar selen fotoelementlərdə, fotoekspanometrlərdə və
s. tətbiq edilir. Az miqdarda selen insan orqanizmi üçün faydalı
hesab edilir. Xüsusən gözün görmə qabiliyyətində mühüm rol
oynayır. Yüksək qatılıqlarda (ĐQH 2mq/m
3
) selen və onun bir-
ləşmələri zəhərlidir. Tellur və onun birləşmələri (ĐQH 0,1-
0,4mq/m
3
) isə selenə nisbətən daha qüvvətli zəhərli maddələrdir.
Hidrogen-sulfid.
Sulfidlərə, məsələn, FeS-ə sulfat və ya
xlorid turşusu ilə təsir etdikdə lax yumurta iyi verən, pis iyli H
2
S
ayrılır:
FeS(k) + 2H
+
(aq) H
2
S(q) + Fe
2+
(aq)
Hidrogen-sulfid sulu məhlulda zəif turşudur, zəhərlidir, qüv-
vətli reduksiyaedici xassəyə malikdir. Məsələn:
2- 0 6+ 1–
H
2
S + 4Cl
2
+ 4H
2
O = H
2
SO
4
+ 8HCl
Sulfidlər və hidrosulfidlər adlanan iki növ duz əmələ gətirir.
Sulfidlərin əksəriyyəti (CuS, FeS, ZnS, CdS, PbS, MnS, CoS,
NiS və s.) suda həll olmur. Na
2
S, K
2
S suda həll olur.
Həll ol-
mayan sulfidləri müvafiq metalın həll olan duzu məhluluna H
2
S
və ya həll olan sulfidlərin məhlulu ilə təsir etməklə almaq olar.
Məsələn:
MnSO
4
+ Na
2
S = MnS↓ + Na
2
SO
4
→
←
500
H
2
Se və H
2
Te çox pis iyli, olduqca zəhərli qazlardır.
Kükürd-4 oksid
SO
2
.
Kükürdün yandırılmasından alınır.
Bundan başqa çoxlu miqdarda kükürd qazı sulfidli mineralların
(FeS
2
, ZnS, PbS və s.) yandırılmasından əmələ gəlir. Məsələn:
2+ 1- 0 3+ 2– 4+ 2–
4FeS
2
+11O
2
= 2Fe
2
O
3
+8SO
2
Selen və tellur da havada oksidləşdikdə SeO
2
və TeO
2
əmələ
gəlir.
Kükürd 4-oksid rəngsiz, kəskin iyli qazdır. Suda yaxşı həll
olur. Bu zaman su ilə kimyəvi təsirdə olub sulfid H
2
SO
3
turşusu
əmələ gətirir. Orta güclü turşudur (K
1
≈2.10
-2
, K
2
=6,3.10
-8
), an-
caq sulu məhlullarda mövcuddur.
Kükürd 4-oksid və eləcə də sulfid turşusu həm reduksiya-
edici, həm də oksidləşdirisi xassəyə malikdir. Məsələn:
4+ 0 6+ 1–
H
2
SO
3
+ Cl
2
+H
2
O = H
2
SO
4
+ 2HCl
H
2
SO
3
+ 2H
2
S = 3S↓ + 3H
2
O
Kukud 6-oksid
SO
3
rəngsiz mayedir, 16,8
o
S-də kristallaşır
və 44,7
o
S-də qaynayır. Katalizatorun iştirakı ilə kükürd 4-oksid
oksigenlə oksidləşərək kükürd 6-oksidə çevrilir. SO
3
suda həll
olduqda sulfat turşusu əmələ gətirir.
Sulfat turşusu H
2
SO
4
.
Sulfat turşusu rəngsiz, 20
0
S-də
xüsusi çəkisi 1,83-1,84q/sm
3
(91-94%) olan özüllü mayedir.
Sənayedə sulfat turşusu kontakt üsulu ilə alınır. Bu üsul SO
2
və O
2
qarışığının katalizatorla (V
2
O
5
) görüşdükdə (kontaktda ol-
duqda) SO
3
-ün əmələ gəlməsinə əsaslanır. Alınan SO
3
-ü 96-
98%-li sulfat turşusu ilə tuturlar. SO
3
-lə doymuş belə turşu
oleum
adlanır. Su ilə durulaşdırmaqla lazımi qatılıqlı sulfat tur-
şusu əldə edirlər. Sulfat turşusunun alınmasında xammal kimi
501
istifadə olunan SO
2
-ni sulfidli mineralların (FeS
2
ZnS, PbS və s.)
və kükürdün yandırılmasından alırlar.
Qüvvətli turşudur, kimyəvi xassələri qatılığından asılıdır.
Qatı halda qüvvətli oksidləşdiricidir. Odur ki, qatı halda bir çox
metalları, qeyri-metalları və mürəkkəb maddələri asanlıqla ok-
sidləşdirir:
8HI + H
2
SO
4
= 4I
2
+ H
2
S↑ + 4H
2
O
C + 2H
2
SO
4
= CO
2
↑ + 2SO
2
↑ + 2H
2
O
Sulfat turşusu gərginlik sırasında gümüşə qədər olan metal-
ları oksidləşdirir. Onun reduksiya məhsulu metalın aktivliyin-
dən, turşunun qatılığından və temperaturdan asılı olaraq müx-
təlif ola bilər. Az aktiv metallarla SO
2
-yə, daha aktiv metallarla,
məsələn, zinklə SO
2
, S və H
2
S-ə reduksiya oluna bilər:
Cu + 2H
2
SO
4
= CuSO
4
+ SO
2
↑ + 2H
2
O
Zn + 2H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ SO
2
↑ + 2H
2
O
3Zn + 4H
2
SO
4
= 3ZnSO
4
+ S↓ + 4H
2
O
4Zn + 5H
2
SO
4
= 4ZnSO
4
+ H
2
S↑ + 4H
2
O
Qatı sulfat turşusu Fe, Al, Ni, Cr, Ti-nı passivləşdirir. Odur
ki, bu metallar qatı turşu ilə praktiki təsirdə olmurlar.
Duru sulfat turşusu metalları özunun hidrogen ionları ilə ok-
sidləşdirir. Bu halda o, Pb-u çıxmaqla (PbSO
4
çöküntüsünün
əmələ gəlməsi səbəbindən) gərginlik sırasında hidrogendən sol-
da yerləşən metallarla hidrogenin ayrılması ilə təsirdə olur.
Əksər sulfatlar suda yaxşı həll olur. BaSO
4
, SrSO
4
, PbSO
4
praktiki həll olmayan, CaSO
4
isə az həll olan duzlardır.
Sulfat turşusu kimya sənayesinin ən mühüm məhsulları-
ndan biridir. Gübrə istehsalında (50 %-dən çox), üzvi sintezdə,
partlayıcı maddələrin alınmasında, neft və neft məhsullarının tə-
mizlənməsində, boya istehsalında və s. tətbiq edilir .
502
Tiosulfat turşusu
H
2
S
2
O
3
. Davamsız, zəif turşudur. Otaq
temperaturunda sulfid və sərbəst kükürdə parçalanır. Duzları,
yəni tiosulfidlər davamlı birləşmələrdir.
Ən mühüm duzu Na
2
S
2
O
3
·5H
2
O-dur. Reduksiyaedici xas-
səyə malikdir, onu Na
2
SO
3
məhlulunu kükürdlə qaynatmaqla
almaq olar.
Natrium tiosulfat fotoqrafiyada, toxuculuq sənayesində,
tibbdə, baytarlıqda, analitik kimyada və s. tətbiq edilir.
Dostları ilə paylaş: |