Metalların təbiətdə yayılması
Metallar yer qabı
ğında müxtəlif yataqlar şəklində yayılmışdır. Yer qabığı dəniz
s
əthindən 16 km dərinlikdə yerləşən litosferdən, dəniz və okeanlardan ibarət
hidrosferdən v
ə atmosferdən təşkil olunmuşdur. Yer qabığının əsas kütləsini (95%-
ni) litosfer t
əşkil edir. Odur ki, yer qabığı dedikdə əsasən litosfer nəzərdə tutulur.
Elementl
ərin yer qabığında yayılmasını öyrənən ilk tədqiqatçı amerika alimi F. U.
Klark, rus aliml
ərindən isə A. Y. Fersman, V. . Vernadski və Vinoqradov olmuşdur.
Akademik Fersmanın t
əklifi ilə Yer qabığında elementlərin miqdari olaraq
yayılmasını ifad
ə etmək üçün “klark” kəmiyyəti qəbul edilmişdir ki, bu da çəki faizi
(ç
əki klarkı) və ya atom faizi (atom klarkı) ilə ifadə olunmuşdur.
Metalları t
əsnif edən zaman əsasən “səpələnmiş” və “nadir” terminləri işlənir.
S
əpələnmiş metalların öz mineralları olmur və onlara başqa filizlərlə birlikdə rast
g
əlinir. Bunlara misal qalliumu, indiumu, talliumu, reniumu, hafniumu göstərmək olar.
T
əbiətdə az tapılan, ətraflı öyrənilməyən və bu səbəbə görə texnikada az tətbiq
edil
ən metallara nadir metallar deyilir. Bunlara misal olaraq rubidiumu, seziumu,
lantan v
ə lantanoidləri göstərmək olar. Lakin nadir metal anlayışı şərti anlayışdır, çünki
bu metalların istehsalı v
ə tətbiq sahəsi genişləndikcə onlar adi metallar sırasına daxil
edilirl
ər.
Metalların g
ərginlik sırasında qalaya qədər yerləşən metallara təbiətdə əsasən
birl
əşmələr şəklində rast gəlinir. Qalay, mis, gümüş və civəyə həm birləşmə və həm də
s
ərbəst halda, qızıla və platinə sərbəst halda (külçə şəklində) rast gəlinir.
Metallar əsasən sənayedə filizlərdən alınır. Filizl
ərə müxtəlif oksidləri, sulfidləri,
halogenidl
əri, karbonatları, fosfatları misal göstərmək olar.
T
ərkibində oksigen olan filizlərdən ən çox rast gələni Fe
2
O
3
(hematit), Al
2
O
3
(boksit), TiO
2
(rutil), MnO
2
(pirolüzit), SnO
2
(kassiterit) v
ə başqalarıdır.
Kükürdlü filizl
ərə təbiətdə əsasən mono və ya polisulfidlər şəklində rast gəlinir.
Bunlardan
ən çox yayılanı FeS
2
(d
əmir kolçedanı), Cu
2
S · FeS
2
(mis kolçedanı), ZnS
(sfalerit), HgS (kinovar) v
ə s.-dir.
Halogenidl
ərə əsasən xloridli birləşmələr şəklində rast gəlinir: NaCl (qalit), KCl
(
şilvin), NaCl · KCl (silvinit) və s.
Metalların alınma üsulları
67
T
əbiətdə metallar sərbəst (Au, Ag, Hg, Pt) və birləşmələr halında yayılmışdır.
Metallar s
ənayedə əsasən filizlərdən alınır. Sənayedə metalları almaq üçün lazım olan
t
əbii birləşmələrə filiz deyilir. Ən çox istifadə edilən filizlər aşağıdakılardır:
1) Oksidlər: Al
2
O
3
· n H
2
O
─boksid, Fe
3
O
4
─maqnetit (dəmir yanığı)
2) Sulfidlər: FeS
2
─ pirit, HgS ─ kinovar və s.
3) Karbonatlar: CaCO
3
─ əhəng daşı, FeCO
3
─siderid və s.
4) Xloridlər: NaCl
─ qalit, KCl─ silvin, NaCl · KCl ─silvinit
5) Sulfatlar: CaSO
4
· 2H
2
O
─ gips, BaSO
4
─ ağır şpat və s.
Filizl
ərdən metallar əsasən 3 üsulla alınır:
1) Pirometallurgiya. Bu üsulla metallar filizl
ərdən yüksək temperaturda
reduksiyaedicil
ər vasitəsilə (C, CO, H
2
v
ə aktiv metallar) alınır. (Yadda saxlamaq
lazımdır ki, sulfidl
ər, karbonatlar reduksiyadan əvvəl oksidlərə çevrilir).
1) Cu
2
O + C
t
=
2Cu + CO
2) Fe
2
O
3
+ 3CO
t
=
2Fe + 3 CO
2
3) 2ZnS + 3O
2
t
=
2ZnO + 2SO
2
4) ZnO +C
t
=
Zn + CO
5) FeCO
3
t
=
FeO + CO
2
6) FeO +CO
t
=
Fe + CO
2
7) Cr
2
O
3
+ 2Al
t
=
2Cr + Al
2
O
3
(alüminotermiya)
8) MoO
3
+ 3H
2
t
=
Mo + 3 H
2
O
WO
3
+ 3H
2
t
=
W + 3 H
2
O (hidrogenotermiya)
2)Hidrometallurgiya.
Metal birl
əşmələrinin məhlula keçirilməsi və onun nisbətən aktiv metalla
reduksiyası prosesidir. Bu yolla Au, Ag, Zn, Cu v
ə s. metalları almaq olur:
CuO + H
2
SO
4
= CuSO
4
+ H
2
O
CuSO
4
+ Fe = Cu + Fe SO
4
4Au + 8 KCN + O
2
+2H
2
O = 4 K[Au(CN)
2
] + 4KOH
2 K[Au(CN)
2
] + Zn = K
2
[Zn(CN)
4
] + 2Au
3) Elektrometallurgiya
─ metal birləşmələrinin ərintilərindən metalların
elektroliz yolu il
ə alınması prosesi:
2
NaCl
→
−z
ele
2
K
Na
+
2
A
Cl
ərinti
68
el-z
el-z
el-z
el.
2
2Al
3
O
→
− z
ele
K
Al
4
+
2
3
A
O
Metalların kimyəvi xassələri.
Metallar elektrom
ənfiliyi yüksək olan halogenlərlə, oksigenlə və kükürdlə daha asan
reaksiyaya girir. Qızıl v
ə gümüş oksigenlə reaksiyaya girmir.
Ca + Cl
2
t
=
CaCl
2
2Na + S
t
=
Na
2
S
2Mg + O
2
t
=
2MgO
4Al + 3O
2
t
=
2Al
2
O
3
Na + 2H
2
O = 2NaOH + H
2
O
Ca + 2H
2
O =Ca(OH)
2
+ H
2
Ag + H
2
O = getmir
Zn + 2HCl = ZnCl
2
+ H
2
Ca + H
2
SO
4
= CaSO
4
+ H
2
Au + HCl = getmir
Cu + 2H
2
SO
4
t
=
CuSO
4
+SO
2
+ 2H
2
O
Qatı
Cu + 8HNO
3
= Cu(NO
3
)
2
+2NO + 4H
2
O
Duru
Cu + 4HNO
3
= Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Qatı
Zn + CuSO
4
= ZnSO
4
+ Cu
2Na + H
2
= 2NaH; Ca + H
2
= CaH
2
v
ə s.
52. Na və K. Onların fiziki və kimyəvi xassələri.
I-A qrup elementlərinin ümumi xarakteristikası
Bu yarımqrup q
ələvi metallar
yerımqrupu adlanır
s
n ′
elementl
əridir. Sabit bir valentlidirlər +1 ok.d.göstərirlər. Qrup
üzr
ə yuxarıdan aşağıya atom radiusu metalların aktivliyi, reduksyaediciliyi
artır.
Əksinə oksidləşdiricilik ,ərimə tem-u, bərkliyi, ionlaşma enerjisi azalır. Bu onların
elektron t
əbəqələrin artması nüvədən valent elektronunun cəlb olunmasının
azalması il
ə izah olunur.
Təbiətdə yayılması
Q
ələvi metallar kimyəvi aktiv olduqları üçün yalnız
birl
əşmələr şəklində tapılırlar:
NaCl-qalit, NaNO
3
-çili
şorası
KCl
NaCl
⋅
-silvinit, KCl-silvin
T
əbiətdə və canlı orqanizmdə ən çox yayılanları Na və K olur.
Alınmaları-
Q
ələvi metalları Na əsasən elektrokimyəvi üsulla NaCl və NaOH
ərintilərinin elektrolizindən alırlar.
69
ərid.
ərid.
t
o
vakuumda
t
o
vakuum, t
t
o
vak., t
t
o
vak,
t
t
o
vak., t
t
o
vakuumda t
t
o
vak., t
2NaCl 2Na + Cl
2
4NaOH 4Na + 2H
2
O+O
2
Kaliumu bu yolla almaq ç
ətin olduğundan onu aşağıdakı üsullarla (vakuumda)
alırlar.
KCl + Na K + NaCl ; KOH +Na NaOH+K
Si +4CaO+4KCl 2CaCl
2
+ 2CaO +SiO
2
+ 4K
Litiumda vakuumda termiki üsulla alınır:
2Li
2
O + Si SiO
2
+ 4Li ; Li
2
CO
3
+ Mg MgCO
3
+ 2Li
Rubidium v
ə sezium da termiki üsulla vak-da alırlar:
2RbCl + Ca CaCl
2
+ Rb ; 2CsCl + Ca CaCl + Cs
Fiziki xassələri
Q
ələvi metallar gümüşü (Cs-qızıl) yüngül . yumşaq asan əriyən
metallardırlar.
izotopu
Rb
Rb
izotopu
K
K
K
izotopu
Li
Li
2
,
;
3
,
,
,
;
88
87
41
40
39
7
3
6
3
−
−
−
; Na v
ə Cs isə bir
izotopu (monoizotop elementl
ərdir) mövcuddur. Elektriki yaxşı keçirirlər.Havada
d
ərhal oksidləşdikləri üçün onları kerosində saxlayırlar.
Kimyəvi xassələri
Li-Cs-sırasında su v
ə turşularla reaksiyaları şiddətli gedir. Li-
un xass
ələri digərlərindən fərqlənir Li-um N
2
,C,P il
ə asan bir-ləşir.LiCO
3
,Li
3
Po
4
, LiF
duzları suda pis h
əll olur. Ancaq diqər qələvi metalların duzlarının hamısı suda yaxşı
h
əll olur.
Q
ələvi metallar (qələvi metal-X), hallogenlərlə X hal S, N və H
2
il
ə aşağı-dakı
birl
əşmələri əmələ gətirirlər:
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
6
2
2
2
KO
O
K
O
Na
O
Na
O
Li
O
Li
N
X
N
X
S
X
S
X
Xhal
hal
X
→
+
→
+
→
+
→
+
→
+
→
+
Q
ələvi metallar (X) və hibridləri (XH) su ilə H
2
ayırır
2
2
2
2
2
2
2
H
XOH
O
H
XH
H
XOH
O
H
X
+
→
+
+
→
+
Na
2
O v
ə K
2
O açmaq üçün
Na
2
O
2
+ 2Na 2Na
2
O KO
2
+ 3K 2K
2
O
70
spirt
alkoh.
Q
ələvi metallar (X) H
2
SO
4
v
ə HNO
3
–d
ən başqa digər turşularla, spirtlərlə q/t-
d
ə H
2
ayırır.
2X+2HCl 2XCl+H
2
; 2X+ROH 2ROX
2
2R-COOH+2X 2R-COOX+H
2
Q
ələvi metallar(X) maye NH
3
-l
ə H
2
-çıxardır.
2X +2NH
3
2XNH
2
+H
2
Q
ələvi metallar oksidləşdirici tur-la aş-kı kimi q/t alırlar:
8X+5H
2
SO
4(q)
4X
2
SO
4
+H
2
S+H
2
O
8X+10HNO
3(q)
8XNO
3
+ N
2
O+ 5H
2
O
8X+9HNO
3(d)
8XNO
3
+NH
3
+3H
2
O
Qələvi metalların oksidləri və peroksidləri
Q
ələvi metallar X
2
O X
2
O
2
XO
2
–tipli oksid peroksid v
ə superperoksid XO
3
tipli ozonoidl
ər əmələ gətirirlər.
Oksidl
ər aş-kı qaydada alınır:
X
2
O
2
+2X
→2X
2
O XO
2
+3X
→2X
2
O
Na
2
O
2
+2Na
→2Na
2
O KO
2
+ 3K
→2K
2
O
2XNO
3
+4X
→4X
2
O+N
2
2XOH+2X
→2X
2
O+H
2
Li+O
2
→LiO
2
LiNO
3
→2Li
2
O+4NO
2
+O
2
Oksidl
ər və peroksidlər su və digər mürəkkəb maddələrlə aş-kı kimi reaksiyaya
girirl
ər:
X
2
O+H
2
O=2XOH X
2
O+CO
2
=X
2
CO
3
X
2
O+2HCl=2XCl+H
2
O X
2
O+H
2
SO
4
=X
2
SO
4
+H
2
O
X
2
O
2
+2H
2
O=2XOH+ H
2
O
2
X
2
O
2
+ 2HCl=2XCl+ H
2
O
2
X
2
O
2
+2CO
2
=2X
2
CO
3
+O
2
71
t
X
2
O-tipli oksidl
ərin tətbiq sahəsi geniş deyildir. Qələvi metalların hidroksidləri
(XOH) a
ğ rəngli hiqroskopik maddələrdir.Havada qaldıqda səthində X
2
CO
3
ə/g. Bu
əsasları lab-da və sən-də aş-kı üsullarla alırlar;
a) lab. X
2
O+H
2
O=2XOH ; 2X+2H
2
O=2XOH+H
2
;X
2
O
2
+H
2
O=2XOH+H
2
O
2
b) s
ən. Na
2
CO
3
+Ca(OH)
2
=CaCO
3
+NaOH; NaCl+2H
2
O=2NaOH+H
2
NaOH KOH qız-da
əriyirlər parçalanmırlar
O
H
O
Li
LiOH
t
2
2
+
→
XOH tipli q
ələvilər bəsit və mürəkkəb maddələrlə aş-kı kimi reaksiyaya daxil
olurlar:
2F
2
+2XOH
→OF
2
+ 2XF+H
2
O
3Cl
2
+ 6XOH
→5XCl+XClO
3
+ 3H
2
O
Cl
2
+2XOH
→XCl+XClO+H
2
O
3S+6NaOH
→Na
2
SO
3
+2Na
2
S+3H
2
O
Si+2XOH+H
2
O
→X
2
SiO
3
+2H
2
2XOH+CO
2
→X
2
CO
3
+H
2
O XOH+CO
2
→XHCO
3
XOH+HCl
→XCl+H
2
O 2XOH+H
2
SO
4
→X
2
SO
4
+H
2
O
XOH+NH
4
Cl
→XCl+NH
3
+H
2
O XOH+FeCl
2
→Fe(OH)
2
↓+2XCl
2XOH+Zn(OH)
2
→X
2
[Zn(OH)
4
] 3XOH+Al(OH)
3
→X
3
[Al(OH)
6
]
Q
ələvilər üzvi maddələrlə və q/t –də olur:
RCOOH+XOH
→RCOOX+H
2
O RCl+XOH
→ROH+XCl
C
6
H
5
OH+XOH
→C
6
H
5
OX+H
2
O
Na-
əlvan metallarguyadada reduksiyaedici kimi, nüvə reaktorlarında istilik
da
şıyıcısı kimi işıq enerjisini elektrik enerjisinə çevrilən (fotoelementlərdə) cihazlarda
Cs-dan avtomat cihazlarda NaHCO
3
-çay sodası Na
2
CO
3
-m
əişət sodası kimi əlavə
olunur. NaOH v
ə KOH-neft sənayesində, kağız istehsalında, toxuculuq sənayesində
geni
ş istifadə olunur. Sabun istehsalında, sintetik yuyucu maddələrin alınmasında
onlardan istifad
ə olunur.
72
Kalium birl
əşmələri (duzları) KCl, KNO
3
, K
2
SO
4
, K
2
CO
3
bitkil
ərdə məhsul-
darlı
ğın artırılması məqsədilə torpağa müəyyən miqdarlarla verilir.Bu birləşmələr
əsasən bitkilərdə K
2
O
şəklində mənimsənilir və bitkilərdə gedən biosintez prosesini
sür
ətləndirir, maddələr mübadiləsini və nizamlanmasına kömək edir. Onları aşağıdakı
qaydada alırlar.
KCl-t
əbiətdə tapılır (silvin)
KCl+NaNO
3
KNO
3
+NaCl
KNO
3
- iki qida element olan mür
əkkəb kübrədir.
2KCl+H
2
SO
4
K
2
SO
4
+2HCl
K
2
CO
3
-küld
ə olur (potaş)
53. II qrup elementləri haqqında ümumi məlumat. Ca və onun birləşmələri.
II A yarımqrup elementlərinin ümumi xarakteristikası.
Bu yarımqrupa Be, Mg, q
ələvi torpaq metallardan (oksidləri torpaq adlanır) Ca,
Sr, Ba v
ə Ra deyilir.
Be
→Mg→Ca→Sr→Ba→Ra sırası üzrə atom və ion radiusu, metallıq xassəsi,
reduksiyaedicilik, oksid v
ə hidroksidlərinin suda həll olması artır. Əksər duzlarının
(sulfat) is
ə həll olması Be→Ra sırası üzrə azalır. Be-un atom radiusu bu yarımqrup üçün
ən kiçik olduğundan onun kovalent və koordinativ rabitə əmələ gətirmək qabiliyyəti
(kompleks birl
əşmələr) o birilərindən güclüdür. ÍÍ A yarımqrup elementləri ns
2
elementl
əridir. Normal halda tək cütləşməmiş elektronları olmadığından valentlikləri
yoxdur. Ancaq h
əyəcanlananda
1
1
2
np
ns
ns
h
→
ν
v
əziyyətinə keçməyi ilə əlaqədar olaraq
sp
hibridl
əşmə vəziyyətinə keçirlər +2 ok.d. göstərirlər (2-valentli olurlar)
Me ns
2
np
0
ns
1
np
1
↑↓ ↑ ↑ sp
+ ∆t
73
RO tipli oksidl
ər R(OH)
2
tipli
əsaslar RH
2
tipli uçucu olmayan hidridl
ər əmələ
g
ətirirlər.
BeO v
ə Be(OH)
2
amfoter xass
əli, digər RO, R(OH) tipli oksid və hidroksidlər
amfoter xass
əli deyildirlər. Ra radioaktiv elementdir.
Tə biə tdə tapılmaları.
Mg - geni
ş yayılmışdır (yer qabığında 2,1% t\edilir). Mg O
3
– maqnezit,
3
3
CaCO
MgCO
⋅
-dolomit,
O
H
MgCl
KCl
2
2
6
.
⋅
- karnorit v
ə s. minerallar şəklində tapılır. Ca-
da geni
ş yayılmış elementdir (yer qabığının 3,6%-nı təşkil edir). Ən mühüm təbii bir-i
3
CaCO
- kalsit,
2
CaF
-flüorid,
3
3
CaCO
MgCO
⋅
- dolomit,
O
H
CaSO
2
4
2
⋅
- gips v
ə s-dir.
Ba t
əbiətdə tapılan birləşmələri aşağıdakılardır.
BaCO
3
- vilerit, BaSO
4
– barit
şpatı.
Alınmaları
:
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
2
1200
2
3
3
2
2
3
2
3
;
;
;
2
2
)
(
2
;
4
2
)
(
2
;
0
O
Al
Ba
Al
BaO
F
Sr
SrF
Cl
Sr
SrCl
F
Ca
CaF
O
O
H
Ca
OH
Ca
Cl
Ca
CaCl
CO
SiO
Ca
Mg
SiO
CaCO
MgCO
CO
Mg
C
MgO
Cl
Mg
MgCl
t
z
el
z
el
z
el
z
el
z
el
C
z
el
+
→
+
+
→
+
→
+
→
+
+
→
+
→
+
+
→
+
⋅
+
→
+
+
→
−
−
−
−
−
−
Dostları ilə paylaş: |