MÖvzu giriş. Materiya. Kimya, yaranması, inkişaf tarixi, əsas kimya qanunları
Yüklə 5,01 Kb. Pdf görüntüsü
|
|
0 редуксийа Вя йа Зн 0 + Ъу +2 Зн +2 + Ъу 0 Галваник елементи ашаьыдакы електрокимйяви схем шяклиндя эюстяря билярик (-) Зн Зн +2 Ъу +2 Ъу 0 (+) електрод М я щ л у л електрод бурада гоша хятт мясамяли аракясмяни эюстярир. Ямяля эялян потенсиаллар фярги елементин електрик щярякят гцввясини (е.щ.г.) мцяййян едир. Яэяр гатылыг 1 мол/ л оларса, онда е.щ.г. = Е 0 1 - Е 0 2 олар. Бурада Е 0 1 вя Е 0 2 - мцвафиг олараг металларын стандарт електрод потенсилларыдыр. Зн-Ъу системи цчцн йаза билярик Е.щ.г. = Е 0 Ъу - Е 0 Зн = ( -0,34в ) - ( -0,76в) = 1,10в Яэяр металларын гатылыьы 1 молдан фяргли оларса, бу щалда е.щ.г. Nернст тянлийи иля щесабланыр Р Т 70 Е = Е 0 + ----------- . лн Ъ н Ф бурада Е - металын електрод потенсиалы, Е 0 – металын стандарт електрод потенсиалы, Р – универсал газ сабитити, Т- мцтляг температур, н – валентлик, Ф – Фарадей ядяди, Ъ - 1 литр мящлулда олан метал ионларынын гатылыьыдыр Гиймятляри йериня йазсаг, онда аларыг 0,059 Е = Е 0 + ---------- . лэ Ъ н МЕТАЛЛАРЫН ЭЯРЭИНЛИК СЯРАСЫ Металларын ян ясас хассяляриндян бири валент електронларыны асанлыгла вермяляридир. Бу хасся бцтцн металларда ейни олмайыб онларын активлийиля ялагядардыр. 1865-ъи илдя рус алими Бекетов металлары онларын активлийинин азалмасы истигамятиндя бир сырайа дцзяряк ону сыхышдырыъы сыра ( эярэинлик сырасы) адландыырмышдыр. Щазырда бу сыраны металларын стандарт електрод потенсиаллары сырасы адландырырлар Ли, К, Ъа, На, Мэ, Ал, Мн, Зн, Ър, Фе, Ни, Сн, Пб, / Щ /, Ъу, Щэ, Аэ, Пт, Ау Эярэинлик сырасы металларын ашаьыдакы кимйяви хассялярини характеризя едир 1. Щяр бир метал юзцнdян сонра эялян металлары онларын дуз мящлулларындан сыхышдырыб чыхарыр. 2. Сырада щидроэендян яввял йерляшян металлар оксидляшдириъи олмайан дуру туршулардан щидроэени сыхарыр. 3. Сырада солдан саьа эетдикъя , йяни металларын електрод потенсиалларынын гиймяти артдыгъа, оларын кимйяви активлийи аzalır вя с. Гейд етмяк лазымдыр ки, дюври системдя елементлярин кимйяви активлийи ионлашма енержиси иля мцяййян олундуьу щалда, стандарт електрод потенсиаллары сырсында бу активлик ашаьыдакы 3 мярщялядян асылыдыр 1. Сублимасийа енержиси 2. Ионлашма енержиси 3. Щидратлашма енержиси 1 вя ЫЫ просесляр - ендотермик, ЫЫЫ просес ися екзотермикдир. Бу енержилярин ъями ня qядяр аз оларса, метал бир о гядяр актив олар. Бу сябябдян Ли сырада 1-ъи йердя дурур. 71 ЕЛЕКТРОЛИЗ Яримиш вя йа мящлул щалында електролитлярдян електрик ъяряйаны кечдикдя електродлар цзяриндя эедян оксидляшмя-редуксийа просеси електролиз адланыр. Електролиз нятиъясиндя електрик енержиси кимйяви енержийя чеврилир. Електролиз просесини апармаг цчцн яримиш вя йа мящлул щалында олан електролитя електродлар дахил едилир вя онлар сабит ъяряйан мянбяйи иля бирляшдирилир. Дювря гапандыгда ионларын низамсыз щярякяти мцяййян низамлы щярякятля явяз олунур. Бу заман мцсбят ионлар – катода, мянфи ионлар ися – анода доьру щярякят едир. Катоdда – редуксийа, аноdда ися оксидляшмя просеси баш верир. Щяр ики електродларда ионлар йцксцзляшир. Мис. На 0Щ (яринти) (-) К На + 0Щ - А (+) На + + 1е - = На 0 40Щ - - 4е - = 0 2 + 2Щ 2 0 Електролизин молекулйар тянлийи белядир: 4 На 0Щ 4На + 0 2 + 2Щ 2 0 Електролитлярин суда мящлулларынын електроизи бир гядяр мцряккябдир, беля ки, бу щалда просесдя щямчинин су молекуллары да иштирак едир. Мис. На Ъл мящлулунун електролизини нязярдян кечиряк. На Ъл ( мящлул ) ( - ) К На + + Ъл - А ( + ) 2Щ 2 0 + 2е - = Щ 2 + 20Щ - 2Ъл - - 2е - = Ъл 2 2На + + 2 0Щ - = 2На 0Щ Електролизин молекулйар тянлийини йазаг: 2НаЪл + 2Щ 2 0 Щ 2 + 2На0Щ + 0 2 72 Анион оксиэенли оларса, щяр ики електродларда су молекуллары иштрирак едяъякдир. Мисс. На 2 С0 4 На 2 С0 4 ( мящлул ) (-) К 2На + + С0 4 2- А ( + ) 2Щ 2 0 + 2е - = Щ 2 + 20Щ - 2Щ 2 0 - 4е - = 0 2 + 4Щ + 2На + + 20Щ - = 2На0Щ 2Щ + + С0 4 2- = Щ 2 С0 4 Електролизин молекулйар тянлийини йазаг: 2На 2 С0 4 + 6 Щ 2 0 2Щ 2 + 4На 0Щ + 0 2 + 2 Щ 2 С0 4 Сулу мящлулларда катодда метал катионларынын редуксийасы заманы ашаьыдакылары билмяк ваъибдир : 1. Ли - … Ал –адяк ( Ал дя дахил олмагла ) металларын явязиня су молекуллары редуксийа олунур 2. Ъу -… Ау металларын юзляри там редуксийа олунурлар 3. Ал -.. Щ-ядяк олан металлар су молекулары иля бирликдя редуксийа олунурлар. Тяърцбя эюстярир ки, 1-валентли иону йцксцзляшдирмяк цчцн 1,602 . 10 - 19 Кл електрик йцкц тяляб олунур. 1 мол цчцн бу рягям 1,602 10 -19 х 6,02 . 10 23 = 96500 Кл. Бу, Фарадей ядяди адланыр. Яэяр ион 2-валентли оларса, бу рягям 2 дяфя, 3-валентли оларса- 3 дяфя вя с . артыг олаъагдыр. Фаралдей бу щадисяни юйряняркян 2 ганун кяшф едир : 1. Електролиз заманы електродларда айрылан маддялярин мигдары , електро- литдян кечян електрик йцкцнцн мигдары иля дцз мцтянасибдир. 2. Мцхтялиф бирляşмялярин електролизи заманы ейни мигдарда електрик йцкц елекродларда екvивалент мигдарда маддя айырыр Щяр ики ганунун имумиляшдрилмиш рийази формулу белядир ЕЫт м = --------- 96500 73 Бурада, м - елетродларда айрылан маддя мигдары, Ы - електрик ъяряйаны, А 0 , Е - кимйяви еквивалент. МЕТАЛЛАРЫН КОРРОЗИЙАСЫ. Коррозийа металларын ятраф мцщитин тясириндян даьылмасы олуб, юз-юзцня баш верян оксидляшмя редуксийа просесидир. Эетмя механизминя эюря коррозийа 2 типя бюлцнцр : 1. Кимйяви коррозийа 2. Електрокимйяви коррозийа Кимйяви коррозийа а). гуру газларын ( 0 2 , Щ 2 С, С0 2 , Ъ0 2 вя с. ) вя б). гейри електролитлярин ( нефт, керосин, бензин, сцрткц йаьлары вя с ) тясириндян йараныр. Електрокимйяви коррозийа електролит мцщитиндя баш верир. Мисал олараг Фе-ин Ъу иля хлорид туршусу мцщитиндя контактыны эюстярмяк олар. Дямирин рцтубятли щавада коррозийасы 65% артыг. Температурун артмасы щямчинин коррозийанын сцрятини атырыр Ал иля Ъу рцтубятли щавада контактда олдугда , щямчинин корррозийа баш верир. Коррозийадан мцщафизя цсуллары ашаьыдаклардыр 1. Горуйуъу юртцк ( Зн, Сн, Пб, Ни вя Ър иля ) 2. Леэирлянмя - метала гейри-актив компонентлярин гатылмасы ( мяс. Ър, Ни, Ти, В вя с. ) 3. Мцщитин тяркибинин дяйишдирилмяси - електролитя коррозийаны лянэидян маддялярин - инэибиторларын гатылмасы. Вя с . ЯДЯБИЙЙАТ 1. В. М. Аббасов вя б. «Цмуми кимйанын ясаслары», Бакы, 2000 2. Я. В. Ялийев вя б. «Цмуми вя гейри-цзви кимйа», Бакы, 1987 3. З. Ш. Гарайев «Гейри-цзви кимйа» , Бакы 1983 4. И. У. Лятифов вя б. «Кимйа», Бакы, 1993 5. Ш. Я. Мусайев вя б. «Цмуми кимйа», Ы щисся, Бакы, 1989. 74 Mövzu 10: K O M P L E K S B İ R L Ə Ş M Ə L Ə R P L A N 1. Kompleks birləşmələrinin əsas xüsusiyyətləri və əmələgəlmə mexanizmi. 2. Kompleks birləşmələrin quruluşu haqqında Verner nəzəriy-yəsi. (1893).. 3. Kompleks birləşmələr haqqında müasir nəzəriyyələr: a) İon və kovalent rabitə nəzəriyyəsi b) Valent rabitələr nəzəriyyəsi c) Kristal sahə nəzəriyyəsi d) Molekulyar orbitallar nəzəriyyəsi q) Liqand sahə nəzəriyyəsi 4. Kompleks birləşmələrin əsas növləri. 5. Kompleks birləşmələrdə izomerlik. 6. Kompleks birləşmələrin adlanma qaydası. 7. Kompleks birləşmələrin əhəmiyyəti və bioloji rolu. Kompleks birləşmələrin əmələgəlmə mexanizmi. Bəzi birləşmələr valent etibarı ilə doymuş olmasına baxmayaraq, onlar öz aralarında birləşərək daha mürəkkəb molekulları əmələ gətirir. Məsələn, HCI məhluluna ammonyak qazı buraxdıqda qaz turşuda həll olaraq yeni davamlı birləşmə əmələ gətirir. HCI + NH 3 = NH 4 CI Həmçinin mis 2-sulfat məhluluna ammonium-hidroksid əlavə etdikdə göy rəngli çöküntü əmələ gəlir: 2CuSO 4 + 2NH 4 OH = Cu 2 (OH) 2 SO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 Əmələ gələn çöküntü qələvinin artığında həll olur və yeni tərkibli birləşmə əmələ gətirir: [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 75 NH 4 CI, [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 və digər bir çox birləşmələrin əmələgəlmə mexanizmini klassik valentlik nəzəriyyəsi ilə izah etmək mümkün olmur. Məsələn, ion rabitəsi əks yüklü ionların elektrostatik qarşılıqlı cazibəsi zamanı yaranır. Kovalent rabitə şərikli elektron cütü hesabına yaranır. Bizim misalda [Cu(NH 3 ) 4 ] SO 4 tərkibli maddənin quruluşunu rabitələrlə yazsaq NH 3 NH 3 O Cu S NH 3 O NH 3 Cu atomunun 6 valentli olması aydın görünür. Bu isə valentliyin yaranması haqqında mövcud olan nəzəriyyələrə zidd olur və bunun mexanizmi uzun müddət izah oluna bilmirdi. Nəhayət 1893-cü ildə İsveçrə alimi Alfred Verner yeni nəzəriyyə irəli sürdü. Onun nəzəriyyəsinə görə bir sıra metal atomları əsas valentliklərindən başqa əlavə valentliklər hesabına başqa atomları və ya neytral molekulları özünə birləşdirə bilir. Bu zaman əlavə valentliklərin sayı əsas valentliklərin sayının minimum iki , maksimum üç mislinə bərabər olur. Dövri sistemdə əlavə yarımqrup elementləri bir qayda olaraq kompleksəmələgətirici elementlər olub xaricdən ikinci elektron təbəqəsində olan boş orbitalların hesabına asanlıqla əlavə valentlik yaradırlar. Belə birləşmələr əmələ gələrkən əsas valentliklər ion rabitəsi hesabına yarandığı halda əlavə valentlik donor akseptor rabitəsi hesabına yaranır. Bütün bu deyilənləri nəzərə alaraq kompleks birləşmələrə tərif verə bilərik. Birləşmə əmələ gələrkən ion rabitəsi ilə yanaşı ən azı bir donor-akseptor rabitəsi (bu isə özlüyündə koordinativ rabitənin bir növüdür) yaranarsa belə birləşmələrə kompleks və ya koordinasion birləşmələr deyilir. Donor-akseptor rabitəsinə bəzən də koordinativ rabitə deyilir. Kompleks birləşmələrdə özünə əks işarəli ion və ya neytral molekul birləşdirən iona kompleksəmələgətirici ion deyilir. Belə ion adətən müsbət yüklü olur və metal- 76 Fe +2 lardır. Vernerin nəzəriyyəsindən istifadə edərək sarı qan duzu adlanan və analitik kimyada iki valentli dəmirin təyinində istifadə olunan K 4 [Fe (CN) 6 ] birləşməsinə aşağıdakı quruluş sxemini vermək olar: CN ─ CN │ CN ─ Burada 2 Fe kompleks əmələ gətiricidir. ─ CN │ CN ─ CN Sonrakı tədqiqatlar nəticəsində kompleks əmələ gətiricinin əhatəsində olan ion və neytral molekullara liqand (adent) adı verilmişdir. Liqand latın sözü olub, Liqare- birləşdirmək sözündən yaranmışdır. Tərkibindən göründüyü kimi sarı qan duzunda iki metal atomu vardır. Belə birləşmələrə misal olaraq KMgCl 3 tərkibli karnallit mineralını da göstərmək olar. Bu, təbii birləşmə olub tərkibində adətən 6 molekul su saxlayır və kristalhidrat adlanır. Sarı qan duzu ilə karnallit mineralı arasında fərq ondan ibarətdir ki, KMgCl 3 suda dissosasiya edərkən, yəni ionlarına dağılarkən məhlulda 2 metal ionu əmələ gəlir: KMgCl 3 → K + + Mg 2+ + 3 Cl - Sarı qan duzu isə dissosasiya edərkən 2 metal ionu əmələ gəlmır: 4 6 6 4 ) ( 4 ) ( CN Fe K CN Fe K 4 6 ) (CN Fe komleks ion adlanır.Buradan da kompleks birləşmələrə əlavə bir tərif də vermək olar.Dissosiasiya etdikdə məhlulda kompleks ion əmələ gətirən birləşmələrə kompleks birləşmələr deyilir. Aşağıdakı cədvəldə kompleks birləşmələrdə ən çox təsadüf edilən liqandlar verilmişdir. Onlar neytral molekullar və ionlar ola bilərlər. Neytral molekullar İonlar CO –karbonil Cl - - xloro NH 3 - amin və ya ammonyak OH - - hidrokso H 2 O- akva CN — siano NO -nitrozil CNS - - rodano NO 2 - nitro PO 3 4 - fosfato C 6 H 5 COO - - benzoato CH 3 COO - - asetato 77 Kompleks birləşmələrdə kompleksəmələgətirici ion liqandla birlikdə daxili sferanı, əks işarəli ion isə xarici sferanı təşkil edir. 4 4 3 ) ( SO NH Cu - birləşməsində düz mötərizənin içərisi daxili sfera, SO 2 4 ionu isə xarici sfera adlanır. Kompleks birləşmələrdə əsas və əlavə valentliklərin sayına kompleks əmələgətiricinin koordinasiya ədədi deyilir. Bu ədəd bir qayda olaraq liqandların sayına bərabər olur. İki dəfə Nobel mükafatı laureatı Laynus Polinq (mükafatın birini oğlu ilə birlikdə almışdır) koordinasiya ədədinə liqand ədədi deməyi təklif etmişdir. Bu ədədlərdən ən çox rast gəlinəni 2, 4, 6 olur. Bundan başqa koordinasiya ədədi 3, 8, 12 olan bir birləşmələr də məlumdur. Bəzən bir metal ionu bir neçə koordinasiya ədədi yarada bilir. Məsələn Cu elementinin 2, 4, 6 koordinasiya ədədli birləşmələri mövcuddur. Kompleks birləşmələrdə kompleks əmələgətirici elementə mərkəzi atom deyilir. Bizim göstərdiyimiz kompleks birləşmələr sadə quruluşlu olduğundan quruluşları Vernerin koordinasiya nəzəriyyəsi ilə asan izah olunur. Amma elə mürəkkəb quruluşlu kompleks birləşmələr vardır ki, onların əmələgəlmə mexanizmini və quruluşlarını izah etmək üçün yeni nəzəriyyələr işlənib hazırlanmışdır. Bunlar mövzunun planında verilmişdir və sizin tədris proqramına əsasən yalnız adları çəkilir. Kompleks birləşmələr tərkib və xassələrinə görə 4 qrupa ayrılır. 1. Amiakatlar. Belə komplekslərdə liqandlar ammonyak molekullarından ibarətdir. Məsələn: 2 4 3 ) ( Cl NH Cu , 4 4 3 ) ( SO NH Cu ; Cl NH Ag 2 3 ) ( , Cl NH Pt 4 3 ) ( 2 və s. 2. Akvokomplekslər. Liqandlar su molekulları olub kompleks birləşmələrin daxili sferasında və eləcə də xarici sferada yerləşə bilir. Məsələn; 3 6 2 ' ) ( Cl O H Cr , 2 6 2 ' ) ( Cl O H Mg , 3 6 2 ' ) ( Cl O H Al 3. Asidokomplekslər. Belə kompleks birləşmələrdə liqandlar müxtəlif turşu anionlarından ibarət olur. O H COO CH Cu 2 2 3 4 ) ( , 2 4 ) ( Cl CN Cu , N H C COO CH Ni . 5 5 2 3 2 ) ( 4. Tsiklik və ya xelat komplekslər. Mərkəzi atom (kompleksəmələgətirici) eyni liqandın iki və ya çox donor atomu ilə birləşərsə, belə komplekslər xelat adlanır. (xelat sözünün mənası xərçəng deməkdir). Məsələn Benzoy turşusu, sirkə turşusu xelat əmələgətiricidir. Yüklə 5,01 Kb. Dostları ilə paylaş:
|