Silisium
Karbonun ən yaxın analoqu silisiumdur. Si dövri sistemin IV qrupunun əsas
yarımqrupunda yerləşir. Kimyəvi işarəsi Si, sıra №-si 14, atom kütləsi 28 olan qeyri
metaldır. Silisium ilk dəfə 1823-cü ildə isveç kimyaçısı Bertselius tərəfindən
alınmışdır. Silisium yer qabığını əmələgətirən mineralların əsas və mühüm elementidir.
SiO
2
─ qum, Al
2
O
3
· 2SiO
2
· 2H
2
O─gil, K
2
O · Al
2
O
3
· 6SiO
2
─ çöl şpatı və bir çox
başqa mineralların tərkibinə daxildir. Si birləşmələri bəzi bitkilərdə, heyvanların
dırnaqlarında, quşların lələklərində olur.
Alınması.
Sənayedə sərbəst Si, SiO
2
-in yüksək temperaturda kömürlə reduksiyasından
alınır:
SiO
2
+ 2C = Si + 2CO
Laboratoriyada Si, SiO
2
-nin metal Mg-la birlikdə qızdırılmasından alınır:
SiO
2
+ 2Mg = Si + 2MgO
97
Si- la zəngin olan dəmir xəlitələri texnikada turşuya davamlı material kimi tətbiq
olunur.
Si kristal və amorf olmaqla 2 allotropik modifikasiya əmələ gətirir. Kristal Si-un
bərkliyi zəifdir, o çox kövrəkdir. Amorf Si qonur rəngli tozdur, elektriki keçirmir. Təbii
silisiumun kütlə ədədi 28, 29, 30 olan üç izotopu var.
Kimyəvi xassələri.
Adi şəraitdə Si kimyəvi cəhətdən fəal olmayan elementdir. Si adi temperaturda
F-la reaksiyaya girib qaz halında olan silisium 4-flüorid SiF
4
əmələ gətirir:
Si + 2F
2
= ↑SiF
4
; Si + 4HF = ↑SiF
4
+ 2H
2
↑
Si qızdırıldıqda bilavasitə başqa qeyri-merallarla (O
2
, Cl
2
, S, C) birləşmələr əmələ
gətirir. Si yalnız qeyri-metallarla deyil, həmçinin bir çox metallar və hidrogen ilə də
birləşmələr əmələ gətirir. Si-un metallarla birləşmələrinə silisidlər deyilir. Məsələn,
Mg
2
Si─ maqnezium silisid.
Si + 2Mg = Mg
2
Si
Si hidrogenlə bilavasıtə birləşmir. Lakin onun hidrogenlə birləşməsini (silanı)
Mg
2
Si-də HCl turşusu ilə təsir etməklə almaq olar:
Mg
2
Si + 4HCl = SiH
4
+ 2MgCl
2
Si 2000
0
C-də karbonla birləşir və silisium – karbid və ya karborund əmələ gətirir:
Si + C = SiC
Karborund bərkliyi etibarı ilə almaza yaxın olduğundan itiləyici daşları
cilalamaq, çarxları hazırlamaq üçün tətbiq edilir.
Adi şəraitdə qələvilər Si-a təsir etmir. Lakin qızdırıldıqda qələvili sudan H
2
çıxarır və silikatlara qədər oksidləşir.
Si + 3H
2
O
KOH
H
2
SiO
3
+ 2H
2
↑
Əmələ gələn silikat turşusu qələvi ilə reaksiyaya girib duz əmələ gətirilir:
H
2
SiO
3
+ 2KOH = K
2
SiO
3
+ H
2
O
Silisium oksidləri.
98
Silisiumun 2-oksidi məlumdur: SiO və SiO
2
. SiO ─ davamsızdır. SiO
2
təbiətdə
amorf və kristal halında tapılır. SiO
2
─ silisiumun ən çox davamlı birləşməsidir. Si-un
havada yanmasından əmələ gəlir və çoxlu miqdarda istilik ayılırr :
Si + O
2
= SiO
2
+ 203kkal
SiO
2
-ə təbiətdə başlıca olaraq kvars mineralı (narın qum dənələri) şəklində
təsadüf edilir. Saf qum ─ ağ rənglidir, qatışıqlar şəklində dəmir birləşmələri də olur,
buna görə də qum sarı rəngə boyanır. Qum ilə kömür qarışığını elektrik peçində
közərtdikdə karborund adlanan birləşmə SiC əmələ gəlir.
SiO
2
+ 3C = SiC + 2CO
SiO
2
-də metasilikat turşusu H
2
SiO
3
, ortosilikat turşusu H
4
SiO
4
və s. uyğun gəlir.
Silikat turşusu çox zəif turşudur. O, qızdırıldıqda parçalanır.
H
2
SiO
3
= SiO
2
+ H
2
O
Bu turşuya uyğun gələn duzlara silikatlar deyilir.
SiO
2
─ anhidrid, su ilə reaksiyaya girmir. Ona görə də H
2
SiO
3
-ü silikatların suda
həll olan duzlarına turşularla təsir etməklə alırlar:
Na
2
CO
3
+ 2HCl = H
2
SiO
3
+ 2NaCl
Metasilikat turşusu praktiki olaraq suda həll olmur, lakin asanlıqla rəngsiz kolloid
məhlullar əmələ gətirir.
Metasilikat turşusunun duzlarından yalnız Na
2
SiO
3
və K
2
SiO
3
suda həll olur.
Onlara həll olan şüşə, suda məhlullarına isə maye şüşə deyilir. Na və K silikatları, SiO
2
-
ni müvafiq qələvi və ya karbonatla birlikdə əritməklə alırlar:
SiO
2
+ 2NaOH = Na
2
SiO
3
+ H
2
O
SiO
2
+ K
2
CO
3
= K
2
SiO
3
+ CO
2
↑
Maye şüşə oda davamlı, yapışqan, turşuya davamlı sement və beton hazırlamaq
üçün istifadə olunur.
Ədəbiyyat
1. Ş. Ə. Mustafayev və b. “ Ümumi kimya”, I hissə, Bakı, 1989
99
2. Z. Ş. Qarayev. “Qeyri-üzvi kimya” Bakı, 1983
3. İ. U. Lətifov və b. “ Kimya”, Bakı, 1993
4. V. M. Abbasov və b. “Ümumi kimyanın əsasları”
M ö v z u 14
Dövri sistemin VA, VIA, VIIA yarımqrup elementləri
P l a n.
1. Azot, təbii birləşmələri, alınması, fiziki xassələri
2. Azot və NH
3
-ün kimyəvi xassələri
3. Azot oksidləri, xassələri, alınması
4. HNO
3
alınması, xassələri, tətbiqi
5. Fosfor, təbii birləşmələri, alınması
6. Fosfor və PH
3
-ün kimyəvi xassələri
7. Fosfor oksidləri, xassələri, alınması
8. Fosforlu turşular, H
3
PO
4
, xassələri, duzları
9. Oksigen, alınması, xassələri
10. Kükürd, təbii birləşmələri, oksidləri, xassələri
11. Kükürdlü turşular, H
2
SO
4
, alınması, xassələri
12. Flüor, alınması, birləşmələri, xassələri
13. Xlor, alınması, xassələri, birləşmələri
V A YARIMQRUP ELEMENTLƏRİ
Azot
Havada ən geniş yayılmış elementdir. Sıra nömrəsi 7, atom kütləsi 14 a.k.v olub,
qeyri-metaldır. Elektron konfiqurasiyası 1s
2
2s
2
2p
3
. İlk dəfə azot 1772-ci ildə ingilis
alimi D. Rezerford tərəfindən kəşf edilmiş, Lavuazye onu bir element kimi öyrənmişdir.
Sərbəst halda havada (78%) rast gəlir. Təbii birləşmələri NaNO
3
, Ca(NO
3
)
2
, NH
4
NO
3
,
KNO
3
. Onlara şoralar deyilir.
100
NH
4
CI + NaNO
2
→ NaCI + NH
4
NO
2
NH
4
NO
2
→ 2H
2
O + N
2
Sənayedə maye havadan alınır. Azot─ rəngsiz, iysiz, dadsız qazdır, oksigenə
nisbətən suda az həll olur. 2 ─ stabil izotopu var: 14 və 15. Adi temperaturda ancaq Li
ilə qarşılıqlı təsirə girir. Qızdırıldıqda Mg, Ca və s. metallarla, eləcə H
2
, O
2
ilə
reaksiyaya girir. H
2
ilə birləşməsi NH
3
─ ammonyak ─ kəskin iyli qazdır, suda yaxşı həll
olur.
Alınması ─Laboratoriyada:
2NH
4
CI + Ca(OH)
2
→ 2NH
3
+ CaCI
2
+ 2H
2
O
Sənayedə:
N
2
+ 3H
2
2NH
3
Azot metallarla nitridlər (Na
3
N, Ca
3
N
2
, Mg
3
N
2
, AIN), NH
3
isə su ilə NH
4
OH,
turşularla ammonium duzları əmələ gətirir.
NH
3
+ HCI → NH
4
CI
NH
3
+ HNO
3
→ NH
4
NO
3
və s.
O
2
ilə oksidləşir;
4NH
3
+ 3O
2
→ 2N
2
+ 6H
2
O
4NH
3
+ 5O
2
pt
4NO + 6H
2
O
NH
3
soda alınmasında istifadə olunur.
NH
3
+ CO
2
+ H
2
O + NaCI → NH
4
CI + NaHCO
3
2NaHCO
3
→ Na
2
CO
3
+ CO
2
+ H
2
O
Azot oksidləri: Azot -5 oksid əmələ gətirir: N
2
O, NO, N
2
O
3
, NO
2
, N
2
O
5
.
N
2
O rəngsiz, xoşiyli qazdır, alınır:
NH
4
NO
3
→ N
2
O + 2H
2
O
N0: 3Cu + 8HNO
3
→ 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
NO
2
: Cu + 4HNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
2Pb(NO
3
)
2
→ 2PbO + O
2
+ 4NO
2
N
2
O
3
– tünd göy rəngli mayedir.
NO
2
- boz qırmızı rəngli, qüvvətli zəhərli qazdır.
N
2
O
5
– bərk ağ kristal maddədir.
HNO
3
+ P
2
O
5
→ N
2
O
5
+ 2HPO
3
101
HNO
3
– nitrat turşusu suda yaxşı həll olan rəngsiz mayedir.
Laboratoriyada:
2NaNO
3
+ H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ 2HNO
3
Sənayedə:
4NH
3
+ 5O
2
→ 4NO + 6NO
2NO + O
2
→ 2NO
2
4NO
2
+ 2H
2
O + O
2
→ 4HNO
3
Qatı HNO
3
işıqda parçalanır:
4HNO
3
→ 4NO
2
+ 2H
2
O + O
2
Metallarla təsirə girir.
Pb + HNO
3
→ Pb(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
4Ag + 6HNO
3
→ 4AgNO
3
+ 3H
2
O + N
2
O
3
Zn ilə qatılıqdan asılı olaraq: N
2
, N
2
O, NH
3
(NH
4
NO
3
) əmələ gətirir. S, P, C ilə
təsiri zamanı; H
2
SO
4
, H
3
PO
4
, H
2
CO
3
eləcə də NO alır.
HNO
3
– üzvi boyaqların, nitroqliserin, nitrosellüloza, pikrin turşusu və s.
alınmasında istifadə olunur.
Fosfor
Fosfor ən ğeniş yayılmış elementlərdən biridir. Sıra nömrəsi 15, atom kütləsi
31a.k.v. olan qeyri-metaldır. Elektron konfiqurasiyası belədir: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
. Fosfor
ilk dəfə Hamburqlu əlkimyaçı T. Brand tərəfindən kəşf edilmişdir.
Təbiətdə tapılması. Fosforun həyat üçün müstəsna dərəcədə böyük əhəmiyyəti
vardır, çünki bəzi zülali maddələrin (sinir və beyin toxumalarının), habelə sümüklərin
və dişlərin tərkibinə daxildir. Təbiətdə fosfor birləşməsinə əsasən apatit mineralları və
fosforit yataqları şəklində rast gəlir. Ca
3
(PO
4
)
2
∙ CaF
2
, Ca
3
(PO
4
)
2
Alınması. Sərbəst fosforu Ca
3
(PO
4
)
2
, qumu və kömür tozunu müəyyən nisbətdə
qarışdırıb elektrik peçində qızdırmaqla almaq olar:
Ca
3
(PO
4
)
2
+ SiO
2
= CaSiO
3
+ P
2
O
5
P
2
O
5
+ C = 2P + 5CO
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 3 SiO
2
+ 5C = 3 CaSiO
3
+ 2P+ 5CO
Fosfor buxar halında suyun altında qəbuledicidə toplanır. Buxar və maye (800
0
C)
halında fosfor dörd atomludur. Molekulunun strukturu tetraedr şəklindədir. Fosforun II
102
allotropik şəkildəyişməsi məlumdur. Bunlardan ən çox öyrəniləni ağ, qırmızı, qara
fosfordur.
Fosfor kimyəvi cəhətdən çox fəal elementdir. Oksigen, xlor, kükürd, Ca və bir
çox metallarla təsirə girir.
4P + 5O
2
= 2P
2
O
5
2P + 3CI
2
= 2PCI
3
2P + 3Ca = Ca
3
P
2
2P + 3Mg = Mg
3
P
2
Fosforun metallarla birləşmələri fosfidlər adlanır. Azotdan fərqli olaraq fosfor
hidrogenlə demək olar ki, birləşmir. Lakin bəzi fosfidləri su ilə parçaladıqda
ammonyaka oxşayan PH
3
fosfin alınır.
Ca
3
P
2
+ 6H
2
O = 2PH
3
+ 3Ca(OH)
2
Fosfin rəngsiz və çox zəhərli qazdır (ər. t_ 134
0
C, qay. t_ 88
0
C). Onun xoşa
gəlməyən iyi vardır. Havada asanlıqla alışıb yanır və çox qüvvətli reduksiya-edicidir.
Ammonyakın əksinə olaraq özünə birləşdirmə reaksiyaları fosfin üçün az xarakterikdir.
Fosfonium (PH
4
) duzları yalnız bir neçə turşu (HCIO, HCI, HBr, HJ) üçün məlumdur və
çox davamsızdır.
Ammonyakın nisbətən, PH
3
suda az həll olur. Su ilə reaksiyaya girmir.
Fosforun oksidləri və turşuları.
Şəraitdən asılı olaraq fosfor O
2
-lə iki oksid əmələ gətirir.
1. P
2
O
3
- fosfor- 3- oksid və ya fosfid anhidridi. 2. P
2
O
5
-fosfor- 5- oksid və ya
fosfat anhidridi. Fosfor artıqlaması ilə götürülən O
2
–də və ya havada yandıqda onun
baş oksidi olan P
2
O
5
- fosfat anhidridi alınır.
4P + 5O
2
= 2P
2
O
5
Əksinə hava çatışmayan şəraitdə yanması və yavaş oksidləşməsilə P
2
O
3
-fos-
fit anhidridi alınır:
4P + 3O
2
= 2P
2
O
3
Fosfit anhidridi-mumaoxşar ağ kristal kütlədir. Havada qızdırıldıqda P
2
O
5
-ə
çevrilir. Reaksiya işıq çıxması ilə davam edir ki, onu da qaranlıqda müşayət etmək olar.
P
2
O
3
su ilə yavaş reaksiyaya girərək fosfit turşusu əmələ gətirir.
P
2
O
5
+ H
2
O = 2HPO
3
(metafosfat turşusu)
P
2
O
5
+ 2H
2
O = H
4
P
2
O
7
(pirofosfat turşusu)
P
2
O
5
+ 3 H
2
O = 2H
3
PO
4
(ortofosfat turşusu)
103
Baş valentli fosfor turşusunun ən çox praktiki əhəmiyyəti olanı ortofosfat
(H
3
PO
4
) turşusudur. Ortofosfat turşusu rəngsiz, şəffaf, kristal maddədir, suda yaxşı həll
olur. Fosforun başqa törəmələrindən fərli olaraq H
3
PO
4
zəhərli deyildir.
Metafosfat turşusunun suda məhlulunu qızdırdıqda H
3
PO
4
alınır;
P
2
O
5
+ 3 H
2
O = 2H
3
PO
4
Sənayedə sulfat turşusunun Ca
3
(PO
4
)
2
-a təsiri ilə ortofosfat turşusu alınır:
3H
2
SO
4
+ Ca
3
(PO
4
)
2
= 3CaSO
4
+ 2H
3
PO
4
Fosforun nitrat turşusu ilə oksidləşməsidən;
3P + 5HNO
3
+ 2H
2
O = 3 H
3
PO
4
+ 5NO
Fosfat turşusu üçəsaslı, orta qüvvətli turşudur. O, aşağıdakı kimi dissosiasiya
edir:
H
3
PO
4
H
+
+ H
2
PO
4
-
- NaH
2
PO
4
H
2
PO
4
-
H
+
+ HPO
4
2-
- Na
2
HPO
4
HPO
4
2-
H
+
+ PO
4
3-
- Na
3
PO
4
VI A yarımqrup elementləri
Osigen
VI qrupun əsas yarımqrupu aşağıdakı elementlərdən O
2
, S, Se, Te, Po ibarətdir.
Oksigen yarımqrupu elementləri atomlarının xarici kvant təbəqəsində 6 elektron olur.
Oksigenin sıra nömrəsi 8, elektron konfiqurasiyası belədir 1s
2
2s
2
2p
4
. Oksigen azotdan
daha aktiv qeyri-metaldır. Elementin sıra nömrəsinin artması ilə atomlarının radiusu da
böyüyür, bu isə elektrona olan qohumluğun azalmasına
səbəb olur.
Alınması: Sənaye miqyasında oksigen maye havadan alınır. Çox saf oksigeni
suyun elektrolizi ilə alırlar. Laboratoriyada oksigeni Bertole duzunu və ya kalium
permanqanatı qızdırmaqla almaq olar.
2KCIO
3
= 2KCI + 3O
2
2KMnO
4
= K
2
MnO
4
+ MnO
2
+ O
2
2NaNO
3
= 2NaNO
2
+ O
2
↑
2HgO = 2Hg + O
2
Oksigen iysiz, rəngsiz və dadsız qazdır, 1atm. təzyiqdə 100 həcm suda 3 l həcm
O
2
həll olur. Oksigenin, təsirsiz qazlar müstəsna olmaqla, bütün elementlərlə
104
birləşmələri məlumdur. Oksigen fəal elementlərdən olub, Au və Pt-dən başqa bütün
metallarla bilavasitə birləşir və nəticədə oksid əmələ gətirir.
2Ca + O
2
= 2CaO
4Fe + 3O
2
= 2Fe
2
O
3
4Na + O
2
= 2Na
2
O
Oksigen halogenlərdən başqa digər qeyri-metal atomları ilə birləşir və nəticədə
turşu oksidi və ya duz əmələ gətirən oksidlər əmələ gəlir.
S + O
2
= SO
2
; N
2
+ O
2
= 2NO
Maddələrin oksigenlə birləşməsi oksidləşmə adlanır. Yanma, korroziya, çürümə
və tənəffüs oksigenin iştirakı ilə gedən oksidləşmə-reduksiya prosesləridir.
Oksigen 2 allotropik modfikasiya əmələ gətirir; O
2
və O
3
(ozon) Ozon az
miqdarda havada olur. Elektrik boşalması nəticəsində havanın oksigeni qismən ozona
çevrilir.
3O
2
= 2O
3
Şimşəkdən sonra havanın xoş iyi havada az miqdarda ozon əmələ gəlməsi ilə
izah edilir. Ozonun göyümtül rəngi və kəskin xarakterik iyi olur. O, suda oksigendə
yaxşı həll olur.
Oksigen həm də yüksək temperaturda da gümüşlə reaksiya girmir. Ozon metal
gümüşə təsirindən isə sürətlə oksidləşərək Ag
2
O
2
əmələ gətirir.
2Ag + 2O
3
= Ag
2
O
2
+2O
2
Gümüş peroksid.
Ozon qüvvətli oksidləşdiricilik qabiliyyəti sayəsində mikroorqanizmləri tələf edir,
içməli suyun və havanın zərərsizləşdirilməsi üçün dezinfeksiyaedici kimi tətbiq olunur.
VII A Yarımqrup elementləri.
VII əsas yarımqrupuna flüor, xlor, brom, yod, astat daxildir. Bunlara halogenlər
deyilir. Bu elementlərin xarici elektron təbəqələrinin quruluşu oxşardır.
Aydındır ki, halogenlərdə xassələrin dövrü sürətdə təkrarı, xarici kvant
təbəqəsindən oxşar elektron qruplarının təkrarı ilə əlaqədardır. Halogenlərin xarici kvant
təbəqəsində yeddi elektron (s
2
p
5
). Flüordan astata doğru hallogenlərin atomlarının
radiusu böyüyür, oksidləşdiricilik qabiliyyəti, eləcə də elektromənfiliyi azalır. Astat
asan oksidləşmə qabiliyyətinə görə metallara daxa çox oxşayır.
Flüor. Yer qabığında yalnız birləşmələr şəklində rast gəlir. Onun planeti-mizdə
geniş yayılan minerallarından flüorit CaF
2
və krioliti Na
3
AlF
6
göstərmək olar. Flüorlu
birləşmələrdə elektroliz etmək yolu ilə alırlar. Bu məqsəd üçün asan əriyən KF∙2HF
tərkibli birləşmədən istifadə olunur. Flüor demək olar ki, rəngsiz, lakin qalın
təbəqələrdə yaşımtıl sarı rəngli, kəskin iyli qazdır.
105
Flüor elektromənfiliyi ən böyük olan qüvvətli qeyri metaldır. Flüor atomunun
radiusunun kiçik olması, onun elektronaqohumluğunun böyük olmasına səbəb olur.
Flüor maddələrin çoxu ilə bilavasitə birləşir.
2P + 5F
2
= 2PF
5
S + 3F
2
= SF
6
Suyun hidrogeni ilə birləşir, atom halında oksigen ayrılır:
F
2
+ H
2
O= 2HF + O
Bu zaman atom halında ayrılan oksigenin bir hissəsi su ilə hidrogen peroksid,
flüor ilə qaz halında F
2
O əmələ gətirir. F
2
O qaz halında şiddətli zəhərli maddədir. Suda
demək olar ki, parçalanmır. Flüor hidrogenlə bilavasitə birləşir, reaksiya qaranlıqda,
hətta soyuqda partlayışla gedir.
H
2
+ F
2
= 2HF
HF-u texnikada CaF
2
-də qatı H
2
SO
4
-ün təsiri ilə alırlar:
CaF
2
+ H
2
SO
4
= CaSO
4
+ 2HF
HF asan uçucu mayedir, su ilə istənilən nisbətdə qarışır, kəskin iyilidir. Tənəffüs
yollarını qıcıqlandırır.
Flüorid turşusu neft sənayesində yüksək keyfiyyətli benzin sintezində,
mineralların alınmasında və s. işlənir. Flüor yüksək temperatura davamlı yağlayıcı
maddələr və plastik kütlə istehsalında geniş tətbiq edilir. Canlı orqanizmin həyat
fəaliyyətində flüorun əhəmiyyəti az deyil, sümüyün, dişin mina təbəqəsinin tərkibində
flüor vardır. Bu, dişin, sümüyünün aşınmaya qarşı davamlılığını artırır. Flüor az
miqdarda qara ciyərdə, böyrəkdə, beyində, qanda olur. Flüor orqanizmə içməli su ilə
daxil olur. Flüorun bir sıra birləşmələri Na
2
SiF
6
, NH
4
HF
2
və kənd təsər-rüfatında
ziyanvericilərlə mübarizə işində istifadə edilir.
Dostları ilə paylaş: |