Kompleks birləşmələrdə izomerlik.
İzomerlik latınca izo- eyni, mer- ölçü sözlərindən düzəldilmişdir ki, kimyada eyni
tərkib mənasını verir.
78
Cr
│
Kompleks birləşmələrdə izomerlik hadisəsi də xarakterikdir. Bunlardan
aşağıdakıları göstərmək olar.
1. Hidrat izomerliyi. Adından göründüyü kimi tərkibində su molekulları olan
kompleks birləşmələrdə hidrat izomerliyi meydana çıxır. Bu zaman tərkibində olan su
molekulları kompleks birləşmənin daxili və xarici sferasında müxtəlif cür paylanır.
Məsələn,
I.
3
6
2
)
(
CI
O
H
Cr
üç izomer əmələ gətirir.
II.
2
5
2
)
(
CI
CI
O
H
Cr
·
O
H
2
III.
CI
CI
O
H
Cr
2
4
2
)
(
·
O
H
2
2
2. Həndəsi izomerlik. Kompleks birləşmələrdə mərkəzi atoma nəzərən
liqandların fəzada tutduqları vəziyyət müxtəlif olduqda həndəsi izomerlik yaranır.
Məsələn,
2
4
3
)
(
CI
NH
Cr
kompleksində iki izomer ola bilər.
C
C
│ │
H
3
N
NH
3
H
3
N
CI
3
3
H
3
N │ NH
3
3
C
trans izomer sis izomer
3. İon izomerliyi. Bu izomerlik zamanı kompleksin daxili və xarici sferasında
yerləşən ionlar müxtəlif cür paylana bilər. Məsələn:
2
2
4
3
)
(
Cl
Br
NH
Pt
;
2
2
4
3
)
(
Br
Cl
NH
Pt
Kompleks birləşmələrin adlanma qaydası.
Nəzəri və tətbiqi kimyaya dair Beynəlxalq nomenklatura komissiyasının qəbul
etdiyi qərara əsasən kompleks birləşmələr aşağıdakı ardıcıllıqla oxunur:
1. İlk növbədə kation, sonra isə anion adlandırılır.
2. Liqandların əvvəlcə mənfi, sonra neytral (yəni su, ammonyak, ammin və s.) və
daha sonra müsbət yüklü hissəciklər adlandırılır.
3. Elektromənfi liqandları adlandırmaq üçün onların latınca adlarının axırına “O”
hərfi əlavə edilir.
4. Kompleks birləşmələrdə eyni liqand bir neçə molekul olarsa onların miqdarı
yunanca ədədlərin adından istifadə olunur. Məsələn, 1-mono, 2-biş, 3-tris, 4-tetra, 5-
penta, 6-heksa, 7-hepta, 8-okta və s.
5. Anion kompleks birləşmələrdə kompleks ionu adlandırmaq üçün kompleks
əmələgətirici metalın axırına “at” şəkilçisi əlavə edilir və mötərizədə onun oksidləşmə
dərəcəsi göstərilir. Məsələn, Ferrat, platinat, merkurat, kuprat və s.
Cr
79
Bəzi kompleks birləşmələrin adları.
Kompleks birləşmələrin kimyəvi
formulu
Kompleks birləşmənin adı
3
6
3
)
(
CI
NH
Co
4
4
3
)
(
SO
NH
Cu
4
6
2
)
(
SO
O
H
Fe
6
4
)
(CN
Fe
K
6
3
)
(CN
Fe
K
4
2
HgJ
K
4
2
3
)
(
CI
NH
Pt
Heksaamin kobalt (III) xlorid
Tetraamin kuprum (II) sulfat
Heksaakva ferrium (II) sulfat
Kalium heksasiano ferrat (II)
Kalium heksasiano ferrat (III)
Kalium tetrayodo merkurat (II)
Diamin platin (IV) xlorid
Kompleks birləşmələrin əhəmiyyəti və
tətbiq sahələri
Kompleks birləşmələr canlı orqanizmdə müxtəlif funksiyalar daşıyır. Maddələr
mübadiləsində əsas rol oynayan fermentlər mikroelementlərin kompleks birləşmələridir.
Orqanizmdə mühüm rol oynayan hemoqlobin iki valentli dəmirin kompleks
birləşməsidir. O, oksigeni toxumalara daşıyır.
Planetimizdə həyatın varlığını təmin edən əsas kimyəvi proseslərdən biri
fotosintez prosesidir ki, bu proses xlorofil tərəfindən həyata keçirilir. Xlorofil Mg
2+
kationunun kompleks birləşməsidir.
Mədəaltı vəzin hazırladığı insulin hormonu karbohidratların mübadiləsində
mühüm rol oynayır. O qanda şəkərin miqdarını tənzimləyir. İnsulin Zn (II) kationunun
kompleks birləşməsidir.
Müəyyən edilmişdir ki, siankobalamin adlanan və hazırda B
12
vitamini kimi
tətbiq olunan birləşmə Co (II) kationunun kompleks birləşməsidir. O, orqanizmdə
hemoqlobinin sintezində böyük rol oynayır.
Aşağıda xlorofilin, hemoqlobinin və B
12
vitamininin quruluşları verilmişdir.
Göründüyü kimi onların hər üçünün mərkəz hissəsində oxşarlıq vardır.
ƏDƏBİYYAT
6. Ş. Musayev və başq. Ümumi kimya. I hissə. “Maarif” nəşr, Bakı. 1989.
7. Ə. Əliyev və başq. Ümumi və qeyri-üzvi kimya. “Maarif” nəşr, Bakı.
1987.
8. Z. Qarayev. Qeyri-üzvi kimya. “Maarif”, nəşr, Bakı. 1983.
9. Kimya vəsaiti. Bakı. 1983.
10. R. Mustafayev, L. Quliyeva. Qeyri-üzvi birləşmələrin kimyəvi
xassələri. Bakı. 2005.
80
Mövzu: 11
Metallar.
P l a n.
1. Metallar. Ümumi xarakterizəsi
2. Metalların fiziki xassələri.
3. Metalların təbiətlə yayılması
4. Metalların ümumi alınma üsulları.
5. Metalların kimyəvi xassələri.
Hal-hazırda məlum olan kimyəvi elementlərdən 85-i metaldır. I, II, III qrupların
həm əsas və həm də əlavə yarımqruplarının hamısı (H və B müstəsna olmaqla) metaldır.
IV, V, VI, VII və VIII qrupların isə əlavə yarımqrupları metallardan ibarətdir.
IV qrupun əsas yarımqrupunda C və Si-dan başqa bütün elementlər metallardır; V
qrupun əsas yarımqrupunda Sb və Bi, VI qrupun əsas yarımqrupunda isə yalnız
polonium (Po ) metaldır.
Dövri sistem cədvəlində berilliumdan astata diaqonal xətt çəkilmiş olarsa, onun
yaxınlığında (yuxarıda və aşağıda) yerləşən elementlərin: Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb, və s.
ikili xassəyə malik metallar (yəni amfoter metallar) olduğunu görərik.
Metallar ümumi fiziki xassələrə malikdir. Bu xassələr aşağıdakılardır:
1) plastiklik, 2) metal parıltısı, 3) yüksək istilik və elektrik keçiriciliyi.
Plastiklik─ metalın yumşaqlıq xassəsidir. Plastiklik Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe
sırası üzrə azalır. Metal parıltısı metaldakı “elektron qazının” işıq şüalarını güclü əks
etdirmək qabiliyyətidir.
Metallarda istilik və elektrik keçiriciliyi kristal qəfəsində sərbəst elektron-ların
yerləşməsi ilə əlaqədardır.
81
Temperatur artdıqca metal ionlarının rəqsi hərəkəti güclənir, bu isə metaldakı
sərbəst elektronların istiqamətlənmiş hərəkətinə mane olur, yəni metalın elektrik
keçiriciliyi azalır- mütləq sıfır (T= -273
0
C) temperaturuna yaxınlaşdıqca bir sıra
metallar mütləq keçiriciliyə malik olur. Metalların digər fiziki xassələri: ərimə, qaynama
temperaturları, bərkliyi, sıxlığı onların atomlarının fərdi xassələrindən, kütləsindən,
nüvəsinin yükündən, metal rabitəsinin davamlı olmasından aslıdır.
Civə və fransiumdan başqa bütün metallar adi temperaturda bərk maddələrdir. Ən
asan əriyən metal civə (-38
0
C) və ən çətin əriyən metal isə volframdır.(3390-
3410
0
C). 1000
0
C-dən yuxarı temperaturda əriyən metallar: Fe, Mn, Cr, Cu çətin,
1000
0
C-dən aşağı temperaturda əriyən metallar: Li, Na, Al, Ca və s. asan əriyən
metallar adlanır.
Sıxlığına görə (xüsüsi çəkisinə) metallardan ən yüngülü litium-Li=0,53 q/sm
3
,
ən ağırı osmiumdur (22,6 q/sm
3
).
Sıxlığı 5 q/sm
3
-dən böyük olan metallar ağır metallardır: Zn, Fe, Cu, Hg, Ag, Pt
və s. sixliği 5 q/sm
3
-dən kiçik olanlar isə yüngül metallar: Li, Na, Mg, Al adlanır.
Bərkliyinə görə ən bərk metal xrom, ən yumşaq metal isə qələvi metallar: Na,
K, Rb, Cs hesab olunur.
Texnikada metallar aşağıdakı qruplara bölünür:
1) Qara metallar: Fe, Mn, Cr və onların ərintiləri.
2) Əlvan metallar: Al, Mg, Ca, Cu, Pb, Sn, Zn və s.
3) Nadir metallar: Li, Be, V, Mo, W və s.
4) Qiymətli metallar: Pt, Au, Ag, Zr, Os, Pd və s.
Metalların təbiətdə yayılması
Metallar yer qabığında müxtəlif yataqlar şəklində yayılmışdır. Yer qabığı dəniz
səthindən 16 km dərinlikdə yerləşən litosferdən, dəniz və okeanlardan ibarət
hidrosferdən və atmosferdən təşkil olunmuşdur. Yer qabığının əsas kütləsini (95%-
ni) litosfer təşkil edir. Odur ki, yer qabığı dedikdə əsasən litosfer nəzərdə tutulur.
82
Elementlərin yer qabığında yayılmasını öyrənən ilk tədqiqatçı amerika alimi F. U.
Klark, rus alimlərindən isə A. Y. Fersman, V. İ. Vernadski və Vinoqradov olmuşdur.
Akademik Fersmanın təklifi ilə Yer qabığında elementlərin miqdari olaraq
yayılmasını ifadə etmək üçün “klark” kəmiyyəti qəbul edilmişdir ki, bu da çəki faizi
(çəki klarkı) və ya atom faizi (atom klarkı) ilə ifadə olunmuşdur.
Metalları təsnif edən zaman əsasən “səpələnmiş” və “nadir” terminləri işlənir.
Səpələnmiş metalların öz mineralları olmur və onlara başqa filizlərlə birlikdə rast
gəlinir. Bunlara misal qalliumu, indiumu, talliumu, reniumu, hafniumu göstərmək olar.
Təbiətdə az tapılan, ətraflı öyrənilməyən və bu səbəbə görə texnikada az tətbiq
edilən metallara nadir metallar deyilir. Bunlara misal olaraq rubidiumu, seziumu,
lantan və lantanoidləri göstərmək olar. Lakin nadir metal anlayışı şərti anlayışdır, çünki
bu metalların istehsalı və tətbiq sahəsi genişləndikcə onlar adi metallar sırasına daxil
edilirlər.
Metalların gərginlik sırasında qalaya qədər yerləşən metallara təbiətdə əsasən
birləşmələr şəklində rast gəlinir. Qalay, mis, gümüş və civəyə həm birləşmə və həm də
sərbəst halda, qızıla və platinə sərbəst halda (külçə şəklində) rast gəlinir.
Metallar əsasən sənayedə filizlərdən alınır. Filizlərə müxtəlif oksidləri,
sulfidləri, halogenidləri, karbonatları, fosfatları misal göstərmək olar.
Tərkibində 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) və başqalarıdır.
Kükürdlü filizlərə təbiətdə əsasən mono və ya polisulfidlər şəklində rast gəlinir.
Bunlardan ən çox yayılanı FeS
2
(dəmir kolçedanı), Cu
2
S · FeS
2
(mis kolçedanı), ZnS
(sfalerit), HgS (kinovar) və s.-dir.
Halogenidlərə əsasən xloridli birləşmələr şəklində rast gəlinir: NaCl (qalit), KCl
(şilvin), NaCl · KCl (silvinit) və s.
Metalların alınma üsulları
83
Təbiətdə metallar sərbəst (Au, Ag, Hg, Pt) və birləşmələr halında yayılmışdır.
Metallar sənayedə əsasən filizlərdən alınır. Sənayedə metalları almaq üçün lazım olan
təbii 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.
Filizlərdən metallar əsasən 3 üsulla alınır:
1) Pirometallurgiya. Bu üsulla metallar filizlərdən yüksək temperaturda
reduksiyaedicilər vasitəsilə (C, CO, H
2
və aktiv metallar) alınır. (Yadda saxlamaq
lazımdır ki, sulfidlər, 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 birləşmələrinin məhlula keçirilməsi və onun nisbətən aktiv metalla
reduksiyası prosesidir. Bu yolla Au, Ag, Zn, Cu və s. metalları almaq olur:
CuO + H
2
SO
4
= CuSO
4
+ H
2
O
84
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 ilə alınması prosesi:
2
NaCl
z
ele
2
K
Na
+
2
A
Cl
ərinti
2
2Al
3
O
z
ele
K
Al
4
+
2
3
A
O
Metalların kimyəvi xassələri.
Metallar elektromənfiliyi yüksək olan halogenlərlə, oksigenlə və kükürdlə daha asan
reaksiyaya girir. Qızıl və 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
85
Zn + CuSO
4
= ZnSO
4
+ Cu
2Na + H
2
= 2NaH; Ca + H
2
= CaH
2
və s.
ƏDƏBİYYAT
1. V. M. Abbasov v. b.”Ümumi kimyanın əsasları”, Bakı, 2000.
2. İ. U. Lətifov və b. “Kimya”, Bakı, 1993.
3. Z. Ş. Qarayev. “Qeyri-üzvi kimya”,Bakı, 1983.
4. Ş. Ə. Musayev və b. “Ümumi kimya”, I hissə, Bakı, 1989.
Mövzu 12.
Dövrü sistemin I A, II A və III A yarımqrup
elementləri. Hidrogen.
P l a n.
1. I A yarımqrup elementlərin ümumi xarakterizəsi.
2. Na və K-un alınması.
3. Na və K-un fiziki-kimyəvi xassələri.
4. NaOH və KOH, xassələri, alınması.
5. K- gübrəsinin bitkilərdə rolu.
6. Hidrogen, ümumi xarakterizəsi.
7. Hidrogenin təbiətdə yayılması.
8. Hidrogenin laboratoriyada və sənayedə alınması.
9. Hidrogenin xassələri.
10. II A yarımqrup elementlərinin ümumi xarakterizəsi.
11. Mq və Ca. Ümumi xarakterizəsi, birləşmələri, tətbiqi sahələri.
I qrupun əsas yarımqrupuna litium, natrium, kalium, rubidium, sezium və
fransium elementləri daxildir. Bunlara qələvi metallar deyilir.
86
Bu elementlərin atomlarının xarici kvant təbəqəsində 1 elektron s əlavə səviyyədə
yerləşir, axırıncıdan əvvəlki təbəqə isə müvafiq təsirsiz qaz atomlarında xarici kvant
təbəqəsinin davamlı elektron konfiqurasiyasından ─s
2
p
6
ibarətdir. Qələvi metalların
atomları xarici kvant təbəqəsindən valentlik elektronunu çox asanlıqla verirlər,
bunlardan ionlaşma enerjisinin qiyməti bütün qalan metallarınkından azdır. Litiumdan
seziuma keçdikdə elektron təbəqələrinin sayı və atomun radiusu artır, buna görə həmin
istiqamətdə ionlaşma enerjisi də azalır. Beləliklə, yuxarıdan aşağıya doğru istiqamətdə
litiumdan seziuma doğru metalların valentlik elektronunu vermək qabiliyyəti artır, yəni
onların reduksiyaedicilik aktivliyi çoxalır. Təbiətdə qələvi metallar ancaq birləşmələr
şəklində tapılır. Na və K ən çox yayılmış elementlər olub, müxtəlif mineral və
süxurların tərkibinə daxildir. NaCl böyük daş duz yataqları əmələ gətirir. Na-un geniş
yayılan duzlarından biri də Na
2
SO
4
· 10H
2
O (qlauber duzu) şəklində Xəzər dənizində
çıxarılır. K birləşmələri böyük yataqlar halında az tapılır. Litium, Rubidium və
seziumun miqdarı təbiətdə Na vəK-un miqdarından xeyli azdır. Bu yarımqrupun
sonuncu elementi olan fransiun təbiətdə aktiniumun radioaktiv dağılması nəticəsində
alınır.
Alınması
Natriumu əridilmiş NaCl-in elektrolizindən alırlar. Burada elektrodlarda
aşağıdakı proseslər gedir:
Katod
Anod
2Na
+
+ 2ē → 2Na
2Cl
-
- 2ē → Cl
2
elek-z
Ümumi şəkildə 2 NaCl 2Na
0
+Cl
0
2
NaOH ərintisinin elektrolizi zamanı katodda Na, anodda isə su və oksigen alınır.
Katod: 4Na
+
+ 4ē → 4Na
0
Anod: 4 OH
-
- 4ē → O
2
+ 2H
2
O
elek-z
Ümumi şəkildə: 4NaOH 4Na + O
2
+ 2H
2
O
Kalium xlorid və kalium-hidroksidin elektrolizi də NaCl və NaOH olduğu
kimidir.
Na və K-un fiziki xassələri.
Na və K sərbəst halda gümüşü ağ rəngli yumşaq və yüngül metaldır. Havada tez
oksidləşdiyi üçün kerosində saxlanılır. Na-un kütlə ədədi 23 olan bir, kaliumun isə kütlə
ədədi 39 və 41 olan 2 sabit izotopu və kütlə ədədi 40 olan bir radioaktiv izotopu vardır.
Kimyəvi xassələri
Na, K elementləri qüvvətli reduksiyaedicidir. Onlar asanlıqla halogenlərlə,
O
2
, S, P və başqa qeyri-metallarla birləşir.
2Na + Cl
2
= 2NaCl
87
2Na + S = Na
2
S
2Na + H
2
= 2NaH
Na və K adi şəraitdə suyu parçalayır, nəticədə hidrogeni çıxarır:
2Na + H
2
O = 2NaOH + H
2
↑
Na
2
O +H
2
O = 2NaOH
2K + H
2
O = 2KOH + H
2
↑
K
2
O +H
2
O = 2KOH
Qələvi metallar yandıqda müvafiq peroksidlər əmələ gəlir:
2Na + O
2
= Na
2
O
2
; 2K + O
2
= K
2
O
2
; K + O
2
= KO
2
Natrium- peroksid müxtəlif materialları ağartmaq üçün işlədilir. Bu onunla
əlaqədardır ki, Na
2
O
2
-in hidrolizindən H
2
O
2
əmələ gəlir:
Na
2
O
2
+2H
2
O = NaOH + 2NaOH + H
2
O
2
Na
2
O
2
sualtı qayıqlarda işlədilir, çünki onun havadakı CO
2
udub, oksigeni
buraxmaq qabiliyyəti vardır:
Na
2
O
2
+ 2CO
2
= 2Na
2
CO
3
+ O
2
Dostları ilə paylaş: |