4. Katalizatorlar kimyoviy reaksiya
tezligini doimiy oʻzgarishlarga uchramasdan oshiradigan moddalardir. Ular reaktsiyaning paydo bo'lishi uchun
kamroq faollashtirish energiyasi bilan muqobil yo'lni ta'minlash orqali ishlaydi. Katalizatorlar haqida ba'zi asosiy fikrlar:1. Reaksiyalarni
tezlashtiring: Katalizatorlar reaksiya davom etishi uchun zarur boʻlgan energiya toʻsigʻini yoki faollashuv energiyasini pasaytirish orqali kimyoviy
reaksiyalarni osonlashtiradi. Ular reaktsiya tezligini oshirib, uning tezroq sodir bo'lishiga yordam beradi.2. Reaksiyada iste'mol qilinmaydi:
Katalizatorlarning muhim xususiyati shundaki, ular reaksiyada iste'mol qilinmaydi. Ular reaksiyada vaqtincha ishtirok etishlari mumkin, ammo ular
reaksiya oxirida yana bir siklni katalizlashga tayyor bo‘lib, asl holiga qaytadilar.3. Oʻziga xoslik: Katalizatorlar koʻpincha maʼlum reaksiyalar yoki
reaksiyalar sinflari uchun xosdir. Ular ma'lum reaktivlar va mahsulotlarga nisbatan selektivlikni ko'rsatadi. Bu oʻziga xoslik katalizator yuzasida
maʼlum molekulalar bilan oʻzaro taʼsir qila oladigan faol joylarning noyob joylashuvi bilan bogʻliq.4. Kamroq faollashuv energiyasi: Katalizatorlar
katalizlanmagan reaksiyaga qaraganda kamroq faollanish energiyasi bilan muqobil reaksiya yoʻlini taʼminlash orqali ishlaydi. Bu reaktiv
molekulalarning energiya to'sig'ini yengib o'tishi va mahsulotga aylanishi uchun zarur bo'lgan energiyani kamaytiradi.5. Ko'p katalizator turlari:
Katalizatorlarni turli turlarga, jumladan, geterogen va bir hil katalizatorlarga bo'lish mumkin. Geterogen katalizatorlar reaktivlardan boshqa fazada,
bir jinsli katalizatorlar esa bir xil fazada. Fermentlar tirik organizmlarda uchraydigan biologik katalizatorlarning bir turi.6. Ko'p marta foydalanish
mumkin: Katalizatorlar odatda qayta ishlatilishi mumkin, chunki ular reaksiya davomida doimiy o'zgarishlarga uchramaydi. Ularni bir necha reaksiya
sikllarida ishlatish mumkin, bu ularni samarali va tejamkor qiladi.7. Faqat ta'sir reaktsiyasi tezligi: Katalizatorlar muvozanat holatini o'zgartirmaydi
yoki reaktsiyaning termodinamikasini o'zgartirmaydi. Ular faqat muvozanatga erishish tezligiga ta'sir qiladi.Katalizatorlar kimyoviy moddalar ishlab
chiqarish, neftni qayta ishlash, farmatsevtika sintezi va atrof-muhitni qayta tiklash kabi turli sohalarda turli xil qo'llanilishiga ega.
27-variant
1. Oltingugurtning muhim birikmalari Oksidlanish darajasi - 2 bo‘lgan birikmalari. Vodorod sulfid - H
2
S molekulasi suvga o ‘xshash burchakli
shaklni hosil qiladi: H
2
S oddiy sharoitda rangsiz, palag‘da tuxum hidini eslatuvchi, zaharli gaz. -85,7°C da suyuqlanadi, -60,7°C da qaynaydi.
1 hajm suvda 2,5 hajm vodorod sulfid eriydi va sulfid kislota hosil qiladi. Sulfid kislota kuchsiz kislota hisoblanib, qiyin dissotsilanadi:
Vodorod sulfidni sul- fidlarga kislota ta’sir ettirib olinadi: FeS qattiq + 2HC1 —>F eCl
2
+ H
2
SOddiy moddalardan to- za holdagi vodorod sulfid
olish mumkin emas. Oddiy sharoitda reaksiya sodir bormaydi. Yuqori haroratda esa jarayon qaytardir:H
2
+ S <-> H
2
S Sulfidlar - sulfid
kislotasining tuzlari. Sulfid kislotasining ikki bosqichli dissotsatsilanishiga bog‘liq ravishda ikki xil tuzlari: nordon tuzlari yoki gidrosulfidlar,
o ‘rta tuzlari yoki sulfidlar hosil bo‘lishi mumkin. Gidrosulfidlar-ning barchasi suvda yaxshi eriydi. Sulfidlardan ishqoriy metall sulfidlari va
ammoniy sulfid (NH
4
)
2
S yaxshi eriydi. Boshqa barcha sulfidlar suvda yomon eriydi. Metall sulfidlari turli rangdagi cho‘kmalami hosil qiladi.
Suvda eruvchan sulfidlar gidrolizga uchrashi oson. Faqat yomon eruvchan sulfidlargina gidrolizga uchramaydi.Sulfid kislota va uning tuzlari
kuchli qaytaruvchidir. Shuning uchun H2S eritmasini uzoq vaqt saqlab bo‘lmaydi. Uzoq turgan H2S eritmasi tarkibida havota’sirida
oksidlangan oltingugurtning yuqori birikmalari mavjud bo‘ladi. Selen, tellur va poloniyning - 2 oksidlanish darajasidagi birikmalari selenid,
tellurid va polonidlar misolida namoyon boiadi. Ulaming vodorod bilan hosil qilgan birikmalari H 2 Se, H2 Te, H2Po qatorida kislotalik
xossa ortib boradi. Selenidlar va telluridlaming katta qismi yarimo‘tkazgichlardir. Aynan mx gumhchasi elementlarining selenidlari va
telluridlari yarimo‘tkazgichsifatida keng qoilaniladi. VIA gumh elementlarining vodorodli birikmalari H2 0 , H2 S, H2 Se, H 2 Te, H2Po
qatorida bogianish uzunligi ortib, molekulaning barqarorligi kamayib boradi. H2Te unchalik yuqori boimagan haroratda parchalansa,
poloniyning vodorodli birikmasi hosil bo’lishi bilan parchalanib ketadi. H2Se vaH2Te lami metall selenidlari yoki telluridlariga suv yoki
kislotalar ta’sir etib olinadi. Masalan:Al2 Te3 + 6H20 2A1(0H)3 + 3H2TeSelenid kislota H2Se va tellurid kislota H2Te lar kuchsiz kislotalar
bo‘lishiga qaramay sulfid kislota H2S dan kuchli. Bu holat ularning bogianish energiyalarining kamayishi va H-E bog‘ining oson uzilishi
bilan tushuntiriladi.H2 0 , H2 S, H2 Se, H2Te qatorda kislotalik xossa ortishi bilan qaytarivchilik xossasi ham ortib boradi. H2Se va uning
tuzlari zaharlidir.
2. Bir ligandli va ko'p ligandli kompleks birikmalar bir yoki bir nechta ligandlarning markaziy metall ioniga bog'lanishi natijasida hosil bo'lgan
koordinatsion komplekslarni anglatadi. Bu komplekslar ishtirok etgan ligandlarning soni va turlariga qarab turli xarakteristikalar va xususiyatlarni
namoyon qilishi mumkin.1. Yagona ligandli kompleks: Bir ligandli kompleksda bitta ligand markaziy metall ioni bilan bog'lanadi. Ligand bir yoki
bir nechta donor atomlarga ega bo'lishi mumkin, ular metall ioniga muvofiqlashadi va barqaror kompleks hosil qiladi. Yagona ligandli komplekslarga
suv molekulalari (akvakomplekslar), ammiak (ammin komplekslari) yoki xlorid ionlari (xlorokomplekslar) tomonidan muvofiqlashtirilgan metall
ionlari misol bo'ladi. Yagona ligandli kompleksdagi koordinatsion raqam (metall bilan muvofiqlashtirilgan ligandlar soni) odatda past bo‘ladi,
masalan, to‘rt yoki olti.2. Ko'p ligandli kompleks: Ko'p ligandli kompleksda ikki yoki undan ortiq turli ligandlar markaziy metall ioniga
muvofiqlashadi. Ligandlar turli xil donor atomlari va bog'lanish xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin. Ko'p ligandli komplekslar ligandlar va metall
ionlariga bog'liq holda turli xil geometriya va koordinatsion raqamlarni namoyish qilishi mumkin. Ko‘p ligandli komplekslarga misol qilib,
etilendiamin (en) va oksalat ligandlari (ox) tomonidan M(en)(ox)2⁺ kabi kompleks hosil qilish uchun metall ioniga muvofiqlashtirilganlar
kiradi.Barqarorlik konstantalari: Barqarorlik konstantalari, shuningdek, hosil bo'lish konstantalari deb ham ataladi, kompleks birikmaning
termodinamik barqarorligining miqdoriy ko'rsatkichlari. Ular kompleks hosil bo'lish reaksiyasida reaktiv turlardan (metall ionlari va ligandlar)
kompleks hosil bo'lish uchun muvozanat konstantasini ifodalaydi. Barqarorlik konstantalari turli komplekslarning nisbiy barqarorligi haqida
ma'lumot beradi va eritmadagi ustun turlarni bashorat qilish uchun ishlatilishi mumkin.Barqarorlik konstantalari potentsiometrik titrlash,
spektrofotometriya yoki elektrokimyoviy oʻlchovlar kabi usullar orqali eksperimental tarzda aniqlanadi. Ular odatda raqamli qiymatlar sifatida
ifodalanadi va metall ioni, ligandlar va reaksiya sharoitlariga qarab katta farq qilishi mumkin.Barqarorlik konstantasining kattaligi metall-ligand
bogʻining mustahkamligini va hosil boʻlgan kompleksning barqarorligini koʻrsatadi. Yuqori barqarorlik konstantalari ma'lum sharoitlarda shakllanish
va mavjud bo'lish tendentsiyasi yuqori bo'lgan barqarorroq komplekslarni ko'rsatadi. Barqarorlik konstantalari koordinatsion kimyo, biokimyo,
atrof-muhit fanlari va sanoat jarayonlari kabi turli sohalarda metall-ligand komplekslarining barqarorligi, reaktivligi va xatti-harakatlarini tushunish
uchun ajralmas hisoblanadi.
3
. Alkinlar natriy borgidrid (NaBH4) yoki litiy borgidrid (LiBH4) kabi borgidridlar bilan reaksiyaga kirishganda qaytarilish reaktsiyalari sodir
bo'lishi mumkin. Borgidrid reaktivining qo'shilishi reaksiya sharoitlariga qarab alkinning mos keladigan alken yoki spirtga aylanishiga olib keladi.
Alkinlarning borgidridlar bilan ikkita umumiy reaksiyasi:1. Alkenlarga qisqarish: Alkin borgidrid bilan tegishli erituvchi, masalan, spirt yoki suv
ishtirokida reaksiyaga kirishganda, alken hosil qilish uchun qaytariladi. Alkinning qo'sh bog'i bitta bog' hosil qilish uchun qaytariladi. Reaksiya
odatda sin-qo'shilish orqali davom etadi, ya'ni borogidriddan ikkala vodorod atomi qo'sh bog'ning bir tomoniga qo'shiladi.Masalan, alkinning
(RC≡CH) NaBH4 bilan alkogolli erituvchi ishtirokidagi reaksiyasi alken hosil bo‘lishiga olib kelishi mumkin (RCH=CH2). Xuddi shunday,
kamaytirishga erishish uchun NaBH4 o'rniga LiBH4 ishlatilishi mumkin.1. Gidroboratsiya-oksidlanish: Borgidridlar ishtirokidagi muqobil reaksiya
gidroboratsiya-oksidlanish reaksiyasidir. Bu jarayonda alkin avval bor (BH3) yoki organoboran birikmasi bilan reaksiyaga kirishadi, so‘ngra
oksidlanish natijasida spirt hosil bo‘ladi. Gidroboratsiya deganda bor atomi va vodorod atomining alkinning uch aloqasi boʻylab qoʻshilishi
tushuniladi, oksidlanish esa organoboran oraliq mahsulotini spirtga aylantiradi.Alkinlarning borgidridlar bilan gidroboratsiya-oksidlanish
reaksiyalari gidroksil funktsional guruhlarini (spirtli ichimliklarni) uglerod-uglerod uchlik bog'lanishlariga kiritish usulini taklif qiladi. Hosil boʻlgan
spirtlar qoʻshimcha manipulyatsiya qilinishi yoki organik kimyoda sintetik oraliq mahsulot sifatida ishlatilishi mumkin.Shuni ta'kidlash joizki,
reaksiyada ishlatiladigan o'ziga xos shartlar va reagentlar qaytarilish jarayonining selektivligi va samaradorligiga ta'sir qilishi mumkin.
4.
Issiqlik jarayonlari issiqlik energiyasini uzatish yoki ishlab chiqarishni o'z ichiga olgan turli hodisalar va o'zgarishlarni anglatadi. Quyida bir nechta
umumiy issiqlik jarayonlari keltirilgan:1. O'tkazuvchanlik: O'tkazuvchanlik - bu qattiq material orqali yoki to'g'ridan-to'g'ri aloqada bo'lgan jismlar
o'rtasida issiqlik uzatish. U qoʻshni zarralar yoki molekulalar oʻrtasida kinetik energiyaning toʻqnashuvi va oʻtkazilishi natijasida yuzaga keladi.2.
Konvektsiya: Konvektsiya - bu suyuqlik (gaz yoki suyuqlik) harakati orqali issiqlik uzatish. Bu issiqlik energiyasini suyuqlikning o'zining ommaviy
harakati orqali uzatishni o'z ichiga oladi. Konvektsiya tabiiy konvektsiya (suyuqlikdagi zichlik farqi natijasida) yoki majburiy konvektsiya (fan kabi
tashqi kuch suyuqlik harakatini boshqarganda) orqali sodir bo'lishi mumkin.3. Radiatsiya: Radiatsiya - bu issiqlik energiyasini elektromagnit
to'lqinlar orqali, odatda infraqizil nurlanish shaklida o'tkazish. O'tkazuvchanlik va konvektsiyadan farqli o'laroq, radiatsiya issiqlik uzatish uchun
vositani talab qilmaydi va vakuumda yoki shaffof materiallar orqali paydo bo'lishi mumkin.4. Issiqlik uzatish: Issiqlik almashinuvi deganda issiqroq
ob'ekt yoki moddadan sovuqroq narsaga issiqlik energiyasi almashinuvining umumiy jarayoni tushuniladi. U issiqlik uzatishning barcha uchta usulini
o'z ichiga oladi: o'tkazuvchanlik, konveksiya va nurlanish.5. Faza o'zgarishlari: Faza o'zgarishlari moddaning bir holatdan (qattiq, suyuq yoki gaz)
boshqa holatga o'tishida issiqlik energiyasini yutishni yoki chiqarishni o'z ichiga oladi. Masalan, erish, muzlash, bug'lanish va kondensatsiya.6.
Issiqlik ishlab chiqarish: Issiqlik ishlab chiqarish issiqlik energiyasini ishlab chiqaradigan yoki ishlab chiqaradigan jarayonlarni anglatadi. Bu yonish,
kimyoviy reaktsiyalar, elektr qarshilik, yadroviy reaktsiyalar yoki mexanik ish kabi turli vositalar orqali sodir bo'lishi mumkin.Issiqlik jarayonlarini
tushunish ko'plab sohalarda, jumladan, muhandislik, termodinamika, materialshunoslik va atrof-muhit fanlarida juda muhimdir. Ushbu jarayonlarni
o‘rganish orqali olimlar va muhandislar samarali isitish va sovutish tizimlarini loyihalashlari, energiya sarfini optimallashtirishlari hamda yangi
materiallar va texnologiyalarni ishlab chiqishlari mumkin.
|