Be-
rillium yarımqrupu metallarından ən əhəmiyyətlisi kalsiumdur.
Kalsium
Kəşfi. Kalsiumu ilk dəfə 1808-ci ildə ingilis alimi Devi kalsium duzlarının ərinti-
sinin elektrolizindən almışdır. Latınca calx – “yumşaq daş, əhəng ” deməkdir.
5
– Nə üçün Ca, Sr, Ba və Ra elementləri qələvi-torpaq metalları adlanır?
– Nə üçün bu metalların reduksiyaedici xassələri eyni dövrdə yerləşmiş qələvi
metalın reduksiyaedici xassələrindən zəifdir?
Be yarımqrupu elementlərin hamısının havada adi şəraitdə oksidləşməsinə baxmayaraq,
onlardan yalnız qələvi-torpaq metalları ağ neftdə saxlanılır. Bu məlumata əsasən suallara
cavab verin:
– Be, Mg və Ca metallarından hansının ikisinin səthində əmələ gələn oksid təbəqəsi bu
metalları korroziyadan qoruya bilir? Cavabınızı əsaslandırın.
– CaO, MgO və BeO oksidlərindən hansı adi şəraitdə həm su, həm də karbon qazı ilə
qarşılıqlı təsirdə olur? Bu reaksiyaların molekulyar tənliklərini tərtib edin.
– Sizcə, bu üç oksiddən hansı amfoter xassəlidir? Nə üçün?
– Oksidlərdən hansı sönməmiş əhəng adlanır? Sizcə, bu oksid nə üçün belə adlanır?
Fəaliyyət
Be yarımqrupu elementləri oksidlərinin xassələri
28
Dövri sistemdə mövqeyi və atomunun quruluşu. Kalsium 4-cü dövr, II qrupun
əsas yarımqrup elementidir; atomu 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
elektron formuluna malikdir.
Təbiətdə yayılması. Kalsium Yer qabığında yayılmasına görə 5-ci elementdir.
Təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində rast gəlinir. Bunlardan ən mühümləri – kalsit
CaCO
3
(mərmər, əhəngdaşı, təbaşirin əsas tərkib hissəsi), dolomit CaCO
3
·MgCO
3
,
gips CaSO
4
·2H
2
O, anhidrit CaSO
4
, fosforit Ca
3
(PO
4
)
2
, flüor-, xlor- və hidroksoapatit
3Ca
3
(PO
4
)
2
·CaX
2
(X = F,Cl,OH) və flüoritdir CaF
2
. İnsan orqanizmində sümük və
dişlərdə fosfatlar şəklində 2%-ə qədər kalsium olur.
Kalsiumun mineralları
Alınması. Kalsium sənayedə kalsium-xloridin ərintisinin elektrolizi ilə alınır:
CaCl
2
(ərinti)
z
-
el
Ca + Cl
2
Fiziki xassələri. Kalsium gümüşü-ağ rəngli, kifayət qədər bərk, yüngül (
= 1,55
q/sm
3
), ərimə temperaturu 851°C olan metaldır.
Kimyəvi xassələri. Kalsium havanın oksigeni və su buxarı ilə qarşılıqlı təsirdə
olur. Bu səbəbdən onu ağ neftdə saxlayırlar. Adi şəraitdə kalsium həmçinin halogen-
lərlə, qızdırıldıqda isə digər qeyri-metallarla asanlıqla qarşılıqlı təsirdə olur:
2Ca + O
2
2CaO Ca + Cl
2
CaCl
2
Ca + H
2
t
CaH
2
Ca + S
t
CaS
3Ca + 2P
t
Ca
3
P
2
kalsium-fosfid
3Ca + N
2
t
Ca
3
N
2
Ca + 2C
t
CaC
2
kalsium-karbid
Kalsium sudan və duru turşulardan (nitrat turşusundan başqa) hidrogeni sıxışdırıb
çıxarır:
Ca + 2H
2
O
Ca(OH)
2
+ H
2
Ca + 2HCl CaCl
2
+ H
2
Maqnezium və kalsium metalları titan, vanadium, volfram və s. metalları onların
oksidlərindən reduksiya edir.
Tətbiqi. Kalsium müxtəlif ərintilərin (məsələn, diyircəkli yastıqların hazırlanması
üçün lazım olan qurğuşun-kalsium ərintisinin) alınmasında, bəzi çətinəriyən metalları
(titan, sirkonium və s.) onların oksidlərindən reduksiya etmək üçün istifadə olunur.
Təyini. Kalsiumun birləşmələri alovu kərpici-qırmızı rəngə boyayır.
kalsit
əhəngdaşı
mərmər
təbaşir
29
• II fəsil •
Əsas yarımqrup metalları
•
1
1. II qrupun əsas yarımqrup elementləri haqqında səhv ifadəni müəyyən edin.
A) s-elementləridir
B) hamısı iki valent elektronuna malikdir
C) hamısı +2 oksidləşmə dərəcəsi göstərir
D) hamısı qələvi-torpaq metalları adlanır
E) eyni dövrdə yerləşmiş qələvi metaldan az fəaldır
2. Kalsiumun hansı birləşməsi təbiətdə tapılmır?
A) CaCO
3
B) CaSO
4
·2H
2
O C) Ca(OH)
2
D) Ca
3
(PO
4
)
2
E) CaCO
3
·MgCO
3
3. Mümkün olan reaksiyaların tənliklərini tərtib edin.
1. Mg + H
2
O
C
20
2. Ca + H
2
t
3. Ba + H
2
O
C
20
4. Ca + H
2
O
C
20
5. Be + NaOH + H
2
O
4. Kalsium haqqında hansı ifadələr doğrudur?
1. təbiətdə həm sərbəst, həm də birləşmələr şəklində rast gəlinir
2. maqneziumdan fəaldır
3. hidrogendən güclü reduksiyaedicidir
4. ağır metaldır
5. alovu kərpici-qırmızı rəngə boyayır
5. Nə üçün Ca metalını sönməmiş əhəngin hidrogen və ya karbonla reduksiyası ilə almırlar?
6. Kalsium və onun birləşmələrinin tətbiq sahələrini sadalayın.
7. 555 kq kalsium-xloridin ərintisinin elektrolizindən neçə kq Ca alınar?
A
r
(Ca) = 40; A
r
(Cl) = 35,5.
8. Çevrilmələrin tənliklərini tərtib edin:Ca
1
CaCl
2
2
Ca(NO
3
)
2
3
CaCO
3
4
CaO
Kalsium sümük hüceyrələrinin yaranmasında iştirak edərək sümük və
dişlərin tərkibinin əsas elementidir. Kalsium ionları ürəyin fəaliyyətini və
qanın laxtalanmasını tənzimləyir.
Bu maraqlıdır
• qələvi-torpaq metalları • kalsit • apatitlər • kalsium-karbid •
Açar sözlər
Öyrəndiklərinizi tətbiq edin və yoxlayın
Kalsium-karbid və maqnezium-fosfidin hidrolizi
32 q kalsium-karbiddən CaC
2
+2HOH
C
2
H
2
+Ca(OH)
2
reaksiyası üzrə 90% çıxımla
neçə litr (n.ş.) asetilen (C
2
H
2
) qazı alınar?
Həlli:
1. Reaksiyanın tənliyinə əsasən əvvəlcə asetilenin nəzəri gözlənilən (100% çıxımla)
həcmini hesablayaq:
2
2
2
2
)
OH
Ca(
H
C
2HOH
+
CaC
V
22,4
q
32
q
64
l
l
z.
я
n
V
nəz.
=
l
l
2
,
11
64q
4
,
22
32q
2. Praktik çıxım 90% olduğu üçün alınan asetilenin faktiki həcmi:
;
.
%
100
V
90%
prak.
няз
V
V
prak.
=
100%
2
,
11
90%
l
= 10,8 l olur.
Məsələ. 0,5 mol maqnezium-fosfidin hidrolizindən neçə qram fosfin qazı (PH
3
) alınar?
A
r
(P) = 31, A
r
(H) = 1.
nü
mu
nə
30
K
ALSİUMUN SƏNAYEDƏ ALINAN MÜHÜM BİRLƏŞMƏLƏRİ.
SUYUN CODLUĞU VƏ ONUN ARADAN QALDIRILMASI
ÜSULLARI
Kalsiumun əksər birləşmələri sənayedə CaCO
3
tərkibli minerallardan alınır. Kal-
sium-karbonata təbiətdə təbaşir, əhəngdaşı və mərmər şəklində rast gəlinir. Ondan
sönməmiş əhəng, karbon-dioksid, soda, çuqun və polad, şüşə, sement istehsalında,
tikinti işlərində, torpaqların turşuluğunu azaltmaq üçün istifadə edilir.
Kalsiumun birləşmələrindən CaO, Ca(OH)
2
, CaSO
4
·2H
2
O və CaC
2
ilə tanış olaq.
Kalsium-oksid (texniki adı sönməmiş əhəng) – ağ, çətinəriyən maddədir
(t
ər.
= 2570°C). CaO əsasi oksiddir. Sənayedə əhəngdaşının, təbaşirin 1000–
1200°C-də parçalanmasından alınır:
CaCO
3
1000°C
CaO + CO
2
– 178 kC/mol
Kalsium-oksiddən əsas etibarilə sönmüş əhəng və kalsium-karbid almaq üçün isti-
fadə edilir:
3C + CaO
t
CaC
2
+ CO
Kalsium-hidroksid Ca(OH)
2
qələvilərə aiddir. O, sönmüş əhəng, əhəng südü və
əhəng suyu şəklində istifadə edilir.
1. Sönmüş əhəng – suda az həll olan (20°C-də bir litr suda 1,56 q) boz rəngli tozdur.
Onun qum, su ilə qarışığı tikinti və ya əhəng məhlulu adlanır və tikinti işlərində istifadə
edilir. Tikinti məhlulunun bərkiməsi aşağıdakı tənliklər üzrə baş verir:
CO
2
(havadan)
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H
2
O; SiO
2
+ Ca(OH)
2
CaSiO
3
+ H
2
O
2. Əhəng südü – südə oxşayan asılqan olub sönmüş əhəngin su ilə qarışdırılma-
sından alınır. Ondan xlorlu əhəngin alınmasında, müvəqqəti codluğun aradan qal-
dırılmasında, şəkər istehsalında, bitki xəstəliklərinə qarşı mübarizə vasitələrinin
hazırlanmasında, binaların və ağacların gövdələrinin ağardılmasında istifadə edilir.
3. Əhəng suyu – kalsium-hidroksidin şəffaf məhlulu olub əhəng südünü süzməklə
alınır. Laboratoriyada ondan karbon-dioksidi təyin etmək üçün istifadə edilir: əhəng
6
– Sizcə, sönmüş əhəngin və əhəng suyunun tərkibinə kalsiumun hansı birləşməsi
daxildir?
– Əhəng suyundan hansı qazın təyinində istifadə olunur?
Əhəngin söndürülməsi reaksiyası (H
2
O + CaO
Ca(OH)
2
+ Q) əsasında suallara cavab
verin.
– Göstərilən reaksiya kimyəvi reaksiyaların hansı növlərinə aiddir?
– Kalsiumun tənlikdə göstərilən birləşmələrinin praktik əhəmiyyəti nədən ibarətdir?
– Sizcə, uzaq keçmişdə bu reaksiyanın praktik əhəmiyyəti nədən ibarət idi?
Fəaliyyət
Əhəngin söndürülməsi reaksiyası haqqında
31
• II fəsil •
Əsas yarımqrup metalları
•
1
suyunun içərisindən karbon-dioksid buraxıldıqda məhlulda kalsium-karbonatın əmələ
gəlməsi nəticəsində bulantı alınır (t.
a
). Lakin CO
2
uzun müddət buraxıldıqda kalsium-
karbonat suda həll olan kalsium-hidrokarbonata çevrilir və bulantı itir (t.
b
):
(a)
CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H
2
O
(b)
CO
2
+ H
2
O + CaCO
3
Ca(HCO
3
)
2
Xlorlu (ağardıcı) əhəng – sönmüş əhənglə xlorun qarşılıqlı təsirindən alınır:
2Cl
2
+ 2Ca(OH)
2
Ca(ClO)
2
+
CaCl
2
+
2H
2
O
xlorlu əhəng
Xlorlu əhəng boyaların ağardılmasında, dezinfeksiya və deqazasiya işlərində
geniş istifadə edilir.
Gips CaSO
4
·2H
2
O təbiətdə rast gəlinir və ona görə təbii gips adlanır. Təbii gipsi
150–180°C-də qızdırdıqda alebastr və ya yandırılmış gips (CaSO
4
)
2
·H
2
O alınır:
2CaSO
4
·2H
2
O
С
180
–
150
(CaSO
4
)
2
·H
2
O + 3H
2
O
alebastr
Alebastrın su ilə qarışığı tez bərkiyir, belə ki, o özünə su birləşdirib yenidən gipsə
çevrilir. Yandırılmış gipsin bu xassəsi bədii məmulatların, təbabətdə gips sarğı-
larının hazırlanmasında, qum və su ilə qarışığı isə tikinti işlərində istifadə edilir.
180°C-dən yuxarı temperaturda təbii gips kristallaşma suyunu tam itirərək susuz
(ölü) gipsə (CaSO
4
) çevrilir. Alebastrdan fərqli olaraq ölü gips özünə suyu birləş-
dirmir:
CaSO
4
·2H
2
O
С
180
t
CaSO
4
+ 2H
2
O
Kalsium-karbiddən CaC
2
texnikada asetilen almaq üçün istifadə olunur.
Suyun codluğu və onun aradan qaldırılması üsulları
• Tərkibində az miqdarda Ca
2+
və Mg
2+
ionları olan suya yumşaq su, bu ionların
miqdarı çox olan suya isə cod su deyilir.
Cod su bir çox texniki və məişət məqsədləri üçün yararlı deyil.
Bilik qutusu
• Xlorlu əhəngin aktiv hissəsi kalsium-hipoxloritdir. Bu duzun hidrolizindən
və ya havadakı karbon qazı ilə su buxarının birgə təsirindən davamsız, asan parçalanan
hipoxlorit turşusu (HClO) əmələ gəlir. Sonuncunun parçalanması nəticəsində alınan
atomar oksigen boyaları oksidləşdirərək onları rəngsizləşdirir:
H
2
O+CO
2
+ Ca(ClO)
2
CaCO
3
+ 2HClO 2HClO
2HCl + 2O 2HCl + O
2
Bilik qutusu
• Cod sudan istifadə etdikdə buxar qazanlarında qalın təbəqəli ərp əmələ
gəlir ki, bu da buxar qazanlarının dağılmasına və çoxlu yanacaq sərfinə səbəb olur; yu-
yulma prosesində parçaların keyfiyyəti aşağı düşür və çoxlu sabun sərf olunur:
2C
17
H
35
COONa + M
2+
(C
17
H
35
COO)
2
M
+ 2Na
+
sabun (M
2+
= Ca
2+
, Mg
2+
)
32
Ona görə suyun codluğu aradan qaldırılır, yəni
Ca
2+
və Mg
2+
ionları çökdürülür.
Suyun codluğu karbonatlı (müvəqqəti) və qeyri-
karbonatlı (daimi) olmaqla iki yerə ayrılır.
Karbonatlı codluğu maqneziumla kalsiumun
hidrokarbonatları yaradır. Suyu qaynatdıqda, suya
əhəng südü və ya soda əlavə etdikdə karbonatlı
codluq aradan qalxır:
Ca(HCO
3
)
2
C
100
CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
Ca(HCO
3
)
2
+ Ca(OH)
2
2CaCO
3
+ 2H
2
O
Ca(HCO
3
)
2
+ Na
2
CO
3
CaCO
3
+ 2NaHCO
3
Qaynadıldıqda hidrokarbonatlar parçalanır və həll olmayan karbonatlara çevrilir.
Məhz bu səbəbdən belə codluq müvəqqəti codluq adlanır. Təbiətdə müvəqqəti
codluq əhəngdaşının, yaxud dolomitin karbon-dioksid və su ilə qarşılıqlı təsirindən
əmələ gəlir:
CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
Ca(HCO
3
)
2
Qeyri-karbonatlı və ya daimi codluğu kalsium və maqneziumun sulfat və xlorid
duzları əmələ gətirir.
Daimi codluq soda və ya natrium-ortofosfatın təsiri ilə aradan qaldırılır:
CaSO
4
+ Na
2
CO
3
CaCO
3
+ Na
2
SO
4
3MgCl
2
+ 2Na
3
PO
4
Mg
3
(PO
4
)
2
+ 6NaCl
Soda və natrium-ortofosfatla həmçinin müvəqqəti codluğu da aradan qaldırmaq
olur.
Baxılan tənliklər əsasında demək olar ki, Ca
2+
və Mg
2+
ionlarının məhluldan
çökdürülmə üsulları bu kationlarla “birləşmiş” turşu qalıqlarının təbiətindən asılıdır.
Suyun ümumi codluğu onun karbonatlı və qeyri-karbonatlı codluqlarının cəmin-
dən ibarətdir.
Codluq dərəcəsi kəmiyyətcə 1 l suda olan Ca
2+
və Mg
2+
kationlarının millimolla-
rının (mmol) sayı ilə ifadə edilir. Codluğu 2 mmol/ l-dən az olan su – yumşaq, 2-dən
10-dək olan – orta codluqlu, 10 mmol/ l-dən yuxarı olan isə cod su sayılır.
Məişət üçün yararlı olan suyun codluğu 7 mmol/ l-dən çox olmamalıdır.
Suyun yumşaldılmasında kationitlərdən də istifadə edilir. Tərkibində xa-
rici mühitin ionları ilə dəyişilə bilən mütəhərrik ionlar olan bərk maddələr
ionitlər adlanır. İonitin tərkibindəki mütəhərrik ion kation olduqda o, ka-
tionit, anion olduqda isə anionit adlanır. Suyun codluğunu aradan qal-
dırmaq üçün kationitlər kimi iondəyişdirici qatranlar və alümosilikatlar,
məsələn, Na
2
[Al
2
Si
2
O
8
·nH
2
O] tətbiq edilir.
Bu maraqlıdır
Elektrik
spiralı
üzərində
ərp
33
• II fəsil •
Əsas yarımqrup metalları
•
1
1. Hansı reaksiya praktik əhəmiyyət kəsb etmir?
A) CaCO
3
t
CaO + CO
2
B) 2Ca + O
2
2CaO
C) CaO + H
2
O
Ca(OH)
2
D) Ca(OH)
2
+ CO
2
CaCO
3
+ H
2
O
E) 2Ca(OH)
2
+ 2Cl
2
Ca(ClO)
2
+ CaCl
2
+ 2H
2
O
2. Hansı birləşmədən suyun həm müvəqqəti, həm də daimi codluğunu aradan qaldırmaq
üçün istifadə olunur?
А) Na
2
CO
3
B) NaHCO
3
C) Na
2
SO
4
D) Ca(OH)
2
Е) Ca(HCO
3
)
2
3. Aşağıdakı ifadələr hansı maddəyə aiddir?
1. ekzotermik reaksiya üzrə alınır
2. xlorlu əhəngin alınmasında istifadə olunur
3. əhəng suyunun tərkibinə daxildir
4. CO
2
-nin təyinində istifadə olunur
A) Ca(OH)
2
B) CaO C) HClO D) Ca(HCO
3
)
2
E) Ca(ClO)
2
4. Hansı reaksiyalar üzrə suyun müvəqqəti codluğu aradan qaldırılır?
1. Ca(HCO
3
)
2
С
100
2. Mg(HCO
3
)
2
+ Na
2
CO
3
3. Ca(HCO
3
)
2
+ NaHCO
3
4. Ca(HCO
3
)
2
+ Ca(OH)
2
A) 1,2,3,4 B) yalnız 1 C) yalnız 4 D) yalnız 2 E) 1,2,4
5. Kalsiumun (və ya maqneziumun) hansı birləşmələrinin suda mövcudluğu suyun müvafiq
olaraq müvəqqəti və daimi codluğuna səbəb olur?
6. Xlorlu əhəngin ağardıcı xassəsi nə ilə əlaqədardır?
7. 100 kq kalsium-karbonat 22 kq karbon qazı alınanadək qızdırılmışdır. Bərk qalıqda kal-
sium-oksidin kütlə payını (%-lə) hesablayın.
M
r
(CaCO
3
)=100; M
r
(CO
2
)=44; M
r
(CaO)=56.
8. Codluq dərəcəsi 7 mmol/l olan suyun 100 ml-də neçə mq Ca
2+
ionu var?
(Mg
2+
ionu nəzərə
alınmır).
9. Alebastr və gipsdə suyun kütlə paylarını (%) hesablayın.
M
r
(H
2
O) = 18, M
r
(CaSO
4
) = 136.
10. Aşağıdakı çevrilmələrin tənliklərini tərtib edin.
Ca
1
CaH
2
2
Ca(OH)
2
3
CaCO
3
4
CaCl
2
5
Ca
3
(PO
4
)
2
• mərmər • sönmüş əhəng • əhəng südü • əhəng suyu • xlorlu
əhəng • gips • müvəqqəti və daimi codluq • codluq dərəcəsi •
Açar sözlər
Öyrəndiklərinizi tətbiq edin və yoxlayın
34
B
OR YARIMQRUPU ELEMENTLƏRİ.
ALÜMİNİUM VƏ ONUN BİRLƏŞMƏLƏRİ
Alüminium bor yarımqrupu elementlərinə aiddir; yarımqrupa həmçinin bor B,
qallium Ga, indium In və tallium Tl daxildir. Bu elementlər p-elementləridir. Onların
atomlarının xarici energetik səviyyəsində 3 elektron (ns
2
np
1
) vardır. Ona görə onlar
bu 3 elektronu verib birləşmələrində +3 oksidləşmə dərəcəsi göstərir.
Bor yarımqrupu elementlərinin metallıq xassələri eyni dövrdə yerləşmiş Be
yarımqrupu elementlərinə nisbətən zəifdir.
Yarımqrupda bordan talliuma doğru elementlərin metallıq xassələri artır: B –
qeyri-metal, Al – ikili xassəli (amfoter) metal, In və Tl isə metallardır.
Bor yarımqrupu elementlərinin hamısı R
2
O
3
tipli oksidlər əmələ gətirir. Bu oksid-
lərə R(OH)
3
tərkibli hidroksidlər uyğundur. Onlardan B(OH)
3
və ya H
3
BO
3
–
turşudur, Al(OH)
3
, Ga(OH)
3
və In(OH)
3
– amfoter xassəli hidroksidlərdir.
Dostları ilə paylaş: |