Ushbu kurs ishi " Alyuminiy gidroksidining olinishi va xossalari " mavzusida bo`lib, unda kimyoviy tushunchalar, mavzuga oid nazariyalar, fikrlar amaliy mashqlar qamrab olinggan

Asosiy qism

1. Alyuminiy xususiyatlari va birikmalari

Mendeleyev davriy sistemasining  III guruhiga mansub kimyoviy element. Tartib raqami 13, atom massasi 26,9815.
Alyuminiy lotinchadan olinggan bo`lib alumen (achchiqtosh) soʻzidan kelib chiqqan. Tabiatda bitta barqaror izotopi bor uning massasi 27 ( u tabiiy alyuminiyning 100% ini tashkil etadi ).
Alyuminiyning bir necha sunʼiy radioaktiv izotoplari bor.
Alyuminiy yer poʻstining ogʻirlik jihatdan 8,8%ini tashkil etadi, yaʼni u kislorod va kremniydan keyin uchinchi, metallar ichida esa birinchi oʻrinda turadi. Metall holidagi alyuminiyni birinchi marta 1825-yil Hans Christian Ersted topgan.
Alyuminiy tabiatda sof holda uchramaydi, uning eng koʻp uchraydigan birikmalari: alyumosilikatlar (tuproqning asosiy qismi boʻlgan alyumosilikat, kaolin, andaluzit, alunit minerali), korund (alyuminiy oksid) va boksit. Oʻzbekistonda shulardan kaolin (Toshkent viloyati) va boksit (Navoiy va Fargʻona viloyatlari) da topilgan.
Alyuminiy giltuproq (A1<sub>2</sub>O,) ni kriolit (Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>) bilan suyuqlantirib, elektroliz qilish yoʻli bilan olinadi. Giltuproq esa asosan boksitdan olinadi. Oʻzbekistonda Angren kaolinidan ham giltuproq olish mumkinligi aniqlangan.
Alyuminiy kumushday oq metall, allotropik shakl oʻzgarishlari yoʻq. Suyuqlanish temperaturasi — 660°C, qaynash temperaturasi 2500°C atrofida, solishtirma ogʻirligi 2,6989.
Alyuminiy plastik, oson presslanuvchan, bolgʻalanuvchan, qoliplanadigan, choʻziladigan metall, barcha barqaror birikmalarida III valentli, yuqori temperaturada baʼzan I, kamdan-kam hollarda II valentli boʻlishi mumkin.
Alyuminiy sirka, vino, limon kislotalari va boshqa organik moddalar taʼsiriga turgʻun. Aluminiy kislorod bilan tez birikadi, shu sababli uning usti hamisha oksid pardasi bilan qoplangan boʻladi, oksid pardasi zich boʻlganidan u alyuminiyni zanglashdan va turli moddalar taʼsiridan saqlaydi.
Alyuminiy kukuni shiddat bilan yonadi, yuqori temperaturada galogenlar bilan birikib, alyuminiy ftorid (A1F<sub>3</sub>), alyuminiy xlorid (A1C1<sub>3</sub>), alyuminiy uglerod bilan alyuminiy karbid ( Al<sub>4</sub>C<sub>3</sub>) hosil qiladi. Shuningdek, alohida usulda alyuminiy bilan vodorod birikmasi — alyuminiy gidrid (A1H<sub>3</sub>) olish mumkin.
Alyuminiy 250 dan ortiq minerallari ma`lum, ularning 100 dan ortig`i alyuminiyli silikatlardir.
Alyuminiyning muxim minerallari: dala shpati (ortoklaz) K[AlSi<sub>3</sub>O<sub>8</sub>] yoki K<sub>2</sub>O·Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·6SiO<sub>2</sub> ; natriyli dala shpati (albit) Na(AlSiO<sub>8</sub>) yoki Na<sub>2</sub>O·Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·6SiO<sub>2</sub>; kalsiyli dala shpati (anortit) Ca[Al<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>8</sub>] yoki CaO·Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·2SiO<sub>2</sub>.
Alyuminiyning texnika aamiyatiga ega bolgan minerallari : boksit Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·nH<sub>2</sub>O, kriolit Na<sub>3</sub>[AlF<sub>6</sub>] yoki 3NaF·AlF<sub>3</sub> dir ( xozirgi vaqtda kriolit suniy usulda olinadi ). Bulardan tashqari , yana kaolinit Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·2SiO<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O (tabiatda kaolinit alyuminisilikatlarning yemirilishidan xosil bo`ladi ) ko`rinishida uchraydi.
Alyuminiy tabiatda alyumosilikatlardan tashqari boshqa minerallar-alunit [KAl(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> ·2Al(OH)<sub>3</sub>], kriolit (Na<sub>3</sub>[AlF<sub>6</sub>]), shpinel [Mg(Al<sub>2</sub>O<sub>4</sub>)], oksidi va uning gidrati (a-korund va boksit ) xolida uchraydi.
Alyuminiy tarkibining sofligiga qarab oʻta sof, juda sof va texnik sof xillarga boʻlinadi. Oʻta sof alyuminiy 0,001% gacha qoʻshimchaga, juda sof alyuminiy 0,05% gacha, texnik sof alyuminiy esa 0,015% dan 1,000% gacha qoʻshimchaga ega boʻladi.
Alyuminiy yengil va puxta qotishmalar olishda juda katta ahamiyatga ega. U mis, rux, nikel, magniy, temir, titan qotishmalariga ham muhim element sifatida ishlatiladi.
Alyuminiy baʼzi metallarni ularning oksidlaridan qaytarishda (alyuminotermiya)da ishlatiladi. Bu metallardan samolyotsozlik, radio va elektrotexnika, rangli metallurgiya hamda boshqa sanoat tarmoqlarida foydalaniladi.
Alyuminiy zichligining kamligi, yuqori darajadagi elektr oʻtkazuvchanligi, ayrim kimyoviy moddalarga nisbatan chidamliligi va tannarxining arzonligi sababli texnikaning turli sohalarida keng qoʻllaniladi. Undan uy- roʻzgʻor asboblari, kimyoviy asbob -uskunalar va boshqa koʻpdan koʻp buyumlar tayyorlanadi.
Kimyoviy elementlar davriy jadvalida aluminiy bor guruhiga (avvalgi nomi yer metallari guruhi) kiradi.
Alyuminiy yerda eng koʻp tarqalgan uchta elementdan biri va yer qobigʻida eng koʻp uchraydigan elementdir. Yer qobigʻida faqat kimyoviy birikma sifatida uchraydi, chunki reaksiyaga oson kirishadi (yer qobigʻi massasining 7,57 %ni tashkil etadi).
Pliniy afsonasiga koʻra, imperator Tiberiy (eramizdan avvalgi 14-37 yillar) saroyiga bir kuni bir temirchi keladi va tashqi koʻrinishi kumush kabi, lekin anchayin yengil metall parchasini sovgʻa sifatida olib keladi. Imperator undan buni qayerdan olinganini soʻraganida, usta unga tuproqdan ajratib olganini aytadi. Imperator esa ushbu metal savdoda pul sifatida qoʻllaniladigan oltin va kumush qadriga zarar yetkazmasligi uchun ushbu ustani qatl qildiradi.
Hozirda maʼlum boʻlgan eng qadimgi aluminiy predmet bu Xitoy generali Chou-Chou kamarining biriktiruvchi qismidir. Hamfri Deyvi ushbu elementni „Alyuminiy“ deb atagan. Birinchi boʻlib Hans Ersted 1825-yilda laboratoriyada ajratib olishga muvaffaq boʻlgan.
Metall holidagi alyuminiy uning oksidi Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> dan elektrolitik usulda olinadi. Bu maqsadda tabiiy boksit mineralini qayta ishlash yo`li bilan tozalanggan Al₂O₃ olinadi. Suyuqlanish tempraturasi yuqori bo`lgan bu birikma elektr tokini o`tkazmaydi, shu sababli uning kriolit Na₃[AlF₆] bilan aralashmasini suyuq holga (960°C) keltiriladi va maxsusu vannalarda elektroliz qilinadi.
III A gruppachadagi bor va alyuminiyning kimyoviy xossalari o`zaro o`xshash bo`lsada, ularning electron konfiguratsityalarida farq bor: bor elementining tashqi valent pog`onasidan oldinggi elektronlari dublet holida bo`lsa, alyuminiyda bu pog`ona 8 elektronli bo`lib, u tashqi pog`onachalardagi elektronlarni yadro ta`siridan to`sib turadi, shu sababli alyuminiyda metallik xususiyat yaxshiroq namoyon bo`ladi. Alyuminiyning nisbiy elektromanfiyligi oraliq kattalikka ega bo`lganligi (1.5 birlik) sababli uning ko`pchilik birikmalaridagi kimyoviy bog` tabiatining qutbliligi qisman kovalent xususiyatga ega bo`ladi. Alyuminiy 3- davr elementi bo`lgani uchun unda 3d- pog`onacha mavjud. Uning koordinatsion soni oltiga yetishi tabiiy.
Alyuminiy metalining yuza qatlami yupqa oksid pardasi bilan qoplanib qoladi, bu esa metall ichki qismlari himoya qilinishida muhim ahamiyatga ega.
Alyuminiy suyultirilgan sulfat, nitrat va xlorid kislotalarda oson eriydi va tegishli tuzlar xosil qiladi. Konsentrlanggan nitrat kislotada erimaydi, uning yuza qatlamida hosil bo`ladigan oksid pardasi passivlashtiruvchi xususiyatga ega.
Alyuminiy oksid ishqorlar bilan reaksiyaga kirishib tuz hosil qiladi:
Al₂O₃ + 2KOH → 2KAlO₂ + H₂O
Alyuminiy tuzlari karbonatlar bilan reaksiyaga kirishib alyuminiy gidroksid hosil qiladi. Kuchsiz kislota tuzlari esa to`liq gidrolizga uchraydi:
2AlCl<sub>3</sub> + 3K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 3H<sub>2</sub>O → 2Al(OH)<sub>3</sub> ↓ + 3CO<sub>2</sub> + 6KCl
Ionli ko`rinishda:
2Al³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O → 2Al(OH)₃ ↓ + 3CO₂
Alyuminiy galogenidlar AlGaJ₃ da markaziy atom atrofida faqat uchta electron jufti bo`lgani uchun bunday molekulalar elektrongga muhtoj bo`ladi. Bunday molekulalar dimer holiga o`tganida mustahkam birikmaga aylanadi. Bunday holat moddaning suyuqlanma yoki bug`langgan holatida ham saqlanib qoladi. Galogenidlarning turg`unligi Al<sub>2</sub>F<sub>6</sub>-Al<sub>2</sub>J<sub>6</sub> qatorida kamayib borishi Al-GaI oraliq masofaning ortib borishi bilan tushuntiriladi.
Yuqori tempraturada alyuminiy galogenidlari parchalanib AlGaI holiga o`tadi:
AlGaI₃ → AlGaI + GaI₂
Bunday birikmalar 1000°C dan past tempraturada turg`un emas. Ular disproporsiyalanish jarayonida qatnashadi:
3AlGaI → 2Al + AlGaI₃