Kimyoviy elementlarning eruvchanlik jadvali - bu eng mashhur noorganik kislotalar, asoslar va tuzlarning suvdagi eruvchanliklari jadvali.
Ta'rif 1
Kimyoviy eruvchanlik jadvali 20 °C da eruvchanlikni ko'rsatadi, harorat oshishi bilan eruvchanlik ortadi.
Agar moddaning eruvchanligi 100 g suvda 1 g dan ko'p bo'lsa va 0,1 g / 100 g dan kam bo'lsa, erimaydigan modda suvda eriydi.Masalan, kimyoda eruvchanlik jadvalida litiyni topib, siz deyarli hamma narsaga ishonch hosil qilishingiz mumkin. uning tuzlari eritmalar hosil qiladi.
Shaklda. 1 va rasm. 2-rasmda kislota qoldiqlari nomlari bilan kimyo bo'yicha to'liq eruvchanlik jadvalining fotosurati ko'rsatilgan.
Shakl 1. 2018-2019 yillar kimyo bo'yicha eruvchanlikning foto jadvali
Shakl 2. Kimyo jadvali kislotalar va kislota qoldiqlari bilan
Tuz nomini yaratish uchun siz davriy jadval va eruvchanlikdan foydalanishingiz kerak. Davriy jadvaldagi metallning nomi kislota qoldig'i nomiga qo'shiladi, masalan:
$\mathrm(Zn_3(PO_4)_2)$ - sink fosfat; $\mathrm(FeSO_4)$ - temir (II) sulfat.
Matn nomi bilan qavs ichida, agar ular bir nechta bo'lsa, metallning valentligini ko'rsatish kerak. Temir holatida $\mathrm(Fe_2(SO_4)_3)$ tuz - temir (III) sulfat ham mavjud.
Kimyoda eruvchanlik jadvali yordamida nimani o'rganish mumkin
Kimyodagi moddalarning yog'ingarchilik bilan eruvchanligi jadvali reaktsiyaning yuzaga kelish ehtimolini aniqlash uchun ishlatiladi, chunki cho'kma yoki gaz hosil bo'lishi reaksiyaning qaytarilmas jarayoni uchun zarurdir.
Tuzlar, kislotalar va asoslarning eruvchanlik jadvali asos bo'lib, ularsiz kimyoviy bilimlarni to'liq o'zlashtirish mumkin emas. Asoslar va tuzlarning eruvchanligi nafaqat maktab o'quvchilarini, balki professional odamlarni ham o'rgatishda yordam beradi. Ko'pgina hayotiy mahsulotlarni yaratish bu bilimsiz amalga oshirilmaydi.
Kislotalar, tuzlar va asoslarning suvda eruvchanligi jadvali
Tuzlar va asoslarning suvda eruvchanlik jadvali kimyo asoslarini o‘zlashtirishda yordam beruvchi qo‘llanma. Quyidagi eslatmalar quyidagi jadvalni tushunishingizga yordam beradi.
- P - eruvchan moddani ko'rsatadi;
- H - erimaydigan modda;
- M - modda suv muhitida ozgina eriydi;
- RK - modda faqat kuchli organik kislotalar ta'sirida erishi mumkin;
- Chiziq bunday jonzot tabiatda yo'qligini aytadi;
- NK - kislotalarda ham, suvda ham erimaydi;
- ? - savol belgisi bugungi kunda moddaning erishi haqida aniq ma'lumot yo'qligini ko'rsatadi.
Ko'pincha jadvaldan kimyogarlar va maktab o'quvchilari, talabalar laboratoriya tadqiqotlari uchun foydalanadilar, bunda ma'lum reaktsiyalarning paydo bo'lishi uchun shart-sharoitlarni yaratish kerak. Jadvalga ko'ra, moddaning xlorid yoki kislotali muhitda qanday harakat qilishini, cho'kma paydo bo'lishi mumkinligini aniqlash mumkin. Tadqiqotlar va tajribalar paytida cho'kma reaktsiyaning qaytarilmasligini ko'rsatadi. Bu butun laboratoriya ishining borishiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan muhim nuqta.
Suv sayyoramizdagi asosiy kimyoviy birikmalardan biridir. Uning eng qiziqarli xususiyatlaridan biri suvli eritmalar hosil qilish qobiliyatidir. Fan va texnikaning ko‘p sohalarida esa tuzning suvda eruvchanligi muhim rol o‘ynaydi.
Eruvchanlik deganda turli moddalarning suyuqliklar - erituvchilar bilan bir hil (bir hil) aralashmalar hosil qilish qobiliyati tushuniladi. Bu to'yingan eritmani eritish va hosil qilish uchun ishlatiladigan materialning hajmi bo'lib, uning eruvchanligini aniqlaydi, bu moddaning massa ulushi yoki konsentrlangan eritmadagi miqdori bilan solishtiriladi.
Eritilish qobiliyatiga ko'ra tuzlar quyidagilarga bo'linadi:
- eruvchan moddalarga 100 g suvda 10 g dan ortiq eriydigan moddalar kiradi;
- kam eriydiganlar - erituvchidagi miqdori 1 g dan oshmaydiganlar;
- 100 g suvda erimaydigan konsentratsiyasi 0,01 dan kam.
Agar eritish uchun ishlatiladigan moddaning qutbliligi erituvchining qutbliligiga o'xshash bo'lsa, u eriydi. Turli xil qutblarda, ehtimol, moddani suyultirish mumkin emas.
Eritma qanday sodir bo'ladi
Agar tuz suvda eriydimi yoki yo'qmi haqida gapiradigan bo'lsak, ko'pchilik tuzlar uchun bu adolatli bayonotdir. Maxsus jadval mavjud, unga ko'ra siz eruvchanlik miqdorini aniq belgilashingiz mumkin. Suv universal erituvchi bo'lgani uchun u boshqa suyuqliklar, gazlar, kislotalar va tuzlar bilan yaxshi aralashadi.
Qattiq moddaning suvda erishining eng aniq misollaridan biri oshxonada deyarli har kuni osh tuzi yordamida idishlarni tayyorlash paytida kuzatilishi mumkin. Xo'sh, nima uchun tuz suvda eriydi?
Maktab kimyo kursidan ko'pchilik suv va tuz molekulalari qutbli ekanligini eslaydi. Bu shuni anglatadiki, ularning elektr qutblari qarama-qarshi bo'lib, bu yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka olib keladi. Suv molekulalari boshqa moddaning ionlarini o'rab oladi, masalan, bizning holatimizda bo'lgani kabi, NaCl. Bunday holda, suyuqlik hosil bo'lib, uning mustahkamligi bir hil bo'ladi.
Harorat effekti
Tuzlarning eruvchanligiga bir qancha omillar ta'sir qiladi. Avvalo, bu erituvchining harorati. U qanchalik baland bo'lsa, suyuqlikdagi zarrachalarning tarqalish koeffitsienti shunchalik katta bo'ladi va massa almashinuvi tezroq sodir bo'ladi.
Garchi, masalan, osh tuzining (NaCl) suvda eruvchanligi amalda haroratga bog'liq emas, chunki uning eruvchanlik koeffitsienti t 20 ° C da 35,8 va 78 ° C da 38,0 ni tashkil qiladi. Lekin mis sulfat (CaSO4) suvning harorati oshishi bilan yomonroq eriydi.
Eruvchanlikka ta'sir qiluvchi boshqa omillar:
- Erigan zarrachalarning kattaligi - fazalarni ajratishning katta maydoni bilan erish tezroq sodir bo'ladi.
- Aralashtirish jarayoni intensiv ravishda amalga oshirilganda massani yanada samarali o'tkazishga yordam beradi.
- Nopoklarning mavjudligi: ba'zilari erish jarayonini tezlashtiradi, boshqalari diffuziyaga to'sqinlik qiladi, jarayon tezligini kamaytiradi.
Tuzning erishi mexanizmi haqida video
| Kationlar | Anionlar | |||||||||
| F- | Cl- | br- | men- | S2- | YO'Q 3 - | CO 3 2- | SiO 3 2- | SO 4 2- | PO 4 3- | |
| Na+ | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R |
| K+ | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R |
| NH4+ | R | R | R | R | R | R | R | R | R | R |
| Mg2+ | RK | R | R | R | M | R | H | RK | R | RK |
| Ca2+ | NK | R | R | R | M | R | H | RK | M | RK |
| Sr2+ | NK | R | R | R | R | R | H | RK | RK | RK |
| Ba 2+ | RK | R | R | R | R | R | H | RK | NK | RK |
| sn 2+ | R | R | R | M | RK | R | H | H | R | H |
| Pb 2+ | H | M | M | M | RK | R | H | H | H | H |
| Al 3+ | M | R | R | R | G | R | G | NK | R | RK |
| Cr3+ | R | R | R | R | G | R | G | H | R | RK |
| Mn2+ | R | R | R | R | H | R | H | H | R | H |
| Fe2+ | M | R | R | R | H | R | H | H | R | H |
| Fe3+ | R | R | R | - | - | R | G | H | R | RK |
| Co2+ | M | R | R | R | H | R | H | H | R | H |
| Ni2+ | M | R | R | R | RK | R | H | H | R | H |
| Cu2+ | M | R | R | - | H | R | G | H | R | H |
| Zn2+ | M | R | R | R | RK | R | H | H | R | H |
| CD 2+ | R | R | R | R | RK | R | H | H | R | H |
| Hg2+ | R | R | M | NK | NK | R | H | H | R | H |
| Hg 2 2+ | R | NK | NK | NK | RK | R | H | H | M | H |
| Ag+ | R | NK | NK | NK | NK | R | H | H | M | H |
Shartli belgilar:
P - modda suvda yaxshi eriydi; M - ozgina eriydi; H - suvda amalda erimaydi, lekin kuchsiz yoki suyultirilgan kislotalarda oson eriydi; RK - suvda erimaydi va faqat kuchli noorganik kislotalarda eriydi; NK - suvda ham, kislotalarda ham erimaydi; G - eritilganda to'liq gidrolizlanadi va suv bilan aloqada bo'lmaydi. Chiziq bunday moddaning umuman mavjud emasligini bildiradi.
Suvli eritmalarda tuzlar to'liq yoki qisman ionlarga ajraladi. Kuchsiz kislotalar va/yoki kuchsiz asoslarning tuzlari gidrolizga uchraydi. Suvli tuz eritmalari tarkibida gidratlangan ionlar, ion juftlari va murakkabroq kimyoviy shakllar, jumladan, gidroliz mahsulotlari va boshqalar mavjud. Bir qator tuzlar spirtlar, aseton, kislota amidlari va boshqa organik erituvchilarda ham eriydi.
Suvli eritmalardan tuzlar kristall gidratlar shaklida, suvsiz eritmalardan - kristalli solvatlar shaklida, masalan CaBr 2 3C 2 H 5 OH shaklida kristallanishi mumkin.
Suv-tuz tizimlarida sodir bo'ladigan turli jarayonlar, harorat, bosim va konsentratsiyaga bog'liq bo'lgan tuzlarning birgalikda ishtirokida eruvchanligi, qattiq va suyuq fazalarning tarkibi to'g'risidagi ma'lumotlarni suv-tuz tizimlarining eruvchanlik diagrammalarini o'rganish orqali olish mumkin.
Tuzlarni sintez qilishning umumiy usullari.
1. O'rtacha tuzlarni olish:
1) metall bo'lmagan metall: 2Na + Cl 2 = 2NaCl
2) kislotali metall: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
3) faolligi kamroq metall Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu ning tuz eritmasi bilan metall
4) kislota oksidi bilan asosli oksid: MgO + CO 2 = MgCO 3
5) CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O kislotali asosli oksid
6) kislotali oksidi Ba (OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 + H 2 O bo'lgan asoslar
7) kislotali asoslar: Ca (OH) 2 + 2HCl \u003d CaCl 2 + 2H 2 O
8) kislota tuzlari: MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O + CO 2
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HCl
9) tuz eritmasi bilan asosiy eritma: Ba (OH) 2 + Na 2 SO 4 \u003d 2NaOH + BaSO 4
10) ikkita tuz 3CaCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6NaCl eritmalari
2. Kislota tuzlarini olish:
1. Asos etishmasligi bilan kislotaning o'zaro ta'siri. KOH + H 2 SO 4 \u003d KHSO 4 + H 2 O
2. Asosning ortiqcha kislota oksidi bilan o'zaro ta'siri
Ca(OH) 2 + 2CO 2 = Ca(HCO 3) 2
3. O'rtacha tuzning Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 \u003d 3Ca (H 2 PO 4) 2 kislotasi bilan o'zaro ta'siri
3. Asosiy tuzlarni olish:
1. Kuchsiz asos va kuchli kislota hosil qilgan tuzlarning gidrolizlanishi
ZnCl 2 + H 2 O \u003d Cl + HCl
2. O'rta metall tuzlari AlCl 3 + 2NaOH = Cl + 2NaCl eritmalariga oz miqdorda ishqorlarni qo'shish (tomchilab)
3. Kuchsiz kislotalar tuzlarining o'rta tuzlar bilan o'zaro ta'siri
2MgCl 2 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d 2 CO 3 + CO 2 + 4NaCl
4. Murakkab tuzlarni olish:
1. Tuzlarning ligandlar bilan reaksiyalari: AgCl + 2NH 3 = Cl
FeCl 3 + 6KCN] = K 3 + 3KCl
5. Qo'sh tuzlarni olish:
1. Ikki tuzning birgalikda kristallanishi:
Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 24H 2 O \u003d 2 + NaCl
4. Kation yoki anion xossalari tufayli oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari. 2KMnO 4 + 16HCl = 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O
2. Kislota tuzlarining kimyoviy xossalari:
1. O'rtacha tuz hosil bo'lishi bilan termal parchalanish
Ca (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 + CO 2 + H 2 O
2. Ishqor bilan o'zaro ta'siri. O'rtacha tuzni olish.
Ba(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = 2BaCO 3 + 2H 2 O
3. Asosiy tuzlarning kimyoviy xossalari:
1. Termik parchalanish. 2 CO 3 \u003d 2CuO + CO 2 + H 2 O
2. Kislota bilan o'zaro ta'siri: o'rtacha tuz hosil bo'lishi.
Sn(OH)Cl + HCl = SnCl 2 + H 2 O
4. Kompleks tuzlarning kimyoviy xossalari:
1. Yomon eriydigan birikmalar hosil bo`lishi natijasida komplekslarning buzilishi:
2Cl + K 2 S \u003d CuS + 2KCl + 4NH 3
2. Tashqi va ichki sferalar orasidagi ligandlar almashinuvi.
K 2 + 6H 2 O \u003d Cl 2 + 2KCl
5. Qo‘sh tuzlarning kimyoviy xossalari:
1. Ishqor eritmalari bilan o'zaro ta'siri: KCr(SO 4) 2 + 3KOH = Cr(OH) 3 + 2K 2 SO 4
2. Qayta tiklash: KCr (SO 4) 2 + 2H ° (Zn, suyultirilgan H 2 SO 4) \u003d 2CrSO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 4
Bir qator xlorid tuzlari, sulfatlar, karbonatlar, Na, K, Ca, Mg boratlarini sanoatda ishlab chiqarish uchun xom ashyo dengiz va okean suvlari, uning bug'lanishi paytida hosil bo'lgan tabiiy sho'r suvlar, tuzlarning qattiq konlari hisoblanadi. Cho'kindi tuz konlarini (Na, K va Mg sulfatlari va xloridlari) hosil qiluvchi minerallar guruhi uchun "tabiiy tuzlar" kod nomi ishlatiladi. Kaliy tuzlarining eng yirik konlari Rossiya (Solikamsk), Kanada va Germaniyada, fosfat rudalarining kuchli konlari Shimoliy Afrika, Rossiya va Qozog'istonda, NaNO3 - Chilida joylashgan.
Tuzlar oziq-ovqat, kimyo, metallurgiya, shisha, charm, toʻqimachilik sanoati, qishloq xoʻjaligi, tibbiyot va boshqalarda qoʻllaniladi.
Tuzlarning asosiy turlari
1. Boratlar (oksoboratlar), borik kislotalarning tuzlari: metaborik HBO 2, ortobor H 3 BO 3 va erkin holatda ajratilmagan polibor kislotalar. Molekuladagi bor atomlarining soniga ko'ra ular mono-, di, tetra-, geksaboratlar va boshqalarga bo'linadi.Boratlar ularni hosil qiluvchi kislotalarga ko'ra va B 2 O 3 mollari soniga ko'ra ham deyiladi. asosiy oksidning 1 moliga. Shunday qilib, turli metaboratlarni monoboratlar deb atash mumkin, agar ular anion B (OH) 4 yoki zanjirli anion (BO 2) bo'lsa. n n - diboratlar - agar ular zanjirli juft anionni o'z ichiga olsa (B 2 O 3 (OH) 2) n 2n- triboratlar - agar ularda halqali anion (B 3 O 6) bo'lsa 3-.
Boratlarning tuzilmalariga bor-kislorod guruhlari - 1 dan 6 gacha, ba'zan esa 9 bor atomlarini o'z ichiga olgan "bloklar" kiradi, masalan:
Bor atomlarining koordinatsion soni 3 (bor-kislorod uchburchak guruhlari) yoki 4 (tetraedral guruhlar). Bor-kislorod guruhlari nafaqat orol, balki yanada murakkab tuzilmalar - zanjirli, qatlamli va polimerlashtirilgan ramkalarning asosidir. Ikkinchisi gidratlangan boratlar molekulalarida suvning yo'q qilinishi va kislorod atomlari orqali ko'prik bog'larining paydo bo'lishi natijasida hosil bo'ladi; jarayon ba'zan polianionlar ichidagi B-O bog'lanishining uzilishi bilan birga keladi. Polianionlar yon guruhlarni qo'shishi mumkin - bor-kislorodli tetraedralar yoki uchburchaklar, ularning dimerlari yoki begona anionlar.
Ammoniy, gidroksidi, shuningdek, +1 oksidlanish darajasidagi boshqa metallar ko'pincha MBO 2 tipidagi gidratlangan va suvsiz metaboratlar, M 2 B 4 O 7 tetraboratlar, MB 5 O 8 pentaboratlar, shuningdek M 4 B 10 O 17 hosil qiladi. dekaboratsiya qiladi n H 2 O. + 2 oksidlanish holatidagi ishqoriy yer va boshqa metallar odatda gidratlangan metaboratlar, M 2 B 6 O 11 triboratlar va MB 6 O 10 geksabboratlar beradi. shuningdek, suvsiz meta-, orto- va tetraboratlar. +3 oksidlanish holatidagi metallar gidratlangan va suvsiz MBO 3 ortoboratlar bilan tavsiflanadi.
Boratlar rangsiz amorf moddalar yoki kristallar (asosan past simmetrik tuzilishga ega - monoklinik yoki rombik). Suvsiz boratlar uchun erish nuqtalari 500 dan 2000 ° C gacha; eng yuqori eriydigan metaboratlar gidroksidi va orto- va ishqoriy yer metallarining metaboratlaridir. Ko'pgina boratlar eritmalari sovutilganda osongina stakan hosil qiladi. Mohs shkalasi bo'yicha gidratlangan boratlarning qattiqligi 2-5, suvsiz - 9 gacha.
Gidratlangan monoboratlar kristallanish suvini ~ 180 ° S gacha, poliboratlar - 300-500 ° S da yo'qotadilar; OH guruhlari tufayli suvni yo'q qilish , bor atomlari atrofida muvofiqlashtirilgan ~ 750 ° C gacha bo'ladi. To'liq suvsizlanish bilan amorf moddalar hosil bo'ladi, ular 500-800 ° C da ko'p hollarda "boratni qayta tartibga solish" - kristallanish, B 2 O 3 ning chiqishi bilan qisman parchalanish bilan birga (poliboratlar uchun).
Ishqoriy metall, ammoniy va T1(I) boratlar suvda (ayniqsa, meta- va pentaboratlar) eriydi, suvli eritmalarda gidrolizlanadi (eritmalar ishqoriy reaksiyaga ega). Ko'pchilik boratlar kislotalar, ba'zi hollarda CO 2 ta'sirida oson parchalanadi; va SO2;. Ishqoriy er va og'ir metallarning boratlari gidroksidi metallarning gidroksidi, karbonatlari va bikarbonatlari eritmalari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Suvsiz boratlar kimyoviy jihatdan gidratlanganlarga qaraganda ancha barqaror. Ba'zi spirtli ichimliklar, xususan, glitserin bilan boratlar suvda eruvchan komplekslarni hosil qiladi. Kuchli oksidlovchi moddalar, xususan H 2 O 2 ta'sirida yoki elektrokimyoviy oksidlanish jarayonida boratlar peroksoboratlarga aylanadi. .
100 ga yaqin tabiiy boratlar ma'lum bo'lib, ular asosan Na, Mg, Ca, Fe tuzlari hisoblanadi.
Gidratlangan boratlar quyidagilar bilan olinadi: H 3 BO 3 ni metall oksidlari, gidroksidlari yoki karbonatlari bilan neytrallash; gidroksidi metall boratlarning, ko'pincha Na ning boshqa metallarning tuzlari bilan almashinuv reaktsiyalari; kam eriydigan boratlarning gidroksidi metall boratlarning suvli eritmalari bilan o'zaro o'zgarishi reaktsiyasi; minerallashtiruvchi qo'shimchalar sifatida gidrotermik jarayonlar. Suvsiz boratlar B 2 O 3 ni metall oksidlari yoki karbonatlar bilan eritish yoki sinterlash yoki gidratlarni suvsizlantirish yo'li bilan olinadi; monokristallar erigan oksidlardagi boratlar eritmalarida, masalan, Bi 2 O 3 o'stiriladi.
Boratlar ishlatiladi: boshqa bor birikmalarini olish uchun; oynalar, sirlar, emallar, keramika ishlab chiqarishda zaryadning tarkibiy qismlari sifatida; yong'inga chidamli qoplamalar va emdirish uchun; metallni tozalash, payvandlash va lehimlash uchun oqimlarning tarkibiy qismlari sifatida"; bo'yoq va laklarning pigmentlari va plomba moddalari sifatida; bo'yashda mordan sifatida, korroziya inhibitörleri, elektrolitlar komponentlari, fosforlar va boshqalar. Boraks va kaltsiy boratlar eng keng tarqalgan.
2. Galogenidlar, galogenlarning boshqa elementlar bilan kimyoviy birikmalari. Galogenidlar odatda halogen atomlari boshqa elementga qaraganda yuqori elektronegativlikka ega bo'lgan birikmalarni o'z ichiga oladi. Galogenidlar He, Ne va Ar hosil qilmaydi. Oddiy yoki ikkilik galogenidlarga EX n (n- ko'pincha IF 7 uchun monogalidlar uchun 1 dan 7 gacha va ReF 7 uchun butun son, lekin fraksiyonel ham bo'lishi mumkin, masalan, Bi 6 Cl 7 uchun 7/6), xususan, gidrogal kislotalarning tuzlarini va intergalogen birikmalarni (uchun) o'z ichiga oladi. masalan, halofloridlar). Bundan tashqari aralash galogenidlar, poligalidlar, gidrogalidlar, oksogalidlar, oksigalidlar, gidroksogalidlar, tiogalidlar va murakkab galogenidlar mavjud. Galogenidlardagi galogenlarning oksidlanish darajasi odatda -1 ga teng.
Element-galogen bog'lanish tabiatiga ko'ra oddiy galogenidlar ionli va kovalentlarga bo'linadi. Aslida, munosabatlar u yoki bu komponentning hissasi ustunligi bilan aralash xarakterga ega. Ishqoriy va ishqoriy tuproq metallarining galogenidlari, shuningdek, boshqa metallarning ko'plab mono- va digalidlari bog'lanishning ionli tabiati ustunlik qiladigan tipik tuzlardir. Ularning ko'pchiligi nisbatan o'tga chidamli, past uchuvchan, suvda yaxshi eriydi; suvli eritmalarda ular deyarli butunlay ionlarga ajraladi. Tuzlarning xossalariga noyob yer elementlarining trigalidlari ham ega. Ionli galogenidlarning suvda eruvchanligi odatda yodidlardan ftoridlarga kamayadi. Xloridlar, bromidlar va yodidlar Ag + , Su + , Hg + va Pb 2+ suvda yomon eriydi.
Metall galogenidlardagi halogen atomlari sonining ko'payishi yoki metall zaryadining uning ionining radiusiga nisbati bog'lanishning kovalent komponentining oshishiga, galogenidlarning suvda eruvchanligi va termal barqarorligining pasayishiga olib keladi. uchuvchanlikda, oksidlanishning kuchayishi, gidrolizga qobiliyati va moyilligi. Bu bog'liqliklar bir xil davrdagi metall galogenidlari uchun va bir xil metallning galogenidlari qatorida kuzatiladi. Ularni termal xususiyatlar misolida kuzatish oson. Masalan, 4-davrdagi metall galogenidlar uchun erish va qaynash nuqtalari KC1 uchun mos ravishda 771 va 1430 ° C, CaCl 2 uchun 772 va 1960 ° C, ScCl 3 uchun 967 va 975 ° C, -24,1 va 136 ° S ni tashkil qiladi. TiCl 4 uchun. UF 3 uchun erish nuqtasi ~ 1500 ° C, UF 4 1036 ° C, UF 5 348 ° C, UF 6 64,0 ° C. EK birikmalari qatorida n xuddi shu bilan n bog'lanishning kovalentligi odatda ftoridlardan xloridlarga o'tganda ortadi va ikkinchisidan bromidlar va yodidlarga o'tganda kamayadi. Shunday qilib, AlF 3 uchun sublimatsiya harorati 1280 ° C, A1C1 3 180 ° C, A1Br 3 ning qaynash nuqtasi 254,8 ° C, AlI 3 407 ° C. ZrF 4, ZrCl 4 ZrBr 4, ZrI 4 seriyalarida sublimatsiya harorati mos ravishda 906, 334, 355 va 418 ° S ni tashkil qiladi. MF qatorlarida n va MS1 n bu erda M - bitta kichik guruhning metalli, metallning atom massasining ortishi bilan bog'lanishning kovalentligi kamayadi. Ion va kovalent bog'lanish komponentlarining taxminan bir xil hissasiga ega bo'lgan bir nechta metall ftoridlar va xloridlar mavjud.
Ftoridlardan yodidlarga o'tishda va ortib borishda o'rtacha element-galogen bog'lanish energiyasi kamayadi n(jadvalga qarang).
Izolyatsiya qilingan yoki ko'prikli O atomlarini o'z ichiga olgan ko'plab metall galogenidlar (mos ravishda, okso- va oksigalidlar), masalan, vanadiy oksotriflorid VOF 3, niobiy dioksiftorid NbO 2 F, volfram dioksodiiyodid WO 2 I 2.
Murakkab galogenidlar (galogenometallatlar) tarkibida galogen atomlari ligand bo'lgan murakkab anionlar mavjud, masalan, kaliy geksaxlorplatinat (IV) K 2, natriy heptaflorotantalat (V) Na, litiy geksaftorarsenat (V) Li. Ftor-, oksoftor- va xlorometallatlar eng yuqori termal barqarorlikka ega. Bog'lanish tabiatiga ko'ra NF 4 +, N 2 F 3 +, C1F 2 +, XeF + va boshqalar kationlari bo'lgan ionli birikmalar kompleks galogenidlarga yaqin.
Ko'pgina galogenidlar suyuqlik va gaz fazalarida ko'prik bog'larining shakllanishi bilan assotsiatsiya va polimerizatsiya bilan tavsiflanadi. Bunga ko'proq moyil bo'lganlar I va II guruh metallarining galogenidlari, AlCl 3 , Sb ning pentafloridlari va o'tish metallari, MOF 4 tarkibidagi oksofloridlardir. Masalan, metall-metall galogenidlari ma'lum. Cl-Hg-Hg-Cl.
Ftoridlar xossalari jihatidan boshqa galogenidlardan sezilarli farq qiladi. Biroq, oddiy galogenidlarda bu farqlar galogenlarning o'ziga qaraganda kamroq, murakkab galogenidlarda esa oddiylarga qaraganda kamroq aniqlanadi.
Ko'pgina kovalent galogenidlar (ayniqsa, ftoridlar) kuchli Lyuis kislotalari, masalan. AsF 5, SbF 5, BF 3, A1C1 3. Ftoridlar superkislotalar tarkibiga kiradi. Yuqori galogenidlar metallar va vodorod bilan qaytariladi, masalan:
5WF 6 + Vt = 6WF 5
TiCl 4 + 2Mg \u003d Ti + 2MgCl 2
UF 6 + H 2 \u003d UF 4 + 2HF
V-VIII guruh metall galogenidlari, Cr va Mn dan tashqari, metallarga H 2 ga qaytariladi, masalan:
WF 6 + ZN 2 = Vt + 6HF
Ko'pgina kovalent va ionli metall galogenidlar bir-biri bilan o'zaro ta'sirlanib, murakkab galogenidlarni hosil qiladi, masalan:
KC1 + TaCl 5 = K
Engilroq galogenlar og'irroqlarini galogenidlardan siqib chiqarishi mumkin. Kislorod galogenidlarni C1 2, Br 2 va I 2 ni chiqarish bilan oksidlashi mumkin. Kovalent galogenidlarning xarakterli reaktsiyalaridan biri bu suv (gidroliz) yoki qizdirilganda uning bug'lari bilan o'zaro ta'siri (pirogdroliz), oksidlar, oksi- yoki oksogalogenidlar, gidroksidlar va galogenidlar hosil bo'lishiga olib keladi.
Galogenidlar to'g'ridan-to'g'ri elementlardan, vodorod galogenidlari yoki gidrogal kislotalarning elementlar, oksidlar, gidroksidlar yoki tuzlar bilan o'zaro ta'siri, shuningdek almashinuv reaktsiyalari orqali olinadi.
Galogenidlar mashinasozlikda galogenlar, gidroksidi va ishqoriy tuproq metallarini olish uchun boshlang'ich materiallar, ko'zoynaklar va boshqa noorganik materiallarning tarkibiy qismlari sifatida keng qo'llaniladi; ular nodir va ayrim rangli metallar, U, Si, Ge va boshqalarni olishda oraliq mahsulotlardir.
Tabiatda galogenidlar minerallarning alohida sinflarini hosil qiladi, ularga ftoridlar (masalan, ftorit, kriolit minerallari) va xloridlar (silvit, karnallit) kiradi. Brom va yod ba'zi minerallarda izomorf aralashmalar sifatida mavjud. Dengiz va okeanlar suvlarida, sho'r va er osti sho'rlarida sezilarli miqdorda galogenidlar mavjud. NaCl, KC1, CaCl 2 kabi ba'zi galogenidlar tirik organizmlarning bir qismidir.
3. Karbonatlar (lot. carbo dan, carbonis koʻmir turkumidan), karbonat kislota tuzlari. CO 3 2-anionli va kislotali o'rta karbonatlar yoki HCO 3 - anionli bikarbonatlar (eskirgan bikarbonatlar) mavjud. Karbonatlar kristalli moddalardir. Oksidlanish holatida + 2 bo'lgan o'rta metall tuzlarining ko'pchiligi olti burchakli kristallanadi. kaltsitning panjarali turi yoki aragonitning rombsimon turi.
O'rta karbonatlardan faqat ishqoriy metallarning tuzlari, ammoniy va Tl (I) suvda eriydi. Muhim gidroliz natijasida ularning eritmalari ishqoriy reaksiyaga ega. Oksidlanish holatidagi eng qiyin eruvchan metall karbonatlari + 2. Aksincha, barcha bikarbonatlar suvda yaxshi eriydi. Metall tuzlari va Na 2 CO 3 o'rtasidagi suvli eritmalardagi almashinish reaktsiyalari paytida, o'rta karbonatlarning cho'kmalari, ularning eruvchanligi mos keladigan gidroksidlarga qaraganda ancha past bo'lganda hosil bo'ladi. Bu Ca, Sr va ularning analoglari, lantanidlar, Ag(I), Mn(II), Pb(II) va Cd(II) uchun ham amal qiladi. Qolgan kationlar gidroliz natijasida erigan karbonatlar bilan o'zaro ta'sirlashganda o'rtacha emas, balki asosiy karbonatlar yoki hatto gidroksidlarni berishi mumkin. Ko'p zaryadlangan kationlarni o'z ichiga olgan o'rta karbonatlar ba'zan suvli eritmalardan CO 2 ning ko'p miqdorda ortiqcha bo'lganda cho'ktirilishi mumkin.
Karbonatlarning kimyoviy xossalari kuchsiz kislotalarning noorganik tuzlari sinfiga mansubligi bilan bog‘liq. Karbonatlarning xarakterli xususiyatlari ularning yomon eruvchanligi, shuningdek, krabonatlarning o'zlari va H 2 CO 3 ning termal beqarorligi bilan bog'liq. Ushbu xususiyatlar krabonatlarni tahlil qilishda yoki ularning kuchli kislotalar bilan parchalanishiga va bu holda ishqor eritmasi tomonidan chiqarilgan CO 2 ning miqdoriy yutilishiga yoki eritmada CO 3 2-ionining cho'kishiga asoslanadi. VaSO 3 shakli. Eritmadagi o'rtacha karbonat cho'kmasiga CO 2 ning ortiqcha ta'siri ostida bikarbonat hosil bo'ladi, masalan: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2. Tabiiy suvda bikarbonatlar mavjudligi uning vaqtinchalik qattiqligini belgilaydi. Past haroratlarda ozgina qizdirilganda gidrokarbonatlar yana o'rta karbonatlarga aylanadi, ular qizdirilganda oksid va CO 2 ga parchalanadi. Metall qanchalik faol bo'lsa, uning karbonatining parchalanish harorati shunchalik yuqori bo'ladi. Shunday qilib, Na 2 CO 3 857 ° C da parchalanmasdan eriydi va Ca, Mg va Al karbonatlari uchun 820, 350 va 100 ° C haroratlarda muvozanatli parchalanish bosimi 0,1 MPa ga etadi.
Karbonatlar tabiatda juda keng tarqalgan, bu CO 2 va H 2 O ning mineral hosil bo'lish jarayonlarida ishtirok etishi bilan bog'liq. karbonatlar atmosferadagi gazsimon CO 2 va erigan CO 2 o'rtasidagi global muvozanatlarda katta rol o'ynaydi;
va gidrosferada HCO 3 - va CO 3 2- ionlari va litosferada qattiq tuzlar. Eng muhim minerallar: CaCO 3 kaltsit, MgCO 3 magnezit, FeCO 3 siderit, ZnCO 3 smitsonit va boshqalar.Ohaktosh asosan organizmlarning kaltsit yoki kaltsit skelet qoldiqlaridan, kamdan-kam hollarda aragonitdan iborat. Ishqoriy metallarning tabiiy gidratlangan karbonatlari va Mg ham ma'lum (masalan, MgCO 3 ZH 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O), qo'sh karbonatlar [masalan, dolomit CaMg (CO 3) 2, taxt Na 2 CO 3 NaHCO 3 2H 2 O] va asosiy [malaxit CuCO 3 Cu(OH) 2, gidrokerussit 2RbSO 3 Pb(OH) 2].
Eng muhimlari kaliy karbonat, kaltsiy karbonat va natriy karbonatdir. Ko'pgina tabiiy karbonatlar juda qimmatli metall rudalari (masalan, Zn, Fe, Mn, Pb, Cu karbonatlari). Bikarbonatlar qon pH doimiyligini tartibga soluvchi bufer moddalar bo'lib, muhim fiziologik rol o'ynaydi.
4. Nitratlar, nitrat kislota tuzlari HNO 3. Deyarli barcha metallar uchun ma'lum; M (NO 3) suvsiz tuzlar shaklida ham mavjud. n (n- metallning oksidlanish darajasi M) va kristall gidratlar M (NO 3) shaklida. n x H 2 O ( X= 1-9). Xona haroratiga yaqin haroratda suvli eritmalardan faqat gidroksidi metall nitratlar suvsiz kristallanadi, qolganlari - kristalli gidratlar shaklida. Xuddi shu metallning suvsiz va gidratlangan nitratlarining fizik-kimyoviy xususiyatlari juda boshqacha bo'lishi mumkin.
d-elementli nitratlarning suvsiz kristalli birikmalari rangli. An'anaviy ravishda nitratlar asosan kovalent bog'lanish turiga (Be, Cr, Zn, Fe va boshqa o'tish metallarining tuzlari) va asosan ionli bog'lanishga (ishqoriy va ishqoriy tuproq metallarining tuzlari) ega bo'lgan birikmalarga bo'linishi mumkin. Ionli nitratlar yuqori issiqlik barqarorligi, yuqori simmetriyali kristall tuzilmalarning ustunligi (kubik) va IQ spektrlarida nitrat ion tasmasi bo'linishning yo'qligi bilan ajralib turadi. Kovalent nitratlar organik erituvchilarda eruvchanligi yuqori, issiqlik barqarorligi past, ularning IQ spektrlari murakkabroq; ba'zi kovalent nitratlar xona haroratida uchuvchan bo'lib, suvda eriganida, azot oksidi ajralib chiqishi bilan qisman parchalanadi.
Barcha suvsiz nitratlar NO 3 - ioni mavjudligi sababli kuchli oksidlovchi xususiyatga ega, iondan kovalent nitratga o'tganda ularning oksidlanish qobiliyati ortadi. Ikkinchisi 100-300 ° S, ionli - 400-600 ° S oralig'ida parchalanadi (NaNO 3 , KNO 3 va boshqalar qizdirilganda eriydi). Qattiq va suyuq fazalardagi parchalanish mahsulotlari. Ular ketma-ket nitritlar, oksonitratlar va oksidlar, ba'zan - erkin metallar (oksid beqaror bo'lganda, masalan, Ag 2 O), gaz fazasida - NO, NO 2, O 2 va N 2. Parchalanish mahsulotlarining tarkibi metallning tabiatiga va uning oksidlanish darajasiga, isitish tezligiga, haroratga, gazsimon muhit tarkibiga va boshqa sharoitlarga bog'liq. NH 4 NO 3 portlaydi va tez qizdirilganda portlash bilan parchalanishi mumkin, bu holda N 2, O 2 va H 2 O hosil bo'ladi; sekin qizdirilganda N 2 O va H 2 O ga parchalanadi.
Gaz fazasidagi erkin NO 3 - ion markazida N atomi bo'lgan teng tomonli uchburchakning geometrik tuzilishiga ega, ONO burchaklari ~ 120 ° va N-O bog'lanish uzunligi 0,121 nm. Kristal va gazsimon nitratlarda NO 3 ioni - asosan o'zining shakli va hajmini saqlab qoladi, bu esa nitratlarning bo'shliq va tuzilishini belgilaydi. Ion NO 3 - mono-, bi-, tridentat yoki ko'prik ligandlari sifatida harakat qilishi mumkin, shuning uchun nitratlar kristall tuzilmalarning xilma-xilligi bilan ajralib turadi.
Sterik tufayli yuqori oksidlanish darajasida o'tish metallari. qiyinchiliklar suvsiz nitratlar hosil qila olmaydi va ular oksonitratlar bilan tavsiflanadi, masalan, UO 2 (NO 3) 2, NbO (NO 3) 3. Nitratlar ichki sferada NO 3 ioni bilan ko'p sonli qo'sh va murakkab tuzlarni hosil qiladi. Suvli muhitda gidroliz natijasida o'tish metallining kationlari o'zgaruvchan tarkibli gidroksonitratlarni (asosiy nitratlar) hosil qiladi, ular qattiq holatda ham ajratilishi mumkin.
Gidratlangan nitratlar suvsizlardan farq qiladi, chunki ularning kristalli tuzilishida metall ioni ko'p hollarda NO 3 ioni bilan emas, balki suv molekulalari bilan bog'liq. Shuning uchun ular suvda suvsiz nitratlarga qaraganda yaxshiroq eriydi, lekin undan ham yomoni - organik erituvchilarda, zaifroq oksidlovchi moddalar kristallanish suvida 25-100 ° S oralig'ida mos kelmaydigan tarzda eriydi. Gidratlangan nitratlar qizdirilganda, qoida tariqasida, suvsiz nitratlar hosil bo'lmaydi, ammo gidroksonitratlar, so'ngra oksonitratlar va metall oksidlari hosil bo'lishi bilan termoliz sodir bo'ladi.
Ko'pgina kimyoviy xossalari bo'yicha nitratlar boshqa noorganik tuzlarga o'xshaydi. Nitratlarning xarakterli xususiyatlari ularning suvda juda yuqori eruvchanligi, past issiqlik barqarorligi va organik va noorganik birikmalarni oksidlash qobiliyati bilan bog'liq. Nitratlarning qaytarilishi jarayonida qaytaruvchining turiga, haroratga, muhitning reaksiyasiga qarab, ulardan birining ustunligi bilan azotli NO 2, NO, N 2 O, N 2 yoki NH 3 mahsulotlar aralashmasi hosil bo'ladi. , va boshqa omillar.
Nitratlar olishning sanoat usullari NH 3 ni HNO 3 eritmalari bilan yutishga (NH 4 NO 3 uchun) yoki azotli gazlarni (NO + NO 2) gidroksidi yoki karbonat eritmalari (ishqoriy metall nitratlar uchun, Ca, Mg, Ba), shuningdek, metall tuzlarining HNO 3 yoki gidroksidi metall nitratlar bilan turli almashinuv reaktsiyalarida. Laboratoriyada suvsiz nitratlar olish uchun o'tish metallari yoki ularning birikmalarining N 2 O 4 suyuqligi va uning organik erituvchilar bilan aralashmalari yoki N 2 O 5 bilan reaktsiyalari qo'llaniladi.
Nitratlar Na, K (natriy va kaliy nitrat) tabiiy konlar shaklida uchraydi.
Nitratlar ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Ammoniy nitrit (ammiakli selitra) - asosiy azot o'z ichiga olgan o'g'it; oʻgʻit sifatida ishqoriy metallarning nitratlari va Ca ham qoʻllaniladi. Nitratlar - raketa yoqilg'ilarining tarkibiy qismlari, pirotexnika kompozitsiyalari, matolarni bo'yash uchun tuzlash eritmalari; ular metallarni qattiqlashtirish, oziq-ovqat mahsulotlarini saqlash, dori sifatida va metall oksidlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Nitratlar toksikdir. Ular o'pka shishi, yo'tal, qusish, o'tkir yurak-qon tomir etishmovchiligi va boshqalarni keltirib chiqaradi.Odamlar uchun nitratlarning o'ldiradigan dozasi 8-15 g, ruxsat etilgan kunlik iste'mol miqdori 5 mg / kg ni tashkil qiladi. Na, K, Ca, NH3 nitratlari yig‘indisi uchun MPC: suvda 45 mg/l, tuproqda 130 mg/kg (xavf darajasi 3); sabzavot va mevalarda (mg/kg) - kartoshka 250, kech oq karam. 500, kech sabzi 250, lavlagi 1400, piyoz 80, qovoq 400, qovun 90, tarvuz, uzum, olma, nok 60. 40-5500 mg/l), yer osti suvlari.
5. Nitritlar, azot kislotasi HNO 2 tuzlari. Avvalo, gidroksidi metallar va ammoniyning nitritlari ishlatiladi, kamroq - gidroksidi tuproq va Z. d-metallar, Pb va Ag. Boshqa metallarning nitritlari haqida faqat parcha-parcha ma'lumotlar mavjud.
+2 oksidlanish holatidagi metall nitritlar bir, ikki yoki to'rtta suv molekulasi bilan kristallgidratlar hosil qiladi. Nitritlar, masalan, qo'sh va uch tuzlar hosil qiladi. CsNO 2 AgNO 2 yoki Ba (NO 2) 2 Ni (NO 2) 2 2KNO 2, shuningdek kompleks birikmalar, masalan, Na 3.
Kristal tuzilmalar faqat bir nechta suvsiz nitritlar uchun ma'lum. NO 2 anioni chiziqli bo'lmagan konfiguratsiyaga ega; ONO burchagi 115 °, H-O bog'lanish uzunligi 0,115 nm; M-NO 2 ulanish turi ion-kovalentdir.
K, Na, Ba nitritlar suvda yaxshi eriydi, Ag, Hg, Cu nitritlar yomon eriydi. Haroratning oshishi bilan nitritlarning eruvchanligi ortadi. Deyarli barcha nitritlar spirtlar, efirlar va past qutbli erituvchilarda yomon eriydi.
Nitritlar termal jihatdan beqaror; parchalanmasdan eritiladi faqat ishqoriy metallarning nitritlari, boshqa metallarning nitritlari 25-300 °C da parchalanadi. Nitritlarning parchalanish mexanizmi murakkab va bir qator parallel-ketma-ket reaksiyalarni o'z ichiga oladi. Asosiy gazsimon parchalanish mahsulotlari NO, NO 2, N 2 va O 2, qattiq moddalar metall oksidi yoki elementar metalldir. Ko'p miqdorda gazlarning chiqishi ba'zi nitritlarning portlovchi parchalanishiga olib keladi, masalan, NH 4 NO 2, N 2 va H 2 O ga parchalanadi.
Nitritlarning xarakterli xususiyatlari ularning termal beqarorligi va nitrit ionining muhit va reaktivlarning tabiatiga qarab ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi vosita bo'lish qobiliyati bilan bog'liq. Neytral muhitda nitritlar odatda NO ga kamayadi, kislotali muhitda ular nitratlarga oksidlanadi. Kislorod va CO 2 qattiq nitritlar va ularning suvli eritmalari bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Nitritlar azot o'z ichiga olgan organik moddalar, xususan, aminlar, amidlar va boshqalarning parchalanishiga hissa qo'shadi. RXH organik halidlari bilan. RONO nitritlari va RNO 2 nitro birikmalarini hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi.
Nitritlarning sanoat ishlab chiqarishi azotli gazni (NO + NO 2 aralashmasi) Na 2 CO 3 yoki NaOH eritmalari bilan NaNO 2 ning ketma-ket kristallanishi bilan singdirishga asoslangan; Sanoat va laboratoriyalarda boshqa metallarning nitritlari metall tuzlarining NaNO 2 bilan almashinish reaksiyasi yoki bu metallarning nitratlarini qaytarilishi natijasida olinadi.
Nitritlar azo bo'yoqlarni sintez qilishda, kaprolaktam ishlab chiqarishda, kauchuk, to'qimachilik va metallga ishlov berish sanoatida oksidlovchi va qaytaruvchi moddalar sifatida, oziq-ovqat konservantlari sifatida ishlatiladi. NaNO 2 va KNO 2 kabi nitritlar toksik bo'lib, bosh og'rig'i, qusish, nafas olish depressiyasi va boshqalarni keltirib chiqaradi. NaNO 2 zaharlanganda qonda methemoglobin hosil bo'ladi, eritrotsitlar membranalari shikastlanadi. Ehtimol, oshqozon-ichak traktida to'g'ridan-to'g'ri NaNO 2 va aminlardan nitrozaminlarning shakllanishi.
6. Sulfatlar, sulfat kislota tuzlari. SO 4 2- anionli o'rta sulfatlar ma'lum, kislotali yoki gidrosulfatlar, anion HSO 4 - , asosli, anion SO 4 2- - OH guruhlari bilan birga, masalan, Zn 2 (OH) 2 SO 4 ni o'z ichiga oladi. Ikki xil kationni o'z ichiga olgan qo'sh sulfatlar ham mavjud. Bularga sulfatlarning ikkita katta guruhi kiradi - alum , shuningdek, xenitlar M 2 E (SO 4) 2 6H 2 O , bu yerda M bir zaryadli kation, E Mg, Zn va boshqa ikki marta zaryadlangan kationlar. Ma'lum bo'lgan uch sulfat K 2 SO 4 MgSO 4 2CaSO 4 2H 2 O (mineral poligalit), ikki asosli sulfatlar, masalan, alunit va yarozit guruhining minerallari M 2 SO 4 Al 2 (SO 4) 3 4Al (OH 3 va M). 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 4Fe(OH) 3, bu yerda M bir zaryadli kationdir Sulfatlar aralash tuzlar tarkibiga kirishi mumkin, masalan 2Na 2 SO 4 Na 2 CO 3 (mineral berkit), MgSO 4 KCl 3H 2 O (kainit) .
Sulfatlar kristall moddalar, o'rta va kislotali, ko'p hollarda ular suvda yaxshi eriydi. Kaltsiy, stronsiy, qo'rg'oshin va boshqalarning ozgina eriydigan sulfatlari, amalda erimaydigan BaSO 4 , RaSO 4 . Asosiy sulfatlar odatda kam eriydi yoki amalda erimaydi yoki suv bilan gidrolizlanadi. Sulfatlar suvli eritmalardan kristall gidratlar shaklida kristallanishi mumkin. Ba'zi og'ir metallarning kristalli gidratlari vitriol deb ataladi; mis sulfat SuSO 4 5H 2 O, temir sulfat FeSO 4 7H 2 O.
O'rta gidroksidi metall sulfatlar termal barqaror, kislota sulfatlari qizdirilganda parchalanib, pirosulfatlarga aylanadi: 2KHSO 4 \u003d H 2 O + K 2 S 2 O 7. Boshqa metallarning o'rtacha sulfatlari, shuningdek, asosiy sulfatlar, etarlicha yuqori haroratgacha qizdirilganda, qoida tariqasida, metall oksidi hosil bo'lishi va SO 3 ning ajralib chiqishi bilan parchalanadi.
Sulfatlar tabiatda keng tarqalgan. Ular minerallar shaklida, masalan, gips CaSO 4 H 2 O, mirabilit Na 2 SO 4 10H 2 O, dengiz va daryo suvlarining bir qismidir.
Ko'pgina sulfatlarni H 2 SO 4 ning metallar, ularning oksidlari va gidroksidlari bilan o'zaro ta'sirida, shuningdek, uchuvchi kislotalar tuzlarini sulfat kislota bilan parchalash orqali olish mumkin.
Noorganik sulfatlar keng qo'llaniladi. Masalan, ammoniy sulfat azotli oʻgʻit, natriy sulfat shisha, qogʻoz sanoati, viskoza ishlab chiqarishda va boshqalarda qoʻllaniladi.Tabiiy sulfat minerallari sanoatda turli metallarning birikmalarini, qurilish materiallari va boshqalarni ishlab chiqarish uchun xom ashyo hisoblanadi.
7.sulfitlar, oltingugurt kislotasi H 2 SO 3 tuzlari . SO 3 2- anionli o'rta sulfitlar va HSO 3 - anionli kislotali (gidrosulfitlar) mavjud. . O'rta sulfitlar kristalli moddalardir. Ammoniy va ishqoriy metallar sulfitlari suvda yaxshi eriydi; eruvchanligi (100 g da g): (NH 4) 2 SO 3 40,0 (13 ° C), K 2 SO 3 106,7 (20 ° C). Suvli eritmalarda ular gidrosulfitlar hosil qiladi. Ishqoriy er va ba'zi boshqa metallarning sulfitlari suvda amalda erimaydi; MgSO 3 ning eruvchanligi 100 g (40°C) da 1 g. Ma'lum bo'lgan kristalli gidratlar (NH 4) 2 SO 3 H 2 O, Na 2 SO 3 7H 2 O, K 2 SO 3 2H 2 O, MgSO 3 6H 2 O va boshqalar.
Suvsiz sulfitlar, muhrlangan idishlarda havo kirmasdan qizdirilganda, nomutanosib ravishda sulfidlar va sulfatlarga aylanadi, N 2 oqimida qizdirilganda SO 2 ni yo'qotadi va havoda qizdirilganda sulfatlarga oson oksidlanadi. Suv muhitida SO 2 bilan o'rta sulfitlar gidrosulfitlarni hosil qiladi. Sulfitlar nisbatan kuchli qaytaruvchi moddalardir, ular xlor, brom, H 2 O 2 va boshqalar bilan eritmalarda sulfatlarga oksidlanadi. Ular kuchli kislotalar (masalan, HC1) tomonidan SO 2 ajralib chiqishi bilan parchalanadi.
Kristalli gidrosulfitlar K, Rb, Cs, NH 4 + uchun ma'lum, ular beqaror. Boshqa gidrosulfitlar faqat suvli eritmalarda mavjud. Zichlik NH 4 HSO 3 2,03 g/sm 3; suvda eruvchanligi (100 g uchun g): NH 4 HSO 3 71,8 (0 ° C), KHSO 3 49 (20 ° C).
Kristalli gidrosulfitlar Na yoki K qizdirilganda yoki pulpaning M 2 SO 3 eritmasi SO 2 bilan to'yinganida, pirosulfitlar (eskirgan - metabisulfitlar) M 2 S 2 O 5 - erkin tarkibida noma'lum pirosulfat kislota tuzlari hosil bo'ladi. holati H 2 S 2 O 5; kristallar, beqaror; zichlik (g / sm 3): Na 2 S 2 O 5 1,48, K 2 S 2 O 5 2,34; ~ 160 °S dan yuqorida ular SO 2 ning chiqishi bilan parchalanadi; suvda eriydi (HSO 3 - ga parchalanishi bilan), eruvchanligi (100 g uchun g): Na 2 S 2 O 5 64,4, K 2 S 2 O 5 44,7; Na 2 S 2 O 5 7H 2 O va ZK 2 S 2 O 5 2H 2 O gidratlarini hosil qiladi; kamaytiruvchi vositalar.
O'rta gidroksidi metall sulfitlari M 2 CO 3 (yoki MOH) ning suvli eritmasini SO 2 bilan, MSO 3 ni MCO 3 ning suvli suspenziyasi orqali SO 2 ni o'tkazish orqali olinadi; asosan SO 2 kontaktli sulfat kislota ishlab chiqarishdan tashqari gazlardan foydalaniladi. Sulfitlar oqartirish, bo'yash va matolarni, tolalarni, terini donni saqlash uchun, yashil ozuqa, sanoat ozuqa chiqindilarini (NaHSO 3,
Na 2 S 2 O 5). CaSO 3 va Ca(HSO 3) 2 - vinochilik va shakar sanoatida dezinfektsiyalash vositalari. NaNSO 3 , MgSO 3 , NH 4 NSO 3 - pulpalash paytida sulfit suyuqligining tarkibiy qismlari; (NH 4) 2 SO 3 - SO 2 absorber; NaHSO 3 - ishlab chiqarish chiqindi gazlaridan H 2 S absorber, oltingugurtli bo'yoqlar ishlab chiqarishda qaytaruvchi vosita. K 2 S 2 O 5 - fotografiyada kislota fiksatorlarining komponenti, antioksidant, antiseptik.
Aralashmalarni ajratish usullari
Filtrlash, bir hil bo'lmagan tizimlarni ajratish suyuqlik - qattiq zarralar (suspenziyalar) va gaz - suyuqlik yoki gaz o'tishiga imkon beruvchi, lekin qattiq zarrachalarni ushlab turadigan gözenekli filtr bo'linmalari (FP) yordamida qattiq zarralar. Jarayonning harakatlantiruvchi kuchi FPning har ikki tomonidagi bosim farqidir.
Suspenziyalarni ajratishda qattiq zarralar odatda FPda nam cho'kindi qatlamini hosil qiladi, agar kerak bo'lsa, suv yoki boshqa suyuqlik bilan yuviladi, shuningdek, u orqali havo yoki boshqa gazni puflash orqali suvsizlanadi. Filtrlash doimiy bosim farqida yoki doimiy jarayon tezligida amalga oshiriladi w(vaqt birligida FP sirtining 1 m 2 maydonidan o'tadigan m 3 filtrat miqdori). Doimiy bosim farqida suspenziya filtrga vakuum yoki ortiqcha bosim ostida, shuningdek, pistonli nasos orqali beriladi; santrifüj nasosdan foydalanganda bosim farqi ortadi va jarayon tezligi pasayadi.
Süspansiyonlar kontsentratsiyasiga qarab, filtrlashning bir necha turlari ajratiladi. 1% dan ortiq konsentratsiyada filtratsiya cho'kma hosil bo'lishi bilan va 0,1% dan kam konsentratsiyada FP teshiklarining tiqilib qolishi (suyuqliklarni tozalash) bilan sodir bo'ladi. Agar FPda etarlicha zich cho'kindi qatlami hosil bo'lmasa va qattiq zarrachalar filtratga tushsa, u avval FPga surtilgan yoki suspenziyaga qo'shilgan nozik dispersli yordamchi materiallar (diatomit, perlit) yordamida filtrlanadi. Dastlabki kontsentratsiyasi 10% dan kam bo'lsa, suspenziyalarni qisman ajratish va qalinlashishi mumkin.
Uzluksiz va intervalgacha filtrlar o'rtasida farqlanadi. Ikkinchisi uchun ishning asosiy bosqichlari filtrlash, cho'kmani yuvish, uni suvsizlantirish va tushirishdir. Shu bilan birga, optimallashtirish eng yuqori mahsuldorlik va eng past xarajatlar mezonlariga muvofiq qo'llaniladi. Agar yuvish va suvsizlantirish amalga oshirilmasa va bo'linmaning gidravlik qarshiligini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lsa, filtrlash vaqti yordamchi operatsiyalarning davomiyligiga teng bo'lganda eng yuqori mahsuldorlikka erishiladi.
Paxta, jun, sintetik va shisha matolardan tayyorlangan qo'llaniladigan moslashuvchan FP, shuningdek, tabiiy va sintetik tolalardan va moslashuvchan bo'lmagan - keramika, sermet va ko'pikli plastmassalardan tayyorlangan to'qilmagan FP. Filtrning harakat yo'nalishlari va tortishish ta'siri qarama-qarshi, mos kelishi yoki o'zaro perpendikulyar bo'lishi mumkin.
Filtr dizaynlari xilma-xildir. Eng keng tarqalganlardan biri aylanuvchi tamburli vakuumli filtrdir. (sm. Fig.) uzluksiz ta'sirli, bunda filtratning harakat yo'nalishlari va tortishish ta'siri qarama-qarshidir. Kommutator uchastkasi I va II zonalarni vakuum manbaiga va III va IV zonalarni siqilgan havo manbaiga ulaydi. I va II zonalardagi filtrat va yuvish suyuqligi alohida qabul qiluvchilarga kiradi. Gorizontal kamerali avtomatlashtirilgan intervalgacha filtrli press, cheksiz kamar shaklidagi filtr mato va presslash orqali loyni suvsizlantirish uchun elastik membranalar ham keng tarqaldi. U kameralarni suspenziya bilan to'ldirish, cho'kindini filtrlash, yuvish va suvsizlantirish, qo'shni kameralarni ajratish va cho'kindilarni olib tashlash bo'yicha muqobil operatsiyalarni bajaradi.
Tuzni kislota va asos o'rtasidagi reaktsiya natijasida hosil bo'lgan, ammo suv bo'lmagan birikma sifatida aniqlash mumkin. Ushbu bo'limda ion muvozanati bilan bog'liq bo'lgan tuzlarning xususiyatlari ko'rib chiqiladi.
suvdagi tuz reaktsiyalari
Biroz vaqt o'tgach, eruvchanlik nisbiy tushuncha ekanligi ko'rsatiladi. Biroq, keyingi muhokama maqsadlari uchun biz barcha tuzlarni taxminan suvda eriydigan va suvda erimaydigan tuzlarga ajratishimiz mumkin.
Ba'zi tuzlar suvda eriganida neytral eritmalar hosil qiladi. Boshqa tuzlar kislotali yoki ishqorli eritmalar hosil qiladi. Bu tuz ionlari va suv o'rtasida teskari reaktsiyaning paydo bo'lishi bilan bog'liq, buning natijasida konjugat kislotalar yoki asoslar hosil bo'ladi. Tuz eritmasining neytral, kislotali yoki gidroksidi bo'lishi tuzning turiga bog'liq. Shu ma'noda tuzlarning to'rt turi mavjud.
Kuchli kislotalar va kuchsiz asoslardan hosil bo'lgan tuzlar. Bu turdagi tuzlar suvda eritilganda kislotali eritma hosil qiladi. Misol tariqasida ammoniy xlorid NH4Cl ni olaylik. Bu tuz suvda eritilganda ammoniy ioni vazifasini bajaradi
Bu jarayonda hosil bo'lgan H3O+ ionlarining ortiqcha miqdori eritmaning kislotali xususiyatlarini aniqlaydi.
Kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuzlar. Bu turdagi tuzlar suvda eritilganda ishqoriy eritma hosil qiladi. Misol tariqasida, natriy asetat CH3COONa1 ni olaylik, atsetat ioni asos bo'lib, suvdan protonni qabul qiladi, bu holda u kislota rolini o'ynaydi:
Bu jarayonda hosil bo'lgan OH- ionlarining ortiqcha miqdori eritmaning ishqoriy xususiyatlarini aniqlaydi.
Kuchli kislotalar va kuchli asoslardan hosil bo'lgan tuzlar. Ushbu turdagi tuzlar suvda eritilganda neytral eritma hosil bo'ladi. Misol tariqasida natriy xlorid NaCl ni olaylik. Suvda eritilganda bu tuz to'liq ionlanadi va shuning uchun Na+ ionlarining konsentratsiyasi Cl- ionlarining konsentratsiyasiga teng bo'ladi. Ikkala ion ham suv bilan kislota-asos reaktsiyalariga kirmagani uchun eritmada H3O + yoki OH ionlarining ortiqcha miqdori hosil bo'lmaydi. Shuning uchun eritma neytral hisoblanadi.
Kuchsiz kislotalar va kuchsiz asoslardan hosil bo'lgan tuzlar. Bu turdagi tuzlarga ammoniy asetat misol bo'la oladi. Suvda eritilganda ammoniy ioni suv bilan kislota, atsetat ioni esa asos sifatida suv bilan reaksiyaga kirishadi. Bu ikkala reaksiya ham yuqorida tavsiflangan. Kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil boʻlgan tuzning suvdagi eritmasi, kationlar va anionlarning reaksiyalari natijasida hosil boʻlgan H3O+ va OH- ionlarining nisbiy konsentratsiyasiga qarab, kuchsiz kislotali, ozgina ishqoriy yoki neytral boʻlishi mumkin. suv bilan tuz. Bu kation va anionning dissotsilanish konstantalari qiymatlari o'rtasidagi nisbatga bog'liq.
