Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish
Bosh sahifa Maqolalar Qiziqarli kimyo Seni qutlayman, notanish!

Seni qutlayman, notanish!

E-mail Chop etish
Maqola Reytingi: / 3
Juda yomon!A'lo! 

Seni qutlayman, notanish!

Hamma joyda bolgani singari, ilm-fanda ham moda ketidan quvish degan narsa mavjud. Agar siz biror ilmiy yangilikka qol urib, kopchilik uchun kutilmagan, noodatiy va eng muhimi muvaffaqiyatli tajribani uddalasangiz, siz hali fikringizni jamlab olishingizdan avval sizga taqlid qilib, muvaffaqiyatingizni oz nomi ostida takrorlashni istovchi bir gala odamlar paydo boladi.

Ilm-fandagi bunday misollar talaygina. Xususan, 1898-yilda Uilyam Ramzay va Moris Uilyam Travers tomonidan kashf qilingan ksenon elementini olish mumkin. U tegishli bolgan kimyoviy element guruhidagi boshqa elementlar singari, ksenon ham suyuq havodan ajratib olingan. Qizigi shundaki, havoda ushbu elementning mavjudligini, havo tarkibi qizgin tadqiq etilgan osha asr mobaynida hatto taxmin ham qilinmagan edi. Tadqiqotchilar havo tarkibida galati va notanish elementni korib ozmuncha hayratga tushishmagan oshanda. Shuning uchun ham, ksenon nomining ozi osha paytdagi kimyogarlarning hayrat va ajablanishi ifodasi olaroq dunyoga kelgan. Uning manosi yunon tilidagi notanish, begona va galati manolarini beruvchi xenon sozidan kelib chiqqan edi.

Ksenon inert gazlar turkumiga mansub. Shuningdek, bu turkum gazlarni nodir gazlar ham deyiladi. Chunki, ular tabiatda goyat kam uchraydi.

Ksenon barqaror inert gazlar ichida ham eng noyob gaz bolish bilan birga, umuman Yer sayyorasida mavjud barqaror kimyoviy elementlar ichida ham eng noyob elementdir. Ksenon faqat Yer atmosferasi tarkibida mavjud va unda ham, bir million birlikka atiga 5,3 ulush ksenon miqdori togri keladi xolos. Bizning atmosfera taxminan 5500000000000000 tonna (5,5 kvadrillion) vaznga ega. Bunday ulkan vazn miqdorining 30000000000 tonnasi (30 milliard!) ksenon ulushiga togri keladi. Bir qarashda bu ham juda katta raqamdek korinadi. Lekin, nisbat ulushi jihatdan, bu deyarli yoq hisobidagi kam miqdordir. Boz ustiga, bunday arzimas miqdordagi ksenonni qolgan ulkan miqdordagi atmosfera gazlari tarkibidan ajratib olishning ozi mushkul. Shu sababli ham, ksenon hech qachon oddiy element bolmagan va bunday bolmaydi ham.

Ksenon kimyo laboratoriyalarida ham unchalik mashhur emas. Uning fizik va kimyoviy xossalari aniqlandi. Xosh, undan keyincha? Kashf etilganiga allaqachon yarim asr bolgan zamonlarda ham ksenon kimyoviy elementlar ichida xuddi ogay ogildek, alohida ajralib, oz nomiga kora notanish va begonadek qolmoqda edi.

Lekin, bu orada 1962-yil kirib keldi va kimyogarlar ksenon ishtirokidagi gayrioddiy bir kimyoviy tajriba haqida shov-shuv kotarib qolishdi. Oshandan buyon, kimyo fani va undagi tadqiqotlarga bagishlangan oynoma va roznomalarda ksenon haqidagi maqolalar tez-tez uchraydigan bolib qolgan.

Xosh, aslida nima roy berdi?

Agar siz qisqa va tez javob kutayotgan bolsangiz, shoshilmang. Bu haqida ancha batafsil hikoya qilmoqchiman. Buning uchun esa, oz odatimga binoan, gapni yana uzoqdan boshlayman.

Eng avvalo etiborga olish kerak bolgan jihat shuki, ksenon bu gaz. Gaz bolib qolish esa asosan sharoit taqozosi tufayli yuzaga keladi. Tabiatda hech bir narsa avvalboshdan, tabiiy shaklda gaz bolmaydi va bu odatda, osha modda turgan zamon va makonning harorat va bosim sharoitlaridan kelib chiqqan holat boladi. Xususan, Venera sayyorasida suv va ammiak gaz boladi. Yerda ammiak gaz, suv esa suyuqlik boladi. Saturn yoldoshi bolgan Titanda esa suv ham ammiak ham na gaz va na suyuqlik boladi. U joyda har ikkala modda faqat qattiq holatda, yani, muz shaklida boladi.

Keling endi, maqola uchun ozimizga qulay bir kriteriy tayinlab olamiz. Yani, shunday bir harorat nuqtasini belgilaymizki, aytaylik, biror moddani GAZ deb atash uchun, u ?100 ? haroratda ham gaz holatida qolsin. Biz shunday moddani haqiqiy gaz, yani, avvalboshdanoq, tabiatda yaratilganidan asl holatda gaz qilib yaratilgan deb qabul qilamiz va uni doim bosh harflar bilan GAZ deb yozamiz (yodingizda bolsin, bu shartlar faqat ushbu maqola uchun va mutolaachi uni yaxshiroq tushunishi uchun oylab topilmoqda, ular ilmiy qoidalar emas!!!).

Bunday darajada past harorat Yerda tabiiy holda hech qachon bolmaydi va hatto ozining qahraton sovuqlari bilan dong taratgan Arktika va Antarktida ham hech qachon havo bu darajada sovimaydi. Shu sababli, Yerda biz nazarda tutayotgan GAZ yoq. Yerda faqat muayyan moddalarning odatiy agregat holati gaz korinishida boladi.

Unda nima uchun GAZ bu GAZ?

Avvaliga shuni aytish kerakki, istalgan modda atomlardan, yoki, atomlar guruhi bolmish molekulalardan tarkib topgan boladi. Molekula va atomlar orasida, ularni ozaro yaqin tutib turuvchi tortishish kuchi mavjud boladi. Issiqlik tasirida esa, osha molekulalar va atomlarni bir-biri bilan yaqin masofada ushlab turgan tortishish kuchi susayadi va atom va molekulalar ozaro uzoqlashishga intiladi. Issiqlik bu holda, atom va molekulalarga muayyan kinetik energiya bagishlaydi. Shu kinetik energiya tasirida, ular tezroq harakatlanishga otadi. Issiqlik ortgani sari, atom va molekulalarning harakati, demakki, kinetik energiyasi ham ortib boradi va ularni bir-biriga yaqin tutib turuvchi tortishish kuchini yengib, hamma atom va molekula erkin holatda har tomonga (istalgan tomonga) uchib keta oladigan vaziyatgacha yetishi mumkin. Aynan shu holatda modda gazga aylanadi. 6000 ? va undan yuqori haroratlarda biz tanigan va bilgan har qanday modda gaz korinishiga otadi.

Atomlari va molekulalari orasidagi tortishish kuchini yengib otish uchun 6000 ? va undan yuqori harorat talab etiladigan moddalar tabiatda juda oz. Biz tabiatda uchratadigan moddalar uchun atomlar va molekulalar orasidagi tortishish kuchini yengib otib, moddani gaz holatiga aylantirib yuborishga qodir issiqlik darajasi ancha past va bazi moddalar uchun, oddiy quyoshli kundagi havo harorat bunga kifoya qiladi. Masalan, oddiy tibbiy spirt shunday moddadir. Spirt solingan idishni ogzi mahkam yopilmasa, u oddiy sovuq qish kunida ham tez uchib ketadi; yani, gazga aylanib ketadi.

Lekin, bazi moddalar uchun gaz holatiga otish harorati bundan ham past bolib, tabiatda shunday moddalar borki, hatto ?100 ? qahraton sovuqdagi harorat ham ularni gazsimon holati uchun yetarli boladi. Aynan shunday moddalar, maqolamizda aytilayotgan GAZ nomiga loyiq moddalar boladi.

Moddalardagi atomlar va molekulalar orasidagi tortishish kuchi atom atrofidagi elektronlar taqsimoti tufayli vujudga keladi. Atom atrofidagi elektronlar bir necha qatlam, yoki, qobiq, yoki, pogona darajalari boylab taqsimlangan boladi. Misol uchun, alyuminiy atomi atrofidagi elektronlar atomga eng yaqin pogonada ikkita, keyingi pogonada 8 ta va uchinchi pogonada 3 ta elektron joylashgan tarzda taqsimlangan va tartiblangan boladi. Shunga kora, alyuminiy atomidagi elektronlar taqsimotini pogonalar boylab 2,8,3 tarzida taqsimlangan deyiladi. Atomlarda ichki pogona, yani, atomga eng yaqin orbitada faqat ikkita elektron mavjud bola oladi. Keyingi ikkinchi pogonada esa 8 tagacha elektron sigishi mumkin. Undan keyingi pogonalarda elektronlar soni 8 tadan kop bolishi mumkin. Agar, atomda faqat bitta elektron pogona mavjud bolib, shu sababli, unda faqat ikkita elektron boladigan xususiy holat istisno qilinsa, kimyoviy elementning elektron pogonalari nechta bolishidan qatiy nazar, ushbu element maksimal barqaror holatda bolishi uchun, uning eng tashqi elektron pogonasida 8 ta elektron mavjud bolishi lozim. Undan kam yoki kop bolsa, ushbu element barqarorlikni yoqotadi. Shunday maksimal barqaror elementlar davriy jadvalda atiga oltita. Ular quyidagilardir:

?

Kimyoviy element

Formulasi

Elektronlar taqsimoti

Jami elektronlar soni

1

Geliy

He

2

2

2

Neon

Ne

2,8

10

3

Argon

Ar

2,8,8

18

4

Kripton

Kr

2,8,18,8

36

5

Ksenon

Xe

2,8,18,18,8

54

6

Radon

Rn

2,8,18,32,18,8

86

Elektronlari bu qadar omadli joylashmagan boshqa kimyoviy elementlar, ushbu barqaror holatga erishish uchun muttasil harakat qilishadi va buning uchun, ular ozining eng tashqi elektron pogonasiga boshqa elementlarning elektronlaridan tortib olishga intiladi, yoki, buning aksi, ozining eng tashqi elektron pogonasidagi elektronlarda xalos bolishga harakat qiladi. Ushbu jarayonda turli kimyoviy reaksiyalar sodir boladi va kimyoviy shakl almashinishlari yuzaga keladi. Biroq, yuqorida, jadvalda korib otilgan olti xil kimyoviy elementlarning atomlarida bunday elektron oldi-berdilariga ehtiyoj ham, hojat ham yoq. Bu elementlarni toliq mustaqil va mukammal deyish mumkin. Ushbu elementlar shu sababli ham turli kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etmaydi. Aynan shu tasdiq toki 1962-yilgacha bolgan kimyo darsliklarida va kimyoga oid ilmiy nashrlarda takidlanib kelinar edi...

Inert gazlarning atomlari shu darajada mustaqilki, ular hatto bir-biri bilan ham munosabatga kirishmaydi. Ular orasidagi tortishish kuchi shu darajada sustki, uni deyarli yoq darajada deyish mumkin. Shu sababli, inert gazlar odatiy xona harorati ham gaz holatida boladi. Sanab otilganlar ichida radondan tashqari qolgan hammasi GAZ modda boladi.

Biz inert gazlar atomlari orasida tortishish kuchi deyarli yoq darajada dedik. Shu jumladagi deyarli sozi kop narsani hal qiladi. Chunki, tabiatda ozaro tortishish kuchiga mutlaqo ega bolmaydigan hech qanday atom turi mavjud emas. Hatto inert gazlarning atomlari ham juda-juda kichik, favqulodda kichik va sezilarsiz bolsa ham tortishadi. Agar harorat muttasil pasaytirib borilsa, inert gazlarning atomlarini ozaro tortishishda deyarli halos qilib turuvchi kinetik energiya, oxir-oqibat osha tortishish kuchiga yengiladi va natijada, inert gazlar inert suyuqliklarga aylanadi.

Boshqa elementlar bilan nima gaplar? Yuqorida aytilganidek, boshqa elementlarda elektron pogonalaridagi taqsimot bu darajada maksimal barqarorlikni taminlay olmaydi. Har bir element barqarorlikni orttirishga bolgan intilish tendensiyasi yonalishida, elektronlarni qayta taqsimoti qonuniyatlariga ega boladi. Masalan, natriy elementida elektron 2,8,1 korinishida joylashgan boladi. U eng tashqi qavatdagi 1 dona elektrondan qutilishi evaziga xuddi neon singari 2,8 korinishidagi maksimal barqarorlikka erishgan bolar edi. Xlor elementida esa elektronlar 2,8,7 korinishida tartiblangan. U barqarorlikka erishishi uchun, tashqi qavatga atiga bitta elektron kelib qoshilishi kifoya va shu holda xlor ham xuddi argon singari maksimal barqarorlikka yetishgan bolur edi.

Shu tariqa, agar natriy va xlor atomlari ozaro uchrashib qolsa, natriy ozi qutulmoqchi bolib yurgan eng tashqi bir dona arzanda elektronni darhol xlorga uzatadi. Xlor esa, tashqi qavatdagi bosh oringa natriydagi bir dona osha arzanda elektronni qabul qiladi va qarabsizki, har ikkala element barqarorlikka yetishadi. Biroq, hammasi bunchalik jon emas aslida. Natriyning tashqi qavatdan bir dona manfiy zaryadli elektrondan mosuvo bolishi, atomda musbat zaryadning ortiqchalik qilib qolishiga olib keladi. Natijada, natriy atomi musbat zaryadlangan ionga aylanadi va (Na+) tarzida ifodalanadi. Bitta qoshimcha elektronga ega bolib qolgan xlor atomida esa endi manfiy zaryadlar soni koproq bolib qoladi va natijada u manfiy zaryadli ionga aylanadi. Bunday xlorni fanda (Cl?) korinishida ifodalanadi.

Ishorasi turlicha bolgan zaryadlar ozaro tortishadi. Shu sababli, ishorasi har xil bolgan ionlar ham ozaro tortishib, jipslashib qoladi. Bunday tortishish yetarlicha katta kuchga ega va uning kuchini oddiy xona haroratidagi issiqlik beradigan kinetik energiya yengib ota olmaydi. Shu sababli, musbat natriy va manfiy xlor ionlari bir-biri bilan anchayin mustahkam birlashib, bizga yaxshi tanish bolgan modda osh tuzi, yani, NaCl ni hosil qiladi. Siz yaxshi bilasizki, osh tuzi doim qattiq modda bolib, uni gaz holatiga otkazish uchun oz emas, kop emas, naq +1413 ? harorat kerak boladi.

Endi uglerod atomini korib chiqamiz. Unda elektronlar 2,4 korinishida taqsimlangan. Tashqi qavatdagi 4 ta elektrondan mosuvo bolgan uglerod ichki qavatdagi 2 ta elektron bilan xuddi geliy singari maksimal barqarorlik hosil qilgan bolur edi. Yoki, osha tashqi qavatga u yana qoshimcha 4 ta elektron qabul qilganida, u neon singari 2,8 korinishdagi maksimal barqarorlikka erishgan bolardi. Bunday sondagi elektronlarni qoshib olish, yoki, ozining naq tortta elektronini birovga berib yuborish oson ish emas. Shu sababli ham, uglerod atomi oz atomlari bilan oz-mozdan boshqalar bilan bolishadi. Buning uchun, bir uglerod atomi ozining bir dona elektronini qoshnisi bilan umumiy foydalanish uchun baham koradi. Uning qoshnisi ham xuddi shu ishni qiladi va yani, u ham ozining bir dona elektronini umumiy foydalanishga qoyadi. Natijada, ikkita qoshni uglerod atomlarida ozaro umumiy bolgan ikkita elektron yuzaga keladi. Xuddi shu tarzda, uglerod atomi tashqi elektron qavatdagi tortala elektronni ham tort tarafdagi qoshnisi bilan umumiy foydalanishga qoyib, evaziga osha qoshnilaridan ham bittadan elektronni umumiy foydalanishga qabul qila oladi. Shunday qilib, har bir dona uglerod atomi tort tarafdan xuddi ozi singari uglerod atomlari bilan qoshni tutingan, orab olingan boladi.

Ushbu umumiy foydalanishdagi elektronlar ozaro qoshni tutingan har bir uglerod atomining tashqi elektron qavatini aylanib chiqadi. Har bir uglerod atomi ozining tashqi elektron qavatida 4 dona ozining elektronlariga va 4 dona qoshnilar bilan umumiy foydalanishdagi elektronlarga ega boladi. Natijada, juda-juda kuchli atomlararo tortishish yuzaga keladi va qoshni uglerod atomlarini ozaro zich va kuchli jipslikda ushlab turadi. Oqibatda, har bir uglerod atomi xuddi neon singari 2,8 korinishidagi barqarorlikka erishadi. Buning uchun hatto, yuqorida natriy va xlor misolida korganimizdek, turli ishorali zaryad va ionlar ham talab etilmaydi. Faqat, uglerod atomlari orasidagi ahil va totuv qoshnichilik yetarli boladi. Yaxshi bilasizki, uglerod qattiq modda va uni gaz holatiga otkazish uchun, +4200 ? harorat talab etiladi.

Metallarning atomlari ham xuddi shu singari bir-biri bilan ota mustahkam jipslikka ega boladi va misol uchun, volframni gaz holatiga otkazish uchun +4200 ? harorat hosil qilish zarur.

Shu tariqa biz, atomlarning elektronlarni ozaro almashinish va natijada elektr zaryadiga ega bolib qolishi bilan kechadigan, yoki, elektronlarni umumiy foydalanishga qoyib, qoshnichilikda barqarorlikka erishadigan turdagi barqarorliklardan GAZ paydo bolishini kutishimiz togri emas.

Bizga qandaydir, shu holatlarning ortasi, oltin ortalik kerak. Yani, atomlar elektronlarni ozaro oldi-berdisini amalga oshirish orqali barqarorlikka erishsin; lekin, shu bilan birga, ular elektr zaryadiga ega bolib ham qolmasin. Shu bilan birga, elektron oldi-berdisi umumiy qoshnichilikka asoslanadigan bolsa, qoshnichilikda ishtirok etayotgan atomlar soni ham u darajada kop bolib ketmasinki, barqarorlikka putur yetkazmasin. Qoshnichilik nisbatan kamroq sondagi atomlar orqali yuzaga kelsin va natijada faqat juda kichik olchamdagi molekulalar yuzaga kelsin. Bunday model bilan qurilgan molekula ichidagi atomlarning ozaro tortishish kuchi anchayin katta bolishi mumkin va natijada, ushbu molekula faqat juda yuqori haroratlardagina parchalanadi. Lekin, molekulalarning ozaro bir-biri orasidagi tortishish kuchi esa ancha kichik bolib, shu sababli, bunday modda GAZ holatida qolaverishi kerak.

Keling, modelimiz uchun vodorod atomini korib chiqamiz. Unda faqat bitta elektron mavjud. Vodorod atomlari ham uglerod singari yol tutadi va qoshnichilikka kirishib, bittadan atomni umumiy foydalanishga qoyadi. Natijada, ikkita vodorod atomi yon qoshni-jon qoshni bolib, oz tashqi elektron qavatida ikkitadan elektron bor deb hisoblab yashayveradi va ozini xuddi geliy singari barqarorlikka erishgan deb tutadi. Lekin, ugleroddan farqli olaroq vodorodda bittadan boshqa elektron zahirasi yoq va shu sababli ular kopi bilan ikkita vodorod atomidan iborat qoshnichilik hosil qila oladi xolos. Shu sababli ham molekula shakllanishi atiga ikkita vodorod atomi bilan yakunlanadi. Aynan shu tufayli biz vodorodni ikki atomli gaz molekulasi sifatida tasavvur qilamiz va H2 tarzida yozamiz.

Shunga qaramay, atiga ikki dona atomdan tashkil topgan vodorod molekulasi ichidagi osha atomlarning ozaro tortishish kuchi shu darajada kattaki, uni yengib otadigan kinetik energiya 2000 ? va undan yuqori darajalarda yuzaga keladi. Lekin, ikkitadan atomlarning birlashishidan hosil bolgan bir dona vodorod molekulasi xuddi ozi singari boshqa vodorod molekulasi bilan unchalik ham sezilarli tortishish kuchiga ega bolmaydi. Shu sababli ham, vodorodni GAZ deyish mumkin. Lekin, bu GAZning inert GAZlardan farqi shundaki, inert gazlar alohida yakka atomlardan tashkil topgan bolsa, vodorod GAZi ikki atomli molekulalardan tashkil topgan boladi.

Xuddi shunday jarayon elektron taqsimoti 2,7 korinishda bolgan ftor bilan, hamda, elektron taqsimoti 2,6 bolgan kislorod bilan ham yuz beradi. Elektron taqsimoti 2,5 bolgan azot ham shular jumlasidandir. Ftor atomi umumiy foydalanish uchun ikkita elektron qoya oladi va xuddi shu tarzda, qoshnisidan ikkita elektronni umumiy foydalanishga qabul qiladi. Ikkita kislorod atomlari ham umumiy foydalanish uchun ikkitada elektron qoyib, xuddi vodorod singari ahil qoshnichilikda, ikki atomli molekula hosil qilib barqarorlikka erishishi mumkin. Faqat, kislorod molekulasidagi atomlarda umumiy foydalanishdagi elektronlar soni 4 ta boladi. Ikkita azot atomi ham ozaro qoshni bolib, umumiy foydalanishga uchtadan elektron qoya oladi va natijada, tashqi qavatda 8 tadan elektronga ega bolgan ikki atomli azot molekulasi N2 hosil qilib, barqarorlik kasb etadi. Umuman olganda, sanab otilgan holatlarning har birida atomlar tashqi qavatdagi elektronlar sonini 8 taga yetkazadi va natijada, neon singari 2,8 elektron taqsimoti hosil qilib, keraklikcha barqarorlikka erishib oladi. Shu sababli, F2, O2 hamda, N2 ham GAZ sanaladi.

Boz ustiga, kislorod atomlari faqat ikkita bolib emas, balki, uchta atom birgalashib ham qoshnichilik hosil qilishi mumkin va bunda ularning har biri umumiy foydalanishga ikkitadan elektron qoyadi. Natijada, uch atomli kislorod molekulasi hosil bolib, u ham neon singari 2,8 barqarorlikka erisha oladi. Kislorodning uch atomli kombinatsiyasi, yani, O3 ham GAZ boladi.

Kislorod, ftor va azot atomlari nafaqat ozaro aralashma qoshnichilik hosil qilishi ham mumkin. Masalan, azot va kislorod atomlari kombinatsiyasi ularning har ikkisi uchun ham yetarli barqarorlik hosil qilib bera oladi. Azot atomining bir donasi uchtagacha ftor atomi bilan qoshni bola oladi va ular bilan umumiy elektronlarga ega bolishi mumkin. Kislorod atomi esa ikkita ftor atomini qoshni tutishga qodir. Natijada, NO, NF3, va OF2 moddalari hosil boladi. Ularning barchasi GAZlardir.

Oz holicha, mustaqil tarzda GAZ hosil qila olmaydigan atomlar, bu ishni vodorod, kislorod, azot va ftor yordamida uddalashi mumkin. Misol uchun, ikkita xlor atomi (elektron taqsimoti 2,8,7) ozaro qoshnilikka kirishib, ikki atomli molekula hosil qila oladi va buning uchun ularning har biri umumiy foydalanishga ikkitadan elektron qoyishi kerak boladi. Natijada, osha har ikkala xlor atomi argon singari 2,8,8 tartibli barqarorlikka erishadi. Shu sababli, Cl2 korinishida yoziladigan xlor xona haroratida gaz holatida boladi. Lekin, xlorning molekulalari ozaro juda kuchli tortishish kuchiga ega boladi va shu sababli, xlor GAZ bola olmaydi. Lekin, aynan shunday xlor gazi ftor bilan biriksa, unda xlor ftoridi (ClF) hosil boladi va u GAZ boladi.

2,3 tartibli taqsimotga ega bolgan bor atomi ftor bilan ikkitadan umumiy elektronga ega boladigan qoshnichilik hosil qila oladi; uglerod atomi esa ftor bilan torttagacha elektron umumiy foydalanishga qoya oladi. Natijada, BF3 va CF4 birikmalari yuzaga keladi. Ular ham GAZ boladi.

Uglerod atomi 4 ta vodorod bilan umumiy foydalanish uchun 2 tadan elektron ajratishi mumkin, kislorod bilan umumiy foydalanish uchun esa tortta elektron qoya oladi. Natijada, formulasi CH4 bolgan metan hamda, uglerod oksidi deyiladigan CO moddalari hosil boladi. Bular ham GAZ moddalardir. Shuningdek, allaqachon umumiy foydalanishdagi elektronlari bilan ozaro qoshnichilik boshlagan ikkita uglerod atomlarining har biri yana oziga qoshni qilib torttadan vodorod atomlarini chaqirib olishi mumkin ular bilan ham ikkitadan elektronni bahamjihat foydalana oladi. Natijada, formulasi C2H2 bolgan etilen GAZ moddasi yuzaga keladi. Shunga oxshash xususiyat kremniy atomida ham mavjud va bir dona kremniy atomi, torttagacha vodorod atomi bilan qoshnichilik hosil qilib, umumiy foydalanishga ikkitadan elektron qoya oladi. Natijada, kimyogarlar silan deb ataydigan va formulasi SiH4 bolgan GAZ hosil boladi.

Umuman olganda, men sizga 20 ta GAZ ni sanab berishim mumkin va ular quyidagicha tasniflansa orinli boladi:

1) Bir dona atomlardan tashkil topgan besh kimyoviy element geliy, neon, argon, kripton va ksenon;

2) Ikki atomli molekula korinishidagi tort kimyoviy element azot, kislorod, vodorod va ftor;

3) Uch atomli molekula korinishiga ega bitta element ozon;

4) Turli elementlardan tashkil topgan va ulardan hech bolmasa bittasi 2-guruhga mansub bolgan 10 xil modda.

Quyida keltirilgan jadvalda, osha men sanab bermoqchi bolgan 20 ta GAZ moddalar royxati keltirilgan bolib, ular qaynash nuqtasi haroratining ortib borishi tartibida joylashtirilgan. Qaynash nuqtasi esa ham selsiy shkalasida, ham kelvin shkalasida ifodalangan.

Inert gazlarning beshtasi boshqa GAZlar orasida keladi. Aytgancha, eng past qaynash haroratiga ega bolgan uchta GAZning ikkitasi nodir gazlar turkumidan bolgan geliy va neon elementlaridir. Argon royxatda yettinchi; kripton oninchi va ksenon esa 17-orinda keltirilgan. Shu sababli ham, agar barcha GAZlar oxir oqibatda inert bolib chiqsa, hayron qolmaslik kerak...

?

GAZ

Formulasi

Qaynash nuqtasi

?

K

1

Geliy

He

?286,9

4,2

2

Vodorod

H2

?252,8

20,3

3

Neon

Ne

?254,9

27,2

4

Azot

N2

?195,8

77,3

5

Uglerod oksidi

CO

?192

81

6

Ftor

F2

?188

85

7

Argon

Ar

?185,7

87,4

8

Kislorod

O2

?181

90,1

9

Metan

CH4

?165,1

111,6

10

Kripton

Kr

?152,9

120,2

11

Azot oksidi

NO

?151,8

121,3

12

Kislorod diftoridi

OF2

?144,8

128,3

13

Uglerod tetraftorid

CF4

?128

145

14

Azot triftoridi

NF3

?120

153

15

Ozon

O3

?111,9

161,2

16

Silan

SIH4

?111,8

161,3

17

Ksenon

Xe

?107,1

166

18

Etilen

C2H4

?103,9

169,2

19

Bor triftorid

BF3

?101

172

20

Xlor ftoridi

ClF

?100,8

172,3

Jadvaldan oldin biz gapni, hamma GAZlar oqibatda inert bolib chiqsa hayron bolmaslik kerak degan jumla bilan tugatgan edik. Albatta, agar ularning molekulalari keraklikcha barqarorlikka ega bolganida va atomlarga parchalanish imkoniyatidan mahrum bolganida, ular inert bolgan bolardi ham. Lekin, amalda buning iloji yoq. Barcha molekulalar muayyan sharoitlarda baribir erkin atomlarga parchalanadi. Ayniqsa, kislorod va ftor molekulalari juda faol bolib, ularni erkin atomlarga parchalash juda oson.

GAZlarda esa bu narsa royobga chiqmaydi. Agar ftor molekulasi ikkita alohida atomga parchalansa nima boladi? Osha alohida bolib olgan ikkita ftor atomi ham kop sondagi ikki atomli ftor molekulalari qurshovida qoladi va oqibatda yagona yol yana qayta birlashib, ikki atomli ftor molekulasi hosil qilish bolib qoladi. Agar gaz tarkibida boshqa moddalar ham mavjud bolsa, unda osha alohida ajralib qolgan ftor atomlari osha moddalar bilan birikishi ham mumkin va bunda oddiy F2 dan ham kora barqarorroq birikma hosil qilishga intiladi. Yani, kimyoviy reaksiya roy beradi.

Ftor molekulasi oddiy xona haroratida ham parchalanishga moyil boladi. Erkin ftor atomlari oz yaqin-atrofidagi ftor bolmagan barcha-barcha narsaga hujum qilib, u bilan birikib olishga harakat qiladi. Natijada, kimyoviy reaksiya yuzaga keladi va haroratning ortishi kuzatiladi. Bu esa, qolgan ftor atomlarining ham yanada faol parchalanishi va boshqa moddalarga hujumga otishiga olib keladi. Shu tariqa, ftor molekula juda yuqori kimyoviy faollikka ega bolib, xlor ftoridi va ozon ham undan aslo qolishmaydi. Ushbu moddalar GAZlar ichida eng faollari hisoblanadi.

Ftor allaqachon parchalangan va faollik namoyon qilayotgan paytda ham kislorod molekulalari hali ogir-bosiqlik bilan, oz nisbatan inertligini saqlab turgan boladi. Kislorod molekulasining atomlarga parchalanishi ftorga nisbatan qiyinroq. Kislorod juda faol element deb ishonuvchilar diqqatiga shuni aytamizki, kislorod haqiqatan ham juda faol; lekin, bu faollik faqat yuqori harorat darajalarida namoyon boladi. Yani, kislorod molekulasini parchalash uchun ancha katta energiya talab etiladi. Boz ustiga, unutmasligimiz kerakki, biz yashayotgan muhit ham aslida kislorod ummoni ichida bolib, undan bizga ziyon yetmayotganini siz aqlan va instinktiv his qilasiz albatta. Shu sababli, kislorodni ota faol deyish ham unchalik togri emas. Qogoz, otin, komir yoki kerosin singari jonsiz narsalar kislorodda istalgancha muddat chomilishi mumkin va bunda kimyoviy reaksiya hech qachon umuman oz-ozidan boshlanib ketmaydi. Uning boshlanishi uchun bitta aniq shart bolishi kerak haroratning ortishi zarur.

Qizdirilganda kislorod faollasha boshlaydi va boshqa GAZlar bilan, xususan, vodorod, uglerod oksidi va metan bilan oson ozaro tasirlashadi.

Azot molekulalari esa undan ham qiyin parchalandi. Inert gazlar turkumi kashf qilinguniga qadar azot ozi eng inert gaz sanalgan. Azot va uglerod tetraftoridi asl haqiqiy inert gazlardangina qolishadigan darajadagi yuqori inertlikka ega bolgan GAZlar sanaladi. Lekin, ularning ham molekulasini parchalashning iloji bor.

Bilasizmi, Yerdagi hayot, xususan, odamzotning oziq-ovqat xavfsizligi, tuproqdagi muayyan bakteriyalarning azot molekulasini parchalash qobiliyati bilan chambarchas bogliq. Shu orqali osimliklar ozuqa oladi va odamzot ozi uchun zaruriy don-dun, chorva uchun yem-xashak va boshqa osimlik mahsulotlarini yetishtiradi. Odamlar ozi aynan osha bakteriyaning ishini suniy ravishda, yani, texnika va texnologiyalar yordamida bajarishni organib olgach, hayot uchun juda muhim texnologik yutuqlarni qolga kiritdi. Azot molekulasi parchalangach, alohida, erkin bolib qolgan azot atomlari faol kimyoviy reaksiyalarga kirishadi va turli birikmalar hosil qiladi. Azot Yerda eng keng tarqalgan va hayot uchun favqulodda muhim elementlardan biri sanaladi.

Asl inert gazlarda esa hammasi boshqacha. Ular ozi shundoq ham alohida atomlardan tashkil topganligi sababidan, ularni yana ham parchalashning imkoni yoq. Ular barqaror atomlardan tarki topgan boladi. Ularning boshqa turdagi atomlar bilan birlashib, bundan ham barqarorroq holat hosil qilishi imkonsiz ishdek korinadi. Shu sababli ham, ushbu nodir gazlarni turli reaksiyalarga qatnashtirish borasida kimyogarlar avvaliga duch kelgan qator muvaffaqiyatsizliklar, yuqorida bayon qilingan ilmiy isbot va dalillar bilan izohlangan edi. Shu sababli ham, malum muddat, inert gazlar guruhi boshqa moddalar bilan hech qanday birikmalar hosil qilmaydi va hech qanday reaksiyalarda ishtirok etmaydi deb qatiy ishonch mavjud bolgan.

Lekin, ochigini aytganda, kimyogarlar ushbu tasdiqqa ishonib, inert gazlar bilan tajribalarga qol siltab tashlab qoyishgan ham deyish noorin. Ora-sirada, inert gazlar bilan biror reaksiyani uddalashga bolgan urinishlar takrorlab turilgan. Lekin, ularning hammasi muvaffaqiyatsiz yakunlanib, vaqt, hom ashyo va asabning behuda sarflanishi bilan intiho topgan. 1962-yilgacha bolgan davrda, kimyogarlarning inert gazlar bilan uddalay olgan yagona omadli ishi - panjara strukturalarini hosil qila olishgani edi. Bunday strukturada uni tashkil qiluvchi molekulalari qator panjaralardan iborat oziga xos molekulyar qafas hosil qiladi va bunday qafas ichiga boshqa begona atom, xususan, inert gaz atomi kirib qoladi. Natijada, osha inert gaz atomi, qafas bilan fizik umumiylikka ega bolib, u parchalanmaguniga qadar osha joyda, molekulaning bir qismi sifatida qolib ketadi. Biroq, bunday birikma aytib otilganidek, faqat fizik birikma boladi xolos va unda kimyoviy boglanishlar yuzaga kelmaydi.

Keling, mulohazani davom ettiramiz. Geliyning qaynash nuqtasi 4,2 K; neon 27,2 K da qaynaydi; argon 87,4 K da; kripton 120,2 K da va ksenon 160,8 K da qaynaydi. Inert gazlar turkumidagi oxirgi va eng ogir gaz radonning qaynash nuqtasi esa 213 K (?61,8 ?). Radon GAZ emas, u shunchaki gaz.

Inert gazning atom massasining ortishi bilan uning ionlanish potensiali kamayadi. Ionlanish potensiali bu atomning elektronning atomdan uzilib chiqishi imkoniyatining qanchalik oson yoki qiyinligi belgisi boladi. Atom massasining kattalashishi yonalishida, ionlanish potensialining pasayishi va qaynash nuqtasining ortishi tendensiyasi shuni bildiradiki, atom massasi ortishi bilan inert gazning inertlik darajasi borgan sari pasayib boradi.

Shunga kora, inert gazlar ichida eng past inertlikka ega bolgani bu radon bolib chiqishi kerak. Demak, uni biror kimyoviy reaksiyada ishtirok etishga majburlansa, maqsadga erishish uchun muayyan ehtimol mavjud boladi. Har qalay, radonni biror kimyoviy reaksiyada ishtirok etishga majburlash ehtimoli, boshqa inert gazlar bilan xuddi shu vazifani uddalay olish ehtimolidan yuqori turadi. Lekin, bu orinda kimyogarni yuziga shapaloq urgandek keskin yuzaga chiqadigan bir fakt mavjud: radon radioaktiv gaz bolib, uning yarim yemirilish davri 4 kundan kamroqdir. Shu sababli ham radon tabiatda juda kam uchraydi va u bilan ishlash uchun maxsus jihozlangan, radioaktiv himoya vositalariga ega kiyim-bosh va xona sharoitlari zarur. Radondan keyingi inertlik darajasi nisbatan past bolgan va xossalariga kora unga nisbatan yaqin kimyoviy element bolgan nodir asl inert gaz esa ksenondir. U ham tabiatda juda kam tarqalgan noyob element bolsa-da, harholda radioaktiv emas va barqaror GAZ sanaladi. Shu sababli ham inert gazlar ichida aynan ksenonni biror kimyoviy reaksiyada ishtirok etishga majburlash va bu ishni uddalash ehtimoli kattaroq.

Xop, basharti ksenonni kimyoviy reaksiyaga kirishishga majburlashning imkoni bor ham deylik. Unda u qaysi atomlar bilan reaksiyaga kirisha oladi-yu, qaysilari bilan birikmalar hosil qilishi mumkin? Tabiiyki, buning uchun nisbatan eng faol kimyoviy element ftorni va tarkibida ftor tutuvchi moddalarni tanlash kerak. Agar, ksenon ftor bilan reaksiyaga kirishmaydigan bolsa, unda uni boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishishga majburlashga hojat yoq. Chunki, ftor bilan tasirlashmagan modda, boshqa element bilan ham tasirlashmaydi.

Savol va tajriba qiziq va shu bilan birga murakkab. Yuqorida bayon qilingan mulohazalarni ilk bora 1924-yildayoq fon Antropoff ismli olim bayon qilgan ba kimyogarlarni qiziqtirib qoygan edi. Keyinchalik, aniqrogi 1932-yilda Laynus Poling ushbu mulohazalarni rivojlantirib, ilmiy asoslab ham bergan edi. Bugungi kunda ham kimyogarlarning almashtirib bolmas qollanmalarida Poling shkalasi nomi bilan ismi muhrlangan Laynus Poling, ksenon ishtirokida kimyoviy birikma olish ehtimoli haqida ilk ilmiy asoslangan fikrlarni bayon qilgan.

Xosh, 1962-yilda nima boldi? degan savolga qaytamiz. Osha yili Britaniya Kolumbiyasi universitetida ishlayotgan olim Nil Bartlett va uning ilmiy jamoasi ftor va platinaning birikmasidan iborat bolmish platina geksaftoridi (PtF6) nomli moddani tadqiq qilishayotgan edi. Tajribalar shuni korsatdiki, ushbu modda favqulodda kuchli kimyoviy faollikka ega ekan. Natijada, kimyogarlar uning inert gazlar bilan, xususan, ksenon bilan reaksiyaga kirisha olish qobiliyatini tekshirib kormoqchi bolishdi.

Bartlett PtF6 buglarini inert gazlar bilan aralashma holatiga keltirdi va ozining va hamkasblarining hayratiga sabab bolib, qandaydir nomalum, yangi birikma olishga muvaffaq boldi. Tekshirishlar ushbu birikmaning XePtF6 formulaga ega modda ekaniga ishora qilib turar edi. Bartlettning ushbu tajriba haqidagi ilmiy maqolasi ilmiy-akademik jamoatchilik tomonidan ishonchsizlik va shubha-gumonlar yomgiri ostida qarshi olindi. Boz ustiga, gap platina geksaftoridi orqali qafas hosil qilish haqida ham bormayotgan edi. Chunki, u juda murakkab tuzilishga ega modda bolib, undan panjara struktura hosil qilish va qafasga ksenon atomini qamashning imkoni yoqligini hamma yaxshi tushunar edi.

Ilmiy natijalarning xalqaro va milliy tan olinishi uchun asosiy shartlardan biri shuki, siz elon qilgan ilmiy natijani boshqa biror mustaqil ilmiy guruh ham aynan sizdek muvaffaqiyat bilan takrorlay olishi kerak. Tez orada Bartlett ilmiy tajribasining taqlidchi moda shinavandalari kopayib ketdi va kop otmay, Chikagodagi Aragon universiteti olimlari ham ksenon va ftor ishtirokidagi reaksiyani takrorlab korishdi. Ular bir ulush ksenon bilan besh ulush ftorni 400 ? harorat va yuqori bosim ostida, nikel konteyner ichida ozaro reaksiyaga kirishishi tajribasini amalga oshirishdi. Natijada, ksenonning tetraftoridi, yani, XeF4 olishga muvaffaq bolishdi. Bu inert gaz ishtirokida qafas hosil qilmasdan, sof holdagi kimyoviy birikma olishga muvaffaq bolingan hamda, natijasi amaliy dalillangan ilk kimyoviy tajriba edi.

Aragon universiteti olimlari qayd etgan ilmiy muvaffaqiyat kimyogarlar orasida haqiqiy moda ketidan quvish vasvasasini keltirib chiqardi. Olimlar xuddi qafasdan qutulgan sher singari ozlarini inert gazlar, xususan, ksenon bilan bolgan kimyoviy tajribalarga urdilar. Butun dunyo boylab joylashgan katta va kichik turli kimyoviy laboratoriyalardan ksenonning turli yangi birikmalari olingani haqidagi xabarlar birin-ketin kela boshladi. Natijada, kop otmay, ksenonning XeF2, XeF6, XeOF2, XeOF3, XeOF4, XeO3, H4XeO4 va H4XeO6 korinishidagi birikmalari olingani elon qilindi. Moda ketidan quvish shunga ham olib keldiki, hattoki radonning tetraftoridi RnF4 olinishga erishildi. Ksenondan ham inertroq bolgan kripton ham kop otmay xonakilashtirildi. Yani, endi kimyogarlar hatto kriptonni ham kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etishga va birikmalar hosil qilishga kondirishdi. Natijada, KrF2, hamda, KrF4 moddalari olishga erishildi.

Hozirga kelib esa (2018-yil), asl nodir inert gazlarning bir necha yuz xil birikmalari fanga malum bolgan. Va ular asosan ksenonli birikmalardir. Kripton ishtirok etgan birikmalar soni onga yaqin xolos. Kriptondan yengilroq bolgan inert gazlarning esa barmoq bilan sanarli, atiga bir necha xil qattiq holatdagi inert gazlar matritsasili birikmalari malum xolos. Masalan, argon uchun HArF birikmasi shunday birikma bolib, ularning barchasi kriogen haroratlardayoq parchalanishga uchraydi. Shuningdek, hozirda ksenonning nafaqat ftor bilan, balki, xlor, uglerod va azot bilan ham birikmalari aniqlanganini aytib otish lozim. Lekin, ushbu birikmalarning hammasi ham u yoki bu darajada albatta ftorlangan boladi va ozgina issiqlik tasirida parchalandi. 2000-yillar boshidan buyon esa, ksenonning oltin bilan kompleks birikmalar hosil qila olish xossasi ham aniqlandi. Masalan, [AuXe4](Sb2F11)2 birikmasi shular jumlasidandir. Bunda ksenon ligand sifatida ishtirok etadi.

Hozircha esa, asl gazlar, nodir gazlar, yani, inert gazlar ichida ikkitagina qari boydoq - neon va geliy qoldi. Balki ularga ham yaqinda qalliq topilib qolar... J Har holda kimyogarlar shunga umid boglagan holda izlanishlarda davom etmoqdalar.


Bizni ijtimoiy tarmoqlarda ham kuzatib boring:

Feysbukda:https://www.facebook.com/Orbita.Uz/

Tvitterda:@OrbitaUz

Google+ :https://plus.google.com/104225891102513041205/posts/

Telegramdagi kanalimiz:https://telegram.me/OrbitaUz

Yangilаndi: 08.09.2018 10:07  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - Iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Iyd al-Adho - Qurbon Hayiti . (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

????????????????????????

Kimyo oqituvchisi Boltavoyga savol beryapti:

-Boltaviy, doskada qaysi moddaning formulasi yozilgan?

Boltavoy vaziyatdan chiqmoqchi bolib:

-Domla, shu tilimni uchida turibdiyu, aytolmayapman-da!

Shunda domla rangi oqarib, titroq ovoz bilan:

-Tez tupurib tashla! Axir bu zaharli kislota-ku!!!


Birliklar Konvertori

Birlik / Kattalik turini tanlang:
Qiymatni kiriting:

Natijaviy qiymat:

© Orbita.uz

Kontent statistikasi

Foydalanuvchilar soni : 368
Kiritilgan mаqolalar soni : 780
O'qilgan sahifalar soni : 3595041

Tafakkur durdonalari

Ilm-Fan Taraqqiyotni yetaklovchi kuchdir!