Kimyo · Elementlar kimyosi · 8-sinf

Fosfor va mineral o‘g‘itlar

O‘g‘it qopidagi «16-16-16» raqamlari nimani bildiradi va o‘g‘itni qanday tanish mumkin?

Vaziyat

Bahorda paxta dalasiga o‘g‘it olib kelishdi: qoplarda «34-0-0», «12-52-0», «0-0-60» va «16-16-16» degan raqamlar. Fosforli o‘g‘itlarning xomashyosi Qizilqumdagi fosforit konidan, kaliy — Dehqonoboddan, azot — havodan. Gugurt qutisining yon tomonidagi qizil qatlamda ham fosfor bor, lekin oq fosfor shunchalik xavfliki, uni suv ostida saqlashadi. Fosforning shakllari nimasi bilan farq qiladi, qopdagi raqamlar nimani bildiradi va o‘g‘itni qanday tanib olish mumkin?

Mavzu

Fosfor va mineral o‘g‘itlar. Qizilqum fosforitidan ammofosgacha: paxta dalasi uchun N, P va K — o‘g‘it qopidagi raqamlar nimani anglatadi

Asosiy tushunchalar

Fosfor allotropiyasi
NPK: ozuqa ulushi
O‘g‘itni aniqlash

Formulalar

4 P + 5 O_{2} \overset{}{\to} 2 P_{2} O_{5}

Fosfor yonadi — oq tutun: fosfor(V) oksid.

P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} 2 H_{3} PO_{4}

Fosfat kislota — uch negizli, o‘rtacha kuchli kislota.

Ca_{3} (PO_{4})_{2} + 2 H_{2} SO_{4} \overset{}{\to} Ca (H_{2} PO_{4})_{2} + 2 CaSO_{4}

Oddiy superfosfat: erimaydigan fosfat suvda eriydigan digidrofosfatga aylanadi.

NH_{3} + H_{3} PO_{4} \overset{}{\to} NH_{4} H_{2} PO_{4}

Ammofos — azot va fosforli murakkab o‘g‘it.

ω (N) = \frac{n A_{r} (N)}{M_{r}} \cdot 100 %

Ozuqa elementi ulushi; qopdagi raqamlar — N, P₂O₅ va K₂O ning massa ulushlari (%).

Nazariya

Fosfor va uning allotropiyasi

Fosfor (Z = 15, $3 s^{2} 3 p^{3}$ ) — azot guruhchasi elementi, valentligi III va V. Tabiatda faqat birikmalarda: fosforit va apatit (Ca₃(PO₄)₂ asosli). Oq fosfor — P₄ molekulalari (tetraedr, 60°), mumsimon, 44,1 °C da suyuqlanadi, juda zaharli; havoda sekin oksidlanib qorong‘ida yashil nur sochadi (nomi yunoncha «nur tashuvchi»), ≈ 30–50 °C da o‘z-o‘zidan alangalanadi — shuning uchun suv ostida saqlanadi. Qizil fosfor — polimer, deyarli zaharsiz, qorong‘ida nurlanmaydi, ≈ 240 °C dan past haroratda alangalanmaydi; oq fosfor havosiz ≈ 300 °C da qizdirilsa hosil bo‘ladi. Gugurt qutisining yon qatlamida qizil fosfor va shisha kukuni, gugurt boshchasida esa KClO₃ va oltingugurt bor. Qora fosfor — eng barqaror, qatlamli (grafitga o‘xshash), yarimo‘tkazgich; 1914-yilda P. Bridjmen oq fosforni ≈ 12 000 atm bosimda qizdirib olgan. Sanoatda fosfor elektr pechida olinadi: $Ca_{3} (PO_{4})_{2} + 3 SiO_{2} + 5 C \overset{}{\to} 3 CaSiO_{3} + 2 P + 5 CO$ .

Fosforning kislorodli birikmalari

Fosfor yonganda oq tutun — fosfor(V) oksid hosil bo‘ladi: $4 P + 5 O_{2} \overset{}{\to} 2 P_{2} O_{5}$ (aslida P₄O₁₀ molekulalari). P₂O₅ suvni juda kuchli yutadi — gazlarni quritishda ishlatiladi. Sovuq suv bilan metafosfat kislota HPO₃, qaynoq suv bilan ortofosfat kislota hosil bo‘ladi: $P_{2} O_{5} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} 2 H_{3} PO_{4}$ . H₃PO₄ — uch negizli, o‘rtacha kuchli kislota (pKₐ 2,15; 7,20; 12,35), oksidlovchi emas. Uch xil tuz beradi: digidrofosfatlar (NaH₂PO₄, Ca(H₂PO₄)₂ — suvda eriydi), gidrofosfatlar (Na₂HPO₄, CaHPO₄ — kalsiyniki kam eriydi), fosfatlar (Na₃PO₄, Ca₃(PO₄)₂ — kalsiyniki erimaydi). O‘simlik ildizi asosan eriydigan fosfatni o‘zlashtiradi. Fosfat ioniga sifat reaksiyasi — kumush nitrat bilan sariq cho‘kma: $Na_{3} PO_{4} + 3 AgNO_{3} \overset{}{\to} Ag_{3} PO_{4} ↓ + 3 NaNO_{3}$ .

Mineral o‘g‘itlar

O‘simlik tuproqdan eng ko‘p N, P va K oladi; har yili hosil bilan olib ketilgan bu elementlar o‘g‘it bilan qaytariladi. Qopdagi uchta raqam — N, P₂O₅ va K₂O ning massa ulushlari (%): «16-16-16» — har 100 kg da 16 kg N, 16 kg P₂O₅ va 16 kg K₂O. Fosfor P₂O₅ hisobida, kaliy K₂O hisobida yoziladi: P = 0,436·P₂O₅, K = 0,830·K₂O. Azotli: ammiakli selitra NH₄NO₃ (34–34,4 % N, toza moddada 35,0 %), karbamid CO(NH₂)₂ (46 % N), ammoniy sulfat (21 % N). Fosforli: oddiy superfosfat Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄ (≈ 20 % P₂O₅), qo‘sh superfosfat (≈ 45 %), fosforit uni. Kaliyli: kaliy xlorid (≈ 60 % K₂O). Murakkab: ammofos NH₄H₂PO₄ (10–12 % N, 46–52 % P₂O₅), nitroammofoska (NPK). O‘zbekistonda: Qizilqum fosforit kombinati (Navoiy viloyati) — fosforit rudasida ≈ 16–20 % P₂O₅, yuvilgan-kuydirilgan konsentratda ≥ 26–28 %; Olmaliqdagi Ammofos-Maxam — ammofos va superfosfat; Dehqonobod kaliy zavodi — kaliy xlorid; Navoiyazot, Farg‘onaazot, Maxam-Chirchiq — azotli o‘g‘itlar.

Biogen elementlar

Tirik organizmlar tarkibiga kiradigan va hayot uchun zarur elementlar — biogen elementlar. Makroelementlar: C, H, O, N (birgalikda tana massasining ≈ 96 % i), P, S, Ca, K, Mg, Na, Cl. Mikroelementlar: Fe, Zn, Cu, Mn, Co, Mo, B, I va boshqalar. Azot — oqsillar va nuklein kislotalarda; fosfor — DNK, ATF va suyaklarda (kalsiy fosfat); kaliy — o‘simlikda suv almashinuvi va hujayra bosimini boshqaradi; magniy — xlorofillda; temir — gemoglobinda. O‘simlikda azot yetishmasa, pastki barglar sarg‘ayadi; fosfor yetishmasa, o‘sish sekinlashadi, barglar qo‘ng‘ir-binafsha tus oladi; kaliy yetishmasa, barg chetlari qurib, «kuyadi». Odam organizmidagi elementlar haqida — «Tanamizdagi kimyo» tajribasida.

O‘g‘itlarni aniqlash (10-lab. ishi, 5-amaliy ish)

1. Tashqi ko‘rinishi (rangi, granula yoki kristall) va suvda eruvchanligi: superfosfat qisman eriydi — gips cho‘kmada qoladi, qolganlari yaxshi eriydi. 2. Ishqor bilan qizdirish: ammiak hidi, ho‘l qizil lakmus ko‘karadi — ammoniy tuzi. 3. BaCl₂ (xlorid kislotali muhitda): oq cho‘kma BaSO₄ — sulfat. 4. AgNO₃: oq suzmasimon AgCl — xlorid, sariq Ag₃PO₄ — fosfat. 5. Alanga: kobalt shisha orqali binafsha — kaliy. 6. Cho‘g‘ ustida: chaqnab yonsa — nitrat (ammiakli selitra), suyuqlanib ammiak hidi chiqarsa — karbamid. Xavfsizlik: o‘g‘itlarni tatib ko‘rmang, qo‘l bilan ushlamang; ammiakni yelpib hidlang; AgNO₃ terini qoraytiradi; oq fosfor bilan maktabda ishlanmaydi — u faqat o‘qituvchi ko‘rsatadigan namuna.

Univ.: o‘g‘it zavodi

Fosfat kislota va superfosfat. Qizilqum fosforiti (ftorapatit) sulfat kislota bilan parchalanadi: ekstraksion fosfat kislota — $Ca_{5} (PO_{4})_{3} F + 5 H_{2} SO_{4} + 10 H_{2} O \overset{}{\to} 3 H_{3} PO_{4} + 5 CaSO_{4} \cdot 2 H_{2} O + HF$ (chiqindi — fosfogips); oddiy superfosfat — $2 Ca_{5} (PO_{4})_{3} F + 7 H_{2} SO_{4} + 3 H_{2} O \overset{}{\to} 3 Ca (H_{2} PO_{4})_{2} \cdot H_{2} O + 7 CaSO_{4} + 2 HF$ : 1 g P₂O₅ ga 1,61 g H₂SO₄ (100 %) kerak (karbonat qo‘shimchalari ham kislota sarflaydi). Qo‘sh superfosfat: $Ca_{3} (PO_{4})_{2} + 4 H_{3} PO_{4} \overset{}{\to} 3 Ca (H_{2} PO_{4})_{2}$ . Galurgiya. Silvinit (Dehqonobod kaliy zavodi xomashyosi) — KCl va NaCl aralashmasi. Ikkala tuzga to‘yingan eritmada 25 °C da ≈ 11 % KCl va ≈ 20 % NaCl, 100 °C da esa KCl ≈ 2 marta ko‘p, NaCl biroz kam (taxminiy). Silvinit issiq eritma bilan ishlansa, KCl eriydi, NaCl qoladi; filtrat sovitilsa, KCl kristallanadi, eritma yana qizdirib ishlatiladi. Ammiakli selitra va karbamid. $NH_{3} + HNO_{3} \overset{}{\to} NH_{4} NO_{3}$ — neytrallash issiqligi eritmani bug‘latishga sarflanadi, so‘ng granulalanadi. Karbamid: $2 NH_{3} + CO_{2} \overset{}{\to} CO (NH_{2})_{2} + H_{2} O$ — ammoniy karbamat orqali, ≈ 170–200 °C va 130–200 atm da; bir o‘tishda 50–65 % aylanadi. NPK hisobi: kerakli P₂O₅ → ammofos, K₂O → KCl, qolgan N → karbamid. Model: allotroplarning alangalanish harorati 40 va 240 °C deb olingan; fosfat pH i ideal eritma uchun; eruvchanliklar taxminiy, vaqtlar qisqartirilgan.

Bilasizmi?

Fosforni 1669-yilda Gamburglik alkimyogar Hennig Brand siydikni bug‘latib, «falsafa toshi»ni izlayotganda kashf etgan. U qorong‘ida yashil nur sochgani uchun yunoncha «nur tashuvchi» — phosphoros deb atalgan.
Karbamidni 1828-yilda nemis kimyogari Fridrix Vyoler noorganik ammoniy sianatdan sintez qilgan — bu tirik organizmdagi moddaning birinchi sun’iy sintezlaridan biri edi. Bugun karbamid dunyoda eng ko‘p ishlatiladigan azotli o‘g‘it.

Tajribada nima bor

Tajriba hayotiy vaziyatdan boshlanadi: natijani taxmin qilasiz, boshqaruvlarni o‘zgartirib tajriba o‘tkazasiz va xulosa chiqarasiz. Ichida topshiriqlar, nazariya, test va ekskursiya bor — kamera o‘zi harakatlanib, eng muhim joylarni tushuntiradi.

Shu bo‘limdagi boshqa tajribalar

Metallmaslar va galogenlar — 8-sinf
Xlor va xlorid kislota — 8-sinf
Kislorod guruhi va oltingugurt — 8-sinf
Sulfat kislota va kontakt usuli — 8-sinf
Azot, ammiak va nitrat kislota — 8-sinf
Uglerod va uning birikmalari — 9-sinf
Kremniy va silikatlar — 9-sinf
Cho‘yan va po‘lat olish — 9-sinf
Metallar va qotishmalar — 9-sinf
Ishqoriy metallar va soda — 9-sinf