Kimyo · Elementlar kimyosi · 8-sinf

Ohak va birikmalar sinflari

Kuydirilgan, so‘ndirilgan ohak devorda qanday qilib yana ohaktoshga aylanadi?

Vaziyat

Qishloqda uy devorini oqlash uchun usta bozordan oq kesak ohak oldi. Ohakni suvli chelakka solgan edi, chelak qizib, vishillay boshladi; hosil bo‘lgan «ohak suti» bilan devor oqlandi va u bir necha haftada qotib, mustahkam bo‘ldi. Ohak o‘zi tog‘dagi ohaktoshni pechda kuydirib olinadi. Ohaktosh → ohak → ohak suti → yana ohaktosh: bu zanjirda modda qaysi sinflardan o‘tadi va nega devor havoda qotadi?

Mavzu

Noorganik birikmalar sinflari: ohak misolida genetik bog‘lanish. Ohaktoshni kuydirish, so‘ndirish va devorni oqlash: CaCO₃ → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ — devor havodagi CO₂ bilan qotadi

Asosiy tushunchalar

Oksid, asos, kislota, tuz
Genetik bog‘lanish
Amfoterlik

Formulalar

CaCO_{3} \overset{\overset{}{t}}{\to} CaO + CO_{2} ↑

Ohaktoshni kuydirish: 1 atm da CO₂ erkin chiqadigan harorat — 898 °C; ΔH ≈ +178 kJ/mol (issiqlik yutiladi).

CaO + H_{2} O \overset{}{\to} Ca (OH)_{2}

So‘ndirish: ΔH ≈ −65 kJ/mol — aralashma qiziydi.

Ca (OH)_{2} + CO_{2} \overset{}{\to} CaCO_{3} ↓ + H_{2} O

Ohak suvining loyqalanishi va oqlangan devorning qotishi.

Zn (OH)_{2} + 2 HCl \overset{}{\to} ZnCl_{2} + 2 H_{2} O Zn (OH)_{2} + 2 NaOH \overset{}{\to} Na_{2} [Zn (OH)_{4}]

Amfoter gidroksid kislotada ham, ishqorda ham eriydi.

m (CaO) = m (C a C O_{3}) \cdot \frac{M (CaO)}{M (C a C O_{3})} = m \cdot \frac{56,08}{100,09}

Reaksiya tenglamasi bo‘yicha hisob: 100 g ohaktoshdan 56 g ohak va 44 g CO₂.

Nazariya

Noorganik birikmalarning asosiy sinflari

Oksidlar — ikki elementdan iborat, biri kislorod: asosli (CaO, CuO — ularga asoslar mos keladi), kislotali (CO₂, P₂O₅ — kislotalar mos keladi) va amfoter (ZnO, Al₂O₃). Asoslar — metall atomi va gidroksid guruhlari OH: suvda eriydiganlari — ishqorlar (NaOH, Ca(OH)₂), erimaydiganlari — Cu(OH)₂, Mg(OH)₂. Kislotalar — vodorod atomlari va kislota qoldig‘i: kislorodli (H₂SO₄) va kislorodsiz (HCl), negizligi — almashinadigan H soni. Tuzlar — metall kationi va kislota qoldig‘i: o‘rta (CaCO₃), nordon (NaHCO₃), asosli ((CuOH)₂CO₃). Kristallogidratlar — kristallida suv bor tuzlar (gips, mis kuporosi).

Genetik bog‘lanish

Bir sinf moddasidan boshqasini olish mumkin — bu genetik bog‘lanish. Metall qatori: metall → asosli oksid → asos → tuz ( $Ca \overset{}{\to} CaO \overset{}{\to} Ca (OH)_{2} \overset{}{\to} CaCO_{3}$ ). Metallmas qatori: metallmas → kislotali oksid → kislota → tuz ( $C \overset{}{\to} CO_{2} \overset{}{\to} H_{2} CO_{3} \overset{}{\to} CaCO_{3}$ ). Ikkala qator tuzda uchrashadi: asos bilan kislota (yoki ularning oksidlari) tuz hosil qiladi. Ohak — bu bog‘lanishning tabiiy halqasi: ohaktosh kuydirilib ohakka, ohak so‘ndirilib asosga aylanadi, asos esa havodagi CO₂ ni yutib, yana ohaktoshga qaytadi. Doskada faol bo‘g‘in yoritiladi.

Ohak: kuydirish, so‘ndirish, qotish

Ohaktosh (bo‘r, marmar ham — CaCO₃) qizdirilganda parchalanadi. Bu qaytar jarayon: har bir haroratda CO₂ ning muvozanat bosimi bor — 800 °C da ≈ 24 kPa, 898 °C da 101 kPa (1 atm). Shundan yuqorida gaz erkin chiqib ketadi, shuning uchun ohak pechlarida taxminan 900–1000 °C saqlanadi; 700 °C da bosim atigi ≈ 3 kPa — parchalanish juda sekin. So‘ndirish kuchli ekzotermik: 1 mol CaO 65 kJ issiqlik chiqaradi. Ca(OH)₂ suvda kam eriydi (20 °C da 1,73 g/l): ortiqchasi «ohak suti» bo‘lib suzib yuradi, tiniq filtrati — ohak suvi (pH ≈ 12,4). Devorga surilgan ohak havodagi CO₂ ni yutib, sekin CaCO₃ ga aylanadi va qotadi; fenolftalein bilan sinab ko‘rish mumkin: yangi qatlam pushti bo‘ladi, qotgani rangsiz qoladi. CO₂ ortiqcha bo‘lsa, cho‘kma eriydigan Ca(HCO₃)₂ ga o‘tadi — tabiiy suvlarning qattiqligi shundan.

Amfoterlik (1-laboratoriya ishi)

Amfoter gidroksid ham asos, ham kislota xossasini ko‘rsatadi. Probirkadagi ZnSO₄ eritmasiga NaOH tomchilatilsa, oq quyqasimon Zn(OH)₂ cho‘kmasi tushadi: 1 mol Zn²⁺ ga 2 mol OH⁻. Cho‘kma ikkiga bo‘linadi: biriga HCl qo‘shilsa eriydi ( $Zn (OH)_{2} + 2 HCl \overset{}{\to} ZnCl_{2} + 2 H_{2} O$ ), ikkinchisiga mo‘l NaOH qo‘shilsa ham eriydi — natriy tetragidroksosinkat hosil bo‘ladi ( $Zn (OH)_{2} + 2 NaOH \overset{}{\to} Na_{2} [Zn (OH)_{4}]$ ); bunga yana 2 mol OH⁻ ketadi. Al(OH)₃ ham amfoter (3 mol OH⁻ da cho‘kadi, 4 mol da eriydi). Mg(OH)₂ va Cu(OH)₂ — asosli: ishqorning ortig‘ida erimaydi. Grafikda cho‘kma miqdori qo‘shilgan OH⁻ ga qarab ko‘rinadi: rux uchun «uchburchak», magniy uchun «zinapoya».

Kalsiy va magniy (9-sinf)

Ikkalasi ham II A guruh — ishqoriy-yer metallar, tashqi qavatida 2 ta elektron, birikmalarda +2. Kalsiy faolroq: sovuq suv bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi ( $Ca + 2 H_{2} O \overset{}{\to} Ca (OH)_{2} + H_{2} ↑$ ), magniy esa sovuq suvda deyarli reaksiyaga kirishmaydi, issiq suvda sekin vodorod ajratadi. Magniy havoda ko‘zni qamashtiruvchi oq alanga bilan yonadi: $2 Mg + O_{2} \overset{}{\to} 2 MgO$ — hosil bo‘lgan oksid massasi metalldan 1,66 marta katta (kislorod qo‘shiladi). Gips $CaSO_{4} \cdot 2 H_{2} O$ taxminan 150 °C da qizdirilsa suvining to‘rtdan uch qismini yo‘qotib, alebastr $CaSO_{4} \cdot \frac{1}{2} H_{2} O$ ga aylanadi (massa 15,7 % kamayadi); alebastr suv bilan qorilsa yana gipsga aylanib tez qotadi — gips bog‘lam, haykal va ganch bezaklari shundan. Ca²⁺ va Mg²⁺ ionlari suvning qattiqligini beradi (batafsil — «Suvni tozalash» tajribasida).

Xavfsizlik va model

Xavfsizlik: so‘ndirilmagan ohak va ishqorlar teri va ko‘zni kuydiradi — himoya ko‘zoynagi va qo‘lqop taqing; ko‘zga tushsa, ko‘p suv bilan yuving va shifokorga murojaat qiling. Kislotani suvga quying, aksincha emas. Qizdirilayotgan tigel va probirkani qisqich bilan ushlang, probirka og‘zini o‘zingizga va boshqalarga qaratmang. Magniy alangasiga tik qaramang. Model: kuydirish tezligi soddalashtirilgan — u CO₂ muvozanat bosimi bilan havodagi CO₂ bosimi farqiga proporsional, katta namuna sekinroq qiziydi deb olingan; pech va gips uchun vaqt tezlashtirilgan (1 s ≈ 1 min), tarozi ko‘rsatkichi esa aniq stexiometriya. Ohak suvi orqali o‘tgan CO₂ to‘liq yutiladi deb olingan. Ca va Mg ning suv bilan reaksiyasi tezligi sifat jihatdan ko‘rsatilgan, ajralgan H₂ hajmi esa tenglama bo‘yicha (n.sh.). Termokimyoviy qiymatlar — CRC ma’lumotnomasidagi hosil bo‘lish entalpiyalaridan.

Bilasizmi?

O‘zbekistondagi o‘ymakor ganch bezaklari gips va loy aralashmasidan tayyorlanadi: kuydirilgan ganchdagi gips alebastr kabi suv bilan qorilgach qotadi. Usta devorga ikki qatlam suradi — pastkisi tez qotadi, ustkisi uzoqroq yumshoq turadi va naqsh shunga o‘yiladi.
XIX asr oxirida fotosuratchilar qorong‘i xonada magniy kukunini yoqib suratga olishgan: magniy alangasi juda yorug‘ oq nur sochadi — birinchi fotochaqnoqlar shunday bo‘lgan.

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

Havo: tarkibi va ifloslanishi — 7-sinf
Kislorod va ozon — 7-sinf
Vodorod — eng yengil gaz — 7-sinf
Suv: tarkibi va xossalari — 7-sinf
Foydali qazilmalar — 7-sinf
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