Kimyo · Elementlar kimyosi · 8-sinf

Xlor va xlorid kislota

Basseyn suvini nima zararsizlantiradi va vodorod xlorid nega «favvora» bo‘lib otiladi?

Vaziyat

Yozda basseyn suvi o‘ziga xos «xlor» hidini beradi, jo‘mrakdagi ichimlik suvi ham xlorlanadi. Bizning me’damizda esa ovqatni hazm qilishga yordam beradigan xlorid kislota bor. Xlor — sariq-yashil zaharli gaz, vodorod xlorid — suvda shunchalik yaxshi eriydiki, kolbaga suv «favvora» bo‘lib otilib kiradi. Xlor qanday olinadi, nega u mikroblarni o‘ldiradi va eritmada xlorid ionlari borligini qanday bilamiz?

Mavzu

Xlor, vodorod xlorid va xlorid kislota. Basseyn suvi va me’da shirasi: xlor gazi, vodorod xlorid «favvorasi» va xlorid kislota — kumush nitrat bilan oq cho‘kma

Asosiy tushunchalar

Xlorning olinishi
HCl favvorasi
AgCl — sifat reaksiyasi

Formulalar

MnO_{2} + 4 HCl \overset{}{\to} MnCl_{2} + Cl_{2} ↑ + 2 H_{2} O

Laboratoriyada xlor olish (qizdirib). Sanoatda — osh tuzi eritmasi elektrolizi: $2 NaCl + 2 H_{2} O \overset{}{\to} 2 NaOH + H_{2} ↑ + Cl_{2} ↑$ .

Cl_{2} + H_{2} O \overset{}{⇌} HCl + HClO

Xlorli suv: gipoxlorit kislota HClO oqartiradi va mikroblarni o‘ldiradi.

NaCl + H_{2} SO_{4} \overset{}{\to} NaHSO_{4} + HCl ↑

Laboratoriyada vodorod xlorid olish (osh tuzi + konsentrlangan sulfat kislota).

H_{2} + Cl_{2} \overset{}{\to} 2 HCl

Sanoatda vodorod xlorid sintezi; gaz suvda yutilib, xlorid kislota olinadi.

Ag^{+} + Cl^{-} \overset{}{\to} AgCl ↓

Xlorid ionining sifat reaksiyasi: oq suzmasimon cho‘kma, nitrat kislotada erimaydi.

Nazariya

Xlor: olinishi va xossalari (23-§)

Xlor $Cl_{2}$ — sariq-yashil, o‘tkir hidli, zaharli gaz; havodan ≈ 2,5 marta og‘ir ( $M$ = 71 g/mol, havo — 29; n.sh. da zichligi 3,2 g/l), −34 °C da suyuq holga o‘tadi. Suvda biroz eriydi: 20 °C da 1 hajm suvda ≈ 2,3 hajm (7,3 g/l) — xlorli suv. Laboratoriyada konsentrlangan xlorid kislotani oksidlovchi bilan qizdirib olinadi: $MnO_{2} + 4 HCl \overset{}{\to} MnCl_{2} + Cl_{2} + 2 H_{2} O$ (KMnO₄ bilan qizdirmasdan ham boradi). Gaz suvli yuvgichda HCl dan, konsentrlangan sulfat kislotada namlikdan tozalanadi va og‘zi yuqoriga qaratilgan idishga yig‘iladi — og‘ir gaz idish tubiga tushib, havoni yuqoriga siqib chiqaradi. Sanoatda xlor osh tuzi eritmasini elektroliz qilib olinadi: $2 NaCl + 2 H_{2} O \overset{}{\to} 2 NaOH + H_{2} + Cl_{2}$ . Xlor faol oksidlovchi: metallar bilan xloridlar hosil qiladi ( $2 Fe + 3 Cl_{2} \overset{}{\to} 2 FeCl_{3}$ ), vodorod bilan yorug‘likda portlab birikadi.

Suvni xlorlash va oqartirish

Xlor suv bilan qisman reaksiyaga kirishadi: $Cl_{2} + H_{2} O \overset{}{⇌} HCl + HClO$ . Gipoxlorit kislota HClO — kuchli oksidlovchi: bo‘yoqlarni rangsizlantiradi va mikroblarni o‘ldiradi. Shuning uchun quruq xlor quruq matoni oqartirmaydi — namlik kerak. Ichimlik suvi va basseyn suvi xlorlanadi; ichimlik suvida 30 daqiqadan keyin 0,3–0,5 mg/l erkin qoldiq xlor qolishi kerak (batafsil — «Suvni tozalash va yumshatish» tajribasida). Xlorni ishqorga yuttirib, oqartiruvchi suyuqlik olinadi: $Cl_{2} + 2 NaOH \overset{}{\to} NaCl + NaClO + H_{2} O$ . Xlorning zaharliligi: 1915-yil 22-aprelda Ipr yonida u birinchi marta kimyoviy qurol sifatida ishlatilgan.

Vodorod xlorid (24-§)

Vodorod xlorid HCl — rangsiz, o‘tkir hidli gaz, nam havoda «tutaydi» (kislota tumanchasi), havodan og‘ir ( $M$ = 36,5). Laboratoriyada osh tuziga konsentrlangan sulfat kislota ta’sir ettirib olinadi: $NaCl + H_{2} SO_{4} \overset{}{\to} NaHSO_{4} + HCl$ (kuchli qizdirilsa — $2 NaCl + H_{2} SO_{4} \overset{}{\to} Na_{2} SO_{4} + 2 HCl$ ). HCl suvda juda yaxshi eriydi: 0 °C da 100 g suvda 82 g, ya’ni 1 hajm suvda ≈ 500 hajm gaz (20 °C da ≈ 440 hajm). Favvora tajribasi: HCl to‘ldirilgan kolbaga bir necha tomchi suv kiritilsa, gaz unda erib, kolbadagi bosim keskin tushadi; tashqi atmosfera bosimi stakandagi suvni naycha orqali kolbaga favvora qilib haydaydi. Metiloranj qizaradi — eritma kislotali.

Xlorid kislota (27-§)

Xlorid kislota — vodorod xloridning suvdagi eritmasi. Konsentrlangani ≈ 36–38 % li, zichligi ≈ 1,18–1,19 g/sm³, havoda tutaydi. Kuchli kislota, ko‘p moddalar bilan reaksiyaga kirishadi: metallar (vodoroddan oldingilari): $Zn + 2 HCl \overset{}{\to} ZnCl_{2} + H_{2}$ ; asosli oksidlar: $CuO + 2 HCl \overset{}{\to} CuCl_{2} + H_{2} O$ (eritma ko‘k-yashil); asoslar: $NaOH + HCl \overset{}{\to} NaCl + H_{2} O$ ; kuchsiz kislota tuzlari: $CaCO_{3} + 2 HCl \overset{}{\to} CaCl_{2} + H_{2} O + CO_{2}$ . Mis bilan reaksiyaga kirishmaydi. Sanoatda vodorod xloridni sintez pechida olib ( $H_{2} + Cl_{2} \overset{}{\to} 2 HCl$ ), suvda yuttiriladi. Me’dada: me’da devori hujayralari ≈ 0,16 mol/l (≈ 0,5 %) xlorid kislota ajratadi, me’da shirasining pH i 1–3; kislota pepsin fermentini faollashtiradi va mikroblardan himoya qiladi.

3- va 4-laboratoriya ishlari: sifat reaksiyalari

Galogenid ionlari kumush nitrat bilan rangli cho‘kmalar beradi: $Ag^{+} + Cl^{-} \overset{}{\to} AgCl$ — oq suzmasimon, $AgBr$ — och sariq, $AgI$ — sariq. Ular nitrat kislotada erimaydi, kumush karbonat yoki fosfat esa eriydi — shuning uchun eritma avval HNO₃ bilan kislotalanadi: boshqa ionlar xalaqit bermaydi. Ammiak eritmasida AgCl eriydi, AgBr qisman, AgI — yo‘q: eruvchanlik ko‘paytmalari $K_{s}$ (AgCl) = 1,8·10⁻¹⁰, $K_{s}$ (AgBr) = 5,4·10⁻¹³, $K_{s}$ (AgI) = 8,5·10⁻¹⁷ (25 °C). Yod kraxmal bilan to‘q ko‘k rang beradi. Tuproq eritmasida xloridlar: 10 g tuproq 50 ml distillangan suv bilan chayqatiladi, filtrlanadi, filtrat HNO₃ bilan kislotalanib, AgNO₃ qo‘shiladi: xira oq loyqa — xloridlar oz, quyuq suzmasimon cho‘kma — tuproq sho‘rlangan. O‘zbekistonda sug‘oriladigan yerlarning qariyb yarmi turli darajada sho‘rlangan, shuning uchun sho‘r yuviladi. Noma’lum KCl, KBr, KI ni ham AgNO₃ bilan farqlash mumkin (1-amaliy ish).

Xavfsizlik va model

Xavfsizlik: xlor va vodorod xlorid bilan faqat tortish shkafida ishlang — ular nafas yo‘llarini kuydiradi; konsentrlangan kislotalar bilan himoya ko‘zoynagi va qo‘lqop; spirt lampani o‘chirishdan oldin gaz o‘tkazgichni idishdan oling; kumush nitrat terini qoraytiradi. Moddalarni tatib ko‘rmang. Model: xlorning hammasi idishga yig‘iladi deb olingan (yuvgichdagi suvda erishi hisobga olinmagan), MnO₂ oxirigacha reaksiyaga kirishadi (haqiqatda kislota suyulgach reaksiya to‘xtaydi), tezliklar sxematik; gaz hajmlari n.sh. ga keltirilgan; HCl yig‘ishda kolbadagi gaz bir tekis aralashadi deb olingan; favvora: ideal gaz, 20 °C, HCl to‘liq eriydi, oqim naychadan Torrichelli qonuni bo‘yicha; tuproqlardagi xlorid miqdorlari namunaviy.

Bilasizmi?

Xlorni 1774-yilda shved kimyogari Karl Sheele olgan, lekin uni element deb bilmagan: keyin ham kimyogarlar uzoq vaqt uni kislorodli birikma deb hisoblashgan. 1810-yilda Hamfri Devi uning element ekanini ko‘rsatib, rangiga qarab yunoncha «chloros» — «och yashil» so‘zidan nom bergan.
«Navoiyazot»da 2019-yil oxirida ishga tushgan PVX majmuasi loyiha bo‘yicha yiliga ≈ 100 ming tonna polivinilxlorid va ≈ 75 ming tonna o‘yuvchi natriy chiqarishga mo‘ljallangan; o‘yuvchi natriy osh tuzi eritmasini elektroliz qilib olinadi — bunda xlor ham hosil bo‘ladi.

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

Vodorod — eng yengil gaz — 7-sinf
Suv: tarkibi va xossalari — 7-sinf
Foydali qazilmalar — 7-sinf
Ohak va birikmalar sinflari — 8-sinf
Metallmaslar va galogenlar — 8-sinf
Kislorod guruhi va oltingugurt — 8-sinf
Sulfat kislota va kontakt usuli — 8-sinf
Azot, ammiak va nitrat kislota — 8-sinf
Fosfor va mineral o‘g‘itlar — 8-sinf
Uglerod va uning birikmalari — 9-sinf